Nanoscale Zeeman localization of charge carriers in diluted magnetic semiconductor-permalloy hybrids
本文研究了在高度不均匀的外磁场作用下，磁性半导体中载流子局域化的可能性。作为一个例子，我们详细研究了磁超导体-坡莫合金盘混合系统的性质。我们发现磁性半导体的巨大塞曼响应与坡莫合金盘的涡旋态所产生的高度非均匀磁场相结合，可以在两种材料的界面处产生塞曼局域态。这些捕获状态是手性的，手性由坡莫合金盘的芯磁化方向控制。我们计算了这些塞曼局域态的能谱和本征态，并讨论了它们在光谱探针中的实验特征。
2003-07-12 cond-mat.mes-hall
Tomonaga-Luttinger liquid parameters of magnetic waveguides in graphene
在适当的非均匀磁场中通过反向传播蛇态形成的石墨烯中的电子波导被示出构成Tomonaga-Luttinger液体的实现。由于左右移动蛇态的空间分离，这种由电子-电子相互作用引起的非费米液态基本上不受无序的影响。我们计算的相互作用参数占在这个系统中的伽利略不变性的情况下，从而表明，非费米液体效应是显着的，在现实的几何形状可调。
2008-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Enhanced Thermoelectricity in Nanowires with inhomogeneous Helical states
NEST, Istituto Nanoscienze-CNR and Scuola Normale Superiore（纳米科学研究所-意大利国家研究委员会与比萨高等师范学校）；ICTP（理论物理中心）；Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia del Politecnico di Torino（都灵理工大学应用科学与技术系）
通过调节自旋轨道场方向，可增强纳米线热电性能，实现对维德曼-弗兰兹定律的违反和ZT因子的提升。
2025-11-13 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized currents in double and triple quantum dots driven by ac magnetic fields
我们分析了交叉直流和交流磁场存在下，通过双量子点和三量子点的非均匀塞曼分裂的输运。我们发现，通过调节量子点塞曼分裂能级的相对能量，可以获得强自旋极化电流：根据能级的失谐量，双量子点可以作为自旋上滤波器或自旋下滤波器工作.我们证明了三重量子点在交、直流磁场作用下不仅可以作为自旋过滤器，而且可以作为自旋反转器。
2010-11-27 cond-mat.mes-hall
Landau levels, edge states, and strained magnetic waveguides in graphene monolayers with enhanced spin-orbit interaction
研究了石墨烯单层在磁场和应变诱导的伪磁场中的电子性质，其中存在人为增强的自旋轨道相互作用（SOI），例如，通过合适的吸附原子沉积。对于均匀的情况下，我们提供的朗道能级本征态的任意本征和Rashba SOI，包括塞曼场的分析结果。研究了半无限几何中的边缘态，在没有Rashba项的情况下。对于临界磁场值，我们发现在狄拉克点的量子相变分离两个阶段与自旋过滤的螺旋边缘状态。这些相位具有相反的自旋电流方向。我们还讨论了应变磁波导与不均匀的字段配置文件，使手征蛇轨道。这种波导实际上不受无序诱导的背散射的影响，并且SOI为这些模式提供了非平凡的自旋纹理。
2011-10-13 cond-mat.mes-hall
Spin Filter Effects in Mesoscopic Ring Structures
研究了非均匀磁场作用下弹道介观环系统的自旋电导。我们表明，对于所提出的设置，即使是一个小的塞曼分裂可以导致相当大的自旋极化的电流。利用自旋开关效应预测这样的系统，我们提出了一个设备的两个环串联连接，原则上允许在低温下创建和相干控制自旋极化电流。
2003-01-07 cond-mat.mes-hall
