Determination of spin chirality using x-ray magnetic circular dichroism
具有负自旋手征的3重对称kagome晶格可以给出非零的X射线磁性圆二色性（XMCD）信号，尽管总自旋矩等于零。这是解释了迄今未注意到的规则的旋转对称不变性的XMCD信号。一个必要的条件是存在一个各向异性的XMCD信号的本地磁原子，这可能会出现从自旋各向异性无论是在基态或最终状态。作为光束方向的函数的XMCD的角度依赖性具有不寻常的行为。最大二色性不沿自旋方向排列，而是取决于自旋相对于原子取向的相对取向。因此，不同的几何形状可以导致相同的角度依赖性，并且只有在原子取向已知的情况下才能确定自旋方向。给出了X射线磁光求和规则的推论。积分的XMCD信号与轨道矩和磁偶极子项中的各向异性成比例，其中各向同性自旋矩消失。
2021-11-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Circular dichroism simulated spectra of chiral gold nanoclusters: A dipole approximation
在偶极近似下计算了手性裸金纳米团簇和巯基钝化金纳米团簇的圆二色性光谱。计算出的CD光谱显示的功能，使我们能够区分不同指数的手性集群。负责的CD线型的差异的主要因素是表征手性团簇几何结构的原子间距离的分布。这些结果为利用手性金属纳米团簇的CD线型定量表征和测量手性提供了理论支持。
2003-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical chirality in a coherently coupled exciton-plasmon system
手性是一种基本的不对称现象，手性光学元件在反射或吸收圆偏振光时表现出不对称响应。这些元素的最新实现包括具有打破镜面对称性和称为圆二色性的偏振对比光学吸收的纳米等离子体系统。圆二色性的另一种途径是原子级薄半导体中的自旋谷极化激子。在存在磁场的情况下，它们表现出与圆偏振光子的不平衡耦合，从而表现出圆二色性。在这里，我们证明了与单层WSe $_2$中激子相关的偏振对比光学跃迁可以通过相干耦合转移到近端等离子体纳米盘。耦合激子等离子体激元系统表现出磁致圆二色性的光谱窄窗口的Fano干涉，我们在一个主方程框架模型。我们的工作激励激子-等离子体激元界面作为手性超颖表面的构建块，用于信息处理，非线性光学和传感。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magnetization reversal processes in ErFe2/YFe2 exchange spring multilayer studied by xray magnetic circular dichroism
用X射线磁性圆二色性研究了[ErFe_2（70 nm）/YFe_2（150 nm）]{ \times }_（25）交换弹簧超晶格中硬ErFe_2层的开关行为。在T < 200 K的温度下，Er磁化的磁滞回线揭示了对应于垂直交换弹簧状态的单一类型的不可逆开关的开关行为。在T > 200 K的实验揭示了两种类型的开关过程的政权的交叉。该系统的计算模型给出了一个半定量的协议与实验，并揭示了所观察到的高温开关行为是由于自旋翻转一样的重定向过渡。与反铁磁体中的常规自旋翻转转变相反，在该交换弹簧系统中，硬磁层的各向异性能量的增加被软层的塞曼能量的降低所克服。计算研究还揭示了垂直交换弹簧和自旋翻转状态之间的过渡与一阶字符，以及这些状态之间的连续过渡的存在。
2011-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Coupling, Topology, and Chirality by Antimagnons in Magnetic Multilayer
本研究提出2D-SSH4类SSH二维模型，通过反磁振子重构磁振子系统能带拓扑，实现可调自旋波耦合与手性，解释铁磁多层膜拓扑表面态起源，为拓扑磁振子器件提供设计框架。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fluorescence-Detected Circular Dichroism of a Chiral Molecular Monolayer with Dielectric Metasurfaces
分子圆二色性的强增强有可能实现有效的不对称光解，这是一种传统上受到产率不足和低对映体过量阻碍的手性分离方法。在这里，我们实验研究如何预测增强共振硅纳米盘附近的光学手性密度提高圆二色性。我们使用荧光检测的圆二色光谱间接测量圆偏振光的差分吸收功能化的硅纳米盘阵列的单层的光学活性分子。重要的是，分子和纳米盘天线具有光谱一致的共振，我们的荧光技术使我们能够从分子中去卷积吸收纳米盘。我们发现，增强的荧光检测圆二色性信号依赖于纳米光子共振与模拟差分吸收和光手性密度的良好协议，而没有信号被检测到吸附在无特征的硅表面上的分子。这些结果验证了纳米光子平台用于具有较低能量要求的不对称光解的潜力
2020-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Calculating the Circular Dichroism of Chiral Halide Perovskites: A Tight-Binding Approach
本文提出DFT参数化的紧束缚模型，以低计算成本计算手性卤化物钙钛矿的圆二色性，并揭示金属卤化物层内的结构螺旋性决定CD大小，为预测新型光电材料提供了有效工具。
2023-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Probing chirality with inelastic electron-light scattering
圆二色光谱是了解分子结构和磁性材料的基本技术，但空间分辨率受光的波长限制，并且足够用于单分子光谱学的灵敏度是具有挑战性的。我们证明了电子可以有效地测量圆偏振光和手征材料之间的相互作用与深亚波长分辨率。通过扫描纳米尺寸的聚焦电子束穿过光激发的手性纳米结构，并测量每个探针位置的电子能谱，我们产生了近场二向色性的高空间分辨率图。这种技术提供了一个基本对称性的纳米级视图，并可用作“光子染色”，以增加电子显微镜中生物分子材料的对比度。
2020-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Polarizability and Screening in Chiral Multilayer Graphene
我们计算了多层石墨烯的静态极化率，研究了堆叠排列、载流子密度和现场能量差对石墨烯屏蔽性能的影响。在低密度下，多层石墨烯的能谱由一组手性二维电子系统描述，并且相关的手性性质决定了多层石墨烯的屏蔽性质，其根据手性指数是偶数还是奇数而显示出非常不同的行为。随着密度增加，能谱遵循单层石墨烯的能谱，因此极化率接近单层石墨烯的极化率。石墨烯极化率对手性和分层的定性依赖性表明了不同石墨烯量子相作为手性指数的函数的可能性。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality of Valley Excitons in Monolayer Transition-Metal Dichalcogenides
通过控制过渡金属二硫属化物中的谷自由度，谷选择性圆二色性已经成为谷电子学中的关键概念。在这篇手稿中，我们表明，谷激子-束缚电子-空穴对形成在任何一个K或K'谷吸收圆偏振光-是手性准粒子的特点是一个有限的轨道角动量（OAM）。基于Bethe-Salpeter方程，我们进一步建立了谷选择性圆二色性和谷激子的从头算多体理论。除了控制与圆偏振光的相互作用之外，OAM赋予激子有限的磁化强度，其通过与外部磁场相互作用时的激子塞曼分裂来表现自身。我们的从头计算和最近的实验测量激子塞曼位移之间的良好协议证实了这一点。
2021-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface characterization of Co2MnGe/Rh2CuSn Heusler multilayers
通过高动力学X射线光电子能谱学和X射线磁性圆二色性研究了All-Heusler多层结构，旨在解决多层结构退火引起的无序和界面扩散量。所研究的多层膜由不同厚度的铁磁Co $_2$ MnGe和非磁性Rh $_2$ CuSn层组成。我们发现，扩散已经开始在200 $^{\circ}$ C和250 $^{\circ}$ C之间的极低温度，其中Mn似乎是最容易扩散。我们还发现了一个4 μ m厚的磁死层的证据，连同确定的层间扩散，可能是小的磁阻发现电流垂直于平面的巨磁阻器件的基础上，这个所有的Heusler系统的原因。
2013-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Giant X-ray circular dichroism in a time-reversal invariant altermagnet
本研究在时间反演不变的交变磁体Ni$_3$TeO$_6$中观察到巨X射线自然圆二色性，提出唯象模型解释其机制，揭示磁性与晶体手性的相互作用，并首创此类磁性材料类别。
2024-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Demagnetization-Driven Nanoscale Chirality-Selective Thermal Switch
Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)（光州科学技术研究院）；Korea Research Institute of Standards and Science（韩国标准科学研究院）；Chung-Ang University (CAU)（中央大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）
本文提出由铁磁性[Co/Pt]多层膜与手性α-SiO2构成的异质结构，利用磁场和退磁效应实现纳米级手性选择性热开关，并通过实验与模拟验证其热导率调控。
2025-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Theory of infrared magneto-optical effects from chiral phonons in solids
针对时间反演破缺晶体中Γ点声子角动量因频率劈裂小难探测的问题，建立晶格红外磁光效应理论，证明红外磁圆二色性可灵敏探测声子手性，并通过CrI₃的第一性原理计算验证了Eᵤ模式的显著圆二色性。
2025-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pushing the detection limit of Magnetic Circular Dichroism to 2 nm
磁性圆二色性（MCD）是同步辐射光束线中研究材料磁性的标准技术。我们在这里提出了一种新的散射几何结构的透射电子显微镜，通过它可以观察到MCD前所未有的空间分辨率。用会聚电子束扫描多层膜Fe/Au样品，记录能量损失谱。由Fe原子的磁矩引起的光谱差异可以以2 nm的分辨率解决。与之前的EMCD分辨率（200 nm）或最好的XMCD实验（约200 nm）相比，这是一项突破性的成就。20 nm），分别具有两个和一个数量级的改进。
2008-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Switchable circular dichroism and ionic migration dominated charge transport in a chiral spin crossover polymer
University of Nebraska-Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本研究展示了一种手性自旋交叉聚合物中热可切换的圆二色性，并发现其电荷输运主要由离子迁移主导而非电子或空穴迁移。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Chiral spin spiral in synthetic antiferromagnets probed by circular dichroism in x-ray resonant magnetic scattering
铁磁多层膜中的非共线手征自旋织构是纳米磁性研究的前沿，有望用于快速和节能的器件。最近证明的可能性，以稳定这种手性结构的合成反铁磁体（SAF）引起了人们的兴趣，因为他们是免疫偶极场，因此有利于超小纹理的稳定，提高流动性，并避免横向偏转的运动skyrmion限制在一些预见的应用效率。然而，这种具有零净磁化的系统因此难以通过大多数标准技术来表征。在这里，我们报告的磁性SAF纹理的相关参数，这些是它的周期，它的类型（Néel或布洛赫）和它的手性（顺时针或逆时针），可以直接确定使用圆二色性在X射线共振散射（CD-XRMS）在半整数多层布拉格峰在倒易空间。在温度的依赖性的分析下降到40 K，使我们能够解决的问题，此外，在SAF样品中的自旋螺旋的温度稳定性和对称和反对称交换相互作用的温度标度。
2021-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Co/Ni multilayers for spintronics: high spin-polarization and tunable magnetic anisotropy
本文详细分析了自旋电子学器件的模型体系（Co/Ni）多层膜的电子性质。利用磁光克尔（MOKE）、自旋极化光电子能谱（SRPES）、X射线磁圆二色性（XMCD）和反常表面衍射实验研究了分子束外延[Co（x）/Ni（y）]单晶叠层的电子性质和垂直磁各向异性（PMA）。
2018-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Large Enhancement of Circular Dichroism Using an Embossed Chiral Metamaterial
在手性纳米结构附近，由于与局部超手性场的相互作用，生物分子的圆二色性可以大大增强。先前已经报道了使用具有一些手性性质的平面超材料和非手性纳米颗粒适度增强光学活性。在具有三维排列的手性纳米结构的局部场中可以实现更显著的手性增强。使用压印手性纳米结构设计的手性光学传感，我们测量的圆二色性光谱的两个生物分子，叶绿素A和B，在分子水平上，使用一个简单的偏振分辨反射测量。该实验是第一次实现共振表面增强圆二色性，通过将强手性超材料的手性共振与手性分子的手性共振相匹配来实现，从而从单层手性材料中产生前所未有的大差分CD光谱。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Effective index of refraction, optical rotation, and circular dichroism in isotropic chiral liquid crystals
本文涉及各向同性相以上的各向同性的过渡和蓝相BP III的光学性质。我们引入了一个有效折射率，它描述了空间色散效应，如旋光，圆二色性，和平均折射率的修改，由于波动。我们得到这些空间色散效应的波长依赖性相当普遍，而不依赖于手征的幂的扩展，也不假设双折射$P$的节距比光$λ$的波长短得多，这是在以前的研究中对这个问题所做的近似。通过与BP III相的光学活性的实验光谱进行比较，支持了理论预测。
2001-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ultrasensitive Sub-monolayer Palladium Induced Chirality Switching and Topological Evolution of Skyrmions
手性自旋纹理从根本上是有趣的，与许褚的应用。稳定的手性通常通过在不对称多层膜中引入Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction，Dzyaloshinskii-Moriya interaction）来实现，其中每层的厚度至少是几个单层。在这里，我们报告了一个超灵敏的手征开关（Ni/Co）n多层诱导盖帽只有0.22单层的Pd。使用自旋极化低能量电子显微镜，我们监测域壁从左手到右手尼尔墙的逐渐演变，并量化的Pd帽层引起的氧化。我们还观察到的手征演变的skyrmion在开关，没有显着的拓扑保护被发现作为skyrmion绕组数的变化。这对应于在Skyrmion手征切换期间< 1阿焦耳的最小能量成本。我们的结果显示了详细的手征性的演变过程中的Skyrmions的符号开关，这是相关的实际应用的Skyrmionic器件。
2022-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of magnetic circular dichroism: application to magnetic microscopy in ultra-thin ferromagnetic films
对薄膜的磁结构进行成像是一个长期的研究领域。近几年来，二维铁磁材料的出现呼唤着磁成像领域的创新。由于磁矩非常小，因此SQUID、转矩磁力测量法、磁力显微镜和克尔效应显微镜等标准技术具有挑战性，并且通常会导致检测到寄生磁贡献或伪效应。在这项工作中，我们报告了一种新的磁显微镜技术的基础上相结合的磁性圆二色性和Seebeck效应在半导体/铁磁双层膜。我们实现了这种方法与垂直磁化（Co/Pt）多层膜溅射在Ge（111）。我们进一步表明，MCD的电检测是更敏感的克尔磁力，特别是在超薄膜制度，这使得它特别有前途的新兴的二维铁磁材料的研究。
2020-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Measuring the magnetization of three monolayer thick Co islands and films by X-ray dichroism
利用X射线磁圆二色性光电子显微镜（XMCD-PEEM）对Co岛和薄膜进行了表征。该技术的空间分辨率能力与原子生长控制一起允许获得具有给定厚度（3 ML）的完美平坦的三角形岛，非常接近突然的自旋重取向转变。的磁畴配置被发现依赖于岛的大小：而小岛可以磁化在一个单域状态，较大的岛屿显示更复杂的模式。此外，较大的岛的磁化模式呈现出共同的手性。通过在Co L吸收边的二向色光谱显微镜，获得了三个单层厚膜的自旋和轨道磁矩之比的实验估计。
2009-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of a non-reciprocal skyrmion Hall effect of hybrid chiral skyrmion tubes in synthetic antiferromagnetic multilayers
Tohoku University（东北大学）；Johannes Gutenberg-Universität Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）；Singulus Technologies AG（辛古卢斯科技有限公司）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；Max Planck Institute for Intelligent Systems（马克斯·普朗克智能系统研究所）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH（亥姆霍兹柏林材料与能源中心）；Paul Scherrer Institut（保罗谢尔研究所）；Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
本研究在合成反铁磁多层膜中观测到混合手性斯格明子管电流驱动下的非互易霍尔效应，其源于斯格明子螺旋度的动态振荡，并可通过磁补偿度调节。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality-induced effective magnetic field in a phthalocyanine molecule
有机分子中的手征性在化学、生物学和自旋电子学领域引起了相当大的关注。本文报道了手性酞菁分子PbPc-DTBPh（P）-或（M）-PbPc-DTBPh）与MgO（001）组成的多层膜的垂直磁化磁滞回线。我们发现一个手性依赖的滞后回线的移位。与先前报道的偏置电流诱导的现象不同，该结果显示在体系中没有偏置电流的情况下，酞菁分子中存在手性诱导的有效磁场。这项研究为手性分子自旋电子学的发展开辟了一个新的方向。
2021-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Translating Chirality into Multidirectional Motion through Broadband Chiroptical MXenes
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Kyungpook National University (KNU)（庆北国立大学）
本研究通过手性MXene平台实现CPL驱动的三元逻辑控制，首次实现基于光热机制的多向变形软执行器。
2025-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial tuning of perpendicular magnetic anisotropy and spin magnetic moment in CoFe/Pd multilayers
本文报道了在真空室中用直流溅射法制备的[CoFe 0.4nm/Pdt]6（t = 1.0- 2.0nm）多层膜的强垂直磁各向异性。多层膜的饱和磁化强度$M_s$和单轴各向异性$K_u$随着间隔厚度的增加而减小，在间隔厚度t = 2 nm时，$M_s$为155 emu/cc，$K_u$为1.14 $\times 10^5$ J/m $^3$。X射线吸收光谱和X射线磁圆二色性测量结果表明，CoFe薄膜中Co和Fe的自旋和轨道磁矩随Pd厚度的增加而减小，表明表面/界面磁性对薄膜的磁性能有重要贡献.
2013-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the origin of chirality in plasmonic meta-molecules
手征性是自然界所有领域的基本特征，从粒子物理学到电磁学，再到化学和生物学。手性对象缺乏镜像平面和反转对称性，因此不能与它们的镜像对应物（它们的对映体）在空间上对齐。天然分子和人工手性纳米结构都可以通过它们的光-物质相互作用来表征，这反映在圆二色性（CD）中。使用DNA折纸，我们从多个等离子体纳米粒子组装模型元分子，代表精确定位在空间中的元原子。这使我们能够逐片重建不同大分子几何形状对其周围光学近场的影响。在我们构建第三维的情况下，CD签名的出现之后，我们通过添加或删除人工分子中的单个粒子来设计和实现符号翻转信号。我们的数据和理论模型揭示了迄今尚未认识到的手性等离子体介电耦合现象，解释了复杂的电磁相互作用内的混合DNA为基础的等离子体纳米结构。
2022-01-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Impact of crystallinity on the circular and linear dichroism signals in chiral perovskite
University at Buffalo, State University of New York（纽约州立大学布法罗分校）
本研究探讨了晶态对手性钙钛矿圆偏振和线偏振光信号的影响，发现LD和LB效应在高取向薄膜中主导CD信号。
2026-02-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Understanding angle-resolved polarized Raman scattering from black phosphorus at normal and oblique laser incidences
由于双折射和线性二向色性效应，各向异性层状材料（ALMs）中标准群论方法对各向同性材料中声子角分辨偏振拉曼（ARPR）强度的选择规则将被打破。这两种效应导致入射激光的偏振和强度与深度相关，并在ALM内散射信号，从而使预测ARPR强度在任何激光入射方向的挑战。在此，以面内各向异性黑磷为原型，我们开发了一个所谓的双折射线性二向色性（BLD）模型，定量地了解它的ARPR强度在垂直和倾斜的激光入射由同一套真正的拉曼张量为一定的激光激发。在复折射率下考虑了双折射和线性二向色效应后，不需要拟合参数。提出了一种根据菲涅耳$'$定律，由沿其主轴的相对拉曼强度和入射角分辨反射率分别实验确定真实拉曼张量和复折射率的方法。结果表明，先前报道的在垂直激光入射下沉积在多层基底上的Al 2 O3/Al 2 O3薄片的ARPR强度也可以基于BLD模型通过考虑入射激光的深度依赖性偏振和强度以及由Al 2 O3薄片内的双折射和线性二向色性效应以及多层结构中的干涉效应引起的散射拉曼信号来理解，其取决于激发波长、ALM薄片的厚度和基底的介电层。这项工作可以普遍适用于任何不透明的各向异性晶体，提供了一个有前途的路线来预测和操纵相关的声子的偏振行为。
2020-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
