Chaotic dynamics of magnetic domain walls in nanowires
研究了具有两个人工图案化钉扎中心的坡莫合金和镍纳米带中横向畴壁（TDW）的非线性动力学。相图频率驱动振幅显示了丰富多样的动力学行为，取决于材料参数和钉扎中心的类型和形状。我们发现，T形陷阱（antinotches）创建一个经典的双阱Duffing势，导致一个小的混乱区域的情况下，镍和一个大的Py。相比之下，矩形收缩（凹口）创建一个指数的潜力，导致更大的混乱地区穿插与周期性窗口的Py和Ni。温度的影响表现在扩大混沌区和激活钉扎位置之间的热跳跃，同时减少在低频下的开槽带的退钉场。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall
Field tunable three-dimensional magnetic nanotextures in cobalt-nickel nanowires
具有大的横向磁晶各向异性的圆柱形磁性纳米线已被证明可以维持由空间限制、交换和各向异性的相互作用引起的非平凡的磁性配置。利用这些特殊的三维自旋配置和它们的孤子不均匀性，有望改善未来自旋电子学中的磁化开关，如节能磁存储器和逻辑应用。在这里，我们采用全息矢量场电子断层扫描重建的recrystalmagnetic状态在CoNi纳米线与10 nm的分辨率在3D中，特别关注recrystalmagnetic状态和无处不在的真实结构的影响源于不规则的形态和各向异性的变化之间的畴壁。通过调节施加的磁场方向，不同手征性的纵向和横向多涡旋状态以及诸如移位的涡旋核的独特的3D特征都被稳定。相反的手征性的纵向涡之间的手征域壁表现出复杂的三维形状，其特征在于推出的中心涡线和增益的交换和各向异性能量。一个类似的复杂的三维纹理，包括弯曲的涡线，形成在横向涡状态和纵向配置之间的域边界。微磁模拟可以理解所观察到的复杂磁状态的起源。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral zero modes in superconducting nanowires with Dresselhaus spin-orbit coupling
使用手征分解，我们能够找到解析的零模式和条件，这样的模式存在于Kitaev阶梯模型和超导纳米线与Dresselhaus自旋轨道耦合。因此，我们能够计算在这些系统中的零模式的数量为任意给定的参数在半无限的极限。此外，我们发现，当适当的共振条件得到满足时，精确的零模式存在，甚至在有限系统中与通常的信念相反。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall
Fractional Skyrmion Tubes in Chiral-Interfaced Three-Dimensional Magnetic Nanowires
该研究通过3D打印双螺旋纳米线，在室温零磁场下实现分数布洛赫斯格明子管，并展示其磁重构能力，为拓扑自旋电子学提供新途径。
2024-12-18 cond-mat.mes-hall
Virtual Synthesis of Nanoscale Systems with Pre-Designed Properties: Fundamentals and Applications. Chapter 7. Nickel Oxide Quantum Dots and Polymer Nanowires
虚拟（即，基本的多体（基于量子理论的、计算的）合成方法用于建立约30个非化学计量的纳米系统的电子模板，所述纳米系统由镍和氧原子组成，并且线性尺寸在约6 nm至6 nm的范围内。在这种结构中，柔性和可拉伸的Ni-O键可容纳各种Ni与O原子的比例，以及反铁磁和铁磁自旋排列。取决于合成条件，由多达14个原子组成的较小的Ni-O量子点（QD）可能具有两种类型的自旋取向，而量子限制的准一维Ni-O纳米线（QW）似乎是具有反铁磁自旋取向的纳米聚合物。Ni-O键的柔性和自旋重排的相关容易性可以促进物理机制，当这种Ni-O量子点和量子线（QDW）在某些热化学条件下与表面或彼此相互作用时，该物理机制导致交换偏置的发展或损失。这些结构和组成的灵活性由QDW的分子静电势（MEP）和电子能级结构（ELS）反映。特别是，所研究的Ni-O系统的直接光学跃迁能（OTE）可以在一个数量级内变化，并且它们的电子和磁性可以通过与合成条件、量子限制的结构和组成的操纵来微调以匹配应用要求。已开发的电子模板可应要求提供。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gate-tuneable and chirality-dependent charge-to-spin conversion in Tellurium nanowires
本研究针对手性有机材料电导率低的局限，在碲纳米线中实现全电自旋极化生操控与探测，发现其取向由手性和电流决定、大小栅极可调，为无磁手性自旋电子器件奠定基础。
2022-01-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic vortex chirality switching in Permalloy nanowires with asymmetric notches
我们研究了单根坡莫合金纳米线中涡旋畴壁通过非对称三角形缺口的运动。我们已经测量了磁滞回线使用聚焦磁光克尔效应之前和之后的缺口，这允许探针超出缺口的顺时针（CW）和逆时针（CCW）的发生概率的墙在尾到尾（TT）和头到头（HH）的配置。我们目前的实验证据的手征翻转所提供的涡缺口相互作用。在低出射角的情况下，手性翻转的概率增加，并且在这里，在15 $^o$的最低角度的情况下，能量上有利的畴壁构型（对于TT为CCW或对于HH壁为CW）的传播概率为$\approx 75\%$。微磁学模拟揭示了手性反转动力学的细节。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall
Chiral Surface Plasmon Polaritons on Metallic Nanowires
线偏振光入射到纳米线的末端，激发三种特定的纳米线波导模式的相干叠加，可以产生手性表面等离子激元（SPP）。由SPP倏逝场激发的量子点荧光获得的单个纳米线上的手性SPP图像揭示了我们的理论模型中预测的手性。手性SPP的螺旋周期的旋向性和空间范围取决于输入偏振角和纳米线直径以及介电环境。手性保留在自由空间输出波，使金属纳米线的圆偏振光子的宽带宽的亚波长源。
2011-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Target-skyrmions and skyrmion clusters in nanowires of chiral magnets
在大块非中心对称磁体中，手性Dzyaloshinskiii-Moriya交换稳定了管状Skyrmions，其中心具有反向磁化。虽然双扭曲在Skyrmion的中心是有利的，但它会在外围产生过量的能量密度。因此，需要磁各向异性来使Skyrmion比块状材料中的圆锥螺旋状态更有利。使用蒙特卡罗模拟，我们表明，在磁性纳米线不寻常的skyrmions与一个双扭曲的核心和一些同心螺旋起伏（目标skyrmions）是磁稳定的，即使在没有单离子各向异性。这种skyrmion没有磁荷，并且由于描述表面磁化方向的角度取决于纳米线的半径和施加的磁场，因此它们携带非整数skyrmion电荷s > 1。这种状态与空间上分离的s=1 skyrmions的集群竞争。对于非常小的半径，目标skyrmion转变为s < 1的skyrmion，类似于由表面诱导的各向异性稳定的涡旋状状态。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Chiral excitation of spin waves in ferromagnetic films
我们从理论上研究了金属磁性纳米线阵列的层间偶极耦合和交换耦合。计算的层间偶极耦合与观察到的反交叉一致[Chen \emph{et al.}，Phys. Rev. Lett. \textbf{120}，217202（2018）]，得出的结论是纳米线和薄膜之间的间隔层抑制了层间交换耦合。纳米线阵列中的Kittel模式手性耦合到薄膜中的自旋波，即使Damon-Eshbach表面模式不存在。当层间交换耦合变强时，手性被抑制。
2019-01-26 cond-mat.mes-hall
Tracking random walk of individual domain walls in cylindrical nanomagnets with resistance noise
通过测量小磁场下电阻的缓慢波动或噪声，研究了磁性纳米线中畴壁运动的随机性。通过控制注射到隔离的圆柱形镍纳米线的DW，我们已经能够跟踪电阻的离散步骤之间的电引线的DW的运动。仔细检查的时间依赖性的噪声揭示了一个扩散的随机行走的DW具有普遍的动力学指数。我们的实验概述了一种方法，其中电阻能够检测纳米线内的DW的动力学状态，这可以是有用的DW为基础的存储器设计。
2010-06-30 cond-mat.mes-hall
Facilitating domain wall injection in magnetic nanowires by electrical means
我们研究了如何通过电的方法来促进手性铁磁纳米线中畴壁的注入。我们计算的临界电流密度以上的畴壁注入到纳米线取决于材料参数和源的相互作用，包括自旋转移扭矩以及自旋轨道扭矩。我们证明，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用可以显着降低所需的临界电流注入类型的域壁青睐的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用。我们发现，在手征磁铁，它是唯一可能的脱落一个单一的磁畴壁的自旋轨道转矩的装置，因为他们修改的基态取向的系统。相反，对于自旋转移矩诱导的畴壁脱落，我们发现，存在两个不同的临界电流密度为两种不同的畴壁手征，分别。此外，对于通过自旋转移矩连续产生畴壁，我们发现畴壁之间的相互作用不能忽略，甚至可能导致具有相反手性的连续畴壁的成对湮灭。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall
Geometric Josephson effects in chiral topological nanowires
马约拉纳零模和拓扑超导性的显著特征之一是$4π$ -周期性约瑟夫森效应，这是由于费米子宇称守恒和Andreev谱中存在拓扑保护的奇数个零能量交叉的组合。在本文中，我们研究了由两条半导体纳米线组成的约瑟夫森结中的这种效应，并利用邻近效应研究了这种效应的超导电性。对于某些方向的外部磁场，这样的结具有手征对称性，我们展示了这种对称性如何允许Andreev光谱和保护的交叉点被转移，通过引入两条线之间的相对角度。然后，结显示几何诱导的反常约瑟夫森效应，在没有外部相位偏置的情况下的超电流的流动。此外，我们推导出一个局部电流密度和局部曲率之间的比例关系为一个单一的弯曲的电线。该结果可以被视为最近提出的geo-Josephson效应的一维模拟[Kvorning等人，arXiv：1709.00482]。我们提出的两种效应原则上可以作为一维拓扑超导的特征。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall
Systematic motion of magnetic domain walls in notched nanowires under ultra-short current pulses
研究了在超短自旋极化电流脉冲作用下，对含人工缺陷的有限/无限纳米线中横向磁畴壁的精确操纵.我们表明，对于一个经典的$3d$铁磁材料，如镍，在室温下的畴壁的准确定位是可能的，只有非常短的上升和下降时间的脉冲，移动畴壁可靠地最近的相邻钉扎位置。讨论了电流脉冲形状和瞬态效应对相图电流脉冲长度的影响。我们表明，大的瞬态效应出现时，即使$α$ = $β$，低于临界值，由于畴壁失真所造成的电流脉冲形状和存在的缺口。瞬态效应可以对抗或放大自旋转移扭矩（STT），这取决于比率$β/α$。这扩大了在STT下DW运动的物理理解，并且打开了在单极电流的两个方向上DW位移的路径。
2018-01-08 cond-mat.mes-hall
Skyrmion nucleation via localized spin current injection in confined nanowire geometry in low chirality magnetic materials
磁skyrmions一直是激烈的研究与存储器，逻辑和互连技术的应用前景的焦点。最近已经提出并证明了几种方案可以使skyrmions成核。然而，它们要么导致不受控制的Skyrmion气泡产生，要么主要针对与赛道存储器器件的集成。在这项工作中，我们提出了一个新的计划，在一个有限的纳米线的几何形状与亚100 nm的宽度使用一个通用的方法“本地化的自旋电流注入”技术在材料系统表现出低Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用）的控制单skyrmion成核。我们提出的成核机制如下的路径，涉及创建一个反向的磁畴包含一个或多个垂直布洛赫线（VBL），形成一个边到边的畴壁的VBL得到湮灭在纳米线的边缘。然而，使用缺口或反缺口将边缘畴壁钉扎在狭窄的间隙内会导致产生具有无缺陷畴壁的磁泡，最终弛豫成圆形skyrmion结构。我们的模拟预测，所提出的机制允许skyrmion成核亚纳秒的时间尺度上，显示出鲁棒性的变化，如本地钉扎网站，并适用于任何skyrmion为基础的逻辑，存储器和互连应用。
2018-01-31 cond-mat.mes-hall
Giant negative magnetoresistance induced by the chiral anomaly in individual Cd3As2 nanowires
Cd_3As_2是一种新型的狄拉克半金属，在三个动量方向上都具有线性色散，可以看作是石墨烯的三维模拟物。Dirac半金属的时间反演对称性或空间反演对称性破缺后，将转变为具有奇异手征反常效应的Weyl半金属，而Cd 3As 2中手征反常的实验证据尚不清楚。在这里，我们报告的个别Cd 3As 2纳米线的磁输运性质。当磁场与电场方向平行时，在60 K和300 K下分别观察到-63%和-11%的负磁阻效应，证实了Cd 3As 2纳米线的手征磁效应.此外，临界磁场BC，其中有一个极值的负MR，随着温度的升高而增加。作为在Cd 3As 2纳米线中首次观察到的手征异常诱导的负MR，这可能为Dirac半金属的低维物理提供有价值的见解。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Pumping of Spin Waves
我们报告了一个理论的相干和非相干手征泵的自旋波到薄磁性薄膜通过偶极耦合与本地磁换能器，如纳米线。纳米线的铁磁共振通过单向自旋波的注入而加宽，单向自旋波仅在膜的一半中产生非平衡磁化。局部磁体和膜之间的温度梯度导致非相干磁振子的单向流动，即，手性自旋塞贝克效应
2019-09-07 cond-mat.mes-hall
Engineered Chirality of One-Dimensional Nanowires
本文通过在LaAlO3/SrTiO3界面构建缺乏镜像对称性的手性电子势，实现一维手性纳米线，并观测到由工程化轴向自旋-轨道相互作用引起的振荡透射共振，为利用类比量子模拟研究手性与自旋极化电子输运关系提供了新平台。
2025-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Disorder-robust trivial Majorana-like states from smooth confinement in chiral superconducting nanowires
Kyushu University（九州大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；Nagoya University（名古屋大学）
本文针对手征超导纳米线，提出通过手征分量空间重叠诊断低能态抗无序性的机制，揭示平滑限域产生的类马约拉纳态可抵御强非磁性无序。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Perfect transmission and Aharanov-Bohm oscillations in topological insulator nanowires with nonuniform cross section
拓扑绝缘体纳米线具有均匀的截面，结合一个磁通量，可以托管一个完美的传输模式和马约拉纳零模式。在这里，我们考虑纳米线与波纹表面--具体地说，线与圆形截面的半径变化沿其轴--和计算其输运性质。在零掺杂时，手征对称性将干净的线（无杂质）置于AIII对称类中，这导致$\mathbb{Z}$拓扑分类。穿过导线的磁通量在拓扑上不同的绝缘相之间调谐，在相变处获得完美的传输。我们推导出一个解析表达式的确切通量值的过渡。掺杂和无序都破坏了手征对称性和完美的透射。在有限的掺杂，表面波纹和无序的相互作用与磁通量修改量子干涉，使Aharonov-Bohm振荡的幅度随着磁通量的增加而降低，与具有均匀表面的线相比，它是磁通量无关的。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall
Topological insulator constrictions -- Dirac particles in a magneto-chiral box
本文研究了收缩形拓扑绝缘体纳米线在同轴磁场下的磁输运特性，发现中心狭窄区域存在受 Landau 能级影响的盒中 Dirac 粒子态，并指出该结构在超出线性响应时表现出强磁手性非互易输运。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal mechanism of double-helix nanowires probed by dark-field magneto-optical Kerr effect
TU Wien（维也纳工业大学）；University of Loughborough（拉夫堡大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所，西班牙科学理事会-萨拉戈萨大学）；Synchrotron SOLEIL（SOLEIL同步辐射中心）；University of Vienna（维也纳大学）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Hiroshima University（广岛大学）
通过暗场磁光Kerr效应研究双螺旋纳米线在三维磁场下的磁化反向机制，揭示了螺旋涡旋管的形成与反向过程，为三维纳米结构的磁性研究提供了新方法。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall
Electrical detection of magnetic states in crossed nanowires using the topological Hall effect
利用微磁学模拟方法研究了具有辐射状、反涡旋状和类均匀态三种特征磁性结构的交叉纳米线中自旋手征引起的有效磁场的空间分布。结果表明，与反常霍尔效应不同，拓扑霍尔效应（与自旋手征性有关）同时依赖于极性和涡度.因此，测量拓扑霍尔效应可以同时检测交叉纳米线中的极性和涡旋。这种方法可能适合用作寻求下一代多值存储器的基本技术。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signatures of polarized chiral spin disproportionation in rare earth nickelates
本文利用磁共振X射线散射研究NdNiO$_3$薄膜，发现自旋歧化态具有沿(101)$_\mathrm{ortho}$方向传播的手性螺旋磁序，并结合理论计算证实了能量稳定的Zhang-Rice类单重态自旋歧化态，揭示了其与不正当铁电行为之间的潜在多铁性耦合。
2024-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Control of magnetic vortex wall chirality, polarity and position by a magnetic field
通过模拟和扫描电子显微镜极化分析（SEMPA）研究了磁场对V形纳米线中涡旋畴壁的播种作用。研究发现，磁场的取向可以用来有目的地调节软磁纳米线中单涡旋畴壁的手征性、极性和位置。
2009-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Current Controlled Magnetization Switching in Cylindrical Nanowires for High-Density 3D Memory Applications
利用三维纳米线系统的下一代存储器器件需要可靠地控制畴壁运动。在这封信中，畴壁的圆柱形纳米线组成的钴和镍的交替段进行了研究。作为畴壁钉扎位点的材料界面与电流脉冲结合使用，以控制畴壁的位置，该位置使用磁阻测量来监测。磁力显微镜结果进一步证实了电流辅助畴壁脱钉的发生。因此，通过顺序地钉扎和脱钉连续界面之间的畴壁，数据位沿着纳米线移位，这是跑道型存储器器件所必需的要求。我们表明，施加的电流脉冲的方向，幅度和持续时间确定跨钉扎站点的畴壁的传播。这些结果表明，多位圆柱形纳米线设备，利用电流辅助数据处理。在这些纳米线中顺序钉扎和脱钉的前景允许位密度增加几个Tbs，这取决于这些纳米线内的段的数量。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Plasmonic Transverse Dipole Moment in Chiral Fermion Nanowires
研究了手性费米子纳米线中无带隙带内等离激元的横向偶极矩，发现其非零且可通过打破谷对称性调控，为利用静态横向电场连续控制等离激元特性提供了可能。
2022-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Chiral Coupling to Magnetodipolar Radiation
我们回顾和扩展了由磁偶极杂散场产生单向自旋电流和非对称磁振子密度的手征自旋波抽运理论。我们用磁性薄膜的两种手征激发来说明物理原理，通过交流偏压下的窄金属带状线和铁磁共振下的磁性纳米线的倏逝奥斯特场。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall
Sensing chiral magnetic noise via quantum impurity relaxometry
我们提出了一个理论的量子杂质弛豫的磁振子在薄膜，表现出与最近的实验定量协议，而不需要任意的比例因子在理论模型迄今。我们的理论表明，典型的自旋>1/2的量子杂质和磁振子之间的手征耦合起着决定杂质弛豫的核心作用，这是进一步证实了我们的实验与氮空位中心的镍膜界面。随着推进磁振子学和理解具有磁体的混合量子平台中的退相干，量子杂质自旋感测手征磁噪声的能力为探测凝聚态中的手征现象提供了机会。
2020-09-10 cond-mat.mes-hall
Fabry-Perot Interference, g-factor Anisotropy, and Gate-Tunable Quantum dot in Chiral Tellurium Nanowires
University of Arkansas（阿肯色大学）；Agency for Science Technology and Research (A*STAR)（科学技术研究局）；University of Southampton（南安普顿大学）
通过水热生长碲纳米线实现准弹道输运、各向异性塞曼谱和栅极可调量子点，揭示自旋轨道能隙和巨g因子，为自旋量子比特和Majorana零模提供平台。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantification of competing magnetic states and switching pathways in curved nanowires by direct dynamic imaging
对于可行的应用，基于例如畴壁运动的自旋电子器件需要具有稳定的磁化状态和将一种状态转换为另一种状态的高度可再现的切换路径，并且是高度可靠的。系统中存在多个稳定状态和切换路径是设备操作的决定性障碍，但罕见和随机事件难以检测和理解。我们展示了一种方法来量化竞争的磁性状态和随机切换路径的基础上，时间分辨扫描电子显微镜与极化分析，适用于技术相关的控制涡畴壁手性通过字段和弯曲的电线。虽然是一个泵探测技术，但我们的分析方案允许解开不同的发生动态路径，我们甚至可以确定罕见的事件，导致从一个磁化切换路径的变化，通过温度和几何形状依赖的测量到另一个路径。实验成像的支持下，微磁模拟，以揭示机制负责的途径的变化。一起的结果使我们能够解释的起源和细节的畴壁手性控制和量化的频率和相关的能量障碍的热激活的状态和切换路径的变化。
2020-06-19 cond-mat.mes-hall
Controlling the Spin-Wave Nonreciprocity of a Crescent-Shaped Nanowire via Curvature and Magnetic Field
Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学）；Helmholtz--Zentrum Dresden--Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；V. G. Baryakhtar Institute of Magnetism of the NAS of Ukraine（乌克兰国家科学院 V.G. 巴里亚赫塔尔磁学研究所）
通过调节曲率和磁场，研究者发现自旋波模式类型显著影响半月形纳米线的非互易性，为设计定制磁波导提供了新思路。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall
Growth and Strain Engineering of Trigonal Te for Topological Quantum Phases in Non-Symmorphic Chiral Crystals
应变三角Te被预测为由非对称手征对称性支持的Weyl节点。使用低压物理气相沉积，我们系统地探讨了三角形Te纳米线的生长与自然发生的应变所造成的弯曲的电线。拉曼光谱和高迁移率的电子传输证明了高度结晶性质的电线。直的和弯曲的纳米线的拉曼光谱的比较表明，呼吸模式，是显着更广泛的弯曲的电线和频移。因此，在生长过程中的曲率引起的应变可以提供一个简单的途径来研究三角Te的拓扑相。
2019-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence of density waves in single crystalline nanowires of Pyrochlore Iridates
我们提出了实验证据的紧急密度波不稳定性的单晶低维线的钇基烧绿石铱酸盐。我们证明电场诱导的非线性滞后开关的密度波在低温下，其次是平滑的非线性导电在较高的温度（T > 40 K）在$Y_{2-x}Bi_{x}Ir_{2}O_{7}$与x = 0和0.3。交流运输测量揭示了存在四种不同的集体弛豫过程，在不同的温度尺度占主导地位。有一个强耦合的正常的载流子与密度波凝聚体，这是反映在线性缩放的直流电导率与集体弛豫率在很宽的范围内的频率和温度制度。低维铱酸烧绿石单晶中密度波的证据可能是实验证实具有破缺手征对称性的Weyl半金属基态的前兆。
2017-03-03 cond-mat.mes-hall
High Frequency Domain Wall Oscillations in Ferromagnetic Nanowire with a Nanoscale Dzyaloshinskii Moriya Interaction (DMI) Region
Dzyaloshinskii Moriya相互作用（Dzyaloshinskii Moriya Interaction，Dzyaloshinskii Moriya Interaction）为许多新的手性结构（如Skyrmions）奠定了基础。在迄今为止的大多数研究中，磁层存在于整个磁性层中。在这里，我们报告我们的调查，铁磁纳米线，铁磁被限制在纳米级区域。我们观察到，磁性能的局部调制的影响下的自旋转移力矩的磁畴壁的振荡。振荡频率在几GHz内可调，这使得这一观察对神经形态计算中的应用可能有用。
2019-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Microwave Sensitivity of Magnetic Array by Long-Range Chiral Interaction Driven Skin Effect
在具有短程手征相互作用的一维体系中观察到非厄米趋肤效应。由行波介导的长程手征相互作用也有利于能量的积累，但尚未表现出非厄米拓扑。在这里我们发现，波传播带来的强干扰是不利的积累。通过抑制干扰通过阻尼的行波，我们预测的非厄米集肤效应的磁激励在周期性阵列的磁性纳米线，通过自旋波的磁性薄膜的手性耦合。通过幅度为$\sim μ{\rm T}$的弱微波在一个边缘处对线的局部激发导致在另一边缘处的相当大的自旋波振幅，即，对于微波的灵敏、非局部和非互易检测有用的显著功能。
2022-01-17 cond-mat.mes-hall
Domain wall trajectory determined by its fractional topological edge defects
铁磁纳米线中的畴壁（DW）由基本的拓扑体缺陷和边缘缺陷组成，它们的相对空间排列决定了DW的手性。在这里，我们展示了如何理解和控制磁分支网络中的DWs的轨迹，由连接的纳米线组成，通过考虑它们的分数基本拓扑缺陷以及它们如何与网络固有的缺陷相互作用。我们首先开发了一个高度可靠的机制，一个给定的手征性的DW注入到纳米线，并表明其手征性决定了DW的分支如下在一个对称的Y形磁结-网络的基本构建块。使用这些概念，我们解开了连接人工自旋冰系统，已观察到的狄拉克字符串的形式的磁化反转的一维性质的起源。
2013-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Majorana Fermions in Chiral Topological Ferromagnetic Nanowires
最近的实验中，零偏置峰已被观察到在扫描隧道显微镜（STM）实验中进行的磁性原子链上的超导体，我们表明，通过推广早期的工作，沉积在自旋轨道耦合超导衬底上的多通道铁磁线可以实现非平凡的手征拓扑超导态与Majorana束缚态定位在线端。非平凡的拓扑状态发生的通用参数不需要微调，至少对于非常大的交换自旋分裂的线。我们从理论上获得的签名出现在多线系统中的任意数量的马约拉纳模式的存在下，将有限的温度，有限的势垒在STM尖端的作用，和有限的电线长度。这些签名的STM微分电导，清楚地揭示了零能量马约拉纳端模式和预测的多个马约拉纳分数约瑟夫森效应的空间分布。这项工作的一个重要组成部分是致力于我们的理论和最近的STM实验声称观察马约拉纳费米子之间的详细的关键比较。详细比较的结论是，尽管实验观测与我们的理论发现并不明显不一致，但非常小的拓扑超导能隙和非常高的实验温度使得不可能决定性地验证局域马约拉纳零模的存在，因为马约拉纳模式的谱权重必须在超过能隙大小的非常宽的能量范围上扩展。因此，虽然实验结果确实与高度加宽和削弱的马约拉纳零偏峰一致，但要得出任何明确的结论，都需要低得多的实验温度。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetization pinning in modulated nanowires: from topological protection to the "corkscrew" mechanism
直径调制纳米线提供了一个重要的范例，设计三维磁性纳米结构的磁化响应的畴壁钉扎工程。为了了解其性质和控制过程，我们分析了FeCo调制的多晶两段纳米线不同的小直径的磁化响应。我们的建模表明，一个非常复杂的行为，强烈依赖于无序分布和拓扑非平凡磁化结构的重要作用。我们表明，调制的纳米线具有较小的直径差的特征在于增加矫顽场相比，直的，这是由形成拓扑保护的墙形成的两个3D的skyrmions与相反的手征解释。对于一个大的直径差异，我们报告发生了一种新的钉扎类型，这里称为“螺旋”：大直径段的磁化形成一个skyrmion管的核心位置在一个螺旋调制沿纳米线。该结构被钉在收缩处，并且为了穿透窄段，应减小涡旋/skyrmion核心尺寸。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge Transport Behavior of 1D Gold Chiral Nanojunctions
了解手性诱导的单分子结中的电子隧穿过程对于纳米开关和人工纳米马达的发展是必不可少的。基于结合非平衡格林函数理论和基态密度泛函理论，我们研究了手性金（7，3）纳米线的电荷输运行为，并与其他手性和非手性一维金纳米结构进行了比较.对于σ-饱和烷烃链，我们发现，接触势垒变化很大的非手性的铅，但不与手性的，虽然存在密切的相似之处的隧穿常数。具有Au（7，3）NW的单分子结的较低能隙确保了更好的电子电导，即使在允许低热损失之后，这主要是由于具有最小线张力的原子的紧密堆积布置。我们的第一性原理量子输运分析进一步表明，一旦通过sigma饱和或pi共轭分子部分桥接，手性Au（7，3）纳米管比手性金（5，3）纳米管（NT）具有更高的电子电导率。然而，事实证明，在铅-分子接触处的通道形成特征的不对称性通常仅与手性Au（7，3）NW相关。
2018-09-05 cond-mat.mes-hall
On magnetic-field-induced dissipationless electric current in nanowires
我们提出了一种金属双纳米线结构的一般设计，该结构可以在磁场存在下支持平衡无耗散电流。该结构由一个紧凑的线元素的一个特定的形状，这是周期性地延长在一个空间维度。在拓扑学上，每个线元件相当于一个环，其在磁通量存在的情况下支持无耗散电流，类似于正常金属纳米环中的持续电流。在几何上，每个线元素打破空间反转对称，使得通过器件的平衡电流变为非零。我们还认为，同样的效果应该存在于长的平面手性纳米带受到外部磁场。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Transport in Selectively Magnetically Doped Topological Insulator Wires
我们研究了拓扑绝缘体纳米线的电子和输运性质，包括其表面的选择性磁性掺杂。我们使用一个模型，这是适当的描述材料，如Bi $_2$ Se $_3$内的k.p近似，并考虑纳米线的矩形几何形状。在这个模型中，（111）表面的磁性掺杂诱导了塞曼场，塞曼场在狄拉克锥处打开了与表面态相对应的间隙。为了获得在两个终端配置的输运性质，我们使用递归格林函数方法的紧束缚模型的基础上，这是通过离散原始的连续模型。对于两个相对的纳米线（111）表面的均匀磁化的情况，我们表明电导可以从$e^2/h$的量化值（当磁化相等时）切换到非常小的值（当它们相反时）。我们还分析了非均匀磁化的情况下，在两个相对的表面上的塞曼场改变符号在中间的线。对于这种情况下，我们发现，通过共振隧穿通过手性状态绑定在中间的线的传导是可能的。谐振能级位置可以通过施加穿过纳米线截面的Aharonov-Bohm通量来调谐。
2015-10-01 cond-mat.mes-hall
Fractional chiral second-order topological insulator from a three-dimensional array of coupled wires
University of Basel（巴塞尔大学）；University of Maryland（马里兰大学）
本文通过弱耦合纳米线阵列构建三维手性二级拓扑绝缘体模型，揭示旋转磁场与空间调制的耦合可打开能隙，同时保留手性边缘态，通过调节参数实现整数和分数手性SOTI。
2025-08-13 cond-mat.mes-hall
Coalescence of Andreev bound states on the surface of a chiral topological semimetal
实验研究了CoSi拓扑手征半金属中Andreev输运通过邻近诱导超导区的磁场依赖性。随着平行于CoSi表面磁场方向的增加，与Andreev束缚态相关的尖锐的亚带隙峰一起移动到接近零偏置的位置，而垂直于表面磁场方向的亚带隙峰只有单调的抑制。零偏置$dV/dI$电阻值随面内磁场的变化而完全稳定。由于In和Nb超导引线的效应在性质上相似，它们反映了CoSi表面的近似性质。Andreev状态合并和零偏置$dV/dI$值随面内磁场增加的稳定性被解释为强SOC和塞曼相互作用的联合效应，已知用于接近半导体纳米线。我们将观测到的磁场各向异性与最近预测的费米弧表面态的面内极化自旋织构联系起来。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall
Non-reciprocity and exchange-spring delay of domain-wall Walker breakdown in magnetic nanowires with azimuthal magnetization
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, CEA, SPINTEC（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Alba Synchrotron Light Facility, CELLS（阿尔巴同步辐射光源中心）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Synchrotron SOLEIL（SOLEIL同步辐射中心）；Universidad de Salamanca（萨拉曼卡大学）
研究揭示了磁性纳米线中磁畴壁崩溃的非互易性与交换弹簧效应，通过拓扑结构和曲率影响延迟崩溃机制。
2026-08-17 cond-mat.mes-hall
Magnonic Band Structure Established by Chiral Spin-Density Waves in Thin Film Ferromagnets
最近的理论研究已经证明了在铁磁纳米线中激发和维持非共线磁化状态的可能性。所产生的状态被称为自旋密度波（SDW）。SDW可以被解释为在具有易平面各向异性的系统中具有恒定流体密度和流体速度的流体动力学状态。在这里，我们考虑的非局域偶极子场所产生的有限厚度的磁性薄膜上的空间分布的SDW和相关的磁振子色散的效果。利用拉莫尔扭矩方程的流体动力学制剂，它被发现，非局部偶极子场调制流体速度。这样的调制引起磁振子能带结构，这与均匀磁化上磁振子的典型色散关系不同。微磁学模拟验证了分析结果。GHz的顺序上的带隙数值观察到依赖于SDW流体的速度和膜厚度的现实材料参数。所提出的结果表明，SDW可以找到应用程序作为可重构的磁振子晶体。
2018-12-26 cond-mat.mes-hall
Torsion induced effects in magnetic nanowires
磁性螺旋线是最简单的磁性系统之一，同时具有弯曲和扭转的特性。易切向各向异性螺旋线存在两种平衡态：在曲率和扭转相对较小的情况下为准切向磁化分布，在相反的情况下为洋葱状磁化分布。在最后一种情况下，磁化强度接近切向磁化强度，偏差是由扭转和弯曲引起的。从理论上研究了具有不同各向异性方向的螺旋磁体可能的平衡磁化状态。扭转也本质上影响自旋波动力学，作为一个有效的磁场。这种磁场来源于曲率诱导的有效Dzyaloshinskii相互作用，导致螺旋手征与磁手征之间的耦合，破坏了自旋波谱的镜像对称性。所有关于磁化静力学和动力学的分析预测都得到了直接自旋晶格模拟的证实。
2015-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topotaxial Mutual-Exchange Growth of Magnetic Zintl Eu$_3$In$_2$As$_4$ Nanowires with Axion Insulator Classification
本文提出一种固态拓扑相互交换方法，将Wurtzite InAs纳米线转化为Zintl相Eu$_3$In$_2$As$_4$纳米线，并证实其反铁磁性与轴子绝缘体特性，为探索复杂磁拓扑态及合成其他奇异化合物纳米线开辟了新路径。
2024-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deterministic creation and braiding of chiral edge vortices
超导体中的马约拉纳零模是位于涡旋核心或束缚在纳米线末端的中隙态。它们是具有非阿贝尔辫子统计的任意子，但当它们不动时，人们不能通过在实空间中交换它们来证明这一点，因此需要间接的方法。作为一个实空间的替代方案，我们建议使用的手征运动沿边界的超导体编织一个移动的涡旋在边缘通道与一个不动的涡旋在散装。测量方案是完全电气和确定性的：边缘涡流（$π$ -相域壁）的需求，由电压脉冲在约瑟夫森结和编织与马约拉纳零模式的散装检测时，他们的融合在第二个约瑟夫森结产生的电荷。
2018-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnon-driven chiral charge and spin pumping and electron-magnon scattering from time-dependent quantum transport combined with atomistic spin dynamics theory
利用量子-经典混合框架，研究了金属铁磁纳米线中自旋极化传导电子与相干激发的自旋波之间的相互作用。当纳米线主机SW连接到两个正常的金属（NM）引线，没有直流偏置电压施加在它们之间，SW泵手征电子电荷和自旋电流到引线-他们的方向是绑定到SW传播的方向，他们的比例线性与频率的进动。这与以下情况形成对比：通过均匀旋进模式的标准泵浦，在两个方向上流动相同的自旋电流，没有伴随的电荷电流;或实验观察到[C.~ Ciccarelli等人，国家纳米技术10，50（2014）; M.~ Etropyrine等人，Phys.Rev.B95，024408（2017）]磁振子电荷泵，其需要自旋-轨道耦合自旋-轨道耦合。我们的预测背后的机制是nonadiabaticity由于时间延迟效应-局部磁矩的运动影响传导电子自旋的延迟方式，使它需要一个有限的时间，直到电子自旋的经典矢量的运动作出反应。在从左NM引线注入直流自旋极化电荷电流时，电子与SW相互作用，其中由于SW产生的时间相关电势的散射以及与SW本身泵浦的电流的叠加，流出到右NM引线中的电荷和自旋电流发生变化。利用洛伦兹电压脉冲从费米海中激发出带有一个电子电荷、没有伴随电子空穴对的类孤子准粒子的浮子，描述了单个电子与单个SW的相互作用.
2020-04-02 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Quantum oscillations without magnetic field
当将磁场$B$施加到金属上时，几乎所有可观察到的量都在$1/B$中表现出周期性振荡。这种量子振荡反映了电子态到朗道能级的基本重组，作为金属对所施加的磁场的正则响应。值得注意的是，在最近发现的狄拉克和外尔半金属中，量子振荡可以在完全没有磁场的情况下发生。这些零场量子振荡是由弹性应变驱动的，在低能狄拉克费米子的空间中，弹性应变充当手征规范势。我们提出了一个实验装置，在薄膜（或纳米线）中的应变可以产生高达15 T的赝磁场$b$，并证明所产生的德哈斯-范阿尔芬和舒布尼科夫-德哈斯振荡周期性$1/b$。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall
The resonant state at filling factor ν = 1/2 in chiral fermionic ladders
螺旋液体已被实验检测到在纳米线和超冷原子链作为强大的自旋轨道相互作用的结果。在这两种情况下，内部的自由度可以被认为是一个额外的空间维度，提供了一个解释，这些系统作为合成阶梯，与人工磁通量确定的自旋轨道条款。在这项工作中，我们描述的螺旋状态出现在填充$ν=1/2$：这种状态是由产生在相应的Luttinger液体的自旋扇区的间隙，它可以被解释为一个分数量子霍尔态的玻色子对费米子的一维（1D）极限。我们研究了它的主要特征，着重于纠缠特性和关联函数。这里开发的技术提供了一个关键的例子，研究类似的准一维系统超出了通常采用的半经典近似的描述的劳克林状态。
2018-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Majorana bound states in chiral ferromagnet-superconductor heterostructures revisited
Moscow Institute for Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；L. D. Landau Institute for Theoretical Physics（朗道理论物理研究所）；HSE University（高等经济大学）
研究手性铁磁体与超导体异质结构中Majorana零模的稳定性，分析自旋轨道耦合对Majorana态的影响，并探讨磁涡旋与磁涡旋对局域态的作用。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Giant superconducting diode effect in ion-beam patterned Sn-based superconductor nanowire / topological Dirac semimetal planar heterostructures
通过聚焦离子束在拓扑狄拉克半金属α-Sn薄膜中直接绘制超导β-Sn图案，制备了平面异质结构，实现了电流方向反转时临界电流变化69%的巨型超导二极管效应，为拓扑超导器件提供了通用平台。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
