Room-temperature spin-lifetime anisotropy exceeding 60 in bilayer graphene spin valves proximity coupled to WSe$_2$
nd Institute of Physics and JARA-FIT, RWTH Aachen University(亚琛工业大学第二物理研究所和JARA-FIT);Peter Grünberg Institute (PGI-9), Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心彼得·格林贝格研究所(PGI-9))
研究通过近邻耦合实现双层石墨烯自旋阀中室温自旋寿命各向异性超过60,揭示了自旋轨道耦合对自旋寿命的影响。
2026-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic theory of the proximity effect in superconductor-graphene nanostructures
本文对石墨烯-超导体界面的邻近效应进行了理论分析。我们使用紧束缚模型的电子状态在这个系统中,它允许在微观水平上描述的接口。提出了两种不同的界面模型:一种是超导体在下面的石墨烯区域中诱导有限配对,从而保持界面处的蜂窝结构,另一种是假设石墨烯层直接耦合到块状超导电极。我们发现,像Andreev反射概率和它的通道分解的属性严重依赖于用于描述接口的模型。我们还研究了邻近效应对石墨烯局域态密度的影响。对于有限层,我们分析了诱导的minigap和它是如何减少时,层的长度增加。有限和半无限层的局部状态分布密度的结果。
2008-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic simulation of superconductor-topological insulator proximity structures
我们提出了微观,自洽计算的超导序参量和配对的界面附近的$s$波超导体和三维拓扑绝缘体与自旋轨道耦合的相关性。我们讨论了拓扑绝缘体对序参量的抑制,并证明了三重态沟道中由界面自旋翻转散射引起的等时对关联函数具有$p_x\pm i p_y$对称性.我们验证了在子能隙能量的频谱是很好地描述了Fu-Kane模型。子带隙模被看作是具有谱重的界面态,能很好地穿透到超导体中。我们从微观计算中提取了Fu-Kane模型的唯象参数,发现它们是由体材料参数强重整化的。这与Stanescu等人在隧穿极限中使用微扰理论的晶格模型的先前结果是一致的。
2011-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic analysis of proximity-induced superconductivity and metallization effects in superconductor-germanium hole nanowires
本文研究了超导体-锗空穴纳米线的金属化效应,发现三维截面和纳米线厚度对近邻诱导超导能隙和自旋轨道相互作用有决定性影响,强耦合甚至可增强SOI。
2023-10-26 cond-mat.mes-hall
Symmetry Origin and Microscopic Mechanism of Electrical Magnetochiral Anisotropy in Tellurium
该研究针对碲材料中电手性磁各向异性与对称性的关联及微观机制缺失实验论证的问题,通过不同晶向输运测量建立了对称性关联,证实外在散射为微观机制,为非线性输运研究及相关应用提供支撑。
2025-01-15 cond-mat.mes-hall
Consistent microscopic analysis of spin pumping effects
我们提出了一个一致的自旋泵效应的金属和绝缘铁磁体的微观研究。对于金属的情况,我们给出了一个简单的量子力学图象,它是由于非绝热(非对角)自旋规范场引起的电子自旋翻转的结果。简要讨论了界面自旋轨道相互作用的影响。我们还进行了场论计算,在同等的基础上讨论了自旋电流的产生和转矩效应,如增强吉尔伯特阻尼常数和进动频率的移动,无论是在金属和绝缘的情况下。对于厚铁磁金属,我们的研究再现了以前的理论,如自旋电流的直流分量和阻尼增强之间的对应关系的结果。对于薄金属和绝缘体,该关系被证明是修改。对于绝缘情况,由于磁邻近效应,由界面$sd$交换相互作用局部驱动,物理机制不同于金属情况。邻近效应和界面自旋轨道相互作用的进一步研究将是至关重要的解释实验结果,特别是绝缘体。
2017-06-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic proximity effect induced FMR frequency enhancement in {Py/FeMn} bilayers
铁磁共振(FMR)在交换耦合铁磁-反铁磁(FM/AFM)双层膜通常表现出适度的增加,由于诱导单向各向异性的共振频率。在这里,我们报告了一个大的FMR频率增强对亚太赫兹范围内观察到的Py/FeMn与AFM FeMn。这种效应与Fe Mn中由Py层的磁邻近效应引起的相当大的感应磁矩有关。所观察到的FMR性能解释为由于竞争的本征反铁磁秩序和铁磁邻近效应在纳米薄FeMn。我们的研究结果表明,结合材料与强和弱的反/铁磁有序可能会关闭出了名的困难GHz-THz间隙重要的高速自旋电子应用。
2020-09-27 cond-mat.mes-hall
All-carbon approach to inducing electrical and optical anisotropy in graphene
由于其一系列独特的性质,石墨烯是一种有前途的材料,用于各种各样的应用。由于是二维的,石墨烯的性质也很容易通过接近其他材料来调整。在这项工作中,我们研究了通过将石墨烯与其他各向异性碳系统(包括纳米多孔石墨烯和石墨烯纳米带阵列)连接来诱导石墨烯中的电学和光学各向异性的可能性。我们发现,这种材料确实在石墨烯中诱导了这种各向异性,同时还保留了石墨烯的狄拉克能带结构所提供的独特性质,即其优越的电荷传输和长波长光吸收。光学各向异性使得这种异质结构对于它们在与长波长偏振测量相关的应用中的使用感兴趣,而电各向异性对于增强石墨烯光电热电探测器的性能可能是有价值的。
2021-11-08 cond-mat.mes-hall
Resonant Tunneling Anisotropic Magnetoresistance Induced by Magnetic Proximity
我们揭示了Rashba自旋轨道耦合和邻近诱导磁化之间的相互作用,在二维电子气中导致特殊的输运性质和大的各向异性的磁阻。虽然相关的隧穿各向异性磁阻(TAMR)之前已经被广泛研究,我们预测的效果与不同的起源所产生的共振条件的演变与磁化的面内旋转,并具有更大的幅度。隧穿中的共振来自散射态的自旋-宇称-时间对称性。然而,这种对称性通常不存在于系统本身,并且仅在某些参数值下出现。在邻近的三维拓扑绝缘体(TI)的拓扑表面态中没有共振行为,TAMR测量可以很容易地将它们与许多TI固有的经常被误解的平凡的Rashba样态区分开来。
2020-08-24 cond-mat.mes-hall
Controlling anisotropy in 2D microscopic models of growth
在晶格模型中的界面各向异性的定量知识是一个主要问题,无论是连续界面模型的参数化,并为实验观察的分析。在本文中,我们专注于线张力和刚度的各向异性,这在平衡形状和波动,以及在选择非平衡增长模式中起着重要作用。本文研究了具有第一和第二近邻相互作用的正方形晶格上的二维伊辛哈密顿量。表面刚度和线张力计算通过一个断键模型为任意取向。界面能的分析使我们能够确定刚度各向异性最小的条件。支持这些结果的定量比较动力学蒙特卡罗模拟的基础上,耦合的一个领域的流动原子的凝聚相。此外,我们引入了一个通用的平滑参数,它允许一个模仿实验显微镜技术的有限分辨率。我们的研究结果提供了一种方法来微调的纳米级非平衡过程,各向异性和波动相结合,并产生非平凡的形态模型中的界面能。
2021-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.atm-clus
Anisotropy in Ferromagnetic Nanoparticles: Level-to-Level Fluctuations of a Collective Effect
我们计算了铁磁纳米颗粒的磁各向异性的介观涨落。一个微观自旋轨道哈密顿量被认为是一个更强的交换相互作用的扰动首先产生一个明确的各向异性张量的表达。然后,假设一个简单的随机矩阵模型的自旋轨道耦合允许我们描述这样的张量的波动。在单轴各向异性的情况下,我们计算的各向异性常数的分布为一个给定的电子数,其变化时,增加这个数字由一。后者的大小足以解释实验数据。
2005-11-30 cond-mat.mes-hall
Abrikosov vortex nucleation and its detrimental effect on superconducting spin pumping in Pt/Nb/Ni80Fe20/Nb/Pt proximity structures
我们报道了在倾斜铁磁共振(FMR)下Pt/Nb/Ni 80 Fe 20/Nb/Pt邻近耦合结构中的Abrikosov涡旋形核,这对超导自旋泵是有害的.通过测量面外场角θH的依赖关系,并与无Pt的对照样品进行比较,我们发现,随着θH的增加,有Pt(无Pt)样品超导态自旋抽运效率的增强(抑制)程度减小,并在θH = 90°时恢复到正常态值。这可以用Ni 80 Fe 20层的共振场的实质面外分量(具有面内磁化各向异性和高纵横比)来解释,其接近Nb的上临界场,将大部分单线态超导体体积转变为正常状态。
2019-03-22 cond-mat.mes-hall
Proximity-induced Josephson $π$-Junctions in Topological Insulators
我们研究了拓扑绝缘体与$s$波超导体接触的两个微观模型。在第一个模型中,超导体和拓扑绝缘体通过一层标量和随机取向的自旋杂质隧道耦合。在这里,我们要求自旋翻转隧穿优于自旋守恒隧穿。在第二个模型中,隧道耦合是由自旋随机取向的单能级量子点阵列实现的。结果表明,隧道区形成一个$π$结的有效序参量改变的符号。有趣的是,由于随机自旋取向,两个模型的有效描述都表现出时间反演对称性。然后,我们讨论了如何建议$π$ -结支持拓扑超导性没有磁场,并可用于产生和操纵Kramers对马约拉纳费米子的门。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall
Spin Proximity Effects in Graphene/Topological Insulator Heterostructures
通过拓扑绝缘体的邻近效应增强石墨烯中的自旋轨道相互作用,可以创建一种新颖的2D系统,该系统将非平凡的自旋纹理与高电子迁移率相结合。为了设计具有这种石墨烯/拓扑绝缘体(Gr/TI)异质结构的实际自旋电子学应用,对混合自旋相关性质的理解是必不可少的。{然而,迄今为止,尽管大量的实验研究Gr/TI异质结报告了各种各样的显着的(自旋)输运现象,很少有人知道的真实性质的自旋纹理的界面状态,以及它们的作用上的测量性能。在这里,我们使用{ \it从头计算}模拟和紧束缚模型来确定与Bi $_2$ Se $_3$拓扑绝缘体连接的石墨烯中电子态的精确自旋纹理。我们的计算预测了石墨烯层中巨大的自旋寿命各向异性的出现,这应该是Gr/TI异质结构中自旋输运的可测量标志,并提出了新型自旋器件
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetic superlattices: anisotropic band and spin-valley valve in buckled two-dimensional materials
本研究提出基于褶皱二维材料的反铁磁超晶格,揭示其自旋-谷极化与各向异性能带特性,可通过电场、电势等调控,为二维材料设计提供新途径并可实现栅控自旋谷阀。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall
Effects of microscopic strain distribution on Ga(1-x)In(x)As quantum wires grown by strain-induced lateral ordering
采用有效键轨道模型(EBOM)和价力场模型(VFF)对应变诱导横向有序短周期超晶格量子线(QWR)的能带结构和光学矩阵元进行了理论研究。价带各向异性,带混合,和由于在原子水平上的局部应变分布的影响都考虑在内。特别地,考虑了通过SILO工艺生长的Ga(1-x)In(x)As QWR。采用VFF模型,通过最小化晶格能来寻找SILO QWR结构中的平衡原子位置。在每个原子(在或GA)网站的应变张量,然后获得并包括在电子态和光学性能的计算。研究发现,不同的原子局域排列导致了非常不同的应变分布,从而改变了光学性质。特别是,我们发现由于原子位置的相互变化引起的剪切应变的变化,光学各向异性可以逆转。与现有的带隙和光学各向异性的实验数据,可以得到良好的协议时,使用的SPS的InAs/GaAs界面平面的横向成分调制的2D合金结构。我们的研究揭示了在SILO QWR发光器件中实现所需光学各向异性的“剪切应变工程”的可能性。
1999-12-31 cond-mat.mes-hall
Resonant magnetic proximity hot spots in Co/hBN/graphene
研究揭示了Co/hBN/graphene异质结构中磁性近邻效应的共振热点,通过第一性原理计算分析了自旋极化和轨道耦合的局部特性。
2026-01-12 cond-mat.mes-hall
Large spin-relaxation anisotropy in bilayer-graphene/WS$_2$ heterostructures
我们研究了双层石墨烯(BLG)中的自旋输运,自旋轨道耦合到二硫化钨(WS $_2$)衬底,并测量了记录的自旋寿命各向异性~40-70,即面外$τ_{\perp}$和面内自旋弛豫时间$τ_{||}$之间的比率。我们通过铁磁电极的形状各向异性来控制面内和面外自旋的注入和检测。我们估计$τ_{\perp}$ ~ 1-2 ns通过汉勒测量在高垂直磁场,并通过一个新的工具,我们开发:斜自旋阀测量。利用Hanle自旋旋进实验,我们发现在电子掺杂区有一个低的$τ_{||}$ ~ 30 ps,它仅弱依赖于BLG中的载流子密度和底层WS $_2$的电导率,表明BLG中存在邻近诱导的自旋轨道耦合(SOC)。这种高的$τ_{\perp}$和自旋寿命各向异性是在SOC存在下BLG/WS $_2$系统中的面外自旋的强自旋-谷耦合的明显特征,并且释放了BLG/过渡金属二硫属化物异质结构用于开发未来自旋电子应用的潜力。
2019-07-03 cond-mat.mes-hall
Anisotropy of spin-transfer torques and Gilbert damping induced by Rashba coupling
本文从微观上研究了具有自旋无关高斯白噪声无序的二维Rashba铁磁体的自旋转移矩、吉尔伯特阻尼和有效自旋重整化。Rashba自旋轨道耦合引起的这些现象的各向异性进行了深入的分析。对于两个部分填充自旋子带的情况,建立了各向异性STT,GD和ESR之间的显着关系。在没有磁场和其他磁化力矩的情况下,这种关系对应于具有传导电子的经典漂移速度的磁性织构的电流感应运动。最后,我们计算了系统的自旋极化率,推广了自旋极化电流的概念。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall
Room-temperature anisotropic in-plane spin dynamics in graphene induced by PdSe$_2$ proximity
针对石墨烯面内自旋寿命因异质结三重对称性呈各向同性的问题,本文利用具面内各向异性的五边形PdSe₂诱导栅极可调SOC,实现室温下面内自旋寿命10倍调制,发现主导动力学的持久面内自旋织构分量,加深相关理解并为新型拓扑相设计铺路。
2025-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-ion and exchange anisotropy effects and multiferroic behavior in high-symmetry tetramer single molecule magnets
我们研究了具有$T_d$、$D_{4h}$、$D_{2d}$、$C_{4h}$、$C_{4v}$或$S_4$离子点群对称性的等自旋$s_1$四聚体单分子磁体中的单离子和交换各向异性效应。我们首先在适当的局部坐标中写出群不变的二次单离子和对称各向异性交换哈密顿量。然后,我们在分子或实验室表示中重写这些局部哈密顿量,以及Dzyaloshinskiii-Moriay(DM)和各向同性海森堡,双二次和三中心四次哈密顿量。使用我们的确切的,紧凑的单离子自旋矩阵元素的形式,我们评估的本征态能量解析到第一阶的微观各向异性相互作用,对应于强交换限制,并提供表格的简单公式的最低四个本征态流形的铁磁(FM)和反铁磁(AFM)四聚体的能量与任意$s_1$。对于AFM四聚体,我们说明了$s_1=1/2,1,3/2$的一阶水平交叉诱导,并获得了初步估计的微观参数在Ni $_4$从一个适合的磁化数据。精确的热力学,电子顺磁共振吸收和非弹性中子散射截面的解析表达式给出,允许从FM四聚体的第二激发态流形的微观各向异性相互作用的三个确定。我们还预测,四聚体的对称性$S_4$和$D_{2d}$应表现出DM相互作用和多铁性状态,并说明我们的预测$s_1=1/2, 1$。
2008-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Proximity-induced charge transfer, strain and magnetic exchange in graphene/CrSBr heterostructure
Brookhaven National Laboratory(布鲁海文国家实验室);University of Connecticut(康涅狄格大学);Columbia University(哥伦比亚大学)
研究石墨烯/CrSBr异质结构,结合多种技术全面光谱表征其界面,发现界面电荷重分布致CrSBr层转变,其电子结构独特且有应变,石墨烯狄拉克锥有相关特征,为下一代器件应用提供关键微观见解。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy of superconducting transition in S/AF heterostructures with spin-orbit coupling
该研究预测了Rashba自旋轨道耦合在超导体/反铁磁体异质结构中引起超导临界温度的各向异性增强,其行为与铁磁体结构相反,且可通过化学势调节。
2023-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic theory for a ferromagnetic-nanowire/superconductor heterostructure: Transport, fluctuations and topological superconductivity
受Wang等人[Nature Physics 6,389(2010)]最近实验的启发,他们观察到铁磁钴纳米线邻近耦合到超导电极的非常不寻常的输运行为,我们研究了这种介观混合结构中的邻近效应和温度依赖性输运。我们假设,在隧道势垒的不对称性引起的Rashba自旋轨道耦合的障碍,使感生的p波超导铁磁体的存在。我们首先发展了Andreev散射在自旋轨道耦合界面的微观理论,推导出一组自洽的边界条件,并找到一个表达式的p波minigap的微观参数的接触。其次,我们研究了超导转变附近电阻的温度依赖性,发现它通常具有涨落诱导峰。电阻的上升与单粒子态密度的抑制有关,这是由于形成了涨落对,其隧穿被抑制。最后,我们讨论了这一点和相关的设置,涉及铁磁纳米线的上下文中的一维拓扑超导体。有人认为,要实现不成对端马约拉纳模式,不一定需要一个半金属态,但部分自旋极化可能就足够了。最后,我们提出了另一类相关的材料系统-铁磁半导体线耦合到铁磁超导体-直接实现Kitaev-Majorana模型应该特别简单。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic proximity in a van der Waals heterostructure of magnetic insulator and graphene
本文研究铁磁绝缘体 Cr2Ge2Te6 与石墨烯范德华异质结构中的磁近邻效应,实验结合密度泛函理论计算揭示了近邻诱导的面外铁磁交换相互作用及各向异性自旋织构,为二维自旋电子学和拓扑量子器件提供了新途径。
2019-10-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Self-consistent superconducting proximity effect at the quantum spin Hall egde
我们自洽地研究量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)和超导体(SC)之间的微观界面,专注于与马约拉纳费米子创建的属性。对于一个$s$波SC,我们表明,奇数动量,或$p$波,序参量存在的QSHI的所有掺杂水平,它们可以与不同的无自旋库珀对振幅。尽管如此,在QSHI的诱导超导能隙始终保持其$s$波的字符,验证了常用的有效模型的超导拓扑绝缘体。对于一个$d_{xy}$波SC,我们表明,马约拉纳模式只在有限的掺杂,并没有激发间隙保护这种模式。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-induced superconductivity generated by thin films: Effects of Fermi surface mismatch and disorder in the superconductor
我们研究了表征超导薄膜的无序对由薄膜产生的邻近诱导超导性的影响(例如,半导体)的三维微观模型的精确数值分析的基础上。为了使问题数值上易于处理,我们使用一个递归的格林函数的方法结合修补的方法,利用短期性质的界面格林函数在无序的存在。由于超导体(SC)和半导体(SM)之间的费米表面失配以及横向SC模式的约束诱导量子化,由干净SC膜诱导的邻近效应通常比体SC的相应量小一到三个数量级,并且表现出巨大的厚度依赖性变化。无序的存在具有竞争效应:一方面它增强了邻近诱导的超导性并抑制了其强烈的厚度依赖性,另一方面它在SM中产生邻近诱导的有效无序。本文用非微扰方法研究了邻近诱导无序对拓扑超导相和相应的Majorana模的影响。
2022-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic planar Hall effects in Bi$_2$Se$_3$/EuS interfaces: Deciphering the role of proximity induced spin canting and topological spin texture
该研究理论分析Bi$_2$Se$_3$/EuS界面的各向异性平面霍尔与拓扑霍尔效应,揭示Eu矩倾斜、Berry曲率及skyrmion晶体对拓扑表面态输运的影响。
2024-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superconducting proximity effect in a transparent van der Waals superconductor-metal junction
我们报告在清洁NbSe 2双层石墨烯结的Andreev反射。结的高透明度,表现为高达1.8的大电导增强,使我们能够看到双层石墨烯中的邻近诱导的超导能隙和分别通过垂直NbSe 2-石墨烯和横向石墨烯-石墨烯结的两个Andreev反射的清楚证据。量子输运模拟捕捉到了实验数据的复杂性,并阐明了各种微观参数对结传输的影响。我们的工作建立了一个全范德华,高性能超导结的实践和理解。高度透明的接近石墨烯-石墨烯结的实现开辟了工程量子现象的可能性。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spin-Orbit Proximity Effect in Bi/Co Multilayer: The Role of Interface Scattering
本研究通过磁电输运测量,在Bi/Co多层膜中发现了自旋-轨道邻近效应的证据,并揭示其源于界面处铋位点对钴载流子的弹性散射。
2022-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
X-Ray Analysis of Oxygen-induced Perpendicular Magnetic Anisotropy in Pt/Co/AlOx trilayer
X射线光谱测量已经进行了一系列的Pt/Co/AlOx三层膜的Co氧化的Co/AlOx界面的垂直磁各向异性的作用进行调查。据观察,高温退火修改的Co层的磁性能,诱导的垂直磁各向异性的增强。通过X射线吸收光谱、X射线磁圆二色性和X射线光电子能谱学分析了样品的微观结构。结果表明,退火提高了界面氧化物的量,这可能是在一个强大的垂直磁各向异性的起源。
2007-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Density dependent exciton dynamics and L valley anisotropy in germanium
利用光抽运-太赫兹探测光谱技术研究了体锗中激子的形成动力学及其强度依赖性。与激子内1 s-2 p跃迁相关联,在3.1 meV(0.75 THz)附近的吸收峰的逐渐建立表示在光泵浦之后的延迟激子形成,其被加速用于更高的激发密度。通过分析这种太赫兹吸收共振的光谱形状,发现了两种不同的共振,这是通过微观理论归因于L谷电子的质量各向异性。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Theory of high-symmetry tetramer single molecule magnets
本文提出了单分子磁体的微观理论。从我们精确的单离子自旋矩阵元素为四个任意的自旋,我们研究的单离子各向异性的平等自旋表现出$T_d$,$D_{2d}$,或$C_{4v}$分子群对称性。每一组产生依赖于位置的单离子各向异性。对于弱各向异性,精确的Hartree表达式的磁化强度,比热,电子顺磁共振(EPR)吸收,和非弹性中子散射截面。对于$D_{2d}$,方位角单离子各向异性导致观察到的Ni $_4$ EPR分裂。
2006-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Proximity coupling in superconductor-graphene heterostructures
本文综述了超导体-石墨烯异质结构的电子性质和未来的研究方向。介绍了石墨烯的基本电子性质,以突出结合两个看似无关的物理学,超导性和相对论的独特可能性。然后,我们专注于石墨烯为基础的约瑟夫森结,最通用的超导量子器件之一。已经开发的各种理论方法来描述石墨烯约瑟夫森结的检查,连同它们的优点和局限性,随后在设备制造和相关的长度尺度的进展进行了讨论。研究了石墨烯约瑟夫森结的相敏特性和相粒子动力学,以了解石墨烯与约瑟夫森耦合的基本机制。然后,讨论了超导界面上Andreev反射产生的关联准粒子的微观输运及其相相干行为。综述了以石墨烯作为静电可调二维平台研究量子相变的进展。讨论了邻近诱导超导和量子霍尔相之间的相互作用,作为研究拓扑超导和非阿贝尔物理的可能途径。最后,对未来的研究方向进行了展望.
2017-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
All-Electric Topological Phase Transitions in Proximity-Coupled Bilayer MnBi2Te4 Heterostructures
Indian Institute of Science Education and Research, Pune(印度科学教育研究所浦那分校)
该研究针对MnBi2Te4拓扑相变需强外磁场的瓶颈,通过铁磁绝缘体界面磁邻近效应,提出无磁场全电开关拓扑相变的栅极可调方案,还提升了磁有序温度,为高温拓扑电子学提供可行路径。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Proximity superconductivity in atom-by-atom crafted quantum dots
本研究利用扫描隧道显微镜逐原子构建量子围栏,在单一量子能级上实现了最小邻近超导效应,观测并证实了50年前理论预测的散射共振态,为超导人工晶格的构建铺平了道路。
2022-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macrospin approximation and quantum effects in models for magnetization reversal
磁性纳米颗粒中磁化反转的热激活受各向异性能垒控制。利用微扰理论、精确对角化和稳定性分析,研究了具有耦合和单格点各向异性的铁磁自旋-s海森堡模型中量子涨落对能垒高度的影响.与经典情况相反,通过相干旋转和通过成核/畴壁传播的反转之间没有临界各向异性强度区分。量子涨落被认为是降低势垒取决于各向异性强度,维数和系统的大小和形状。在弱各向异性的限制,一个宏观自旋模型被证明是出现作为有效的低能量理论的微观自旋紧密对齐,由于铁磁交换。计算结果给出了有效大自旋各向异性参数的显式表达式。我们发现减少的各向异性能垒相比,经典的高自旋的限制。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport approach to the superconducting proximity effect in carbon nanotubes
一个微观的方法来解释实验中观察到的超导接触之间的碳纳米管的超电流的大小。我们建立了一个模型的纳米管绳包含电子排斥库仑相互作用和声子交换给出的有效吸引力。我们表明,现有的实验数据是一致的预期衰减的超导沿长度的纳米管样品。我们的研究结果强调,库珀对的传播是有利于在粗绳,作为一个结果,从金属纳米管之间的静电耦合的库仑相互作用的强度降低。我们还提供了一个解释的温度依赖性的实验中观察到的超电流,remarking交叉的存在,从一个非常平坦的行为在低温下的长纳米管中的一个明显的衰减。
2003-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Voltage-driven Magnetization Switching via Dirac Magnetic Anisotropy and Spin--orbit Torque in Topological-insulator-based Magnetic Heterostructures
磁化动力学的电场控制对于未来的自旋电子器件是基本的和技术上重要的。基于电场对磁各向异性和自旋轨道矩的控制,提出了两种不同的方法来实现拓扑绝缘体(TI)/磁-TI混合系统的磁化切换.在磁TI的磁各向异性能的公式解析为费米能量的函数,它被证实,面外磁化总是有利于部分占据的表面带。还提出了一种具有非易失性磁存储器功能的晶体管类器件,其使用电压驱动写入和(量子)反常霍尔效应进行读出。对于磁化反转,利用Cr掺杂的Bi_{1-x}(Sb_{x})_{2} Te_{3},估计的源极-漏极电流密度和栅极电压的数量级为$10^4$- $10^5$ THABMQ ~A/cm $^2$和0.1~V,写入时不需要外加磁场。还讨论了磁邻近效应的TI/铁磁绝缘体双层膜的磁化翻转的可能性,提出的方法。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
First-Principles Wannier Representation of Proximity Effects
École Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院);National Cheng Kung University(国立成功大学);Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院)
研究层状异质结构近邻效应,通过推导动态近邻算符克服静态参数表示的局限,将哈密顿量降维到万尼尔子空间,精确再现光谱,揭示静态投影局限,为低能相关计算建立无拟合微观基础。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph