Spin separation in a T ballistic nanojunction due to lateral-confinement-induced spin-orbit-coupling
我们提出了一种新的自旋过滤方案,采用弹道纳米结构在二维电子气(2DEG)。该方案基本上是基于横向限制电场引起的自旋-轨道(SO)相互作用。这与其他作品采用弹道交叉和T结与传统的SO项所产生的2DEG限制的基本区别。我们讨论的后果,这种不同的方法上的磁输运性能的设备,显示过滤器在原则上可以被用来不仅产生一个自旋极化电流,但也进行电测量的自旋极化的充电电流。我们专注于单通道输运和数值研究的自旋极化的电流。
2007-07-26 cond-mat.mes-hall
Role of interactions in the far-infrared spectrum of a lateral quantum dot molecule
利用精确对角化方法研究了电子-电子关联和限制势对横向双电子量子点分子远红外光谱的影响。计算的谱直接反映了外约束势对称性的降低。令人惊讶的是,我们发现相互作用,以推动光谱向高对称性的抛物线量子点。我们的结论是,远红外光谱是合适的探测有效的限制的电子在量子点系统,即使相互作用的影响不能解决在一个直接的方式。
2003-09-23 cond-mat.mes-hall
SNS junctions in nanowires with spin-orbit coupling: role of confinement and helicity on the sub-gap spectrum
我们研究了具有强Rashba自旋轨道耦合的半导体纳米线超导-正常-超导(SNS)结的正常输运和亚能隙谱。我们专注于,特别是在长弹道路口的约束效应的作用。在正常状态下,在两个接触处的散射引起电导中的两个不同特征,法布里-珀罗共振和法诺凹陷。后者出现在一个强大的塞曼场$B$的存在下,除去自旋扇区的铅(\emph{helical}铅),但不是在中心区域。相反,非螺旋形引线之间的螺旋形中心区域呈现半量子电导的螺旋形间隙,具有叠加的螺旋形法布里-珀罗振荡。当引线变成超导体时,这些正常特征转化为不同的亚能隙状态。特别是,在螺旋间隙内的法布里-珀罗共振成为宇称保护的零能态(宇称交叉),远低于临界场$B_c$,在该临界场处超导引线成为拓扑。作为塞曼场或费米能量的函数,这些零模在零能量附近振荡,形成特征环,当$B$超过$B_c$时,这些特征环连续演化成Majorana束缚态。讨论了Yu-Shiba-Rusinov束缚态与宇称交叉物理的关系。
2015-02-10 cond-mat.mes-hall
p-State Luminescence in CdSe Nanoplatelets: The Role of Lateral Confinement and an LO Phonon Bottleneck
我们报道了在远低于基态饱和的激发能量密度下,CdSe纳米片中p态的激发态发射。尺寸依赖的激子基态-激发态能量和动力学确定的三个独立的方法,时间分辨的光致发光(PL),时间积分PL和Hartree重整化k $\cdot$ p计算-所有在非常好的协议。基态-激发态能隙随横向量子化而增大。我们的研究结果表明,PL衰减的CdSe血小板是由LO-声子瓶颈,相关的低激子声子耦合在CdSe血小板和观察到的,由于非常大的振子强度和能量间距的两个状态。
2015-07-20 cond-mat.mes-hall
Edge States in Lateral p-n Junctions in Inverted Band HgTe Quantum Wells
我们研究了横向pn结,静电定义在14 nm宽的碲化汞基量子阱(QW)的反转能带结构。pn结电阻接近于$h/2e^2$,与之前在8-10 nm量子阱上的一些实验结果一致,并且电流-电压特性是高度线性的,表明通过弹道螺旋边缘态的输运。进行散粒噪声测量,以进一步验证底层的传输机制。我们讨论了未知的非弹性弛豫率在引线和边缘通道的噪声数据的正确解释的作用。虽然有利于螺旋边缘态的解释似乎更加一致,但根据目前的实验还不能得出明确的结论。我们的方法看起来很有前途的研究短准弹道边缘拓扑绝缘体(TI)在适当的几何形状。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall
Spin polarization effects in a two dimensional mesoscopic electronic structure with Rashba spin-orbit and lateral confinement
由于Rashba自旋-轨道相互作用影响的空间和自旋自由度的特殊耦合,二维电子系统的横向限制导致载流量子线的纵向边缘附近的有限横向自旋极化。该极化分量的符号在两个边缘处相反,并且可以在电流反转时反转。有趣的是,对于小自旋轨道耦合,这是对总极化的最大贡献,其大小在耦合常数中为二阶。因此,这种现象不能揭示在最低阶微扰方法。平面内的自旋极化分量也存在,其垂直于电流。在同一模型中,该组分也存在于本体中。另一方面,虽然在后一种情况下,它的大小是线性的耦合常数,我们发现,它只代表一个三阶效应的线的几何形状。我们的结果与自旋极化分量的宇称与自旋轨道耦合常数的符号有关的一般严格论证是一致的。
2007-01-17 cond-mat.mes-hall
Suppression of the spin waves nonreciprocity due to interfacial Dzyaloshinskii Moriya interaction by lateral confinement in magnetic nanostructures
本文利用布里渊光散射和微磁模拟研究横向受限Pt/CoFeB纳米结构中界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对自旋波的影响,发现横向尺寸小于约400 nm时反向传播自旋波频率不对称性被强烈抑制,表明基于频率差量化iDMI强度的BLS方法在该尺度下不再适用。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall
Far-infrared spectra of lateral quantum dot molecules
研究了电子-电子相互作用和限制势对横向量子点分子远红外磁光吸收谱的影响。计算了三种不同量子点分子限制势下的远红外光谱。我们对两个相互作用的电子采用精确对角化技术,并利用微扰理论计算了两体能级间的偶极跃迁。我们的结论是,双电子FIR光谱直接反映了限制势的对称性和相互作用引起的光谱只有很小的位移。这些预测可以在非抛物量子点的实验中通过改变受限电子的数量来检验。我们还计算了FIR光谱多达6个非相互作用的电子,并观察到一些额外的功能,在频谱。
2005-11-23 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
Magnetotransport and lateral confinement in an InSe van der Waals Heterostructure
硒化铟(InSe)作为一种新型的范德华异质结平台材料,由于其独特的电学和光学性质,在近六年来得到了广泛的研究。如过渡金属二硫属化物(TMDC),其可观的带隙和高电子迁移率可以提供潜在的光电应用。在这里,我们提出了低温下的传输测量的几层InSe范德华异质结与石墨烯栅接触。对于高磁场,我们观察到磁阻极小值,甚至填充因子相关的两倍自旋简并。通过静电门控与负偏置分裂栅极,实现了一维沟道。接近夹断,运输通过收缩占主导地位的本地化状态的充电能量范围从2至5毫电子伏。这项工作为探索包括量子点接触和量子点在内的低维物理提供了新的可能性。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall
Reducing the efficiency droop by lateral carrier confinement in InGaN/GaN quantum-well nanorods
效率下降是InGaN/GAN量子阱(QW)发光二极管在大功率应用中面临的主要障碍。在这封信中,我们报告的密度激活的缺陷复合在a面InGaN/GAN量子阱的纳米棒结构中引起的效率下降的抑制。在高载流子密度区,干蚀刻纳米棒样品的保留发射效率比其母体QW样品高两倍以上。我们进一步认为,这种改善是横向载流子限制和表面陷阱所造成的恶化的修正的综合效果。
2013-10-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anisotropic modification of the effective hole $g$-factor by electrostatic confinement
我们研究了横向限制对[311] GaAs上生长的二维空穴气体中能级自旋分裂的影响。我们发现,横向限制增强自旋分裂的各向异性相对于二维气体的两个限制方向。出乎意料的是,对于$B\|[0\bar{1}1]$,有效$g$因子不依赖于1D能级数$N$,而对于$B\|[\bar{2}33]$,它具有强的$N$依赖性.除了定量差异的自旋分裂的两个正交的限制方向的能级,我们还报告了定性差异的外观自旋分裂高原,与非量子化的高原观察到的限制在$[0\bar{1}1]$方向。在我们的样品中,我们可以清楚地将差异与自旋轨道相互作用的各向异性联系起来。
2008-02-28 cond-mat.mes-hall
Lateral quantum confinement regulates charge carrier transfer and biexciton interaction in CdSe/CdSeS core/crown nanoplatelets
