Mechanisms of nonlinear spin-wave emission from a microwave driven nanocontact
我们提出了一个微波驱动的纳米接触在扩展坡莫合金薄膜中激发的线性和非线性自旋波模式的微磁学研究。我们表明,具有的频率等于激发频率(f)的线性模式是由垂直于静态外场(施加在样品的平面内)的交流奥斯特场分量驱动的。频率为f /2的非线性模在参量纵向泵浦过程中作为独立的本征模被激发(由于平行于偏置场的交流奥斯特场分量)。这些模式的光谱位置确定在空间和相位域。这一结果对于纳米接触之间自旋波编码信息的传递以及自旋转移力矩纳米振荡器的同步都具有重要意义。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Chiral excitations of magnetic droplet solitons driven by their own inertia
磁孤子的惯性效应对其动力学和稳定性起着至关重要的作用。然而,控制它们的惯性效应对于它们在实际设备中的使用来说是一个挑战。在这里,我们展示了如何控制磁滴孤子的惯性效应。磁液滴是强非线性和局部化的自孤子比可以形成在电流驱动的纳米接触。液滴可以被认为是具有有效质量的动态粒子。我们表明,动态液滴承担第二次激发下自己的惯性。这些激发包括手性分布,并且当液滴抵抗由注入到纳米接触中的电流的奥斯特场引起的力时出现。我们揭示了这些手征模式的激发上的自旋力矩的作用,我们展示了如何控制这些模式使用的电流和字段。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall
Direct current control of three magnon scattering processes in spin-valve nanocontacts
利用布里渊光散射显微镜研究了在微波和直流电流驱动下,具有纳米级点接触的扩展自旋阀结构的自由层中自旋波的产生.与直接激发的自旋波同时,观察到强非线性效应,即相对于激发频率\emph{f}产生具有整数倍频率(2 \emph{f}、3 \emph{f}、4 \emph{f})的本征模和具有非整数因子(0.5 \emph{f}、1.5 \emph{f})的模。这些非线性模式的起源可以追溯到三个磁振子散射过程。直流电流对频率为\emph{f}的基模的产生的影响可以与自旋转移矩有关,而三磁振子散射过程的效率由奥斯特场控制,作为直流电流的附加效应。
2009-05-04 cond-mat.mes-hall
Micromagnetic study of a spin-torque oscillator based on a magnetic nano-contact magnetized at an arbitrary angle
通过微磁学模拟,研究了外加偏置磁场从面内取向旋转到面间取向时,自旋极化直流电在基于磁性纳米接触的自旋力矩自动振荡器中激发的自旋波模的性质.在定性协议与弱非线性分析理论,它被发现,在一定的临界角,突然切换从自局域非线性“子弹”模式的传播准线性Slonczewski模式发生,并伴随着向上跳跃产生的微波频率。有人,还发现,分析理论高估了临界磁化角的大小,对应于模式切换,并且模式切换所引起的频率跳变的大小与纳米接触半径成反比。
2008-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation and stability of dynamical skyrmions and droplet solitons
磁膜纳米接触中的自旋极化电流可以通过补偿磁阻尼来产生集体磁振荡。特别是,在具有单轴磁各向异性的材料中,已经观察到液滴孤子由在纳米接触区域中相干进动的部分反转磁化组成的自定位激发。也可以产生拓扑液滴孤子,称为\emph{dynamical skyrmions}。在这里,我们研究的条件,促进液滴或动态skyrmion形成和描述其稳定性的磁性薄膜没有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。我们表明,从所施加的电流以及初始磁化状态的奥斯特场可以确定是否液滴或动态skyrmion形式。动力学skyrmions被发现比液滴更稳定。我们还讨论了可以用来区分这些磁性物体的电特性。
2018-03-05 cond-mat.mes-hall
Effects of the Zhang-Li Torque on Spin Torque nano Oscillators
自旋力矩纳米振荡器(STNO)是基于磁共振的微波自动振荡器,其具有与振荡幅度的非线性响应,这为它们提供了包括相互同步的可能性的大的频率可调谐性。STNO中的磁化动力学由来自自旋电流的自旋转移矩(STT)引起,并且可以通过由于巨磁阻或隧穿磁阻引起的电阻变化来检测。STT效应通常被视为一个类似阻尼的项,它减少了磁耗散,促进了磁模式的激发。然而,一个额外的术语,被称为张-李项有磁化梯度,如畴壁的影响,并可能有局部磁模式在STNO的影响。在这里,我们研究了张李扭矩的影响,在STNO与纳米接触几何形状产生的磁激励。通过微磁学模拟,我们发现张李力矩改变了磁模的阈值电流和有效尺寸。此外,我们表明,可以通过改变纳米接触尺寸和层厚度之间的比率来控制效果。
2020-05-27 cond-mat.mes-hall
Propagating magnetic droplet solitons as moveable nanoscale spin-wave sources with tunable direction of emission
磁液滴是一种强非线性的局域自旋波孤子,可以在电流驱动的纳米接触中形成。在这里,我们提出了一个简单的方法来发射液滴在一个不均匀的纳米波导。我们使用液滴的漂移运动,并表明,在一个系统中,打破平移对称性,液滴获得线性动量和传播。我们发现,液滴的速度可以通过调整的对称性和纳米接触的大小的强度的破坏。此外,我们证明了发射液滴可以传播到几个微米,在一个现实的系统与合理的阻尼。最后,我们演示了如何湮灭液滴提供其动量的高度非互易自旋波爆发与可调波矢量与纳米波长。这样的传播液滴可以用作纳米级磁振子网络中的可移动自旋波源。所提出的方法能够完全控制自旋波的发射方向,这可以极大地扩展设计的自由度与单个自旋波源的集成磁振子电路。
2020-01-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Localized domain-wall excitations in patterned magnetic dots probed by broadband ferromagnetic resonance
我们研究了由畴壁(双涡旋态)连接的空间分离磁涡旋的圆形坡莫合金点的磁化动力学。我们确定了一种新型的准一维(1D)局域自旋波模式限制沿畴壁,连接两个涡核与两个边缘半反涡旋。模式本征频率随点尺寸的变化与所开发的模型定量一致,该模型考虑了局部1D自旋波或所谓的Wintermagnons的偶极起源[J.M. Winter,Phys.Rev. 124,452(1961)]。这些自旋波类似于弦的位移波,并且可以在具有畴壁的图案化磁性纳米结构中被激发,即在三角形、正方形、圆形或椭圆形磁性点中。
2012-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reconfigurable 3D magnonic crystal: tunable and localized spin-wave excitations in CoFeB meander-shaped film
在这项工作中,我们研究了实验宽带铁磁共振测量,自旋波激发光谱的依赖性CoFeB曲折形薄膜的磁场。探讨了两种不同方向的外部磁场,即平行或垂直于晶格核心。通过微磁学模拟得到了主要自旋波模式的频率和空间分布的场依赖性的解释。我们发现,垂直段导致易轴型的磁各向异性和支持在垂直段的同相和异相自旋波旋进振幅。后者可以潜在地用于可调谐超颖表面的设计或基于曲折的3D磁性膜的磁性存储器。
2021-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Homodyne-detected ferromagnetic resonance of in-plane magnetized nano-contacts: composite spin wave resonances and their excitation mechanism
这项工作提供了一个详细的调查测量的平面内场扫描的零差检测铁磁共振(FMR)光谱的扩展的Co/Cu/NiFe伪自旋阀堆栈使用纳米接触(NC)的几何形状。磁动力学产生的脉冲调制的微波电流和由此产生的整流直流混频电压,出现在整个NC在谐振,检测使用锁定放大器。最值得注意的是,我们发现,所测得的光谱的NiFe层是复合的性质和高度不对称的,与宽带激发的多个模式。此外,数据必须与两个洛伦兹函数拟合,以提取NiFe的吉尔伯特阻尼的合理值。借助于微磁模拟,我们得出结论:(i)对于面内场,在NC附近的rf奥斯特场在产生观察到的光谱中起主导作用,(ii)除了FMR模式,还产生交换主导的自旋波,和(iii)NC直径设置交换主导的自旋波的平均波矢量,与色散关系很好地吻合。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall
Spin wave excitations in a nanowire spin-torque oscillator with perpendicular magnetic anisotropy
自旋力矩振荡器(STO)是一种新兴的微波器件,在自旋逻辑器件和下一代高速计算体系结构中具有潜在的应用前景。由于STO的非线性特性,STO很容易通过磁场和直流电流进行调谐。自旋霍尔纳米振荡器(SHNO)是一种很有前途的STO类型,目前的研究大多集中在容易激发的局域模上。在这里,我们研究使用微磁学模拟,自旋扭矩引起的激发在纳米线器件的垂直磁各向异性(PMA)材料的性质。我们的结果表明,在包括PMA的本地化和传播的自旋波模式的激发是可行的。我们研究了模式激发的性质作为PMA强度(\text{K} $_u$)和电流的函数。实际上,我们估计了\text{K} $_u$的临界值,以允许传播自旋波的激发。我们属性本地化和传播模式之间的模式选择性的开关在非零\text{K} $_u$,这是由分析计算支持的系统的非线性从负到正的符号。我们的研究结果提供了深入的了解工程可重构微波器件的未来magnonic和计算应用。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear localized excitations in a topological ferromagnetic honeycomb lattice
理论上研究了具有第二近邻Dzialozinskiii-Moriya相互作用的Heisenberg蜂窝铁磁体中的非线性局域激发,并证明了这种相互作用具有拓扑能带结构.利用含时变分原理,得到了Glauber相干态表象下系统的运动方程。利用半离散多尺度方法,得到了不同类型的非线性局域激发,结果表明,在Heisenberg蜂窝铁磁体中,既可能存在二维离散呼吸子,也可能存在体隙孤子。
2021-05-27 cond-mat.mes-hall
Quantum dynamics of localized excitations in a symmetric trimer molecule
研究了对称量子三聚体分子中局域激发的时间演化。我们与本地化的激发,如它们的光谱强度和它们的时间演化(生存概率和玻色子的隧穿)的动力学性质与量子隧穿对状态的重叠程度。我们报告存在的退化点的三聚体本征值谱的特定值的参数,由于避免隧道对状态和额外的状态之间的交叉。与这些简并态重叠的局域激发的隧穿在任何时候都被抑制。因此,局部键激发可能永远强烈局部化,类似于它们的经典对应物。
2006-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Excitation of localized graphene plasmons by a metallic slit
在本文中,我们表明,石墨烯表面等离子体激元可以激发时,电磁波包撞击在一个单一的金属狭缝覆盖的石墨烯。在吸收光谱中的特征峰揭示了在狭缝上局部化的等离子体激元的激发。它示出的峰的位置可以调谐由石墨烯掺杂水平或由填充狭缝的材料的介电函数。当狭缝填充有分析物时,整个系统形成等离子体传感器的基础。
2019-06-25 cond-mat.mes-hall
Coexistence of quantum-confined Stark effect and localized states in an (In,Ga)N/GaN nanowire heterostructure
我们分析了单一的GAN纳米线与(In,Ga)N插入使用显微光致发光和阴极发光光谱的发射。的发射光谱是由一个绿色的发光带,强烈的蓝移与激发密度增加为主。结合有限元模拟的结构,以获得压电极化,这些结果表明,我们的(In,Ga)N/GAN纳米线异质结构的量子限制斯塔克效应。在光谱中,这不与激发密度移位的其他尖锐的峰,是由于在三元(In,Ga)N合金的成分波动所创建的本地化状态的发射。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized Plasmons in Topological Insulators
我们研究了在一个完全量子力学的方式如何多体激发光谱的拓扑绝缘体的存在下的长程库仑相互作用的影响。在一维的Su-Schrieffer-Heeger模型及其镜像对称变体中,观察到了强局域等离子体激元激发,这些激发起源于拓扑非平凡的单粒子态。这些\textit{"topological plasmons"}继承了它们的组成拓扑单粒子状态的一些特性,但是由于在极化函数中混合了非拓扑体单粒子状态,它们不能同样很好地防止无序。有效库仑相互作用的强度也被证明有强烈的影响等离子体激元模式。此外,我们展示了如何通过介电屏蔽和施加电场具有不同的对称性的外部修改可以用来研究拓扑等离子体,从而允许我们的原子预测的实验验证。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized excitations and scattering of spin waves in ferromagnetic chains containing magnetic nanoclusters
在离散Takeno-Homma模型的框架内,精确地找到了包含任意大小自旋团簇的各向异性一维铁磁体的局域激发谱。自旋纳米团簇的稳定性的边界被确定,取决于它们的大小,和交换和铁磁体的各向异性参数。解决了自旋波对纳米团簇的散射问题,得到了它们的反射系数和透射系数的解析表达式。提出了一种由弱相互作用的磁性分子纳米团簇组成的具有揭示动力学性质的超材料模型。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.PS
Localized nonlinear excitations of a columnar chain of coronene molecules
分析了平面晕苯分子链形式的一维分子晶体的非线性动力学。利用分子动力学,它表明,一个链的晕苯分子支持声孤子,旋转呼吸子,和离散的呼吸子。链中平面分子尺寸的增加导致内部自由度的增加。这导致声子从空间局部非线性激发的发射速率增加,并且它们的寿命减少。所给出的结果有助于理解分子的转动和内部振动模式对分子晶体非线性动力学的影响。
2023-01-05 cond-mat.mes-hall
Exact Intrinsic Localized Excitation of an Anisotropic Ferromagnetic Spin Chain in External Magnetic Field with Gilbert Damping, Spin Current and PT-Symmetry
我们精确地得到了各向异性海森堡铁磁自旋链在含有Gilbert阻尼的恒定/可变外磁场中的单自旋内禀局域激发.我们还指出了如何在自旋转移纳米振荡器(STNO)的适当幅度的自旋电流项可以稳定的阻尼趋势。此外,我们展示了如何在最近提出的PT对称磁性纳米结构中维持这种激发。我们也简要地考虑更一般的自旋激发。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall nlin.SI
Excitation of localized condensates in the flat band of exciton-polariton Lieb lattice
我们提出了一种方法,直接激发紧凑的本地化凝聚在一个几乎平坦的带激子极化激元Lieb晶格短拉盖尔-高斯脉冲,并调查这些凝聚的动力学存在排斥极化激元极化激元相互作用和分布在晶格中的损失。一个低密度的紧凑的极化激元凝聚体的演变显示快速拉比振荡之间的激子和光子组件,与缓慢拍的拉比振荡振幅。由于极化激元-极化激元排斥和晶格中的分布损耗,在较高的凝聚密度下振荡和拍频都被抑制。背景非相干抽运可以用来增加紧凑局域态的寿命和稳定性
2018-06-22 cond-mat.mes-hall
Entanglement entropy of low-lying excitation in localized interacting system: Signature of Fock space delocalization
研究了一维无序相互作用系统中低激发态的纠缠熵的性质。基态EE显示出明显的局部化特征,而低位激发显示出从短样品尺寸下的金属行为到较长长度下的局部化的交叉。利用密度矩阵重整化群(DMRG)研究了交叉点随相互作用强度和样品长度的变化关系。这种行为对应于费米能附近的预测的许多粒子临界能量的存在。这些结果的实验的影响进行了讨论。
2013-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Local non-linear excitation of sub-100 nm bulk-type spin waves by edge-localized spin waves in magnetic films
高频短波长自旋波的激发是限制这些传播磁化扰动在信息处理系统中的应用的挑战。我们提出了一种利用磁化动力学的非线性性质局部激发高频自旋波的方法。我们证明了与数值模拟的边缘本地化的自旋波可以用来激发平面波传播倾斜从膜的边缘在一个加倍的频率和超过两倍短的波长。激发机制是与边缘模式传播相关的磁矩进动的椭圆率的直接结果。因此,与平衡取向相切的磁化分量以加倍的时间和空间频率振荡,这导致平面自旋波的有效激发。在我们的研究中提出的短波长自旋波激发的无束缚非线性过程是有希望的集成与电感或点状自旋力矩源的边缘自旋波。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall
A new type of localized fast moving electronic excitations in molecular chains
结果表明,在一个强纵向电场中的Holstein分子链中,可以产生一些新的激发。这种激发可以沿着保持大致其形状的链在大距离(超过1000个核苷酸对)上转移电荷。只有当一个强电场存在或在特别预先指定的条件下迅速产生时,才形成激发。即使在荷斯坦极化子几乎不动的情况下,这些激发也会转移电荷。将所得结果应用于合成均质PolyG/PolyC DNA双链体。也可为著名的H. W. Fink和C. Schönenberger DNA长程电荷转移实验
2014-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin-transfer torque driven intrinsic localized spin excitations in the presence of field-like torque
研究了在垂直和平行的外加磁场和电流作用下,具有自旋转移矩和类场矩的海森堡一维铁磁自旋链中内禀局域单自旋激发的存在性.在不考虑自旋各向异性的情况下,精确求解了单自旋激发下的Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程,并对自旋的垂直和平行场激发进行了数值模拟.我们表明,通过适当地引入电流和增强的角频率的振荡由于类场的扭矩的情况下,垂直和平行的字段的阻尼的自旋激发的去除。通过与数值结果的匹配,验证了解析结果的正确性。此外,我们数值证实了存在的同相和反相稳定的同步振荡的存在下,两个自旋激发的电流与垂直场和类场转矩。
2021-10-14 cond-mat.mes-hall nlin.SI
Dynamics of a localized spin excitation close to the spin-helix regime
本文从理论上研究了(001)受限二维电子气在类似强度的Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用下局域自旋激发的时间演化,并与实验数据进行了比较。具体而言,初始自旋极化的有限空间扩展的后果进行了研究,为非平衡Rashba和Dresselhaus条款和有限立方Dresselhaus自旋轨道相互作用。我们表明,最初的面外自旋极化演变成螺旋自旋模式的波数,逐渐接近值$q_0$的持续自旋螺旋模式。除了与自旋-轨道不平衡和立方Dresselhaus项成比例的自旋极化的指数衰减之外,自旋激发的有限宽度$w$通过在较长时间接近$\exp(-q_0^2 w^2/2)$的因子降低自旋极化。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall
Photon echo from localized excitons in semiconductor nanostructures
综述了半导体纳米结构中激子复合物共振激发光子回波光谱的研究进展。利用四波混频技术和脉冲激发、外差探测技术,可以测量系统的相干响应,具有皮秒级的时间分辨率。结果表明,对于局域激子复合物的共振选择性脉冲激发,由于光学跃迁的不均匀加宽,相干信号由光子回波表示。在共振激发的情况下的trions或施主束缚激子,塞曼分裂的驻留电子基态能级下施加的横向磁场的结果在拉莫尔进动频率的光子回波振幅的量子拍频。磁场的应用使得可以相干地将光激发转移到驻留电子的自旋系综中,并观察到长寿命的光子回波信号。所描述的技术可以用作系统的基态中的能量分裂的高分辨率光谱学。接下来,我们考虑拉比振荡和它们的阻尼下的激发与强烈的光脉冲的激子复合物具有不同程度的本地化。它示出的激励脉冲强度的增加的回波信号的阻尼强烈表现为激子,而在trions和施主束缚激子这种效果是基本上较弱。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall
Spin Transfer Dynamics in Spin Valves with Out-of-plane Magnetized CoNi Free Layers
我们已经测量了自旋转移诱导的动态磁性纳米接触装置具有垂直磁化的Co/Ni自由层和面内磁化CoFe固定层。的频率和功率的激励同意以及与单域模型的预测,并表明,激发动力学对应于进动轨道的角度范围从零到90度,作为所施加的电流是在一个固定的字段增加。从测量的起始电流作为施加的电场强度的函数,我们估计的自旋力矩不对称参数λ ~ 1.5的大小。结合自旋力矩铁磁共振测量,我们还估计了这些设备中的自旋波辐射损耗。
2009-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Crossover from a delocalized to localized atomic excitation in an atom-waveguide interface
原子-波导系统是一种量子界面,可以实现光和原子之间的强耦合,可以支持严格限制的光导模。在这个独特的量子接口,我们从理论上研究了从一个离域到本地化的原子激发下的长程偶极-偶极相互作用和晶格无序的交叉。局域长度的激发分布和幂律标度的耗散冯诺依曼纠缠熵显示这种交叉的签名。我们进一步数值计算的基础非厄米哈密顿量,从无序强度的增加,间隙比减小和样本内方差增加之前达到各自的饱和值的水平统计。在深本地化制度的平均间隙比是接近的一个从泊松统计随着一个相对较大的样本内方差,而在非无序制度,一个显着的水平排斥出现。我们的结果为研究原子-波导界面的非遍历现象提供了新的思路,并有望应用于耗散条件下的光子存储。
2020-12-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetic Droplet Solitons
磁液滴孤子是在具有垂直磁各向异性的薄膜中自旋波相互吸引作用而形成的动态磁织构。自旋电流和与这些电流相关联的自旋力矩使得它们能够形成,因为它们提供了激发非平衡自旋波布居并补偿其衰减的手段。近年来,实现和研究磁性液滴的实验取得了迅速进展。重要的进展包括液滴的第一个直接x射线图像,确定其阈值和维持电流,测量其产生和湮灭时间以及漂移不稳定性的证据,这可能限制它们在自旋转移纳米接触中的寿命。本文回顾了这些研究,并将这些孤子与其他类型的自旋电流激发(如自旋波子弹)和静态磁纹理(包括磁涡旋和skyrmions)进行了对比。磁液滴孤子也可以作为电流控制的微波频率振荡器,在神经形态芯片中作为具有记忆功能的非线性振荡器具有潜在的应用前景。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall
Linear Scaling Approach for Optical Excitations Using Maximally Localized Wannier Functions
提出基于最大局域化 Wannier 函数计算光学吸收谱的线性标度方法,通过构建稀疏激子哈密顿量并采用时域方法,实现了对大型周期性系统光学性质的高效计算。
2023-09-13 cond-mat.mes-hall
Localized Collective Excitations in Doped Graphene in Strong Magnetic Fields
我们考虑了由于单个带电施主D+或受主A-杂质而引起的外电势存在下,具有填充朗道能级(LL's)的石墨烯中的集体激发。我们发现,本地化的集体模式分裂的磁等离激元连续,此外,quasibound状态内形成的连续。研究了最低LL的整数填充因子nu = 1,2,3,4时磁光跃迁强度和能量的演化。我们预测杂质的吸收峰以上,以及以下的回旋共振。我们发现,石墨烯的单粒子电子-空穴对称性导致的D+和A-的集体模式的光谱之间的二元性。二元性表现为一组具有相同能量但在不同圆偏振下活跃的D+和A-磁吸收峰。
2009-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum localized modes in capacitively coupled Josephson junctions
本文研究两个电容耦合约瑟夫森结系统中激发态的量子动力学。量子呼吸态位于系统受限非逃逸态的能谱中间。它们的特征是一个结的强激发。这些状态执行从一个结到另一个结的缓慢隧穿运动,同时保持其相干性质。隧穿时间敏感地依赖于初始激发能。通过使用外部偏压作为控制参数,隧穿时间可以相对于逃逸时间和实验限制的相干时间而变化。因此,人们可以控制两个结之间的量子激发流。
2007-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Buffering plasmons in nanoparticle waveguides at the virtual-localized transition
我们研究了从局部激发的纳米粒子(LE-NP)到线性阵列的小纳米粒子的等离子体能量转移,并得到了响应函数的参数依赖性。一个解析表达式使我们能够区分扩展的共振态和本地化的,以及一个难以捉摸的制度的虚拟状态。这最后出现时,共振宽度崩溃,并在它成为一个本地化的状态。与常识相反,当系统具有良好定义的扩展共振态时,最高激发转移不会发生,而是仅发生在虚拟局域跃迁处,其中主等离子体激元模式在通带边缘具有本征频率。在该临界频率下的慢群速度使得激发缓冲成为可能,因此有利于链内的强信号。类似的情况应该出现在许多其他物理系统中。这种转变对波导和LE-NP参数的极端敏感性为等离子体提供了新的工具。
2010-07-02 cond-mat.mes-hall
Probing the symmetry of the potential of localized surface plasmon resonances with phase-shaped electron beams
等离子体,光与金属物体相互作用的科学和技术,从根本上改变了我们探测、产生和操纵光的方式。虽然该领域正在迅速发展,但由于纳米级制造和分析方法的可用性,诸如等离子体激元激发对称性等基本性质无法直接获得,导致对其性质的部分,有时是不正确的理解。在这里,我们克服了这个限制,故意塑造电子束的波函数,以匹配在一个修改的透射电子显微镜的等离子体激元激发的对称性。我们从实验和理论上表明,这提供了选择性检测金属纳米粒子内的特定等离子体模式,同时排除其他对称性的模式。该方法类似于广泛使用偏振光来选择性地激发等离子体激元模式,其优点是局部探测各个等离子体激元对象的响应和更宽范围的对称性选择标准。
2017-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Terahertz Transverse-Electric- and Transverse-Magnetic-polarized waves localized on graphene in photonic crystals
我们预测的TE和TM偏振的局部电磁波,可以传播\emph{in the same frequency range}沿石墨烯层插入在光子晶体的共存。此外,我们研究了这些模式的激发由外部波,并已表明,样品transmittance的共振峰应观察到由于本地化波的激发,独立的激发波的偏振。导出的局域模式的色散关系的简单性和激发两种偏振波的可能性提供了一种测量石墨烯电导率的方法。
2014-08-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Impurity assisted nanoscale localization of plasmonic excitations in graphene
使用确定随机相位近似内的非局部介电响应的实空间理论,计算原始和杂质掺杂的石墨烯的等离子体激元模式。一个完整的对角化的极化运营商进行,允许提取其所有极点。它演示了如何杂质诱导形成的本地化模式是不存在的原始石墨烯。讨论了局域等离子体激元的空间调制和频率对电子填充和杂质强度的依赖关系。此外,它示出的化学势和杂质强度可以调谐到控制的局域模式的目标功能。这些预测可以通过扫描隧道显微镜实验进行测试。
2010-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Modified Bose-Einstein and Fermi-Dirac statistics if excitations are localized on an intermediate length scale: Application to non-Debye specific heat
无序系统在低温下表现出与标准德拜比热理论的偏差。这些偏差通常归因于不确定来源的两级系统。我们发现,过剩的比热来源于量子的能量之间的相关性,如果声子类激发是本地化的中间长度尺度。我们使用一个简化的Creutz模型的模拟系统的伊辛类自旋耦合到一个热浴的爱因斯坦类振荡器。该模型的一个特点是能量在系统和浴中都是量子化的,确保了每一步的能量能量守恒。另一个特点是,系统和其浴的确切熵在每一步都是已知的,因此它们的温度可以独立地确定。我们发现,有一个不匹配的典型温度之间的系统和它的浴。除了玻色-爱因斯坦分布和费米-狄拉克分布中常见的有限尺寸效应之外,如果热浴中的激发位于中等长度尺度上,那么这种失配至少在10^6个粒子以下与系统尺寸无关。我们使用能量量子之间的相关性模型来调整统计分布,并产生一个物理上一致的温度。该模型包括能量单位的化学势,这通常用于其他类型的量子化和守恒粒子。这个模型的实验证据来自于它在低温下表征不完美晶体的过剩比热的能力。
2013-09-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Mgb2 Nonlinear Properties Investigated under Localized High RF Magnetic Field Excitation
为了提高超导射频(SRF)腔体的加速梯度,二硼化镁(MgB 2)由于其高的转变温度和在高RF场区域中具有低表面电阻的潜力而打开了希望。然而,由于在π带中存在小的超导能隙,与诸如Nb的单能隙s波超导体(SC)相比,MgB 2的非线性响应潜在地相当大。了解非线性的机制,来自两个能带结构的MgB 2,以及外来的来源,是一个迫切的要求。由磁性写入头产生的局部和强RF磁场被集成到我们的非线性迈斯纳效应扫描微波显微镜中[1]。MgB 2薄膜厚度为50 nm,通过混合物理化学气相沉积技术在电介质基板上制造,在一个固定的位置进行测量,并显示出强烈的温度依赖性的三次谐波响应。我们建议,至少有两种机制是负责这种非线性响应,其中之一涉及涡旋成核和渗透到膜。[1]T. M. Tai,X. X. Xi角,澳-地G. Zhuang,D. I. Mircea,S. M.陈文辉,“非线性近场微波显微镜在超导体中的应用”,国立台湾大学电子工程学研究所硕士论文。21,2615(2011)。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con