Intermediate fixed point in a Luttinger liquid with elastic and dissipative backscattering
在最近的工作[物理学。{ \bf 108}，136401（2012）]我们已经解决了具有散射体的Luttinger液体的问题，该散射体允许相干和非相干散射通道。我们已经发现，与此模型相关的物理是从凯恩和费舍尔分析的弹性杂质设置，从Furusaki和Matveev研究的非弹性散射的情况下，有质的不同，从而提出了一个新的范式图片Luttinger液体与杂质。在这里，我们提出了一个广泛的研究这个问题的重整化群流，不动点景观，并在这些不动点附近的缩放。我们的分析是非微扰的弹性隧穿振幅，采用瞬子计算在一个或两个可用的弹性隧穿通道。我们的分析占非平凡的克莱因因素，这代表任何或费米子统计。这些克莱因因素需要考虑到由于高阶隧穿过程发生的事实。特别地，我们找到一个稳定的固定点，其中输入电流在前向和后向散射光束之间被分离为${1 \over 2}$ - $1\over 2$。完全后向散射和完全前向散射之间的这个中间固定点对于Luttinger参数$g<1$是稳定的。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rashba spin precession in quantum Hall edge channels
在强垂直磁场作用下的二维电子系统的边界上形成准一维边缘沟道。我们考虑Rashba自旋-轨道耦合，诱导结构反转不对称性，对它们的电子和输运性质的影响。我们的分析和数值计算结果表明，自旋分裂量子霍尔边缘通道表现出类似于Rashba分裂量子线的性质。抑制后向散射和长的自旋寿命使这些边缘通道观察电压控制的自旋进动的理想系统。基于后者，我们提出了一种无磁体自旋相关电子干涉仪。
2004-09-22 cond-mat.mes-hall
Unconventional spin texture in a non-centrosymmetric quantum spin Hall insulator
我们提出，同时存在的Rashba和带反转可以导致一个Rashba的自旋分裂形成的两个带具有相同的面内螺旋自旋织构。由于这种非常规的自旋织构，在边缘和体电导通道中禁止背散射。我们提出了一个新的非中心对称蜂窝晶格量子自旋霍尔（QSH）绝缘体家庭形成的IV，V，和VII元素与此属性。由Bi，Pb和I原子形成的系统是机械稳定的，并且具有60 meV的大的Rashba自旋分裂和0.14 eV的大的非平凡带隙。由于边缘和体态受到TR对称性的保护，与大多数掺杂的QSH绝缘体中发生的情况相反，体态不会对电子输运中的背散射做出贡献，从而允许构建具有较少能量损失的自旋电子器件。
2018-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling into Nonequilibrium Luttinger Liquid with Impurity
我们评估隧穿率进入/从电压偏置量子线含有弱背散射缺陷。在这样的导线中相互作用的电子形成了真正的非平衡态的Luttinger液体（LL）。该状态是由于非弹性电子背散射导致具有典型频率$\hbar ω\leq U$的非平衡等离子体激元的发射而产生的。隧道速率被分成两个边缘。当库仑相互作用不太强时，费米边的隧穿指数为正，与平衡态LL的隧穿指数相等，而侧边$E_F-U$的隧穿指数为负.
2009-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin and transport effects in quantum microcavities with polarization splitting
从理论上研究了激子-极化激元在各向异性量子微腔中的输运性质。考虑到微观对称性的结构，允许的横向（TE-TM）和各向异性分裂的极化激元状态。分裂相当于一个有效的磁场作用于极化激元赝自旋，和极化转换的微腔中所示的激子极化激元自旋进动和弹性散射的相互作用引起的。此外，我们考虑了极化激元的自旋相关干涉导致的弱局域化，并计算了不同极化下的相干后向散射强度。我们的研究结果与最近的实验数据非常一致。
2010-05-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum antidot as a controllable spin injector and spin filter
我们提出了一种基于嵌入在窄量子线中的边缘态机制的反点的设备，该设备可以用于注入和/或控制自旋极化电流。该器件的工作原理是基于从一个边缘态到另一个边缘态的共振背散射效应，通过局域准束缚态，结合在足够高的磁场中准束缚态的塞曼分裂效应。我们概述了设备的几何形状，提出了详细的量子力学输运计算，并提出了一个可能的方案来测试设备的性能和功能。
2004-05-05 cond-mat.mes-hall
Controlling spin polarization of a quantum dot via a helical edge state
利用广义主方程方法研究了自旋为1/2的塞曼分裂量子点与螺旋Luttinger液体的弱耦合.当量子点和HLL的量子化轴非共线时，HLL在量子点上感应出由施加的偏置电压控制的可调磁化方向。HLL的背散射电导（BSC）是有限的，并显示出共振特性时，偏置电压等于塞曼能量的幅度。所观察到的偏置电压的BSC不对称性直接反映了HLL自旋的量子化轴。
2014-07-11 cond-mat.mes-hall
Inter-edge strong-to-weak scattering evolution at a constriction in the fractional quantum Hall regime
报道了分数量子霍尔机制中分裂栅收缩区边间隧穿的栅压控制。定量协议的行为预测的手性Luttinger液体之间的平衡准粒子传输显示在低温下在特定值的背散射强度。当通过改变栅压降低后者时，隧穿电导的零偏置峰演化为最小值，并出现非线性类空穴特性。我们的分析强调了局部填充因子在分裂栅收缩区中的作用。
2004-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transmission coefficient through a saddle-point electrostatic potential for graphene in the quantum Hall regime
从半相干态波包在高磁场下的散射出发，通过二次鞍点静电势描述的光滑收缩，我们解析地推导了量子霍尔机制下石墨烯中电子的透射系数.我们发现异常的半量子化的电导步骤，四舍五入的后向散射振幅有关的曲率的潜力。此外，在鞍点势本身在空间上不对称的情况下，石墨烯中的电导破坏了粒子-空穴对称性。这些结果都有影响的解释分裂门传输实验，并为石墨烯的量子逾渗模型的推导。
2010-10-20 cond-mat.mes-hall
Particle-hole symmetric Luttinger liquids in a quantum Hall circuit
我们报告通过分裂栅收缩的整数量子霍尔（QH）制度的二维电子系统上制作的电流传输数据。分裂栅极偏置驱动器间的边缘后向散射，并示出导致抑制或增强传输，与预期的线性费米液体行为形成鲜明对比。这种演变的粒子-空穴对称性，并允许我们得出结论，一类意想不到的门控粒子-空穴对称手性Luttinger液体（CLLs）可以存在于我们的QH电路的边缘。这些结果突出了粒子-空穴对称性对CLL边缘态性质的作用。
2005-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Manipulating quantum Hall edge channels in graphene through Scanning Gate Microscopy
我们展示了量子霍尔边缘通道的背散射在一个狭窄的石墨烯霍尔酒吧的证据，诱导的扫描门显微镜，我们可以定位与纳米精度的导电尖端的门控效应。我们表现出完全控制的边缘通道，并能够，由于尖端电位的空间变化，以分离共同传播的边缘通道中的霍尔酒吧，创建不同的载流子密度，尚未观察到在基于顶栅或分裂栅的设备之间的区域的结。相应的量子散射问题的解决方案，以证实这些结果，并讨论了可能的后续实验。
2017-10-12 cond-mat.mes-hall
Quantum transport through pairs of edge states of opposite chirality at electric and magnetic boundaries
我们从理论上研究了量子霍尔系统中的电输运，该系统具有体载流态和边缘载流态。空间变化的磁约束和电约束产生成对的载流线，所述载流线取决于约束是由磁分裂栅极还是磁条栅极施加而在相同或相反方向上漂移。我们研究的电子结构，通过计算的本地态密度和导电性的通道作为这些状态的手征性和波函数重叠的函数。我们证明了高或低的磁场取决于对边缘状态的手征和与碰撞过程相关的背散射振幅的手征的电导率峰的移位。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled topological conducting channels in bilayer graphene
在二维六角晶格的动量空间中存在不等价的谷K和K'提供了一个新的电子自由度，对它的操纵可能导致新类型的电子学，类似于电子自旋所起的作用。在具有破缺的反转对称性的材料中，例如电选通双层石墨烯，动量空间Berry曲率$Ω$在K和K'谷中具有相反的符号。沿着片材的内部边界的$Ω$的符号反转产生用相反的谷指数编码的反向传播的一维导电模式。这些金属态在没有谷混合散射的情况下在拓扑上被保护免受背散射，因此可以弹道地携带电流。在双层石墨烯中，$Ω$的反转可以发生在AB和BA堆叠结构域的结构域壁处，或者发生在两个相反门控区域的线结处。后一种方法可以提供可扩展的平台来实现valleytronic操作，例如阀和波导，但实现起来在技术上具有挑战性。在这里，我们制造了一个双分裂栅结构的双层石墨烯和证明预测的金属状态的运输证据。在没有磁场的情况下，它们具有高达几百纳米的平均自由程。垂直磁场的应用抑制背散射显着，并使400纳米长的结表现出电导接近4 $e^2/h$在8特斯拉的弹道极限。我们的实验为实现门控弹道谷输运和原子级薄材料中谷电子应用的发展铺平了道路。
2016-11-01 cond-mat.mes-hall
Probing strain modulation in a gate-defined one dimensional electron system
半导体上的栅极图案化通常用于静电限制电子移动到减小的尺寸中。在进行大多数研究的低温下，图案化栅极和半导体之间的差异热收缩通常导致可感知的应变调制。这种调制应变对埋在半导体中的导电沟道的影响早已被认识到，但测量其幅度和变化是相当具有挑战性的。在这里，我们提出了一种方法来测量调制在栅极定义的GaAs为基础的一维通道应用连续检测NMR（RDNMR）与原位电子耦合到四极核。从四极分裂共振推导出的检测到的应变幅度在空间上变化为$10^{-4}$的数量级，这与基于弹性应变模型的预测变化一致。我们估计在界面处产生的初始横向应变$ε_{xx}$约为$3.5 \times 10^{-3}$。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall
Electron paths and double-slit interference in the scanning gate microscopy
分析了基于二维电子气的固态双缝干涉仪中的电子路径，并利用扫描门显微镜（SGM）对电子路径进行了映射。考虑了一种具有用于电子检测的分裂出口的量子点源极接触和漏极接触的器件。我们研究了SGM图的源漏电导（$G$）作为探针位置的函数，发现对于一个窄漏的经典电子路径清楚地解决，但没有任何痕迹的双缝干涉。后者仅存在于后向散射（$R$）概率的SGM图中。双缝干涉在$G$图中发现，用于更宽的漏极接触，但以损失电子轨迹信息为代价。还讨论了$G$和$R$映射随散射装置几何参数变化的稳定性。我们讨论了杨氏干涉的相互作用和各种电子路径之间的尖端和电子探测器引入的干扰效应。
2015-03-06 cond-mat.mes-hall
In-plane gate induced transition asymmetry of spin-resolved Landau levels in InAs-based quantum wells
本文研究InAs基量子阱中面内栅电场对自旋分辨朗道能级跃迁的影响，通过静电调控边缘通道实现自旋极化分离，并揭示横向电场方向改变导致量子霍尔平台跃迁偏移约0.1 T的自旋相关机制。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall
Scanning gate microscopy mapping of edge current and branched electron flow in a transition metal dichalcogenide nanoribbon and quantum point contact
我们研究了扫描门显微镜（SGM）电导映射的$\mathrm{MoS}_2$锯齿形带利用紧束缚和连续模型。我们表明，即使一个原始的nanoriginal的边缘模式是强大的背散射的潜在的尖端诱导，电导映射揭示存在的边缘模式和量化的自旋和谷电流携带模式。通过检查从分裂栅量子点接触（QPC）的电子流，我们发现，映射的电流流动允许确定量子点接触中的量子化的性质，因为自旋轨道耦合强度影响电流退出收缩的分支的数量。在电导映射中发现的径向电导振荡条纹揭示了对应于自旋和谷相反模式的载流子的两种可能的波矢量的存在。最后，我们表明，无序诱导谷混合导致的径向条纹的跳动模式。
2020-05-15 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport on quantum spin Hall edge coupled to bulk midgap states
我们考虑量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘上的磁输运，在存在大量的midgap状态“侧耦合”的边缘。在存在磁场的情况下，中间带隙能级自旋分裂，这些能级与巡回边缘态的杂交导致反向散射，并随之增加电阻。我们发现，有一个奇异的尖状贡献的正磁电阻产生的共振midgap状态弱耦合到边缘。奇异行为持续相干和非相干的边缘输运制度。我们使用发展的理论来拟合的实验数据的单层WTe $_2$在液氦温度下的磁电阻。拟合的结果表明，在具有长边沟道的单层WTe $_2$上的实验中观察到的在弱磁场中的电阻的尖点状行为确实可以通过螺旋边态与自旋分裂的体中间带隙态的杂交来解释。特别是，外部磁场的方向上的磁阻的依赖性很好地描述了由非相干的边缘传输理论，在同一时间是相当不同的一个预期的磁场诱导的边缘间隙。
2023-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anomalous magnetotransport in wide quantum wells
本文介绍了准三维PbTe宽量子阱的磁输运实验。观察到霍尔电阻中的平台状结构，其以与从量子霍尔效应已知的相同方式对应于Shubnikov de Haas振荡。在Rxy高原的发病不对应于2D填充因子，但符合占领的3D（散装）朗道水平。同时，观察到非局部信号，其对应于Rxx和Rxy中的结构，并且精确地满足Onsager-Casimir关系（Rij，kl（B）= Rkl，ij（-B））。我们解释的行为在边缘通道运输控制的永久反向散射整个系统的“decreative EC -环”在散装区域。长程电位波动的振幅的顺序的子带分裂的解释在这个电子系统中发挥了重要作用。
1997-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Robust protocols to reveal anyonic time-exchange phase
本研究提出基于局部任意子时间交换链接的鲁棒协议，揭示任意子时间交换相，并推导出新的非平衡波动-耗散关系以分离统计相位与标度维度。
2026-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Orbital Stark effect and quantum confinement transition of donors in silicon
半导体中单个杂质束缚电子到门诱导表面态的绝热穿梭最近引起了很多关注，主要是在固态量子计算机架构的背景下。最近的一项输运光谱实验首次能够探测埋在栅极附近的硅中单个施主的斯塔克位移光谱。在这里，我们提出了完整的理论模型，涉及大规模的量子力学模拟，用于计算斯塔克移动施主态，以解释实验数据。在超过一百万个原子的域上使用原子紧束缚技术不仅有助于纳入主体的完整能带结构，而且还可以处理现实的器件几何形状和施主模型，并使用足够大的基组来捕获任何数量的施主态。该方法定量描述了当外加电场梯度增加时，施主电子从三维库仑束缚态到二维表面态的对称性跃迁。在中间场区，电子处于原子施主势态和表面的类量子点态的叠加态。除了确定电场和施主深度对电子结构的影响外，该模型还提供了根据其斯塔克签名区分磷和砷施主的基础。该方法还捕获了施主阱和界面阱中的谷轨道分裂，这是硅量子位的关键量。这项工作的结论是一个详细的分析的影响，筛选上的捐助者的频谱。
2009-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
