Shaping the Branched Flow of Light through Disordered Media
电子物质波通过半导体弱的、平滑变化的无序势时,表现出分支行为,而不是流的平滑传播。通过将这种现象转移到光学中,我们展示了如何控制分支的光流沿着单个分支传播,而不是同时通过许多分支传播。我们的方法是基于成形的传入波前,只需要部分知识的系统的传输矩阵。我们表明,沿单个分支流动的光具有宽带频率稳定性,这样我们甚至可以沿着选定的分支引导脉冲-在无序环境中进行波控制的许多有趣的可能性的前景。
2019-04-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Energy Stability of Branching in the Scanning Gate Response of Two-Dimensional Electron Gases with Smooth Disorder
通过扫描门显微镜(SGM)的二维电子气在弱,光滑的无序的存在下,通常观察到的分支图案最近被发现是强大的对一个非常大的移动的费米能量的电子气。我们提出了一个玩具模型,其中潜在的景观减少到一个单一的本地化功能,这使得有可能重铸的理解,通过焦散线在一组适当的经典轨迹的影响,分支的形成,它是足够简单,允许的能量和空间依赖的分支的定量分析。我们发现的能量稳定性是非常通用的,因为它只依赖于弱无序,弱散射,和比例的SGM响应的经典电子轨迹的密度的假设。因此,对电子的费米能量的变化的鲁棒性仍然采用渐进的平滑无序的现实模型时。
2019-11-25 cond-mat.mes-hall
Multitudes of Stable States in a Periodically Driven Electron-Nuclear Spin System in a Quantum Dot
周期性调制的圆偏振光的频率接近电子自旋共振频率诱导的单电子自旋取向的急剧变化。超精细相互作用提供了反馈,从而将外部和欧弗豪泽场中的电子自旋的进动频率固定在调制频率附近。核极化是双向的,电子-核自旋系统(ENSS)具有少数稳定态。双色和锁模激发也存在类似的锁频效应。然而,锁模激光脉冲激发使量子点中的ENSS产生了大量的稳定态。在这些状态下,电子自旋的所得进动频率相差调制频率的倍数。在这种情况下,ENSS代表了一个数字频率转换器,具有一百多个稳定的通道。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall
Stable charge density wave phase in a 1T-TiSe$_2$ monolayer
电荷密度波(CDW)相是物质的电荷约化状态,其中电子电荷的周期性调制经常导致电子光谱的剧烈变化,包括能隙的出现。我们分析的CDW状态在1 T-TiSe $_2$单层内的密度泛函理论框架,并表明,类似于其散装对应物,单层是不稳定的相称的$2{\times}2$周期性晶格畸变(PLD)和CDW在低温下。电子和声子谱的分析建立PLD作为稳定的$T=0$ K配置与窄带隙,而未失真和半金属状态是稳定的,只有在阈值温度以上。晶格畸变以及展开和重构的能带结构在CDW相符合良好的实验结果。我们还解决了在我们的研究结果中的电子-电子相互作用的CDW不稳定性的1 T-TiSe $_2$单分子膜的作用的证据。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall
Uniform semiclassical wave function for coherent 2D electron flow
我们发现一个统一的半经典(SC)波函数描述相干分支流通过二维电子气(2DEG),最近发现的现象,通过直接成像的电流使用扫描探测显微镜。分支的形成已被解释的经典参数,但SC模拟必要的帐户的一致性是困难的扩散的灾难在相空间。本文利用“置换流形”展开法求出了尖点奇点的一致SC波函数。然后推广的方法,并应用于计算均匀波函数的量子映射模型的相干流通过2DEG。最后,量子映射近似被丢弃,并且该方法也适用于连续时间模型。
2002-08-30 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Third Stable Branch and Tristability of Nuclear Spin Polarization in Single Quantum Dot System
半导体量子点通过增强的超精细相互作用提供电子和原子核的自旋耦合系统。我们发现在纵向磁场作用下,单量子点中的核自旋极化可以有三个稳定的分支。随着激励条件的变化,这些状态伴随着每个分支边界周围的磁滞回线。为了解释这些发现,我们将核自旋涨落引起的电子自旋弛豫纳入先前研究的动态核自旋极化机制。该模型再现了核自旋极化的新特征以及与之相关的观察到的电子自旋极化的强烈降低,并且可以参考核自旋极化的三稳态。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall
A Stable Pfaffian State in Bilayer Graphene
在这里,我们表明,在传统的二维电子系统中的$\frac52$分数量子霍尔态提出的Pfalan状态可以很容易地实现在双层石墨烯中的朗道水平之一。在这种特殊的朗道能级上,Pfronan态的性质和稳定性强烈地依赖于磁场强度。随着磁场的增加,石墨烯系统表现出从不可压缩状态到可压缩状态的转变。在~10特斯拉的有限磁场下,双层石墨烯中的Pfiran态变得比常规电子系统中的对应物更稳定。
2011-04-11 cond-mat.mes-hall
Hybrid matrix method for stable numerical analysis of the propagation of Dirac electrons in gapless bilayer graphene superlattices
无间隙双层石墨烯(GBG)与单层石墨烯一样,是一种具有独特性质的材料系统,如反克莱因隧穿和本征Fano共振。这些性质依赖于无间隙抛物型色散关系和双层石墨烯电子的手征性质。此外,传播和消逝的电子状态在这种材料中固有地共存,从而产生这些奇异的特性。从这个意义上说,双层石墨烯是独特的,因为在大多数材料系统中,Fano共振现象表现为需要提供扩展状态的外部源。然而,从数值的角度来看,在代表狄拉克旋量的本征函数线性叠加中存在渐逝发散态,导致用于研究基于双层石墨烯的多势垒系统中的电荷传输性质的标准系数传递矩阵($K$)方法的实际应用中的数值退化(所谓的$Ω$ d问题)。我们在这里提出了一个简单的程序的基础上的混合柔度刚度矩阵法($H$),可以克服这种数值退化。结果表明,与标准矩阵方法相比,本文提出的$H$方法适用于研究电子在GBG超晶格中的传输和输运性质,无论超晶格的大小和输入参数(入射电子的能量和角度、势垒高度、势垒的厚度和数目)的取值范围如何,该方法都保持数值稳定.我们表明,矩阵行列式可以用来作为一个测试的数值精度在实际计算。
2015-12-08 cond-mat.mes-hall
Stable quantum dots in an InSb two-dimensional electron gas
锑化铟(InSb)二维电子气(2DEG)具有独特的材料特性:高电子迁移率、强自旋轨道相互作用、大Landé g因子和小有效质量。这使它们成为一个有吸引力的平台,以探索各种介观现象,从自旋电子学拓扑超导性。然而,在这些2DEG中存在有限的量子限制系统的研究,通常归因于电荷不稳定性和栅极漂移。我们克服了这一点,从异质结构中删除的$δ$掺杂层,并诱导载流子静电。这使我们能够进行第一次详细的研究,稳定的栅极定义的量子点在InSb 2DEG。我们展示了两种不同的战略载流子限制和研究的点的电荷稳定性。小的有效质量导致相对大的单粒子间距,允许观察到附加能量的奇偶变化。通过跟踪平行磁场中的库仑振荡,我们确定了基态自旋组态,并表明大g因子($\sim$ 30)导致在低至0.3 T的磁场下的单重态-三重态跃迁。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall
Fractal Confinement and Magnetic Self-sabotage of Current Flow: Electrons Near the Metal-insulator Crossover in a 2D $δ$-layer
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Rice University(莱斯大学);PSI Center for Scientific Computing, Theory and Data(瑞士保罗谢勒研究所科学计算、理论与数据中心)
该研究通过大规模Hartree-Fock计算,揭示二维δ掺杂半导体金属-绝缘体转变附近的两种输运 regime,发现分形波函数与动态SU(2)对称性破缺对电流的约束与自破坏机制。
2026-09-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Readout and control of a single nuclear spin with a meta-stable electron spin ancilla
与绝缘体中的点缺陷相关的电子和核自旋是固态量子技术的有前途的系统。虽然电子自旋通常用于读出和寻址,但核自旋是精致的量子比特和存储系统。利用这些系统,已经显示了附近核自旋的单次读出以及由电子自旋辅助的纠缠。虽然电子自旋在这个例子中是必不可少的读出,它通常限制核自旋相干。这就开始了对自旋自由基态缺陷的探索。在这里,我们分离出钻石中迄今为止尚未识别的缺陷,并在室温下使用它来展示具有极高对比度(高达45%)的光学自旋极化和读出、单个激发三重态自旋的相干操纵以及使用三重态的相干核自旋操纵电子自旋作为亚稳态辅助。由此证明了无自旋电子基态中非耦合核自旋的核磁共振和Rabi振荡。我们的研究表明,耦合到单个亚稳电子自旋的原子核是有用的量子系统,尽管电子弛豫过程的记忆时间长。
2013-02-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-polarized stable phases of the 2-D electron fluid at finite temperatures
相互作用的2-D电子流体的亥姆霍兹自由能F是使用量子流体到经典库仑流体的映射非微扰地计算的[Phys. Rev. Letters,第87卷,206404(2001)]。对于密度参数rs,使得rs<~25,流体在所有温度t=T/EF下是非极化的,其中EF是费米能量。对于较低的密度,系统在t<~0.35时变为完全自旋极化,在0.35<t< 2时变为部分极化,这取决于密度。在rs ~25-30和t ~0.35时,发现了一个“ambispin "相,其中F几乎与自旋极化无关.这些结果支持了最近基于量子Monte Carlo结果的主张,即当rs大于25-26时,在T = 0时,存在一个稳定的、完全自旋极化的流体相.
2002-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Absence of Dirac Electrons in Silicene on Ag (111) Surfaces
我们报道了第一性原理计算,阐明了硅烯在Ag(111)表面的稳定性和电子结构。我们发现硅烯/Ag(111)存在几种稳定的结构,表现出多种扫描隧道显微镜图像。我们还发现在所有稳定结构中,由于Si单层的屈曲和Si与Ag轨道的混合,在费米能级附近Dirac电子都是{ \em缺失}的。相反,我们建议BN衬底或Si表面的氢处理是一个很好的候选人,以保持硅烯中的狄拉克电子。
2012-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment to "Imaging the atomic orbitals of carbon atomic chains with field-emission electron microscopy"
在线性原子链的场发射电子显微镜中观察到稳定的双峰图案需要破坏轴对称的稳定机制,这未被Mikhailovskij等人[Phys. Rev. B 80,165404(2009)]正确识别。使用微观计算,我们将观察到的图案归因于链连接的配体产生的对称性破缺,加上碳π键交替。
2010-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus