Ballistic transport in one-dimensional loops with Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling
讨论了当电子注入到一个节点并在另一个节点被收集时,量子线多边形环中Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的综合效应。此外,我们还研究了当电子被注入和收集在同一节点时,在存在磁通量的情况下,Al'tshirt-Aronov-Spivak振荡的抑制。最后,我们指出,最近实现的弹道自旋干涉仪可以用来获得一个可靠的估计的幅度比的两个自旋轨道相互作用。\bigskip
2005-12-20 cond-mat.mes-hall
Exact unitary transformation for Rashba rings in magnetic and electric fields
本文利用幺正变换导出了具有Rashba耦合的介观环在外加磁场和电场作用下单电子态的精确解。变换映射到一个裸环的模型,这给出了一个非常简单的制定单或多电子问题的可能性。作为例子,给出了自旋和能级的一些精确结果.
2016-01-05 cond-mat.mes-hall
Arbitrary qubit transformations on tuneable Rashba rings
本文给出了Kramers二重态在具有可调Rashba自旋轨道相互作用的量子环中传播的含时波函数的精确解。通过分段传播,可以定义Kramers双重量子比特,对于该量子比特,可以在Bloch球上进行整数圈的旋转。的布洛赫球的全覆盖的条件确定和解释的顺序量子位旋转由于电子沿段的运动,与段之间的旋转轴的变化由于绝热变化的Rashba自旋轨道相互作用。可能实现的前景和挑战进行了讨论,其中环的基础上InAs量子线是有前途的候选人。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall
Quantum ring with the Rashba spin-orbit interaction in the regime of strong light-matter coupling
我们发展了在非共振高频电磁场(修饰场)照射下具有Rashba自旋轨道相互作用的半导体量子环的电子性质理论。在周期性驱动量子系统的Floquet理论中,它表明,修整场大大改变了环的所有电子特性,包括自旋轨道耦合,有效电子质量和光学响应。特别地,本效应为在预期的环形自旋电子器件中用光控制电子的自旋极化铺平了道路。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall
Anisotropic profiles in the spin polarization of multichannel semiconductor rings with Rashba spin orbit coupling
研究了具有Rashba自旋轨道相互作用的偏心半导体多通道环中的自旋积累效应。由于有限的偏心率,在样品的边界处诱导的自旋极化是各向异性的,并且在特定的角方向上表现出不同的图案和强度。这种效应,让人联想到的自旋极化漂移的应用引起的平面电场,可以用来操纵和功能化的自旋极化在电子纳米环。
2008-11-25 cond-mat.mes-hall
Fano and Dicke effects and spin polarization in a double Rashba-ring system side coupled to a quantum wire
利用单带隧穿紧束缚哈密顿量研究了双量子环与量子线耦合系统中的电子输运。我们推导出了当环被具有Rashba自旋轨道相互作用的磁通量穿过时的电导和自旋极化的解析表达式。我们表明,通过使用Fano和Dicke效应,即使对于小的自旋轨道相互作用和小的磁通量值,该系统也可以用作有效的自旋过滤器。我们比较了这种设计的自旋相关的偏振和与一个环侧耦合到一个量子环获得的偏振。作为主要结果,我们发现更好的自旋极化能力相比,一个环的设计
2008-03-27 cond-mat.mes-hall
Hyperfine-driven persistent currents in mesoscopic rings based on a 2D electron gas with Rashba spin-orbit interaction
提出了一个详细的理论,在没有外加磁场的情况下,介观环中基于二维电子(空穴)气的超精细相互作用产生的感应持续电流。持续电流的产生是由于载流子与极化核的超精细相互作用、自旋轨道相互作用和Berry相的共同作用。
2005-12-02 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Seebeck Effect in Aharonov-Bohm Rings with Rashba and Dresselhaus Spin-orbit Interactions
本文从理论上研究了在磁通量垂直于介观环的情况下,同时存在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的Aharonov-Bohm介观环中自旋相关的Seebeck效应.我们应用格林函数方法计算自旋Seebeck系数采用紧束缚哈密顿量。结果表明,自旋Seebeck系数与能量相关透射系数的斜率成正比。研究了自旋Seebeck系数与费米能级、磁通量、自旋轨道耦合强度和温度的关系。当Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合强度稍有不同时,可以得到最大的自旋Seebeck系数。自旋Seebeck系数可以通过增加温度和无序度来降低。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent heat and thermoelectric currents in a Rashba ring coupled to a photon cavity
理论计算了置于光子腔中的具有Rashba自旋轨道相互作用的量子环中自旋相关的热和热电流。量子环耦合到具有不同温度的两个外部引线。在共振状态下,环结构与光子场共振,热和热电流可以由Rashba自旋轨道相互作用控制。由于双电子和光子复制态对输运的贡献,在光子场的存在下,热电流被抑制,而热电流对光子场参数的变化不敏感。我们的研究打开了一个可能性,使用拟议的干涉装置作为一个可调的热流发生器在腔光子场。
2017-07-26 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Current Driven by Quantum Interferences in Mesoscopic Rashba Rings
我们提出了一种全电纳米结构,当传统的非极化电荷电流通过其纵向引线注入时,在连接到{ \em量子相干}一维环的横向电压探针中诱导{ \em pure}自旋电流。在半导体异质结构中的Rashba自旋-轨道耦合的调谐托管环产生的预测自旋霍尔电流的准周期振荡,由于{ \em自旋敏感的量子干涉效应}所造成的阿哈罗诺夫-卡希尔相位的差异所获得的相反的自旋状态顺时针和逆时针。它的振幅是相媲美的介观自旋霍尔电流预测有限尺寸的二维电子气,而它得到减少在宽的二维或无序环。
2004-10-27 cond-mat.mes-hall
Spin interference effects in ring conductors subject to Rashba coupling
环中的量子干涉效应为在介观尺度上控制自旋提供了合适的手段。在这里,我们应用这样的控制机制,以相干自旋相关的输运在一维和二维环Rashba自旋轨道耦合。我们首先研究了自旋诱导调制的非极化电流的Rashba耦合强度的函数。结果表明,全电自旋电子器件的可能性。此外,我们发现以前没有注意到的电导贝里阶段的签名。第二,我们表明,初始极化,传输自旋的极化方向可以通过一个额外的小磁控制通量调谐。特别地,这使得能够在半个通量量子处精确地反转偏振方向。我们提出了完整的数值计算现实的二维弹道微结构,并解释我们的研究结果在一个简单的分析模型的一维环。
2004-02-11 cond-mat.mes-hall
Photon-induced tunability of the thermospin current in a Rashba ring
这项工作的目标是显示如何在量子环的热自旋极化电流的变化存在的Rashba自旋轨道耦合和一个量子化的单光子模式的腔环被放置在。采用约化密度算符和一般的主方程形式,我们发现,Rashba相互作用和光子场可以显着调制的自旋极化和热自旋极化电流。通过调节Rashba耦合常数,在量子环系统中形成了对应于Aharonov-Casher相消干涉的简并能级。我们的分析表明,在没有光子场的系统中,由于自旋积累,在简并能级处可以观察到最大自旋极化。热自旋电流因此被抑制。在腔的存在下,光子场导致电子的附加动量,从而增强了自旋极化。
2017-12-09 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport in a mesoscopic ring with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
本文研究了在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用下,一维介观环中的电子输运。紧束缚形式主义内的一个完全的分析技术揭示了存在的自旋轨道相互作用的自旋分裂带,并导致一种方法来确定的Dresselhaus相互作用的强度。除此之外,还对有序环和无序环的持续电流进行了数值研究。我们观察到,自旋-轨道相互作用的存在,在一般情况下,导致持续电流的振幅增强。数值结果证实了各自的分析结果。
2011-07-23 cond-mat.mes-hall
Persistent current in ballistic mesoscopic rings with Rashba spin-orbit coupling
自旋轨道耦合的存在影响介观导电环中自发流动的持续电流。在这里,我们分析了它们对磁通量的依赖关系,重点是确定证明低维系统中Rashba自旋分裂的存在和提取强度的可能性。被认为是准一维环子带之间的无序和混合的影响。自旋-轨道耦合强度可以从持续电荷电流中发生符号变化的通量值来推断。作为一个重要的后果,自旋分裂的存在下,我们确定了一个非平凡的持续自旋电流,不是简单地成正比的电荷电流。持续电荷和自旋电流的不同通量依赖性是影响环电子结构的自旋轨道耦合的独特特征。
2003-05-14 cond-mat.mes-hall
Spectral properties and magneto-optical excitations in semiconductor double-rings under Rashba spin-orbit interaction
数值求解了半导体双环中电子在磁通量和Rashba自旋轨道相互作用下的哈密顿量。发现Aharonov-Bohm能谱呈现多锯齿形周期结构。利用Rabi振荡研究二能级和三能级系统中自旋相关的电子动力学表明了操纵量子态的可能性。我们的研究结果表明,光子辅助环间跃迁的最佳控制可以通过采用级联型和$Λ$型跃迁机制来实现。在啁啾脉冲作用下,电子向末态的稳定而完全的转移与Landau-Zener公式的估计一致。
2007-03-24 cond-mat.mes-hall
Berry phase and Rashba fields in quantum rings in tilted magnetic field
我们研究了外加磁场的不同取向以及结构不对称性对量子环系统本征态特征的相互作用。我们使用一个近解析模型描述的量子环,它允许一个彻底的研究椭圆变形和它们的影响,自旋内容和Berry相位的不同量子态。反磁位移和塞曼相互作用与Rashba自旋轨道相互作用竞争,由限制不对称性和外部电场引起,以改变不同状态的自旋纹理。光滑变化的Berry相位观察到对称量子环作为施加磁场的函数。有趣的是,我们发现,不对称诱导非平凡的Berry相位,这表明在现实结构中的缺陷将有利于观察几何相位。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
Quantum Rings with Rashba spin orbit coupling: a path integral approach
本文采用路径积分实时方法计算了具有Rashba自旋轨道相互作用的弹道量子环中电子的直流电导和自旋极化。我们使用分段半经典近似的粒子轨道运动和解决自旋动力学准确,同时考虑塞曼耦合和自旋轨道相互作用。在我们的方法中,我们能够研究Berry相位,Ahronov Casher相位,Zeeman相互作用和弱局域化校正之间的相互作用如何影响在广泛的外部施加的领域内的电导中的量子干涉。我们的结果有助于解释干涉环上最近的测量结果。
2007-07-23 cond-mat.mes-hall
Zero-conductance resonances and spin-filtering effects in ring conductors subject to Rashba coupling
本文研究了Rashba自旋轨道耦合和隧道势垒对一维导电Aharonov-Bohm(AB)环对称耦合到两个引线上的零磁阻共振的影响。在散射矩阵方法中推导了相应的单电子问题的传输函数,并在复能量平面中进行了分析,重点讨论了隧道势垒强度对传输(反)共振的零极点结构特性的作用。实电导零点的提升与Aharonov-Casher(AC)环和AB环的自旋反转对称性和时间反转对称性的破缺以及隧道势垒存在下的旋转对称性破缺有关。我们表明,通过隧道势垒强度可以控制传输电子的极化方向,并讨论了一种新的自旋过滤设计在一维环可调自旋轨道相互作用。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall
Persistent spin and charge currents and magnification effects in open ring conductors subject to Rashba coupling
我们分析了Rashba自旋轨道耦合和局部隧道势垒对一维导电Aharonov-Bohm(AB)环对称耦合到两个引线上的持续自旋和电荷电流的影响。首先,作为自旋分裂的一个重要结果,我们发现可以诱导出一个持续的自旋电流,它不是简单地与电荷电流成正比。第二,放大效应的持续自旋电流示出当一个调谐费米能量附近的Fano型反共振的总透射系数由隧道势垒强度。作为一个明确的签名的自旋轨道耦合,我们也表明了可能性,以产生一个持久的纯自旋电流在干涉零点的透射率。这拓宽了在相位相干自旋电子学应用中采用介观导电环的可能性。
2007-01-18 cond-mat.mes-hall
Anomalous magnetic response of a quasi-periodic mesoscopic ring in presence of Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
研究了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的准周期介观Fibonacci环中由磁通量驱动的持续电荷电流的性质。在紧束缚的框架下,我们用二次量子化方法计算了单个态电流和净电流。一个显着增强的电流中观察到的存在下的自旋-轨道耦合,有时它变得更高的数量级相比,自旋-轨道相互作用的自由斐波那契环。我们还建立了持续电流与环尺寸的标度关系,与斐波那契一代,从它可以直接估计电流的任何任意通量,即使在存在的自旋轨道相互作用,而不做数值模拟。目前的分析确实提供了一个独特的机会,确定持续电流,并没有讨论到目前为止。
2016-02-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference and Rashba Spin-Orbit Coupling in a Chain of Planar Quantum Rings: Effects on Magnetic and Transport Properties
该研究探究了平面量子环链二维电子气在Rashba自旋轨道耦合与磁场下的磁输运性质,揭示了微带塌缩、磁化转变等现象,为自旋电子学等领域的二维材料研发提供参考。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall
Time reversal Aharonov-Casher effect in mesoscopic rings with Rashba spin-orbital interaction
基于物理评论Lett的实验,研究了介观环状结构中的时间反转Aharonov-Casher(AC)干涉效应。\textbf{97},196803(2006)中所述的方法进行了理论研究。从散射矩阵的形式主义计算的传输曲线,和时间反转的交流干扰频率被挑出来的傅立叶频谱的数值模拟。该频率与分析结果吻合较好。在没有磁场的情况下,由于强无序的影响,Altshuler-Aronov-Spivak型(时间反转)交流干扰得以保留,而Aharonov-Bohm型交流干扰被抑制.
2007-08-09 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic generation of spin currents in a quantum ring with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
当受到线偏振太赫兹脉冲时,具有Rashba-Dresselhaus型自旋轨道相互作用(SOI)的介观环表现出不均匀的方位角电荷和自旋分布。这两种类型的SOI耦合被认为是线性的电子动量。我们的结果是在一个形式主义的基础上满足的密度算子,数值求解的角度$ϕ$,角度确定的激光脉冲的偏振方向的不同值的运动方程。这样得到的解决方案,后来在确定的时间依赖的电荷和自旋电流,其值计算在固定的限制。这两种电流都表现出振荡行为,在自旋电流的情况下,由于拍频模式而变得复杂。我们解释了这种情况下的两个自旋-轨道相互作用,迫使电子自旋振荡的两个自旋量子化轴之间对应的Rashba和Dresselhaus相互作用的帐户。用单粒子谱解释了振荡频率。
2011-09-12 cond-mat.mes-hall
Charge and spin polarized currents in mesoscopic rings with Rashba spin-orbit interactions coupled to an electron reservoir
在Rashba自旋轨道耦合和$U(1)$规范场的作用下,研究了介观环的电子态.按照Büttiker的电压探测器实现与理想引线的自旋对称耦合。以非耦合本征态为基函数,通过耦合得到了精确的态密度。通过对展宽曲线的拟合,导出了非耦合电子本征态的衰减时间。自旋和电荷持续电流计算中存在的SO相互作用和水库耦合的两个不同的情况下的电子填充分数。持续电流的退化均匀地取决于水库耦合,但不均匀的温度,后者由于电流出现从不同深度的费米海的事实,因此对于某些制度的通量,他们提供了一个保护间隙。这样的通量制度可以定制的SO耦合的电荷和自旋电流。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in Rashba rings
利用自旋动力学方程研究了Rashba自旋轨道耦合环的自旋弛豫动力学。我们发现,自旋弛豫发生在环朝向一个持久的自旋配置,其最终形状取决于初始的自旋极化配置文件。作为一个例子,它示出了一个均匀的平行于环轴的自旋极化转变成一个持久的冠状自旋结构。它表明,环的几何形状介绍了几何贡献的自旋弛豫速率加快瞬态动力学。此外,我们还确定了几种持续自旋组态,并计算了自旋动力学方程的格林函数。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analytical solution of narrow quantum rings with general Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings
我们解析地解决了窄半导体量子环的能量本征值问题与一般的自旋轨道项,其中包括作为一个特殊的情况下,Rashba和Dresselhaus相互作用的同时。对于任意的自旋轨道耦合常数,不用近似方法就能求出系统的本征态和本征能。一般本征态表示为标量马蒂厄函数和旋量因子的乘积,旋量因子在环上是周期的或伪周期的。我们的一般解决方案减少到以前发现的Rashba和Dresselhaus耦合的特定组合的解决方案,如充分研究的情况下,Rashba只有和相等的耦合常数。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Qubit transformations on Rashba ring with periodic potential
针对介观量子环中的电子,提出了一种由外电场控制的可调Rashba相互作用的自旋-量子比特变换方案.由一系列的朗道-Zenner-样的过渡有限数量的本地电压门之间的环驱动的电子的动力学分析确定。一般的单量子比特变换被证明是可行的局域赝自旋态的动力学基础。它还表明,通过使用合适的协议的基础上的Rashba相互作用的变化,可以覆盖整个布洛赫球。所提出的系统在半导体异质结构的可能实现的挑战进行了讨论。
2020-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Curvature effect on spin polarization in a three-terminal geometry in presence of Rashba spin-orbit interaction
在一个三端桥系统中,桥材料受到Rashba自旋轨道相互作用的曲率对自旋极化的鲁棒效应。考虑到两种不同的几何配置,环形和线状的,被耦合到一个输入和两个输出引线的材料的结果进行检查。我们的结果显示出绝对零度的线性样品的自旋极化,而有限的极化,在输出引线的环状样品。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall
Control of Josephson current by Aharonov-Casher Phase in a Rashba Ring
本文研究了Aharonov-Casher相位对通过超导引线半导体环的约瑟夫森电流的干涉效应。使用一维模型,结合自旋轨道耦合的半导体环,我们计算的Andreev水平解析和数值,并预测振荡的约瑟夫森电流由于AC相位。该结果从点接触极限到长沟道长度极限是有效的,如由结长度和BCS愈合长度的比率所定义的。我们表明,在长的沟道长度限制的杂质散射的约瑟夫森电流的振荡没有影响,相反的情况下的电导率振荡的自旋轨道耦合环系统连接到正常的引线,杂质散射降低了振荡的振幅。我们的研究结果提出了一种新的方案来测量交流相位,在原则上,更高的灵敏度。此外,该效应允许控制通过栅极电压调谐的AC相的约瑟夫森电流。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall
Anisotropic spin transport in two-terminal mesoscopic rings: the Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
我们从理论上研究了Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)和Dresselhaus自旋轨道相互作用(DSOI)同时存在的两端介观环中的自旋输运。我们发现RSOI和DSOI之间的相互作用打破了介观环原有的圆柱对称性,从而导致各向异性的自旋输运,即,电导对输入和输出引线的位置敏感。各向异性自旋输运可以生存,即使在一个现实的系统中的杂质弹性散射所造成的无序的存在。
2008-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Persistent charge and spin currents in a 1D ring with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions by excitation with a terahertz pulse
持久的,振荡的电荷和自旋电流被示出由两个组件的太赫兹激光脉冲在一维介观环与Rashba-Dresselhaus自旋轨道相互作用(SOI)的电子动量线性驱动。特征干涉效应是由两个SOI耦合对电子自旋施加的相反旋进方向引起的。通过数值求解密度算符的运动方程得到电流的时间依赖性,密度算符随后用于计算少数电子本征态上量子算符的统计平均值。该问题的参数化是根据SOI耦合常数和两个激光器组件之间的相位差来完成的。我们的结果表明,振荡的幅度由两个SOI的相对强度控制,而它们的频率由电子态的激发能之间的差异决定。此外,自旋电流的振荡获得更高频率的拍频模式,我们将其与两个SOI耦合的量子化轴之间的电子自旋章动相关联。这种现象在相同的SOI强度下消失,从而以相同的概率发生相反的进动。
2011-11-12 cond-mat.mes-hall
Seeking Maxwell's Demon in a non-reciprocal quantum ring
非互易量子环的一个臂包含Rashba自旋-轨道相互作用,而另一个臂不包含Rashba自旋-轨道相互作用,被发现具有非常独特的电子性质。在这个环中,Aharonov-Bohm振荡完全不存在。这是因为在磁场中,电子停留在非拉什巴臂,而在零(或负)磁场中,电子停留在拉什巴臂。环的两臂的平均动能有很大的不同。它还揭示了不同的“自旋温度”在两个臂的非互易环。通过打开和关闭(或反转)磁场,电子在环的不同区域根据它们的自旋进行分类,从而在不对系统做功的情况下产生秩序。这类似于麦克斯韦最初提议的精神中的恶魔的行为,利用非经典的内部自由度。我们的恶魔清楚地展示了纳米尺度上的一些必要特征。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall
Properties of an α-T3 Aharonov-Bohm quantum ring: Interplay of Rashba spin-orbit coupling and topological defect
本文研究了α-T3 Aharonov-Bohm量子环中Rashba自旋轨道耦合与螺旋位错拓扑缺陷的相互作用,发现能谱对Burgers矢量呈抛物线依赖,且持续电流振荡存在与位错成正比的相移,突显了其作为自旋电子器件的潜力。
2023-10-22 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm effect in a helical ring with long-range hopping: Effects of Rashba spin-orbit interaction and disorder
研究了具有长程跳跃的两端螺旋环中存在Rashba自旋轨道相互作用时的Aharonov-Bohm效应。我们探讨了自旋极化行为的变化取决于所施加的磁通量和传入的电子能量。我们在这个系统中阐明的最有趣的特征是,零能量交叉出现在$Φ=0$处的能谱中,并且也出现在所施加的磁通量的半通量量子值($n Φ_0/2$,$n$是整数)的整数倍处。我们调查的传输性能的环使用格林函数形式主义,并发现零能量传输峰对应于这些零能量交叉消失的存在下Rashba自旋轨道相互作用。我们还将静态随机无序在我们的系统中,并表明,零能量交叉和传输峰是不能免疫的混乱,即使在没有Rashba自旋轨道相互作用。后者阻止了在环状拓扑绝缘体边缘态中表现这些螺旋态的可能性。
2016-11-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Rashba spin-orbit interaction in a circular quantum ring in the presence of a magnetic field
在外加磁场和Rashba自旋轨道相互作用的情况下,得到了具有有限深度限制势的二维半导体圆形量子环中电子的精确波函数和能级.
2012-12-05 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Determination of Rashba and Dresselhaus spin-orbit fields
确定Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用强度在一个特定的样品仍然是一个挑战,即使在今天。在这篇文章中,我们调查的可能性,测量这些相互作用强度的绝对值计算持久的电荷和自旋电流在介观环。我们的数值结果可以通过实验验证。
2011-04-20 cond-mat.mes-hall
Spin transfer in a ferromagnet-quantum dot and tunnel barrier coupled Aharonov-Bohm ring system with Rashba spin-orbit interactions
利用Keldysh非平衡格林函数方法研究了具有Rashba自旋轨道(SO)相互作用的铁磁体-量子点(绝缘体)-铁磁体Aharonov-Bohm(AB)环系统的自旋转移效应.研究发现,通过改变穿过AB环的磁通量或量子点上的栅电压,可以有效地控制作用在右铁磁电极上的自旋转移矩的大小和方向.通过匹配适当的磁通量和SO相互作用,可以以低电流为代价大大增加STT。STT、电流和自旋电流未被覆盖以随磁通量振荡。这些结果对纳米自旋电子学中的信息存储有一定的参考价值。
2010-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rashba-induced transverse pure spin currents in a four-terminal quantum dot ring
通过在四端四量子点环的单个量子点上施加局域Rashba自旋轨道相互作用,并在纵向端之间引入有限偏压,我们从理论上研究了横向端中的电荷流和自旋流.结果表明,当量子点能级与横向终端的化学势分离时,在横向终端出现了幅度相同、极化方向相反的纯自旋电流.此外,通过改变结构参数,可以反转这种纯自旋电流的极化方向,即,磁通量、偏置电压和相对于横向端子的化学势的量子点能级的值。
2009-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Aharonov-Casher effect in quantum ring ensembles
研究了在面内磁场和电子库弱耦合作用下,由电场诱导的Rashba自旋轨道相互作用的单模量子环中电子的输运.通过对能级位置的高斯分布进行系综平均来模拟环形阵列,我们预测了作为Rashba相互作用和电子密度的函数的慢电导振荡,这是由于自旋-轨道相互作用引起的费米能穿过的能级之间的间距的跳动。我们的结果与Nitta c.s.的实验一致,从而在单个环中提供不同于普通Aharonov-Casher效应的解释。
2013-04-23 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Casher effect and quantum transport in graphene based nano rings: A self-consistent Born approximation
在这项研究中,Rashba耦合诱导Aharonov-Casher效应在石墨烯基纳米环的理论研究。基于石墨烯的纳米环被认为是连接到半无限石墨烯纳米带的中心装置。在Rashba自旋轨道相互作用的存在下,两个扶手椅形的边缘纳米带被认为是半无限的铅。利用非平衡格林函数方法得到了系统的量子输运特性。在自洽玻恩近似的弛豫和退相机制进行审查。Lopez-Sancho方法也适用于获得的自能量的铅。我们揭示了系统的非平衡电流具有可测量的Aharonov-Casher振荡相对于Rashba耦合强度。此外,我们已经观察到相同的振荡在稀杂质制度中的振荡的振幅被示出作为弛豫的结果被抑制。
2017-11-05 cond-mat.mes-hall
Influence of Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions of equal strengths on electron states in a circular quantum ring in the presence of a magnetic field
在外加均匀恒定磁场和等强度的Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的情况下,得到了二维圆形半导体量子环中电子的薛定谔方程的解.禁闭是由一个有限深度的实际势阱模拟的。给出了能级与磁场强度、自旋轨道相互作用强度和相对环宽的关系。
2012-12-18 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Signature of topological transition in persistent current in a Dirac Ring
我们研究了一维Dirac环中的持续电流,并指出自旋电流随外加垂直电场的变化可以用来识别拓扑相。我们进一步研究了Rashba自旋轨道耦合的影响,发现由于Rashba自旋轨道耦合而出现的Aharonov-Casher相在拓扑非平凡区域消失,从而可以识别拓扑相.该Aharonov-Casher相在谷混合扰动的存在下引起有限的自旋谷电流,并且因此即使在存在这种杂质的情况下也可用于检测拓扑相。
2016-07-18 cond-mat.mes-hall
Quantum splitter controlled by Rashba spin-orbit interaction
我们提出了介观器件的基础上的Rashba自旋轨道相互作用(SOI),包含一个门控弹道Aharonov-Bohm(AB)环与传入的铅和两个不对称位于传出的铅。由施加到AB环的栅极电压引起的Rashba耦合参数的变化被示出为引起引出引线之间的载流子通量的重新分配和引出电流的自旋极化,从而允许系统表现出量子分裂器和自旋过滤器的性质。
2005-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum transport theory for nanostructures with Rashba spin-orbital interaction
我们报告了用于分析通过金属-量子点-金属配置中器件的量子输运的一般理论,其中量子点是一个量子点或包含Rashba自旋轨道和电子-电子相互作用的器件散射区域。金属引线可以是或可以不是铁磁性的,它们被假定为弱耦合到QD区域。我们的理论是制定第二个量子化的Rashba自旋轨道相互作用在光谱空间(而不是真正的空间),量子传输内的Keldysh非平衡格林函数形式主义进行了分析。Rashba相互作用对哈密顿量产生两个主要影响:(i)在引线和量子点之间的耦合矩阵元中产生额外的自旋相关相位因子;(ii)产生能级间自旋翻转项,但禁止任何能级内自旋翻转。我们的形式主义提供了一个起点,分析许多量子输运问题的自旋轨道效应是重要的。作为一个例子,我们研究了Aharnov-Bohm环的输运性质,其中具有Rashba自旋轨道和e-e相互作用的量子点位于环的一个臂上。由于磁通量和Rashba相互作用的组合效应,在该装置中出现大量的自旋极化电导或电流。自旋极化的方向和强度被证明是可控的磁通量和栅极电压。
2004-11-18 cond-mat.mes-hall
Detection of spin bias in four-terminal quantum-dot ring
在这项工作中,我们表明,在一个四量子点环,通过引入一个本地Rashba自旋轨道相互作用的自旋偏置的横向终端可以通过观察在纵向探针的电荷电流检测。研究发现,由于Rashba相互作用,该系统中的量子干涉变得与自旋相关,自旋偏置引起的反自旋电流可以呈现不同的大小,从而产生电荷电流.此外,电荷流依赖于自旋偏置的大小和自旋极化方向。据信,这种方法提供了一种电的但实用的方案来检测自旋偏置(或自旋电流)。
2010-01-30 cond-mat.mes-hall
Persistent charge and spin currents in the long wavelength regime for graphene rings
我们解决的问题,持久的电荷和自旋电流的Corbino磁盘建立从石墨烯片。我们一贯推导出哈密顿量,包括动力学,内在(ISO)和Rashba自旋轨道相互作用在柱坐标。哈密顿量被仔细考虑,以反映厄米性和协变性。我们分别计算了内禀和Rashba自旋轨道相互作用的能谱和相应的本征函数。为了确定电荷持续电流,我们使用谱平衡线性响应定义。我们还确定了自旋和赝自旋极化与这种平衡电流。对于内禀情况,我们也可以通过将裸速度算符应用于ISO波函数或将ISO群速度算符应用于自由波函数来计算正确的电流。两个SO耦合的电荷电流在半整数通量量子附近是最大的。这样的最大电流是保护免受热效应,因为贡献水平暴跌($\sim$ 1 K)到费米海在半整数通量值。这种机制使它们在容易接近的温度下可观察到。由于ISO光谱的自旋对称性,自旋电流只出现在Rashba耦合中。对于Rashba耦合,自旋电流在半整数通量处被抵消,但它们在附近保持有限,并且上述相同的情况保护自旋电流。
2014-02-17 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbital Textures and Interferometers by Nanoscale Geometric Design of Quantum Rings with Orbital Rashba Coupling
我们推导出一个有效的连续介质模型来描述电子在弹道一维弯曲纳米结构中的传播,该纳米结构的特点是由于具有$d-$轨道对称性的局域电子态、原子自旋-轨道耦合和轨道Rashba耦合而引起的自旋-轨道自由度的强烈相互作用.我们演示了如何一个平面的不均匀的空间曲率的纳米通道可以产生通过循环上相应的布洛赫球表示的自旋和轨道纹理。特别是,我们采用了典型的情况下,一个椭圆形的量子环,以探讨在低能量的电子输运的几何形状的作用。我们发现,在这个政权的自旋和轨道纹理表现出相等的绕组周围的径向或面外方向。值得注意的是,自旋和轨道绕组不仅可以通过修改纳米级形状来调整,就像自旋Rashba效应一样,还可以通过电子门控改变电子密度。我们表明,纹理的存在与图案的几何Aharonov-Anandan阶段内的量子环内的一个周期中获得。此外,不同于单带Rashba耦合纳米环,电导的操纵可以通过电子密度变化来实现,并且间接地通过反转不对称相互作用的强度的变化来实现。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnetic flux induced topological superconductivity in magnetic atomic rings
针对沉积在s波超导体上的磁性结构拓扑超导研究多聚焦自旋轨道作用或螺旋自旋序的现状,提出利用磁场与反铁磁/铁磁序、满足磁场垂直磁矩条件的磁性原子环一维拓扑超导模型,验证了不同衬底表面下实现垂直性的方案。
2024-05-23 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian spin-orbit gauge: Persistent spin helix and quantum square ring
我们重新表达Rashba和Dresselhaus相互作用作为非阿贝尔自旋轨道规范,并提供了一个新的视角,在理解持久的自旋螺旋[物理。97,236601(2006)]。在等强度Rashba-Dresselhaus [001]线性模型、Dresselhaus [110]线性模型和一维系统中,自旋-轨道相互作用系统可以转化为自由电子气体。利用有限差分方法,得到了非均匀自旋轨道相互作用和任意方向跳跃的一般紧束缚哈密顿量。作为一个应用的基础上,该哈密顿量,量子方环接触两个理想的铅被发现表现出四个状态,绝缘,自旋过滤,自旋翻转,和自旋保持状态。
2007-09-03 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent magnetotransport through a ring in the presence of spin-orbit interaction
精确求解了介观环中电子的薛定谔方程,该方程考虑了自旋-轨道相互作用(SOI)的Rashba项和线性Dresselhaus项以及磁场$B$。这些项以及$B$的有效电场具有垂直和径向分量。研究了它们与$B$的相互作用及其对光谱的影响。通过这样一个环的传输,与两个引线连接到它,被评估为SOI强度和这些字段的取向的函数。Rashba和Dresselhaus术语以不同的方式影响传播。通过一系列的环具有不同的半径和SOI在两个手臂的环或只在其中之一的传输也进行了评估。对于弱磁场$B\leq 1$ T的影响,塞曼项的传输,通过微扰理论评估,是可以忽略的。
2006-08-18 cond-mat.mes-hall
High-Efficiency Thermoelectric Transport in Aharonov-Bohm-Casher Rings
Lund University(隆德大学);Universidad Carlos III(卡洛斯三世大学)
本研究探讨了基于Aharonov-Bohm环的量子热机,引入Rashba自旋轨道相互作用,发现其能增强品质因数ZT,为高效热电器件制造提供新思路。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall
Nonmonotonic quantum phase gathering in curved spintronic circuits
沿着量子线路传播的自旋载流子根据线路的大小、形状和自旋轨道耦合(SOC)强度来聚集量子自旋相位。这些相通常随着SOC强度单调增长,如在Rashba量子线和环中所发现的。在这项工作中,我们表明,自旋相位收集可以通过几何手段,即工程。由电路的几何曲率,是非单调的。我们证明了这一独特的属性,通过使用一维多边形模型,其中平坦的部分交替高度弯曲的顶点。动态和几何自旋相位组件之间的复杂相互作用-由一系列紧急自旋简并点触发-导致有界的,全球的自旋相位。此外,我们表明,自旋相位收集的细节有可观察到的后果在Aharonov-Casher电导Rashba循环,一个连接,通过在以前的作品中被忽视。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall
Nanoscale variation of the Rashba energy in BiTeI
本文利用扫描隧道显微镜研究BiTeI表面单原子缺陷周围的Rashba能量纳米尺度变化,并将其与局域电场关联,揭示了原子缺陷对Rashba效应的局域影响及其对纳米自旋电子器件的意义。
2024-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of magnetic field and geometry in magneto-transport of mesoscopic loops with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
电子输运在闭环结构中的紧束缚的形式主义内,并在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的存在下解决。已经表明,任何一个自旋轨道场可以精确地估计,如果另一个是已知的,通过观察非极化电子的透射共振或反共振。结果是通过一个简单的方形回路的精确解析计算,并通过一个圆环的数值精确配方。详细讨论了输运性质对干涉仪几何结构的敏感性。
2012-06-19 cond-mat.mes-hall