Momentum-Space Electromagnetic Induction in Weyl Semimetals
从理论上研究了非绝热过程中Berry曲率对Weyl半金属输运性质的影响，从而导致非线性光学响应。在绝热过程中，包含布洛赫态时间导数的Berry曲率对绝热无熵泵浦等输运性质有贡献。虽然这种效应在通常的固体中非常弱，但在Weyl半金属中却增强了，其中Berry曲率由于其节点结构而有助于观察到的非线性光学响应。本文利用半经典玻尔兹曼理论，证明了由Berry曲率引起的直流光电流即使在短散射时间的极限下也能鲁棒地持续存在。我们还表明，光电流很好地解释了作为一个结果的电磁感应在动量空间。结果表明，电磁感应引起的非耗散的光电流，是强大的，即使当退相干发生在一个时间尺度短于光的周期。我们还讨论了交流的二次谐波响应。当电子分布被外部场从基态移位时的电流。
2017-02-05 cond-mat.mes-hall
Quantum size effects in solitary wires of bismuth
我们已经进行了四探针电输运测量孤立的高度结晶线的半金属铋的纵横比高达60在室温和低温下。通过适当选择衬底材料和薄膜沉积参数，制造了横向尺寸低至一个晶粒$\sim 250$ nm的光刻线。通过连续反应离子蚀刻同一根线，测量每根线的电阻与其厚度的关系。量子尺寸效应表现为电阻的规则振荡。已经检测到半金属到半导体相变的一些证据。在现有的理论模型的框架内的测量数据进行了讨论。
2007-11-29 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge pumping through a dot at the junction of N quantum wires
我们研究了位于$N$量子线结处的量子点的绝热电荷泵。我们明确地映射出的图案的泵送电荷作为随时间变化的隧道参数耦合的线的点和任何两个随时间变化的参数之间的相位控制的点的形状的函数。我们发现，与$N-2$时间无关的良好耦合的引线，在剩余的两个引线的最大泵浦电荷强烈抑制与增加$N$，导致调谐的泵浦电荷的可能性，通过调制的$N-2$引线的耦合。
2007-03-09 cond-mat.mes-hall
Chirality Hall Effect in Weyl Semimetals
我们推广了半经典理论，并使用角动量守恒的论点来研究轻掺杂Weyl半金属中的弹道输运，考虑到各种相空间Berry曲率。我们预测普遍的波包中心在透射和反射的横向位移，垂直于费米能量或速度变化的方向。对于不同手征的电子，反常位移是相反的，并且可以通过破坏反转对称性而不平衡。我们讨论了如何利用局域门、应变效应和圆偏振光来产生和探测这种手性霍尔效应。
2015-04-03 cond-mat.mes-hall
Tomonaga-Luttinger liquid and localization in Weyl semimetals
我们研究了非中心对称和时间反演的Weyl半金属系统在强磁场下的库仑相互作用。三维体系统被简化为许多相互作用的准一维线。每一个强相关的线可以在Tomonaga-Luttinger液体形式主义中接近。包括杂质散射，我们检查了局部化效应和电阻率的温度依赖性。讨论了实际材料中大量外尔点的影响。
2016-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current-induced non-adiabatic spin torques and domain wall motion with spin relaxation in a ferromagnetic metallic wire
在s-d模型的描述，我们推导出电流驱动的自旋力矩的铁磁体，明确考虑到自旋放松Caldeira-Leggett浴耦合到s-电子。我们推导出的s-电子自旋动力学的布洛赫-Redfield运动方程，并制定一个系统的梯度展开，以获得非绝热（高阶）的修正众所周知的绝热（一阶）自旋力矩。我们提供了简单的二阶自旋力矩的解析表达式。该理论适用于电流驱动的畴壁运动。二阶贡献意味着一个横向的尾到尾畴壁的变形。壁心仍然以恒定的速度移动，现在以非平凡的方式依赖于自旋极化电流。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in Weyl semimetal nanowires
我们从理论上研究了磁场中Weyl半金属纳米线的能带结构和电子输运，证明了费米弧表面态和体朗道能级的相互作用在磁输运中起着至关重要的作用.我们发现，垂直于表面的磁场会立即将反向传播的表面模杂化成一系列无色散的0阶朗道能级，并导致传播模的显著减少和电导的快速衰减.与此相反，平行于导线的磁场增加了线性分散的0阶朗道能级的旅行模式，并增加电导。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall
Fermi arcs and DC transport in nanowires of Dirac and Weyl semimetals
研究了Dirac和Weyl半金属圆柱纳米线的输运性质和电子态，特别关注了表面费米弧的结构和性质。后者使纳米线中的电荷和电流密度分布强烈不均匀，因为大部分电荷密度积聚在表面。结果表明，外尔半金属线也支持磁化电流主要集中在表面，因为费米弧的贡献。通过使用久保线性响应方法，直流（DC）电导率的计算，发现它的空间分布是非平凡的。通过明确分离的表面和体状态的贡献，它表明，当电化学势和/或线的半径是小的，电子输运主要由费米弧和电导率是在表面比在体高得多。由于表面-体相转变速率的增加，表面态对总电导率的相对贡献随着化学势的增加而逐渐减小。此外，当费米能级穿过表面态的能量时，表面处的DC电导率表现出明显的峰值。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall
Consequences of a possible adiabatic transition between ν=1/3 and ν=1 quantum Hall states in a narrow wire
我们考虑通过窄颈或点接触在两个不同的量子化霍尔态之间产生绝热跃迁的可能性，这两个量子化霍尔态具有相同数量的边缘模式，例如ν=1和ν=1/3。我们应用复合费米子和Luttinger液体形式主义来分析过渡。我们建议，使用这样的绝热结，可以建立一个直流升压Transformer，其中输出电压高于输入。站在绝热结的实验实施的方式中的困难得到解决。
1996-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Shot noise in Weyl semimetals
利用改进的Boltzmann-Langevin方法研究了非弹性过程对准一维Weyl半金属磁输运的影响。磁场驱动交叉到弹道状态，其中沿着导线的传播由手性异常主导，并且样品内的波动的作用被指数抑制。我们发现，非弹性碰撞修改的参数依赖的电流波动的磁场。通过测量作为磁场的函数的散粒噪声，对于不同的施加电压，可以估计电子-电子非弹性长度$l_{\rm ee}$。
2017-05-16 cond-mat.mes-hall
Simulating multi-node Weyl semimetals in a Mixed Floquet lattice
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Tirupati（印度科学教育研究所提鲁帕蒂分校）；Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）
研究在Floquet合成维度中实现时间反演破缺的Weyl半金属，发现混合Floquet晶格仅在动量分辨意义上捕获Weyl半金属拓扑，而实空间响应表现为Rice-Mele型泵浦结构。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall
Spin motive force by the momentum-space Berry phase in magnetic Weyl semimetals
本文揭示磁性Weyl半金属中磁进动通过动量空间Berry相产生无磁化梯度的自旋动电力，展示拓扑电子态与磁动力学的非平凡耦合。
2022-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Helical Majorana fermions at the interface of Weyl semimetal and d-wave superconductor: Application to Iridates and high-Tc Cuprates
在自旋三重态超导体中，半量子涡旋核内存在马约拉纳束缚态。尽管付出了巨大的努力，它们还没有在任何自旋三重态超导体候选材料中被发现。在拓扑绝缘体的成功之后，人们又提出了另一条获得Majorana费米子的途径：s波超导体和具有强自旋轨道耦合的拓扑绝缘体或半金属的异质结构提供了一个有效的无自旋$p+ip$配对，它支持了单个涡旋中的Majorana束缚态。这一理论观测激发了实验和理论界寻找马约拉纳费米子，最近有报道称在一维线的末端存在一个局域马约拉纳态。本文研究了外尔半金属与d波超导体的二维界面，它促进了一对螺旋状的Majorana费米子沿界面边缘的传播。我们认为，铱氧化物层IrO $_2$归类为二维Weyl半金属在高温铜氧化物附近将是一个最好的例子，探索这些螺旋马约拉纳模式。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Time-reversal-broken Weyl semimetal in the Hofstadter regime
我们研究了在轨道磁场$B$中的时间反演破缺三维Weyl半金属（WSM）的晶格模型的相图，其中每个单胞的磁通量为$p/q$（$0\le p \le q-1$），具有最小的晶体对称性。我们发现几个有趣的阶段：（i）具有$2q$、$4q$、$6q$和$8q$ Weyl节点和相应的表面费米弧的WSM相，（ii）层状陈氏绝缘（LCI）相，在体中有间隙，但具有无间隙表面态，（iii）其中一些体带与Weyl节点无间隙，与有间隙但拓扑非平凡的其它体带共存的相，与一个LCI相，（iv）一个新的间隙平凡绝缘相（I PDMATHAMT）与（非拓扑）反传播的表面状态，这可能是缺口的晶体对称性的情况下。重要的是，我们能够获得的相位边界解析所有$p,q$。分析$p=1$和非常大的$q$的间隙使我们能够顺利地获得零场极限，即使$q=1, B=0$和$q\to\infty, B\to 0$的相图看起来非常不同。
2022-01-11 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm effect in clean strong topological insulator wires
强拓扑绝缘体导线的表面电子在绕导线运行时获得$π$的Berry相位差。这可以在干净的导线（其费米能级被调谐到狄拉克点）对Aharonov-Bohm通量的存在的响应中检测到。具体地，在半奇数整数施加的通量（以$hc/e$为单位）下，长导线经历特征在于磁发散磁化率的半金属-半导体转变。与此相关的是磁化（持续电流）的振荡，在整数和半奇数整数磁通时都消失了。此外，任意纵横比的导线表现出电导最大值在半奇数整数施加通量和最小值在整数通量。对于长线，最大值随着其高度接近$e^{2}/h$而变得尖锐。短导线的特征在于在圆盘极限内获得通用导电性$e^{2}/πh$。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly from strain-induced gauge fields in Dirac and Weyl semimetals
狄拉克和外尔半金属形成了一个理想的平台，用于测试高能物理中描述无质量相对论粒子的想法。一个这样的典型的场论的手征异常的想法已经导致了预测和随后的观察，在这些新材料的明显的负磁阻平行的电场和磁场。在这里，我们预测，手征异常发生-并具有实验观察到的后果-当真实的电磁场E和B被应变诱导的伪电磁场e和b取代。例如，当外尔半金属纳米线被置于扭转下时，产生均匀的伪磁场b。根据手征反常方程，我们预测负贡献的线电阻的平方成正比的扭转强度。值得注意的是，左和右移动的手征模式，然后在空间上分离的主体和表面的线形成一个“拓扑同轴电缆”。这产生了具有潜在的非常长的弛豫时间的流体动力学流动。我们预测的另一个效应是由于时间周期性的机械变形引起的赝电场e引起的超声衰减和电磁发射。这些新的表现的手征异常是最引人注目的半金属与一对Weyl节点，但也发生在狄拉克半金属，如Cd 3As 2和Na 3Bi和Weyl半金属与完整的时间反演对称。
2016-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Real-time evolution and quantized charge pumping in magnetic Weyl semimetals
通过求解含时薛定谔方程，研究了磁性Weyl半金属中的实时演化和电荷泵。在绝热极限的实时演化，我们表明，总的泵浦电荷量子化的磁性外尔半金属在量子霍尔系统，虽然外尔半金属没有体隙。我们研究如何影响的障碍的电荷泵。结果表明，量子化的泵浦电荷对小无序是鲁棒的，并且发现泵浦电荷在中间无序区增加。我们还研究了掺杂对电荷泵浦的影响，并表明可以检测到零掺杂时的量子化泵浦电荷的剩余部分。我们的研究结果表明，实时演化是一个有用的技术，用于检测系统的拓扑性质，没有散装的差距和/或障碍。
2019-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adiabatic manipulations of Majorana fermions in a three-dimensional network of quantum wires
有人提出，局域化的零能量马约拉纳态可以实现在准一维半导体线的二维网络，接近耦合到一个大块超导体。金属丝应该具有强的自旋-轨道耦合和适当的对称性，并且它们的电子应该被强塞曼场部分极化。然后，如果费米能级在适当的范围内，则导线可以处于拓扑超导相，其中马约拉纳状态发生在导线端部和$Y$结处，其中可以连接三个拓扑超导体段。在这里，我们将这些想法推广到考虑三维网络。马约拉纳态的位置可以被操纵，它们的非阿贝尔性质可以通过使用外部门来选择性地耗尽网络的一部分，或者通过物理连接和重新划分导线段来实现。马约拉纳状态也可以通过重新定向的塞曼场的导线段，通过物理旋转的导线几乎任何轴，或通过在邻近耦合超导体的序参量的相位的演变。我们展示了如何跟踪绝热操作过程中的零能量希尔伯特空间的符号变化，通过分别监测每个马约拉纳状态的演变，而不是跟踪所有可能的编织对。这在三维网络的情况下具有概念上的优势，并且如果涉及大量的马约拉纳网站，即使在二维中也可能在计算上有用。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical signatures of point-gap Weyl semimetal
我们证明了点能隙Weyl半金属的一些独特的动力学性质，这是一种三维的非厄米拓扑相。我们考虑一个具体的模型，其中一对Weyl点驻留在虚轴的复杂的能量平面，打开一个点的差距，其特征在于由拓扑不变，三绕组数$W_3$。这引起的表面光谱和动力学响应，从根本上不同于那些在厄米外尔半金属。首先，我们预测了一个随时间变化的电流沿磁场在没有电场的情况下，形成鲜明对比的手征异常，这需要电场和磁场驱动的电流。其次，我们揭示了一种新型的边界皮肤模式的线几何形状，成为本地化的线截面的两个角落。我们解释了它的起源，并显示其实验签名波包动力学。
2022-09-19 cond-mat.mes-hall hep-lat physics.optics
Weyl fermions in cylindrical wires
Weyl半金属（WSM）的关键特征是在3D材料中存在拓扑保护的Dirac锥。我们考虑限制几何形状的影响，在WSM作为一个模型的圆柱形WSM线的激励频谱。对于全流形的硬边界条件，我们推导出色散方程的一般形式的能量的激发和他们的动量沿导线。我们表明，只有特殊类的边界条件，对应于去耦螺旋，或等价地，钉扎方向的表面上的电子自旋，支持无质量激发。对于一般的边界条件，这些激励获得的质量与金属丝的半径成反比。这表明边界现象可能在WSM基结构中激发的形成中起着至关重要的作用。
2018-01-22 cond-mat.mes-hall
Theory of a 3+1D fractional chiral metal: interacting variant of the Weyl semimetal
描述强关联金属拓扑相的自洽理论是凝聚态物理中的一个突出问题。在这项工作中，我们推导出一个理论定义的外尔半金属状态的分数类似物：分数手性金属。我们的方法是通过在磁场中堆叠3+ 1维Weyl半金属来构造4+ 1维量子霍尔绝缘体。在足够强的电场中，低能物理由每个外尔半金属的最低朗道能级决定，这是高度简并和手性的，促使我们使用耦合线方法。最低朗道能级的一维色散允许我们将系统建模为一组简并的1+1D量子线，这些量子线可以在电子-电子相互作用的存在下玻色化并耦合，从而获得带隙相位，其对电磁场的响应根据陈-西蒙斯场论给出。在这个相的边界上，我们得到了3+ 1维无隙分数手征态的场论，我们表明，这与以前的4+ 1维Chern-Simons理论的表面理论是一致的。边界对外部电磁场的响应由具有分数系数的手征异常决定。我们建议，这种异常响应可以作为一个工作定义的一个分馏强相关的类似物的外尔半金属状态。
2016-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Moving Protocol of Majorana Corner Modes in a Superconducting 2D Weyl Semimetal Heterostructure
本文提出在二维外尔半金属与d波超导体异质结中，通过化学势和独立栅压调控实现时间反演对称马约拉纳角模态的绝热移动与交换，为拓扑量子计算提供可扩展的操纵方案。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weyl Semimetal from the Honeycomb Array of Topological Insulator Nanowires
我们发现，孤立的Weyl节点可以出现在一个系统中的并行拓扑绝缘体纳米线排列在蜂窝状的方式。这介绍了另一个理论的例子拓扑半金属相与一对以上的外尔节点，由于其简单的形式的哈密顿量，它可以用来研究各种有趣的现象与此相关联。我们的结果强调，根据分离的Weyl节点的拓扑电磁响应可能会出现或可能不会出现，两对可能有整体抵消净异常霍尔电导率的贡献。
2012-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Topological characteristics of gap closing points in nonlinear Weyl semimetals
在这项工作中，我们探讨了三维拓扑相位的非线性效应。特别感兴趣的是所谓的外尔半金属，以其外尔节点而闻名，即，点状拓扑电荷总是成对存在，对一般扰动表现出显着的鲁棒性。它被发现，现场非线性的存在下，这些Weyl节点的每一个被分解成节线和节面在两个不同的能量，同时保持其拓扑电荷。根据所考虑的系统，额外的节点线可能会进一步出现在高非线性强度。我们提出了两种不同的方法来探测所观察到的节点结构。首先，绝热泵浦过程的使用允许检测从原始Weyl节点产生的节线和表面。其次，Aharonov-Bohm干涉实验是特别富有成效的，以捕捉额外的节线出现在高非线性。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet topological semimetal phases of an extended kicked Harper model
最近发现的无隙系统的拓扑特征吸引了理论研究和实验实现的兴趣。这种无间隙拓扑相的例子是外尔半金属，其表现出3D狄拉克锥（外尔点），和节线半金属，其特征在于线节点（沿着一条线接触的两个带）。受我们以前发现的启发，踢哈珀模型具有Floquet拓扑相位的许多迷人的功能，在这篇手稿中，我们考虑了模型的推广，其中两个额外的周期系统参数引入到汉密尔顿作为人工尺寸，以便模拟3D系统。我们观察到，通过增加系统的跳跃强度和踢强度，许多新的带接触点的Floquet准能$0$和$π$将开始出现。它们中的一些是外尔点，而另一些则形成参数空间中的线节点。通过沿物理维度取开边界条件，在静态外尔半金属系统中观察到类似费米弧的边缘态。最后，通过设计绝热抽运方案，可以显示线节点周围的外尔点和$π$ Berry相位的手征性。
2015-12-01 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Thermopower and thermal conductivity in the Weyl semimetal NbP
外尔半金属NbP表现出极大的磁阻（MR）和超高的迁移率。大的MR源于电子型和空穴型载流子之间近乎完美的补偿和高迁移率的组合，这与拓扑能带结构有关。在这项工作中，我们报告的温度和场依赖性的热电势和导热系数的实验NbP。此外，我们进行了补充热容，磁化和电阻率测量。在9 T的磁场下，我们发现了一个在50 K时最大值为800 $μ$ V/K的巨绝热磁热电势。在散装材料中很少观察到如此大的影响。我们认为，这种效应的起源可能与高的电荷载流子迁移率。我们进一步观察到显着的量子振荡的热导率和热电。所得到的频率比较以及与我们的热容和磁化数据。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interaction-Induced Resonance in Conductance and Thermopower of Quantum Wires
我们研究了电子-电子相互作用对量子线输运性质的影响。在费米能量的特定值下，相互作用导致多通道导线中的共振。我们详细研究了双通道导线中的共振现象。（负）电导校正在共振处达到峰值，并且随着费米能量被调谐离开而指数衰减;共振宽度由温度给出。同样，热电势显示出一种特征结构，这是令人惊讶的，以及近似所谓的莫特公式。最后，磁场中共振的四重分裂提供了该效应的独特特征。
2006-09-10 cond-mat.mes-hall
Chiral sound waves in strained Weyl semimetals
我们表明，一个Weyl半金属的应变线支持一种新型的无间隙激发，手征声波（CSW）。它是一种纵向电荷密度波，类似于在夸克-胶子等离子体中预测的手征磁波，但由弹性轴向伪磁场驱动。它涉及到轴-轴-轴对手征反常的贡献，手征反常将手征电荷密度耦合到弹性轴向规范场。手征声音是单向的：它沿着弹性磁场传播，而不是相反的方向。CSW可以传播很长的距离，因为它不直接耦合到快速耗散的电磁等离子体激元，而它的阻尼由慢的手性翻转速率控制。我们提出了一个实验装置，直接检测手征声音，这是由晶格的机械振动在GHz的频率范围内激发。我们的研究结果有助于一个新的趋势，手征声学，应变外尔半金属。
2020-01-19 cond-mat.mes-hall hep-th
Crystalline Symmetry-Protected Majorana Mode in Number-Conserving Dirac Semimetal Nanowires
拓扑量子计算的基石之一是Majorana零模，它在分数量子霍尔系统和拓扑超导体中得到了广泛的研究。最近的几项工作表明，即使没有长程超导性，这种奇异模式也可以存在于一维（1D）相互作用双线装置中。在这些建议中，一个值得注意的不稳定性来自通道间的单粒子隧穿，破坏了拓扑基态简并。在这里，我们表明，一维狄拉克半金属（DSM）纳米线是一个理想的数量守恒的平台，实现这样的马约拉纳物理。通过插入磁通量，DSM纳米线被驱动到1D晶体对称性保护的半金属相。相互作用使边界马约拉纳零模式的出现，这是强大的晶体对称性保护的结果。我们还探讨了几个实验结果的马约拉纳信号。
2018-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-adiabatic pumping of single electrons affected by magnetic fields
研究了垂直磁场作用下AlGaAs/GaAs异质结构中动态量子点对分立电荷的非绝热抽运。将GHz范围内的振荡电压施加到两个顶栅中的一个，穿过窄导线并限制量子点，导致栅极特性中的量化泵浦电流平台。泵浦单个电子的机制可以追溯到进入和离开点的各种隧穿过程。将该理论推广到多电子情形，可以方便地研究外加磁场中的抽运特性。以这种方式，提取了泵浦偶数或奇数电子之间的性质上不同的行为。
2009-09-15 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through domain walls in ferromagnetic nanowires: Co-existence of adiabatic and non-adiabatic spin dynamics
研究了铁磁量子线中畴壁对电子输运的影响。由于横向限制，出现传导通道。在存在畴壁的情况下，这些通道中的上自旋和下自旋电子变得耦合。对于非常短的畴壁或在高的纵向动能，这种耦合是弱的，导致非常少的自旋翻转，和微扰处理是可能的。对于非常长的畴壁结构，自旋遵循局部磁化方向，抑制了畴壁对总透射率的影响，但反转了电子的自旋。在中间区域，我们数值研究了不同形状畴壁的自旋相关输运行为。我们发现，知识的精确形状的畴壁是不是至关重要的定性行为确定。对于适合于实验的参数，具有低纵向能量的电子被透射，而具有高纵向能量的电子基本上不受畴壁的影响。考虑到这种不同制度的共存对于理解最近的实验是重要的。
2003-07-22 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic processes in Majorana qubit systems
我们研究了在具有邻近感应超导性的一维半导体导线中操纵Majorana量子比特时发生的非绝热过程。马约拉纳量子比特通常受到激发间隙的保护。然而，在有限的速度进行的操作可以引入退相干和重整化效应。虽然对于缓慢的操作来说，这些效应是指数级的小，但它们很重要，因为它们可能构成最终的退相干机制。此外，由于绝热拓扑操纵不能产生通用的量子门集合，因此非绝热操纵可能是执行量子计算所必需的。
2013-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Confinement effects and surface-induced charge carriers in Bi Quantum Wires
我们目前的测量舒布尼科夫德哈斯振荡的铋纳米线阵列的直径可比的费米波长。对于80纳米线的空穴浓度小于30%的散装铋，符合目前的量子限制效应的模型。然而，30纳米线纳米线，预计是一个半导体显示出近各向同性的短周期为0.025 T-1，符合重载流子浓度的五倍，散装铋。这些结果进行了讨论的表面诱导的载流子在一个球形的费米表面口袋中，均匀分布在30 nm的纳米线体积，并抑制半金属到半导体的过渡。
2003-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of adiabatic Aharonov-Bohm scattering with neutrons
绝热Aharonov-Bohm（AB）效应是当一些慢变量围绕一个环进行平面自旋时获得的Berry相位的表现。虽然在分子光谱学中已经观察到这种效应，但在散射实验中直接测量拓扑相移在过去一直是难以捉摸的。在这里，我们证明了绝热AB效应的非极化非常慢的中子，散射在一个长直载流导线的动力学的明确模拟。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet transmission in Weyl/multi-Weyl and nodal-line semimetals through a time-periodic potential well
在介观物理学中，时间周期驱动的应用导致了新的输运行为，这在静态机制中是不存在的。在这里，我们考虑一个量子抽运协议，这样的准粒子的Weyl/多Weyl和半金属线受到一个时间周期性的矩形势阱。频率为$ω$的振荡电位的存在产生具有间隔$\hbar ω$的等间隔Floquet边带。结果，当费米能的差（即，入射准粒子的能量）和阱的（准）束缚态能级之一的能量与整数个光子（每个携带能量量子$\hbar ω$，等于边带间距）的能量一致。使用Floquet理论和散射矩阵的方法，在零温度非绝热泵浦限制，我们发现特征Fano共振模式的传输系数，这取决于色散的性质。泵浦散粒噪声谱中的拐点也用作对应的Fano共振的代表。因此，我们也数值评估泵浦散粒噪声。最后，我们关联的Fano共振点的存在的（准）束缚态的好，通过明确计算的静态井（这是一个子集的驱动系统的束缚态）的束缚态。由于我们考虑具有各向异性色散的半金属，因此观察到的所有特征都取决于势阱的取向。我们相信，我们的结果将作为未来的实验研究量子传输在非平衡设置的指导。
2023-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal Spin Dynamics in Quantum Wires
我们讨论了准一维系统中的普遍自旋动力学，包括InAs和InSb等窄隙半导体中的实自旋，交错单层石墨烯中的谷赝自旋，以及表征单层过渡金属二硫属化物（TMDC）如MoS $_2$，WS $_2$，MoSe $_2$和WSe $_2$的实自旋和谷赝自旋的组合。所有这些系统都可以用相同的类狄拉克哈密顿量来描述。因此，在这些系统中的一个系统中，自旋相关的可观测效应在其他每个系统中都有对应的效应。更详细地讨论的效果包括平衡自旋电流，电流诱导的自旋极化（Edelstein效应），并通过绝热自旋泵产生的自旋电流。我们的工作还表明，一个长期争论的自旋依赖校正的位置运营商在单带模型应该缺席。
2017-10-13 cond-mat.mes-hall
Field-Effect Transistor based on Surface Negative Refraction in Weyl Nanowires
外尔半金属的特征在于它们的体外尔点-携带拓扑电荷的锥形带接触点-以及材料表面上外尔点之间的费米弧状态。近年来，外尔半金属物理性质的研究取得了重大进展。然而，潜在的应用仍然相对稀少。在这里，我们提出外尔半金属纳米线作为场效应晶体管，称为WEYLFET。具体地，沿着纳米线施加梯度栅极电压，产生有效地倾斜开放表面的电场，从而改变不同表面上的费米弧之间的相对取向。因此，相邻表面之间可以发生完全负折射，并且抑制了沿导线的纵向电导。WEYLFET提供高开/关比和低功耗。由于色散费米弧和表面无序的不利影响进行了研究。
2019-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced domain wall motion with adiabatic spin torque only in cylindrical nanowires
在修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的框架下，考虑了绝热和非绝热自旋力矩（NAST）项，研究了磁性纳米线中电流驱动的畴壁（DW）传播.与通常认为NAST对DW运动是必不可少的观点相反[1，2]，我们指出，对于圆柱形（单轴）纳米线中的电流驱动DW运动，仅绝热自旋力矩（AST）就足够了。除了从能量和角动量的角度讨论刚性DW运动，我们还提出了一个实验方案，通过结合场和电流驱动DW运动在一个扁平（双轴）线测量自旋电流极化。
2010-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weyl-Majorana solenoid
具有轴向磁化的外尔半金属线具有沿着其周边缠绕的金属表面状态（费米弧），连接具有相反拓扑电荷（贝里曲率）的体外尔锥。我们调查发生了什么事，这个“外尔螺线管”，如果导线覆盖着超导体，通过确定沿导线传播的表面模式的色散关系。与超导体的耦合将费米弧分解成一对马约拉纳模，它们被能隙分开。当耦合强度沿导线变化时，存在捕获马约拉纳费米子的间隙反转。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coulomb blockade effects in driven electron transport
我们数值研究了强库仑排斥对通过分子线的电流的影响，这些分子线由外部电磁场驱动。该分子由紧结合模型描述，该模型的第一个和最后一个位点与相应的引线偶联。引线被消除内的扰动理论产生的主方程的线。分解成一个Floquet基础，使一个有效的治疗的驱动领域。对于桥分子线中的电子激发，我们发现强库仑排斥作用使共振峰明显变尖，并随着温度的升高而再次加宽。相比之下，库仑阻塞对非绝热电子泵浦和相干电流抑制等效应的影响很小。
2007-04-19 cond-mat.mes-hall
Topological pumping in class-D superconducting wires
研究了在倾斜塞曼场作用下，通过自旋轨道耦合纳米线中的邻近效应诱导超导时，在正常金属/D类超导体混合界面处的绝热抽运.当纳米线中的诱导序参量不均匀时，相图中存在孤立的平凡区域，周围是拓扑区域。我们表明，在这种情况下，泵浦电荷量子化的元电荷$e$的单位，并具有拓扑性质。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Adiabatic cooling of Majorana zero-modes in topological superconductors
我们证明了在一维拓扑超导体中存在的Majorana零模可以通过绝热冷却来检测。这种冷却效应是由于这种模式导致的与基态简并相关的拓扑熵的增加。在这里，我们考虑一个实验上可行的拓扑超导体：一个强自旋轨道耦合的半导体量子线与s波超导体的接口，并受到磁场。现实的实验几何形状的数值模拟表明，马约拉纳零模式，这可以通过调整电子门或外部磁场，在一个可测量的冷却效果，结果的创建。我们还认为，这种冷却效应的结果在零偏置峰值电导的增加。
2014-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermion exchange in strictly one dimensional structures
一般认为，在一维空间中，两个相同粒子的绝热交换是不可能的。在这里，我们描述了一个简单的协议，允许绝热交换两个马约拉纳费米子在一维拓扑超导导线。该交换依赖于"马约拉纳穿梭"的概念，其中超导序参量中的$π$畴壁承载一对辅助马约拉纳，其在导线上传递一个零模式，而另一个在相反方向上隧穿。该方法需要一些参数的调整，因此，不享有完整的拓扑保护。然而，由此产生的外汇统计数据，仍然是非阿贝尔的参数范围广泛的特点交换。
2014-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phonon and magnon jets above the critical current in nanowires with planar domain walls
通过非平衡非绝热模拟发现，磁性原子线中超过临界电流时电子流动量流几乎完全转化为声子和磁振子流，导致电流密度受限但开辟了准粒子流产生的新途径。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through a contact of a correlated quantum wire with leads of higher dimension
我们研究理论上的电子输运通过接触的量子线与2D或3D的引线，并发现，如果接触是不光滑和绝热的，那么传导强烈抑制低于阈值电压$V_T$，而高于$V_T$的直流电流$\bar I$是伴随着频率$f=\bar I / e$的相干振荡。该效应与电子间排斥和直流电流与尖锐接触附近的Friedel振荡的相互作用有关。在长度为$L < L_0 \simeq \hbar v_F/eV_T$的短导电沟道中和在高温下$T > T_0 \simeq eV_T/k_B$，该效应被波动破坏。
2010-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Klein tunneling of Weyl magnons
与外尔半金属类似，在磁性材料中，磁振子带可以容纳外尔点，在其周围的玻色子激发被称为外尔磁振子。在这里，我们研究了外尔磁振子的克莱因隧穿，在此过程中，外尔磁振子隧道通过一个高势垒。具体地说，我们研究了准一维磁线中外尔磁振子所携带的磁化电流，在磁线的中间施加一个门磁场以产生一个势垒。传输概率的计算和Landauer-Büttiker形式主义是用来找到磁化电流。各种类型的外尔磁振子被认为是，包括各向同性，倾斜，和双外尔磁振子。与外尔半金属不同，外尔半金属中费米子统计占主导地位，并且由于法布里-珀罗共振，电流随栅极场振荡，这里玻色分布模糊了振荡。我们发现，外尔锥的倾斜使Klein隧穿产生的磁化电流减小，而对于双外尔磁振子，Klein隧穿在二次色散方向上不存在，而在线性色散方向上增强.我们的结果表明，由于不同的统计，磁振子的电流-电压特性的行为是相当不同的电子，虽然单粒子的属性，如传输概率，是相同的外尔玻色子和外尔费米子。
2019-09-09 cond-mat.mes-hall
Thermal gradient driven domain wall dynamics
研究了在畴壁动力学中热梯度的作用是否类似于磁场或电流。广义上讲，磁化控制旋钮可以分为能量驱动力或角动量驱动力。由静磁场驱动的DW传播是前者的最佳示例，其中DW速度与能量耗散率成比例，而电流驱动的DW运动是后者的示例。在这里，我们表明，DW的传播速度驱动的热梯度可以完全解释为热产生的自旋电流和DW之间的角动量转移。我们发现DW平面旋转速度随着DW宽度的减小而增加。随着Gilbert阻尼的增加，DW沿导线的传播速度和DW平面绕导线的旋转速度都减小。这些事实与角动量转移机制一致，但与能量耗散机制不同。我们进一步表明，磁振子自旋转移力矩（STT）产生的热梯度具有阻尼类和类场分量。通过对DW传播速度和DW平面旋转速度的分析，得到了非绝热过程产生的类场STT系数（\b{eta}）。发现\b{eta}不依赖于温度梯度，随单轴各向异性K_（||）（更薄的DW）;并且随着阻尼的增加而减小，这与较大的阻尼或较厚的DW导致自旋电流极化与局部磁化之间更好的对准或更好的绝热性的物理图像一致。
2019-05-26 cond-mat.mes-hall
External voltage sources and Tunneling in quantum wires
本文重新考虑了具有任意Luttinger相互作用参数的量子线中杂质的隧穿问题。通过引入辐射边界条件来描述与库的绝热耦合，结合量子霍尔边缘态的可积方法，我们能够得到精确的平衡和非平衡电流。观察到的最显著的特征之一是在强相互作用区g <=.2时出现了负微分电导。尽管有各种各样的充电效应，仍然可以观察到一种显著的对偶形式。在可积杂质问题中输运性质计算的新结果收集在附录中。特别地，我们证明了TBA结果满足一个显着的关系，最初使用Keldysh形式主义导出，在T=0时，电流对电压的二阶导数和对不平衡电流的T^2阶修正之间。
2000-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Induced vortex tunneling in a superconducting wire
本文研究了圆柱形超导薄膜导线中的感生拓扑跃迁。在过渡期间，电流的脉冲引起围绕圆柱体的虚拟涡旋-反涡旋对的传输。我们认为这两个瞬子的方法，其中的过渡被视为运动的漩涡在欧几里德时间，和实时的双重制定，其中的漩涡所描述的基本量子场。瞬子的方法是方便的讨论环境的影响，而在对偶配方中，我们表明，存在一个潜在的有用的绝热制度，其中的概率，以指数方式抑制，以创建一个真正的涡对，但总的运输的涡数可以是一阶。
2003-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Superfluid Stiffness and Josephson Quantum Capacitance: Adiabatic Approach and Topological Effects
本研究提出统一框架，通过绝热方法将超导系统的超流刚度与量子电容关联于合成空间贝里曲率，揭示其与正常态能带拓扑交叉数相关的拓扑效应，且该效应可在邻近诱导配对的拓扑半金属中实验验证。
2024-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Dimensional crossover in spin-orbit-coupled semiconductor nanowires with induced superconducting pairing
我们表明，拓扑马约拉纳模式的纳米线长得多的超导相干长度与离散的零能状态一般发生在短纳米线的拓扑连接。我们证明了这些零能量交叉可以通过外部磁场进行调谐，并受到粒子-空穴对称性的保护。我们研究了低能谱和分裂振荡随磁场、线长和化学势的变化规律，明确指出短导线的低能物理与长导线的低能物理是相关的。这种物理现象代表了无自旋p波超导的一个标志，可以在隧道电导测量中观察到。
2013-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pumping spin with electrical fields
自旋电流可以通过绝热泵浦，仅借助于电门控获得。这可以通过利用半导体异质结构中Rashba自旋轨道耦合的可调谐性来实现。我们证明了这种效果的原则，考虑一个单通道线与收缩。我们还考虑现实的结构，由几个开放的通道，子带自旋混合和混乱的存在，我们证实了我们的预测。两种不同的方法来检测自旋泵效应，无论是使用铁磁引线或施加磁场，进行了讨论。
2003-10-30 cond-mat.mes-hall
Self-Organized Topological State with Majorana Fermions
拓扑相，一般来说，很难得到。它们要么发生在相当极端的条件下（例如，量子霍尔液体，其需要高样品纯度、强磁场和低温），要么需要微调系统参数，如在大多数已知的拓扑绝缘体中那样。许多完全合理的拓扑相，如外尔半金属和拓扑超导体，仍然没有被实验发现。在这里，我们介绍了一个系统，其中的一个关键的动力学参数调整自己，以响应不断变化的外部条件，使基态自然有利于拓扑相。该系统由放置在普通s波超导体表面的单个磁性原子形成的量子线组成。它实现了Kitaev范式的拓扑超导性时，波矢量表征新兴的自旋螺旋动态自调谐，以支持拓扑相位。
2013-11-06 cond-mat.mes-hall
Transport properties of single channel quantum wires with an impurity: Influence of finite length and temperature on average current and noise
在弱杂质存在的情况下，分析了描述相互作用量子线与非相互作用引线耦合的非均匀Tomonaga Luttinger液体模型。由于导线中的强电子相关性，杂质背散射、有限偏压、有限温度和有限长度的影响导致平均电流的特征非单调参数依赖性。我们讨论的非线性电流-电压特性的振荡，由于在杂质和准Andreev反射的接触等离子体激元模式的反射而产生的，并显示这些振荡是如何被洗出的退相干在有限的温度下。此外，有限频率的电流噪声进行了详细的研究。我们发现，在散粒噪声制度中提取的有效电荷在弱背散射极限决定性地依赖于噪声频率$ω$相对于$v_F/gL$，其中$v_F$是费米速度，$g$的Tomonaga Luttinger相互作用参数，和$L$的长度的线。有限偏压、有限温度和有限长度的相互作用在噪声谱中产生丰富的结构，这在很大程度上取决于电子-电子相互作用。特别地，被定义为由于所施加的电压而引起的噪声的变化的过量噪声可以变为负的并且即使对于大于所施加的电压的噪声频率也是非零的，这是相关效应的特征。
2005-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
