Activated Behavior of the 0.7 2(e^2)/h Conductance Anomaly in Quantum Point Contacts
实验研究了沟槽刻蚀GaAs量子点接触量子化电导中的0.7电导异常。在源漏偏压消失的情况下测量的异常的温度依赖性揭示了与先前报道的顶栅结构相同的激活行为。我们的主要结果是,零偏,高温0.7异常发现在活化测量和有限的偏差,低温0.9异常发现在输运光谱有相同的起源:密度相关的激发间隙。
1998-08-05 cond-mat.mes-hall
Origin of the 0.25-anomaly in the nonlinear conductance of a quantum point contact
在Hartree近似下,利用非平衡格林函数方法计算了量子点接触的非线性电导。我们定量再现了微分电导中的0.25异常(即最低平台在0.25-0.3*2e^2/h)以及实验中观察到的较高电导半整数平台的向上弯曲,并将这些特征与非线性屏蔽和钉扎效应联系起来。
2009-01-22 cond-mat.mes-hall
Persistence of the 0.7 anomaly of quantum point contacts in high magnetic fields
在量子点接触中进行一维电子输运的最低子带的自旋简并度似乎在零磁场中自发地提升,这是由于被称为0.7异常的现象。我们测量了这种能量分裂,并研究了它是如何演变成分裂的塞曼效应和场无关的交换贡献时,施加磁场的总和。虽然这种交换贡献显示了样品到样品的波动,但它适用于与0.7异常的零场分裂相关的所有QPC。这提供了证据表明,分裂的0.7异常占主导地位的这种字段无关的交换分裂。
2007-06-06 cond-mat.mes-hall
Kondo model for the "0.7 anomaly" in transport through a quantum point contact
量子点接触的实验已经突出了在$0.7 (2e^2/h)$处的异常电导平台,其特征暗示了近藤效应。在这里,我们提出了一个安德森模型,通过点接触,我们分析了近藤极限。杂化带的能量急剧增加,但随着价态的降低,使背景电导和近藤温度$T_K$是由不同的价态跃迁。这解释了高于$T_K$的高残余电导。预测了$g^* μ_B B > k_B T_K,k_BT$塞曼分裂的自旋极化电流。
2002-07-01 cond-mat.mes-hall
Spin fluctuations in the 0.7-anomaly in quantum point contacts
有人认为,量子点接触(QPC)中的0.7异常是由于QPC势垒(van Hove脊)顶部的态密度增强,这强烈增强了相互作用的影响。在这里,我们分析它们对动力学量的影响。我们发现,他们钉的van Hove脊的化学势时,QPC是subopen的;导致的线性电导,定性与实验一致的温度依赖性;强烈增强的动态自旋磁化率的大小;和显着延长QPC的遍历时间。我们的结论是,电子穿越量子光子晶体通过一个缓慢波动的自旋结构有限的空间范围。
2017-03-08 cond-mat.mes-hall
Transmission-phase measurement of the 0.7 anomaly in a quantum point contact
我们测量了量子点接触(QPC)在低载流子密度下的传输相位,其中电子相互作用预计将发挥重要作用,并观察到异常行为。在第一电导平台中,传输相移随着载流子密度被栅极电压降低而单调地移动。当电导开始下降时,在通常称为0.7的区域,相表现出与非相互作用模型相比的异常增加。观察意味着增加的波矢量的载流子密度降低,表明过渡到自旋不相干的Luttinger液体。
2013-06-28 cond-mat.mes-hall
Suppression of Shot Noise in Quantum Point Contacts in the "0.7" Regime
量子点接触中电流散粒噪声散粒噪声的实验研究表明,在0.7异常附近的噪声减少。它表明,这样的减少自然出现在最近提出的一个模型来解释量子点接触的0.7异常的准束缚态的特性,由于出现了两个导电通道。计算了散粒噪声随温度、外加电压和磁场的变化关系,并与实验结果进行了比较。预测随着温度、电压和磁场的降低,由于近藤效应,散粒噪声的下降被抑制。
2006-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zero-bias Anomaly of Quantum Point Contacts in the Low-Conductance Limit
大多数在高迁移率二维电子气中制备的量子点接触(QPC)在夹断附近显示出零偏压电导峰,但该峰的起源仍然是一个谜。以前的实验主要集中在中等电导率下的零偏压峰,范围在(1-2)e^2/h。这里给出的测量结果是零偏峰值,其持续时间低至10^{-4} e^2/h。磁场和温度的依赖性的零偏置峰值在低电导极限是定性不同的类似现象在较高的电导,与现有的理论模型的低密度量子光子晶体中的运输的影响。
2010-07-09 cond-mat.mes-hall
Scanning Gate Imaging of quantum point contacts and the origin of the 0.7 Anomaly
在准一维弹道装置中出现的电导G \approx 0.7 x(2 e2/h)处的反常输运特征的起源--所谓的0.7反常--是一个长期存在的难题。有人提出了几种解释机制,但尚未达成普遍共识。提出的解释是基于量子干涉,近藤效应,维格纳结晶,等等。一个关键的开放问题是,是否点缺陷,可以发生在这些低维设备的电导异常背后的物理原因。在这里,我们采用了扫描门显微镜技术映射个别杂质的位置在几个准一维收缩和相关的电导特性。我们的数据表明,可以观察到的0.7异常,而不考虑局部缺陷的存在,我们的结论是,0.7异常是低维系统的一个基本属性。
2014-09-04 cond-mat.mes-hall
Differential Conductance Anomaly in Superconducting Quantum Point Contacts
本文从理论上分析了由一个量子点和两个电极组成的混合正常-超导器件的电流-电压(I-V)特性。我们发现,在文献中被认为是不重要的两个不同的接触,电压降在Andreev隧穿过程中发挥重要作用时,至少有一个电极是超导的。预测由上述电压降引起的微分电导异常。我们还提出了一种新的光谱方法来测量量子点的能级以及量子点和两个引线之间的接触处的电压降。我们的研究结果对下一代纳米级电子器件具有潜在的应用价值。
2011-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance Anomaly in a Partially Open Adiabatic Quantum Point Contact
School of Science, Great Bay University(大湾大学理学院);Department of Physics, Bar-Ilan University(巴伊兰大学物理系)
研究揭示了部分开放通道中杂质诱导的导电异常机制,通过费尔德 oscillations 和电子相互作用产生奇异修正,实验观测到非单调磁场依赖性。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall
Magnetically stable zero-bias anomaly in Andreev contact to the magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
受拓扑结构、超导性和磁性之间相互作用的启发,我们实验研究了Nb超导体与Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$之间的界面电荷输运.除了邻近感应超导能隙隙外,我们还观察到几个亚能隙特征,其中最有趣的是显著的亚能隙零偏置异常,对外部磁场绝对稳定,直到Nb的临界场。作为输运特性中出现零偏压异常的可能情形,我们考虑了与半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$界面上的邻近诱导零能Andreev束缚态,该束缚态受强自旋轨道耦合和大塞曼分裂的影响.
2020-02-10 cond-mat.mes-hall
"0.7 anomaly" and magnetic impurity formation in quantum point contacts
量子点接触(QPC)中0.7电导异常的起源自10多年前发现以来一直是热烈讨论的主题。在最近的一封信中,基于自旋密度泛函理论(DFT),Rejec和Meir解释了0.7-异常的起源是由于在QPC中形成了磁性杂质[T. Rejec和Y. Meir,Nature 442,900(2006)]。然而,他们没有进行输运电导计算,因此0.7异常是否确实与磁性杂质的形成有关的核心问题仍然没有答案。在这篇文章中,我们对Rejec和Meir所考虑的结构进行了自旋DFT输运计算。虽然我们恢复了Rejec和Meir关于形成局部自旋简并准束缚态的研究结果,但我们的输运计算不包含电导中的0.7异常。我们认为,无法定量再现的0.7异常的DFT可能是由于未校正的自相互作用的错误,在DFT计算的情况下,当本地化的电荷预计会发生的电子输运,使磁性杂质的形成可能是由于伪自相互作用DFT的一个文物。
2007-01-26 cond-mat.mes-hall
Break-junction experiments on the zero-bias anomaly of non-magnetic and ferromagnetically ordered metals
我们研究了正常非磁性金属以及铁磁体在低温下的断裂结。半径为0.15 - 15 nm的点接触显示出零偏压异常,这可以归因于在接触处的单个Kondo杂质处的Kondo散射或单个导电通道的切换。由异常宽度推算的近藤温度在10 ~ 1000 K之间变化。这些结果与铁磁体的原子尺寸接触以及各种金属上的矛砧型接触的文献数据吻合得很好。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall
Towards combined transport and optical studies of the 0.7-anomaly in a quantum point contact
量子点接触(QPC)对二维电子系统的空间势场造成一维收缩。通过在低温下调节施加在QPC上的电压,所得到的规则阶梯状电子电导量子化可以在0.7(2 $e^2$ /h)附近显示出额外的扭结,称为0.7异常。在最近的出版物中,我们提出了理论计算和传输测量的组合,导致详细了解0.7异常的微观起源。进行了基于泛函重整化群的计算,即使在不涉及破缺外部磁场的情况下,也显示出0.7-异常。根据计算,电子自旋磁化率增强内的QPC是在该地区的0.7-异常调谐。适度的外部施加的磁场在自旋磁化中施加相应的增强。原则上,应该可以用法拉第旋转技术光学地绘制出这种自旋分布。在这里,我们报告的实验项目,旨在实现这种测量的初步步骤。模拟进行了特别预先设计的半导体异质结构。在模拟结果的基础上,制作了一个样品,并对其基本的输运和光学性质进行了研究。最后,我们介绍了一个样品门的设计,适用于结合输运和光学研究。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall
Bias and temperature dependence of the 0.7 conductance anomaly in Quantum Point Contacts
通过测量差分电导随源漏和栅偏压以及温度的变化,研究了强约束刻蚀GaAs/GaAlAs量子点接触中0.7(2e^2/h)的电导异常。我们详细调查如何,对于一个给定的栅极电压,差分电导取决于有限的偏置电压,并找到一个所谓的自选通效应,我们纠正。零偏压下的0.7异常在有限偏压下平滑地演变为0.85(2e^2/h)的电导平台。改变栅极电压,在1.0和0.85(2e^2/h)平台之间的转变对于确定的偏置电压发生,其定义了依赖于栅极电压的能量差$Δ$。将该能量差与从低偏压下0.7反常的实验观察到的激活行为中提取的激活温度T_a进行比较。我们发现Δ= k_BTa,这支持了电导反常是由于通过两个传导通道传输的观点,其中一个子带边缘Δ低于化学势的通道随着温度的升高而变得热密度降低。
2000-05-03 cond-mat.mes-hall
The 0.7 anomaly in quantum point contact; many-body or single-electron effect?
除了通常的量子化步骤上的准一维导体的弹道电导,一个额外的平台状功能出现在一个分数约0.7以下的第一个电导步骤在GaAs基量子点接触(QPC)。尽管对这种异常特征进行了大量的研究,但其起源仍然不清楚。在这里,一个独特的模型,这种异常提出依赖于量子力学的基本原理。注意到,在QPC中打开准一维导电通道之后,单个电子一次穿过通道,并且这样的电子原则上可以被观察到。观察的行为破坏了自旋态的叠加,否则电子就存在于自旋态中,这就抑制了它们的量子干涉。结果表明,QPC电导,然后减少了0.74的一个因素。如果电子由于共振传输而在通道中花费一些时间,则电子的“可见性”增强。电子共振也可以解释反常的不寻常的温度行为,以及它最近发现的功能:振荡调制作为沟道长度和静电势的函数。给出了实验验证模型的配方。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall
Anti-Resonance and the 0.7 Anomaly in Conductance through a Quantum Point Contact
本文利用带底下局域束缚态的准一维模型研究了电子通过量子点接触的传输。虽然在较低的通道中的完全传输在$2e^{2}/h$的倍数处引起电导的平台,但是在最低的通道中的电子在其被单独占据时被局部束缚态散射。这种散射对由隧穿和局部电子形成的单线态产生宽的零透射率(反共振),并且对三重态没有影响,导致在第一个$2e^{2}/h$平台之前精确的$0.75(2e^{2}/h)$肩部。费米海中电子形成的近藤单线态屏蔽了局部矩,降低了反共振的影响,在低温下补充了从0.75到1的肩。
2004-03-03 cond-mat.mes-hall
The influence of device geometry on many-body effects in quantum point contacts: Signatures of the 0.7 anomaly, exchange and Kondo
量子点接触(QPC)的电导表现出多体电子相互作用的几个特点。在零磁场中,自旋简并度似乎由于所谓的0.7反常而自发提升。此外,在QPC中的电子的g-因子增强,并且在电导中的零偏置峰指向与通过近藤杂质的传输的相似性。我们在这里报告这些多体效应如何依赖于QPC几何形状。我们发现一个明确的增强的g-因子和子带间距之间的关系,在我们的量子光子晶体,并可以将此与静电建模的量子光子晶体电位的设备的几何形状。我们还测量了与0.7异常相关的零场能量分裂,并研究了它如何演变为塞曼效应和施加磁场时的场独立交换贡献之和的分裂。虽然这种交换的贡献表明样品到样品的波动,并没有明确的依赖于QPC的几何形状,它是所有QPC相关的零场分裂的0.7异常。这提供了证据表明,分裂的0.7异常占主导地位的这种字段无关的交换分裂。近藤效应的特征也没有显示出对QPC几何形状的规律性依赖,但可能与0.7异常的分裂相关。
2007-10-02 cond-mat.mes-hall
Spin-valley 0.7 anomaly in bilayer graphene/WSe$_2$ quantum point contacts
Solid State Physics Laboratory, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院固态物理实验室);Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(国立材料研究所材料纳米结构研究中心);Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science(国立材料研究所电子与光学材料研究中心);Department of Physics, Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学物理系)
该研究在双层石墨烯/WSe₂量子点接触中观测到自旋-谷0.7电导反常,揭示了近邻自旋轨道耦合引发的自旋-谷分裂机制,明确谷自由度的核心作用,为谷交换关联物理研究提供了新方向。
2025-11-09 cond-mat.mes-hall
Conductance anomalies in a one-dimensional quantum contact
短长度量子线(量子接触)在电导值接近0.7 \times 2e^2/h时表现出电导结构。这种结构也被称为电导异常。在较长的接触中,该结构演变为较低的电导值。我们证明,这种结构是有关的接触内的电荷密度波的发展。这是维格纳结晶的先驱。多体Hartree-Fock计算电导进行。计算结果与实验数据吻合较好。
2001-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Origins of conductance anomalies in a p-type GaAs quantum point contact
p-GaAs量子点接触上的低温传输测量,揭示了电导异常的存在下,是显着不同于传统的'0.7异常'。通过非对称门控的导电通道的横向移位被用来识别和分离不同的电导异常的本地和通用的起源实验。虽然更通用的0.7异常不直接受影响,通过改变栅极配置,提出了一个模型,该模型的属性的额外的电导功能的传播状态的依赖于栅极的耦合到本地化的状态出现由于附近的潜在缺陷。有限偏置电导率测量揭示了两个异常之间的相互作用一致的两个杂质近藤模型。
2013-06-04 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly in noncentrosymmetric systems induced by spin-orbit coupling
在具有Weyl点对的凝聚态系统中,手征反常现象可能得以实现。在这里,我们表明,手征异常可以实现在不同的非中心对称系统,即使没有Weyl点对时,自旋轨道耦合诱导非零Berry曲率通量通过费米面。这促使凝聚态物质的手征异常被解释为费米面性质,而不是外尔点性质。自旋-轨道耦合诱导的反常再现了手征反常的电荷输运性质,如负纵向磁电阻和Weyl半金属中的平面霍尔效应。由于它是自旋-轨道耦合的起源,它也影响自旋输运,并引起异常诱导的纵向自旋电流和磁自旋霍尔效应,这是在传统的Weyl半金属中不存在的。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall
Wigner and Kondo physics in quantum point contacts revealed by scanning gate microscopy
量子点接触除了在2e^2/h的倍数下出现众所周知的电导平台外,还表现出神秘的电导异常。这些0.7和零偏差的异常已经被深入研究,但它们在多体效应方面的微观起源仍然存在很大争议。在这里,我们使用的扫描栅显微镜的带电尖端,以调整在原位的点接触的静电势。在扫描尖端距离时,我们观察到零偏异常的重复分裂,与0.7异常的同时出现相关。我们解释这种行为的交替平衡和非平衡近藤屏蔽不同的自旋态本地化的通道。这些交替的近藤效应指向一个维格纳晶体的存在,该晶体包含几个具有不同宇称的电荷。事实上,模拟表明,在通道中的电子密度是足够低,以达到一维维格纳结晶超过由尖端位置控制的尺寸。
2014-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance Anomalies in Quantum Point Contacts and One Dimensional Wires
在过去的十年中,一维电荷输运的兴趣已经从电导的Landauer量子化的开创性发现(作为载流子密度的函数)发展到量子化开始时的更精细尺度现象。这被称为“0.7异常”,而意味着某种深刻和普遍性的理论之谜,至今仍是开放的。它有点想象力的名称可能会引起误解,因为异常表现在电导值的范围内:在0.25到0.95兰道尔量子之间的任何地方。在本文中,我们提供了一个0.7异常的批评,并讨论在何种程度上,它代表了一个深刻的物理问题。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall
Theory of NMR in semiconductor quantum point contact devices
我们描述了如何在半导体量子点接触器件中产生和检测局部非平衡核极化。我们表明,核自旋弛豫率的测量将提供明确的签名的相互作用机制的“0.7”电导异常。我们的分析说明了如何核磁共振方法,这是广泛用于研究体材料中的强关联电子相,可以发挥同样重要的作用,在纳米器件。
2007-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of short-range interactions on transport through quantum point contacts: A numerical approach
我们研究了通过量子点接触的电子输运,其中电子之间的相互作用近似为接触势。我们的数值方法是基于非平衡格林函数技术,这是评估在Hartree-Fock水平。我们表明,这种方法使我们能够重现在低温下的电导中观察到的所谓的“0.7异常”的相关特征,包括最近的散粒噪声测量的特征。这与自旋分裂解释的过程是一致的,并表明“0.7异常”也应该在超冷费米原子的传输实验中观察到。
2006-11-17 cond-mat.mes-hall
Small-$q$ Anomaly in the Dielectric Function and High-Temperature Oscillations of Screening Potential in 2D Electron Gas with Spin-Orbit Coupling
在无规相位近似下,研究了具有自旋轨道耦合的二维电子系统的静态介电函数$ε(q)$。我们证明,除了众所周知的$2k_F$ -Kohn异常,自旋-轨道耦合引起的新异常的介电函数在小$q=q_0\ll k_F$,其中$q_0$是两个费米面之间的距离。由于这种异常,点电荷电位的大距离行为(除了传统的弗里德尔振荡外)表现出周期为$2π/q_0$的新振荡。这些振荡的显著特点是它们不会被温度所抵消。我们发现,小- $q$异常也修改本地化磁矩(RKKY相互作用)的间接交换相互作用。在自旋-轨道耦合的情况下,这种相互作用获得高温分量。
1998-09-14 cond-mat.mes-hall
Theoretical Reproduction of the Lineshapes of Nonlinear Conductance Observed in a Quantum Point Contact
在量子点接触中观察到的非线性电导理论上再现的整个范围内施加的偏压。研究了具有两个不同化学势库的单杂质Anderson模型,考虑了栅电压的连续变化。量子点接触收缩时产生的电场对近藤杂质的位移导致了左右近藤耦合强度的不平衡。我们揭示了边峰的起源,并研究了零偏异常的高度和宽度的行为。
2013-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral anomaly-induced nonlinear Hall effect in spin-orbit coupled noncentrosymmetric metals
Indian Institute of Technology Mandi(印度技术学院曼迪分校);Maharani Lal Kunwari College(玛哈拉妮·拉尔·昆瓦里学院)
本研究探讨了自旋轨道耦合非中心对称金属中手性异常诱导的非线性霍尔效应,揭示了其与磁场和杂质散射的关系。
2026-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ballistic transport through quantum point contacts of multi-orbital oxides
利用紧束缚方法和$\mathbf{k\cdot p}$方法研究了氧化物二维电子气通过原子级点接触的线性和非线性输运性质。采用Landauer-Büttiker方法,对面外磁场作用下,由三个Ti 3d轨道($d_{yz}$,$d_{zx}$和$d_{xy}$)导出的多个子带,分析了带绝缘体$LaAlO_3$和$SrTiO_3$之间(001)界面上的接触中的弹道输运.我们特别关注原子自旋-轨道耦合和反转对称性破缺项所起的作用,指出三种输运机制:第一种,在低能时,包括第一个类似$d_{xy}$的子带,其中电导量子化是稳健的;第二种,在中等能量时,需要进一步的类似$d_{xy}$的子带,其中由磁场引起的子带分裂被淬灭;第三种情况,其中轻的$d_{xy}$样、重的$d_{yz}$样和$d_{zx}$样子带之间的混合非常强,以致电导平台变得非常窄。非常好的协议,发现最近的实验探索在低能量下的输运性质。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-phonon scattering in quantum point contacts
研究了声子对电子的背散射对量子点接触电导量子化值$2e^2/h$的负修正。校正显示激活的温度依赖性,也引起电导的零偏置异常。我们的结果是在定性协议与最近的实验研究的0.7功能的量子点接触的电导。
2002-11-26 cond-mat.mes-hall
Signatures of spin-orbit coupling in scanning gate conductance images of electron flow from quantum point contacts
利用扫描栅显微镜(SGM)电导映射理论研究了自旋轨道耦合下量子点接触中的电子流。虽然在没有浮栅的自旋轨道耦合不显着改变电导,我们发现,角依赖性的SGM图像的电子流在电导高原的自旋轨道相互作用混合的轨道模式,进入量子点接触,基本上改变。在SGM图中获得的径向干涉条纹在电导步骤基本上被保留的自旋-轨道相互作用的反向散射的尖端保留电子自旋,虽然模式混合的影响是可见的。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
Conductance of a quantum point contact in the presence of spin-orbit interaction
发展了一种计算介观结构中自旋相关电导的递推格林函数方法。利用这种方法,我们研究了在Rashba自旋轨道相互作用下量子点接触的自旋相关电子输运。我们观察到量子化电导中的一些振荡是由自旋-轨道相互作用引起的,并指出这种振荡可能源于与多次反射有关的自旋-轨道耦合。同时也指出介观实验中观察到的0.7电导结构并不是由自旋轨道相互作用引起的。
2002-08-27 cond-mat.mes-hall
Bias dependent subband edges and the 0.7 conductance anomaly
通过测量微分电导G与源漏偏压V_sd和栅源偏压V_gs以及温度的关系,研究了强限制刻蚀GaAs/GaAlAs量子点接触中0.7 2e^2/h的电导反常现象.在V_gs-V_sd平面中,我们使用Δ dG/dV_gs的灰度图来绘制正常和异常电导平台之间的偏压相关跃迁。任何给定的转变被解释为当漏(源)储层的偏压控制的化学势mu_d(mu_s)穿过点接触中的子带边缘e_a时出现。从灰度图中,我们提取恒定的正常子带边缘e_0,e_1,.并且最值得注意的是从E_0分离的依赖于偏置的异常子带边缘E '_0(μ_d)。我们表明,通过应用有限偏置版本的最近提出的BCF模型,如何偏置依赖的异常子带边缘的关键是分析各种实验观测相关的0.7异常。
2001-11-07 cond-mat.mes-hall
Spin filtering effect generated by the inter-subband spin-orbit coupling in the bilayer nanowire with the quantum point contact
从理论上研究了量子点接触双层纳米线中的自旋过滤效应。我们证明了基于横向子带间自旋轨道耦合的自旋过滤的新机制,这对于双层纳米线来说已经被报道是强的。自旋过滤效应被解释为Landau-Zener子带间跃迁的联合效应所造成的杂交状态与相反的自旋(由于横向Rashba SO相互作用)和量子点接触区中的载流子的限制。
2017-07-13 cond-mat.mes-hall
Spin current source based on a quantum point contact with local spin-orbit interaction
提出了一种基于量子点接触和局域自旋轨道相互作用的自旋极化电流源。我们表明,自旋轨道相互作用内的狭窄的行为就像一个自旋过滤器。讨论了电流的自旋极化随费米能级和量子点接触宽度的变化。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall
Survival of the quantum anomalous Hall effect in orbital magnetic fields as a consequence of the parity anomaly
凝聚态物理的最新实验进展使得在二维类狄拉克物质中观测到宇称异常的特征成为可能。利用有效场论,通过分析面外磁场(轨道场)作用下的能带结构,证明了量子反常霍尔(QAH)绝缘体的拓扑性质与宇称反常有关.我们证明了QAH相在轨道场中存在,违反了Onsager关系,因此可以与量子Hall(QH)相区分开来。作为一个指纹的QAH阶段在增加轨道场,我们预测从一个量子化的霍尔高原与$σ_\mathrm{xy}= -\mathrm{e}^2/\mathrm{h}$到一个不完美的量子化高原,所造成的对向传播QH和QAH边缘状态之间的散射过程的过渡。这种转变在顺磁性QAH绝缘体中特别重要,例如(Hg,Mn)Te/CdTe量子阱,其中交换相互作用和轨道场竞争。
2020-08-12 cond-mat.mes-hall hep-th
Spin and valley degrees of freedom in a bilayer graphene quantum point contact: Zeeman splitting and interaction effects
本文研究了在平面磁场作用下,双层石墨烯中静电量子点接触的尺寸量子化能级简并度的提升。我们观察到塞曼自旋分裂的前三个子带,其特征在于有效的Landé $g$ -因素,增强了限制和相互作用。在栅极电压的电导依赖性,一个肩状的功能低于最低的子带出现,我们确定为一个$0.7$异常源于相互作用引起的提升的频带简并。我们采用的$0.7$异常的栅定义的通道在双层石墨烯受到面内磁场的唯象模型。基于对电导随磁场增加的演化的定性理论预测,我们得出结论:有效自发自旋劈裂的假设能够描述我们的观测,而谷自由度保持简并。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall
Chiral Anomaly Induced Transverse Planar Transport Phenomena in Three Dimensional Spin-Orbit Coupled Metals
Clemson University(克莱姆森大学);Indian Institute of Technology Delhi(德里印度理工学院)
研究三维自旋轨道耦合金属中手征反常诱导的线性和非线性横向平面输运(霍尔和能斯特系数),发现输运系数的独特角度依赖、磁场标度行为及指数温度依赖,导致低温下莫特关系破坏。
2026-06-24 cond-mat.mes-hall
Anomalous spin-resolved point-contact transmission of holes due to cubic Rashba spin-orbit coupling
证明了在具有强自旋轨道相互作用的二维空穴气体量子点接触中,两个最低的一维自旋分裂子带的有限波矢交叉。这种现象为在磁聚焦实验中观察到的由点接触过滤的自旋极化的异常符号提供了一个优雅的解释。反交叉是由平行于沟道的磁场或横向于沟道的不对称势引入的。控制自旋分裂的大小提供了一种新的机制,用于反转自旋极化的符号。
2011-06-11 cond-mat.mes-hall
Confinement of spin-orbit induced Dirac states in quantum point contacts
本文半经典地求解了在Rashba自旋轨道相互作用和外加磁场作用下,在量子点接触中运动的粒子的量子传输问题。强的Rashba相互作用和平行磁场在收缩中心形成了涌现的狄拉克态,导致携带自旋电流的共振的出现,并在高磁场下束缚。这些状态可以通过外部电场和磁场的调制来原位控制,并且可以用于将通道变成在零偏置下操作的自旋泵。结果表明,这种效果是目前实验上可访问的$p$型量子点接触。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall
Conserved spin and orbital phase along carbon nanotubes connected with multiple ferromagnetic contacts
我们报告的自旋相关的碳纳米管为基础的多终端电路的输运测量。我们观察到一个门控自旋信号在非本地电压和异常电导自旋信号,这表明自旋和轨道相位可以保存沿碳纳米管与多个铁磁接触。这为自旋电子学设备在同一基础上利用这两种量子力学自由度铺平了道路。
2010-03-28 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent quantum electron transport in 2D point contact
我们认为,通过一个二维弹道点接触的低电导制度下的0.7异常的电子传输。电荷密度的弗里德尔振荡对电子的散射导致电导与温度成正比。这个线性项的符号取决于电子-电子相互作用的范围,并且对于相关的实验参数似乎是负的。
2012-10-09 cond-mat.mes-hall
Statistical evaluation of 571 GaAs quantum point contact transistors showing the 0.7 anomaly in quantized conductance using millikelvin cryogenic on-chip multiplexing
该研究利用片上低温复用架构在5个GaAs芯片上测量571个QPC,统计分析量子化电导0.7异常,发现其更符合短程相互作用van Hove模型而非自发极化或Kondo模型。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall cs.AR cs.SY
Ill-Contact Effects of d-Orbital Channels in Nanometer-Scale Conductor
采用非平衡格林函数本征通道分解方法对纳米棒中的电流进行了理论研究。物理性质,如局部电子密度和局部电流,被分解成本征通道的贡献。我们观察到,在d轨道系统中的倏逝模和非线性电导增强,并讨论了传输函数的结构,局域电流密度和穿透深度。d轨道系统中电极接触不良的两种效应,即倏逝模和电导的非线性,被认为起源于左、右引线化学势之间能量区域本征通道传输函数的峰结构。
2008-09-18 cond-mat.mes-hall
Spin Texture in Quantum Point Contacts in the Presence of Lateral Spin Orbit Coupling
采用非平衡格林函数方法详细研究了在横向自旋-轨道耦合和电子-电子相互作用下,非对称偏置量子点接触(QPC)的弹道电导.各种电导异常预测低于第一个量子化的电导高原(G 0 = 2 e2/h),这是由于自发自旋极化在QPC的最西部分。观察到的电导异常的数量增加,增加纵横比(长度/宽度)的QPC收缩。这些异常是QPC狭窄部分中自旋织构的指纹。
2010-09-30 cond-mat.mes-hall
Electron-electron interaction effects in quantum point contacts
我们考虑在量子点接触的第一个量子化平台上的相互作用效应,考虑到所有的非动量守恒过程。我们计算低温线性和非线性电导,散粒噪声,和热功率的微扰理论,并表明,它们是一致的实验观测所谓的“0.7异常”。由自洽的二阶微扰理论得到的全温度电导在较高温度下接近~ e^2/h,但仍小于费米温度。
2007-07-13 cond-mat.mes-hall
Conductance oscillations of a spin-orbit stripe with polarized contacts
我们研究了二维电子气中自旋轨道相互作用条带的线性电导,即沿输运方向长度为$\ell$,横向无限长的二维区域,其中存在Rashba型自旋轨道相互作用。通过塞曼场描述了接触中的极化。我们的模型预测了两种类型的电导振荡:少数自旋传输中的Ramsauer振荡,当两个自旋都可以传播时,和只有一个自旋传播时的Fano振荡。后者是由于非传播自旋的准束缚态的自旋轨道耦合。在极化接触的情况下,在反平行配置的Fano类振荡的电导仍然是可能的自旋轨道耦合,即使没有自旋组件是由接触的约束。为了描述这些行为,我们提出了一个简化的模型的基础上的一个anonymous波函数。在一般情况下,我们发现,为消失的横向动量的贡献占主导地位,并定义电导振荡。关于Rashba耦合强度的振荡,我们的模型证实了自旋晶体管的行为,但仅适用于高极化度。由于界面处的质量跳跃,包括位置相关的有效质量会产生额外的振荡。
2010-05-14 cond-mat.mes-hall
Lateral spin-orbit interaction and spin polarization in quantum point contacts
我们研究了在不同的限制几何和外加场下半导体量子点接触系统的弹道输运。特别是,我们调查如何{ \em横向}自旋轨道耦合,引入不对称的横向限制势,影响电流的自旋极化。我们发现,即使在没有外部磁场的情况下,一个可变的{ \em非零自旋极化}可以通过控制非对称形状的限制势。这些结果为制备自旋极化电子源提供了一种新的途径,并研究了这种现象与结构参数和外加磁场的关系。这种不对称诱导的极化也为我们最近在InAs量子阱结构上制成的量子点接触中观察到的0.5电导平台(以$2e^2/h$为单位)提供了一个合理的解释。虽然我们对这些系统中所需的自旋-轨道相互作用强度的估计不支持这一解释,但它们可能在电子-电子相互作用增强的效应中发挥作用。
2009-08-07 cond-mat.mes-hall
Characterization of spin-orbit interactions of GaAs heavy holes using a quantum point contact
我们目前的传输实验中进行的高品质量子点接触嵌入在GaAs的二维空穴气。强的自旋-轨道相互作用导致了特殊的输运现象,包括先前观察到的各向异性塞曼分裂和与能级相关的有效g因子。在这里,我们发现额外的影响,即交叉和反交叉的自旋分裂水平取决于子带指数和磁场方向。我们的实验观察是调和在一个重洞有效自旋轨道哈密顿量立方和二次动量项出现。自旋-轨道分量对量子计算的应用具有重要意义,它的特征在于幅度和自旋结构。根据我们的结果,我们解释了在一个面内场的水平相关的有效g因子。通过一个倾斜的磁场分析,我们表明,QPC的平面外g因子饱和周围的预测7.2块值。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall
Magnetization of a homogeneous two dimensional fermion gas with repulsive contact interaction and Rashba spin-orbit potential
利用二阶量子场论计算了具有接触排斥相互作用和Rashba势的二维电子气的z轴磁化强度。纯Rashba相互作用的一个显著效果是阻碍沿z方向的自旋排列。在临界排斥相互作用耦合常数处仍有相变的迹象,但磁化强度明显依赖于自旋轨道相互作用强度。此外,磁化状态的过渡似乎是平滑的Rashba相互作用的存在。
2011-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Imaging Cyclotron Orbits of Electrons in Graphene
石墨烯中的电子可以在低温下行进几微米而不会散射,它们的运动变成弹道式的,遵循经典的轨迹。当垂直于平面施加磁场B时,电子遵循回旋加速器轨道。当电子从一个窄的接触点聚焦到位于整数个回旋加速器直径之外的第二个接触点上时,发生磁聚焦。通过调节石墨烯层中的磁场B和电子密度n,我们观察到磁聚焦峰。我们使用冷却扫描门显微镜在4.2 K下对石墨烯中的回旋轨迹进行成像。尖端产生局部密度变化,通过偏转附近流动的电子来投射阴影;当尖端在样品上进行光栅扫描时,可以通过测量触点之间的传输来获得流动的图像。在第一个磁聚焦峰上,我们成像了从一个点接触延伸到另一个点接触的回旋加速器轨道。此外,我们还研究了由尖端偏转到第二点接触的轨道的几何形状。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall
Detection and control of spin-orbit interactions in a GaAs hole quantum point contact
我们研究了GaAs空穴量子点接触中塞曼相互作用和反转不对称性引起的自旋轨道相互作用(Rashba和Dresselhaus SOI)之间的关系。强SOI的存在导致相邻自旋分裂空穴子带在磁场中的交叉和反交叉。我们从理论和实验上证明,反交叉的能隙取决于SOI条款和高度各向异性的空穴g张量之间的相互作用,这种相互作用可以通过选择晶体轴的电流和磁场对齐。我们的研究结果构成了空穴系统中Dresselhaus和Rashba SOI的独立检测和控制,这可能对自旋电子学和量子信息应用具有重要意义。
2017-03-13 cond-mat.mes-hall