Orbital Magnetic Ordering in Disordered Mesoscopic Systems
我们提出了一些无序的一维和二维介观系统中的持续电流的模型计算。我们使用紧束缚模型和数值计算的电流在小系统的几个值的混乱。接下来，我们适合适当的分析公式，并使用它们，我们发现自我维持的电流和临界场在更大的，更现实的系统与不同形状的费米面。
1998-05-13 cond-mat.mes-hall
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
Orbital Hall effect in mesoscopic devices
本文研究四端 Landauer-Büttiker 介观器件中的轨道霍尔效应，利用 RMT 与紧束缚计算揭示轨道霍尔电流涨落振幅及其与实验吻合的霍尔角—电导率关系。
2023-11-14 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Stern-Gerlach spin filter by nonuniform spin-orbit interaction
对具有非均匀自旋轨道相互作用（SOI）的二维电子系统中一种新的自旋滤波进行了理论研究。SOI的强度被调制垂直于充电电流。由于非均匀SOI而产生的有效磁场的空间梯度导致Stern-Gerlach型自旋分离。极化的方向垂直于电流，平行于空间梯度。甚至在不施加任何外部磁场和不附接铁磁接触的情况下也可以实现几乎100%的自旋极化。自旋极化即使在随机性存在的情况下也持续存在。
2005-06-14 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
Tunneling conductance of a mesoscopic ring with spin-orbit coupling and Tomonaga-Luttinger interaction
本文研究了自旋轨道耦合的介观两端环中的隧穿电流，该环被一个磁通量穿过。环中的电子-电子相互作用用Tomonaga-Luttinger模型来描述，该模型还允许我们考虑环和栅电极之间的电容耦合。在弱隧穿的制度，我们描述了如何，在低于平均能级间距的温度下，电导的峰值位置取决于磁通量，自旋轨道耦合强度，栅极电压，充电能量，和相互作用参数（电荷和自旋速度和刚度）。
2006-09-08 cond-mat.mes-hall
Spin Resolved Scattering and Spin-Orbital Entanglement in Mesoscopic Conductors
本文讨论了自旋分辨介观系统中电荷和自旋的散射。我们提出了一种产生和检测电子自旋和电子轨道自由度纠缠的方法。研究发现，在自旋分辨介观系统中，可以产生存在于不同电子自由度之间的各种形式的纠缠。本文提出了一种用零频电流交叉检波器检测贝尔不等式违反的方法。此外，我们还研究了自旋反转和非自旋反转散射矩阵之间的量子干涉对确定电流和噪声的影响。本文给出了任意极化电荷流在自旋分辨势散射时自旋和电荷流的散粒噪声散粒噪声的表达式。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall
Orbital magnetic phase and pure persistent spin current in spin-orbit coupling mesoscopic rings
通过求解介观环的Rashba模型，解析地给出了介观环的基态性质，包括自旋极化、持续电荷和自旋电流（PCC和PSC）。这些基态性质可以根据环中的四种电子数给出。环的自感效应导致自持磁通量（SSMF）和自持PCC、PSC，它们自发地打破时间反演对称性，形成轨道磁相位（OMP）。通过调节环的自旋轨道耦合强度或电子数可以诱导OMP与非OMP之间的相变。对于正合一维环，我们发现纯PSC和SSMF共存。纯PSC的这一特性为测量纯PSC提供了一种新的方案。
2015-03-14 cond-mat.mes-hall
Scattering wave function approach to multi-terminal mesoscopic system with spin-orbit coupling
本文给出了一个求解具有自旋-轨道耦合的多端介观系统散射波函数的详细公式。除了终端电流，所有的本地量可以明确地计算通过采取适当的整体平均在Landauer-Buttiker的精神，使用散射波函数。在此基础上，我们得到了一些关于平衡态的严格结果。此外，对于具有Rashba或/和Dresselhaus SO耦合的半导体棒对称地夹在两个引线之间的典型二端结构，发现了一些新的对称关系。这些对称性可以为实验测量和数值计算提供精度检验。
2006-05-13 cond-mat.mes-hall
Possible evidence of a spontaneous spin-polarization in mesoscopic 2D electron systems
实验研究了介观尺度下低密度洁净二维电子系统的非平衡输运。在零磁场（B）下，在局域区费米能附近观察到非线性电导的双峰结构。从这些峰在非零B处的行为，我们可以将它们与系统的相反自旋状态相关联，表明在B = 0处的自发自旋极化。结构的详细温度和无序依赖性表明，这种分裂是低密度2D系统的基态性质。
2003-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Aharonov-Anandan Effect Induced by Spin-Orbit Interaction and Charge-Density-Waves in Mesoscopic Rings
研究了电荷密度波（CDW）材料介观环中自旋相关的几何相位效应。当电子自旋被明确考虑，我们表明，自旋相关的Aharonov-Casher相可以有一个显着的挫折这样的CDW材料与适当的电子填充效果。我们表明，这种挫折有可观察到的后果，运输实验。我们确定了从Peierls绝缘体到金属的相变，这是由自旋相关的相位干涉效应引起的。随着现代制造技术的快速发展，介观CDW材料和自旋相关的几何相位效应及其相互作用正成为极具吸引力的开发机会。
1998-05-13 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
Spin-orbit coupling effect on the persistent currents in mesoscopic ring with an Anderson impurity
基于有限$U$从玻色子方法，研究了Rashba自旋轨道耦合对含Anderson杂质介观环中持续电荷流和自旋流的影响.结果表明，在这种侧面耦合的Anderson杂质情况下，近藤效应将降低持续电荷流和自旋流的大小。当存在SO耦合时，持续电流发生剧烈变化，并随SO耦合强度的变化而振荡。SO耦合将抑制近藤效应，恢复持续电流的突变。研究还发现，即使在没有电荷流的情况下，环中也可以存在持续的自旋流。
2007-04-03 cond-mat.mes-hall
Permanent magnetic moment in mesoscopic metals with spin-orbit interaction
我们认为，在零温度下，一个孤立的金属粒子（或AB环）的自旋轨道相互作用和奇数个电子将有一个永久的磁矩，即使在零磁场（通量）。在零场冷却状态下，磁矩的方向和大小随粒子的不同而变化，平均值为零。在场冷状态下，它平均为$\sim μ_{B}(k_{F}\ell) ^{1/2}$。我们认为，永久的时刻是由于一个未补偿的电子在最后占领（费米）的水平。我们引入了一个有效的单电子哈密顿帐户的自旋轨道耦合。
2000-07-18 cond-mat.mes-hall
Spin states and persistent currents in mesoscopic rings: spin-orbit interactions
本文研究了在垂直磁场中，同时存在Rashba自旋轨道相互作用（RSOI）和Dresselhaus自旋轨道相互作用（DSOI）的一维和二维硬壁介观环中电子自旋态的理论.单独的RSOI的哈密顿量在数学上等价于使用SU（2）自旋旋转变换的单独的DSOI的哈密顿量。我们的理论结果表明，RSOI和DSOI之间的相互作用导致一个有效的周期势，从而导致在能谱的差距。这种周期性的电势也减弱和平滑了持续电荷流（CC）和自旋流（SC）的振荡，并导致电子的局域化。对于一个有限宽度的二维环，较高的径向模式破坏持续电流的周期振荡。
2006-10-12 cond-mat.mes-hall
Effect of proximity-induced spin-orbit coupling in graphene mesoscopic billiards
基于二维材料的范德华异质结构最近已成为自旋电子学中非常活跃的研究课题，其目的在于从根本上描述纳米结构中的自旋退相过程，并作为基于自旋的信息处理方案中的潜在元素。在这里，我们从理论上研究了由石墨烯邻近耦合到高自旋轨道耦合材料构建的介观器件的磁导。通过数值精确的紧束缚模拟，我们表明，即使在量子点中的$z\rightarrow -z$对称自旋轨道耦合主导Bychkov-Rashba相互作用时，反转对称性的界面破缺也会产生强大的弱反定域。我们的研究结果是在解释随机矩阵理论的光，它链接到从圆正交到圆辛系综的过渡的量子干涉校正观察到的行为。
2021-02-24 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
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
Mesoscopic effects in adiabatic spin pumping
我们表明，时间形状调制（泵浦）的量子点在自旋轨道耦合的存在下，导致有限的直流自旋电流。取决于自旋-轨道耦合的强度，自旋电流垂直于二维电子气的平面极化，或者具有受介观波动影响的任意方向。我们分析了从弱到强自旋轨道耦合的完全交叉的绝热极限下的自旋和电荷流的统计。
2004-02-19 cond-mat.mes-hall
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
Diamagnetic orbital response of mesoscopic silver rings
我们报告了在217 MHz下对10^5个不连通银环系综的磁通依赖轨道磁化率的测量结果。由于银的自旋轨道散射率很强，这个实验是对现有轨道磁性理论的检验。低于100 mK的环表现出磁信号的通量周期性h/2 e一致的平均持续电流，其幅度估计为0.3 nA的顺序。振荡的符号表示在零磁场附近的抗磁性。这个符号与平均持续电流的理论预测不一致，除非考虑银中的吸引力相互作用。我们提出了另一种解释，考虑到自旋轨道散射和有限的频率。
2002-09-26 cond-mat.mes-hall
The effect of the spin-orbit geometric phase on the spectrum of Aharonov-Bohm oscillations in a semiconductor mesoscopic ring
考虑到半导体量子阱中导带自旋轨道分裂引起的自旋进动，计算了二维圆环中电导和态密度算符的傅里叶谱，研究了Aharonov-Bohm振荡主峰的结构.在窄环中，峰的结构是由自旋-轨道耦合和塞曼耦合之间的竞争决定的。后者导致峰加宽，并在态密度傅立叶谱中产生峰分裂。我们发现，峰值强度随自旋-轨道耦合常数的变化而振荡，这种由自旋几何相位引起的量子干涉效应随着塞曼耦合的增加而被破坏。
1999-02-09 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic noncyclic geometric phase and ensemble average spectrum of conductance in disordered mesoscopic rings with spin-orbit coupling
我们把杨的理论从U（1）规范场推广到非阿贝尔$U(1)\times SU(2)_{spin}$规范场.在此基础上，考虑到非绝热非循环输运中的几何Pancharatnam相和有效Aharonov-Bohm（AB）相，计算了两个引线连接的无序介观环中电导的系综平均Fourier谱.我们的理论可以解释Morpurgo { \sl et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 80}，1050（1998）]令人满意。特别是，我们澄清，实验观察到的分裂，以及一些结构的侧部的主峰在合奏平均傅立叶谱，干从非绝热非循环Pancharatnam阶段和有效的AB阶段，都依赖于自旋轨道耦合。
2000-03-27 cond-mat.mes-hall
Conductance of Mesoscopic Systems with Magnetic Impurities
我们研究了磁性杂质和外加磁场对无序金属电导干扰贡献的综合影响。我们发现，在弱自旋轨道相互作用的金属中，杂质自旋的极化降低了电子相位弛豫的速率，从而增强了对电导率的弱局域化修正。磁场还抑制磁性杂质的热波动，导致电导波动的恢复。无论自旋-轨道相互作用的强度如何，这种恢复都会发生。我们计算了弱局域化修正和介观电导涨落在任意水平的自旋极化由磁场引起的幅度。我们对金属环中"$h/e$" Aharonov-Bohm电导振荡的分析结果可用于从已有的实验数据中提取磁性杂质的自旋和旋磁因子。
2002-10-22 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic superconductivity and high spin polarization coexisting at metallic point contacts on the Weyl semimetal TaAs
外尔半金属是一种拓扑上非平凡的物质相，它承载着无质量的外尔费米子，这种粒子自理论发现以来80多年来一直难以捉摸。外尔半金属具有独特的输运和磁输运性质以及极高的表面自旋极化。在这里，我们表明，一个独特的介观超导相的临界温度高达7 K，可以实现通过形成金属点接触与银（Ag）的单晶的TaAs，而既不是银也TaAs超导体。从这样的点接触获得的Andreev反射谱拟合以及在一个修改的Blonder-Tinkham-Klapwijk（BTK）模型与超导能隙高达1.2 meV。该模型的分析还揭示了高达60%的高输运自旋极化，表明自旋极化的超电流流过TaAs上的点接触。这种点接触也表现出大的各向异性磁阻（AMR）源于自旋极化电流。因此，除了发现一种新的介观超导相，它的共存与一个大的自旋极化，我们的研究结果也表明，点接触的Weyl半金属在自旋电子学的应用是潜在的重要。
2016-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Classical orbit bifurcation and quantum interference in mesoscopic magnetoconductance
研究了电子通过含反量子点的介观通道的磁导。通过量子干涉效应，作为磁场强度和反点半径（由施加的栅极电压调节）的函数的电导最大值表现出已被实验观察到的特征位错。利用半经典周期轨道理论，我们将这些位错直接与领先类周期轨道的分叉联系起来。
1999-09-18 cond-mat.mes-hall nlin.CD
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-orbit interaction induced spin selective transmission through a multi-terminal mesoscopic ring
研究了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的多端介观环中的自旋相关输运。在一个紧束缚的框架内，我们使用一个一般的自旋密度矩阵形式主义，以评估所有三个组件（$P_x$，$P_y$和$P_z$）的极化矢量与通过引出导线的电荷电流。它探讨了通过系统进行Rashba和/或Dresselhaus自旋轨道耦合的电流传播的自旋极化矢量的动力学。详细讨论了极化分量对电极-环界面几何形状的敏感性。我们的分析提供了一个理解的耦合自旋和电子输运在介观桥系统。
2013-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Giant mesoscopic spin Hall effect on surface of topological insulator
研究了具有阶跃势的拓扑绝缘体表面的介观自旋霍尔效应。利用McMillan方法，在弹道输运极限下，解析地导出了横向电流诱导的巨自旋极化，该极化在势能边界上振荡，由于Klein佯谬而不受势垒的限制，在自旋分辨扫描隧道显微镜中应该可以观察到.
2010-09-20 cond-mat.mes-hall
Level Correlations And Persistent Currents In Mesoscopic Metals
我们利用磁场中能级密度的精确关联函数来计算介观金属中的持续电流。我们还分析了关联函数的微扰理论极限和轨道响应的微扰理论极限。
1998-09-22 cond-mat.mes-hall
Is the magnetic field necessary for the Aharonov-Bohm effect in mesoscopics?
预测了一类新的无外磁场的拓扑介观现象（介观核自旋学），它是基于非平衡核自旋布居和载流子自旋轨道相互作用的联合作用.作为一个例子，我们表明，Aharonov-Bohm类振荡的持续电流在GaAs/AlGaAs基介观环可能存在，在外部磁场的情况下，提供了一个拓扑非平凡的强非平衡核自旋布居。这种现象是由于通过自旋-轨道耦合破坏了载流子动量的顺时针-反时针对称性，导致了持续电流的时间振荡。
1997-12-04 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin currents in mesoscopic metal/In(Ga)As/metal junctions
研究了自旋轨道相互作用下二维介观金属/半导体/金属双结中的弹道自旋输运。结果表明，\emph{real}纵向和/或横向自旋电流可以在Rashba和Dresselhaus项的存在下流动。
2004-07-14 cond-mat.mes-hall
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
Scattering Theory of Current-Induced Spin Polarization
我们建立了一个新的散射理论来研究磁电诱导自旋极化。用外探针测量了电流通过自旋轨道耦合介观系统时产生的局域自旋极化。探针上的电化学和自旋相关的化学势是可控的，并被调整到确保系统和探针之间在时间平均上既没有电荷也没有自旋电流流动的值。对于单通道探针的相关情况下，我们发现，所得到的电位是完全独立的探针和系统之间的接触的透明度。假设自旋弛豫过程是不存在的探针，因此，我们确定在探针位置的样品中的局部自旋相关的电位，因此，局部电流诱导的自旋极化，与自旋相关的电位在探针本身。这些局部化学势的统计是在随机矩阵理论中计算的。虽然他们消失的空间和介观平均，他们表现出很大的波动，我们表明，单个系统通常具有自旋极化超过所有已知的电流引起的自旋极化的参数大的因素。我们的理论允许计算自旋极化内的样品和自旋电流流出it.We表明，这些大的极化之间的量子相关性只有微弱的自旋电流在外部引线，只有一小部分可以转换成自旋电流的线性制度的运输，这是符合介观的普遍性的自旋电导波动。我们用数字证实了这个理论。
2010-02-10 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport in mesoscopic rings and cylinders: Effects of electron-electron interaction and spin-orbit coupling
我们在紧束缚形式下对介观单通道环和多通道柱中的磁输运性质进行了深入的分析。本次审查的主要重点是说明如何长期存在的异常之间的计算和测量的电流幅度进行了一个小的导电环上的应用程序的磁通量$ϕ$可以被删除。我们讨论两个不同的案例。首先，我们研究了第二近邻跳跃积分和Hubbard关联对无序存在下持续电流增强的联合作用。与传统的最近邻跳跃模型相比，观察到电流幅度的显着变化，并且电流幅度变得与实验实现相当。在另一种情况下，我们验证，在存在的自旋-轨道相互作用的持续电流振幅发生了相当大的增强，在无序环的电流振幅变得几乎可以与有序的。除此之外，我们也提出详细的能带结构和其他一些相关的问题，以得到一个完整的图片的现象在微观水平上。
2012-03-26 cond-mat.mes-hall
Persistent spin current in a spin-orbit coupling/normal hybrid ring
研究了具有自旋轨道（SO）相互作用的介观环的平衡性质。众所周知，对于被磁通量穿过的正常介观环，电子获得感生持续（充电）电流的Berry相。类似地，电子的自旋获得穿过具有SO相互作用的环的自旋Berry相位。正是这种自旋Berry相引起了持续的自旋电流。为了证明它的存在，我们计算了在正常区域的混合介观环中没有伴随电荷流的持续自旋流。我们指出，这种持续的自旋流描述了真实的自旋运动，并可以在实验中观察到。
2006-05-31 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Casher oscillations of spin current through a multichannel mesoscopic ring
利用半经典路径积分方法计算了在Rashba自旋轨道相互作用和外加磁场作用下二维弹道环中自旋电流的Aharonov-Casher（AC）振荡.对于经典的混沌轨道的福克-普朗克方程决定动力学的粒子自旋极化已被导出。在此基础上，考虑到带有大量导电沟道的环臂的有限宽度，得到了自旋电导的解析表达式。结果表明，有限宽度导致自旋电流交流振荡的展宽和阻尼。我们发现，外部磁场导致出现新的非对角分量的自旋电导，从而允许通过施加一个相当弱的磁场，以改变方向的传输自旋电流的极化。
2010-10-20 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic rings with Spin-Orbit interactions
本文对存在自旋轨道相互作用时介观环上的电荷和自旋平衡流作了一个教学式的描述。重点讨论了极坐标下正确哈密顿量的非平凡构造、本征值和本征函数的计算以及基态性质的对称性。自旋流的推导遵循一个直观的定义，然后更彻底的推导是建立在规范拉格朗日公式，强调SU（2）规范结构的自旋1/2费米子在自旋轨道有源介质中的输运问题。本文还讨论了由单值泡利旋量的约束所导出的量子化条件。目标学生是研究生凝聚态物理课程的学生。
2010-07-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin states and persistent currents in a mesoscopic ring with an embedded magnetic impurity
在考虑自旋轨道相互作用的情况下，研究了均匀磁场作用下含磁性离子介观环的自旋态和持续电流。磁性杂质作为电子的自旋相关的$δ$ -势，导致能谱中的间隙，从而抑制持续电流的振荡。塞曼分裂和$s$ - $d$交换相互作用之间的竞争导致环中电子基态的跃迁。由Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用引起的周期势和由磁性杂质引起的$δ$ -势之间的相互作用导致环中电子的能谱、电荷密度分布和持续电流的显著变化。
2007-06-26 cond-mat.mes-hall
Persistent currents in mesoscopic spin-orbit coupled rings due to an applied Zeeman field
本文研究了塞曼场下自旋轨道耦合介观环中的持续电流，发现其依赖非零的自旋轨道耦合与塞曼场，并揭示了系统尺寸、无序强度及非共线场对电流的调控规律。
2024-11-05 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations of spin currents
即使在没有自旋激活铁磁界面的情况下，也可以通过向纳米结构施加偏置电压V来产生自旋电流。大多数理论建议集中在一个具体的自旋轨道相互作用和无序平均效应。任何自旋-轨道相互作用都会产生不受无序影响的具有典型振幅e^2 V/ \hbar的随机自旋电流，这一点一直没有得到充分的认识。这项工作解决了这样的介观自旋电流的通用模型的纳米结构，几个量子连接器满足在一个单一的节点。分析是在最近发展的G_Q修正的量子线路理论框架下进行的，揭示了自旋电流涨落的四种不同机制。结果阐述了简单的模型的隧道和弹道连接器。
2007-06-24 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in spin-orbit mesoscopic interferometers
我们考虑一个内嵌量子点的磁通螺纹Aharonov-Bohm环与两个正常引线耦合。作用于量子点电子的局域Rashba自旋轨道相互作用导致除了由外磁通引起的Aharonov-Bohm相位之外的自旋相关相位因子。利用数值重整化群方法，我们发现了近藤共振在费米能级处的分裂，这种分裂可以被外加磁场补偿。为了充分理解这种补偿效应的性质，我们进行了缩放分析，并推导出有效磁场的表达式。分析是基于紧束缚模型，导致一个有效的安德森模型与自旋相关的态密度的转换铅态。我们发现，有效场起源于Rashba相互作用和磁通量的联合作用，它包含了重要的修正，由于电子-电子相互作用。我们表明，补偿场是一个振荡函数的自旋轨道和Aharonov-Bohm相位。此外，有效场永远不会消失，由于粒子-空穴对称性破缺独立的栅极电压。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Orbital entanglement and violation of Bell inequalities in mesoscopic conductors
我们提出了一个自旋无关的方案来产生和检测介观正常超导系统中的两粒子纠缠。超导体与正常导体弱耦合，通过将电子对注入正常导体的不同引线来产生轨道纠缠态。纠缠是通过违反贝尔不等式，制定在零频率电流交叉振荡器。结果表明，在正常导体中，任意强退相都可以违反贝尔不等式。
2003-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Controlling a mesoscopic spin environment by quantum bit manipulation
我们提出了一个统一的描述冷却和操纵的介观浴核自旋通过耦合到一个单一的量子系统的电子自旋（量子比特）。我们表明，浴冷却的量子位迅速饱和。虽然所产生的自旋浴饱和态（“暗态”）通常具有较低的偏振度和纯度，但它们的对称性使它们成为量子比特相干操纵的宝贵资源。具体来说，我们证明了核系综的暗态可以用于相干控制系统浴相互作用，并提供一个强大的，长寿命的量子存储器的量子比特状态。
2003-08-22 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic magnetic resonance spectroscopy with a remote spin sensor
基于金刚石中氮空位（NV）中心的量子传感已发展成为一种强有力的工具，用于微观磁共振。然而，所报道的传感器到样品的距离被限制在几十纳米内，因为自旋波动的信号随着距离的增加而立方地减小。在这里，我们通过检测自旋极化而不是自旋波动将传感距离扩展到数十微米。我们测量了并五苯掺杂晶体的介观极化电子磁共振谱，测量了它的两个典型衰减时间，观察到了光增强自旋极化。这项工作为基于NV的介观磁共振光谱和环境条件下的成像铺平了道路。
2018-04-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Non-linear response and electron-electron interactions in mesoscopic metal rings
随时间变化的电场在被磁通量穿过的介观金属环周围产生稳态非平衡电流I^{（2）}。我们表明，这个电流，这是成比例的字段的强度，是密切相关的交换部分的相互作用贡献的平衡持续电流，和相应的非线性电导率直接测量弱局部化校正的极化。我们明确地计算了在扩散区I^{（2）}的无序平均值随电场频率和穿过环的静态通量的变化，并提出了一个实验来验证我们的理论。
1997-11-21 cond-mat.mes-hall
Spin Current Generation as a Nonequilibrium Kondo Effect in a Spin-orbit Mesoscopic Interferometer
研究了具有Rashba自旋轨道耦合的单能级量子点的自旋相关输运的非平衡产生。我们考虑无磁场和铁磁导线的超导系统。理论上预测，在不使用磁场或材料的情况下，大的自旋相关电流是Rashba自旋轨道相互作用、近藤效应和非平衡效应的综合效应.这种现象被看作是一种新的非平衡相关效应，当相互作用或有限偏差不存在时，这种效应就会消失。我们用有限相互作用从玻色子方法说明了近藤物理是如何与这种突现自旋现象联系起来的。
2012-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiclassical theory of spin-polarized shot noise in mesoscopic diffusive conductors
我们研究了三端自旋阀系统中自旋极化电流的波动，该系统由通过隧道结连接到三个铁磁终端的扩散正常金属线组成。基于自旋相关的Boltzmann-Langevin方程，我们发展了电荷流和自旋流的半经典理论，以及电流涨落的关联。在三终端系统中，我们表明，电流波动的强烈影响的自旋翻转散射在正常的金属和终端的自旋极化，这可能会指向不同的方向。我们分析了散粒噪声和互相关对自旋翻转散射率的依赖关系，在整个范围内的自旋极化和不同的磁性配置。我们的结果表明，在多终端设备的噪声测量允许通过改变铁磁终端的极化来确定自旋翻转散射率。
2004-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Electrical probing of the spin conductance of mesoscopic cavities
研究了具有自旋-轨道耦合的三端介观腔中的自旋相关输运。专注于逆自旋霍尔效应，我们展示了如何注入一个纯自旋电流或极化电流从一个终端产生额外的电荷电流和/或电压的两个输出端。这允许从输出上的两个纯电测量中提取腔的自旋电导。我们使用随机矩阵理论表明，自旋电导的混沌弹道腔普遍波动约为零介观平均和介观自旋电荷电流转换器的实验实现描述。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Superposition States Generated by Synthetic Spin-orbit Interaction in Fock-state Lattices
在三个腔与同一个二能级原子相互作用时，可以制备出光子的介观叠加态。利用$2π/3$相位差对三个腔频率在原子跃迁频率附近进行周期性调制，打破了时间反演对称性，产生了手征性依赖于原子量子态的光环行器。原子态的叠加可以将光子从一个腔引导到另外两个腔的介观叠加。物理学可以在有限的自旋-轨道耦合福克态晶格中理解，其中原子和腔分别携带自旋和轨道自由度。该方案可以在电路QED结构中实现，为在新晶格中探索量子信息和拓扑物理提供了一个新的平台。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Mesoscopic Tunneling Magnetoresistance
我们研究了介观库仑阻塞机制下铁磁/正常金属/铁磁双隧道结中自旋相关的输运。一般的输运方程使我们能够计算电导的存在或不存在的自旋-轨道相互作用和任意取向的铅磁化。计算了定义在库仑阻塞电导峰处的隧穿磁电阻（TMR），给出了TMR的概率分布。我们表明，介观涨落可以导致TMR的最佳值。
2000-11-27 cond-mat.mes-hall
Spin polarization control by electric stirring: proposal for a spintronic device
我们提出了一种自旋电子器件，通过纯电的方式在介观区域产生自旋极化。我们表明，自旋霍尔效应与搅拌效应相结合，足以诱导可测量的自旋极化在一个封闭的几何形状。我们的器件结构不需要施加磁场、外部辐射或铁磁引线，并且可以在标准半导体材料中实现。
2009-07-27 cond-mat.mes-hall
