Quantized adiabatic charge pumping and resonant transmission
绝热泵浦的电荷,通过一个量子点在旋转栅门几何非相互作用的电子进行了研究,作为两个调制电位的强度(相关的两个点接触的导线的电导)和它们之间的相移的函数。它示出的泵浦电荷的大小和符号的确定的相对位置和方向的封闭轮廓穿过的系统在参数平面中,和在该平面中的传输峰(或共振)。当透射峰值落在泵浦轮廓内时,获得泵浦电荷(每个调制周期)的峰值(以电子电荷$e$为单位)。整数值由泵浦轮廓的绕组数给出:相同方向的双绕组给出电荷2,而围绕传输峰的两个相反分支的绕组或相反方向的绕组可以给出接近零的电荷。
2002-02-18 cond-mat.mes-hall
Resonant Measurement of Non-Reorientable Spin-Orbit Torque from a Ferromagnetic Source Layer Accounting for Dynamic Spin Pumping
使用多层结构包含(钴探测器层)/(铜间隔)/(坡莫合金源极层),我们的实验表明如何不可重定向的自旋-轨道扭矩所产生的坡莫合金源极层(自旋-轨道扭矩的组成部分,不改变坡莫合金磁化旋转时)可以使用自旋扭矩铁磁共振(ST-FMR)与线形分析测量。我们发现,动态自旋泵的磁性层之间施加的扭矩的磁性层大或大于自旋轨道扭矩,因此,如果动态自旋泵被忽略的结果将是一个大的高估的自旋轨道扭矩。然而,这两种效应可以通过执行作为频率的函数的ST-FMR来分离。我们测量一个不可重定向的自旋扭矩比$ξ_{\text{Py}} = 0.04 \pm 0.01$的自旋电流从坡莫合金通过8纳米铜间隔的Co,和动态自旋泵的强度,这是与以前的测量传统的铁磁共振一致。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall
Spin current pumped by resonant skyrmion
自旋抽运是自旋电子学中一种被广泛认可的产生自旋电流的方法,它被认为是一个与自旋转移矩等效的基本动力学过程。在这项工作中,我们从理论上验证了振荡的自旋电流可以从微波驱动的呼吸skyrmion泵。与铁磁共振相比,skyrmion自旋泵浦可以用相对较低的频率激发,并且电流密度大于普通的铁磁共振自旋泵浦。基于Skyrmion自旋抽运,我们建立了一个高读取速度的跑道存储器模型,其读取速度比SOT(spin-orbit torque)/STT(spin-transfer torque)Skyrmion跑道存储器高一个数量级.我们的工作探索了skyrmion中的自旋泵现象,这可能有助于skyrmion基器件的应用。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall
Microcavity with saturable nonlinearity under simultaneous resonant and nonresonant pumping: multistability, Hopf bifurcations and chaotic behaviour
研究了具有饱和非线性的微腔非平衡激子-极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体在共振和非共振同时泵浦下的光学响应。我们证明了由于激子吸收的饱和,多稳态行为的出现。在稳态泵浦下,激子和光子凝聚体的稳定周期性Rabi型振荡,以及通过调节电泵浦,通过级联的霍普夫分岔,它们向混沌动力学的转变。
2016-03-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Adiabatic quantum pumping through surface states in 3D topological insulators
研究了强三维拓扑绝缘体表面狄拉克费米子的绝热量子抽运。两种不同的几何结构进行了详细研究,正常金属-铁磁-正常金属(NFN)结和铁磁-正常金属-铁磁(FNF)结。使用散射矩阵的方法,我们首先计算隧道电导,然后使用不同的泵浦机制,这两种类型的结的晶体管泵浦电流。我们解释的振荡行为的电导通过研究的条件共振传输的结,并发现,每次出现一个新的共振模式在运输窗口,泵浦电流发散。我们还预测了实验上可区分的泵送电流和整流电流之间的差异。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Optical pumping and non-destructive readout of a single magnetic impurity spin in an InAs/GaAs quantum dot
我们报告的共振光泵浦的|\pm 1>在InAs/GaAs量子点中的单个Mn掺杂剂的自旋态,所述量子点自身嵌入在电荷可调谐器件中。实验依赖于当施加合适的纵向磁场时达到的“W”转变方案。光泵浦是通过中心Λ系统在中性激子能量X 0处的共振激发实现的。对于一个特定的栅极电压,观察到的红移的带电激子X-的光致发光,这使得非破坏性读出的自旋极化。任意自旋准备|+1>或|证明了以接近或高于50%的极化为特征的-1>状态。
2011-09-05 cond-mat.mes-hall
Nuclear magnetic resonances in (In,Ga)As/GaAs quantum dots studied by resonant optical pumping
研究了(In,Ga)As/GaAs量子点在不同温度下退火后的光致发光极化随外加磁场的变化(Hanle曲线)。在这些依赖关系中,由于具有调制圆偏振的光激发的全光核磁共振(NMR),出现了显著的共振特征。与偏振调制同步的附加射频场的应用强烈地修改了NMR特征。共振可以与不同的核自旋状态之间的转换分裂的应变诱导梯度的晶体场和外部施加的磁场。建立了一个模拟应变量子点中核自旋四极分裂和塞曼分裂的理论模型。与实验的比较使我们能够唯一地识别所观察到的共振。核磁共振的大幅增宽归因于量子点体积内四极分裂的变化,该模型很好地描述了这一点。
2014-03-11 cond-mat.mes-hall
Spin pumping from a ferromagnet into a hopping insulator: the role of resonant absorption of magnons
受铁磁体自旋泵入有机材料的实验研究的启发,我们从理论上研究了自旋电流在跳跃绝缘体中的产生和传播。与金属不同,铁磁体边界处的自旋极化是由于局域态对内的磁振子吸收而产生的,并且它会随着电流currying电阻网络而传播(尽管没有充电电流)。我们考虑了绝缘体中交流吸收的经典共振机制,并将其应用于磁振子的吸收。当外磁场中局域态的塞曼分裂等于铁磁共振频率时,泵浦效率有很大的提高。在这种情况下,磁振子的吸收发生在单个位置。
2015-05-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum charge pumping through resonant crossed Andreev reflection in superconducting hybrid junction of Silicene
本文在散射矩阵理论框架下研究了硅烯在正常-绝缘体-超导体-绝缘体-正常(NISIN)体系中的绝热量子电荷泵现象。在假设薄势垒极限的条件下,我们考虑了两个势垒($χ_{1}$和$χ_{2}$)的强度作为绝热区的两个泵浦参数。在这种几何结构中,我们得到交叉Andreev反射(CAR)的概率单位在$χ_{1}$ - $χ_{2}$平面没有伴随的传输或弹性共隧穿(CT)。通过施加垂直于硅烯片的外部电场和正常硅烯区域的化学势的变化,在狄拉克点处的带隙的可调谐性,打开了通过我们的设置实现完美的CAR或传输过程的可能性。这种共振行为是周期性的势垒强度。我们分析了NISIN结构中的泵浦电荷随泵浦强度和入射电子角度的变化。我们表明,大($Q\sim2e$)泵浦电荷,可以通过我们的几何形状时,泵浦轮廓包围在泵浦参数空间的CAR或传输共振。我们讨论了我们的理论预测可能的实验可行性。
2017-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamic nuclear polarization in InGaAs/GaAs and GaAs/AlGaAs quantum dots under non-resonant ultra-low power optical excitation
实验研究了InGaAs/GaAs和GaAs/AlGaAs两种中性半导体量子点的动态核自旋极化与非共振光激发功率的关系。我们表明,最近在InP/GaInP量子点中报道的通过光学禁戒(“暗”)激子态的二级复合的核自旋泵浦机制[Phys.Rev.B83,125318(2011)]与本工作中考虑的材料系统相关。在InGaAs/GaAs点中,这种核自旋极化机制特别明显,导致在光激发功率比使基态激子饱和所需的功率小~1000倍时实现的Overhauser位移高达~80微eV。在界面GaAs/AlGaAs点中在低功率光泵浦下观察到的Overhauser位移通常较小(高达~40微eV)。此外,在GaAs/AlGaAs中,我们观察到点到点的变化,甚至符号反转的Overhauser位移,这是由于暗-亮激子混合起源于电子-空穴交换相互作用的对称性降低的点。在超低功率光抽运下的核自旋极化度与共振光抽运或高功率圆偏振光的隙上抽运等技术所获得的结果相当。通过“暗"激子的二阶复合的动态核极化可能成为单量子点应用中的有用工具,其中需要操纵核自旋环境或电子自旋。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall
Resonant modes in strain-induced graphene superlattices
我们研究了石墨烯中应变诱导超晶格的隧穿。在研究施加的应变对低的Dirac谱的影响时,明确地考虑了倒易空间中Dirac点的移动和Dirac锥的变形。后者对应于各向异性的,可能是不均匀的费米速度。随着单位传输模式通常发现在一个单一的障碍,我们分析发现额外的共振模式时,考虑到几个应变诱导障碍的周期性结构。我们还研究了束缚态的类带谱,作为守恒能量和横动量的函数。因此,这种应变诱导超晶格可以有效地用作用于石墨烯中的传输的模式过滤器。
2012-03-20 cond-mat.mes-hall
Uniaxial Strain Effects on Graphene Nanoribbon Resonant Tunneling Transistors
采用最近邻紧束缚模型和非平衡格林函数方法,数值模拟了单轴应变对典型扶手椅型石墨烯-纳米石墨烯-hBN异质结器件的电流-电压特性的影响.模拟清楚地揭示了以下显着的依赖关系:(i)应变总是减少电流;(ii)在扶手椅方向施加的应变显着加宽了电流的主峰在一个更大的区域的偏置电压相比,非应变状态;(iii)电流下降更快时,应变施加在扶手椅,而不是锯齿形方向。
2019-01-04 cond-mat.mes-hall
Resonant all-electric spin pumping with spin-orbit coupling
用于产生和过滤自旋电流的全电器件对于自旋电子学的实验和应用至关重要。考虑自旋轨道耦合下两金属引线之间的量子点,在散射矩阵的框架下分析了磁驱动双端器件产生自旋电流的条件.然后,我们专注于一个点与两个共振轨道,并通过具体的例子表明,既可以实现自旋过滤和纯自旋电流的产生。最后,我们讨论了库仑相互作用的影响。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin inertia and polarization recovery in quantum dots: Role of pumping strength and resonant spin amplification
自旋惯性测量是研究半导体纳米结构中长时间自旋弛豫过程的一种新的实验工具。我们发展了量子点中电子和空穴自旋惯性效应的理论。我们考虑了自旋取向的短光脉冲与任意的脉冲面积和失谐的trion共振。在量子点的基态和激发态中考虑了与外部纵向磁场的相互作用和与核自旋浴的超精细相互作用。我们分析了自旋惯性信号如何依赖于磁场(极化恢复)和泵浦脉冲的螺旋度的调制频率以及它们的功率和失谐。特别是,我们阐述了如何接近饱和极限的自旋极化影响的测量。自旋惯性测量的定量描述将使自旋动力学参数的确定,如自旋弛豫时间在基态和激发态和超精细相互作用的参数。最后,我们预测的共振自旋放大的出现,由于横向分量的核自旋波动,这表现为作为纵向磁场的函数的自旋极化的振荡本身。
2019-12-20 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent resonant tunneling through double magnetic barriers in suspended graphene
从理论上研究了应变诱导赝磁场对悬浮石墨烯中狄拉克费米子输运几率和弹道电导的影响。我们表明,通过双磁势垒的共振隧穿可以在悬浮区的应变调谐。谷分辨透射峰由于共振隧穿的尖锐性而明显可区分。在特定的应变下,占据一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿被完全抑制,而占据另一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿存在。谷过滤效应有望通过应变工程来测量。所提出的系统可以用来制作一个大的谷偏振几乎100%的石墨烯谷滤波器。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall
Dynamics of two dark solitons in a polariton condensate under non-resonant pumping
基于耦合到速率方程的受驱动耗散Gross-Pitaevskii方程,从理论上研究了非共振泵浦下极化激元凝聚体中两个暗孤子的动力学行为。特别地,给出了两个暗孤子之间有效势的解析表达式。由此得到的运动方程捕捉了极化子玻色-爱因斯坦凝聚体的开放耗散特性如何影响双暗孤子的动力学性质,即,双暗孤子在有限时间内通过与背景的混合而弛豫。我们进一步数值模拟了两个暗孤子的相对运动,重点研究了初始速度对两个暗孤子运动的影响,数值模拟结果与解析结果吻合得很好。这项工作的预测是足够的实验观察在现有的设施。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Laser-induced quantum pumping in graphene
我们研究了平行于或垂直于输运方向的线偏振激光辐照石墨烯产生的非绝热电子泵浦。输运由电子从倏逝模到传播模的空间非对称激发主导。对于平行偏振的激光器,泵浦响应表现出直接探测费米能量的次谐波共振增强;对于垂直偏振没有这种增强。共振机制依赖于石墨烯中载流子的手性。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall
Adiabatic Quantum Pumping of Coherent Electrons
我们回顾最近的理论计算的电荷转移通过介观器件响应缓慢振荡,空间受限,电位。讨论仅限于非相互作用的电子,并强调量子干涉和共振传输在产生几乎整数值(以电子电荷$e$为单位)的电荷传输每个周期,$Q$的作用。泵浦电荷的表达式来自系统的扩展的系统散射状态的瞬时解的时间导数。这一方面产生了调制电位对电导响应于恒定偏压的Landauer公式的影响,另一方面对广泛使用的绝热极限公式(其中调制频率小于任何电子弛豫速率)进行了修正。$Q$的表达式与简单的模型结合使用,以说明通过介观器件的谐振传输与$Q$的几乎整数值之间的密切关系,并分析通过压电效应耦合到量子信道的表面声波泵浦的电荷。\keywords {纳米结构中的干涉、量子泵浦、表面声波、共振传输。
2003-08-21 cond-mat.mes-hall
Stochastic pumping of a polariton fluid
我们研究了偏振激元激光器的响应,驱动轻微的非共振使用的光场不同于常规研究的相干泵浦源。驱动光场与热和位移热统计与不同的相关时间的响应显示出显着差异的透射强度,其噪声,和非线性阈值的位置。我们预测,平均增加更多的光子实际上可能会减少通过极化激元系统的传输。
2015-05-20 cond-mat.mes-hall
Spin pumping into quantum spin nematic states
本研究理论分析了铁磁绝缘体与自旋向列绝缘体结系统中自旋泵浦注入自旋向列态的过程,基于Schwinger玻色子平均场理论揭示了Schwinger玻色子的不同贡献及自旋泵浦对共振频率等参数的依赖关系。
2025-04-19 cond-mat.mes-hall
Resonant excitations via low frequency pumping in driven magnon systems
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau(莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学)
该研究利用弗洛凯理论,通过微波泵浦分析铁磁磁振子的共振激发,关注低于磁振子能量的驱动频率,建立理论框架预测共振区域等,与模拟比较,还能估计阈值振幅,实现低频驱动下的有针对性激发。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Spin dynamics of positively charged excitons in Cr$^+$-doped quantum dots probed by resonant photoluminescence
我们研究了由带正电荷的II-VI族半导体量子点掺杂单个Cr $^+$离子组成的自旋系统的动力学。利用带正电荷激子与Cr $^+$自旋耦合的共振光致发光(PL)分析了主要的自旋弛豫通道。共振PL的强度通过对可以被视为纳米磁体的常驻空穴-Cr $^+$复合物的自旋的光泵浦而降低。自旋存储器可以通过非共振光激发部分擦除。这导致谐振PL信号的增加。共振PL是共圆极化的,并且对应于保存Cr $^+$自旋$\vert S_z \vert$的弛豫通道。在共振PL激发光谱的光学跃迁与Cr $^+$自旋的变化的观察允许确定的磁性原子的磁各向异性。光抽运、自相关测量和光致发光强度分布的功率依赖性表明,空穴-Cr $^+$自旋系统的有效温度受光激发的影响,并通过声子的局域产生.
2022-05-17 cond-mat.mes-hall
Observation of magnetic-field-sweep-direction-dependent dynamic nuclear polarization under periodic optical electron spin pumping
光学泵浦-探测技术用于产生和测量砷化镓外延层中的电子自旋极化,其中电子自旋相干时间超过锁模激光重复周期。共振自旋放大发生在磁场中,在该磁场中,由连续激光脉冲激发的电子自旋极化相长地相加。克尔旋转作为施加的磁场的函数的测量揭示了核自旋极化,其取决于施加的磁场是减小还是增大而与外部磁场对准或对准。此外,核自旋极化幅度与垂直净电子自旋极化成比例地变化,因为后者由于共振自旋放大和其他原因而变化。我们还报告了一个实验技术,揭示了一分钟长的记忆精确的场历史的电子核自旋系统。
2020-09-10 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling in graphene pseudomagnetic quantum dots
通过无偏原子力学模拟得到了三轴应变石墨烯量子点的真实弛豫构型。研究了基于这种量子点的y结的局域电子结构和量子输运特性,揭示了由应变引起的准均匀赝磁场将输运限制为朗道能级和边缘态辅助的共振隧穿.谷简并被打破的存在下的一个外部的字段,允许选择性过滤的谷和手征的状态,协助共振隧穿。可以探索不对称的应变条件来选择y形结的出口通道。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall
Detection of spin pumping from YIG by spin-charge conversion in a Au/Ni$_{80}$Fe$_{20}$ spin-valve structure
许多实验已经表明,通过利用逆自旋-霍尔效应,由来自钇铁石榴石(YIG)的射频自旋泵浦驱动的自旋电流的检测,该逆自旋-霍尔效应存在于具有强自旋-轨道耦合的材料(例如Pt)中。在这里,我们表明还可以使用Au/坡莫合金(Py、Ni $_{80}$ Fe $_{20}$)设备直接检测共振驱动的自旋电流,其中Py用作YIG/Au界面上泵激的自旋的检测器。这种检测机制相当于金属非局域自旋阀器件中的自旋电流检测。通过有限元建模,我们比较了从参考Pt条泵浦的自旋电流与从Au/Py器件检测到的信号。我们发现,对于一个系列的Au/Py设备的计算出的自旋泵浦信号大多匹配的测量,在20%以内,而对于第二系列的设备的附加信号是存在的,这是高达10倍以上的计算出的信号从自旋泵浦。我们还确定了热电效应所造成的谐振(自旋相关)和非谐振加热的YIG的贡献。热电偶被用来调查这些热效应的存在,并量化的自旋(依赖)塞贝克效应的大小。几个额外的功能进行了观察,这也进行了讨论。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall
Coherence and indistinguishability of highly pure single photons from non-resonantly and resonantly excited telecom C-band quantum dots
在本工作中,共振泵浦方案在提高光子相干性的效果进行了研究,在通信C波段发射的InAs/InGaAs/GaAs量子点。多个示例性量子点的跃迁的线宽分别通过傅里叶变换光谱和共振扫描在带上泵浦和共振荧光下确定。平均线宽从带上激发中的$9.74\,\mathrm{GHz}$减小到共振荧光中的$3.50\,\mathrm{GHz}$,强调其优越的相干性。此外,证明了具有$49.2\,\%$保真度的相干态制备的可行性,构成了从量子点按需生成相干的单个C波段光子的步骤。最后,双光子激发的双激子的共振泵浦方案进行了研究。一个解卷积的单光子纯度值的$g^{(2)}_{\mathrm{HBT}}(0)=0.072\pm 0.104$和程度的不可逆性的$V_{\mathrm{HOM}}=0.894\pm0.109$确定的双激子跃迁。这代表了实现量子通信应用(如电信波长的量子中继器方案)的先决条件的重要一步。
2019-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin pumping of two-dimensional electron gas with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
我们从理论上考虑了铁磁绝缘体(FI)和二维电子气(2DEG)之间的结中的自旋泵,其中Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用共存。使用二阶微扰理论,我们推导出的铁磁共振(FMR)实验中的界面交换耦合的情况下,线宽的增加。我们澄清了吉尔伯特阻尼的增强取决于谐振频率和自旋取向的FI。我们表明,这种设置的FMR实验可以提供信息的自旋纹理的2DEG在费米表面。
2021-08-07 cond-mat.mes-hall
Superconductivity-enhanced spin pumping: Role of Andreev resonances
我们描述了一个简单的混合超导体$|$铁磁-绝缘体结构,表现出自旋分辨的Andreev束缚态,其中动态磁化被用来探测自旋相关的物理。我们发现,在低偏置和低于$T_c$,自旋角动量的转移由外部驱动的铁磁绝缘体泵浦的自旋分辨Andreev束缚态的形成有很大的影响。我们的研究结果表明,这些束缚态捕获凝聚促进自旋流的基本物理。对于有限厚度的超导层,可比的相干长度,共振Andreev束缚态呈现高传输子隙自旋输运通道。我们指出,共振增强的子隙输运通道建立了一个原型的法布里-珀罗谐振器的自旋泵。
2021-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant impurities states-driven topological transition in quantum well
我们从理论上证明了一种新的量子阱系统可以实现基于16带kp模型的拓扑跃迁。利用掺杂杂质引入的应变、掺杂氮引起的带反交叉和掺杂铋引起的价带反交叉,使量子阱的带隙迅速减小,甚至变为负值。结果,拓扑转换出现。此外,作为氮和铋的浓度的函数的带隙的计算,其中的负间隙对应于拓扑相。注意到由N引入的拉伸应变和由Bi引入的应变的组合导致的应变的抵消,我们可以容易地调节N和Bi的比例以满足晶体生长过程中的应变要求。我们的建议提供了一个很有前途的方法,拓扑绝缘体在传统的半导体系统利用半导体制造技术。
2016-05-23 cond-mat.mes-hall
Magnetization dynamics and spin pumping induced by standing elastic waves
借助于考虑自旋和晶格应变之间的磁弹性耦合的微磁模拟,描述了在薄铁磁膜中激发的弹性驻波引起的磁化动力学。对2nm厚的Fe_(81)Ga_(19)薄膜在不同频率的纵向和横向驻波作用下产生动态应变进行了模拟,这些频率跨越了未应变Fe_(81)Ga_(19)薄膜中相干磁化旋进的共振频率nur_res附近的很宽范围.研究发现,弹性驻波引起复杂的局部磁化动力学和空间不均匀的动态磁图案。弹性驻波中磁化振荡的时空分布具有同波长自旋驻波的形式。值得注意的是,在这些自旋波的节点处,磁化进动的幅度不会变为零,这不能用简单的解析公式精确描述。在稳态状态下,磁化以弹性波的频率振荡,除了频率远低于nu_res的纵波的情况,其中磁化以强烈超过波频率的可变频率旋进。当弹性波频率接近nures时,自旋驻波波腹处的旋进幅度急剧增大.利用弹性波驱动下磁化动力学的结果,计算了动态应变铁磁体抽运到相邻顺磁金属中的自旋电流.重要的是,由自旋电流通过逆自旋霍尔效应产生的横向电荷电流足够高,可以通过实验测量。
2015-12-30 cond-mat.mes-hall
Pseudo Electric Field and Pumping Valley Current in Graphene Nano-bubbles
本文研究应变石墨烯纳米气泡中由周期性激发产生的赝电场,展示亚太赫兹谷电流泵浦动力学,并探讨参数依赖及额外谐波产生,为非线性器件开发提供可能。
2023-10-18 cond-mat.mes-hall
Strain effects on optical properties of linearly polarized resonant modes in the presence of monolayer graphene
最近,在石墨烯的存在下,基于光子谐振器的光学传感器件的改进引起了极大的关注。本文基于传输矩阵方法和入射电磁波的TE极化,分别数值计算了一维光子谐振器和应变石墨烯表面等离子体共振的透射谱和反射谱。我们证明了石墨烯中相对较小的应变场可以调制缺陷晶体光子带隙内的线性偏振谐振模。此外,我们还研究了应变对倏逝波技术在单层石墨烯与棱镜干涉时产生的表面等离子体共振的影响。
2021-05-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Asymmetric optical nuclear spin pumping in a single uncharged quantum dot
在单个自组装InGaAs量子点中观察到一个高度非对称的动态核自旋抽运,中性激子跃迁的共振光抽运导致最大极化率为54%.这种动态的核极化被发现是更强的泵浦更高的能量塞曼状态。时间分辨测量使我们能够实时直接监测核自旋极化的建立,并定量研究该过程的动力学。发现所观察到的动态核极化对所施加的磁场的强烈依赖性,在特定的磁场下观察到泵浦效率的共振。我们开发了一个模型,充分考虑到所观察到的行为,其中泵的核自旋系统是由于超精细介导的中性激子流形的状态之间的自旋翻转转换。
2010-09-29 cond-mat.mes-hall
Analysis of exciton-polariton condensation under different pumping schemes for 1D and 2D microcavities including the effect of strong correlation between polaritons
本文通过有限差分和四阶龙格-库塔方法模拟一维和二维微腔中不同泵浦方案下的激子-极化激元凝聚,在平均场方程中纳入强关联效应,揭示了动力学中类似极化激元阻塞的条件。
2025-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.NA
Phase coherence, inelastic scattering, and interaction corrections in pumping through quantum dots
非相互作用的相位相干量子点中的绝热量子抽运可以用布劳威尔公式很好地描述。点内的相互作用,同时抑制相位相干性,使布劳威尔的形式主义不适用。在本文中,我们讨论的物理过程的性质,迫使超越布劳威尔的公式泵的描述,并开发,使用受控的绝热膨胀,一个有用的形式主义,研究在一个通用的微扰计划的相互作用的影响。泵浦电流由第一个贡献,类似于布劳威尔的公式和帐户的reflectivity的相干性,和描述非弹性散射的相互作用校正。我们应用该方法研究了与玻色子浴相互作用对共振能级泵浦的影响,并讨论了旋转栅门循环中泵浦电荷量子化的鲁棒性。
2008-03-18 cond-mat.mes-hall
Quantum adiabatic pumping by modulating tunnel phase in quantum dots
在介观系统中,在零偏压下,通过周期性地改变两个或多个控制参数,利用量子绝热泵浦实现有限电荷的转移。通过选取穿过量子点环的磁通量作为控制参数,得到了三个量子点环的泵浦电荷表达式。我们发现泵浦电荷随磁通量的变化呈现阶梯状的变化。台阶高度的值不是通用的,而是取决于控制参数的轨迹。我们讨论了这种行为的物理起源的基础上的Fano共振环的条件。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall
Pulsed Nuclear Pumping and Spin Diffusion in a Single Charged Quantum Dot
我们观察到在周期性光脉冲驱动下,单个带电量子点的核自旋与其三子跃迁之间的反馈过程。该脉冲序列散布非共振超快脉冲,用于相干电子自旋旋转和共振窄带光泵浦。反馈表现为一个滞后的三角形状图案的自由感应衰减的单自旋。我们提出了一个简单的准解析数值模型来描述这一现象,指出反馈过程是由量子点内部的光学核泵浦和核自旋扩散的抵消效应引起的。这种效应允许将电子拉莫尔频率动态调谐到由脉冲定时确定的值,潜在地允许更复杂的相干控制操作。
2009-12-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant optical cooling of nuclear spins in case of strong Knight field of photoexcited electrons
St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学)
研究通过偏极化电荷载流子在调制偏振光泵浦下对半导体核自旋系统进行共振冷却,发现强Knight场可显著改变电荷载流子自旋极化磁场依赖性,实验表现为Hanle效应。
2026-05-14 cond-mat.mes-hall
Spontaneous and Superfluid Chiral Edge States in Exciton-Polariton Condensates
基于半导体微腔中激子-极化激元的自旋各向异性,提出了一种相互作用诱导拓扑能带结构的方案。我们预测理论上,该方案允许工程的拓扑间隙,而不需要一个磁场或强自旋轨道相互作用(横向电-横向磁分裂)。在非共振泵浦下,我们发现一个初始拓扑平凡的系统在极化激元凝聚相对称性自发破缺时发生拓扑跃迁。在共振相干泵浦下,我们发现也有可能设计出波矢线性的拓扑色散--这是与极化子超流性相关的一种性质。
2017-07-10 cond-mat.mes-hall
Exciting terahertz magnons with amplitude modulated light: spin pumping, squeezed states, symmetry breaking and pattern formation
本文提出 Modulated Floquet Parametric Driving (MFPD) 机制,利用光频信号参数激发太赫兹反铁磁共振,并研究了该机制下各向异性反铁磁体中的自旋泵浦、压缩磁振子对形成及对称性破缺导致的自旋图样形成。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerical study of parametric pumping current in mesoscopic systems in the presence of magnetic field
数值研究了在绝热和非绝热两种情况下外加磁场时的参量泵浦电流。特别是,我们调查的性质,泵浦电流的共振以及反共振系统。结果表明,在绝热区,泵浦电流在长寿命的锐共振处变号,而在有限频率的非绝热泵浦电流不变号。当共振能级寿命较短时,绝热和非绝热泵浦电流的行为相似,只是符号发生了变化。结果表明,在完全透射的能量下,绝热泵浦电流为零,而非绝热泵浦电流不为零。与谐振情况不同,在完全反射的反谐振情况下,绝热和非绝热泵浦电流均为零。我们还研究了其他系统参数如磁场、抽运频率和抽运电势对抽运电流的影响。有趣的行为被揭露。最后,我们研究了几种空间对称性不同的系统在磁场反转时的泵浦电流对称性关系。与以前的理论预测不同,我们发现具有一般反转对称性的系统在绝热区可以泵出有限的电流。在小磁场下,在绝热区和非绝热区,泵浦电流近似为I(B)\approx I(-B)。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall
Optical pumping and initialization of a hole spin in site-controlled InGaAs pyramidal quantum dots
本研究在(111)B GaAs金字塔形量子点中,通过强磁场和光学激发实现空穴自旋的高保真初始化与泵浦,展示了其在量子硬件中的潜力。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Electrically-Driven Reverse Overhauser Pumping of Nuclear Spins in Quantum Dots
我们提出了一种新的机制极化核自旋量子点,基于周期性调制的超精细耦合的电子自旋共振频率的电驱动。动态核极化的结果从共振激发,而不是超精细弛豫介导的热浴,因此是不受奥弗豪泽一样的细致平衡约束。这使得偏振方向与奥佛豪泽效应所预期的方向相反。电驱动和浴辅助机制的竞争可以在小于点中的电子限制半径的尺度上引起空间调制和极化的符号反转。讨论了GaAs量子点中观察到的反向欧沃豪泽极化的关系。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall
Influence of non-equilibrium phonons on the spin dynamics of a single Cr atom
我们分析了光学产生的非平衡声子对嵌入量子点中的单个Cr原子的自旋弛豫和有效自旋温度的影响。利用三脉冲抽运探测技术,我们证明了在共振光抽运实验中测得的自旋弛豫强烈地依赖于光激发条件。我们观察到一个孤立的铬在黑暗中的加热时间短于几百个$ns$后,初始的高功率非共振激发脉冲。冷却时间大于几十个$μs$,独立的激发,在相同的实验条件下获得。我们发现,一个可调的自旋-晶格耦合依赖于非平衡声子的密度可以解释所观察到的动力学。发现低能量激发条件,其中Cr自旋态S $_z$ = $\pm$ 1可以通过非共振光激发有效地填充,通过共振光泵浦制备和读出,并在几个$μ$ s期间保存在黑暗中。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall
Resonance approximation and charge loading/unloading in adiabatic quantum pumping
通过介观量子点的量子泵浦已知通过共振传输增强。当泵浦轮廓围绕谐振时,泵浦电荷接近于整数个电子,但传输在轮廓上保持很小。对于非相互作用的电子,我们给出了一个定量的详细交换点和引线(电子库)在一个泵周期的电子之间的帐户。在孤立的不同的共振附近,我们使用近似Breit-Wigner表达式的点的格林函数讨论的加载/卸载图片的泵:通过一个单一的谐振点点之间的点和每个引线的部分电荷交换有关的点和引线在此共振的相对耦合。如果沿着泵浦轮廓的每个共振点都由与单个引线的耦合所主导(这也意味着非常小的传输),那么每个这样的共振的交叉导致点和引线之间的单个电子交换,最终得到净量子化电荷。当共振近似是有效的,分数电荷也可以从不同的引线之间的传输的峰值提取。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall
Optical initialization, readout and dynamics of a Mn spin in a quantum dot
我们研究了通过光抽运嵌入CdTe/ZnTe量子点中的单个Mn原子的自旋制备效率。在单个量子点中的共振光泵浦过程期间监测荧光强度的时间依赖性允许直接探测Mn自旋初始化的动态。该技术提供了在同一步骤中包括Mn自旋的制备和读出的便利。我们的测量表明,当激光共振驱动饱和的一个量子点跃迁时,在零磁场下,锰自旋初始化的效率可以达到75%,并且发生在数十个\emph{ns}范围内。我们观察到光抽运效率随点的不同而变化,并且在Voigt或Faraday结构中受到几十mT的磁场的影响。这归因于Mn位置处的局部应变分布,其主要决定了Mn自旋在弱磁场下的动力学。量子点的自旋翻转散射光子的光谱分布呈现出弱的光泵浦效率,揭示了Mn自旋交换场中激子分裂的显著自旋弛豫。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall
Resonant Edelstein and inverse-Edelstein effects, charge-to-spin conversion, and spin pumping from chiral-spin modes
Concordia University(康科迪亚大学);Indian Institute of Technology Jammu(印度理工学院詹姆分校);Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学);University of Florida(佛罗里达大学)
研究电荷自旋转换和自旋泵浦中手性自旋模式的共振增强机制,探讨电子关联对埃德尔斯坦和逆埃德尔斯坦效应共振的影响。
2025-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Pumping of an Easy-Plane Antiferromagnet Enhanced by Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
近年来,反铁磁体因其在发展下一代超快磁存储方面的巨大潜力而重新受到人们的关注。本文报道了利用Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用在倾斜易平面反铁磁体α-Fe_2 O_3中实现的声共振模式的直流自旋抽运。系统的角度和频率相关测量表明,在α-Fe 2 O3/金属异质结构中观察到的自旋抽运信号来自于共振诱导的自旋注入和反自旋霍尔效应,模拟了传统铁磁/非磁系统中的自旋抽运行为.当自旋检测器从铂切换到具有自旋霍尔角的相反符号的钨时,自旋泵浦信号的极性反转进一步证实了纯自旋电流的性质。我们的研究结果突出了倾斜易平面反铁磁体中低频声学共振模式为开发下一代功能性自旋电子器件提供的潜在机会。
2021-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Realization of valley-spin polarized current via parametric pump in monolayer $\rm MoS_2$
单层$MoS_2$是一种典型的具有谷自旋锁定价带的谷电子材料。我们数值研究了绝热电子抽运下单层$\rm MoS_2$中的谷自旋极化电流。通过引入交换场来打破单层$MoS_2$的能量简并性,使其价带的顶部被谷自旋极化,并可被交换场调谐。通过在相应的区域施加不同的交换场,构造了具有上自旋极化的左引线、下自旋极化的右引线和未调谐的中心区域的器件。然后,当周期性地改变两个泵浦电位时,在左右引线中同时产生等量的具有相反谷自旋极化的泵浦电流。数值结果表明,泵浦势之间的相位差可以改变泵浦电流的方向,从而改变泵浦电流的极化。结果表明,在谷自旋锁定能窗内,泵浦电流呈现共振行为,该行为强烈依赖于系统尺寸,在一定的系统长度下,泵浦电流会增强到共振电流峰值.更重要的是,泵浦电流作为系统长度的函数周期性振荡,这与传输的振荡密切相关。还详细讨论了系统的其他参数,如抽运振幅、静电势等对系统的影响。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
Effect of vertex corrections on the enhancement of Gilbert damping in spin pumping into a two-dimensional electron gas
研究顶点修正对自旋泵入二维电子气中吉尔伯特阻尼增强的影响,发现弹性自旋翻转机制在特定自旋轨道相互作用比率下被强烈增强,而磁子吸收机制变化较小。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall
Decoherence-assisted initialization of a resident hole spin polarization in a two-dimensional hole gas
研究了p调制掺杂GaAs/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As单量子阱中空穴的自旋动力学.时间分辨的法拉第和克尔旋转,以及共振自旋放大,在我们的研究中使用。我们观察到,非共振或高功率光泵浦导致一个居民孔自旋极化与相反的符号相对于光学取向的载流子,而低功率共振光泵浦只会导致一个居民孔自旋极化,如果一个足够的面内磁场是适用的。两种不同的自旋取向过程之间的竞争强烈地改变了共振自旋放大迹线的形状。电子-空穴系统中的自旋动力学的计算与实验克尔旋转和共振自旋放大的痕迹是一致的,并使我们能够确定光取向后的样品内的空穴自旋极化,以及提取有关自旋退相过程在各个阶段的演变的定量信息。
2012-01-19 cond-mat.mes-hall
Effect of resonant impurity scattering of carriers on Drude peak broadening in uniaxially strained graphene
提出了一种解释,最近观察到的单层石墨烯的德鲁德峰宽在施加单轴应变下的光学光谱中的巨大增加。我们认为,这种增加的潜在机制可以基于共振散射的载流子不可避免地存在的杂质,如吸附原子,可以描述的Fano-安德森模型。我们证明了经常被忽视的标量变形势在这个过程中起着至关重要的作用。确定了巨德鲁德峰展宽效应最大化的必要条件。强调了费米能级越接近狄拉克点,这种效应越强。我们的理论分析为石墨烯样品的功能化提供了指导,这种功能化可以通过施加的应变有效地调节Drude峰宽。
2019-06-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spin dynamics of a Mn atom in a semiconductor quantum dot under resonant optical excitation
我们分析了在共振光激发下,单个磁性原子(Mn)嵌入II-VI族半导体量子点中的自旋动力学。除了标准的光泵浦预期的共振激发,我们表明,对于特定条件的激光失谐和激发强度,自旋人口可以被困在共振激发的状态。考虑到Mn原子的电子和核自旋耦合的相干自旋动力学的共振激光场的光修饰的这种效果建模。这种自旋布居捕获机制由与激光场的耦合和由量子点平面中的应变的各向异性引起的不同Mn自旋态之间的相干相互作用的组合效应控制。
2013-02-15 cond-mat.mes-hall
Drastic enhancement of the Raman intensity in few-layer InSe by uniaxial strain
二维材料具有良好的拉伸性,可以通过外加应变有效地调节其振动和电子性质。共振拉曼光谱是一种同时研究声子、电子及其相互作用的多功能工具,特别适用于研究二维材料的应变效应。本文首次报道了应变少层InSe(γ相)的共振拉曼光谱研究。在约1%的单轴拉伸应变下,观察到纵光学(LO)声子的拉曼强度增强一个数量级,而其他模式仅表现出适度的变化。进一步的分析表明,它是由共振态LO声子的带内电子-声子散射通道引起的。拉曼强度的大幅度增强为我们提供了一种灵敏的和新颖的方法来表征应变效应和应变分布的映射在一个褶皱的样品被证明。此外,我们观察到相当大的红移的一阶光学声子模式。的位移速率表现出声子模式的依赖性,在良好的协议与密度泛函微扰理论(DFPT)的计算。本研究为实现少层InSe的应变灵敏定量及其在柔性电子和光电子器件中的应用奠定了基础。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall