A computationally efficacious free-energy functional for studies of inhomogeneous liquid water
我们提出了一个精确的状态方程的水的基础上一个简单的微观哈密顿量,只有四个参数,以及大量的实验数据的约束。与一个额外的参数的范围内的相互作用,该模型产生一个计算效率高的自由能功能的非均匀水捕获短程相关性,空化能量,并与适当的远程校正,水的非线性介电响应,使其成为一个很好的候选人中尺度水的研究和从头算溶剂化方法中使用。
2012-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Spin transport in mesoscopic rings with inhomogeneous spin-orbit coupling
我们重新讨论了电子输运通过具有自旋轨道相互作用的介观环的问题。在著名的路径积分方法中,具有准一维引线的准一维环的散射态可以用无自旋电子在虚磁通量作用下的散射态来表示。我们发现,在小环的自旋相关的量子干涉效应是最强的空间不均匀的SO相互作用,在这种情况下,自旋电流可以控制一个小的外部磁场。四端环中的介观自旋霍尔效应也可以用虚磁通量来理解。
2007-10-26 cond-mat.mes-hall
Density inhomogeneities and Rashba spin-orbit coupling interplay in oxide interfaces
越来越多的证据表明,在一些绝缘氧化物如LaAlO 3/SrTiO 3和LaTiO 3/SrTiO 3的界面处形成的二维电子气(2DEG)是强烈不均匀的。电子密度的不均匀分布伴随着将电子限制在界面处的(自洽)电场的不均匀分布。反过来,这种不均匀的横向电场诱导一个不均匀的Rashba自旋轨道耦合(RSOC)。在对可能导致上述不均匀性的电子相分离的两种机制进行了介绍性总结之后,我们引入了一个唯象模型来描述密度依赖的RSOC及其后果。除了本身的不均匀性或电荷密度波的一个可能的来源,密度相关的RSOC引起有趣的物理效应,如发生不均匀的自旋电流分布和不均匀的量子霍尔态与手性的“边缘”状态发生在大量的2DEG。非均匀RSOC也可以用于自旋电子器件,因为它可以用于产生无序鲁棒自旋霍尔效应。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Spin-Polarized Electron Liquid and Spin Pendulum
我们研究自旋非平衡电子系统的动力学的情况下,正常的电子碰撞战胜其他散射过程和“流体动力学流”制度实现。得到了电子液体的流体动力学方程,并进行了分析。我们证明了自旋极化的振荡是可能的,在一个导电环与非均匀的磁性。这些低衰减振荡伴随着环中漂移电流的振荡。我们还证明了电子密度的自旋极化可以通过具有非均匀自旋极化的开路两端之间的电压来揭示。在流体动力学和扩散机制中都可以观察到这种效应。
2011-09-09 cond-mat.mes-hall
Spin-current absorption by inhomogeneous spin-orbit coupling
我们研究了金属中杂质引起的非均匀自旋轨道耦合引起的自旋电流吸收。我们考虑由电场或自旋积累驱动的自旋电流系统。所得到的扩散自旋电流,包括自旋轨道耦合强度的梯度,表明在界面处的自旋电流吸收,这是例示与实验相关的设置。
2012-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistivity of inhomogeneous quantum wires
研究了非均匀量子线中电子-电子相互作用对输运的影响。我们表明,相反的著名的Luttinger液体的结果,非均匀的相互作用,大大有助于线的电阻。在弱相互作用的电子和适度低的温度下,我们发现一个线性的T电阻率引起的相互作用。然后,我们使用玻色化技术推广到任意强相互作用的情况下,这一结果。
2007-10-24 cond-mat.mes-hall
Exact Dirac-Bogoliubov-de Gennes Dynamics for Inhomogeneous Quantum Liquids
本文研究了非均匀 1+1 维量子多体系统的动力学,证明其受非均匀 Dirac-Bogoliubov-de Gennes 方程支配,并通过 Magnus 展开解析求解,揭示了量子霍尔边缘等系统在量子猝灭后的晚期时间演化及 Andreev 反射的普遍性。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Diffuse emission in the presence of inhomogeneous spin-orbit interaction for the purpose of spin filtration
在二维半导体异质结构中,连接具有不同Bychkov-Rashba自旋轨道相互作用强度的两个区域的横向界面可以用作电子的自旋极化器。[Khodas \emph{et al.},Phys. Rev. Lett. \textbf{92},086602(2004)]。在本文中,我们考虑的情况下,当两个区域之一是弹道,而另一个是扩散。我们推广的技术开发的扩散发射的问题的解决方案的情况下,在界面处的自旋相关的散射,并确定从扩散区域发射的电子的分布。结果表明,扩散发射是一种有效的方式,使电子以小角度传播的界面,是最适合的自旋过滤和随后的自旋操纵。最后,提出了一种自旋过滤器装置的方案,见图9,它产生两个几乎完全自旋极化的电子束。
2005-04-14 cond-mat.mes-hall
Electron-Hole Liquid in the Couple Quantum Wells
结果表明,当层电荷密度小于耦合量子阱参数所规定的临界值时,耦合量子阱中空间分离的电子和空穴的均匀态是不稳定的.这是由于多体库仑关联提供了正压缩性。这种不稳定性导致了非均匀系统的形成,该系统包括液体电子-空穴滴。
2014-12-19 cond-mat.mes-hall
Magnetic field effects on a nanowire with inhomogeneous Rashba spin-orbit coupling: Spin properties at equilibrium
通过模拟一个Rashba纳米线接触的铅通过一个不均匀的自旋轨道耦合剖面,我们调查的自旋扇区的平衡性质时,均匀磁场施加沿纳米线轴。我们发现,磁场和Rashba耦合之间的相互作用产生的自旋电流,极化垂直于所施加的领域和流动的纳米线,即使在平衡。在纳米线体中,这种效应远远超出了纳米线模仿量子自旋霍尔系统的螺旋态的范围,而在引线中,自旋电流被抑制。此外,尽管纳米线没有被接近的超导体,在与引线的界面处,我们预测的外观的本地化的自旋扭矩和自旋极化,正交的磁场和部分穿透到引线。由于Rashba耦合的不均匀性,这一特征表明在将自旋极化解释为Majorana费米子的签名时要谨慎。当磁场具有也沿着Rashba场的分量时,其与自旋极化的共线性和与自旋电流的正交性在纳米线体中也被破坏。我们分析这些数量的磁场和化学势的实验现实制度的长和短的纳米线。
2018-08-01 cond-mat.mes-hall
Two exact properties of the perturbative expansion for the two-dimensional electron liquid with Rashba or Dresselhaus spin-orbit coupling
我们已经确定了两个有用的精确性质的微扰展开的情况下的二维电子液体与Rashba或Dresselhaus自旋轨道相互作用和在没有磁场。结果使我们能够得出有趣的结论,关于交换和相关能量和准粒子性质的自旋-轨道耦合的强度,这是有效的电子-电子相互作用的所有订单的依赖。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall
Optical Conductivity of a Two-Dimensional Electron Liquid with Spin-Orbit Interaction
电子-电子相互作用和自旋-轨道耦合的相互作用导致了电子液体的均匀光学电导率的新贡献。后者是已知的是不敏感的多体效应的传统电子系统与抛物线色散。抛物谱起源于伽利略不变性,而伽利略不变性被自旋-轨道耦合打破。这为光学电导率探测电子-电子相互作用开辟了可能性。我们分析了相互作用和自旋轨道耦合的相互作用,并获得了超出RPA的光学电导率。
2006-10-17 cond-mat.mes-hall
Nonlocal magnetolectric effects in diffusive conductors with spatially inhomogeneous spin-orbit coupling
我们提出了一个理论研究的非局域磁电效应的扩散混合结构与一个内在的线性动量自旋轨道耦合(SOC),这是假定为空间非均匀的。我们的分析是基于SU(2)-协变漂移扩散方程,我们推导出BC在混合界面。在这个公式中,自旋电流是协变守恒时,自旋弛豫只是由于本征SOC。这种守恒导致自旋霍尔(SH)电流在均匀系统中的情况下。我们还考虑了非本征弛豫源(ESR),作为磁性杂质,它打破了协变自旋守恒,并可能导致SH电流。我们应用我们的模型来描述一个系统中的非局域输运,该系统具有分离两个区域的界面:一个没有本征SOC的正常区域和一个具有Rashba SOC的正常区域。由电场引起的自旋极化。我们演示了如何的空间行为,这样的自旋密度取决于这两个,电场的方向和强度的ESR率。我们还研究了自旋-电荷转换,计算了自旋电流注入正常区引起的Rashba区的电荷电流和电化学势分布。在一个空间方向上变化的非均匀SOC的系统中,我们发现一个有趣的非本地之间的相互作用的自旋密度诱导的电荷电流在空间中的一个给定的点,和空间积分电流诱导的自旋密度注入在同一点。
2019-12-13 cond-mat.mes-hall
Fermi liquid parameters in 2D with spin-orbit interaction
我们推导出解析表达式的准粒子寿命τ,有效质量m*,和格林函数重整化因子Z的2D费米液体与电子-电子相互作用中存在的Rashba自旋轨道相互作用。我们发现,修改是独立的Rashba带指数ρ,并发生在第二阶的自旋轨道耦合α。在这些结果的推导过程中,我们还讨论了库仑相互作用的屏蔽,以及小α下的磁化率和自能。
2005-07-13 cond-mat.mes-hall
Point contacts and localization in generic helical liquids
我们考虑两个螺旋液体的相对边缘上的一个狭窄的二维拓扑绝缘体,这是由一个或几个本地隧道结连接。在空间非均匀Rashba自旋轨道耦合的存在下,螺旋态相对边缘的自旋织构是不同的。我们证明,这对边缘之间的电子输运有很强的影响。特别是,在许多随机隧道接触的情况下,本地化长度强烈依赖于边缘状态的自旋纹理。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall
Electronic transitions in quantum dots and rings induced by inhomogeneous off-centered light beams
我们从理论上研究了具有(扭曲光)和不具有(平面波光)轨道角动量的非均匀光束对基于光子晶体的纳米结构的影响,当光束和纳米结构的对称轴相互平行时。精确的分析结果是通过扩大偏心光场在适当的光模式围绕纳米结构为中心。我们演示了如何电子跃迁涉及的轨道角动量的不同数量的转移被打开和关闭的光束和系统的轴之间的分离的函数。特别是,我们表明,即使偏离中心的平面波光束诱导的过渡,使初始和最终状态的角动量是不同的。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall
Non-Linear Spin Dynamics Of The Electron Liquid In Nanosystems
我们研究自旋非平衡电子系统的动力学在流体力学流动制度,当正常的散射过程中,它保存的总准动量的系统的电子和准粒子与他们相互作用,占主导地位的其他散射过程。我们得到了一组自旋流体动力学方程的情况下,任意的电子光谱随坐标缓慢变化。通过求解一维非线性问题,我们得到了开路电路中电势和非均匀导电环中自旋电振荡的精确解。正如我们所证明的,振荡特性是不同的情况下的磁性环和非磁性环的自旋极化注入。我们还发现,开路两端之间的电压可以揭示电子密度的非均匀自旋极化的存在。
2013-10-16 cond-mat.mes-hall
Non-local kinetic theory of inhomogeneous liquid mixtures
在这项工作中,我们调查的动力学性质的相互作用的不同质量和大小的球形分子的混合物。从分析分子运动的微观规律出发,导出了一组单态相空间分布函数的非定域自洽方程。该理论再现流体动力学方程的密度的每种物质,总动量和当地的温度。非理想气体相互作用项被分离成由于排斥部分的贡献,这是通过硬球的修正Enskog理论处理,和吸引力的贡献内的无规相近似处理。本配方占的密度和速度的不均匀性的流体的热力学和传输特性的影响。在一个特殊的限制,其中一个物种是大量的和稀释,该理论导致的描述,这是正式相同的动态密度泛函方程的时间演化的胶体系统。推导还确定了摩擦系数的依赖性,出现在动态密度泛函理论,对溶剂的微观参数。然而,预测值只考虑到碰撞贡献的摩擦,而不是流体动力学起源的斯托克斯摩擦,这表明速度相关性应纳入一个更完整的治疗。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Breakdown of Carr-Purcell Meiboom-Gill spin echoes in inhomogeneous fields
Carr-Purcell Meiboom-Gill(CPMG)实验已经被用于测量核自旋横向($T_2$)弛豫时间数十年。在磁场不均匀性的存在下,短脉冲间隔的限制产生固有的$T_2$时间。在这里,我们表明,在这样的实验中的信号衰减表现出从根本上不同的行为之间的液体和气体。在气体中,CPMG出乎意料地未能消除由于运动平均的非菲克性质引起的不均匀加宽。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Fermionic renormalization group methods for transport through inhomogeneous Luttinger liquids
本文比较了两种用于研究具有两粒子相互作用和局域不均匀性的一维金属(Luttinger液体)的电子输运性质的费米子重整化群方法。第一个是穷人的方法设置,用于恢复费米动量下有效传输的“领先对数”分歧。一般地,所得到的方程可以解析地求解。第二种方法是基于功能的重整化群方法,并导致一组微分方程,它只能为某些设置和在极限情况下,解析求解,而在一般情况下,它必须集成数字。这两种方法都声称适用于任意强度的不均匀性,并捕获两粒子相互作用的影响,如相互作用相关的指数,直到领先的顺序。我们批判性地回顾了这一点的最简单的情况下,一个单一的杂质。乍一看,穷人的方法似乎描述了从“完美”到“开链不动点”的交叉,我们收集的证据表明,在接近“完美链不动点”的地方可能会出现困难。由于两个固定点的缩放维度之间的微妙关系,这只有在详细的分析中才变得明显。在泛函重整化群方法中,保持了不同散射通道的耦合,从而更好地描述了底层物理。
2008-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Inhomogeneous Relaxation Dynamics and Phase Behaviour of a Liquid Crystal Confined in a Nanoporous Solid
我们报告的填充分数依赖的介电谱测量的松弛动力学的棒状crossogen 7 CB凝聚在13 nm的二氧化硅纳米通道。在薄膜凝聚态,介电谱主要是缓慢的界面弛豫,而从毛细凝聚态到完全填充,通道中心有一个额外的快速弛豫。静态电容的温度依赖性表明了平均的集体分子取向有序性,表明了一个连续的平行线到平行线(P-N)的转变。与不连续的本体行为相反。用Landau-de-Gennes自由能模型描述了圆柱约束下的相变。在毛细管-凝聚态中的10 MPa的大拉伸压力,由在高度弯曲的液体毛细管处的杨-拉普拉斯压力产生,定量地解释了与完全填充的未拉伸的液体状态相比,P-N转变的下移和增加的分子流动性。的缓慢和快速弛豫的强度提供了本地信息的取向顺序:在核心区域的热致行为是批量样的,即它的特点是突然开始的P-N过渡的顺序。相反,界面有序在P-N转变处呈现连续演化。因此,完全填充的液晶-二氧化硅纳米复合材料的相行为可以通过这些不同的双阶贡献的线性叠加来定量描述。
2015-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Negative electronic compressibility and nanoscale inhomogeneity in ionic-liquid gated two-dimensional superconductors
当高度结晶的薄膜的电子密度通过化学掺杂或离子液体门控进行调谐时,出现了有趣的效应,包括非常规的超导性、相当大的自旋-轨道耦合、与电荷密度波的竞争以及有争议的低温金属态,该低温金属态似乎避免了标准二维电子系统的超导或绝缘命运。一些实验还发现了一个显着的趋势,负的电子压缩性。我们认为,这表明电子相分离的倾向,导致纳米级的不均匀性。虽然不均匀景观的温和调制与金属状态下的高电子迁移率兼容,但这种本质上不均匀的特性由金属到超导体转变的特殊行为突出显示。用嵌入金属基质中的超导熔池对系统进行建模,我们拟合了TiSe 2、MoS 2和ZrNCl等系统的特有电阻与温度曲线。在这个框架下,低温金属态的争论也找到了一个自然的解释,在原始的金属背景嵌入非超导团簇。一个内在的不均匀性自然会引起形成机制的问题。我们提出了一个机制的基础上的相互作用之间的电子和电荷的门控离子液体。
2018-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Persistent currents in multicomponent Tomonaga-Luttinger liquid: application to mesoscopic semiconductor ring with spin-orbit interaction
研究了具有自旋轨道Rashba相互作用的半导体弹道环中的持续电流。作为一个工作模型,我们使用的多组分Tomonaga-Luttinger液体,这是由于电子在环中的非抛物色散关系而产生的,具有相当强的自旋轨道耦合。这种方法预测了持续电流的一些新的特征,这可能是在半导体弹道环的实验研究中观察到的。
2004-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-orbit couplings between distant electrons trapped individually on liquid helium
我们提出了一种方法来纠缠自旋的电子漂浮在液氦通过相干操纵他们的自旋轨道相互作用。这种结构由单个电子组成,它们被微电极单独限制在液氦上,作为谐振子沿着表面运动。已知电子的自旋可以耦合到其轨道(即,振动运动)。基于这种单电子自旋-轨道耦合,本文证明了电子自旋与另一电子轨道之间的Jaynes-Cummings(JC)型相互作用可以通过电子间的强库仑相互作用实现。因此,提出的JC相互作用可以用来实现强的轨道介导的自旋-自旋耦合,并实现所需的量子信息处理之间的远程电子单独捕获在液氦。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stable non-Fermi liquid phase of itinerant spin-orbit coupled ferromagnets
无带隙玻色子与费米面的直接耦合导致朗道准粒子的破坏和费米液体理论的崩溃。这种非费米液相出现在自旋-轨道耦合铁磁体中,由于旋转Goldstone模式和巡回电子之间的强耦合,具有自发破坏的连续对称性。这些系统为研究非费米液体物理提供了一个实验可及的背景。可能的例子包括低密度Rashba耦合电子气体,它具有自然的自发铁磁性倾向,或拓扑绝缘体表面状态与邻近诱导铁磁性。最重要的是,不像相关的情况下的费米表面的自发性的扭曲,非费米液体制度预计将被掩盖的超导圆顶,我们表明,非费米液相自旋轨道耦合铁磁体是稳定的。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Luttinger liquid with strong spin-orbital coupling and Zeeman splitting in quantum wires
研究了量子阱中具有强Rashba自旋轨道耦合和塞曼分裂的一维相互作用电子气。玻色化理论的发展,这个系统。隧道电流可能偏离简单的幂律,这是在普通的Luttinger液体。在隧穿实验中,通过改变外加磁场可以测量微观相互作用耦合和自旋轨道参数。
2004-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Lasing in the Rashba-Dresselhaus spin-orbit coupling regime in a dye-filled liquid crystal optical microcavity
在存在Rashba-Dresselhaus耦合的情况下,液晶光学腔中强的自旋轨道相互作用导致了独特的自旋分裂纠缠色散。这种模式之间的自旋相干性产生光学持续自旋螺旋。在这封信中,我们介绍了光学增益在这样的系统中,通过分散在液晶微腔的分子染料。我们证明了激光在Rashba-Dresselhaus制度和光学持久自旋螺旋的出现。
2021-09-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-orbit interactions in a helical Luttinger liquid with a Kondo impurity
研究了Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用对耦合近藤杂质的螺旋Luttinger液体物理的联合作用。Rashba偶联可能在某些参数范围内破坏Kondo单线态形成[Phys.Rev.B86,161103(R)(2012)]。这种影响在这里示出为足够强的Dresselhaus相互作用消失。通过计算电导、电流和电流波动以及热导来研究系统的输运性质。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral Spin Waves in Fermi Liquids with Spin-Orbit Coupling
我们预言了具有Rashba或Dresselhaus自旋轨道耦合的二维费米液体中手征自旋波集体模的存在。从唯象的朗道理论出发,我们证明了长波长的磁化动力学是由克莱因-戈登方程。这些方程的驻波解描述了具有有效质量的“粒子”,其大小和符号取决于电子-电子相互作用的强度。任意波长的自旋手征模的光谱由相互作用顶点的Dyson方程确定。我们建议通过微波吸收的自旋轨道分裂的面内轮廓限制的驻波观察自旋手征模式。
2012-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Designing Quantum Spin-Orbital Liquids in Artificial Mott Insulators
量子自旋轨道液体是一种难以捉摸的强关联态物质,它是由自旋和轨道自由度之间的量子挫折产生的。一个很有希望的观测这些状态的方法是创造人工莫特绝缘体,在那里可以设计自旋和轨道之间的反铁磁关联。我们表明,库仑杂质晶格的表面上的带隙的蜂窝衬底,如石墨烯在SiC上,可以用来模拟SU(4)对称的自旋轨道晶格模型。我们利用的性质,大量狄拉克费米子形成中隙束缚态的自旋和谷简并附近的库仑杂质。由于电子排斥,杂质晶格的反铁磁关联由SU(4)对称性的超交换相互作用驱动,该超交换相互作用来自四分之一填充时的束缚态简并。我们提出量子自旋轨道液体可以在人工设计的固态系统中进行工程设计,其温度远远高于冷原子光晶格中所能达到的温度。我们讨论了各种几何形状的库仑杂质晶格中的候选量子自旋液体的实验装置和可能的方案。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Transport in Quantum Spin-Orbital Liquids
量子自旋轨道液体(QSOL)是一种新的物质相,类似于量子自旋液体,在自旋和轨道自由度上都有量子涨落。本文利用非平衡格林函数理论研究了Yao和Lee提出的一个精确可解的QSOL模型中的非平衡自旋输运。我们发现,自旋输运问题可以映射到一个自由费米子的问题与有效的费米子浴,具有迅速变化的状态密度。在无带隙阶段,自旋电流$I_s-V_s$关系因此是高度非线性的,而在手性带隙阶段,自旋电流电导被量子化为$1/2π$,只要接触足够宽。量子化的电导是一个签名的拓扑性质的手征能隙的QSOL。
2021-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multiple Dirac Spin-Orbital Liquids in SU(4) Heisenberg Antiferromagnets on the Honeycomb Lattice
本研究针对大自旋轨道耦合极限下d¹过渡金属三卤化物的强耦合模型,基于从头算启发的跳跃路径层级结构发现SU(4)对称性在参数空间多位置出现,通过部分子平均场得到独特狄拉克自旋-轨道液体,其动力学结构因子具可观测指纹特征,为相关系统研究提供新方向。
2025-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Emergence of topological defects and spin liquid in a two-orbital spin-fermion model on the honeycomb lattice
本文利用 Monte Carlo 模拟研究蜂窝晶格双轨道自旋–费米子模型,揭示轨道简并与交换作用协同产生拓扑缺陷、抑制磁序并形成自旋液体相。
2024-12-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci