Zeeman ratchets: pure spin current generation in mesoscopic conductors with non-uniform magnetic fields
我们认为，采用量子线实现的二维电子气（2DEG）作为自旋棘轮的可能性。我们表明，净自旋电流没有伴随的净电荷输运可以诱导在非线性制度的无偏外部驱动通过在量子线的两端的接触之间施加的交流电压。为了实现这一点，我们利用电子自旋的耦合到由在包含2DEG的半导体异质结构上图案化的铁磁条产生的不均匀磁场。使用递归格林函数技术，我们数值研究了两种不同的设置，由一个和两个铁磁条，分别。
2007-11-17 cond-mat.mes-hall
Ratchet transport of a two-dimensional electron gas at cyclotron resonance
通过交变电场驱动限制在缺乏空间反转中心的量子阱中的电荷载流子导致形成直流电流。我们发展了静态磁场作用下量子阱的量子棘轮效应的微观理论。我们表明，棘轮电流出现的线性极化交变电场以及旋转电场和急剧增加的回旋共振条件。对于相对于量子阱法线倾斜的磁场，棘轮电流包含在回旋共振的第一次谐波处的附加共振。
2015-10-22 cond-mat.mes-hall
Magnetic ratchet effect in bilayer graphene
我们考虑了双层石墨烯中平面内磁场对电子的轨道效应，推导出线性场对低能量哈密顿量的贡献，所述低能量哈密顿量来自于存在偏斜层间耦合或层间电位不对称，后者可通过外部金属栅极来调谐。为了说明这些条款的相关性，我们考虑棘轮效应，其中直流电流的结果，从应用程序的交变电场中存在的平面内磁场和反转对称性破缺。通过与最近单层石墨烯的实验观察结果的比较[C.德雷克斯勒等人，Nature Nanotech. 8，104（2013）]，我们估计双层石墨烯中的效应可以比单层中的效应大两个数量级，说明双层是用于实现依赖于反转对称性破缺的光电效应的理想材料。
2016-06-27 cond-mat.mes-hall
Symmetry breaking for ratchet transport in presence of interactions and magnetic field
研究了微波诱导二维电子在定向半圆盘Galton板上的棘轮输运。分析了电子-电子相互作用下棘轮输运的磁场对称性。我们的研究结果表明，一个磁场不对称的棘轮电流可以出现由于两个贡献，霍尔漂移的整流电流，只依赖于弱的电子-电子相互作用和时间反演对称性的破坏，由于相互作用和磁场的综合影响。在后一种情况下，正负磁场之间的不对称性在弱相互作用极限下消失。我们还讨论了最近的实验结果在非对称纳米结构的棘轮输运。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Skyrmion ratchet propagation: Utilizing the skyrmion Hall effect in AC racetrack storage devices
磁性Skyrmions是一种具有拓扑保护的类纳米物体。当被直流电（DC）驱动时，skyrmions会移动，但会经历横向偏转。这种所谓的斯基米恩霍尔效应通常被认为是存储器应用的缺点。在这里，我们表明，这种独特的效果也可以是有利的自旋电子应用：我们表明，在一个破坏反转对称的赛道，斯基尔米恩霍尔效应允许转换成一个有方向的运动沿轨道，如在棘轮交流电流（AC）。我们分析了棘轮机构的几种模式，并表明它是唯一的拓扑磁涡动。我们详细说明了与拓扑平凡的磁性物体的运动相比的根本差异，以及由周期性力驱动的经典粒子。根据确切的赛道几何形状，棘轮机构可以是软的或严格的。在后一种情况下，skyrmion传播接近效率最大值。
2020-11-18 cond-mat.mes-hall
Topological quantization of the flow of magnetic skyrmions driven by a ratchet-like potential under thermal fluctuations
我们考虑一个磁skyrmion的驱动下，自旋极化电流周期性的空间和时间和空间不对称，也受到随机磁场代表的热涨落。我们表明，当随机磁场足够低，而驱动电流的时间变化足够慢，skyrmion流是一个整数倍的空间和时间周期之间的比率，整数是一个拓扑不变量称为陈数。数值求解随机Landau-Lifshitz-Gilbert（sLLG）和Langevin方程也证明了这一结果。我们的工作提出了一种新的方法操纵skyrmions拓扑稳定性。
2018-06-14 cond-mat.mes-hall
Magnetic quantum ratchet effect in (Cd,Mn)Te- and CdTe-based quantum well structures with a lateral asymmetric superlattice
本文报道了在垂直于量子阱平面的外加磁场作用下，在具有非对称横向双栅超晶格的（Cd，Mn）Te和CdTe基量子阱结构中观察到的磁量子棘轮效应.由连续太赫兹激光辐射激发的直流电流显示出1/B振荡，其幅度比零磁场下的光电流大得多。我们表明，光电流是由一个空间周期性的面内电位和空间调制的辐射，由于近场效应的光衍射的综合作用。光电流的大小和方向由施加到各个栅极的电压的变化所控制的横向不对称的程度来确定。所观察到的磁振荡与增强的光电流振幅从朗道量子化的结果，（镉，锰）Te在低温下，从交换增强塞曼分裂稀释磁性异质结。在半经典框架下考虑磁量子棘轮效应的理论分析很好地描述了实验结果。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall
Zeeman ratchets for ballistic spin currents
研究了在非对称磁场和外部绝热驱动下，二维电子气中产生定向自旋极化电流的可能性。因此，我们将量子电荷棘轮的概念推广到自旋的情况。由于哈密顿量中的塞曼项，自旋向上和自旋向下的电子经历不同的有效电势，其可以被定制以在没有相应的电荷电流的情况下实现净自旋电流。我们考虑弹道，相干传输波导中定义的2DEG，其中的磁场调制是由铁磁条上的2DEG。
2006-10-31 cond-mat.mes-hall
Quantum dissipative Rashba spin ratchets
我们预测的可能性，以产生一个有限的稳态自旋电流通过施加一个无偏交流驱动的准一维非对称周期结构与Rashba自旋轨道相互作用和强耗散。在有限的轨道自由度耦合强度下，低温下的电子动力学表现出纯自旋棘轮行为，{ \it，即}有限的自旋电流和空间不对称结构中电荷传输的缺乏。我们还发现，强耗散的存在不会破坏平衡自旋流。
2008-06-14 cond-mat.mes-hall
Topological Transitions, Pinning and Ratchets for Driven Magnetic Hopfions in Nanostructures
利用原子尺度模拟研究三维磁性hopfion与缺陷阵列的相互作用，发现了钉扎、滑动及向toron转变的相态，并证实不对称缺陷下可产生棘轮效应。
2025-01-31 cond-mat.mes-hall
Ratchet propagation of a magnetic domain wall in a single magnetic wire with quantum interference
实验上实现了结合空间非对称势分布的量子干涉，以将磁畴壁（DW）操纵成单个多层导线，其间隔物具有厚度梯度，用于从一侧到另一侧产生非对称层间交换耦合。我们实验演示了如何引导DW在微米级的铁磁线没有反射对称的层间交换耦合。这是使用量子干涉的棘轮势形式的DW的棘轮效应。考虑量子干涉引起的空间非对称势分布，数值模拟可以很好地描述实验结果。
2010-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Beatings of ratchet current magneto-oscillations in GaN-based grating gate structures: manifestation of spin-orbit band splitting
研究了双栅栅结构形成的AlGaN/GAN横向超晶格异质结中的磁棘轮效应。我们证明了用太赫兹辐射超晶格的直流棘轮电流，这表明巨磁振荡的舒布尼科夫德哈斯振荡制度的结果。这些振荡具有相同的周期，并且与电阻率振荡同相。值得注意的是，它们的振幅大大增强相比，在零磁场的棘轮电流，这些振荡的包络表现出大的跳动作为磁场的函数。我们证明了拍频是由导带的自旋轨道分裂引起的。我们发展了一个理论，它对所有的实验观测给出了一个很好的定性解释，并使我们能够提取自旋-轨道分裂常数α_{ \rm SO}= 7.5 \pm 1.5 meV \unicode{x212B} .我们还讨论了我们的结果是如何修改的等离子体效应，并表明这些影响变得更加明显，降低到亚微米的门控栅极结构的周期。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall
Rocking ratchet induced by pure magnetic potentials with broken reflection symmetry
棘轮效应（整流的交流注入电流），这是纯粹的磁性起源已被观察到在超导磁纳米结构混合。该混合体由超导Nb膜与纳米级磁性三角形、圆环或椭圆环阵列接触组成。通过施加不同的磁场循环，将阵列置于定义明确的剩磁状态。来自这些超导态的杂散场提供了影响超导涡旋运动的磁景观。我们研究了两个随机变化的景观从退磁样品，并下令景观从样品在剩磁饱和后，其中的磁环形成平行的洋葱状态包含两个域壁。棘轮效应是不存在的，如果环是在退磁状态，或如果在有序洋葱状态的涡流传播平行于磁反射对称轴（垂直于磁畴壁）。另一方面，当涡旋垂直于有序洋葱态的磁反射对称轴（平行于畴壁）移动时，观察到明显的棘轮效应。这种行为从定性上不同于在含有三角形Ni纳米结构阵列的样品中观察到的行为，三角形Ni纳米结构阵列显示出结构起源的棘轮。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay between quantum dissipation and an in-plane magnetic field in the spin ratchet effect
研究了具有Rashba自旋轨道相互作用的耗散准一维系统中纯自旋棘轮效应的存在性。该系统还被放置在横向均匀的固定平面内磁场中。结果表明，该效应在低温下存在，并且通过施加无偏的交流驱动可以产生纯自旋电流。推导了棘轮自旋电流的解析表达式。从这个表达式可以看出，自旋棘轮效应是由于自旋-轨道相互作用、轨道自由度和空间不对称性之间的耦合同时存在的结果。在本文中，我们考虑的情况下，打破了空间对称凭借非对称周期性的潜力。结果表明，外加磁场对自旋棘轮效应的存在没有任何影响，但会通过增加或减少自旋电流的大小来影响其效率。
2009-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Magnetic Field Effects and Transverse Ratchets in Charge Lattices Coupled to Asymmetric Substrates
本研究探讨磁场下电荷晶格耦合不对称基底产生的回转效应，发现磁场引发横向棘轮运动及霍尔角反转，并导致高场下非单调棘轮效率。
2023-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ratchet-Like Solitonic Transport in Quantum Hall Bilayers
讨论了具有朗道能级填充因子$ν=1$的双层量子霍尔系统的赝自旋模型。与传统的层间电压沿赝自旋硬轴以静态磁场形式进入的模型不同，在我们的模型中，层间电压被认为是赝磁场进入易磁化面的频率。结果表明，所考虑的赝磁系统的Landau-Lifshitz方程很好地描述了现有的实验数据。此外，该模型还预测了该体系中新的定向层内输运现象：由于层间电压诱导的拓扑扭结运动，实现了单向层内能量输运。这种效应可以通过实验检测反向传播的层内不均匀电荷电流来观察，该电荷电流与伪自旋系统的层间电压和总拓扑电荷成比例。
2004-07-15 cond-mat.mes-hall
Classical ratchet effects in heterostructures with a lateral periodic potential
研究了在一维横向周期势作用下，太赫兹辐射在低维半导体结构中诱导的棘轮电流。周期性电位是通过在样品表面蚀刻光栅或在样品顶部周期性地沉积金属条来产生的。微观上，光电流的产生是基于横向周期电位的组合作用，通过传输测量验证，以及由横向超晶格引起的面内调制泵浦。我们表明，总电流的很大一部分是由偏振无关的塞贝克棘轮效应。此外，偏振相关的光电流发生，我们解释其潜在的微观机制。因此，棘轮系统的类别需要通过线性和圆形棘轮来扩展，对驱动电-磁力的线性和圆形极化敏感。
2011-01-26 cond-mat.mes-hall
Magnetic quantum ratchet effect in Si-MOSFETs
本文报道了硅表面金属氧化物半导体场效应晶体管（Si-MOSFET）中磁量子棘轮效应的观测结果。我们表明，激励的无偏晶体管的交流电场的太赫兹辐射在垂直入射导致一个直接的电流之间的源极和漏极接触，如果晶体管受到面内磁场。电流与磁场强度成线性关系，与交流电场振幅成二次关系。它取决于交流场的偏振状态，可以由线偏振和圆偏振辐射引起。我们提出了观察到的效果的准经典和量子理论，并表明，电流来源于洛伦兹力作用在晶体管的非对称反型沟道中的载流子。
2013-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz electric field driven electric currents and ratchet effects in graphene
通过实验和微观模拟研究了太赫兹场在石墨烯中诱导的光电流。通过连续和脉冲激光辐射在大面积以及小尺寸剥离的石墨烯样品中产生电流。我们回顾一般的对称性考虑导致光电流依赖于线性和圆偏振辐射，然后提出了一些检测光电流的情况。从斜入射下的光子拖曳效应开始，我们继续在SiC的剩余辐射带和石墨烯的边缘产生电流的光电流效应增强。棘轮效应被认为是平面内磁场和结构反转的不对称性，以及棘轮的非对称图案化的顶栅。最后，我们证明了石墨烯可以用作太赫兹辐射的快速宽带探测器。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall
Quantum Floquet anomalous Hall states and quantized ratchet effect in one-dimensional dimer chain driven by two ac electric fields
在凝聚态物理中，发现和分类有趣的新拓扑物质和现象是一个重要的课题。拓扑非平凡系统也可以通过使用周期驱动场来实现。另一方面，棘轮效应可以用来从涨落中收集有用功，或者在磁驱动系统中实现定向输运。在这里，我们通过施加两个相互垂直的交流电场来促进二聚体链，并在低频区域获得有效的二维哈密顿量。我们从而得到量子Floquet反常霍尔（QFAH）电导，然后发现一个量子棘轮效应，在所产生的电流沿链。我们的进一步分析表明，这些起源于电场。这种无磁场的纵向量子化棘轮效应对设计新型高性能电子器件具有重要的意义。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Current induced by a tilted magnetic field in phosphorene under terahertz laser radiation
在本研究中，我们研究了在稳定倾斜磁场和太赫兹激光辐射下，磷烯中一阶交流电流的回旋共振效应、磁棘轮效应和二次谐波产生。我们建立了各种回旋共振存在于推导出的电流的入射光的角频率的基础上。这些共振取决于$ω_{c_{+}}$值，它是载流子电荷、垂直磁场和沿扶手椅或锯齿形边缘的有效质量的函数。我们讨论的方向和大小的推导电流的各种辐射极化。我们比较结果与零垂直磁场。一阶交流电流的回旋共振发生在$ω= \pm ω_{c_{+}}$。如果垂直磁场为零，则推导出的电流下降。同时，对于棘轮电流，在$ω= \pm ω_{c_{+}}$，$ω= \pm 2ω_{c_{+}}$处发生回旋共振，并且辐射螺旋度影响圆偏振光的推导电流。二次谐波产生电流的回旋共振发生在$ω= \pm ω_{c_{+}}$、$ω= \pm 2 ω_{c_{+}}$和$ω= \pm ω_{c_{+}}/2 $处，并且与没有垂直磁场的情况相比，电流更强。由于磁场在各向异性磷烯的平面内旋转，预测了二次谐波产生相关电流的单独方向。值得注意的是，棘轮和二次谐波产生电流的幅度在相同的范围内，并且与单层石墨烯$μA / cm$中的磁性棘轮电流相当。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall
Experimental investigation of the ratchet effect in a two-dimensional electron system with broken spatial inversion symmetry
我们报告的实验证据定向电子输运，诱导外部线性极化微波照射，在一个二维的空间周期性的非对称系统称为棘轮。在AlGaAs/GaAs异质结的高迁移率二维电子气中，通过人工半圆盘形反点阵列的图形化引入了空间对称性破缺。我们表明，运输的方向是有效地改变微波极化。研究了这种效应与磁场和温度的关系。这是朝着实现新的微波探测器和电流发生器迈出的重要一步。
2008-02-28 cond-mat.mes-hall
Terahertz spin ratchet effect in magnetic metamaterials
研究在Co/Pt磁性反点超材料中揭示太赫兹自旋棘轮与三角光电流的微观起源，并解释二者磁滞宽度差异。
2023-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant tunneling-based spin ratchets
我们概述了一个通用的棘轮机制，用于在交流驱动的双阱或双点结构中产生定向自旋极化电流，通过局部外部磁场设计的系统采用共振自旋转移。我们通过考虑通过两个耦合的横向量子点的相干输运来展示其对半导体纳米结构的适用性，其中两个量子点的能级表现出相反的塞曼自旋分裂。我们进行数值量子力学计算的I-V特性，该系统在非线性制度，这需要一个自洽的处理，由于所施加的有限偏压的电荷重新分布。我们表明，这种设置使非零平均净自旋电流的情况下，净电荷传输。
2009-04-09 cond-mat.mes-hall
Cyclotron- and magnetoplasmon resonances in bilayer graphene ratchets
我们报告了一个可调的-由磁场和栅极电压-转换太赫兹辐射到直流电流在空间调制的双层石墨烯。我们的实验表明，潜在的物理是与所谓的棘轮效应。我们的主要发现是直接观察到的尖锐的回旋共振的光电流和演示的两个效果所造成的电子-电子相互作用：由于远程库仑耦合和部分抑制其二次谐波的共振的等离子体分裂由于快速粒子间碰撞。我们发展了一个理论，完全符合我们的数据。我们认为，棘轮电流产生的非理想电子液体的流体动力学制度。
2022-08-17 cond-mat.mes-hall
Terahertz and gigahertz magneto-ratchets in graphene-based 2D metamaterials
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Université de Montpellier, CNRS（蒙彼利埃大学，法国国家科学研究中心）；Johannes Gutenberg-University Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）；V. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, National Academy of Science（V.拉什卡廖夫半导体物理研究所，乌克兰国家科学院）
研究通过石墨烯基二维超材料观察到磁力矩效应，发现太赫兹/吉赫兹激发导致磁振荡幅度显著超过零磁场下的力矩电流，与肖特基-德哈斯效应相关，并检测到由回旋共振和电子自旋共振引起的共振力矩电流。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall
Ratchet Effect in Magnetization Reversal of Stoner Particles
提出了一种新的策略，旨在大大减少最小磁化开关场的斯通纳粒子。与施加必须大于磁各向异性的静态磁场的正常方法不同，如果场沿着磁化的运动，则与弱阻尼区中的阻尼常数成比例的弱得多的场可以用于将磁化从一种状态切换到另一种状态。其概念是不断地从随时间变化的磁场向粒子提供能量，以允许粒子越过初始状态和目标状态之间的势垒。
2005-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-driven dynamics and ratchet effect of skyrmion bubbles in a ferrimagnetic insulator
磁skyrmions是一种紧凑的手性自旋织构，具有丰富的拓扑现象，并具有开发高密度存储器件和由自旋电流驱动的新型计算方案的潜力。在这里，我们展示了室温下的界面稳定性和电流驱动的控制skyrmion气泡的亚铁磁绝缘体Tm 3Fe 5 O 12（TmIG）耦合到Pt。我们跟踪电流引起的运动的个别skyrmion气泡。晶体的亚铁磁有序性以及自旋-轨道矩和钉扎的相互作用决定了TmIG中的skyrmion动力学，并导致以负偏转角和跳跃运动为特征的强skyrmion霍尔效应。此外，我们表明，速度和脱钉阈值的skyrmion气泡可以修改交换耦合TmIG的面内磁化Y3 Fe 5 O 12层，扭曲的自旋纹理的skyrmion，并导致其动态方向相关的整流。这种效应相当于一个磁性棘轮，被用来控制一个类似跑道的装置中的skyrmion流。
2023-01-19 cond-mat.mes-hall
Giant ratchet magneto-photocurrent in graphene lateral superlattices
本文报道了在具有横向双光栅顶栅（DGG）超晶格的石墨烯中观察到的磁量子棘轮效应。我们发现，太赫兹棘轮电流表现出符号交变磁振荡由于Shubnikov-de Haas效应。与零磁场下的棘轮效应相比，这些振荡的幅度大大增强。电流的方向由横向不对称性决定，横向不对称性可以通过改变DGG中的栅极电位来控制。我们还研究了太赫兹电场的取向（线偏振）和辐射螺旋（圆偏振）的棘轮电流的依赖关系。值得注意的是，在后一种情况下，从右到左圆偏振辐射的切换导致光电流方向的反转。我们证明，我们的大部分观察可以很好地拟合的漂移扩散近似的基础上的玻尔兹曼动力学方程的朗道量子化完全编码的振荡的状态密度。
2020-04-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Charge ratchet from spin flip: space-time symmetry paradox
传统的电荷棘轮效应被认为是由不对称的周期电位引起的空间对称性破缺或驱动场的时间不对称性引起的。在这里，我们证明了电和磁驱动的量子耗散系统与自旋轨道相互作用代表了一个例外，从这个标准的想法。与迄今为止建立的信念相反，当周期电位和驱动都对称时，电荷棘轮效应出现。我们发现，这种矛盾的电荷棘轮机制的来源是量子耗散与自旋轨道相互作用引起的自旋翻转过程的共存。
2009-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Disorder induced superconducting ratchet effect in nanowires
直流电压降沿暴露于交流偏置源的非晶氧化铟纳米线发展。该电压与磁场是反对称的，其特征在于样品特定的准周期磁电压振荡。在低于$T_{C}$时，电压幅值随温度降低而增加，但在低T时饱和。随着样品无序度的降低，直流电压得到抑制。我们认为，这种整流是超导棘轮效应的一种表现，其中无序和几何约束发挥作用的非对称钉扎中心。这种效应表明了无序超导体的超导体-绝缘体转变中固有的不均匀性和涡旋运动的重要性。
2010-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiple superconducting ring ratchets for ultrasensitive detection of non-equilibrium noise
当非对称环通过噪声或交流电流在超导态和正常态之间切换时，观察到直流电压中的磁量子周期性。该量子效应用于借助于串联连接的直径为$1 \ μm$的667个不对称铝环的系统来检测非平衡噪声。任何噪声下降到平衡一个可以检测到的帮助下，这种系统具有足够大的数量的非对称环。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Diffusion anomalies in ac driven Brownian ratchets
我们研究棘轮系统中的扩散。作为一个特殊的实验实现，我们考虑一个不对称的SQUID受到外部交流电流和恒定的磁通量。我们分析均方位移的约瑟夫森相位，并发现在选定的参数制度，它演变成三个不同的阶段：最初作为超扩散，其次作为次扩散，最后作为正常扩散的渐近长时间限制。我们展示了如何交叉时间，分离这些阶段可以控制温度和外部磁通量。前两个阶段可以持续比系统的特征时间尺度长许多个数量级，因此可以通过实验舒适地检测到。异常行为的起源与电势的棘轮形式有关，揭示了异常扩散出现的全新机制。此外，正常的扩散系数表现出非单调的温度依赖性，导致一个有趣的现象，热噪声抑制扩散。实验验证我们的研究结果的建议设置提供了一个新的和有前途的试验场调查扩散现象的异常。
2016-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Racetrack computing with a topological boundary ratchet
针对中性系统中信息畴可靠输运机制稀缺的问题，研究在弹性超材料中实验实现拓扑边界棘轮，通过循环加载量子化输运屈曲畴编码的数字信息，可调控传播方向并数值验证相关逻辑电路，为中性系统赛道存储器提供通用路径。
2025-09-01 cond-mat.mes-hall cs.ET
Josephson phase diffusion in the SQUID ratchet
本文研究了非对称SQUID在外加磁通量和时间周期电流作用下约瑟夫森相的扩散。我们分析了相位扩散和质量之间的关系，其特征在于跨SQUID的直流电压和设备的效率的运输。在这样做时，我们专注于先前报道的机制[J.Spiechowicz和J.J.Jubuczka，New \textbf{17}，023054（2015）]，SQUID的效率达到全局最大值。对于长时间，相位的均方位移是时间的线性函数，这意味着扩散是正常的。它的系数很小，表明相当规则的相演变。然而，可以通过调整实验上可获得的参数（如交流电流或外部磁通量的幅度）来放大\emph{several times}。最后，我们证明，在确定性的限制，这一制度基本上是\emph{non-chaotic}，并拥有一个意想不到的简单的吸引子。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Net current generation in a 1D quantum ring at zero magnetic field
研究了一维量子环中电子系统在短THz脉冲辐射下的非绝热激发。两个模型的响应，连续和离散，进行了探讨。通过在外部扰动中引入空间不对称性，可以在零磁场下在环中产生净电流。结合对称和非对称外激励，研究了杂质和棘轮效应的影响。
2004-02-24 cond-mat.mes-hall
Revivals, collapses and magnetic-pulse generation in quantum rings
利用基于密度矩阵形式的微观理论，我们研究了短非对称电磁脉冲驱动下介观环中电荷极化和电荷电流动力学的量子恢复和崩溃。塌缩态用于亚皮秒开关的电流和相关的磁化，从而使脉冲磁场的产生具有可调的时间结构和形状不对称性，这提供了一个新的工具，研究超快自旋动力学和棘轮效应。
2006-08-25 cond-mat.mes-hall
Thermally Driven Ratchet Motion of Skyrmion Microcrystal and Topological Magnon Hall Effect
自发涌现的手性是自然科学中一个非常重要的问题。有人认为，单向（手性）旋转的机械棘轮是禁止在热平衡，但成为可能的系统平衡。在这里，我们报告我们的发现，一个拓扑非平凡的自旋纹理称为skyrmion -一个粒子状的对象，其中自旋指向所有方向包裹一个球体-构成这样的棘轮。用Lorentz透射电子显微镜观察了Cu_2OSeO_3和MnSi薄膜中的Skyrmion晶体，发现它们在微米尺度上呈单向旋转运动。基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值模拟表明，在存在温度梯度的情况下，这种旋转仅仅是由热涨落驱动的，而在热平衡下，这种旋转是被Bohr-van Leeuwen定理所禁止的。我们发现，由skyrmion的有效磁场驱动的磁振子的旋转流引起的skyrmion旋转，因此表明磁振子可以用来控制这些自旋纹理的运动。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital magnetic octupole in crystalline solids and characterization of orbital altermagnetism
Graduate School of Science, Hokkaido University（北海道大学理学研究科）
本文提出了周期晶体中轨道磁八极矩的规范不变表达式，并证明其与空间非均匀电场诱导的高阶霍尔响应相关，可用于定量表征轨道交变磁性。
2026-06-07 cond-mat.mes-hall
Chirality-driven orbital magnetic moments as a new probe for topological magnetic structures
当电子被驱动通过非常规的磁性结构，如skyrmions，它们会经历产生几个霍尔效应的电磁场。独立地，基态突现磁场也可以导致轨道磁性，即使没有自旋-轨道相互作用。霍尔效应和轨道磁化的几何理论之间的密切相似性提出了一个问题：Skyrmion是否显示拓扑轨道磁性？在这里，我们首先解决最小的系统与非零涌现的磁场，三聚体，从第一性原理表征的轨道磁性。基于这种认识，我们研究了skyrmions的轨道磁性，并证明了由突现磁场驱动的贡献是拓扑的。这意味着，在磁结构的连续变形下，对轨道矩的拓扑贡献不会改变。此外，我们用它提出了一个新的实验方案，拓扑磁结构的识别，软X射线光谱。
2016-09-23 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of magnetoconductivity at low magnetic fields in terms of Berry curvature and orbital magnetic moment
在低磁场的磁导率使用微观理论，我们展示了如何霍尔和纵向电导率可以计算在低散射率的限制。在散射率的最低阶，我们恢复了半经典玻尔兹曼输运理论的结果。在高阶时，我们得到了包含Berry曲率和轨道磁矩的修正。我们使用这种形式主义来研究倾斜外尔半金属中的线性纵向磁导率。我们讨论了我们的结果是如何相关的半经典玻尔兹曼方法，并显示与以前的研究相比，轨道磁矩的差异。
2020-12-28 cond-mat.mes-hall
Superconducting/magnetic three state nanodevice for memory and reading applications
我们提出了一个简单的纳米器件，可以在两种模式下操作：i）三态存储器和ii）读取设备。该纳米器件是用嵌入超导薄膜中的有序三角形纳米磁体阵列制造的。输入信号为交流电流，输出信号为直流电压。涡旋棘轮效应与纳米磁体的平面外磁各向异性相结合是支配纳米器件性能的背景物理。
2016-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Insights into the orbital magnetism of noncollinear magnetic systems
轨道磁矩通常与相对论自旋轨道相互作用有关，但最近发现非共线磁结构也可以是它的驱动力。这不仅对磁性skyrmions很重要，而且对其他非共线结构也很重要，无论是块状结构还是纳米级结构，其实验检测结果都很重要。在这项工作中，我们提出了一个极小模型，它包含了相对论自旋轨道相互作用和磁非共线对轨道磁性的影响。一个层次的模型进行了讨论，在一步一步的方式，突出的平移和自旋和轨道角运动的时间反演对称性破缺的作用。自旋-轨道和轨道-轨道型耦合被认为是由磁非共线引起的。我们恢复的原子贡献的轨道磁矩，和一个非本地的，由于存在循环的束缚电流，探索不同的平衡之间的动能，自旋交换相互作用，和相对论性自旋轨道相互作用。标量自旋手征的连接进行检查。磁非共线驱动的轨道磁性是大多数未被探索的，所提出的模型有助于奠定基础。
2017-07-14 cond-mat.mes-hall
General solution for the response of materials under radiation and tilted magnetic field: semi-classical regime
Iran University of Science and Technology（伊朗科技大学）；University of Tehran（德黑兰大学）；China Agricultural University（中国农业大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文推导倾斜磁场下材料本征与非本征电流的一般形式，揭示二维和三维材料线性及非线性霍尔响应的量子起源，并阐明垂直磁场在二次谐波与棘轮响应中的作用。
2025-01-10 cond-mat.mes-hall
Orbital effect of in-plane magnetic field on quantum transport in chaotic lateral dots
我们展示了面内磁场如何影响大面积混沌横向量子点电导的弱局域化校正以及其中普遍电导涨落的参数依赖性。
2001-06-01 cond-mat.mes-hall
Magnetic orbital motion and 0.5$e^2/h$ conductance of quantum-anomalous-Hall hybrid strips
准粒子的磁致轨道运动对量子-反常-霍尔混合超导材料的电导特性有影响。我们阐明的情况下，拓扑NSN理想的交界处存在的轨道磁运动，显示它如何导致一个减半的量子化电导$0.5e^2/h$，即使在没有马约拉纳模式。磁轨道效应有利于具有有限波数的费米带电模式，与马约拉纳零模式不同，马约拉纳零模式是波数为零的不带电零能量模式。0.5电导平台的偏置灵敏度允许区分这两种情况。由于背散射干扰电导振荡是不存在的带电费米子的情况下。
2018-11-28 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Fluctuations Of Orbital Magnetic Response In Level-Quantized Metals
我们评估的分布函数的介观波动的轨道磁响应在有限尺寸的能级量子化的金属粒子和Aharonov-Bohm环的温度小于平均能级间距。我们发现一个广泛的分布，减少的时刻远大于平均值。对于强自旋轨道相互作用，我们发现很长的尾巴，由于热激活的大有效时刻的费米能级的电子。
2001-01-30 cond-mat.mes-hall
Comparing the orbital angular momentum and magnetic moment of magnons in the Kagome antiferromagnet with negative spin chirality
Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）
研究Kagome反铁磁体中磁子的轨道磁矩和轨道角动量，发现两者定量不同但输运中的能斯特系数相似，为热力学与波包公式提供了定量比较。
2026-06-24 cond-mat.mes-hall
Tunable Valley Polarization and Valley Orbital Magnetic Moment Hall Effect in Honeycomb Systems with Broken Inversion Symmetry
在这封信中，一个可调的谷极化蜂窝系统与破缺的反转对称性，如过渡金属二硫属化物MX2（M = Mo，W; X = S，Se）单分子膜，通过椭圆泵浦进行了研究。与圆形泵浦相比，椭圆泵浦是产生相干谷偏振的更为普遍和有效的方法。当MX2单分子膜的两个谷区被掺杂或极化时，由不同谷区的相反Berry曲率驱动的一种新颖的反常谷区轨道磁矩霍尔效应被预测，并且可以在没有电荷电流的伴随下产生轨道磁矩电流，为谷区电子学和轨道电子学的探索开辟了一条新的途径。谷轨道磁矩霍尔效应被认为可以掩盖自旋霍尔效应，并且在椭圆泵浦下是可调谐的。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall
Spin and Orbital Magnetic Response on the Surface of a Topological Insulator
耦合的自旋和轨道自由度的表面上的一个强大的三维绝缘体，一方面，和纹理的磁性配置在相邻的铁磁膜，另一方面，研究使用相结合的运输和热力学考虑。用电子的面外轨道和自旋磁化强度表示局域磁矩与狄拉克电子之间的交换耦合，将一般铁磁自旋织构的热力学性质与零朗道能级物理联系起来.狄拉克电子携带的持续电流赋予磁纹理与Dzyaloshinski-Moriya相互作用，它表现出一个普遍的缩放形式作为电子温度，化学势和时间反演对称性破缺间隙的函数。此外，电子的轨道运动在未屏蔽的电场和局域磁序之间建立了直接的磁电耦合，从而消除了磁膜内部复杂的长程相互作用。
2014-11-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic field effects on electron transport in nanoring with orbital Rashba coupling
研究了自旋-轨道耦合和轨道Rashba耦合下，塞曼磁场对一维量子环电子输运的影响.量子环的电子态具有$d-$轨道对称性.通过考虑相位相干传播，分析了在闭合路径中获得的通道的几何Aharonov-Anandan（AA）相位，证明了当振幅和磁场方向变化时，轨道极化会影响电子输运。我们探讨了所有可能的情况下，在各种能量的电子注入低电子填充的制度。磁场可以允许仅选择一个信道，其中传输唯一地受AA相位影响。相反，当涉及更多轨道通道时，也存在动态贡献，其导致在磁场变化时传输中的振荡。特别地，当能量状态接近能带的绝对最小值时，透射是手性的。相反，当通道之间发生干涉时，轨道和自旋贡献倾向于随着磁场振幅的增加而彼此平衡，从而导致平凡的AA相位。这种饱和效应不会发生在高磁场制度时，轨道和自旋属性的通道表现出急剧变化的运输上的直接后果。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall
Sensitivity of the magnetic state of a spin lattice on itinerant electron orbital phase
空间扩展的局域自旋可以通过费米海中的弗里德尔振荡通过间接交换相互作用相互作用。在局部自旋阵列中，这种相互作用可以导致磁有序相。在没有外部磁场的情况下，通过“双杂质”Kondo模型可以很好地理解这样的相。在这里，我们采用非平衡输运光谱研究自旋晶格的磁性状态上的传导电子的轨道相位的作用。我们的实验表明，即使是最小的垂直磁场可以影响自旋间的磁交换的大小。
2007-10-05 cond-mat.mes-hall
Orbital Floquet Engineering of Exchange Interactions in Magnetic Materials
我们提出了一个新的方案，通过使用周期性驱动器操纵轨道自由度来控制两个磁性离子之间的自旋交换相互作用。我们讨论两种不同的协议轨道Floquet工程。在一种情况下，我们修改了介导两个过渡金属离子之间的磁相互作用的配体轨道的性质。而在另一种情况下，我们混合了每个磁性离子的d轨道。在对比以前的工作Floquet工程的磁性能，本计划利用交流斯塔克位移的交换过程中所涉及的国家。
2019-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Voltage-Controlled Magnetic Reversal in Orbital Chern Insulators
Chern绝缘体铁磁体的特征在于量子化的反常霍尔效应，并且迄今为止已经在磁性掺杂的拓扑绝缘体（MTI）薄膜和双层石墨烯莫尔{é}超晶格中被实验确定。我们将陈省身绝缘体铁磁体分类为自旋或轨道，这取决于轨道磁化是否来自自发自旋极化结合自旋轨道相互作用，如MTI情况下，或直接来自自发轨道电流，如莫尔{é}超晶格情况。我们认为，在一个给定的磁性状态，其特征在于，例如由异常霍尔效应的符号，轨道陈氏绝缘体的磁化强度往往会有相反的符号为弱$n$和弱$p$静电或化学掺杂。该性质使得能够在存在固定磁场的情况下实现磁状态的纯电切换。
2020-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
