Resistively-detected NMR lineshapes in a quasi-one dimensional electron system
我们观察到量子霍尔击穿中连续探测到的核磁共振(RDNMR)线形的变化。击穿发生在栅限定的量子点接触(QPC)区域。特别令人感兴趣的是,当体2D电子气(2DEG)被设置为$ν_{\rm{b}} = 2$和QPC填充因子到$ν_{\rm{QPC}} = 1$附近时,观察到的色散线形,惊人地类似于在2D量子霍尔态上观察到的色散线形。这以前未观察到的线型在QPC点同时发生的两个超精细介导的自旋翻转过程中的QPC。这些事件产生了两组不同的原子核,它们以相反的方向极化,并位于一个不同的区域,具有不同的电子极化程度。
2017-05-22 cond-mat.mes-hall
Resistively Detected NMR in Quantum Hall States: Investigation of the anomalous lineshape near $ν=1$
本文对GaAs/AlGaAs中形成的高迁移率二维电子气在$ν=1$附近的核磁共振(RDNMR)线型进行了研究。在较高的朗道水平,应用射频场在核磁共振频率与观察到的纵向电阻的最小值相吻合,预测的简单超精细相互作用图片。然而,在$ν=1$附近,观察到反常的色散线形,其中电阻峰值跟随通常的最小值。为了理解这个反常峰的起源,我们研究了各种RF和样品条件下的共振。有趣的是,我们表明,通过简单地施加直流电流,可以完全反转的线形。我们解释这作为证据,最小值和最大值的线形起源于两个不同的机制。
2007-11-29 cond-mat.mes-hall
Strain-induced enhancement of electric quadrupole splitting in resistively detected nuclear magnetic resonance spectrum in quantum Hall systems
利用量子霍尔效应的击穿效应,研究了GaAs/AlGaAs异质结中四极分裂核自旋态的电相干操纵.通过对异质结构施加外部应力,有意地增强了核自旋能级的电四极分裂。得到了三重峰清晰分离的核磁共振谱,并观察到核自旋能级之间的拉比振荡。比较了四极分裂增强前后自旋回波信号的衰减情况。
2009-12-22 cond-mat.mes-hall
Dispersive line shape in the vicinity of the ν = 1 quantum Hall state: Coexistence of Knight shifted and unshifted resistively detected NMR responses
在量子霍尔效应范围内,测量了探测核磁共振(RDNMR)色散线形(DLS)峰谷之间的频率分裂随填充因子、载流子密度和核同位素的变化。分裂随着填充因子趋于ν = 1而增加,并且与超精细耦合成比例,类似于通常的奈特位移与ν依赖性。峰值频率随磁场在整个研究的填充因子范围内线性移动,并与经典NMR检测到的未移动的底物信号相匹配。因此,分裂的演变完全是由于倾斜特征的奈特位移的变化。核自旋弛豫时间T1在峰值频率处非常长(小时)。这些结果与由于自旋单态D $^-$复合物的存在而局部形成ν = 2相的结果是一致的。
2013-12-18 cond-mat.mes-hall
Simultaneous Measurement of Resistively and Optically Detected Nuclear Magnetic Resonance in the $ν=2/3$ Fractional Quantum Hall Regime
我们观察到的核磁共振(NMR)的分数量子霍尔制度在朗道能级填充因子$ν=2/3$的纵向电阻和光致发光(PL)的同时测量。在$ν=2/3$的自旋相变点处施加一个巨大的电子流,可以诱导出动态的核自旋极化。从电阻和PL强度的变化获得的NMR光谱定性相同,即,骑士移位(自旋极化区)和零位移(自旋非极化区)的共振都观察到。观察到的PL强度的变化被解释为极化核自旋引起的trion散射的结果。我们的结论是,这两种检测方法探测几乎相同的本地现象。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall
Probing Quantum Hall Pseudospin Ferromagnet by Resistively Detected NMR
利用电阻探测核磁共振(RD-NMR)研究了量子霍尔赝自旋铁磁(QHPF)态显著发展的双子带电子系统。结果表明,在总填充因子$ν=4 $附近的易轴QHPF态可由RD-NMR测量检测到。接近朗道能级(LL)交叉点之一时,RD-NMR信号强度和核自旋弛豫速率$1/T_{1}$显著增强,这是低能自旋激发的特征。然而,在另一个相同的LL交叉点处的RD-NMR信号令人惊讶地丢失,这提出了一个难题。
2009-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resistively-detected NMR lineshapes in a local filling $ν< 1$ quantum Hall breakdown
电阻检测NMR(RDNMR)是一种独特的表征方法,能够对单个量子纳米结构(例如量子点接触(QPC))进行高灵敏度NMR检测。在许多研究中,我们使用动态核极化和RDNMR检测的量子霍尔击穿制度的本地QPC填充因子为1($ν_{\rm{qpc}} = 1$)。然而,RDNMR信号的线形被证明是复杂的,仍然没有完全理解。在这里,我们系统地通过电流泵浦从$ν_{\rm{qpc}} = 1$电导平台附近一路向下到夹断点的核自旋,提供了一个明确的证据,即在最低朗道能级的两个边缘通道之间的自旋翻转散射仍然发生在收缩,即使它是接近夹断点($G \approx 10^{-2}$ $2e^{2}/h$)。所收集的RDNMR谱揭示了两套区别的功能。首先,在一个强大的中间隧穿制度,我们观察到一个普通的电阻下降线型,但有趣的是,它的过渡频率如下蛇形图案,在QPC的电子密度的空间调制的指示。其次,在弱隧穿制度,频谱变成一个分散的线形,我们解释由于建立两套核自旋极化,在不同的电子自旋极化接触。
2021-11-11 cond-mat.mes-hall
Resistively detected electron spin resonance and g-factor in few-layer exfoliated MoS2 devices
针对MoS₂器件g因子研究受接触电阻限制的问题,采用带锡欧姆接触的天然n掺杂少层MoS₂器件,通过RD-ESR测得其g因子约1.92且与载流子密度无关,为自旋电子学应用提供支撑。
2025-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Resistively Detected Hole Spin Resonance and Zero-field Pseudo-spin Splitting in Epitaxial Graphene
石墨烯中的电子载流子在室温下显示出高的载流子迁移率。因此,该系统被广泛认为是一种潜在的未来基于电荷的高速电子材料,以补充或取代硅。同时,石墨烯的自旋性质表明了基于自旋的电子学或自旋电子学以及基于自旋的量子计算的改进能力。因此,自旋的检测、表征和输运已经成为石墨烯中感兴趣的主题。在这里,我们报告了一个微波光激发的单层和三层石墨烯的输运研究,揭示了一个意想不到的强大的微波诱导的电响应和双微波诱导的共振直流电阻。结果表明,自旋共振的电阻检测,并提供了一个测量的g因子,自旋弛豫时间,和亚晶格简并分裂在零磁场。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistively detected NMR as a probe of the topological nature of conducting edge/surface states
具有强自旋轨道耦合的拓扑绝缘体(TI)的边缘或表面模式中的电子自旋由于电子自旋锁定于其动量而不能用微波直接操纵。通过对比,我们表明,一个基于磁共振检测核磁共振(RDNMR)的技术可以用来探测表面导电状态的螺旋性质。在这样的实验中,应用射频(RF)场来重新定向核自旋,然后通过超精细相互作用耦合到电子自旋。边界电子的自旋因此可以被调制,导致在核共振频率下电导的变化。在这里,我们证明了电导率是敏感的方向施加的磁场相对于螺旋度的电子。RDNMR信号对角度的这种依赖性探测了导电边缘或表面状态的性质。在量子霍尔制度中的3D TI的情况下,我们建立负责在RDNMR实验中的电导变化的主导机制是基于Overhauser场效应。我们的研究结果表明,使用RDNMR探测TI状态的相同物理基础也使我们能够使用核自旋的RF控制来相干地操纵拓扑保护状态,这可能对新一代设备有用。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing Electron Spin Resonance in Monolayer Graphene
石墨烯中$g$因子的精确值对于所有自旋相关性质及其应用具有根本意义。我们研究了单层石墨烯在Si/SiO2衬底上的电子自旋共振(ESR)检测。令人惊讶的是,1.952+/-0.002的磁矩和相应的g因子对载流子类型、浓度和迁移率不敏感。
2016-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-controlled nuclear magnetic resonance in an AlGaAs/GaAs quantum Hall device
本文研究了带有侧栅的AlGaAs/GaAs量子霍尔器件中的核磁共振(NMR)探测。电子和核自旋之间的超精细相互作用的强度通过使用侧栅极电压相对于极化核自旋调谐二维电子系统的位置来调制。在半导体器件中,通过门调谐技术系统地控制NMR频率。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
NMR probing of the spin polarization of the nu=5/2 quantum Hall state
用电阻探测核磁共振测量As原子核的奈特位移和确定第二朗道能级分数量子霍尔态的电子自旋极化。我们表明,5/2状态是完全极化的实验误差范围内,从而证实了摩尔-里德理论的一个基本假设。我们测量电子加热下的射频激发,并表明,我们能够检测到NMR在电子温度下降到30 mK。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
RD-NMR spectra of the crystal states of the two-dimensional electron gas in a quantizing magnetic field
二维电子气在量子化磁场作用下的输运实验发现了多种均匀和非均匀相,如Laughlin液体、Wigner、Bubble和Skyrme晶体以及量子霍尔条纹态.光泵核磁共振(OP-NMR)在研究具有奇异自旋结构的电子固体(如Skyrme晶体)的磁化和动力学方面也非常有用。最近,它已被证明,一个相关的技术,连续检测的核磁共振(RD-NMR),可以是一个很好的工具来研究的拓扑结构的电子固体在分数和整数量子霍尔制度。本文从理论上计算了二维电子气各晶相的RD-NMR谱线形状,并研究了它们的自旋密度和织构与NMR谱的关系。这使我们能够评估RD-NMR区分各种晶体状态的能力。
2015-11-27 cond-mat.mes-hall
Cyclotron resonance overtones and near-field magnetoabsorption via terahertz Bernstein modes in graphene
受到垂直磁场作用的二维电子系统通过回旋共振(CR)吸收电磁辐射。在这里,我们报告了石墨烯中这种众所周知的行为的定性突破。我们的太赫兹光响应的研究揭示了共振爆发的CR的主泛音,大大超过了在普通CR的位置检测到的信号。根据发达的理论,光响应依赖于磁场,掺杂水平,和样品的几何形状表明,这种异常的起源在于近场磁吸收促进的伯恩斯坦模式,超慢磁等离子体激发重塑的非局部电子动力学。接近CR谐波,这些模式的特征在于平坦的色散和发散的等离子体激元态密度,其强烈地放大辐射吸收。除了基本的兴趣,我们的实验结果和发展的理论表明,通过非局部集体模式的辐射吸收可以促进强烈的光响应,红外和太赫兹技术的潜在有用的行为。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall
Electron spin resonance and collective excitations in magic-angle twisted bilayer graphene
本研究利用电阻检测电子自旋共振技术,在魔角扭曲双层石墨烯中直接观测到莫尔平带半填充附近的微波诱导集体激发,揭示了谷间自旋耦合本质,并证明该共振源于强关联平带中的“Dirac revivals”及同位旋序。
2022-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el