New Class of Landau Levels and Hall Phases in a 2D Electron Gas Subject to an Inhomogeneous Magnetic Field: An Analytic Solution
本文导出了电子在静态非均匀磁场（$1/r$ -衰减）作用下的束缚态的解析封闭形式解，其中包括塞曼相互作用。该解决方案提供了一个二维的，非相互作用的，电子气在热力学极限的多体属性。径向畸变的朗道能级以及靠近磁性杂质的磁场感应密度和电流振荡可以被识别。这些径向局域振荡强烈依赖于自旋与磁场的耦合，这会产生非平凡的自旋电流。此外，塞曼相互作用为$E_F=0^+$引入了一个最低的平带，假设自旋$g_s$因子为2。令人惊讶的是，在这种情况下，电荷和电流密度可以在热力学极限下解析计算。数值计算表明，电子气的总磁响应保持反磁性（类似朗道能级）的费米能量无关。然而，某些无限简并的能级的贡献可能变成顺磁性。此外，霍尔电导率的数值计算揭示了电子气的渐近性质，其由矢量势的各向异性而不是磁场驱动，即变得与自旋无关。最终，扭曲的朗道能级产生不同的霍尔电导相，其特征在于在特定的费米能量急剧的符号翻转。总的来说，我们的工作融合了“杂质”与朗道能级物理，这不仅在局部，而且在渐近极限提供了新的物理见解。这为今后大量的理论和实验研究铺平了道路。
2022-03-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Inverse Spin Hall Effect in SNS Josephson Junctions
我们考虑SNS结中的直流超电流。自旋轨道耦合与塞曼场的结合可以在正常导体中诱导有效矢量势。因此，沿横向变化的面外自旋密度导致超导端子之间的纵向相位差。由此产生的平衡相相干超电流类似于正常导体中的非平衡逆自旋霍尔效应。我们显式计算的Rashba自旋轨道耦合在一个无序的二维电子气与非均匀垂直塞曼场的效果。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of an inhomogeneous external magnetic field on a quantum dot quantum computer
我们计算了实验环境中存在的非均匀磁场对双量子点人工分子交换能的影响，该分子被设计用作所提出的量子点量子计算机中的2-qubit量子门.我们使用两种不同的理论方法来计算非均匀场存在下的希尔伯特空间结构：Heitler-London方法，这是进行解析和分子轨道方法，这是计算。在这些近似中，我们表明，交换能量J变化缓慢时，耦合点受到磁场具有广泛的不均匀性，这表明交换操作可以在这样的环境中进行，只要量子纠错是适用于占塞曼项。我们还指出了这种缓慢变化的量子干涉性质的交换。
2001-03-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Skyrmion interactions and lattices in chiral magnets: analytical results
我们研究两体相互作用的磁skyrmion在平面上，并将其应用到（主要）解析描述的skyrmion晶格。这是在可解线的上下文中完成的，磁各向异性和塞曼项的潜力的特定选择，其中可获得Skyrmions的解析表达式。这些解析单skyrmion解决方案的能量被发现成为负的临界点以下，铁磁状态不再是最低的能量状态。这个临界值是准确地确定没有模糊的数值模拟。沿着可解线，一对Skyrmions的相互作用能是排斥的，与纯塞曼势项的指数衰减相反，具有幂律衰减。利用相互作用能的表达式，我们构造了一个非均匀的Skyrmion晶格态，它是该模型在特定参数区域的候选基态。最后，我们估计了skyrmion晶格和非均匀螺旋态之间的过渡。
2021-03-03 cond-mat.mes-hall hep-th
Interaction-induced conductance from zero modes in a clean magnetic graphene waveguide
我们考虑在一个干净的石墨烯单层中通过空间不均匀的磁场形成的波导。该波导的单粒子色散关系表现出零能量朗道式平带，而有限能带具有色散，特别是对应于蛇轨道。对于零模态，电流算符的所有矩阵元素都消失了，有限电导只能由到有限能带的虚跃迁引起。我们表明，库仑相互作用产生这样的过程。与有限能带形成鲜明对比的是，电导没有量化，并且显示出对零模填充的特性依赖性。因此，传输实验提供了一种新的和高度灵敏的探针的电子-电子相互作用在干净的石墨烯样品。我们认为，这种相互作用驱动的零模导体也可能出现在其他物理设置，并没有被传统的Tomonaga-Luttinger液体描述。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall
Decoherence of an exchange qubit by hyperfine interaction
研究了线性几何结构的半导体三重量子点中三电子自旋的退相干。三个电子自旋耦合交换相互作用J_{12}和J_{23}，我们澄清非均匀和均匀的退相动力学的逻辑量子比特编码的（S = 1/2，S_{z} = 1/2）子空间。我们首先证明，通过波动的Overhauser场的量子比特泄漏可以有效地抑制足够大的塞曼和交换分裂。对于J_{12} = J_{23}以及J_{12}和J_{23}不同的情形，我们构造了一个有效的纯退相哈密顿量，其塞曼分裂远大于交换分裂.这两个有效哈密顿量与单自旋量子比特的数量级相同，相关的退相时间尺度与单自旋的相同。我们提供了估计的动态三自旋自由感应衰减，哈恩自旋回波的衰减，并从CPMG脉冲序列的GaAs量子点的回波衰减。
2014-07-22 cond-mat.mes-hall
High resolution spectroscopy of individual erbium ions in strong magnetic fields
本文利用光电探测光激发光谱法同时测定了硅中铒离子的光学和顺磁性质。我们证明，这种高光谱分辨率的技术可以利用观察相互作用通常无法分辨的硅使用传统的光谱技术，由于不均匀的加宽。特别地，我们分别解决了4 I 15/2基态和4 I 13/2激发态的塞曼分裂，并在强磁场中观察到不同晶场能级的塞曼分量之间的反交叉。我们讨论了使用这种电子检测技术在确定硅中的铒网站的对称性和结构。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Heat pump driven by the shot noise of a tunnel contact
我们研究了一种机制，用于冷却铅的基础上的一个过程，冷的取代热电子。其核心思想是，一个具有非均匀塞曼分裂的双量子点作为能量过滤器的传输电子。设置是这样的，自旋向上的热电子被移除，而自旋向下的冷电子被添加。所需的非平衡条件是由一个量子点的电容耦合到隧道极限中的强偏置量子点接触的散粒噪声提供的。特别注意的是识别的操作制度，其中净电流消失。
2015-07-15 cond-mat.mes-hall
Spin imbalance of charge carriers induced by an electric current
本文分析了由电流引起的非均匀磁场对金属自旋霍尔效应的贡献。场和电子自旋之间的塞曼耦合导致自旋相关力，并导致边缘处的自旋累积。我们比较这种相对论修正的电子动力学的自旋轨道相互作用引起的功能的效果。电流感生的磁场对自旋霍尔效应的影响可以与来自自旋-轨道相互作用的非本征贡献相比较，尽管它不需要具有强自旋-轨道相互作用的重元素的存在。感应自旋的方向垂直于金属板。
2019-06-11 cond-mat.mes-hall
Wavevector-dependent spin filtering and spin transport through magnetic barriers in graphene
我们研究了单层和双层石墨烯中磁性纳米结构的自旋分辨输运。我们考虑到轨道效应的不均匀的垂直磁场以及面内自旋分裂由于塞曼相互作用和交换耦合可能引起的接近的铁磁绝缘体。我们发现，一个单一的障碍表现出依赖于波矢的自旋过滤效应在能量接近的传输阈值。这种效应在共振双势垒配置中显著增强，其中通过增加势垒之间的距离，可以将传出电流的自旋极化增加到100%。
2009-06-20 cond-mat.mes-hall
Hartree-Fock calculations of a finite inhomogeneous quantum wire
我们用Hartree-Fock方法研究了有限长导线上的相互作用一维电子系统，该系统在中心处被光滑势垒部分耗尽。在整个系统中施加均匀的1特斯拉塞曼场。我们发现，随着势垒的增加，势垒下的低密度电子从非磁性态转变为反铁磁态，然后转变为由两个反铁磁区与高密度引线隔离的自旋取向良好的局域化区域.在这个最后阶段，响应于连续增加的势垒电势，系统经历了一系列突然的密度变化，对应于单个电子从势垒下的自旋对准区域的连续驱逐。受最近的动量分辨隧穿实验的启发，我们还计算了动量分辨隧穿矩阵元。我们的计算表明，被驱逐的本征态是空间局域的，与实验观察一致。然而，需要额外的机制来解释在隧道矩阵元素中的$k=0$附近实验观察到的大光谱权重。
2008-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance fluctuations in diffusive rings: Berry phase effects and criteria for adiabaticity
研究了电子自旋在取向不均匀磁场中运动引起的Berry相位效应对扩散介观导体电导性质的影响。扩展以前的工作，我们开始与一个精确的，即不假设绝热，计算的普遍电导波动的扩散环内的弱本地化制度，基于微分方程，我们推导出的扩散中存在的塞曼耦合的磁场纹理。我们计算所需的磁场强度绝热性，并表明，这种强度减少了扩散运动。我们证明了不仅相位，而且振幅的h/2 e Aharonov-Bohm振荡的Berry相位的强烈影响。特别是，我们表明，这些振幅完全抑制在一定的魔术倾斜角的外部领域，从而提供了一个有用的标准实验搜索。我们还讨论了扩散导体中自旋-轨道相互作用引起的Berry类相效应，并推导了磁导和电导涨落的精确公式。我们讨论了非均匀磁场和自旋轨道相互作用下的磁导和电导涨落的功率谱。
2000-07-18 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of spin-flip rates in single-electron tunneling
本文通过输运方法直接测量单电子占据的InAs双量子点中的自旋翻转速率，并利用量子主方程解释自旋阻塞现象，为自旋信息处理提供关键参数。
2024-02-01 cond-mat.mes-hall
Two terminal charge tunneling: Disentangling Majorana zero modes from partially separated Andreev bound states in semiconductor-superconductor heterostructures
我们发现，一对重叠的马约拉纳束缚态（MBS）形成一个部分分离的Andreev束缚态（PS-ABS）代表了一个通用的低能量的功能，在自旋轨道耦合超导体（SM-SC）混合纳米线的存在下的塞曼场。在有限的纳米线中，ps-ABS在“花园品种”ABS和拓扑保护的马约拉纳零模（MZM）之间连续插值，ABS由两个相互重叠的MBS组成，MZM由线的长度给定的距离分开。尽管在拓扑上是微不足道的，但ps-ABS可以在局部电荷隧穿实验中产生与MZM相同的签名。特别地，由ps-ABS产生的零偏压电导峰（ZBCP）的高度具有量化值2 e2/h，并且它可以在扩展的实验参数范围内保持不变，例如塞曼场和隧道势垒高度。我们说明了这种低能量的强大的ps-ABS的形成在两个实验相关的情况下：一个混合SM-SC系统组成的一个邻近的纳米线耦合到一个量子点和SM-SC系统中存在的空间变化的非均匀电位。然后，我们表明，不同于本地测量，一个两端的实验，涉及在电线两端的电荷隧穿是能够区分非阿贝尔MZM从通用的PS-ABS。虽然定位在导线的相对端的MZM产生相关的差分传导谱，包括与ZBCP的出现相关联的能量分裂和临界塞曼场的相关性，但是如果ZBCP是由于在拓扑平凡相中出现的ps-ABS，则不存在这种相关性。测量这种相关性是SM-SC异质结构中拓扑MZM的最清晰和最直接的测试，可以在当前可用的实验装置中完成。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Control of the Two-Electron Exchange Interaction in a Nanowire Double Quantum Dot
研究了纳米线双量子点（DQD）中的双电子交换耦合，发现在Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合（SOC）和塞曼场的共同作用下，DQD中的双电子交换耦合具有Moriya各向异性超交换相互作用.通过调节SOC和外加磁场的方向，我们揭示了各向异性交换相互作用的可控性。交换相互作用可以转化为各向同性的海森堡相互作用，而均匀磁场则转化为有效的非均匀场，其可测的非均匀性反映了SOC的强度。此外，有效非均匀场的存在导致了DQD低能谱的能级反交叉。通过将能隙的解析表达式与实验光谱检测结果进行拟合[S. Nadj-Perge等人，物理修订版信函108，166801（2012）]，我们获得了InSb纳米线DQD中SOC的完整特征。
2018-10-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strongly modulated transmission of a spin-split quantum wire with local Rashba interaction
我们研究了存在塞曼自旋分裂和空间非均匀Rashba相互作用的弹道量子线的输运性质。塞曼相互作用沿着导线延伸，并在能谱中产生间隙，该间隙仅允许电子沿着一定方向的旋量传播。对于相反方向的自旋，波在远离Rashba区域的地方是倏逝的，Rashba区域起着散射中心的作用。当磁场垂直于Rashba场时，发生了最有趣的情况。然后，渐近波函数的自旋不是Rashba哈密顿量的本征函数，并且当费米能量沿着带隙扫过时，Rashba区域中自旋之间的耦合引起透射概率的突然变化。在简要地研究了扩展Rashba耦合线的能谱和本征函数后，我们分析了通过局域Rashba相互作用区域的传输，在该区域中，双界面将恒定Rashba相互作用区域与无自旋轨道耦合的导线分开。对于能量略高于传播阈值，我们发现无处不在的传输零点（反共振），这是通过匹配的方法在一维极限分析。我们发现，一个最小的紧束缚模型产生的Fano反共振型的解析传输线形状。更一般的角度依赖性的外部磁场内处理投影薛定谔方程与哈密顿矩阵元素混合波函数分量。最后，我们考虑了一个现实的量子线，其中能量子带通过Rashba子带间耦合项耦合，并讨论了它对传输零点的影响。
2007-06-01 cond-mat.mes-hall
Quantum control of spin qubits using SOT-driven nanomagnets
Virginia Commonwealth University（弗吉尼亚联邦大学）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Rowan University（罗恩大学）
提出一种利用自旋轨道转矩驱动纳米磁体产生局域振荡磁场，实现高速自旋旋转而不损害量子比特相干性的方法，具有高能效、可扩展和CMOS兼容的优点。
2026-05-30 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hanle Effect in Quantum Dots : Evidence for Strong Dynamical Nuclear Polarization in Transverse Magnetic Field
Hanle效应在自旋相关现象的研究中是普遍存在的，并已被用于确定半导体中的自旋寿命、旋进和输运。在这里，我们报告了一个实验观察到的异常Hanle效应在个人自组装InAs/GaAs量子点，我们发现，一个相当大的光产生的电子自旋极化可以保持在高达1 T的横向领域，直到它突然崩溃。Hanle曲线的显著加宽~20倍及其在磁扫描方向反转时的双稳性指向一种新的动态核自旋极化机制，其中有效核磁场补偿横向施加的场。这种解释进一步支持的实际电子塞曼分裂的测量表现出突然增加的汉勒曲线崩溃。强非均匀四极相互作用典型的应变量子点可能发挥关键作用，在极化核自旋垂直于光学注入自旋取向。
2009-10-09 cond-mat.mes-hall
The effect of the Abrikosov vortex phase on spin and charge states in magnetic semiconductor-superconductor hybrids
我们探讨了利用II型超导体中Abrikosov涡旋所携带的非均匀磁场来局域化附近磁性半导体量子阱中自旋极化织构的可能性。我们展示了如何塞曼诱导的本地化引起的一个单一的漩涡确实是可能的，并使用这些结果来调查的磁性半导体的输运性质的周期性的漩涡阵列的效果。特别是，我们发现了一个非常规的量子霍尔制度，并预测直接可测试的实验结果，由于存在的周期性自旋极化结构诱导的超导涡旋晶格的磁性半导体。
2006-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-Orbit Qubit on a Multiferroic Insulator in a Superconducting Resonator
我们提出了一个自旋轨道量子位在纳米线量子点表面的多铁性绝缘体与摆线螺旋磁序。来自多铁性绝缘体的螺旋交换场在量子点中的电子自旋上引起非均匀的类塞曼相互作用，从而产生自旋轨道量子比特。没有外部磁场有利于将这种自旋轨道量子位集成到高质量的超导谐振器中。通过利用经由栅极电压的量子点中的Rashba自旋-轨道耦合，可以获得具有有效开/关切换的有效自旋-光子耦合。这使得所提出的设备可控，并有望用于混合量子通信。
2013-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of electric dipole spin resonance in quantum dots: Mean field theory with Gaussian fluctuations and beyond
最近，三个独立的实验小组发现了量子点中单电子的电偶极自旋共振（EDSR）。值得注意的是，这些观测揭示了EDSR的三种不同机制：电子自旋与其动量的耦合（自旋轨道），与其位置的算子的耦合（非均匀塞曼耦合），以及与核自旋的超精细奥弗豪泽场的耦合。在本文中，我提出了一个统一的量子点中的这些共振的微观理论。一个平均场论，所有三种机制，并保留只有两个自旋极化子的基础上，证明适用于宏观描述的核极化的EDSR理论。在平均场论的框架下，揭示了这些机制固有的EDSR的时间依赖性的根本差异;它从拉比型振荡变化为近单调增长。该理论提供了一个常规的程序，以考虑更高的核自旋扰子，成为重要的更广泛的时间跨度，并可以改变EDSR的渐近行为。它还允许揭示电子自旋动力学对核自旋之间的有效耦合的影响。
2008-07-16 cond-mat.mes-hall
Polarized emission of CdSe nanocrystals in magnetic field: the role of phonon-assisted recombination of the dark exciton
利用极化光致发光技术研究了在高达30 T的强磁场中玻璃基质中合成的CdSe纳米晶中激子的复合动力学和自旋极化。通过增加温度和磁场加速动力学，证实了低温光致发光（PL）的暗激子性质。在磁场中的圆偏振光致发光揭示了几个不寻常的现象：（i）偏振度的光谱依赖性，（ii）其低饱和值，和（iii）更强的强度的塞曼分量是更高的能量。后者的功能是最令人惊讶的是在矛盾的激子自旋子能级的热人口。以前在湿化学合成的CdSe纳米晶体的系综中观察到相同的矛盾，但没有被理解。我们提出了一个理论，它解释了所有观察到的功能，并表明，从合奏的纳米晶体的圆偏振PL最大值的逆序是零声子（ZPL）和一个光学声子（1PL）之间的竞争的结果辅助发射的暗激子。理论模型的基本方面是通过ZPL和1PL复合通道的暗激子发射的不同偏振特性和超过光学声子能量的纳米晶体的集合的PL光谱的不均匀加宽。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic field effects in electron systems with imperfect nesting
本文分析了外加磁场对不完全嵌套弱关联电子系统相图的影响。所研究的哈密顿量描述了两个带：电子带和空穴带。两个能带都具有球形费米表面，其半径由于掺杂而略微不匹配。这类模型常用于分析铬及其合金、超导铁磷族化合物、AA型双层石墨烯、硼化物等的磁态。在零磁场下，系统的均匀基态对电子相分离是不稳定的。外加磁场以几种方式影响相图。特别是塞曼项稳定了新的反铁磁相。它还显著地移动了非均匀（相分离）状态的边界。在足够高的磁场下，朗道量子化引起了序参量和内尔温度随磁场的振荡。
2017-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic limit to electron spin coherence in InGaAs quantum dots featuring strain-induced nuclear dispersion
限制在自组装量子点中的单个电子的塞曼分裂自旋态提供了光学可访问的自旋量子比特。对于III-V族材料，固态主体的核自旋提供了固有的噪声源，导致电子自旋退相时间为几纳秒。虽然在低磁场的电子自旋动力学的综合研究最近已经进行，什么限制在这些系统中的电子相干性仍然不清楚，部分原因是由于测量引起的动态极化的核浴的主导作用。我们发展了一种在不影响核环境的情况下获取量子点自旋态的全光学方法。我们使用这种方法来实现哈恩回波解耦，并达到由非均匀应变场耦合到核浴的四极矩的相干设置的内在限制。这些结果表明，电子自旋相干性的扩展超过这几微秒的限制，有必要减少应变诱导的四极加宽在这些材料。
2015-12-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybrid helical state and superconducting diode effect in S/F/TI heterostructures
具有自旋轨道耦合（SOC）的均匀超导系统在塞曼场作用下的基态是螺旋态，其特征是序参量的相位调制，但超电流密度为零。在这篇工作中，我们研究了空间分离的超导和交换场的混合系统中的螺旋态的实现，考虑S/F双层的顶部的三维拓扑绝缘体。该系统的特点是强自旋动量锁定，因此，提供了最有利的条件，螺旋态的产生。分析是基于准经典格林函数的微观理论。我们证明，在双层的螺旋状态的生存，如果交换场有非零分量垂直于S/F界面，即使在超导序参量和交换场空间分离的事实。同时，在这种空间不均匀的情况下，螺旋状态伴随着分布在双层上的自发电流，以具有零平均值。此外，我们表明，这种混合螺旋状态引起的非互易性的系统。我们证明了超导二极管效应的实现，并表明在所考虑的系统中，由于自旋动量锁定的最强可能值，非互易性的程度是非常大的。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coupling a single electron spin to a microwave resonator: Controlling transverse and longitudinal couplings
微波频率超导谐振器非常适合执行色散量子比特读出，调解两个量子比特门，并在遥远的量子系统之间穿梭状态。这些应用的先决条件是强量子位-谐振器耦合。电子自旋量子比特和微波谐振器之间的强耦合可以通过关联自旋和轨道自由度来实现。这种关联可以通过双量子点中的单个电子与附近纳米磁体产生的空间不均匀磁场的塞曼耦合来实现。在本文中，我们考虑这样的设备和估计自旋共振器耦合的顺序~ 1 MHz的现实参数。此外，通过现实的模拟，我们表明，相对于纳米磁体的双点的精确位置允许在纯纵向耦合（与裸自旋哈密顿量交换）和纯横向（自旋非守恒）耦合之间进行选择。此外，我们建议的方法，以减轻在此耦合方案中引入的失相和弛豫通道。这一分析为实现微波谐振腔与GaAs双量子点中自旋单电子之间的相干态转移提供了一条清晰的途径，其保真度可达90%以上。改进的动态去耦序列、低噪声环境和更长寿命的微波腔模式可能会在不久的将来导致更高的结晶度。
2016-10-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin shuttling in a silicon double quantum dot
针对量子处理器的量子信息传输需求，本文理论研究硅双量子点间的自旋穿梭，结合自旋轨道相互作用等构建模型，通过数值模拟和解析模型发现参数优化或相长干涉可实现低自旋不保真度与快速传输。
2024-11-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron transport in quantum channels with spin-orbit interaction: Effects of the sign of the Rashba coupling and applications to nanowires
我们研究了量子相干态下Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的符号对电子通过单通道纳米线（NW）传输的影响。我们发现，虽然对于一个有限长度的NW均匀RSOC接触到两个电极的符号，其RSOC不影响电子输运，情况可以是相当不同的存在下，一个不均匀的RSOC和磁场沿NW轴施加。通过分析不同RSOC的两个区域之间的界面的传输，我们发现，如果两个区域具有相等的RSOC符号，在磁隙能量范围内的传输几乎是完美的，无论自旋轨道能量的塞曼能量的比率。相反，当两个区域具有相反的RSOC符号并且是Rashba主导时，传输被抑制。此外，我们讨论了一个现实的NW设置，其中两个RSOC区域实现了适当的耦合栅极分离的有限距离上的实现。我们发现，低温NW电导表现出交叉从短距离的行为，强烈依赖于两个区域的相对RSOC符号的大距离的振荡行为，是独立于这样的相对符号。因此，我们能够确定的条件下，NW电导主要取决于RSOC的符号和只有RSOC的大小事项。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet spin states in OLEDs
有机发光二极管（OLED）中弱自旋轨道耦合的电子和空穴自旋构成了接近完美的二能级系统，可以用来研究超强驱动下光与物质的相互作用。在这种高度非微扰的条件下，自旋在状态之间振荡的频率（拉比频率）变得与其自然共振频率（拉莫尔频率）相当。对于这样的条件下，我们开发了一个直观的理解的混合轻物质状态的出现，说明如何偶极禁戒多量子跃迁在整数和分数g-因子出现。一个严格的理论治疗的现象来自Floquet风格的解决方案，在共振驱动下的电子-空穴自旋对的含时哈密顿量。为了探测这些现象，实验上需要开发一种磁共振装置，该装置能够支持在幅度上与定义塞曼分裂的静态场相当的振荡驱动场;以及一种有机半导体，其特征在于最小的不均匀加宽，以便允许非线性光-物质相互作用得到解决。与Floquet状态相关的预测的奇异共振特性确实在实验中发现，在共振驱动下的自旋相关稳态OLED电流的测量，表明复杂的混合轻物质自旋激发可以形成并在室温下探测。在强驱动下产生的自旋Dicke态对功率展宽不敏感，使得共振的Bloch-Siegert位移变得明显，这意味着修饰自旋态的长相干时间具有潜在的量子传感的适用性。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of ferroelectricity and interlayer superconductivity in van der Waals bilayers
L. D. Landau Institute for Theoretical Physics（列夫·朗道理论物理研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)（莫斯科物理技术学院（国立研究大学））；National University of Science and Technology “MISIS”（国立科技大学“MISIS”）；Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院微观结构物理研究所）
研究范德瓦耳斯双层中铁电性和层间超导性的相互作用，发现自旋三态超导性受磁场影响显著，临界温度呈现非单调变化。
2025-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quadrupolar spectra of nuclear spins in strained InGaAs quantum dots
自组装量子点（QD）诞生于晶格失配的成分，其中应变起着不可或缺的作用。通过电四极耦合，应变影响磁环境，如核自旋所见。为了指导未来的单量子点核磁共振（NMR）以及动态核自旋极化实验，应变和四极场分布的原子洞察力。已经确定了QD的结构和组成概况的一些含义。量子点几何形状的高纵横比增强了四极相互作用。倾斜的界面引入双轴性和主四极主轴远离生长轴的倾斜;将镓混合到QD中的合金增强了这两个特征，同时降低了四极能量。关于NMR谱，法拉第和Voigt几何形状的调查，解开在第一位的非均匀加宽的延伸和外观的正常禁戒跃迁。此外，它表明，从NMR谱的主要延伸的合金的摩尔分数的单个QD可以推断。通过元素分辨的核磁共振强度，它被发现，在核有一个因素的五个优势超过那些作为。在外部磁场的存在下，四极和塞曼制度之间的边界线提取为1.5 T的In和1.1 T的As核。在这些值的核自旋去极化率得到最大化，由于非共线的长期超精细相互作用与一个居民电子在量子点。
2012-05-01 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
