Electrical switching of vortex core in a magnetic disk
磁涡旋是在铁磁盘中实现的卷曲磁性结构，其是未来非易失性数据存储设备的存储单元的有希望的候选者。因此，了解磁涡旋的稳定性和动力学行为是发展磁数据存储技术的主要要求。自从实验证明了在磁涡旋中存在具有面外磁化强度的纳米尺度核以来，涡旋的动力学特性一直受到人们的关注。然而，作为构造涡旋磁芯存储器的关键的磁芯磁化强度的电控方法一直缺乏。在这里，我们证明了电气开关的核心磁化通过利用电流驱动的共振动力学的漩涡;核心开关是由一个强大的动态场，这是由一个旋转的核心运动在本地产生的几百米/秒的高速触发。由于共振，实现了在不施加磁场的情况下涡芯的有效切换。这开启了一个简单的磁盘作为自旋电子器件（如存储单元）的构建块的潜力，其中位数据被存储为纳米级核心磁化的方向。
2007-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fractional Quantum Hall Effect and vortex lattices
它表明，所有观察到的分数在中等朗道能级填充的量子霍尔效应可以得到没有求助于复合费米子的唯象概念。考虑了具有特殊拓扑非平凡多电子波函数的可能性。它们的族分类表明基态和激发态之间有一个能隙，基态的电子密度具有特殊的值。
2008-06-18 cond-mat.mes-hall
Fractional charge bound to a vortex in two dimensional topological crystalline insulators
我们建立的分数电荷之间的对应关系绑定到一个涡旋的纹理晶格和相关的体带拓扑结构在二维（2D）拓扑晶体绝缘体。作为一个代表性的例子，我们考虑的凯库勒织构的石墨烯，其体能带拓扑结构的特征在于由反转对称性保护的二维$\mathbb{Z}_{2}$拓扑不变$ν_{\rm 2D}$。局部化在凯库勒纹理中的涡旋的分数电荷被示出为与涡旋周围的体积拓扑不变量$ν_{\rm 2D}$的变化有关，在这种情况下的苏-Schriefer-Heeger模型，其中局部化在畴壁的分数电荷与简并基态之间的体积电荷极化的变化有关。我们表明，有效的三维（3D）哈密顿，其中的角度$θ$周围的一个涡旋在Kekule织构石墨烯是第三个坐标，描述了一个三维轴子绝缘体与量子化的磁电极化。$θ$绝热变化过程中的谱流对应于轴子绝缘体的手征铰链模式，并确定了在涡旋处局部化的累积电荷，当存在手征对称性时，该涡旋是半量子化的。当不存在手征对称性时，位于涡旋处的电荷不再量子化，但只要反转对称性存在，涡旋总是携带半量子化的Wannier电荷。对于磁电极化由于对称性的存在而被量子化的情况，我们对所有可能的拓扑晶体绝缘体进行分类，其涡旋缺陷携带分数电荷。
2020-06-29 cond-mat.mes-hall
Electrical measurement of magnetic-field-impeded polarity switching of a ferromagnetic vortex core
涡核极性切换NiFe磁盘已被证明使用全电整流方案。仿真和实验都产生一致的损失时，在其回旋共振频率附近的高功率驱动的核心的整流信号。损耗发生的频率范围随着信号功率的增加而增长和移动，这与非线性芯动力学和由芯达到其临界速度引起的芯极性的周期性切换一致。我们证明，核心极性切换可以阻碍通过位移的核心对磁盘的边缘，增加核心刚度降低了最大可达到的核心速度。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall
The Geometric phase and fractional orbital angular momentum states in electron vortex beams
本文从几何相位的角度研究了电子涡旋光束中的分数轨道角动量态。我们已经考虑了电子的skyrmionic模型，其中它被描绘为围绕涡旋线的标量电子轨道，这引起了自旋自由度。标量电子绕涡旋线运动所获得的几何相位引起自旋-轨道相互作用，从而产生分数OAM态，其非量子化的π电荷与相应的几何相位相关联。这涉及EVB中的倾斜涡流。的电荷经历的重整化群（RG）流，其中包括一个长度尺度的依赖性，使分数OAM状态不稳定的传播。指出当EVB在外部磁场中运动时，拉盖尔-高斯模的Gouy相位改变了几何相位因子，适当选择径向折射率有助于获得稳定的分数OAM态.
2016-12-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Fractional Quantum Hall Effect and vortex lattices.II
它表明，所有观察到的分数在中等朗道能级填充的量子霍尔效应可以得到没有求助于复合费米子的唯象概念。考虑了具有特殊拓扑非平凡多电子波函数的可能性。它们的族分类表明基态和激发态之间有一个能隙，基态的电子密度具有特殊的值。这些间隙是在简化模型中针对某些晶格计算的。
2009-03-18 cond-mat.mes-hall
Time-resolved electrical detection of chiral edge vortex braiding
拓扑超导体中的约瑟夫森结上的$2π$相移将涡旋注入到结的相对端处的手征边缘模式中。当两个涡旋融合时，它们将电荷转移到金属接触中。我们计算的融合过程中，它由$\pm e/2$电荷脉冲，翻转符号，如果世界线的漩涡编织融合前的时间依赖性的电流分布。这是马约拉纳零模的非阿贝尔交换的电子签名。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hydrodynamic study of edge spin-vortex excitations of fractional quantum Hall fluid
我们对分数量子霍尔流体中的边缘自旋涡旋激发进行了理论研究。这是根据量子化的欧拉流体力学理论进行的。分散的真正的激发分数内$0\leq ν\leq 1$的模拟表现出普遍的相似性和差异的行为。除了自旋-电荷竞争之外，这些差异还来自于不同的边缘平滑度和自旋（伪自旋）极化。特别是，调谐自旋-电荷因子导致与边缘自旋涡旋的部分和总极化相关联的相干自旋翻转。这一观察结果被认为是实现功能性自旋电子器件的理想机制。
2016-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fractional electrical dimensionality in the spin solid phase of artificial honeycomb lattice
二维人工磁性蜂窝晶格是非常规磁性材料研究的前沿。在许多新兴的磁相，预测出现作为温度的函数，具有零磁化和熵的低温自旋固相是特别重要的。在这里，我们报告了一个有趣的观点，自旋固体秩序的后果，在一个人工蜂窝晶格的超小连接元素使用电维数分析。在低温（$T \leq$ 30 K）下，该体系表现出很强的绝缘特性.对实验数据的电维数分析表明，低温下蜂窝晶格自旋固相的分数维为$d$ = 0.6（0.04）。自旋固相中的电尺寸要小得多，这也许强调了该系统中的强绝缘行为。此外，分数维在其他二维系统中表明在低温下在人造蜂窝晶格中的非表面状电输运。
2018-02-18 cond-mat.mes-hall
Vortex spin liquid with fractional quantum spin Hall effect in moiré Chern bands
本文在摩尔陈能带中提出涡旋自旋液体（VSL）相，通过复合费米子激子配对构造出兼具量子自旋液体和分数量子自旋霍尔效应的奇异绝缘体。
2024-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Understanding of phase noise squeezing under fractional synchronization of non-linear spin transfer vortex oscillator
实验研究了涡旋自旋转移振荡器与频率为振荡器频率的整数倍和半整数倍的外射频电流的同步。通过对锁定过程的理论研究，我们强调了作用于磁涡旋的自旋力矩的对称性和振荡器的非线性特性对相位锁定过程的关键作用。通过实现一个完美的注入锁定状态，我们报告了一个记录的相位噪声降低到-90dBc/Hz，1 kHz的偏移频率。这些纳米级振荡器的相位噪声被证明是低的和可控的，这对于使用自旋转移器件的实际应用是非常重要的。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hydrodynamics of Fractional Quantum Hall States
在本文中，我们提出了一个全面的框架的量子流体力学的分数量子霍尔（Fractional Quantum Hall）状态。我们认为，电子流体在EZH制度可以描述的不可压缩旋转液体中的涡旋的量子化流体动力学唯象。我们证明，这样的流体动力学捕捉到的所有主要功能，包括洛伦兹剪切应力的微妙影响的BAROH状态。我们提出了一个一致的量子化的不可压缩流体的流体力学提供了一个强大的框架，研究超弹性和超流体。通过对涡旋动力学的基尔霍夫方程组进行量子化，得到了涡旋流动的量子流体力学性质。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionally Charged Vortices at Superconductor-Chern Insulator Interfaces
University of Luxembourg（卢森堡大学）
研究超导体-陈绝缘体异质结构界面涡旋物理，通过有效(2+1)维理论揭示界面库珀对自由度由两个耦合阿贝尔-霍金场通过陈-西蒙斯项相互作用，导致涡旋带分数电荷e/2和拓扑质量，预测拓扑阿布里科索夫晶格新物相。
2026-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Electrical observation via spin Seebeck effect of fractionalized excitations in a magnetic insulator
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems (MPI-PKS)（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Leibniz Institute for Crystal Growth (IKZ)（莱布尼兹晶体生长研究所）；EOT GmbH–Coherent（EOT GmbH-Coherent公司）
利用自旋塞贝克效应探测非共线伊辛磁体Dy2Ti2O7中的涌现磁单极子，观察到单极子增殖时的特征峰，扩展了自旋电子学方法在检测奇异激发中的应用。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Spin Josephson Effect and Electrically Controlled Magnetization in Quantum Spin Hall Edges
本文研究了由二维时反不变拓扑绝缘体构成的隧道结耦合的两个铁磁体系统中的自旋约瑟夫森效应。在类比的约瑟夫森效应在超导体中的电荷的更常见的研究的情况下，我们调查的相位相干{ \it自旋}电流的性质导致的两个铁磁体的面内磁化角的错位。我们发现，拓扑绝缘势垒提供了令人兴奋的前景托管{ \it分数}自旋约瑟夫森效应介导的束缚态在铁磁体-拓扑绝缘体界面。我们提供了多种观点来理解这种效应的$4π$周期性。我们讨论了几个可测量的后果，如，产生的横向电压信号，允许纯电气测量，这种效果的逆，其中施加的电压引起的横向自旋电流，和分数AC自旋约瑟夫森效应。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall
Qubit States Based on Fractional Vortices in $0-π$ Josephson Junctions
研究 $0-π$ 约瑟夫森结中分数涡旋与反涡旋导致的双稳态自由能景观，长结下为稳定平衡态，短结下量子隧穿增强，有望实现类量子比特二能级动力学。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
Fractional topological excitations and quantum phase transition in a bilayer 2DEG adjacent to a superconductor film
研究了与具有钉扎涡旋晶格的第二类超导体薄膜相邻的双层二维电子气。我们发现，随着层间隧穿的增加，半填充系统呈现出三个相：带隙相I（拓扑绝缘体），无隙临界相II（金属），带隙相III（带绝缘体）。相位I/III的霍尔电导为2/0 $e^{2}/h$，并且在相位II中具有非量化值。由于系统的拓扑性质，这三个相的激发（对拓扑缺陷的响应，局部涡旋缺陷）表现出不同的行为，包括相I中每一层的分数电荷$e/2$。而在四分之一填充的情况下，系统经历了从金属相到拓扑绝缘体相的量子相变（伴随分数电荷$e/4$的激发）。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hydrodynamics of Euler incompressible fluid and the Fractional Quantum Hall Effect
我们证明了分数阶量子霍尔效应可以唯象地描述为一种特殊的量子不可压缩欧拉液体流动。这种流动由大量的相同手征的旋涡组成。在这种方法中，当流体是中性的时，每个涡旋被识别为电子。我们证明了在量子流体动力学中，Laughlin波函数作为涡旋系统的定常流出现。微扰的细微特征，如洛伦兹剪应力的影响，谱函数，调制电场中的霍尔电流等，自然遵循流体动力学方法。本文发展了涡旋液体的流体力学，并能一致地描述涡旋液体，作为流体力学有效性的证明，我们讨论了非均匀磁场和弯曲空间中涡旋液体的一些新结果。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological classification of shot noise on fractional quantum Hall edges
分数量子霍尔边缘上的电和热输运由从相应体态继承的拓扑量决定。虽然电输运是研究边缘的标准方法，但热输运似乎更具挑战性。在这里，我们表明，边缘上产生的散粒噪声提供了一个完全电气的方法来探测边缘结构。在不相干的制度，噪声分为三个拓扑结构不同的普遍性类：电荷传输总是弹道，而热传输是弹道，扩散，或“反弹道”。相应地，噪声要么消失，代数衰减，或者是恒定的，直到边缘长度的指数小修正。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall
Fractional Skyrmion Tubes in Chiral-Interfaced Three-Dimensional Magnetic Nanowires
该研究通过3D打印双螺旋纳米线，在室温零磁场下实现分数布洛赫斯格明子管，并展示其磁重构能力，为拓扑自旋电子学提供新途径。
2024-12-18 cond-mat.mes-hall
Exciton condensation and fractional charge in a bilayer two-dimension electron gas adjacent to a superconductor film
研究了具有钉扎涡旋晶格的第二类超导体薄膜与双层二维电子气（2DEG）之间的激子凝聚。应用连续介质低能理论，在平均场近似下对晶格模型进行数值模拟，发现如果EC序参量具有涡旋轮廓，则零赝自旋势存在精确的零模和相应的\emph{rational}分数电荷（$μ$）和平均化学势（$h$）：$μ$ =0和$h$ =0;而对于$μ\mathtt{\neq}0$和$h$ =0，谷间混合分裂零能级，并且系统表现出\emph{irrational}部分\emph{axial}电荷。
2010-04-30 cond-mat.mes-hall
Current induced vortex superlattices in nanomagnets
利用Slonczewski-Berger机制数值研究了自旋转移力矩对涡旋态磁性纳米盘的影响。对于同向电流、自旋极化和涡旋极性的情况，确定了临界电流的存在。临界电流区分了两种状态：（i）变形但静止的涡旋状态和（ii）基本上动态的时空周期结构。该结构是一个稳定的涡旋-反涡旋晶格。晶格的对称性取决于所施加的电流值，并且对于高电流（接近饱和），仅观察到正方形晶格。稳定格的大小的一般关系得到解析。
2011-04-13 cond-mat.mes-hall
Direct observation of magnetization dynamics generated by nano-contact spin-torque vortex oscillators
时间分辨扫描克尔显微镜已被用来直接成像纳米接触（NC）自旋扭矩涡旋振荡器（STVO）时，相位锁定到注入的微波（RF）电流的磁化动力学。克尔图像揭示了延伸到NC足迹之外的自由层磁化动态，在那里它们不能被电检测到，但这对共享公共磁性层的锁相STVO至关重要。对于一个单一的NC，动态观察时，不仅STVO频率完全锁定的RF电流，但也为部分锁定状态，其特征在于在RF频率的核心轨迹的周期性变化。对于一对NC，图像揭示了动态的空间特征，电测量显示具有增强的振幅和减小的线宽。从这些图像中获得的洞察力可以提高对多个STVO相互锁相所需条件的理解，从而增强微波功率发射。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
