Angular magnetoresistance oscillations in bilayers in tilted magnetic fields
角磁阻振荡(AMRO)最初在有机导体中发现,然后在许多其他层状金属中发现。它应该是可能的,以观察AMRO半导体双层。在这里,我们提出了一个直观的几何解释AMRO的Aharonov-Bohm干涉效应,在真实和动量空间,平衡和不平衡的双层。讨论了在倾斜磁场中金属态双层膜实验中的应用。我们推测,AMRO也可以观察到时,每一层的双层是在复合费米子状态。
2007-02-25 cond-mat.mes-hall
A theory for magnetic-field effects of nonmagnetic organic semiconducting materials
本文提出了有机半导体强磁场效应的普遍机制。当弱磁场(小于几百mT)的磁场长度不超过所涉及的电子态的分子-分子分离和定域长度时,可以显著改变两个相邻有机分子之间的载流子跳跃系数。在光照或强电场作用下,跳跃系数的变化也会导致极化子密度的变化,从而使光电流、光致发光、电致发光、磁电阻和电注入电流对弱磁场变得敏感。该理论不仅可以解释所有观测到的特征,而且为广泛使用的经验拟合公式提供了坚实的理论基础。
2010-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
$Ab$ $Initio$ Study of Magnetic Tunnel Junctions Based on Half-Metallic and Spin-Gapless Semiconducting Heusler Compounds: Reconfigurable Diode and Inverse Tunnel-Magnetoresistance Effect
磁隧道结(MTJ)由于其作为诸如MRAM的非易失性存储器以及用于磁逻辑应用的潜在用途而在过去几十年中吸引了强烈的研究兴趣。半金属磁体(HALF)已被建议作为MTJ的理想电极材料,以实现极大的隧道磁阻(TMR)效应。尽管它们的高TMR比,基于HALTH的MTJ不表现出电流整流,即,二极管效应,这是在磁隧道结概念的基础上实现的受阻和II型自旋无隙半导体(SGS)。所提出的概念最近已被实验证明使用Heusler化合物。在目前的工作中,我们调查从第一性原理MTJ的基础上II型SGS和HMM四元Heusler化合物FeVTaAl,FeVTiSi,MnVTiAl,和CoVTiSb。我们的$ab$ $initio$量子输运计算的基础上的非平衡格林函数方法表明,所考虑的MTJ表现出电流整流与相对较高的开:关比。我们表明,在传统的半导体二极管相比,MTJ的整流偏置电压窗口(或击穿电压)是有限的HMM和SGS Heusler化合物的自旋间隙。本发明MTJ的独特特征在于二极管效应可以动态配置,即,取决于电极磁化的相对取向,MTJ允许电流在一个或另一个方向上通过,这导致反向TMR效应。非易失性、可重构二极管功能、可调整流电压窗口和电极材料的高居里温度的组合使得所提出的MTJ对于室温自旋电子学应用非常有前途,并且为磁存储器和逻辑概念以及逻辑存储器计算开辟了道路。
2022-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Quasiparticles for quantum dot array in graphene and the associated Magnetoplasmons
我们计算了二维(2D)石墨烯层上量子点正方形阵列的低频磁等离子体激元激发谱。限制势与离量子点中心的距离成线性关系。将磁场和约束势中的电子本征态映射到有效磁场中的电子-空穴对的二维平面上。量子点阵列的紧束缚模型导致与孤立的量子点相关的量子数的点间混合的波函数。对于选定的约束,磁场,波矢和频率,我们绘制的色散方程作为周期$d$的晶格的函数。我们得到这些值的$d$产生集体等离子体激发。对于允许的价带和导带之间的跃迁在我们的计算中,我们得到等离子体激元时,$d \lesssim 100 Å$。
2009-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum transport in parallel magnetic fields: A realization of the Berry-Robnik symmetry phenomenon
分析了平行磁场作用下二维电子空穴气体的磁导。结果表明,对于相对于空间反演对称的约束势阱,即使在存在磁场的情况下,也存在与温度相关的弱局域化信号。从这种对称性的偏差导致磁导的配置文件,其中包含的信息,约束的潜力和无序的特性的几何形状。
2001-05-31 cond-mat.mes-hall nlin.CD
High temperature magnetism and microstructure of semiconducting ferromagnetic alloy (GaSb)$_{1-x}$(MnSb)$_{x}$
研究了用脉冲激光沉积法以(GaSb)$_{0.59}$(MnSb)$_{0.41}$共晶化合物为溅射靶生长的较厚(约120 nm)磁性复合薄膜的性质。对于所研究的薄膜,我们观察到铁磁性和反常的霍尔效应在室温以上,这表明存在自旋极化载流子。电子显微镜、原子显微镜和磁力显微镜的观察结果表明,所研究的薄膜具有均匀的柱状结构,而MnSb夹杂物在薄膜表面聚集。这与载流子的高迁移率值非常一致。根据我们的数据,我们得出结论,室温下的磁性和磁输运性质的薄膜所定义的MnSb夹杂物。
2018-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoplasmon excitations in arrays of circular and noncircular quantum dots
本文研究了圆形和非圆形量子点阵列中磁等离子体激元的激发。孤立的抛物线约束电子的理想集体激发的偏差产生的局部扰动的约束势,以及interdot库仑相互作用。后者是不重要的,除非点间分离是点的大小的顺序。局部扰动,如径向非谐性和非圆对称性,导致明确的签名广义科恩定理的违反。特别地,从SO(2)到$C_4$的局部对称性的降低导致不同模式的共振耦合和在功率吸收谱中可观察到的反交叉行为。我们的研究结果与最近的远红外(FIR)传输实验符合得很好。
1999-08-17 cond-mat.mes-hall
Linear magneto-resistance versus weak antilocalization effects in Bi$_2$Te$_3$ films
在硫属拓扑绝缘体材料中,有两种类型的磁电阻效应被广泛讨论:零磁场附近的正磁电阻下降和弱反局域化效应(WAL)以及线性磁电阻效应,这种效应通常持续到高场和高温。我们研究了拓扑绝缘体Bi_2 Te_3薄膜从金属到半导体输运区的磁电阻。虽然在金属样品中,由于WAL与样品的电导率相比很小,WAL难以识别,但MR中的急剧WAL下降明显存在于具有较高电阻率的样品中。为了正确地解释低场MR的量化理论的WAL根据Hikami-Larkin-Nagaoka(HLN)模型,我们发现,经典的(线性)MR效应应该从WAL量子修正分开。否则,单独的WAL拟合在HLN分析中产生不切实际的大系数$α$。
2015-12-29 cond-mat.mes-hall
The fundamentals of harnessing the magneto-optics of quantum wires for designing optical amplifiers: Formalism
量子线在具有降低维度的半导体纳米结构中占据了独特的地位-似乎没有其他系统能够吸引研究人员追求如此多的吸引人的功能。本文研究了对称规范中受纵向电场和垂直磁场作用的量子线中的磁等离子体激元激发。尽管实质性的复杂性,我们得到的本征函数和本征能量的精确解析表达式,使用该计划的阶梯运营商,从根本上表征量子系统。这个研究的关键是一个子带间的集体激发,它演化成一个磁子--高于磁场的阈值--在极大子和磁子之间观察到一个负的群速度。负群速度的证据意味着在增益介质中的反常色散与粒子数反转,形成激光器的激射作用的基础。因此,展开的技术途径是利用磁子特性设计纳米级新型光放大器的设备,从而为新一代激光器铺平道路。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Dynamics of the Compact, Ferromagnetic ν=1 Edge
我们考虑了填充因子为$ν=1$的紧致全自旋极化态的边缘动力学。我们发现,有两套集体激发本地化的边缘附近:研究,无间隙,边缘磁等离子体激元,但也有一个额外的边缘自旋波,下面的散装自旋波连续分裂。我们表明,这两种激发可以软化在有限的波矢量限制系统的潜力软化,从而导致边缘重建自旋纹理或电荷密度波的形成。我们注意到,一个常用的模型的边缘限制潜力是非通用的,因为它系统地低估了纹理的不稳定性。
1999-07-12 cond-mat.mes-hall
Effect of tilted magnetic field on magnetosubbands and conductance of bi-layer quantum wire
对InAlAs/InGaAs和AlGaAs/GaAs异质结垂直双层半导体纳米线中的单电子磁输运进行了理论研究。该磁场平行地指向量子线的主(传输)轴,并且磁场的两个非零分量(即横向分量和垂直分量)允许分别改变层内和层间子带混合的幅度。我们详细分析了在生长方向上对称和非对称约束势下,高达几特斯拉的强倾斜磁场对能量色散关系E(k)的影响。这些计算的能量色散关系随后被用来表明,双层纳米线的电导值可以跳跃,以及由几个电导量子的下降时,费米能量的变化,结合自旋塞曼效应可以给出一个适度的自旋极化电流。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall
Ballistic magnetoresistance in small-size carbon nanotubes devices
本文采用标准紧束缚方法,从理论上研究了单壁碳纳米管在弹道输运体系中的磁电阻效应。主要的注意力是针对自旋极化电输运的存在下,无论是轴向或垂直磁场。该方法考虑了塞曼分裂以及尺寸和手性效应。这些因素(连同由于强纳米管/电极耦合而导致的能级的加宽)导致超小SWCNT中Aharonov-Bohm振荡的轮廓的严重修改。其他值得注意的发现是,在平行配置(轴向磁场)的弹道磁导是负(正)扶手椅(半导体锯齿形)纳米管,而在垂直配置的磁阻几乎为零扶手椅和锯齿形单壁碳纳米管。
2006-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of magneto-optical properties of neutral and charged excitons in GaAs/AlGaAs quantum dots
对弱限制GaAs/AlGaAs量子点的磁光性质进行了详细的理论研究。我们着重于中性和带电激子态的抗磁系数和$g$ -因子,以及它们随沿$[001]$方向施加的磁场的不同点尺寸的演化。对于计算,我们利用组合的${\bf k}\cdot{\bf p}$和组态相互作用方法。我们将理论分解为四个精度水平,即,(i)单粒子电子和空穴态,(ii)非相互作用的电子-空穴对,(iii)由两个准粒子的基态构成并通过库仑相互作用(即具有最小量的相关性)相互作用的电子-空穴对,以及(iv)包括相关性效应的电子-空穴对。上述方法使我们能够确定各种单粒子和多粒子效应对所研究的磁光特性的主要影响,从而可以使用尽可能简单的模型表征实验,但保留详细的物理图像。
2020-08-27 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductance, Quantum Hall Effect, and Coulomb Blockade in Topological Insulator Nanocones
通过圆柱形拓扑绝缘体(TI)纳米线的磁输运是由量子限制和几何(Aharonov-Bohm和Berry)相之间的相互作用。在这里,我们认为,更广泛的类TI纳米线具有不同的半径-其中一个均匀的同轴磁场诱导一个不同的Aharonov-Bohm通量,产生一个非平凡的质量一样的潜力沿线-是通过研究其最简单的成员,一个TI nanocone。这种纳米锥允许观察有趣的介观传输现象:虽然在垂直磁场的电导是量子化的,由于高阶拓扑铰链状态,它显示了共振传输通过狄拉克朗道能级在同轴磁场。此外,它可以作为一个量子磁瓶,限制表面狄拉克电子,并导致一个主要的相互作用为主的库仑阻塞型制度。我们数值计算表明,上述效果发生的实验可访问的系统大小和磁场的值,这表明TI nanocone结可以作为狄拉克电子光学设置的积木。
2020-03-31 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductance of parabolically confined quasi-one dimensional channels
在修正的线性响应理论的框架下,研究了弹性散射中沿抛物线约束的准一维通道的导电问题。对于零磁场的电导的一个明确的多通道表达式,与文献中的一致。在存在磁场B的情况下,得到了一个类似的新的多通道表达式||z垂直于沿着x轴的通道。隧道散射过程的特征时间和出现在任一表达式中的透射和反射系数之间建立了明确的联系。正如预期的那样,对于非耦合通道的有限场表达式给出了完整的(Landauer型)电导的N个平行通道,尚未在文献中报道的结果。此外,它明确说明了霍尔场和限制电位,是有效的,略有修改,在(x,z)平面的倾斜磁场。
2002-02-11 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistive effect in graphene nanoribbon due to magnetic field induced band gap modulation
通过施加均匀的垂直磁场(B-field),扶手椅型石墨烯纳米带(AGNR)的电子性质可以从半导体状态显著改变为金属状态。在这里,我们从理论上研究了由垂直的B-场引起的带隙调制。所施加的B场导致最低的传导子带和最高的价子带彼此靠近以形成n=0的朗道能级。我们利用这种效应来实现设备相关的MR调制。与传统的自旋阀不同,这种固有的MR效应是在不使用任何铁磁引线的情况下实现的。二聚体数目Na= 3 p +1 [p= 1,2,3,.]显示最有前途的行为MR应用,具有大的电导调制,因此,在最佳的源极-漏极偏置的高MR比。然而,由于费米函数分布的扩展,在较高温度下MR被抑制。我们还研究了源漏偏置在优化MR的重要性。最后,我们表明,边缘粗糙度的AGNRs有意想不到的效果,提高磁灵敏度的设备,从而增加MR比。
2010-06-30 cond-mat.mes-hall
First-principles study on magnetic tunneling junctions with semiconducting CuInSe${}_{2}$ and CuGaSe${}_{2}$ barriers
本文从理论上研究了具有半导体势垒的两种磁性隧道结CuInSePDMATHABMM(CIS)和CuGaSePDMATHABMM(CGS),它们是最近报道的混合半导体势垒CuIn ${}_{1-x}$ Ga $_{\it x}$ Se ${}_{2}$的终端化合物.为了讨论这些系统的输运性质,我们分析了复杂的能带结构,磁阻(MR)的比率,和电阻面积产品($RA$)通过使用第一性原理计算结合Landauer公式。结果表明,$Δ_{1}$波函数对CIS和CGS基MTJ的自旋相关隧穿输运都有显著的贡献。我们还发现,基于CGS的MTJ具有比基于CIS的MTJ大得多的MR比和略高的$RA$,这表明对于基于CuIn ${}_{1-x}$ Ga ${}_{x}$ Se ${}_{2}$的MTJ中的较高Ga浓度$x$,期望更大的MR比。通过改变CIS和CGS的Cu 3 $d$态的库仑排斥,进一步研究了势垒带隙与MR比之间的关系.结果表明,具有较大带隙的势垒产生较大的MR比。还给出了CIS-、CGS-和MgO基MTJ之间的MR比和$RA$的比较。
2017-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scaling of intrinsic domain wall magneto-resistance with confinement in electromigrated nanocontacts
在这项工作中,我们研究了畴壁限制的本征畴壁磁电阻(DWMR)的演变。清洁坡莫合金缺口半环纳米接触制造使用一个特殊的超高真空电迁移过程,以定制的尺寸的线原位,并通过由此产生的畴壁限制,我们定制的畴壁宽度从几十nm下降到几nm。通过测量的电阻相对于所施加的磁场方向的依赖性,我们提取的贡献的一个单一的域壁的MR的设备,作为在限制电位的域壁宽度的函数在缺口。在这个尺寸范围内,发现一个固有的正MR,其占主导地位的各向异性MR,通过比较微磁模拟证实。此外,发现MR与畴壁的尺寸$δ_{DW}$单调成比例,为1/ $δ_{DW}^b$,具有$b=2.31\pm 0.39 $。实验结果得到了基于从头计算密度泛函理论的量子力学输运模拟的支持。
2018-12-13 cond-mat.mes-hall
Spin polarized current and shot noise in carbon nanotube quantum dot in the Kondo regime
利用非平衡格林函数和几种互补多体近似,计算了自旋轨道近藤机制下碳纳米管半导体量子点的散粒噪声和自旋相关电导.指出了在此范围内实现隧道磁电阻巨值的可能性,并讨论了其栅极控制的前景。我们还分析了对称破缺微扰对散粒噪声的影响,特别强调了自旋相关效应。给出了噪声Fano因子受磁场、电极极化和自旋反转过程影响的栅和偏置依赖关系。
2010-03-04 cond-mat.mes-hall
Two-Dimensional Magnetotransport in a Black Phosphorus Naked Quantum Well
黑磷(bP)是第二种已知的具有层状晶体结构的元素同素异形体,其可以机械剥离至原子层厚度。我们已经制造了bP裸量子阱的背栅场效应晶体管的几何形状与bP的厚度范围从$6\pm1$ nm到$47\pm1$ nm。使用封装聚合物覆盖层,我们已经抑制了bP氧化,并观察到场效应迁移率高达600厘米$^2$ /Vs和开/关电流比超过$10^5$。重要的是,在高达35 T的磁输运测量中观察到的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡揭示了在bP/氧化物界面的积累层中存在具有薛定谔费米子特征的2-D空穴气。我们的工作证明了二维电子结构和二维原子结构是相互独立的。二维载流子限制可以在层状半导体材料中实现,而不必接近原子层厚度,这对于在少数层限制中变得越来越反应性的材料例如bP是有利的。
2014-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative longitudinal magnetoresistance in GaAs quantum wells
负纵向磁电阻(NLMR)最近已经在各种拓扑材料中观察到,并且通常被认为与具有定义的手征的Weyl费米子有关。在这里,我们报告非外尔GaAs量子阱的NLMR。在没有磁场的情况下,随着温度的降低,量子阱表现出从类金属行为到金属行为的转变。我们观察到明显的NLMR高达9特斯拉的温度以上的过渡和弱的NLMR在低磁场的温度接近过渡和低于5 K。所观察到的NLMR显示出各种类型的磁场行为类似于拓扑材料中报道的那些。我们把它们归因于微观无序,并使用现象学的三电阻模型来解释它们的各种特征。我们的研究结果展示了微观无序在新现象发生中的新贡献。它们可能会刺激通过无序/缺陷纳米工程调谐电子特性的进一步工作。
2018-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Collective properties of magnetobiexcitons in quantum wells' and graphene superlattices
提出了在强磁场下,半导体量子阱和石墨烯超晶格组成的电子空穴交替层超晶格中准二维空间间接磁双激子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)和超流性.在高磁场极限下,量子阱和石墨烯层组成的超晶格中具有偶极-偶极排斥的磁激子稀气体的两个不同的哈密顿量被简化为无磁场的二维激子稀气体的一个有效哈密顿量.此外,对于$N$激子,我们通过在电子(e)和空穴(h)的相对运动的坐标上积分,将$2N\times 2$维空间的问题简化为$N\times 2$维空间的问题。本文研究了在强磁场中,电子层和空穴层交替排列的超晶格中的二维间接磁激子相互作用系统的基态不稳定性。本文研究了由一对偶极矩相反的间接激子组成的准二维间接磁双激子稳定系统。在二维间接磁双激子系统中,以电四极子的形式相互作用,得到了量子阱和石墨烯实现的超流组分$n_{s}(T)$的密度和从Kosterlitz无相变相变到超流态的温度.
2008-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bose-Einstein condensation and superfluidity of magnetobiexcitons in quantum wells' and graphene superlattices
提出了在强磁场下,半导体量子阱和石墨烯超晶格组成的电子空穴交替层超晶格中准二维空间间接磁双激子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)和超流性.在高磁场极限下,量子阱和石墨烯层组成的超晶格中具有偶极-偶极排斥的磁激子稀气体的两个不同的哈密顿量被简化为无磁场的二维激子稀气体的一个有效哈密顿量.此外,对于$N$激子,我们通过在电子(e)和空穴(h)的相对运动的坐标上积分,将$2N\times 2$维空间的问题简化为$N\times 2$维空间的问题。本文研究了在强磁场中,电子层和空穴层交替排列的超晶格中的二维间接磁激子相互作用系统的基态不稳定性。本文研究了由一对偶极矩相反的间接激子组成的准二维间接磁双激子稳定系统。在二维间接磁双激子系统中,以电四极子的形式相互作用,得到了量子阱和石墨烯实现的超流组分$n_{s}(T)$的密度和从Kosterlitz无相变相变到超流态的温度.
2007-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Commensurability oscillations in a quasi-two-dimensional electron gas subjected to strong in-plane magnetic field
本文对受单向周期势调制的准二维电子气在强面内倾斜磁场作用下的可压缩性振荡进行了理论研究。由于有限宽量子阱中面内场分量和限制势的耦合,原本为圆形的回旋轨道变得各向异性并倾斜出样品平面。一个准经典的理论方法,涉及的磁阻振荡的指导中心漂移,扩展到这种情况下。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall
Magnetism and Magneto-optical Effects in Bulk and Few-layer CrI$_3$: A Theoretical GGA + U Study
在半导体Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$和CrI $_3$的原子薄膜中的铁磁性的最新发现为二维(2D)极限中的磁性的基础物理以及基于2D磁性材料的技术应用释放了许多机会。本文基于密度泛函理论,采用广义梯度近似和原位库仑排斥方法,对多层膜[单层膜、双层膜和三层膜]和体CrI $_3$的磁、电、光和磁光性质进行了全面的理论研究.有趣的是,所有的结构被发现是单自旋铁磁(FM)半导体。它们都具有大的面外磁各向异性能(MAE),为$\sim$ 0.5 meV/Cr。这些大MAE抑制横向自旋波动,从而稳定在有限的温度下的ML极限的长程磁序。它们还表现出强烈的MO效应,其克尔和法拉第旋转角与最知名的块状MO材料相当。在光学和MO光谱的主要功能的形状和位置被发现是几乎与厚度无关,虽然克尔旋转角的大小随膜厚度单调增加。根据计算的交换耦合参数,计算的光学电导率,MO克尔和法拉第旋转角估计的磁转变温度与现有的实验数据吻合得很好。计算的MAE以及光学和MO性质的计算轨道分解的态密度,带态对称性和偶极选择规则进行了分析。我们的研究结果表明,这些单自旋FM半导体CrI $_3$薄膜中的大面外MAEs和强MO效应表明,它们将在半导体MO和自旋电子学纳米器件中找到有价值的应用。
2019-02-11 cond-mat.mes-hall
Novel Collective Excitation in Spin Textured Edges of Quantum Hall Systems
本文研究了填充因子为1的二维电子气在有磁场存在时边缘的电磁性质。自旋织构边缘的存在被证明是塞曼耦合和约束势的光滑性的函数。我们还计算了自旋织构相的低能激发。我们得到,除了经典的边缘磁等离子体在小波矢量,有一个几乎无色散的激发,在零波矢量的能量有限的差距。这种激发与自旋织构边缘相的对称性破缺有关。
1997-02-27 cond-mat.mes-hall
Why a magnetized quantum wire can act as an optical amplifier: A short survey
本文综述了半导体量子线中磁等离子体激元激发的基本问题,该量子线的特征是具有谐波限制势,并受到外加(垂直)磁场的影响。我们在Bohm-Pines随机相位近似的框架下研究了两子带模型中的电荷密度激发。这个问题涉及到两个长度尺度:${\it l}_0=\sqrt{\hbar/m^*ω_0}$和${\it l}_c=\sqrt{\hbar/m^*ω_c}$,它们表征了约束和磁场($B$)的强度。从本质上讲,我们专注于设备方面的子带间集体(磁子)的激发,它观察到一个负群速度之间的maxon和roton。因此,它导致了类似快子(超光速)的行为,而不必引入负能量。负群速度的存在清楚地表明,由于由满足条件$B> B_{th}$的磁场引起的亚稳态而引起的粒子数反转的介质; $B_{th}$是低于其磁子不存在的阈值。对负群速度的兴趣是基于具有反转布居数的介质中的反常色散,使得在感兴趣的频率处发生增益而不是吸收。具有反转布居的介质具有放大确定波长的小光信号的显著能力,即,它可以用作{ \em有源}激光介质。对增益系数的广泛审查表明了一个有趣而重要的应用:基于这种磁振子模式设计的电子器件可以用作光学放大器。检查磁场对磁共振寿命的依赖性使我们推断出相对较小的磁场是最佳的。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
Layer-Dependent Phonons, Excitons, and Magneto-Optical Phenomena in CrSBr: A Mini Review
National Center for Nanoscience and Technology(中国科学院国家纳米科学中心);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);University of Warsaw(华沙大学);CNRS–UGA–UPS–INSA–EMFL(法国国家科学研究中心-格勒诺布尔阿尔卑斯大学-图卢兹第三大学-INSA图卢兹-东洛林大学);University of Sapienza(罗马第一大学)
本文综述了二维磁性材料CrSBr从块体到单层的层依赖声子、激子及磁光性质,涵盖晶体结构、自旋-声子耦合与激子景观,并展望其在自旋电子学等领域的应用前景。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum effects in graphitic materials: Colossal magnetoresistance, Andreev reflections, Little-Parks effect, ferromagnetism, and granular superconductivity
不同于更常见的本地电导光谱,非本地电导可以区分非拓扑零能量模式本地化周围的不均匀性,和真正的马约拉纳边缘模式的拓扑阶段。特别是,负的非局部电导是由交叉Andreev反射。在石墨烯中,Andreev反射和带间Klein隧穿通过超导(SC)对势或静电势的作用耦合类电子和类空穴状态。我们在这里探测改性石墨样品中的量子现象。使用Quantum Design物理性质测量系统进行低温至室温下的四点接触传输测量。观察到的负非局域微分电导Gdiff探针的Andreev反射在壁的SC颗粒耦合通过半导体矩阵的约瑟夫森效应。此外,Gdiff显示了电阻式随机存取存储器器件特有的蝴蝶形状。在磁场中,Andreev反射抵消了原本降低的传导的影响。在低温下,磁阻显示出不可逆的但强烈的巨大振荡,这是已知的量子性质。此外,我们还发现了表面上颗粒状的SC以及铁磁性的证据。此外,Little-Parks效应在经典的小振幅和相位滑移驱动的大振幅振荡的磁阻。因此,石墨材料显示出量子电子学应用的潜力,包括整流和拓扑状态。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Experimental evidence for topological phases in the magnetoconductance of 2DEG-based hybrid junctions
虽然到目前为止,认为面外磁场的应用对于人工设计的混合超导-半导体结中的马约拉纳相的形成是有害的,但是最近的几项理论研究已经发现它在建立这样的拓扑相1-5中确实有用。基于二维电子气(2DEG)的混合结在完全面外磁场下的磁导中,出现了量子化平台的Majorana相.在2DEG中的大的横向Rashba自旋轨道相互作用,以及强的磁轨道效应,产生拓扑相变到非平凡相托管Majorana模式。这种马约拉纳模式形成在具有混合超导体-半导体完整性的2DEG基导线的端部。在这里,我们报告的实验观察约瑟夫森结,基于In0.75Ga0.25As 2DEG,通过扫描面外磁场小到0 < B(mT)< 100和探测的电导突出的特征量化的磁导平台。我们的方法对(i)创建和检测的拓扑相位在小的平面外磁场,和(ii)集成的阵列的拓扑约瑟夫森结在一个单一的芯片铺平了道路,可扩展的量子集成电路的发展,其潜在的应用容错量子处理和计算。
2020-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Revealing the Anisotropic Thermal Conductivity of Black Phosphorus using the Time-Resolved Magneto-Optical Kerr Effect
黑磷(BP)是一种直接带隙半导体材料,在电子学、光子学和能量转换等领域具有巨大的应用潜力。然而,由于缺乏可靠和准确的测量技术来表征微米尺寸的各向异性样品,BP的各向异性热性能的实验表征极具挑战性。在这里,我们报告的各向异性导热系数的散装BP沿三个主要的晶体取向的测量结果,使用新的时间分辨磁光克尔效应(TR-MOKE)与增强的测量灵敏度。二维束偏TR-MOKE信号测得沿锯齿晶向的热导率为84 ~ 101 W/(m*K),是沿扶手椅晶向热导率(26 ~ 36 W/(m*K))的近3倍。BP的贯通面热导率范围为4.3至5.5 W/(m*K)。首次采用第一性原理计算预测了BP中声子沿面内Z字形和扶手椅方向以及沿穿面方向的输运。这项工作成功地揭示了各向异性热传输的基本机制,沿三个结晶方向在散装BP,我们的第一性原理为基础的理论预测和实验表征散装BP的各向异性热导率之间的良好协议所证明的。
2015-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium, weak-field induced magnetism: a mechanism for magnetobiology
长期以来,人们一直在探索弱磁场与生物物质相互作用的物理机制。有两个因素阻碍了这种机制的发展:第一,细胞环境的高(室温)温度,其中弱的静态磁场诱导(经典的)零平衡响应。其次,细胞环境中的摩擦力很大,阻止了弱场改变非平衡过程,如电荷的自由扩散。在这里,我们研究了一类非平衡稳态的细胞离子在一个封闭的潜力,其中的响应(弱,均匀,静态)磁场生存强摩擦和热波动。磁场引起离子以回旋频率进行的旋转运动。这种非平衡态是由作用于离子的白噪声产生的,而非局部(含记忆)摩擦和噪声是由平衡热浴产生的。该白噪声的强度可以是弱的,即比热噪声强度小得多。
2022-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Magnetoconductance signatures of subband structure in semiconductor nanowires
半导体纳米线中的径向限制势在决定其量子输运性质方面发挥着关键作用。以前的研究表明,当电子态被限制在壳层中时,轴向磁场会引起磁通周期电导振荡。这种效应是由于轨道角动量与磁通量的耦合。在这里,我们进行计算的能级结构,因此电导,更一般的情况下,从一个平面电位强表面带弯曲。横向态并不局限于壳层,而是分布在整个纳米线上。研究发现,在一般情况下,子带能谱是非周期的门电压和磁场的函数。原则上,这允许从准弹道装置的磁导图案精确识别被占据的子带。随着电位的增加,非周期性变得更加明显。引入了一种定量的方法,用于匹配的电导数据的子带结构中的功能,从一个特定的径向电位,其中使用的潜在的功能形式,取决于两个自由参数。最后,在低温下测量了短沟道InAs纳米线FET器件,以寻找揭示子带结构的电导特征。特征被识别并显示为与三个特定子带一致。实验分析的背景下,弱本地化制度,但是,我们发现,预测的子带效应弹道输运时,应保持可见的背散射占主导地位的带间散射,预计该设备。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci