Theory of Nonlinear Hall Effect Induced by Electric Field and Temperature Gradient in 3D Chiral Magnetic Textures
本文提出三维手性磁结构中电场与温度梯度叉积驱动的非线性手性热电霍尔效应理论，揭示其产生条件及与磁单极子密度的正比关系，为自旋电子学和量子输运提供新见解。
2024-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ballistic transport, chiral anomaly and emergence of the neutral electron - hole plasma in graphene
采用动态“一次量子化”方法定量描述了石墨烯中电场作用下粒子-空穴激发的相干产生过程。我们用紧束缚模型计算了在弹道区的电流密度、电子对数目和能量的演化。计算了直流和交流电场强度$E$的三阶级数。我们展示了远离两个狄拉克点的物理如何以线性响应进入各种物理量，以及它如何与手征反常相关。得到了三次谐波和电导率的虚部。结果表明，在一定的时间尺度$t_{nl}\propto E^{-1/2}$的物理行为显着变化和微扰理论打破。除了线性响应物理探索使用的第一个量子化方程的精确解。而对于小电场，I-V曲线是线性的，其特征在于通用的最小电阻率$σ=π/2(e^{2}/h)$ %，在$t>t_{nl}$处，电导率快速增长。大量的电子对产生（速率为$E^{3/2}$），类似于QED中Schwinger从真空中产生的电子-正电子对，导致在$t_{nl}$阶的弹道时间产生电子-空穴等离子体。这一过程由弛豫复合终止。
2010-04-07 cond-mat.mes-hall hep-th
Role of Dzyaloshinskii-Moriya interaction for magnetism in transition-metal chains at Pt step-edges
利用密度泛函理论（DFT）对沉积在Pt（664）台阶边缘的一维单原子Mn、Fe和Co链进行了从头算研究.结果进行了分析，采用几种模型：（i）微磁模型，它考虑到Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（ESTA）除了自旋刚度和磁各向异性能，和（ii）的ESTA的Fert-Levy模型的金属中的稀磁杂质。由于阶梯边缘几何形状，Dzyaloshinskii矢量（D矢量）的方向不是由对称性预先确定的，而是指向非对称方向。对于锰链，我们预测一个长周期的摆线自旋螺旋基态的独特的旋转意义上的顶部，否则原子尺度的反铁磁相。自旋在相对于Pt表面倾斜$62^\circ$朝向表面的上台阶的平面中旋转。Fe和Co链表现出铁磁基态，这是因为铁磁太弱而不能克服它们各自的磁各向异性势垒。除了讨论的单原子链，我们提供了一般表达式相关的从头计算结果，以现实的模型参数发生在自旋晶格或微磁模型。我们证明了一个平面均匀螺旋的经典自旋与一个给定的波矢量旋转在一个平面，其法线是平行于D-矢量是一个精确的定态解的自旋晶格模型的周期固体，包括海森堡交换和双折射。Fert-Levy模型的有效性的评价微磁性的磁性参数和从头计算的分析探索链。结果表明，一些照顾时，必须采取无限周期一维系统的模型。
2016-06-15 cond-mat.mes-hall
Emergence of Gapped Bulk and Metallic Side Walls in the Zeroth Landau level in Dirac and Weyl semimetals
最近的输运实验揭示了外尔半金属在量子极限下的纵向磁电阻激活，表明在强磁场中手征反常被击穿。在这里，我们提供了一个通用的机制缺口零手征朗道水平适用于狄拉克和外尔半金属。结果表明，当磁轴垂直于Dirac/Weyl节点间距，且磁场长度的倒数$l_B^{-1}$与节点间距尺度$Δk$相当时，零朗道能级是反交叉的.在Weyl半金属中，由于$l_B^{-1}>Δk$区和$l_B^{-1}<Δk$区的交叉，诱导的体隙在超过阈值场后迅速增大，而在Dirac系统中则没有阈值且是非单调的.我们还发现，狄拉克和可能的外尔系统主机之间的第零朗道水平的对向传播的边缘状态，导致金属侧壁和零霍尔电导的状态。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
The Role of Flexoelectric Coupling and Chemical Strains in the Emergence of Polar Chiral Nano-Structures
本综述探讨了挠曲电耦合与化学应变在铁电核壳纳米结构及薄膜中诱导手性极化态形成的机制，揭示了其对手性形貌与居里温度的调控作用，并展望了其在纳米电子学与密码学中的应用潜力。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prebiotic magnetite enables chirality-magnetic surface feedback
University of Cambridge（剑桥大学）；Harvard University（哈佛大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
研究探讨了前生命时期磁铁矿如何通过手性-磁性表面反馈机制促进生物分子手性统一，通过实验和模拟揭示了磁铁矿在早期地球中可能对维持手性偏置的作用。
2026-05-19 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Two-dimensional chiral waveguide quantum electrodynamics: long range qubit correlations and flat-band dark polaritons
我们考虑一维波导量子电动力学的二维扩展，并研究耦合到手征波导网络的二维量子比特阵列中的线性激发的性质。我们发现，手征性和远程光子介导的量子比特-量子比特相互作用的综合效应导致了极化激元光谱中二维平坦带的出现，对应于缓慢的强关联光。
2020-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chiral orbital order of interacting bosons without higher bands
本研究提出耦合π通量plaquette框架，实现玻色子手性轨道序，产生手性超流体涡旋晶格，并揭示其到手性莫特绝缘体的相变。
2023-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
The chiral Hall effect of magnetic skyrmions from a cyclic cohomology approach
我们证明了一个异常的霍尔效应的出现，手征磁性纹理，这是既不成比例的净磁化强度，也不是众所周知的新兴磁场，负责拓扑霍尔效应。相反，它已经出现在线性顺序的磁化纹理的梯度，并存在于一维磁纹理，如畴壁和自旋螺旋。它收到一个自然的解释在语言阿兰康纳斯的非交换几何。我们发现，这种手性霍尔效应类似于熟悉的拓扑霍尔效应的基本性质，但其现象是明显不同的。我们的研究结果使重新解释实验数据的必要性，并提供了一个令人兴奋的扭曲工程的电输运通过磁skyrmions。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Driving spin chirality by electron dynamics in laser-excited antiferromagnets
光学产生复杂的自旋织构是现代自旋电子学最令人兴奋的挑战之一。在这里，我们揭示了一个独特的物理机制压印自旋手性共线磁铁短激光脉冲。通过同时处理激光点燃的电子结构和磁序的演化，我们表明，它们的纠缠动力学可以导致出现准稳定的手征态。我们发现，激光驱动的手性不需要任何辅助的外部场或内在的自旋轨道相互作用存在，它可以生存在纳秒的时间尺度上，即使在存在的热涨落，这使得未被发现的机制相关的理解各种光学实验磁性材料。我们的发现为复杂的手征磁性与光的相互作用开辟了新的视角。
2022-01-16 cond-mat.mes-hall
Floquet chiral edge states in graphene
我们报道了激光诱导的手征边缘态在石墨烯带中的出现。这些Floquet状态的性质的见解是由一个分析的解决方案，这是补充与数值模拟的传输特性。在这些结果的指导下，我们表明，石墨烯可以用于实现非平衡拓扑状态，具有惊人的可调谐性：而激光强度可以用来控制它们的速度和衰减长度，改变激光偏振切换它们的传播方向。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Magnetic Effect due to Inhomogeneous Magnetic Fields in Noncentrosymmetric Weyl Semimetals
手征磁效应是沿着磁场产生电磁电流的现象。最近，在非平衡系统中，在Dirac/Weyl半金属中实验观察到了负纵向磁电阻，这为手征磁效应作为非平衡电流提供了证据。另一方面，手征磁效应作为平衡电流的出现仍然是有争议的。我们提出了一种可能实现的手征磁效应作为一个平衡电流使用非均匀磁场。通过紧束缚计算和线性响应理论，我们证明了非均匀磁场产生的有限电流密度，而电流的空间积分等于零，这与实际晶格系统中手征磁效应的“不通过定理”是一致的.此外，我们提出了一个实验装置来检测外尔半金属材料的效果。
2017-03-29 cond-mat.mes-hall
Topological Modes Protected by Chiral and Two-Fold Rotational Symmetry in a Spring-Mass Model with a Lieb Lattice Structure
我们提出了如何实现的拓扑模式，对应于拓扑零模式的量子系统，保护手征和旋转对称性的力学系统。具体而言，我们显示的出现的拓扑模式的手性和双重旋转对称性的保护下，由弹簧质量系统的Lieb晶格结构和地板上的凹痕。此外，与紧束缚模型的结果相比，我们发现由于额外的自由度，我们的弹簧-质量模型的额外的拓扑模式。我们实现拓扑模的方法可以应用于其他具有旋转对称性的情况，例如，具有三重旋转对称性的蜂窝状晶格的系统。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall
Chiral and Topological Orbital Magnetism of Spin Textures
使用半经典的格林函数形式主义，我们发现出现的手性和拓扑轨道磁性在二维手性自旋纹理明确找到的轨道磁化的修正，成比例的纹理的梯度的权力。我们表明，在自旋轨道耦合的情况下，由此产生的轨道力矩可以理解为电子响应与实空间Berry曲率的新兴磁场。通过参考Rashba模型，我们证明了通过调整表面系统的参数，在自旋纹理中涌现的轨道磁性的工程可以为轨道电子学中的新概念铺平道路。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Magnetic Properties of Building Blocks of Mn and Fe Atomic Chains on Nb(110)
我们给出了Mn和Fe团簇在Nb（110）表面的电子和磁性结构的结果，重点是原子链的构建块作为拓扑超导电性的可能实现。原子二聚体和大多数单原子链的磁基态由最近邻各向同性相互作用决定。晶体学方向以及原子配位数的依赖性进行了分析，通过这种各向同性的相互作用的基础上的自旋-集群膨胀和铁磁和反铁磁配置之间的状态的局部密度的差异的轨道分解。作为各向同性相互作用受挫的结果，沿着[ $1\overline{1}0$ ]方向获得了Fe链的自旋螺旋基态。在这里，一个平坦的自旋螺旋色散关系被确定，它可以稳定的自旋螺旋与各种波矢连同磁各向异性。这可能导致观察到不同波矢的自旋螺旋和较长链中的手性，而不是唯一的基态。
2021-06-18 cond-mat.mes-hall
Theory of nonlinear spin transport in chiral conductors
Scuola Normale Superiore（高等师范学院）；Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa（比萨大学物理系）
提出轨道埃德尔斯坦效应框架解释手性诱导自旋选择性（CISS）效应，揭示其与弱自旋轨道耦合和自然光学活性的关联。
2026-06-18 cond-mat.mes-hall
Modification of Dzyaloshinskii-Moriya interaction stabilized domain wall chirality by driving currents
我们测量和分析了Ta/Co $_{20}$ Fe $_{60}$ B $_{20}$ /MgO多层膜中Dzyaloshinskii-Moriya相互作用稳定的自旋织构的手征。在存在（使用自旋轨道转矩）和不存在驱动电流（使用磁场）的情况下，使用畴壁运动测量实验测量有效的磁电阻。我们观察到，电流引起的畴壁运动产生的变化，有效的振幅和相反的畴壁手性相比，场致畴壁运动（无电流）。我们探索这种效应，我们称之为电流诱导的自旋，通过提供可能的解释，其出现，并探讨其表现形式的可能性，在最近的理论预测的自旋电流的自旋修改的框架。
2018-06-06 cond-mat.mes-hall
Chiral induced Spin Polarized Electron Current: Origin of the Chiral Induced Spin Selectivity Effect
Uppsala University（乌普萨拉大学）
研究手性诱导自旋选择性效应的起源，揭示其需满足手性打破自旋简并性和耗散产生非零自旋极化两个必要条件。
2025-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Dynamic Excitations of Chiral Magnetic Textures
Skyrmions的自旋本征激发及其相关的手征磁织构由于在信息处理和微波器件中的巨大应用潜力，近年来引起了人们的极大兴趣。新型材料系统的出现，如合成铁磁体和反铁磁体，微纳米纤维技术的不断进步，以及更复杂的表征方法的发展，无疑将进一步推动这一年轻的特定研究领域。这一观点总结了过去几年中最重要的进展，并指出了未来的理论和实验工作的方向。
2020-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometric magnonics with chiral magnetic domain walls
自旋波是磁序的集体激发，是磁系统中最基本的角动量载流子之一。理解自旋波在磁性织构中的传播是发展纯磁信息处理方案的核心。在这里，我们表明，自旋波传播通过手征畴壁遵循简单的几何轨迹，类似于几何光学。在垂直磁化和切向磁化的情况下，薄膜的几何行为有着本质的不同。我们确定了自旋波在铁磁畴壁上的横向位移、折射和全反射。此外，这些几何散射现象在反铁磁体中变得与极化相关，表明反铁磁畴壁内出现了自旋波双折射。
2020-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthetic chiral magnets promoted by the Dzyaloshinskii-Moriya interaction
设计纳米级磁体组件中的相互作用的能力是人工自旋系统和自旋电子技术发展的核心。随着薄膜磁性中Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction，Dzyaloshinskii-Moriya interaction）的出现，人们开辟了通过强手性相互作用耦合纳米磁体的新途径，这是对已建立的偶极和交换耦合机制的补充。在这方面，我们回顾了最近的进展，在工程上的合成磁体耦合层间和层内磁。我们展示了如何多层手征磁性结构和二维合成反铁磁体，skyrmions，和人工自旋系统可以实现通过同时控制的磁和磁各向异性。此外，我们表明，与电流感应自旋轨道转矩的组合，合成磁性元件的无场开关，以及全电畴壁逻辑电路。
2020-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Helical magnetic effect and the chiral anomaly
在存在流体螺旋度$\boldsymbol{v} \cdot \boldsymbolω$的情况下，磁场感应出形式为$\boldsymbol{j} = C_{\rm HME} (\boldsymbol{v} \cdot \boldsymbolω) \boldsymbol{B}$的电流。这就是螺旋磁效应（HME）。我们证明了对于带电荷$e=1$的无质量狄拉克费米子，输运系数$C_{\rm HME}$被手征反常系数$C=1/(2π^2)$固定为独立于相互作用的$C_{\rm HME} = C/2$。我们推测局域矢量荷的磁涡耦合系数$n = C_{B ω} \boldsymbol{B} \cdot \boldsymbolω$与手征反常系数$C_{B ω} = C/2$有关。我们还讨论了产生螺旋等离子体不稳定性的条件。
2021-06-05 astro-ph.HE cond-mat.mes-hall hep-ph
