Ensemble Averaged Conductance Fluctuations in Anderson Localized Systems
我们证明了存在的能量依赖的波动的本地化长度，这取决于无序分布。这些波动导致增强平均电导波动（EACF），并通过大的无序增强。对于二进制分布的波动强烈增强相比，高斯分布和均匀分布。这些结果对系综平均量具有重要意义，例如通过量子线的传输，其中波动可以存在于非常高的温度。对于非波动部分的局域化长度在一个维度上，我们得到了一个改进的分析表达式，有效的所有无序强度平均的概率密度。
2007-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The Exchange Gate in Solid State Spin Quantum Computation: The Applicability of the Heisenberg Model
固态量子计算方案依赖于纳米结构中局域自旋之间交换门的绝热操作。本文研究了外磁场中半导体量子点间海森堡相互作用的修正。使用精确对角化，我们得到的绝热近似的有效性制度。我们还发现定性校正海森堡模型在高磁场和循环阵列的自旋。局域自旋的环形几何产生通量相关的多自旋项，超出了基本海森堡模型。
2005-09-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exchange-driven magnetoresistance in silicon facilitated by electrical spin injection
我们使用电自旋注入探测磷掺杂硅（Si：P）中的交换相互作用。的检测是通过磁阻效应，证明了交换的效率，在压印自旋信息从磁铅到本地化的时刻在Si：P区域。在电学汉勒效应测量中，实验观察到了一种只存在于低温下的独特的洛伦兹形信号（$\lesssim 25 K$），并对其进行了理论分析。它源于Si：P中的中性杂质对电子的自旋相关散射。该信号的形状与自旋弛豫没有直接关系，而是与位于相邻杂质上的自旋极化电子之间的相互作用有关。
2014-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Exchange Interaction on Magnetic Thermal Fluctuation and Spin Susceptibility
本文从自旋和声子的基本量子理论出发，导出了随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程中热涨落参数的表达式。我们的研究表明，热涨落随交换作用的增加呈指数衰减。局域自旋的非均匀涨落使得自旋磁化率与宏观自旋模型或单自旋模型的结果有很大的不同。相关的自旋磁化率不仅取决于交换相互作用的强度，而且还取决于晶格结构。这种非均匀涨落会导致共振线宽随吉尔伯特阻尼引起的展宽而额外展宽。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Quintet formation and exchange fluctuations: The role of stochastic resonance in singlet fission
单重态裂变描述了从一个单重态激子产生两个三重态激子的自旋守恒。自旋2（五重态）三重态对作为单重态裂变的产物的存在在文献中得到了很好的证实，并且控制五重态的形成是将单重态裂变应用于光子学和量子信息的重要一步。然而，五重态形成的确定机制尚未建立，这使得难以设计用于最佳五重态形成的材料。在这里，我们概述了一种机制，其中三重态交换耦合波动驱动快速和有效的五重态形成。与传统的智慧相比，我们表明，五重态人口可以出现，尽管强交换耦合。我们评估的性能，这五重态形成机制在两个制度的构象自由，并与五重态动力学的单重态裂变分子的材料性质。
2022-06-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Energy exchange and fluctuations between a dissipative qubit and a monitor under continuous measurement and feedback
本文利用Lindblad方程研究连续测量与反馈下耗散量子比特和监测器间的稳态能量流及其涨落，揭示测量反作用诱导的冷却效应和非泊松涨落特性，为量子制冷机设计提供新思路。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Drude weight fluctuations in many-body localized systems
我们数值研究了无序一维相互作用电子系统中多体态的Drude重量$D$在多体局域相跃迁过程中的分布。Drude权与介观环中磁通量引起的谱曲率成正比。他们提供了一种方法，将过渡到多体局域相的传输特性。在离域制度，我们发现，在一个固定的无序配置的Drude重量分布同意与随机矩阵理论预测$P(D) \propto (γ^2+D^2)^{-3/2}$，虽然分布宽度$γ$之间的无序实现强烈波动。在多体局部相深处，观察到一个具有不同大- $D$渐近性的分布的交叉，然而，这与通常预期的柯西分布不同。我们发现，平均分布宽度$\langle γ\rangle $，重新缩放的$LΔ$，$Δ$是平均水平间距在中间的频谱和$L$系统的大小，是一个有效的探测器的多体局域化过渡，因为它增加/消失指数在离域/本地化阶段。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Experimental verification of quantum heat exchange fluctuation relation
在液态核磁共振装置上，利用干涉技术验证了Jarzynski和Wöjcik量子热交换涨落关系，并研究了两个弱耦合自旋1/2量子系统之间的交换热统计.在不同温度下，在局域吉布斯热态中制备了具有单个自旋的不相关初态，验证了任意瞬态时间下交换涨落的对称性。相反，当初始准备包括相关性时，涨落对称性被打破，并进一步导致明显的热从冷到热的自发流动。我们的实验方法是通用的，可以系统地扩展到研究更复杂的非平衡多体量子系统的热统计。
2018-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The exchange fluctuation theorem in quantum mechanics
本文研究了两个初始温度不同的有限量子系统之间的热传递。我们发现最近提出的热交换涨落定理，即交换涨落定理[C。Jarzynski和D. K. Wojcik，Phys. Rev. Lett. 92，230602（2004）]，在有限热传递的存在下通常不成立，如在弱耦合的原始形式中所证明的。当耦合减弱时，对定理的偏离和热传递以相同的耦合阶数消失。然后，我们发现了交换涨落定理在有限热传递存在下成立的条件，即交换耦合条件。我们明确地计算了交换涨落定理的偏差以及简单模型的传热。我们确认的模型，偏差确实有一个有限的值，只要两个系统之间的耦合是有限的，除了特殊点的可交换耦合条件。我们还确认分析，交换耦合条件确实让交换涨落定理持有有限的热传递。
2009-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum transport, master equations, and exchange fluctuations
我们调查在何种程度上的多体布洛赫-雷德菲尔德主方程描述的量子输运是一致的，被称为交换涨落定理的确切的广义平衡条件。因此，我们确定了一类主方程的情况下，这是。超出这个类，我们发现表现出的点，导致隧道，点间隧道，和温度的函数特性的标度律的偏差。这些偏差是伴随着增加的铅能量波动固有的布洛赫-Redfield方程超越超声波近似。我们说明了我们的结果与数值数据的双量子点连接到四个引线。
2014-03-07 cond-mat.mes-hall
Experimental test of exchange fluctuation relations in an open quantum system
阐明量子系统与储库之间的能量传递是量子非平衡热力学的一个核心问题，它可以为量子增强热机的设计提供新的工具。缺乏有关储存库的信息本质上限制了对开放量子系统交换过程的实际了解。本文在量子涨落关系的框架下研究了开放量子系统的能量转移。作为一个新颖的工具箱，我们在金刚石中使用氮空位中心自旋量子位，经过重复的量子投影测量和可调的耗散通道。在耗散和量子投影测量引起的能量波动的存在下，实验结果，辅以数值模拟，显示了能量交换波动关系的有效性，其中的能量标度因子编码丢失的水库信息在系统的非平衡稳态属性。这一结果是补充的理论论证表明，也为一个开放的三能级量子系统，存在一个不平衡的稳定状态决定了一个独特的时间无关的值的能量标度因子的波动关系进行了验证。我们的发现为研究任意开放量子系统中的能量交换机制铺平了道路。
2020-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
A short note on spin pumping theory with Landau-Lifshitz-Gilbert equation under quantum fluctuation; necessity for quantization of localized spin
我们想指出的方法相结合的自旋泵理论提出的Tserkovnyak等。与Landau-Lifshitz-Gilbert方程的盲点;这种方法已被广泛用于解释大量的实验结果。自旋泵效应的本质是量子涨落。因此，定域自旋自由度应该被量子化，即被视为磁振子而不是经典变量。因此，旋进的铁磁体可以看作是一个磁振子电池。这一观点将有助于自旋电子学的进一步发展。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of ultrasmall metallic grains in the presence of pairing and exchange correlations: Mesoscopic fluctuations
研究了纳米尺度金属颗粒中热力学观测量的介观涨落，其中单粒子动力学是混沌的，无量纲电导是大的。这样的晶粒是由描述交换和配对相关之间的竞争的通用哈密顿量建模。交换项是考虑到完全由自旋投影方法，和配对项被视为在静态路径近似与小振幅的量子涨落周围的每个静态的配对场。奇偶粒子数的配对相关性引起的影响包括使用数奇偶投影。我们发现，交换相互作用转移的热容量和自旋磁化率的数宇称效应到较低的温度。在该制度的配对间隙是类似的或小于单粒子平均能级间距，这些数宇称效应被抑制的交换相关，和自旋磁化率的波动可能是特别大。然而，对于较大的配对间隙值，交换相关性可能会增强数量奇偶效应。
2013-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Statistics of Spin Fluctuations in Quantum Dots with Ising Exchange
在考虑伊辛交换作用的泛哈密顿量框架下，研究了单粒子能级涨落对强自旋轨道耦合量子点中Stoner不稳定性的影响.我们减少了问题的研究统计极值的某一高斯过程，并表明，尽管单粒子水平的随机性，纵向自旋磁化率和所有的时刻发散同时在点的Stoner不稳定性，这是由标准只涉及平均水平间距。
2014-05-08 cond-mat.mes-hall
When can localized spins interacting with conduction electrons in ferro- or antiferromagnets be described classically via the Landau-Lifshitz equation: Transition from quantum many-body entangled to quantum-classical nonequilibrium states
在自旋电子学和磁振子学的实验中，铁磁（F）或反铁磁（AF）材料中存在大量的宏观局域自旋，因此它们的非平衡动力学可以用Landau-Lifshitz（LL）方程来描述。然而，自旋是一个真正的量子自由度，即使量子效应对于自旋值$S>1$变得越来越不重要，但它们对所有$S < \infty$都存在。虽然这激发了对LL方程的限制/崩溃的探索，通过使用F绝缘体的例子，在存在非平衡传导电子的系统中，缺乏完全量子多体与量子（电子）-经典（局域自旋）动力学的类似比较。在这里，我们采用量子海森堡F或AF链的$N=4$网站，其本地化的自旋与传导电子通过$sd$交换相互作用，进行这样的比较，从非纠缠的纯（在零温度）或混合（在有限温度）量子态的本地化自旋作为初始条件。这表明量子-经典动力学可以忠实地再现F金属情况下的完全量子动力学，但只有当自旋$S$，局域自旋之间的海森堡交换和$sd$交换足够小。增加这三个参数中的任何一个都可能导致实质性的偏差，这可以通过局域化自旋之间和/或它们与电子之间纠缠的动态积累来解释。在AF金属的情况下，即使在早期也出现了实质性的偏差，尽管从未纠缠的Néel态开始，因此这对如何严格证明LL方程在反铁磁自旋电子学实验的唯象建模中的广泛使用提出了挑战。
2021-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Effective temperature and Gilbert damping of a current-driven localized spin
从一个模型，由一个半经典自旋耦合到两个引线，我们提出了一个微观推导的Langevin方程的方向的自旋。对于缓慢变化的方向，它采取随机Landau-Lifschitz-Gilbert方程的形式。我们给出了吉尔伯特阻尼参数和波动强度的表达式，包括它们与偏置电压的依赖关系。在非零偏置电压的波动和阻尼是不相关的波动耗散定理。然而，我们发现，在低频极限，它是可能的，以引入一个电压依赖的有效温度，其特点的自旋方向的波动，其运输稳态概率分布函数。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Localized magnetic moments in a Dirac semimetal as a spin model with long--range interactions
我们之间的连接问题的热力学局部磁矩在狄拉克半金属，与相对论电子的相互作用，导致有效的铁磁交换之间的时刻，和现有的理论处理远程交换相互作用。我们指出，V. Cheianov等人（Phys. Rev. B { \bf 86}，054424（2012））对半金属中磁性杂质稀系综自由能的高温展开结果表明了该模型中存在一个新的无序不动点.
2015-07-30 cond-mat.mes-hall
Switching the sign of photon induced exchange interactions in semiconductor microcavities with finite quality factors
研究了有限品质因数的微腔中半导体量子点的局域自旋耦合。最低腔模和量子点激子耦合形成极化激元，而激子通过交换与局域自旋相互作用。腔Q的有限质量通过向光子频率添加虚部而并入模型哈密顿量中。哈密顿量，它处理光子，自旋和激子的量子力学，精确地解决了。单个极化激元的结果清楚地表明存在共振，随着温度的降低，共振变得更尖锐，这表现为铁磁和反铁磁之间的突然变化，局部自旋之间的间接各向异性交换相互作用。详细讨论了这种自旋开关有限质量因子效应的起源，并讨论了其对模型参数的依赖性，即，光-物质耦合、杂质间交换作用、失谐量和品质因数。对于对应于（Cd，Mn）Te量子点的情况的参数，共振显示出约70的Q和约10 meV的失谐。此外，我们表明，对于这样的量子点，和最好的腔实际上可用（品质因数优于200）的交换相互作用几乎没有影响。
2006-02-06 cond-mat.mes-hall
Exchange Splitting of a Hybrid Surface State and Ferromagnetic Order in a 2D Surface Alloy
表面合金是用于定制表面的自旋相关性质的高度柔性材料。在这里，我们研究了在Ag（111）晶体上形成的DyAg $_2$表面合金的自旋相关能带结构。我们发现在$40\,$ K下局域Dy 4f态存在明显的交换自旋分裂，表明局域Dy磁矩之间存在铁磁耦合.这些时刻之间的磁耦合介导的间接，RKKY样交换耦合通过自旋极化电子的空穴状Dy-Ag混合表面状态。
2020-10-21 cond-mat.mes-hall
Fluctuations of radiative heat exchange between two bodies
本文提出了一个描述两物体间非平衡辐射换热涨落的理论。正如黑体理论所预言的那样，在远场，辐射热通量的方差与其平均值处于同一数量级。然而，在近场制度，我们表明，表面极化激元的存在下，使这个方差大于一个数量级的平均通量。我们进一步表明，在这个制度的热通量的相关时间是可比的热载体在每种介质中的弛豫时间。这一理论可以为远离热平衡条件的热交换的实验研究开辟道路。
2018-04-04 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation of localized electrons in n-type semiconductors
本文从理论上讨论了决定n型半导体杂质带定域电子自旋弛豫时间的机制，并与已有的实验数据进行了比较。非平衡角动量的弛豫时间被证明是有限的超精细相互作用，或自旋轨道相互作用过程中的交换诱导自旋扩散。自旋系统中的能量弛豫时间由声子辅助的跳跃决定，最佳距离约为4玻尔半径。施主束缚电子的自旋相关时间由与其他局域电子的交换相互作用或自由导带电子的自旋翻转散射决定。本文讨论了局域电子自旋系统光学冷却的可能性。
2008-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet Nonequilibrium Green's functions with Fluctuation-Exchange Approximation: Application to Periodically Driven Capacitively Coupled Quantum Dots
本研究采用含涨落-交换近似的Floquet格林函数方法，研究周期驱动下电容耦合量子点的能量转移动力学，发现该过程分四阶段且存在对应最优完成的驱动频率。
2023-07-22 cond-mat.mes-hall
Capacitively coupled nano conductors: Ratchet currents and exchange fluctuation relations
研究了两个相互库仑作用的量子线路中的电子输运。第一个电路是一个双量子点连接到两个电子库，而第二个是一个量子点接触在弱隧穿极限。这种耦合使得第一电路中的电子增强了点接触的势垒，从而降低了其导电性。虽然这种设置经常被用作电荷监测器，但我们关注两个不同的方面。首先，我们推导出最近被用来测试广义均衡条件称为交换波动关系的传输系数。这些形式上的精确关系使我们能够测试我们的主方程方法的一致性。第二，偏置点接触会在DQD上产生噪声，并引起非平衡现象，如棘轮电流。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
Spatial structure of an incompressible Quantum Hall strip
不可压缩的量子霍尔带是敏感的回旋加速器间隙中的局域态的充电。我们研究了局域态的影响，通过密度泛函方法，发现电子密度和带宽度作为态密度的函数的间隙。另一个重要的作用是电子交换。通过使用考虑QH态负压缩性的模型密度泛函，我们找到了条带周围的电子密度。在大交换，密度分布变得非单调，表明在带的边缘形成的一维维格纳晶体。局域态和交换两种效应都导致了带宽的大幅增加。
1999-08-12 cond-mat.mes-hall
Spin transport in Aharonov-Bohm ring with exchange interaction
我们研究自旋相关的电导通过量子Aharonov-Bohm环包含本地化的电子，通过交换相互作用的铁磁或反铁磁类型的电子的传播流相互作用。我们分析了电导振荡作为由载流子浓度和外部磁场确定的化学势的函数。它表明，在弹道制度的电导振荡的幅度是由在环中本地化的非补偿自旋的值。这一结果与我们提出的弹道电导分数量子化概念一致[Phys.Rev.B71，113311（2005）]。
2013-08-10 cond-mat.mes-hall
Single-photon exchange interaction in a semiconductor microcavity
研究了微腔中半导体量子点中局域自旋的有效耦合。最低腔模和量子点激子耦合，能量接近，形成极化激元。形成激子的费米子通过交换与局域自旋相互作用。严格对角化的哈密顿量，其中光子，自旋和激子的量子力学处理表明，{ \it一个单一的极化激元}诱导一个相当大的间接交换相互作用，否则独立的自旋。这种相互作用的起源、对称性和强度取决于点腔耦合和失谐。在（Cd，Mn）Te量子点的情况下，由单光子介导的Mn-Mn铁磁耦合在高于1 K时仍然存在，而激子介导的耦合在15 K时仍然存在.
2004-07-23 cond-mat.mes-hall
Spin noise of localized electrons interacting with optically cooled nuclei
本文发展了一个局域电子与光冷核自旋浴相互作用的自旋涨落的微观理论。由于核自旋温度可以在宏观上长时间保持足够低，因此核自旋系统对外部磁场变得非常敏感。这强烈地影响电子自旋噪声谱。结果表明，在弱场/相对高的核自旋温度下，小的核自旋极化对电子自旋涨落的影响与外加磁场的影响相同。相比之下，在相对强的磁场和低的核自旋温度下实现的高度核极化导致超精细场涨落的抑制和自旋噪声谱中的旋进诱导峰的急剧变窄。讨论了用自旋噪声谱研究核自旋系统的实验可能性。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall
Work exchange, geometric magnetization and fluctuation-dissipation relations in a quantum dot under adiabatic magnetoelectric driving
研究了在双参数驱动下，具有库仑相互作用的量子点的电荷、自旋和能量随栅压和磁场变化的绝热动力学。量子点在温度$T=0$下耦合到单个储层，因此，净能量动力学是完全耗散的。然而，在存在多体相互作用的情况下，会发生其他有趣的机制，例如两种力之间的净交换功以及具有不同自旋方向的电荷的非平衡积累。后者具有几何性质。耗散以瞬时焦耳定律的形式发生，具有通用电阻$R_0=h/2e^2$。我们表明这个焦耳定律和瞬时波动耗散关系之间的关系。后者导致广义Korringa-Shiba关系，有效的费米液体制度。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Ground-State Magnetization in Disordered Systems : Exchange vs. Off-Diagonal Interaction Fluctuations
在哈特里-福克图中，巡回铁磁性是动能和交换能之间竞争的结果，磁化状态在大的相互作用强度下更受青睐。在最近的一篇论文\cite{spings}中，我们表明，与这种平均效应相反，非对角相互作用矩阵元素的波动系统地降低了基态磁化强度。当相互作用占主导地位时，非零基态磁化强度的出现取决于平均交换能与非对角矩阵元的涨落幅度之比$λ$，并且需要一个非零的临界值$λ_c$来磁化基态.我们扩展这些结果的$λ$的标准紧束缚模型的数值研究表明一个制度的中间无序的非对角波动应该发挥重要作用的基态磁化。我们还强调存在强相关性的最小特征值的不同磁化块，进一步降低了非零基态自旋的概率。
2000-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Heat exchange between two interacting nanoparticles beyond the fluctuation-dissipation regime
我们发现，所观察到的非单调行为的两个纳米粒子之间的热导，当它们被带到接触起源于一个复杂的相空间动力学。在这里，它是假设，这种动力学的结果从热激活跳跃通过一个粗糙的能量景观。弛豫时间的层次结构在描述这种复杂的相空间行为中起着关键作用。我们的理论使我们能够分析接触之前和接触时的热传递。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spin noise of localized electrons: Interplay of hopping and hyperfine interaction
自旋涨落理论是发展为一个整体的局域电子考虑超精细相互作用的电子和核自旋和电子之间的网站跳跃。导出了核涨落场中电子自旋进动频率与跳跃率之间任意关系的自旋噪声谱的解析表达式。跳跃率的增加导致自旋噪声谱的剧烈变化。简要讨论了外部磁场的影响。
2015-04-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Coherent dynamics of localized spins coupled with a two-dimensional hole gas in diluted-magnetic quantum wells
从理论上研究了稀磁半导体量子阱中的自旋动力学。局域自旋系综与二维重空穴气体的交换相互作用影响自旋系统在面内磁场中的时间演化。局域自旋的拉莫尔频率的影响下的振荡的有效字段的孔减少。
1999-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum spin torque driven transmutation of antiferromagnetic Mott insulator
反铁磁自旋电子学中的自旋转移矩（STT）标准模型考虑了流动电子的量子自旋与被视为经典矢量的非共线局域自旋之间的角动量交换。这些向量被假定为实现Néel阶平衡，$\uparrow \downarrow \ldots \uparrow \downarrow$，和他们的STT驱动的动力学描述的Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程。然而，许多实验上使用的材料（如原型NiO）是强电子相关的反铁磁莫特绝缘体（AFMI），其中局部自旋形成与未纠缠的Néel态$|\!\! \uparrow \downarrow \ldots \uparrow \downarrow \rangle$完全不同的基态。真实的基态被量子自旋涨落纠缠，导致所有定域自旋的期望值为零，使得由于STT而导致的固定长度旋转的经典矢量的LLG动力学甚至不能被启动。相反，传导电子和局域自旋的完全量子处理是必要的，以捕获它们之间的自旋角动量交换，表示为量子STT。我们使用最近开发的时间相关密度矩阵重整化群方法来量子STT，以预测如何将自旋极化电流脉冲注入到通过交换相互作用和可能的小层间跳跃耦合到AFMI覆盖层的正常金属层中-这模拟了，例如，拓扑绝缘体/NiO双层实验采用-将诱导非零期望值的AFMI本地化自旋。这个新的非平衡相是一个空间不均匀的铁磁体，具有锯齿形的局域自旋分布。AFMI吸收的总自旋随着AFMI中的电…
2021-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
