Magnon Trap by Chiral Spin Pumping
手征自旋泵浦是通过来自附近纳米磁体的动态偶极杂散场在半个铁磁薄膜或导体中产生单向自旋电流。我们制定了一个一般理论的长程手征相互作用的磁铁介导的单向行波，例如，磁膜中的自旋波或波导中的微波。由激励磁体发射的行波可以通过动态干涉效应被第二个初始被动磁体完全捕获。当两个磁体都被均匀的微波激发时，它们之间的手征相互作用会在它们的磁振子数中产生很大的不平衡。
2020-08-03 cond-mat.mes-hall
Local and non-local electron dynamics of Au/Fe/MgO(001) heterostructures analyzed by time-resolved two-photon photoemission spectroscopy
采用飞秒激光脉冲前后泵浦Au/Fe/MgO（001），结合双光子光电子发射光谱检测，分析了在费米能级以上0.6 ~ 2.0 eV处，埋层Fe中激发电子的局域弛豫动力学、穿过Fe-Au界面注入Au以及穿过Au层的电子输运.通过分析作为Au膜厚度的函数，我们获得了体Au和Fe的电子寿命，并区分异质结构的组分中的弛豫。我们还表明，激发的电子传播通过金在一个superdiffusive制度，并得出结论，进一步的电子注入整个外延界面进行弹道电子波包传播。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitation and detection of short-waved spin waves in ultrathin Ta/CoFeB/MgO-layer system suitable for spin-orbit-torque magnonics
我们报告的激发和检测的短波自旋波的波矢高达约$40\,\mathrm{rad}\,μ\mathrm{m}^{-1}$自旋波波导制成的，在平面内磁化的Co $_{8}$ Fe $_{72}$ B $_{20}$（CoFeB）。CoFeB被并入Ta/CoFeB/MgO的层堆叠中，该层堆叠是具有大的自旋轨道转矩和大的垂直磁各向异性常数的层系统。短波自旋波由纳米共面波导激发，并通过自旋整流和微聚焦布里渊光散射光谱检测。我们发现，大的垂直磁各向异性的自旋波寿命大大受益，导致在没有界面阻尼的散装系统的寿命相媲美。所提出的结果铺平了道路，成功地扩展磁振子的非对称层堆叠具有大的自旋轨道扭矩。
2017-01-05 cond-mat.mes-hall
Evaluation of Spin Waves and Ferromagnetic Resonance Contribution to the Spin Pumping in Ta/CoFeB Structure
研究了在不同的激励偏置场下，Ta/CoFeB界面中自旋波和铁磁共振（FMR）对自旋泵浦信号的贡献。利用共面波导和微波发生器激发铁磁共振。使用约3 μm的窄波导，可以激发出波矢（k）约为0.81 μm^-1的静磁表面自旋波。根据表面自旋波色散关系，大的k值导致自旋波和FMR频率的解离。根据洛伦兹曲线下的面积对实验结果进行拟合，计算了自旋波和铁磁共振对自旋抽运的贡献。研究发现，在Ta/CoFeB结构中，在大偏置场下，FMR对自旋波的贡献约为1。基于我们的自旋抽运结果，我们提出了一种测量自旋波衰减常数的方法，在600 Oe的偏置场下，Ta/CoFeB结构中的自旋波衰减常数约为5.5 μm。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall
Complete identification of spin-wave eigenmodes excited by parametric pumping in YIG microdisks
本研究利用平行泵浦激发YIG微盘自旋波模式，结合MRFM、BLS及微磁模拟，实现40多种参量激发模式的完整光谱标记，为自旋波计算提供支撑。
2023-01-31 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Non-Contact Spin Pumping by Microwave Evanescent Fields
渐逝光场的角动量已经在纳米光学和等离子体学中进行了研究，但在微波领域还没有。在这里，我们预测非接触泵的电子自旋电流在导体中激发的磁性纳米结构的倏逝杂散场。光子到电子自旋的相干转移与$g$因子成比例，该因子在窄隙半导体和拓扑绝缘体的表面态中很大。当自旋极化率显示出指示集体态的奇异性时，自旋泵浦电流是手性的。然而，在费米能量下具有线性色散的1D系统（例如金属碳纳米管）是例外，因为自旋泵浦即使没有相互作用也是手性的。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall
Spin charge conversion in Rashba split ferromagnetic interfaces
我们在这里从理论和实验上表明，一个Rashba分裂的电子状态内的铁磁体可以有效地转换成一个动态的自旋积累电压。这种效应被理解为源于Rashba分裂，但具有与磁化方向相关的对称性。它是通过在CoFeB/MgO结构中的自旋泵浦实验测量的，其中发现当Pt取代MgO时，它与起作用的逆自旋霍尔效应一样有效，具有不影响铁磁体中的阻尼的额外优点。
2021-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field-induced parametric excitation of exchange magnons in a CoFeB/MgO junction
电场控制的磁化动力学是低功率自旋电子器件的重要组成部分。在这封信中，我们证明了电场诱导的CoFeB/MgO结的参数激发通过使用界面的面内磁各向异性。当面内磁各向异性与外磁场平行时，利用电场诱导参量激发，可以有效地激发磁振子。它的波长和波数通过改变输入功率和施加电压的频率来调谐。一个广义的唯象模型来解释潜在的作用的电场扭矩。无焦耳热的电激励为磁振子器件的发展和磁系统中各种非线性动力学的研究提供了良好的机会。
2021-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A micro-sized parametric spin-wave amplifier
本文报道了在横向共面磁化的Ni $_{81}$ Fe $_{19}$磁振子波导中，用平行泵浦的方法，观察到外激发自旋波的局域放大。利用微聚焦布里渊光散射光谱，我们分析了放大率对泵浦功率和输入自旋波包与泵浦脉冲之间的延迟的依赖关系。我们发现，有两种不同的操作制度：在大的泵浦功率，自旋波包需要进入放大器之前，泵浦被打开，以便被放大，而在低功率的自旋波包可以到达任何时间在泵浦脉冲。
2014-11-04 cond-mat.mes-hall
Polarisation control of optically pumped terahertz lasers
半导体量子阱中激子激发态的光抽运是实现超紧凑太赫兹（THz）激光器的一种工具，它基于激子激发态（2 p）和基态（1 s）之间的受激光跃迁。我们表明，由2 p-激子的双光子吸收的概率是强烈依赖于两个光子的偏振。太赫兹激光的阈值功率的变化由一个因素为5预测从线性切换到圆形泵浦。我们计算的太赫兹辐射的偏振依赖性，并确定光子偏振配置实现最大太赫兹光子产生量子效率。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall
Charge and spin pumping through a double quantum dot
我们计算了耦合到正常金属或铁磁接触的具有强库仑相互作用的串联双量子点的绝热电荷和自旋泵浦。我们使用一个实时的图解方法在弱耦合的水库制度。在弱点间隧道耦合的情况下，我们研究了由于电荷涨落引起的隧道诱导重正化效应对泵浦电荷和自旋的影响。我们发现，隧穿通过热激发态可以发挥重要作用，在强interdot耦合制度。特别是，对于铁磁接触，这两种效应都能够产生纯自旋电流。此外，它们可以导致反转的自旋阀效应，甚至导致输运方向的反转以及发散的隧穿磁阻。
2010-12-10 cond-mat.mes-hall
Parallel pumping of magnetic vortex gyrations in spin-torque nano-oscillators
我们的实验表明，大的磁涡旋振荡可以参数激发在磁隧道结的射频（rf）电流注入的两倍的固有频率的回旋涡核运动。激励机制是基于注入电流产生的射频正交场对涡旋运动的平行泵浦。理论分析表明，当射频电流较小时，实验结果可以解释为参量放大的表现;当射频电流超过一定阈值时，实验结果可以解释为参量不稳定的表现。通过考虑能量非线性，我们成功地描述了涡旋振荡的振幅饱和以及稳定区域的共存。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall
Spin current pumped by resonant skyrmion
自旋抽运是自旋电子学中一种被广泛认可的产生自旋电流的方法，它被认为是一个与自旋转移矩等效的基本动力学过程。在这项工作中，我们从理论上验证了振荡的自旋电流可以从微波驱动的呼吸skyrmion泵。与铁磁共振相比，skyrmion自旋泵浦可以用相对较低的频率激发，并且电流密度大于普通的铁磁共振自旋泵浦。基于Skyrmion自旋抽运，我们建立了一个高读取速度的跑道存储器模型，其读取速度比SOT（spin-orbit torque）/STT（spin-transfer torque）Skyrmion跑道存储器高一个数量级.我们的工作探索了skyrmion中的自旋泵现象，这可能有助于skyrmion基器件的应用。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall
Acoustic ferromagnetic resonance and spin pumping induced by surface acoustic waves
磁性薄膜的电压感生磁化动力学是研究各向异性场、交换耦合、磁化阻尼和自旋泵机制的重要工具。一种特别成熟的技术是由GHz范围内的微波光子和磁化本征模耦合产生的铁磁共振（FMR）。本文综述了声表面波与薄膜磁化耦合的声铁磁共振技术的基本概念。有趣的是，除了微波激发的FMR技术的好处，SAW和磁化之间的耦合也提供了肥沃的土壤，研究磁振子声子和自旋旋转耦合。我们描述了面内磁场角度依赖的a-FMR通过测量的吸收/传输的SAW和SAW的存在下的晶格的旋转运动的衰减，并显示随之产生的自旋电流由声自旋泵。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit-torque and magnetic damping in tailored ferromagnetic bilayers
我们研究了由Co和坡莫合金（Py）组成的铁磁（FM）双层膜中的自旋-轨道-力矩驱动的铁磁共振（FMR）。我们发现，FM层接触的Pt层占主导地位，决定自旋霍尔角，这是符合自旋透明模型。相比之下，FMR线宽不仅受到Pt上的自旋泵浦效应的影响，|在FMMgO界面处的双磁振子散射等自旋弛豫也导致了FMR线宽的增加，CoMgO界面导致了FMR线宽的显著增加，而Py界面导致了FMR线宽的显著增加。|MgO界面的影响较小。每个界面对自旋霍尔角和耗散参数的不同贡献表明Pt |Co| Py的堆叠构型|MgO需要比Pt |Py| Co更少的写入能量|MgO在自旋-轨道-力矩驱动的磁开关中的应用。我们的方法提供了一个很有前途的方法来优化材料参数的工程界面与重金属或氧化物层接触。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin inertia and polarization recovery in quantum dots: Role of pumping strength and resonant spin amplification
自旋惯性测量是研究半导体纳米结构中长时间自旋弛豫过程的一种新的实验工具。我们发展了量子点中电子和空穴自旋惯性效应的理论。我们考虑了自旋取向的短光脉冲与任意的脉冲面积和失谐的trion共振。在量子点的基态和激发态中考虑了与外部纵向磁场的相互作用和与核自旋浴的超精细相互作用。我们分析了自旋惯性信号如何依赖于磁场（极化恢复）和泵浦脉冲的螺旋度的调制频率以及它们的功率和失谐。特别是，我们阐述了如何接近饱和极限的自旋极化影响的测量。自旋惯性测量的定量描述将使自旋动力学参数的确定，如自旋弛豫时间在基态和激发态和超精细相互作用的参数。最后，我们预测的共振自旋放大的出现，由于横向分量的核自旋波动，这表现为作为纵向磁场的函数的自旋极化的振荡本身。
2019-12-20 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized hot electron transport versus spin pumping mediated by local heating
一个“玩具模型”-旨在捕捉基本的物理-提出了共同描述自旋极化热电子输运和自旋泵驱动的局部加热。这两个过程都有助于在激光激发的磁性异质结构中产生自旋电流。该模型用于直接比较两个贡献。自旋极化的热电子电流被建模为一个与自旋相关的激发和弛豫计划的热电子的一代。在衰变时，热电子的多余能量被转移到热化电子浴。升高的电子温度导致电子-磁振子散射过程的速率增加，并产生自旋的局部积累。这个过程被称为局部加热自旋泵。通过（界面）电子输运，有效地将累积的自旋从铁磁系统中驱逐出去。在我们的模型中，注入的自旋电流是占主导地位的贡献所产生的自旋泵，而热电子自旋电流保持相对较小。我们推导出，这种观察是有关的费米温度和居里温度之间的比率，我们展示了其他基本参数发挥作用。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall
Large spin pumping effect in antisymmetric precession of Ni$_{79}$Fe$_{21}$/Ru/Ni$_{79}$Fe$_{21}$
在磁性三层结构中，对铁磁共振的吉尔伯特阻尼的贡献来自于从一层泵送到另一层的自旋电流。这种贡献已被证明为层与弱耦合，分离的共振，其中磁化动力学激发主要在一个层和其他层作为自旋阱。在这里，我们表明，三层结构中的磁化被同时激发，反对称，显示自旋泵效应约两倍大。反铁磁耦合的Ni $_{79}$ Fe $_{21}$（8 nm）/Ru/Ni $_{79}$ Fe $_{21}$（8 nm）三层膜的反对称（光学）模式显示出比对称（声学）模式大的吉尔伯特阻尼常数，其量与Py（$Δα\simeq\textrm{0.006}$）的本征阻尼一样大。在3-25 GHz范围内，场垂直和场平行于膜平面几何形状的效果是相同的。结果证实了自旋泵模型的预测，并在GHz的设备中使用的合成反铁磁体（SAF）的结构的影响。
2016-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Robust stabilization of high-frequency magnetic droplets in W-CoFeB-MgO nanoconstriction spin Hall nano-oscillators
Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）；University of Gothenburg（哥德堡大学）
本研究通过微磁学模拟，在CMOS兼容的W/CoFeB/MgO纳米窄条SHNO中实现了斜向磁场下高频非传播磁滴的鲁棒稳定，揭示了不同电流密度下磁滴的振荡行为及磁场对其传播特性的调控作用。
2026-08-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Observation of magnetic-field-sweep-direction-dependent dynamic nuclear polarization under periodic optical electron spin pumping
光学泵浦-探测技术用于产生和测量砷化镓外延层中的电子自旋极化，其中电子自旋相干时间超过锁模激光重复周期。共振自旋放大发生在磁场中，在该磁场中，由连续激光脉冲激发的电子自旋极化相长地相加。克尔旋转作为施加的磁场的函数的测量揭示了核自旋极化，其取决于施加的磁场是减小还是增大而与外部磁场对准或对准。此外，核自旋极化幅度与垂直净电子自旋极化成比例地变化，因为后者由于共振自旋放大和其他原因而变化。我们还报告了一个实验技术，揭示了一分钟长的记忆精确的场历史的电子核自旋系统。
2020-09-10 cond-mat.mes-hall
Brillouin light scattering spectroscopy of parametrically excited dipole-exchange magnons
利用频率分辨和波矢分辨布里渊光散射谱研究了面内磁化钇铁石榴石外延膜中参激偶极交换磁振子的光谱分布。实验是在平行抽运几何结构中进行的，其中激励微波磁场平行于磁化场。结果发现，对于偶极和交换光谱区平行泵浦激发最低体积磁振子模式在垂直于磁化方向的膜平面中传播。为了解释实验观测，我们使用了微观海森堡模型，包括交换以及偶极-偶极相互作用来计算磁振子谱和构造本征态。正如我们的计算所证明的，所观察到的磁振子的特点是具有最高可能的旋进椭圆率，这表明参数产生的最低阈值。应用不同的泵浦功率，我们观察到的磁振子谱的修改，理论上描述的自旋刚度软化。
2012-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Coherence and indistinguishability of highly pure single photons from non-resonantly and resonantly excited telecom C-band quantum dots
在本工作中，共振泵浦方案在提高光子相干性的效果进行了研究，在通信C波段发射的InAs/InGaAs/GaAs量子点。多个示例性量子点的跃迁的线宽分别通过傅里叶变换光谱和共振扫描在带上泵浦和共振荧光下确定。平均线宽从带上激发中的$9.74\,\mathrm{GHz}$减小到共振荧光中的$3.50\,\mathrm{GHz}$，强调其优越的相干性。此外，证明了具有$49.2\,\%$保真度的相干态制备的可行性，构成了从量子点按需生成相干的单个C波段光子的步骤。最后，双光子激发的双激子的共振泵浦方案进行了研究。一个解卷积的单光子纯度值的$g^{(2)}_{\mathrm{HBT}}(0)=0.072\pm 0.104$和程度的不可逆性的$V_{\mathrm{HOM}}=0.894\pm0.109$确定的双激子跃迁。这代表了实现量子通信应用（如电信波长的量子中继器方案）的先决条件的重要一步。
2019-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Determination of the spin Hall angle in single-crystalline Pt films from spin pumping experiments
我们报告的自旋霍尔角的测定和识别的反自旋霍尔效应（ISHE）在超洁净，减少缺陷的外延Pt膜的界面粗糙度的作用。通过应用矢量网络分析仪的铁磁共振光谱的一系列单晶Fe（12 nm）/Pt（t $_\text{Pt}$）双层膜，我们确定了自旋混合电导的实部$(4.4\:\pm\:0.2)\cdot 10^{19}\: $ m $^{-2}$和揭示了一个非常小的自旋扩散长度在外延Pt $(1.1\:\pm\:0.1)$ nm膜。研究了微波共面波导天线激励下条形微结构中的自旋抽运和ISHE。通过利用它们不同的角度依赖性，我们区分自旋整流效应和逆自旋霍尔效应。自旋霍尔角$(5.7 \pm 1.4)\: \% $的相对大的值暗示通过外延生长的非磁性材料的界面工程可以增加自旋-电荷电流转换效率。
2018-04-04 cond-mat.mes-hall
Detection of spin waves in permalloy using planar Hall effect
利用平面霍尔效应实现了坡莫合金薄膜中磁化强度微波振荡的整流。获得两个不同的整流信号：一个信号从线性激励的均匀磁化进动的频率的外部泵浦和信号从对向传播的短波长自旋波参数化产生的泵浦频率的一半。第二个，最不寻常的，整流信号是由动态磁化的均匀分量引起的，该动态磁化是由于参数自旋波的相位相关对的干涉而产生的。
2015-03-16 cond-mat.mes-hall
Phase dynamics of oscillating magnetizations coupled via spin pumping
本文发展了一种同时求解两个铁磁体中磁化强度的运动方程和自旋抽运诱导自旋输运方程的理论方法。在此基础上，研究了自激振荡状态下磁化强度的耦合运动。发现自旋抽运引起了磁化强度的同相同步，并使其绕易磁化轴振荡。另一方面，对于围绕难磁化轴的面外自振荡，自旋泵浦导致在小电流区域中的同相同步，而在大电流区域中激发反相同步。相位方程的基础上的分析理论表明，在稳定状态下的磁化之间的相位差取决于振荡方向，顺时针或逆时针方向的磁化。
2018-05-07 cond-mat.mes-hall nlin.AO
Subterahertz spin pumping from an insulating antiferromagnet
自旋转移力矩和自旋霍尔效应与它们的相互作用现象、自旋泵浦和逆自旋霍尔（ISHE）效应相结合，使得能够在自旋电子学中读取和控制磁矩。在基于反铁磁的设备中，这些效应的直接观察仍然是难以捉摸的。我们报告了亚太赫兹自旋泵在单轴绝缘反铁磁体MnF2和铂的界面。所测量的ISHE电压所产生的自旋电荷转换在铂层取决于反铁磁体，这是选择性地激发和调制的圆偏振亚太赫兹辐射的手性的动力学模式的手性。我们的研究结果打开了大门，在太赫兹频率的相干纯自旋电流的控制产生。
2020-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angle resolved relaxation of spin currents by antiferromagnets in spin valves
我们观察并分析了自旋阀中反铁磁体对纯自旋电流的可调弛豫。这是通过仔细控制共振激发的铁磁层泵浦自旋电流和反铁磁层的Néel矢量之间的角度来实现的。观察到的效果作为一个角度依赖的自旋泵的铁磁共振线宽的贡献。自旋混合电导之间的相互作用，往往被忽视，纵向自旋电导被发现是我们的观察，这是在最近的预测相关的铁磁自旋阀。
2019-06-13 cond-mat.mes-hall
Influences of interfacial oxidization on surface magnetic energy, magnetic damping and spin-orbit-torques in Pt / ferromagnet / capping structures
研究了帽层（CAP）对重金属（Pt）/铁磁体（Co或Py）/ CAP（MgO/Ta，HfOx或TaN）界面磁各向异性能量密度（KS）、磁阻尼（α）和自旋轨道矩（SOTs）的影响.在室温下，CAP材料影响K_S的有效大小，这与界面磁性氧化物的形成有关。Co的动力学耗散参数受CAP（特别是MgO）的影响很大，而Py的动力学耗散参数则不受影响。这可能是由于额外的磁阻尼通过自旋泵浦过程中的Co/CoO界面和非相干磁振子产生（自旋波动）的界面CoO。它还观察到，抗阻尼和类场SOT的效率略有不同，在我们研究的厚度范围内的CAP。我们的研究结果揭示了界面氧化物的垂直磁各向异性，磁阻尼，和SOTs的关键作用。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical spin injection at a quasi-one-dimensional ferromagnet-graphene interface
我们研究了从三维铁磁体到二维单层石墨烯的动态自旋注入。对埋在共面波导中心线下方的铁磁体/石墨烯条带的比较铁磁共振（FMR）研究表明，当石墨烯层远离铁磁体条带横向突出时，FMR线宽展宽最大，这表明自旋电流被注入石墨烯区域远离正被激发的铁磁体下方的区域。我们的研究结果证实，所观察到的阻尼确实是动态自旋注入的签名，其中纯自旋电流从铁磁体的旋进磁化被泵入单层石墨烯。观察到的自旋泵浦效率很难与根据标准自旋泵浦理论和石墨烯的特性所预期的自旋回流相一致，并且构成了二维结构中自旋泵浦的谜团。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of nuclei in nitrogen alloys GaAsN at room temperature
在圆偏振泵浦下，测量了氮合金GaAsN在纵向磁场中的边缘发光强度和巨圆偏振。已经发现，这些依赖性相对于零场偏移了值Beff。内场Beff的大小随着泵浦强度的增加而增加，并且在大的激发密度下达到饱和（~250高斯）。饱和的Beff场与增长的泵送表明，这是一个领域的核，动态极化由于超精细相互作用与光学取向的深顺磁中心，而不是一个领域的交换相互作用的中心上创建的自旋极化光激发的传导电子。在高频激发光的圆偏振调制下测得的电子的核极化时间短（<15 mks），表明少数原子核与位于中心的电子发生超精细相互作用。
2012-10-11 cond-mat.mes-hall
Investigating optically-excited THz standing spin waves using noncollinear magnetic bilayers
我们研究了非共线磁性双层膜中的光激发太赫兹自旋驻波。使用飞秒激光脉冲激励，在第一铁磁（FM）层中产生自旋电流，并且该自旋电流流过导电间隔层以被注入到第二（横向）FM层中，在第二（横向）FM层中，该自旋电流对磁化施加自旋转移力矩并且激励高阶自旋驻波。我们表明，非共线磁性双层是一个方便的工具，可以很容易地激发太赫兹自旋波，并可用于调查的色散，从而在薄膜制度的自旋波刚度参数。这是实验证明使用楔形的Co和CoB（吸收）层。此外，这些太赫兹自旋波的阻尼进行了研究，表现出强烈的阻尼增加，减少吸收层的厚度，比预期的界面自旋泵效应强得多。此外，观察到一个以前看不见的突然下降的阻尼最薄的薄膜。提出了一个模型，将这两个观测的额外阻尼的贡献。
2019-03-07 cond-mat.mes-hall
Dynamics of a Mn spin coupled to a single hole confined in a quantum dot
以带正电荷的激子发射为探针，分析了Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点中Mn自旋交换耦合与受限空穴自旋耦合的光抽运动力学和弛豫动力学.在自旋极化载流子的光注入下，空穴Mn自旋可以在几十个$ns$中有效地初始化。我们表明，这种光泵浦过程及其动力学控制的电子锰触发器内带正电的激子锰复合物。在理论上描述了抽运机制及其磁场依赖性的模型，包括在激发态的电子锰复合物的动力学和空穴锰复合物的动力学在基态的正电荷的量子点。我们测量在零磁场的自旋弛豫时间的空穴-Mn自旋在$μs$范围内或更短。这种空穴-Mn自旋弛豫是由自组装量子点中存在的价带混合引起的。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall
Exciting terahertz magnons with amplitude modulated light: spin pumping, squeezed states, symmetry breaking and pattern formation
本文提出 Modulated Floquet Parametric Driving (MFPD) 机制，利用光频信号参数激发太赫兹反铁磁共振，并研究了该机制下各向异性反铁磁体中的自旋泵浦、压缩磁振子对形成及对称性破缺导致的自旋图样形成。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exchange-driven spin relaxation in ferromagnet/oxide/semiconductor heterostructures
我们调查的电子自旋弛豫在GaAs中的Fe/MgO层附近使用自旋分辨光学泵浦探测光谱，揭示了强烈的依赖于交换驱动的超精细场的强度上的自旋弛豫时间。这种效应的温度依赖性揭示了与载流子冻结的强相关性，这意味着在低温下，自由载流子的自旋寿命主要由载流子局部化引起的局部超精细场中的不均匀性决定。这一结果解决了一个长期存在的和有争议的问题的起源自旋弛豫GaAs在低温时，磁场存在。此外，这种改进的基本理解铺平了道路，为未来的实验探索铁磁体/半导体界面的时间相关的交换相互作用及其对自旋耗散和运输的动态驱动的自旋泵制度的影响。
2015-08-01 cond-mat.mes-hall
A unified theory for excited-state, fragmented, and equilibrium-like Bose condensation in pumped photonic many-body systems
本文导出了玻色量子气体在非平衡稳态中的玻色凝聚理论。玻色量子气体既耦合到热浴中，又耦合到抽运的储层（或增益介质）中，同时遭受损耗。这种情况描述了光子多体系统，如激子极化激元气体。我们的分析是基于一组非相互作用玻色子气体的动力学方程。通过确定一个无量纲的标度参数控制玻色子密度，我们得到一个尖锐的标准，系统状态成为选择主机的宏观占领。我们发现，随着泵浦功率的增加，系统一般经历了一系列的非平衡相变。在每次转换时，一个状态要么变成玻色选择状态，要么不再是玻色选择状态（即容纳凝聚态）：当泵浦超过阈值时，首先获得凝聚态的状态是泵浦与损耗之比最大的状态。这种直观的行为类似于简单的激光发射。在强泵浦的极限下，与热浴的耦合变得占主导地位，从而最终选择基态，对应于平衡（类）玻色凝聚。对于中等泵浦强度，几个国家成为选择引起碎片非平衡玻色凝聚。我们将这些预测与双柱结构中激子极化激元的实验结果进行比较[物理评论快报。108，126403（2012）]，并找到良好的一致性。此外，我们的理论预测，水库占领钳位在一个恒定的值，每当系统主机的玻色凝聚体的奇数。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Absence of detectable spin and orbital pumping from Ni to Nb by out-of-plane ferromagnetic resonance
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
通过面外铁磁共振比较 FeV/Nb 和 FeV-Ni/Nb 异质结构，发现 Ni 到 Nb 没有显著的自旋或轨道泵浦，为 Ni 基异质结构角动量转移提供了新视角。
2025-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast optical excitation of magnons in 2D antiferromagnetic semiconductors via spin torque mediated by unbound electron-hole pairs and excitons: Signatures in magnonic charge pumping
Department of Physics and Astronomy, University of Delaware（特拉华大学物理与天文学系）
本研究通过自旋扭矩机制，揭示了飞秒激光脉冲在二维反铁磁半导体中激发磁子并产生电荷电流的过程，为磁子电荷泵提供了新的探测方法。
2026-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Protection of excited spin states by a superconducting energy gap
量子计算和数据存储的最新概念设想解决和操纵单自旋。与金属表面接触的单个原子或分子的限制是激发自旋态的短寿命，通常为皮秒，这是由于与衬底的巡回电子交换能量和角动量[1-4]。在这里，我们表明，超导衬底上的顺磁分子表现出激发自旋态的寿命约为10纳秒。我们将寿命的增加归因于费米能级上能隙内电子态的耗尽。这禁止了能量弛豫进入衬底的途径，并允许将磁性分子电泵入更高的自旋状态，使超导衬底成为自旋操纵的优质候选者。我们进一步表明，扫描隧道显微镜尖端的接近修改的磁各向异性。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnons Parametric Pumping in Bulk Acoustic Waves Resonator
本文报道了在体声波谐振腔中激发和探测参量自旋波和自旋流的实验观察。混合谐振器由ZnO压电薄膜、镓钆石榴石衬底上的钇铁石榴石（YIG）薄膜和重金属Pt层组成。由于压电效应，在谐振器的谐振频率下，在ZnO层中电激发剪切体声波。在超临界功率下，YIG薄膜中的磁弹性相互作用在谐振器的本征频率或半值频率处出现磁振子（自旋波）激发。我们利用铂层中的逆自旋霍尔效应，研究了半值频率下磁振子的声泵浦和参量磁振子的声自旋泵浦。系统地研究了Pt层中的恒定电压与频率、磁场和泵浦功率的关系。我们解释了通过将电功率高效率传输到谐振器中的声波而获得的低阈值（~0.4 mW）。
2020-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin Waves and Spin Currents in Magnon-Phonon Composite Resonator Induced by Acoustic Waves of Various Polarizations
该研究针对ZnO-YIG-GGG-YIG/Pt结构多频复合体声波谐振器，通过实验探究不同极化声波激发的自旋波与自旋流，明确了线性与参量区间下不同极化模式的激发差异及耦合机制。
2024-03-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Coherent and incoherent pumping of electrons in double quantum dots
我们提出了一种新的工作模式的电子泵组成的两个弱耦合量子点连接到水库。当电子受到电磁辐射时，它可以在零偏置电压下在器件内转移，从而激发双点。激发态可以通过在一个方向上将电荷从一个引线转移到另一个引线而衰减。取决于泵浦周期中的中间态的能量，其由栅极电压控制，这种传输或者通过公知的顺序隧穿过程是不相干的，或者通过非弹性共隧穿过程是相干的。后一种新的操作模式只有在点间库仑充电很重要时才有可能。通过该系统的直流传输可以通过所施加的辐射的频率来控制。我们集中在共振的情况下，当频率匹配的能量差激发电子从一个点到另一个。泵浦电流中的谐振峰应该是实验上可观察到的。我们已经开发了一个密度矩阵的方法，它描述了系统的动力学的时间尺度远大于所施加的照射的周期。与以前的工作相比，我们还考虑了慢调制的照射幅度的情况下。谐波调制在光响应中产生额外的侧峰，并且脉冲调制可以用于解析时间平均电流中的拉比频率。
2000-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultrabright single-photon source on diamond with electrical pumping
最近发现的金刚石色心的电致发光使其成为室温单光子源的最佳候选者之一。然而，所报道的发射速率与最先进的电驱动外延量子点所能实现的发射速率相差甚远。由于电致发光机制尚未阐明，因此不清楚可以将发射速率提高到何种程度。在这里，我们发展了一个理论框架来研究电泵浦下金刚石色心的单光子发射。该模型包括电子和空穴的俘获和释放、色心基态和激发态之间的跃迁以及载流子俘获引起的色心结构变化。它提供了预测光子发射速率和发射光子波长的可能性。基于该模型的单光子发射二极管的自洽数值模拟表明，在标准条件下，光子发射速率可高达100 kcounts s $^{-1}$.与大多数光电子器件相比，发射速率随着器件温度的增加而稳定地增加，在500 K下达到超过100 Mcount s $^{-1}$，这对于实际应用是非常有利的。这些结果证明了金刚石色心作为电驱动非经典光发射体的潜力，并为设计和开发用于室温和更高温度下的光量子计算和量子通信网络的单光子源提供了基础。
2016-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
