Mechanism of magnetic diode in artificial honeycomb lattice
自旋二极管是自旋电子学实用化的重要前提。然而，在室温下工作的磁性二极管仍然是虚幻的。在这里，我们揭示了二极管型的现象，由于磁荷介导的人工蜂窝几何形状的传导，凹形状的单域坡莫合金元件。我们发现，蜂窝晶格违反对称性填充顶点与低和高的多重磁荷，造成不对称磁化，在施加的电流相反的极性。高多重性的单元产生高电阻网络，从而抑制磁荷动力学推动的电传导。然而，这种效应的实际实现需要构成元件中的适度退磁因子。凹面结构满足条件。随后，磁二极管行为出现在$T$ = 40 K-300 K的宽的热范围内。这一发现背离了自旋电子学背后唯一指导原则的自旋-电荷相互作用的流行概念。因此，以磁荷相互作用为中介的自旋电子学研究将有新的前景
2021-11-18 cond-mat.mes-hall
Pseudo-spin model of argentophilicity in honeycomb bilayered materials
本文提出赝自旋模型解释银基双层材料中的银亲合键，通过外部场可调维度，进而调控导体-半导体-绝缘体性质。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical Transport Model of Silicene as a Channel of Field Effect Transistor
本文提出了场效应晶体管结构中作为沟道的硅烯（Silicene）的电输运解析模型。虽然硅烯的载流子浓度表现出与石墨烯相似的行为，但在电导行为方面存在一些差异。所提出的模型显示，在总的载流子和电导的增量与预期的传统半导体的温度只影响在中性点的栅极电压。最小电导随温度的升高而增大，但在简并区保持稳定。所提出的解析模型与基于非平衡格林函数方法和密度泛函理论的数值电导计算结果吻合较好。
2014-05-29 cond-mat.mes-hall
Field and temperature tuning of magnetic diode in permalloy honeycomb lattice
磁二极管的行为与超低正向电压为5 mV的观察提出了新的场地，在非常规系统的二维坡莫合金蜂窝晶格的能量效率的自旋电子器件的研究。详细了解二极管行为的温度和磁场调谐对于任何实际应用都是必不可少的。在这里，我们报告了一个全面的研究，在这方面进行电测量的磁性二极管样品作为温度和磁场的函数。磁二极管被发现在很宽的温度范围内持续存在。磁场应用揭示了一种特殊的重入特性，其中二极管行为在剩余磁场中受到抑制，但在升温至室温后重新出现。I-V数据的分析表明，适度的能隙，0.03-0.1 eV，这是可比的，在反向偏置状态下的蜂窝顶点上出现的磁荷之间的磁库仑的相互作用能。肯定了磁荷相关性在二维蜂窝晶格单向导电中的作用。实验结果有望为磁二极管在下一代自旋电子器件中的应用铺平道路。
2022-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical control of crossed Andreev reflection and spin-valley switch in antiferromagnet/superconductor junctions
本研究针对褶皱蜂窝晶格体系的反铁磁/超导体结，利用电场与自旋-轨道耦合实现自旋-谷极化半金属相，可产生纯交叉安德列夫反射并实现电调控自旋-谷开关，支持相关过程的电学测量。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two-orbital spin-fermion model study of ferromagnetism in honeycomb lattice
本文建立双轨道自旋–费米子模型连接蜂窝晶格的磁相互作用与电子结构，并通过 Monte Carlo 计算揭示铁磁转变温度随电子/空穴掺杂的变化规律。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Low dimensionality of the diamond surface conductivity
未掺杂的金刚石是一种出色的大块电绝缘体，当表面被氢封端时，其在空气中表现出高的表面电导率。虽然理论模型声称，一个二维的空穴气是建立作为表面能带弯曲的结果，没有明确的实验证明迄今为止已被报道。在这里，我们证明了二维字符的表面电导率的金刚石面内门控场效应晶体管，使横向限制晶体管的漏极-源极沟道纳米尺寸的低温特性。在这些器件中，我们观察到多个量子岛的库仑阻塞效应随栅极电压的变化而变化。的充电能量，从而这些零维岛的大小表现出栅极电压的依赖性，这是在氢终止的金刚石表面形成的导电通道的二维字符的直接结果。
2013-10-31 cond-mat.mes-hall
Exact ground state for the four-electron problem in a 2D finite honeycomb lattice
在一个维数远小于全希尔伯特空间维数的子空间中，我们推导出了含有六角重复单元的二维样品中的精确四粒子基态，并用Hubbard模型描述.该过程首先确定一个小的子空间${\cal{S}}$中的基态$|Ψ_g\rangle$放置，然后推导出$|Ψ_g\rangle$在${\cal{S}}$的精确对角化。小的子空间是通过反复应用哈密顿量$\hat H$在一个精心选择的描述最相互作用的粒子配置的起始波矢量上，以及由应用$\hat H$产生的波矢量上，直到所获得的方程组本身闭合为止而获得的。原则上可应用于固定但任意系统尺寸和粒子数的程序本身是有趣的，因为它为使用类似策略的数值近似技术提供了精确信息，但为${\cal{S}}$应用非完整基础。${\cal{S}}$内部的对角化提供了关于激发光谱的低位部分的不完整图像，但提供了精确的$|Ψ_g\rangle$。一旦得到了精确的基态，就可以很容易地分析它的性质。发现$|Ψ_g\rangle$总是作为单重态，有趣的是，其能量在$U \to \infty$极限饱和。非近似计算结果表明，不同粒子组态在基态的出现几率呈现出二维正方形Hubbard系统所不具有的“颤动”特征.因此，局部库仑排斥在二维正方形和蜂窝型系统中的表现形式存在差异，这可能是多体行为差异的真正来源。
2014-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Group theoretical and topological analysis of the quantum spin Hall effect in silicene
硅烯由单层硅原子组成，呈弯曲的蜂窝状结构。最近发现，这种系统的对称性允许有趣的Rashba自旋轨道效应。垂直的电场能够耦合到亚晶格赝自旋，使得可以电调谐和闭合带隙。因此，外部电场可以产生从拓扑绝缘体到正常绝缘体（或半金属）的拓扑相变，反之亦然。本文对硅烯研究的贡献是双重的：首先，我们进行了群论分析，系统地构造了布里渊区$K$点附近的哈密顿量，并发现了一个新的，但对称允许项。随后，我们确定了一个紧束缚模型，对应于集团理论推导的哈密顿附近的$K$点。其次，我们从这个紧束缚模型出发，通过明确计算能带结构的$Z_2$拓扑不变量，分析了硅烯的拓扑相图。为此，我们计算的$Z_2$拓扑不变量的蜂窝晶格在一个明显的规范不变的方式，使我们能够包括$S_z$对称性破缺条款-如Rashba自旋轨道相互作用-到拓扑分析。有趣的是，我们发现两个Rashba项的相互作用可以在硅烯中产生一个非平凡的量子自旋霍尔相。这与更广泛研究的蜂窝系统石墨烯形成鲜明对比，其中已知Rashba自旋轨道相互作用以潜在有害的方式与量子自旋霍尔效应竞争。
2013-09-02 cond-mat.mes-hall
Topological Phase Transition and Electrically Tunable Diamagnetism in Silicene
硅烯是形成蜂窝晶格的硅原子的单层。晶格实际上是由两个子晶格组成的，它们之间的距离很小。硅烯是一种拓扑绝缘体，其特征是在体相中具有完全绝缘的间隙和螺旋形的无间隙边缘。在外加电场作用下，它经历了从拓扑绝缘体到带状绝缘体的相变。利用有效狄拉克理论分析自旋陈数，发现它们的起源是动量空间中的赝自旋介子。赝自旋的自由度来自于两个子晶格结构。我们的分析阐明了在增大电场作用下从拓扑绝缘体到能带绝缘体的相变的机理。提出了一种利用硅烯的抗磁性来确定临界电场的方法。抗磁性是可调的外部电场，并在临界电场表现出奇异行为。从电场和磁场之间的互相关的观点来看，我们的结果也是重要的。我们的发现对未来的电磁相关器件具有重要意义。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of local moment models with strong spin-orbit coupling
利用Kitaev-Heisenberg模型，研究了二维蜂窝晶格中电绝缘强自旋轨道耦合磁有序相的热导率随磁场和晶格的变化规律.根据模型参数，如自旋-轨道诱导的各向异性耦合的相对强度，许多磁有序相是可能的。在这项工作中，我们研究了两种不同的制度的热输运取决于是否占主导地位的声子或磁振子的特征能量，并专注于两种不同的弛豫机制，边界散射和磁振子-声子散射。对于空间各向异性的磁相，当磁能尺度占主导地位时，热导率张量可以是高度各向异性的，因为磁自由度在远低于磁转变温度的温度下主导热输运。在声子能量尺度占主导地位的相反限制中，热导率将接近各向同性，反映了蜂窝晶格假设的各向同性（在低温下）声子色散。我们进一步讨论了在绝缘磁相的局部矩制度中，强自旋轨道诱导的各向异性耦合对热输运性质的影响程度。所开发的方法可以应用于任何2D磁振子-声子系统，更重要的是，可以应用于无法找到解析Bogoliubov变换并且磁振子带不一定是各向同性的系统。
2016-12-06 cond-mat.mes-hall
Metallic conductivity on Na-deficient structural domain walls in the spin-orbit Mott insulator Na$_2$IrO$_3$
该研究结合结构表征与聚焦离子束微切片电测量，发现 Na$_2$IrO$_3$ 单晶的缺钠孪晶畴壁因空穴掺杂而跨越金属–绝缘体转变并形成关联金属基态。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum-interference transport through surface layers of indium-doped ZnO nanowires
我们制备了铟掺杂氧化锌（IZO）纳米线（NWs），并在低温下进行了四探针电输运测量。纳米线揭示了无序金属的电荷传导行为特征。除了电阻$R$与$T$的关系外，我们还测量了垂直和平行磁场下的磁阻（MR）。我们的$R(T)$和MR数据在不同的$T$间隔是一致的理论预测的一维（1D），二维（2D）或三维（3D）弱局域化（WL）和电子-电子相互作用（EEI）的影响。特别是，在两个效果中观察到一些维度交叉。这些交叉现象与单个IZO NW中的“核-壳样结构”模型一致，其中厚度为$t$（$\simeq$ 15-17 nm）的外壳负责量子干涉传输。在WL效应中，随着电子退相长度$L_ϕ$随着$T$从最低测量温度增加而逐渐减小，在特征温度附近发生1D到2D维度交叉，其中$L_ϕ$近似等于$d$，有效NW直径略小于几何直径。随着$T$进一步增加，在另一个特征温度附近发生2D到3D维度交叉，其中$L_ϕ$近似等于$t$（$< d$）。在EEI效应中，当热扩散长度$L_T$随着$T$的增加而逐渐减小并接近$t$时，发生2D到3D维度交叉。然而，没有看到到1D EEI效应的交叉，因为在我们的IZO NW中，即使在$T$ = 1 K时，$L_T < d$也是如此。此外，我们解释了各种非弹性电子散射过程，管理$L_ϕ$。这项工作表明，表面相关的导电过程是必不可少的掺杂半导体纳米结构。
2017-02-18 cond-mat.mes-hall
Exotic properties and manipulation in 2D semimetal Mn2B2(OH)2: a theoretical study
本研究理论探究了α相二维半金属Mn₂B₂(OH)₂，发现其具有18种可调电极化、自旋相关能带劈裂、铁弹性及潜在超导性，可通过Mn-OH-Mn链排列调控，是二维传感应用的优异候选材料。
2024-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Itinerant half-metal spin-density-wave state on the hexagonal lattice
我们考虑电子的蜂窝或三角形晶格掺杂的鞍点的能带结构。我们假设系统参数是这样的自旋密度波（SDW）的顺序出现低于温度$T_N$和调查的SDW相的性质。我们认为，在$T < T_N$的系统开发单轴SDW相，其有序模式打破$O(3) \times Z_4$对称性，对应于一个八个网站的单位细胞与非均匀的自旋力矩在不同的网站。这种状态是半金属-它保留了完整的原始费米表面，但只有一个自旋分支中的无隙带电激发。它允许电子控制自旋电流，是纳米科学所需要的。
2012-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Interfacial Coupling and Electronic Structure of Two-Dimensional Silicon Grown on the Ag(111) Surface at High Temperature
独立的硅烯，一种以蜂窝结构排列的单层Si，已经被预测会产生无质量的狄拉克费米子，类似于石墨烯。然而，在支撑衬底上生长的Si结构可以显示出强烈偏离独立情况的性质。在这里，结合扫描隧道显微镜/光谱和微分电导映射，我们表明，（$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$）相的电学性质的少层Si生长在Ag（111）强烈依赖于膜的厚度，其中的电子相位相干长度减少和自由电子类表面态逐渐减少，当接近界面。这些特征大概是由于非弹性带间电子-电子散射起源于衬底的表面状态，界面状态和体状态之间的重叠。我们进一步证明了（$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$）相的本征电子结构与（$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$）R $30^{\circ}$在Si（111）上重构的Ag相的本征电子结构相同，两者都表现出抛物线能量-动量色散关系，电子有效质量相当。这些研究结果突出了界面耦合对支撑衬底上生长的二维Si结构的性质的重要作用，这应该在追求硅烯中进行彻底的审查。
2015-05-22 cond-mat.mes-hall
Moiré excitons: from programmable quantum emitter arrays to spin-orbit coupled artificial lattices
高度均匀和有序的纳米点阵列对于高性能量子光电子学（包括新型半导体激光器和单光子发射器）以及用于合成相互作用准粒子的人工晶格以实现量子信息处理和多体物理模拟是至关重要的。二维半导体的范德华异质结构自然具有有序的纳米尺度景观，即横向调制电子和地形结构的莫尔图案。在这里，我们发现这些莫尔效应实现了长寿命层间激子的纳米点限制的超结构，这些激子可以从量子发射体的完美阵列电调谐或应变调谐到具有巨大自旋轨道耦合（SOC）的激子超晶格。电场除了可以实现发射波长的大范围调谐外，还可以反转发射阵列的自旋光学选择规则。这种前所未有的控制来自于由莫尔条纹压印在激子波函数上的规范结构，当跳跃将纳米点耦合到超晶格中时，莫尔条纹是SOC的基础。我们发现，云纹主机复杂的跳跃蜂窝超晶格，激子带功能的狄拉克节点和两个Weyl节点，连接的自旋动量锁定拓扑边缘模式。
2017-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