载流子动力学本质上决定了胶体半导体纳米晶体的各种光电应用的性能。其中,二维纳米片为其独特的核/冠异质结构提供了新的调节自由度。在此,我们证明,通过微调的核心尺寸和横向量子限制,载流子从冠到核心的转移速率可以改变一个数量级的CdSe/CdSeS核心/合金冠纳米片。此外,转移可能受到载体阻挡机制的影响,即,填充的载体阻碍了进一步可能的转移。此外,我们发现,双激子相互作用是相反的量子限制和电子离域的影响,在一个非单调变化的双激子的结合能与发射波长。这一工作为胶体纳米片中的载流子转移动力学和激子相互作用提供了新的观察和见解,将促进其在激光、显示、传感等方面的进一步应用。
2022-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized electron state in a T-shaped confinement potential
我们考虑一个简单的模型,电子在T形约束势中运动。这个模型允许一个解析解,明确地证明了存在的横向束缚电子态的量子线获得的劈边过生长技术。
2001-08-13 cond-mat.mes-hall
Interface excitons at lateral heterojunctions in monolayer semiconductors
我们研究了单层过渡金属二硫属化物(TMD)的横向II型异质结的界面激子,其中电子和空穴更喜欢留在结的互补侧。我们发现,虽然一维界面激子的有效半径(电子-空穴间距)远大于二维激子,但一维界面激子具有与二维激子相同数量级的巨大结合能。结合能、激子半径和光学偶极子强烈地依赖于结处的能带偏移。研究了电子-空穴库仑交换作用引起的谷间耦合和封闭三角形界面的量子限制效应。小三角形实现了对激子的一维量子点限制,当三角形尺寸变化时,我们发现激子从非简并基态到简并态的跃迁。我们的研究结果将有助于实现基于单层半导体横向异质结结构的光电子器件。
2018-07-25 cond-mat.mes-hall
Lateral quantum confinement effect on monolayer high-Tc superconductors
本文通过扫描隧道谱研究 SrTiO3 衬底上横向受限 FeSe 单层,发现边界半岛区和孤立小岛中仍保持超导电性并呈现 BCS 到 BEC 渡越,揭示非常规超导体中的横向量子限制效应。
2023-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Carrier Confinement in GaN/AlGaN Nanowire Heterostructures for 0 < x <= 1
分析了Al浓度在x = 0.08和1之间时GAN/AlGaN纳米线中GAN纳米盘的三维载流子限制及其对光致发光特性的影响。通过高分辨率透射电子显微镜的结构分析揭示了横向AlGaN壳的存在下,由于组成依赖的横向生长速率的屏障材料。的结构特性被用作输入参数的三维数值模拟的限制,这表明AlGaN壳的存在下,被认为是解释所观察到的依赖关系的发射能量上的Al浓度的障碍。模拟显示,x ~ 30%的发射能量的最大值被分配给最小的横向应变梯度,因此在纳米盘中的最低径向内部电场。势垒中较高的Al浓度导致高径向电场,其可以克服激子结合能并导致发射强度显著降低。采用不同Al浓度下高度为1.2 nm ~ 3.5 nm的纳米线样品研究了极化诱导轴向内电场对光致发光特性的影响。与GAN/AlGaN量子阱结构相比,量子限制斯塔克效应的影响显著降低,这归因于异质界面处失配位错的形成,这削弱了内部电极化的强度场。
2011-09-15 cond-mat.mes-hall
3/2 Fractional Quantum Hall Plateau in Confined Two-Dimensional Electron Gas
偶分母分数量子霍尔(英语:Fractional quantum Hall)态,例如5/2和7/2,在二维电子气(英语:2DEG)中已经被熟知了几十年,并且仍然被研究为非阿贝尔统计的候选者。在本文中,我们提出了一个3/2 μ H平台在一个单层的2DEG与横向限制在体积填充因子为5/3的观察。3/2 μ H平台在(h/e^2)/(3/2)处量子化,在0.02%以内,并且可以在高达300 mK的温度下存活。这种偶分母的量子稳定平台可能意味着在具有侧向限制的量子稳定系统中有趣的边缘结构和激发。在这项工作中的观察表明,了解多体系统的横向约束的影响是至关重要的追求重要的理论建议涉及边缘物理,如非阿贝尔统计的演示和实现容错量子计算的编织。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall
Revisit the spin-FET: Multiple reflections, inelastic scattering, and lateral size effects
我们重新审视自旋注入场效应晶体管(spin-FET)通过模拟晶格模型的基础上递归格点格林函数方法。在一维相干区,模拟结果与著名的Datta-Das模型有明显的差别,从而改进了处理方法,得到了解析的和推广的结果。模拟还使我们能够解决非弹性散射(使用Büttiker的虚拟水库的方法)和横向约束效应的控制自旋,这是在自旋FET器件的重要问题。
2014-09-09 cond-mat.mes-hall
Dipolar excitonic quantum wires at atomically sharp lateral interfaces
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Indian Institute of Technology, Kharagpur(印度理工学院卡格浦尔分校);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);NTT Research, Inc.(NTT研究院)
通过原子尖锐横向界面实现1D量子物质,利用异质结构和静电掺杂调控激子特性,开辟了1D激子电路和强关联相的可扩展路径。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall
Finite-thickness effects in ground-state transitions of two-electron quantum dots
利用具有抛物势的双电子量子点的精确可解激发谱,我们证明了包含量子点的垂直延伸提供了与Nishi等人[Phys.Rev.B75,121301(R)(2007)]的实验结果一致的描述。我们发现,在三维情况下,基态的第二次单重态-三重态跃迁是横向约束的消失函数,而在二维情况下,它总是存在的。我们发现,轻微减少的横向限制导致形成的维格纳分子在低磁场。
2007-11-08 cond-mat.mes-hall
Topological confinement in bilayer graphene
我们研究了一种新型的一维手征态,它可以通过静电横向限制在双层石墨烯(BLG)中产生。这些状态出现在隔离经历相反的门控极性的绝缘区域的畴壁上。虽然这些状态类似于传统的孤子零模,但它们的性质是由不寻常的手性BLG准粒子定义的。零模分支的数目由绝缘BLG态的拓扑真空电荷确定。我们讨论了如何这些手征状态可以体现实验,并强调其相关性谷电子学。
2007-09-21 cond-mat.mes-hall
In-plane electronic confinement in superconducting LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ nanostructures
我们描述了介观器件的输运性质的基础上的二维电子气(2DEG)存在于LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面。利用电子束光刻技术实现了横向尺寸小至500 nm的桥。他们的详细表征表明,处理和限制不改变的2DEG的传输参数。器件表现出可通过电场效应调节的超导行为。在正常状态下,我们测量了普遍的电导波动,小结构中的相位相干输运的签名。二维电子气的可靠横向限制的实现为在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面实现量子电子器件开辟了道路。
2013-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical screening of the Coulomb interaction for two confined electrons in a magnetic field
我们表明,在垂直和横向动力学的时间尺度的差异允许一个分析的问题,相互作用的电子限制在一个轴对称的三维潜力与横向振荡器限制通过有效的二维哈密顿屏蔽库仑相互作用。使用绝热近似的基础上的作用角变量,我们提出的解决方案的库仑相互作用(屏蔽)的垂直限制电位模拟抛物线,正方形和三角形井的有效电荷。对于抛物势,有效电荷的解是以封闭的解析形式给出的,而对于其它情况,类似的解可以很容易地用数值方法计算。
2008-09-24 cond-mat.mes-hall
Helical Current of Propagating Dirac Electrons and Geometric Coupling to Chiral Environments
University of Illinois at Urbana–Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
研究发现狄拉克电子在传播过程中具有螺旋电流特性,通过几何耦合实现手性依赖的自旋选择性,无需自旋轨道耦合项。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Nanofluidic Confinement Apparatus: Studying confinement dependent nanoparticle behavior and diffusion
我们提出了一个多功能的设置,用于研究纳米粒子的纳米流体行为作为两个限制表面之间的间隙距离的函数。该装置被设计为一个开放的系统,其操作与少量的分散体的$\approx 20\,μ$ 1,允许使用涂层和图案化的样品,并允许高数值孔径显微镜访问。压电元件实现了表面的5D相对定位。我们在$10\,μ$ m的横向距离上实现了小于$1\,$ nm垂直偏差的平行化。垂直分离是可调的,可检测的亚纳米精度下降到直接接触。在静止时,间隙距离稳定在纳米级。使用该工具,我们测量的垂直位置称为高度和横向扩散的$60\,$ nm带电的金纳米球之间的限制玻璃和聚合物表面的函数。干涉散射检测导致亚$10\,$ nm垂直和亚$5\,$ nm横向颗粒定位精度,以及低于$40\,μ$ s的单个颗粒照射时间。我们测量的颗粒的高度始终高于间隙中心,对应于聚合物基板上的较高电荷。在扩散方面,我们发现一个很强的单调衰减的扩散常数减少间隙距离。这一结果不能用流体动力学效应来解释,包括间隙中颗粒的不对称垂直位置。相反,我们将其归因于电粘性效应。对于小于$120\,$ nm间隙距离的强限制,我们检测到子扩散的开始,其可以与沿着高间隙距离路径的粒子的运动相关。
2017-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spin-orbit coupling effects in one-dimensional ballistic quantum wires
我们研究了存在Rashba自旋轨道相互作用的一维弹道量子线中自旋相关的电子输运。特别是,我们考虑的二维电子气的横向限制的一维线几何形状的自旋轨道相互作用的效果。我们概括了早先建议的情况[P. Streda和P. Seba,Phys. Rev. Lett. 90,256601(2003)],其允许自旋极化电子输运。由于横向限制,自旋旋转出二维系统的平面。我们进一步研究了电子流在势垒处的自旋相关传输和极化。最后,我们构造了一个晶格模型,它显示了类似的低能物理。在未来,这种晶格模型将使我们能够研究电子-电子相互作用如何影响当前设置的输运特性。
2007-10-23 cond-mat.mes-hall
Control of a spin qubit in a lateral GaAs quantum dot based on symmetry of gating potential
研究了单电子GaAs自旋量子比特中量子点对称性对拉比频率和声子诱导自旋弛豫速率的影响。我们发现,各向异性依赖于磁场方向是独立的门控电位的选择。此外,我们发现,相对于结晶框架的量子点的相对取向,是相关的系统与${\bf C}_{1{\rm v}}$,${\bf C}_{2{\rm v}}$,或${\bf C}_{n}$($n\neq4r$)对称性。为了证明门控势形状对自旋量子比特寿命的重要影响,我们比较了等边三角形,正方形和矩形限制与已知结果的谐波势的影响。在所研究的情况下,增强自旋量子比特寿命被揭示,达到近六个数量级的增加等边三角形门控。
2020-04-06 cond-mat.mes-hall
Two-electron resonances in quasi-one dimensional quantum dots with Gaussian confinement
考虑了由两个库仑相互作用的电子组成的准一维量子点。除了束缚态,该系统表现出共振的自电离过程。采用复坐标旋转方法,我们确定了共振宽度和能量,并讨论了它们与纵向限制势和量子点横向半径的关系。讨论了系统的稳定性。
2015-02-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative dynamics of spins in quantum dots
我们提出了一个理论的耗散电子自旋被困在量子点,由于其耦合到主机晶格声学声子模式。本文从耗散二能级系统的自旋动力学理论出发,导出了自旋耗散池、电子禁闭和电子-声子相互作用之间的关系。我们发现,有一个能量尺度,通常小于电子的横向限制能量,它设置不同的耗散制度之间的边界。
2003-11-27 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent transport in a clean one-dimensional channel
在干净的一维(1D)通道中观察到接近$(0.7\times 2e^{2}/h)$的肩状特征,即在零磁场下的“0.7结构”[K.J.Thomas等人,物理修订信函77,135(1996)]。为了进一步了解这种结构,我们已经进行了低温测量的一种新的设计的1D沟道与覆盖的指状栅极研究的0.7结构作为横向约束强度和潜在的分布的函数。我们发现,该结构仍然存在时,横向约束强度改变了一个因素2。我们还表明,0.7结构存在于两个1D通道串联的行为像一个单一的1D通道,显示0.7结构,证明了0.7结构不是一个传输效果,通过弹道通道在零平面内磁场。
1999-07-24 cond-mat.mes-hall
Influence of Impurity Scattering on the Conductance Anomalies of Quantum Point Contacts with Lateral Spin-Orbit Coupling
我们最近已经证明,由侧栅量子点接触(QPC)的限制电势的横向面内电场引起的非对称横向自旋轨道耦合(LSOC)可以用于在没有施加磁场的情况下通过纯电手段1产生强自旋极化电流。利用非平衡格林函数方法(NEGF)对小模型QPC 2进行分析,发现产生强自旋极化的三个重要因素:非对称的横向约束、由QPC的横向约束势引起的LSOC和强的电子-电子(e-e)相互作用.在本文中,NEGF被用来研究如何自旋极化的影响,杂质的存在下,在中心部分的QPC。据发现,电导异常的数量,位置和形状,发生在第一个量子化电导平台(G 0 = 2 e2/h)以下,强烈依赖于性质(吸引或排斥)和杂质的位置。我们发现,最大的电导自旋极化的杂质的存在下受到影响。对于杂质偏离中心的量子光子晶体,即使在两侧栅极对称偏置的情况下,电导也会在第一个整数阶以下出现异常。这些结果对于用串联的量子光子晶体制备具有大开/关电导比的全电自旋阀具有重要的实际意义。
2011-07-11 cond-mat.mes-hall
Engineering Quantum Confinement in Semiconducting van der Waals Heterostructure
半导体纳米结构中载流子的空间限制和操纵是实现量子电子器件的关键。由二维(2D)半导体过渡金属二硫属化物(TMDC)制成的门限定纳米结构由于带边缘附近的受限载流子的谷自旋锁定而具有增加对量子自由度的独特额外控制的潜力。然而,由于普遍的不均匀性在导电通道,它一直难以实现量子限制在二维TMDC与良好控制的隧道耦合强度。在这里,我们证明了量子输运在横向栅极定义的二维电子量子点形成在原子薄TMDC异质结构。利用微制造的局部接触栅,在2D封装和光照在低温下,我们表明,TMDC 2D电子气(2DEG)的质量可以得到改善,使它们适合介观量子输运测量。我们观察到量子点接触(QPC)通道的量子化电导控制的栅极可调限制。我们还证明了单电子输运在TMDC量子点(QD)与可调隧道耦合。我们的观察为工程TMDC纳米结构中的自旋和谷自由度的量子操纵提供了希望,从而实现了多功能的2D量子电子器件。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Band-offset-induced lateral shift of valley electrons in ferromagnetic MoS$_2$/WS$_2$ planar heterojunctions
从理论上研究了正常MoS $_2$和铁磁WS $_2$单层构成的平面异质结中谷电子的低能相干输运和Goos-Hänchen(GH)横向位移.本文考虑了两种类型的异质结:WS $_2$ /MoS $_2$ /WS $_2$(A型)和MoS $_2$ /WS $_2$ /MoS $_2$(B型),电子入射在MoS $_2$区,其中电子的横向移动是由两种半导体的能带排列引起的。结果表明,由于WS $_2$ /MoS $_2$两界面之间的电子约束,使入射电子以适当的入射角沿界面传播,A型异质结可以起到电子波导的作用.在这种情况下,从界面的全反射电子的自旋和谷相关的GH移位导致在行进足够长的距离后具有不同的自旋谷指数的分离的电子。然而,在B型异质结中,对于穿过结构的入射电子束发生透射共振,并且可以实现传播状态中的大的自旋和谷依赖的横向位移值。因此,透射的电子在空间上很好地分离成具有不同自旋谷指数的电子。我们的研究结果表明,过渡金属二硫属化合物的平面异质结可以用作自旋谷光束滤波器和/或分裂器,而无需外部门控。
2018-03-10 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
Correlation and current anomalies in helical quantum dots
本文从理论上研究了三维强时间反演不变拓扑绝缘体表面量子点的基态性质。限制实现了铁磁障碍和库仑相互作用的数值处理多达7个电子的点。实验相关的中间相互作用强度被认为是。点的拓扑性质具有有趣的结果:i)自旋极化增加,并且基态在特定角动量处表现出量子相变,作为相互作用强度的函数; ii)维格纳关联的开始主要发生在一个自旋通道中; iii)基态的特征在于持续电流,其作为点的半径的函数改变符号。
2016-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
One-dimensional electron gas in strained lateral heterostructures of single layer materials
电子气沿着其中一个空间方向的限制为沿着许多实际电子应用的侧面研究量子输运的基本原理开辟了一条途径,高电子迁移率晶体管就是一个突出的例子。具有不同电子极化的两种材料的异质结可用于导电通道的工程设计。将这个概念扩展到单层材料导致一维电子气(1DEG)。MoS 2/WS 2横向异质结构被用作实现1DEG的原型。电子极化的不连续性是通过应变的异质结,利用在MoS 2和WS 2之间的压电耦合的差异。提出了一个完整的理论,描述了二维材料的横向异质结中的诱导电场分布,并通过第一性原理计算进行了验证。
2017-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Lattice Relaxation in Si Quantum Dots
我们考虑了$[001]$反型层中横向Si量子点中电子的自旋-晶格弛豫过程。这样的点的特征在于在垂直于表面的方向上的强约束和在横向方向上的弱得多的约束。自旋弛豫被认为是由于调制的电子$g$ -因子的声子诱导的应变,如前所示的浅施主。结果清楚地表明,特定的谷结构的基态电子在Si量子点的单声子和双声子自旋弛豫速率的强烈的各向异性。此外,与施主电子的自旋弛豫相比,它引起双声子弛豫的部分抑制。
2002-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of topological superconductivity by orbital selective confinement in oxide nanowires
我们确定的最佳条件,以实现拓扑超导相具有自旋单态配对的平面纳米线有限的横向宽度在存在一个面内外部磁场。我们采用一个微观的描述,这是基于一个三带电子模型,包括原子自旋轨道耦合和反转不对称电位在氧化物带隙绝缘体之间的界面。我们考虑的配对间隙的振幅,自旋轨道相互作用和电子参数,直接适用于纳米线的LaAlO $_3$ -SrTiO $_3$。横向限制引入了分裂的$d$ -轨道,改变了轨道的能量层次,并显着影响电子填充依赖的拓扑相图。由于$t_{2g}$ -态的轨道方向性,我们发现,在强约束的制度的拓扑相位的发病钉扎在电子填充的准平坦的重带开始得到填充。纳米线厚度的增加导致拓扑非平凡域从稀疏分布到密集分布的转变,这发生在与轨道布居数反转相关联的交叉处。这些发现证实了最有利的拓扑超导相的电子掺杂-磁场平面突出的轨道选择性限制的作用的详细分析。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Characterization of one-dimensional quantum channels in InAs/AlSb
我们报道了一维电子被限制在单个InAs量子阱夹在AlSb势垒之间的磁阻特性。由于一种新的纳米结构的计划,利用3 nm浅的湿法化学蚀刻来定义的静电横向限制,该系统被发现具有三个重要的属性:镜面边界散射,一个强大的横向限制电位,和导电通道的宽度,这是大约的光刻宽度。弹道输运现象,包括淬火的霍尔电阻,最后的霍尔平台,和一个强大的负弯曲电阻,观察在4K的交叉结与尖角。在一个环形的几何形状,我们已经观察到Aharonov-Bohm干涉,表现出不同的特性,由于电子输运的弹道性质和狭窄的导电沟道宽度的GaAs对应物。
2002-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Confinement-deconfinement transition due to spontaneous symmetry breaking in quantum Hall bilayers
带反转的电子空穴双层支持量子自旋霍尔绝缘体和激子凝聚相。我们研究这样的双层在一个外部磁场。我们发现,层间关联导致螺旋量子霍尔激子凝聚态的形成。与电子-电子双层膜中量子霍尔激子凝聚体的手征边缘态不同,反向传播边缘模的存在导致形成不支持无带隙单粒子激发的基态自旋织构.这一特征对系统的低能量行为有着深刻的影响。也就是说,在一个足够窄的霍尔条的带电边缘激发被限制,即~一个边缘上的电荷总是在另一个边缘上产生相反的电荷。此外,我们表明,磁场和栅极电压允许控制约束解除约束的带电边缘激发,这可以探测与非局域电导的转变。禁闭-解除禁闭的跃迁引起了人们极大的兴趣,尤其是因为它们在揭示夸克禁闭问题方面可能具有重要意义。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall hep-th
Slow, Nanometer Light Confinement Observed in Atomically Thin TaS2
本文利用高动量分辨q-EELS在原子级厚度2H-TaS2中实验观测到高达300的横向光约束比和约10⁻⁴c的慢光行为,并发现其等离激元模式未进入电子-空穴连续区,表明该材料在低温下有望实现更强的纳米光场约束。
2025-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci