Spin-Dependent Electron Transmission Model for Chiral Molecules in Mesoscopic Devices
各种基于器件的实验已经表明,某些手性分子中的电子转移可能是自旋依赖性的,这种现象称为手性诱导自旋选择性(CISS)效应。然而,由于这些设备的复杂性和缺乏理论上的理解,它并不总是清楚在多大程度上的分子的手性特征实际上有助于在这些实验中的磁场依赖的信号。为了解决这个问题,我们在这里报告的电子传输模型,评估的作用,在两端和多端线性制度电子输运实验中的CISS效应。我们的模型表明,对于CISS效应,手性相关的自旋传输伴随着自旋翻转电子反射过程。此外,我们表明,需要两个以上的终端,以探测在线性政权的CISS效应。此外,我们提出了两种类型的多终端非本地传输测量,可以区分CISS效应从其他磁场依赖的信号。我们的模型提供了一个有效的工具,审查和设计CISS相关的传输实验,并启发CISS效应本身的机制。
2019-01-21 cond-mat.mes-hall
Designing edge currents using mesoscopic patterning in chiral d-wave superconductors
本文通过介观有限尺寸样品设计,发现低旋转对称性几何形状可显著增强手性d波超导体的边缘电流和磁信号,为实验探测手性d波超导提供了可行途径。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field-induced p-wave Superconductivity in Mesoscopic Systems
利用Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,研究了半径为$R$的准二维系统中的超导态.结果表明,在相干长度为$R<R_\text{c}\simξ(0)$(T=0)的s波SC样品中不存在涡旋。我们预测,手征p波态表现出超导性的$R<R_\text{c}$只有在存在的涡旋与相反的手征。这种{ \it诱导} SC相位是配对序参量的非零手性的结果,并且意味着手性边缘电流的存在。我们的研究可能会被应用于敏锐地探测非常规超导体的配对对称性。
2012-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cycloidal versus skyrmionic states in mesoscopic chiral magnets
在界面诱导的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用下,具有高垂直各向异性的铁磁薄膜的基态是摆线的。这种摆线状态的周期取决于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的强度。本文研究了禁闭对磁基态和激发态的影响,并通过微磁学计算确定了薄条和薄方片晶的相图。我们发现,具有不同周期的多个摆线状态可以是稳定的横向限制的薄膜,其中的摆线的周期不完全取决于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用强度,但也对膜的尺寸。包含skyrmions的更复杂的状态也被发现是稳定的,尽管具有更高的能量。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometry-Induced Chiral Currents in a Mesoscopic Helicoidal Quantum Well
本文提出一种无需外场、仅由螺旋度规内禀扭转产生约束和手性的介观量子阱,通过解析求解揭示手性能谱劈裂,并给出三种实验实现平台。
2025-07-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
A universal conformal field theory approach to the chiral persistent currents in the mesoscopic fractional quantum Hall states
本文提出了一个计算Aharonov-Bohm磁场作用下介观分数量子霍尔盘样品中手征持续电流、磁化强度和磁化率的周期和振幅的通用而紧凑的方案.该方法利用量子霍尔效应中边缘态的有效共形场论,导出了通量存在时相应的配分函数的显式表达式。我们指出了一个特殊的不变性条件的配分函数,从布洛赫-拜尔斯-杨定理,它代表了劳克林谱流的关键作用。作为一个例子,我们将此方法应用于Z_k类顺费米子Hall态,证明了它们具有普遍的非费米液体行为,没有反常振荡。为了分析仿费米子态持续电流的高温渐近性,我们导出了由u(1)扇区的S矩阵和实现为对角仿射陪集的中性仿费米子扇区的S矩阵构成的模S矩阵。
2004-08-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Synthetic twist geometry in mesoscopic quantum circuits: geometric capacitance and chiral mode splitting
Universidade Federal do Maranhão(马拉尼昂联邦大学)
本文提出在介观量子电路中通过正电容网络实现合成扭曲几何,产生手性模式劈裂,并验证了其谱特性及对非厄米控制的潜在应用。
2026-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic Superposition States Generated by Synthetic Spin-orbit Interaction in Fock-state Lattices
在三个腔与同一个二能级原子相互作用时,可以制备出光子的介观叠加态。利用$2π/3$相位差对三个腔频率在原子跃迁频率附近进行周期性调制,打破了时间反演对称性,产生了手征性依赖于原子量子态的光环行器。原子态的叠加可以将光子从一个腔引导到另外两个腔的介观叠加。物理学可以在有限的自旋-轨道耦合福克态晶格中理解,其中原子和腔分别携带自旋和轨道自由度。该方案可以在电路QED结构中实现,为在新晶格中探索量子信息和拓扑物理提供了一个新的平台。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Phase-Coherent Transport through a Mesoscopic System: A New Probe of Non-Fermi-Liquid Behavior
提出了一种新的手征干涉仪,它可以直接测量在强磁场中通过各种介观结构的传输系数的相位。利用有限尺寸玻色化技术结合微扰理论,研究了电子-电子相互作用对该相的影响。新的非费米液体现象的预测,可用于区分Luttinger和费米液体实验在EQUIPHE制度。
1998-04-22 cond-mat.mes-hall
Topological Chiral Edge States in a Synthetic Dimension of Atomic Trap States
提出利用原子阱态合成维度在具有可调边缘的大型量子霍尔系统中观测手性边缘态,并通过数值模拟验证其对缺陷的鲁棒性,为拓扑物理实验及高激发阱态控制开辟新途径。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Chiral Random Matrix Models: A Novel Intermediate Asymptotic Regime
本文根据双阱矩阵模型[D97,BD99]的结果和单阱矩阵模型[BH 99]的结果,重新研究了手征随机矩阵模型或高斯Penner模型(广义Laguerre系综)。正交多项式方法被用来扩展的普遍性,包括非多项式的潜力。利用鞍点技巧,得到了与Szego的结果不同的新的渐近估计.密度-密度转换器与双阱模型中发现的相同。参考文献[BD 99](其中的结果是针对任意势导出的)。在平滑的大N极限中,它们对奇数和偶数N敏感,其中N是矩阵的大小[BD99]。这是一个更现实的随机矩阵模型的介观系统的密度与间隙的特征值。本征值在原点处看到砖墙势。这将对应于真实介观系统或反射边界中的尖锐边缘。因此,两点密度-密度关联函数的结果可能有助于在介观系统或小金属颗粒的实验中发现一个本征值效应。这些结果也可能与参考文献[D02]中所述的结构玻璃的研究有关。
2002-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Chiral magnetic effect by synthetic gauge fields
本文研究了由三维光晶格构成的Weyl金属在人工规范场作用下手征化学势的动力学产生。通过数值求解在平行合成电场和磁场存在下具有Berry曲率的Boltzmann方程,我们发现了谱流和随之产生的手征磁流。我们表明,光谱流和手性化学势可以探测飞行时间成像。
2016-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas hep-ph
Mean-chiral displacement in coherently driven photonic lattices and its application to synthetic frequency dimensions
本文提出了一种将平均手征位移推广至相干驱动-耗散背景的方法,通过积分稳态平均手征位移直接探测一维手征光子晶格的拓扑绕数,并证明其可应用于合成频率维度。
2024-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Chiral Dynamics of Ultracold Atoms under a Tunable SU(2) Synthetic Gauge Field
本研究利用 momentum-lattice 技术在自旋 1D ladder 中实现了合成 SU(2) 规范场,证实了其非 Abelian 性质,并揭示了高度可调的自旋依赖手性电流及其动力学区域。
2024-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Non-Abelian nonsymmorphic chiral symmetries
霍夫施塔特模型描述了一大类物理系统,其特征是粒子在规范场中的晶格上跳跃。最近在各种合成平台上的进展使得能够高度可控地模拟具有复杂空间纹理的定制规范场的此类系统。这些合成的规范场可以引入电子材料中不出现的合成对称性。在SU(2)非阿贝尔Hofstadter模型中,我们从理论上证明了多重非对称手征对称性的出现,它结合了内部酉反对称性和分数空间平移.依赖于规范场的值,非对称的手征对称性可以表现出非阿贝尔代数,并保护块体能带结构中的Kramer四重态,在所有动量处产生一般的四重简并。这些非对称性的手征对称性在零能量下保护双狄拉克半金属,当引入边界时,双狄拉克半金属变成量子限制绝缘相。此外,系统大小的奇偶性可以决定所得到的绝缘相是平凡的还是拓扑的。我们的工作指出了一条途径,通过合成对称性从合成规范场中涌现出来,创造拓扑结构。
2022-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Thermal anyon interferometry in phonon-coupled Kitaev spin liquids
最近受到Kitaev磁体$α$ -RuCl $_3$实验启发的理论研究突出了声子对手性拓扑相的热霍尔电导率的重要影响。在这里,我们介绍了混合介观宏观设备,允许精炼的热传输探头的非阿贝尔自旋液体伊辛拓扑秩序。这些器件具有量子相干介观区域,声子电导可以忽略不计,两侧是宏观叶,有利于手性马约拉纳边缘模式和体声子之间的有效热化。我们表明,我们的设备,使$(i)$准确确定的量子化热霍尔电导率,$(ii)$识别的非阿贝尔伊辛任意子通过温度依赖的热导率,最有趣的是$(iii)$单任意子检测通过基于热的任意子干涉。类似的结果广泛适用于声子耦合手性拓扑秩序。
2021-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Preservation of scalar spin chirality across a metallic spacer in synthetic antiferromagnets with chiral interlayer interactions
该研究结合磁性 X 射线散射与成像,揭示合成反铁磁体中 IL-DMI 使相邻层自旋构型跨金属界面耦合,并保持整体标量自旋手性。
2024-05-10 cond-mat.mes-hall
DC-current induced domain wall in a chiral $p$-wave superconductor
本文从理论上研究了外加直流电流对介观手征$p$波超导体的影响。执行准经典计算的二维系统上,与外部磁通量产生的直流电流,我们表明,电流可以触发一个过渡到一个状态与不同的手征区域之间的畴壁。该系统显示出滞后行为,因为对于给定的电流,不同的畴壁配置是可能的。这种畴壁产生机制可以为最近的实验提供新的见解,观察Sr ${}_2$ RuO ${}_4$结中的异常电流变化。
2018-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Resistor-Capacitor Circuit with Majorana Fermion Modes in Chiral Topological Superconductor
研究了由量子点耦合到手性拓扑超导体中空间分离的Majorana费米子模构成的介观阻容电路。我们发现,由于马约拉纳费米子的性质,这是他们自己的反粒子和组成的粒子和空穴激发在相同的丰度大大增强的弛豫阻力。此外,如果仅涉及单个马约拉纳模式,则由于相消干涉,零频率弛豫电阻被完全抑制。因此,Majorana模在超导体上打开了一个奇异的耗散通道,由于其有限的超导能隙,通常被认为是无耗散的。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall
Cavity induced chiral edge currents and spontaneous magnetization in two-dimensional electron systems
我们考虑一个横向受限的二维电子气(2DEG),放置在一个回旋腔。圆极化电磁模式的分裂导致二维电子气中出现基态自发磁化、反常霍尔效应和手征边缘电流。我们研究的磁化强度和边缘电流密度对系统尺寸的依赖性的两个特殊情况下的限制电位:无限壁和抛物型电位。我们发现,顺磁性和反磁性的贡献的边缘电流有定性不同的依赖系统的大小。这些发现为介观电子系统材料性质的量子电动力学工程设计铺平了道路。
2022-05-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
The quantized Hall conductance of a single atomic wire: A proposal based on synthetic dimensions
本文提出了一种直接测量一维原子气体输运中霍尔电导量子化的方法。我们的方法建立在两个主要成分上:(1)收缩光学势,它产生一个连接到两个水库的介观通道,以及(2)通道的时间周期性调制,专门设计用于沿着额外的合成维度产生运动。这个虚构的维度是由与紧密限制的通道相关联的谐振子模式跨越的,因此,相应的“晶格位置”与系统的能量密切相关。我们分析了这种混合二维系统的量子输运性质,突出了合成维所提供的吸引人的功能。特别是,我们演示了如何充满活力的合成维度的性质,结合准能谱的martally-driven通道,允许直接和明确的观察的量化霍尔效应在两个水库的几何形状。我们的工作说明了如何在最小的一维设置中访问物质的拓扑特性,并具有直接和实际的实验结果。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Chiral boundary conditions for Quantum Hall systems
一个量子介观台球可以被看作是一个有界的电子系统,由于一些外部的限制势。由于一般情况下,我们无法获得这个势的精确表达式,因此通常用一组边界条件来代替。我们讨论,除了标准的狄利克雷选择,边界条件的其他可能性,可能对应于更复杂的物理情况,包括许多机构的相互作用或强磁场的影响。后者的情况下,更详细地研究使用一种新的手性边界条件,它表明,在量子霍尔制度,散装和边缘特性可以描述在一个统一的方式。
1997-09-29 cond-mat.mes-hall
Magneto-topological transitions in multicomponent superconductors
具有竞争性0-和$π$ -配对耦合的多组分自旋单线态超导体,如在$s_{++}$和$s_{\pm}$相中,接近于具有时间反演对称性自发破缺的不稳定性。我们表明,修改的动能的超导电子在一个双连接的超导圆柱体,所施加的磁通量,通常驱动器从手征超导态的时间反演对称的配置的过渡。这种磁拓扑诱导的转换研究通过一个Ginzburg-Landau的方法与带间相互作用和杂质散射的情况下的样品的形式的介观薄壁圆筒的两个带超导体的调查。我们发现,应用磁通量可以将手性$s_{\pm}+is_{++}$状态转换为$s_{\pm}$配置,反之亦然,或调谐具有不等配对振幅的手性状态的能量分裂。我们讨论了这些阶段的检测和相应的过渡介观超导回路的签名。
2022-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthetic Weyl Points and Chiral Anomaly in Majorana Devices with Nonstandard Andreev-Bound-State Spectra
我们演示了如何设计各种非标准类型的Andreev束缚态(ABS)分散体,通过依赖于马约拉纳束缚态(MBS)的复合结构。在这里,MBS出现在由两个拓扑超导体(TSC)组成的约瑟夫森结的界面处。每个TSC凭借手征或酉对称性在每个边缘上具有多个MBS。我们发现,虽然ABS分散体是$2π$ -周期性的,它们仍然包含多个交叉保护的费米子宇称守恒。具有四个接口MBS和所有MBS耦合完全可控的单个结,或者具有部分耦合可调谐性的这种耦合结的网络,为合成维度中具有Weyl点或节点的拓扑能带结构打开了大门,这反过来又允许费米子奇偶校验(FP)泵浦,其周期由ABS色散细节设置。实际上,在节点情况下,FP抽运是二维合成时空中手征反常的一种表现。在这些装置中ABS工程的可能实验演示,进一步有望揭示新的路径,为检测MBSs和高维手征异常。
2019-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Engineering topological chiral transport in a flat-band lattice of ultracold atoms
在超冷原子平带晶格中实验演示了受拓扑保护的态依赖手性输运,通过动量空间菱形链与磁通量调制实现,为量子器件设计提供了拓扑鲁棒性策略。
2024-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Observation of a non-reciprocal skyrmion Hall effect of hybrid chiral skyrmion tubes in synthetic antiferromagnetic multilayers
Tohoku University(东北大学);Johannes Gutenberg-Universität Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学);Singulus Technologies AG(辛古卢斯科技有限公司);Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);Max Planck Institute for Intelligent Systems(马克斯·普朗克智能系统研究所);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH(亥姆霍兹柏林材料与能源中心);Paul Scherrer Institut(保罗谢尔研究所);Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
本研究在合成反铁磁多层膜中观测到混合手性斯格明子管电流驱动下的非互易霍尔效应,其源于斯格明子螺旋度的动态振荡,并可通过磁补偿度调节。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlled synthetic chirality in macroscopic assemblies of carbon nanotubes
人们逐渐认识到,手性自由度的成功利用可以为不同的研究领域带来新的科学和技术机会。因此,正在寻求以不复杂和可再现的方式产生具有可控手性的人工物质的方法。在这里,我们报告了两个简单的方法来制造晶圆级手性架构的有序碳纳米管(CNT)与可调和巨大的圆二色性(CD)的发展。这两种方法都采用简单的方法,(i)机械旋转和(ii)扭曲堆叠,基于受控的真空过滤,不涉及任何复杂的纳米纤维工艺。我们使用外消旋混合物的碳纳米管作为起始材料,所以手性碳纳米管的固有手性是不负责观察到的手性。特别是,通过控制(ii)中的堆叠角和旋向性,我们能够最大化CD响应并实现40 $\pm$ 1 mdeg/nm的创纪录高的深紫外椭圆率。我们的理论模拟使用的传输矩阵方法再现实验观察到的CD光谱的显着特点,并进一步预测,扭曲堆叠的碳纳米管与优化的厚度的膜将表现出高达150 mdeg/nm的椭圆率。创建的晶圆级物体代表了一类新的合成手性物质,由有序的量子线组成,其宏观性质由纳米级电子签名(如van Hove奇点)控制。这些人工手性结构不仅为揭示新的手性现象提供了舞台,而且为开发高性能手性光子和光电子器件开辟了新的机会。
2023-01-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Symmetry-Breaking Interlayer Dzyaloshinskii-Moriya Interactions in Synthetic Antiferromagnets
多层薄膜中的磁界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya interaction,Dzyaloshinski-Moriya interaction)可以导致奇异的手征自旋态,这对未来的自旋电子学技术至关重要。在缺乏反转对称性的系统中,界面重金属通常表现为层内相互作用,通过顺磁性重金属介导。在这里,我们将展示如何通过设计具有倾斜磁化状态的合成反铁磁体,也可以在室温下观察到界面层间非线性。层间介电层通过非共线自旋态的出现打破了磁反转过程的对称性,从而导致手性交换偏置磁滞回线。这项工作开辟了尚未探索的途径,在多层薄膜系统中的新的手性自旋纹理的发展。
2018-10-29 cond-mat.mes-hall
Theory and Experiment of Chirality-induced Magnetic Nonreciprocity Manifested by Coupling Phase
University of Manitoba(曼尼托巴大学);Cornell University(康奈尔大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);Lanzhou University(兰州大学)
研究通过实验和理论分析,探讨手性机制在磁非反向性中的作用,提出合成手性概念,并建立统一框架描述传统与合成手性。
2026-05-09 cond-mat.mes-hall
Topological Hall effect arising from the mesoscopic and microscopic non-coplanar magnetic structure in MnBi
拓扑霍尔效应是介观拓扑结构(如skyrmions)的一个重要特征,它是由非零标量自旋手征的Berry曲率引起的.然而,THE也可能来自晶格中的其他微观非共面自旋结构。因此,不可避免地需要确定THE的起源,以充分理解Skyrmion并找到新的宿主材料。在这里,我们研究的霍尔效应在散装和微米尺寸的层状样品的MnBi。样本量影响温度和磁场范围,在该范围内,THE是可检测的。虽然散装样品仅在易锥态下暴露于弱场时才表现出THE,但在薄薄片中,THE存在于很宽的温度范围内,并且发生在接近饱和的场处。我们的研究结果表明,在晶格中的非共面自旋结构和拓扑非平凡的skyrmion气泡负责的THE,并占主导地位的机制取决于样品的大小。因此,MnBi的磁相图是强烈的尺寸依赖性。我们的研究提供了一个由两种机制同时诱导的THE的例子,并在介观和微观磁结构之间建立了一座桥梁。
2020-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral spin spiral in synthetic antiferromagnets probed by circular dichroism in x-ray resonant magnetic scattering
铁磁多层膜中的非共线手征自旋织构是纳米磁性研究的前沿,有望用于快速和节能的器件。最近证明的可能性,以稳定这种手性结构的合成反铁磁体(SAF)引起了人们的兴趣,因为他们是免疫偶极场,因此有利于超小纹理的稳定,提高流动性,并避免横向偏转的运动skyrmion限制在一些预见的应用效率。然而,这种具有零净磁化的系统因此难以通过大多数标准技术来表征。在这里,我们报告的磁性SAF纹理的相关参数,这些是它的周期,它的类型(Néel或布洛赫)和它的手性(顺时针或逆时针),可以直接确定使用圆二色性在X射线共振散射(CD-XRMS)在半整数多层布拉格峰在倒易空间。在温度的依赖性的分析下降到40 K,使我们能够解决的问题,此外,在SAF样品中的自旋螺旋的温度稳定性和对称和反对称交换相互作用的温度标度。
2021-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Hall Effect in Chiral Electron Systems: from Semiconductor Heterostructures to Topological Insulators
介观自旋-霍尔效应现象表现为在弹道导体的边缘或更一般地在具有变化的电子密度的区域中的非平衡自旋积累(由电流驱动)。本文回顾了我们最近对具有Rashba/Dresselhaus自旋轨道相互作用的弹道二维半导体异质结构中自旋积累的研究结果,并将以前发展的方法推广到预测三维拓扑绝缘体表面自旋-霍尔效应的存在.新的自旋-霍尔效应的主要区别在于它的大小,预计比半导体异质结构中的强得多。这是因为在半导体中,由于小的自旋-轨道相互作用而出现自旋累积,而自旋-轨道构成拓扑绝缘体的哈密顿量中的主导项。
2009-12-23 cond-mat.mes-hall
The effects of interactions and disorder in the two-dimensional chiral metal
我们研究的二维手性金属,这是形成在一个分层的三维系统的表面表现出整数量子霍尔效应通过杂交的边缘状态与样品的每一层。我们调查介观波动,动态屏蔽和非弹性散射的手征金属,特别是集中在波动的电导,$δg(B)$,磁场,$B$。关联函数$<δg(B) δg(B+δB)>$通过$δB$中的波动方差和相关范围提供关于非弹性散射率$τ_{in}^{-1}$的信息。我们计算这个关联函数的样本是不完全相位相干。两个制度的行为存在,根据是否$τ_{in}^{-1}$小于或大于$τ_{\perp}^{-1}$,边缘间隧道的速率,我们在这两个制度的结果。我们还调查了动态屏蔽的库仑相互作用的手性金属和计算的贡献$τ_{in}^{-1}$从电子-电子散射,发现$τ_{in}^{-1} \propto T^{3/2}$为$τ_{in}^{-1} \ll τ_{\perp}^{-1}$在温度$T$。
2000-05-09 cond-mat.mes-hall
Chiral magnetic interlayer coupling in synthetic antiferromagnets
交换耦合是铁磁耦合的基础,是决定磁性系统静态和动态的关键因素。这种基本相互作用有两种形式--对称耦合和反对称耦合。虽然对称耦合导致铁磁性和反铁磁性,反对称耦合吸引了显着的兴趣,由于其在促进拓扑非平凡的自旋纹理,承诺高速和节能设备的主要作用。到目前为止,反对称交换耦合相当短的范围内,仅限于一个单一的磁性层已被证明,而对称耦合也导致长程层间交换耦合。在这里,我们报告的远程反对称层间交换耦合的垂直磁化合成反铁磁体与平行和反平行磁化排列丢失的组件。不对称的磁滞回线下的平面内的字段明确揭示了这种新的相互作用,这不能占现有的耦合机制,导致倾斜的磁化排列的单向性和手性性质。这可以用自旋-轨道耦合与多层膜对称性降低相结合来解释。这类新的手性相互作用为工程磁结构提供了额外的自由度,并有望实现一类新的三维拓扑结构。
2019-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Programmable Synthetic Magnetism and Chiral Edge States in Nano-Optomechanical Quantum Hall Networks
本研究在纳米光机械谐振器网络中通过激光驱动诱导合成磁场,实验实现了可重构的量子霍尔式手性边缘态,并展示了单向声学传输,为纳米尺度拓扑声子相控制提供了新方法。
2025-01-31 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Transport of Surface States in the Bulk Quantum Hall Effect
耦合多层整数量子霍尔系统的二维表面由各向异性手征金属组成。这种不寻常的金属的特征是横向弹道运动和平行于磁场的扩散运动(\hat{z})。采用网络模型,数值计算了相位相干的二端z轴电导及其介观涨落。准一维局域化效应在多层极限下是明显的。我们考虑的作用,非弹性退相效应在修改的手性表面鞘的运输,讨论他们的重要性在最近的实验Druist等人。
1997-08-05 cond-mat.mes-hall
Chiral quantum optics in the bulk of photonic quantum Hall systems
本研究探讨合成磁场与正交电场所作用的二维光子晶格体区的光物质相互作用,发现手性波导模式,确定临界耦合条件实现光子无控重吸收,并推广至任意面内合成势以构建可重构量子发射体网络。
2023-07-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation and formation mechanism of 360° domain wall rings in Synthetic Anti-Ferromagnets with interlayer chiral interactions
本研究利用光电子显微镜观察了带有层间手性相互作用的合成反铁磁体在退磁场下形成的360°畴壁环,结合微磁学模拟揭示了非零剩余有效场是形成该结构的必要条件,对新型自旋电子器件开发具重要意义。
2023-05-15 cond-mat.mes-hall
Chiral persistent currents and magnetic susceptibilities in the parafermion quantum Hall states in the second Landau level with Aharonov-Bohm flux
利用量子Hall边缘态的有效共形场论,我们提出了一个简洁而方便的计算方法,计算了Z_k亚费米子量子Hall态在第二朗道能级介观圆盘中手征持续电流的周期、振幅和温度行为以及磁磁化率.我们的数值计算表明,持续电流是周期的Aharonov-Bohm通量与周期正好是一个通量量子,并具有抗磁性的性质。在高温区,它们的振幅随温度的升高呈指数衰减,相应的指数是非费米液体的普遍特征。这些指数的理论结果与从数值数据中提取的结果完全一致,并表明一般来说,中性扇区有一个非平凡的贡献。我们强调的非全纯因子的关键作用,首先提出的卡佩利和Zemba的上下文中的共形场论配分函数的量子霍尔态,确保环配分函数下的Laughlin谱流的不变性。
2003-11-14 cond-mat.mes-hall
Chiral edge-state signatures of Berry monopole merging and splitting in a bilayer photonic crystal slab with synthetic momentum
Donostia International Physics Center(多诺斯蒂亚国际物理中心);Institute of Physics, Vietnam Academy of Science and Technology(越南科学技术院物理研究所);Univ. Lille, CNRS, UMR 8523-PhLAM-Physique des Lasers Atomes et Molécules(里尔大学、法国国家科学研究中心、激光与原子分子物理联合研究实验室);Advanced Polymers and Materials: Physics, Chemistry and Technology, Chemistry Faculty (UPV/EHU)(巴斯克国立自治大学/圣塞巴斯蒂安大学化学学院先进聚合物与材料物理、化学与技术系);Center for Theoretical Physics of Complex Systems, Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院复杂系统理论物理中心);Institute for Interdisciplinary Research in Science and Education, ICISE(越南归仁市科学与教育跨学科研究所);Ecole Centrale de Lyon, CNRS, INSA Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, CPE Lyon, CNRS, INL, UMR5270(里昂中央理工学院、法国国家科学研究中心、里昂国立应用科学学院、里昂第一大学、里昂化工学院、法国国家科学研究中心里昂纳米技术研究所);CNRS-International-NTU-Thales Research Alliance (CINTRA), IRL 3288(法国国家科学研究中心-国际南洋理工大学-泰雷兹研究联盟);Institut Universitaire de France (IUF)(法兰西学院);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯科奎,巴斯克科学基金会)
该研究在双层光子晶体平板的真实—合成混合动量空间中首次实现 Berry 磁单极子的绝热散射观测,并以耦合模模型、全波仿真及手性边缘态实验方案支持其探测。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Skyrmionic Schrödinger cat states in monoaxial chiral magnets
University of Luxembourg(卢森堡大学)
研究单轴Dzyaloshinskii-Moriya相互作用下 spin-1/2 量子Heisenberg 模型的低能激发谱,发现skyrmion与antiskyrmion态的退化,从而形成mesoscopic Schrödinger猫态,通过计算自旋关联函数揭示其特征,并展示磁梯度场可诱导猫态的相干时间演化,为量子磁体中skyrmionic Schrödinger猫态的探测提供框架。
2025-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Andreev reflection from a topological superconductor with chiral symmetry
Tewari和Sau指出,<->N模超导导线中电子-空穴(e-h)激发的哈密顿量的手征对称性(H -> -H if e h)与拓扑量子数\in \mathbb{Z}(对称类BDI)有关。这里我们证明了Q=Tr(r_{he})等于Andreev反射振幅矩阵的迹,提供了与电导G的联系。对于|Q| =N,N-1,我们导出了G=(2e^2/h)|Q|,并且更一般地给出了G的一个依赖于Q的上界和下界.我们在随机矩阵理论的圆形系综中计算了混沌散射的概率分布P(G),以获得弱局域化和介观电导波动的Q依赖性。在一个具有诱导超导性的无序半导体纳米线模型中,研究了横向动量的自旋-轨道耦合对手征对称性破缺的影响.对于小于自旋-轨道耦合长度的线宽度,电导作为化学势的函数可以表现出一系列2e^2/h的阶跃--对无序不敏感。
2014-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson current through a spin-orbit coupled quantum dot
对于一般的介观多能级量子点模型,我们确定了时间反转对称性自发破缺的反常约瑟夫森电流存在的必要条件。它们对应于一个有限的自旋轨道耦合,一个适当取向的塞曼场,和点是一个手性导体。我们提供了一个广泛的参数制度的反常超电流的解析表达式。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of Majorana bound states and parity effects in two-dimensional chiral p-wave Josephson junctions
本文研究了介观手征$p$波超导岛耦合形成的约瑟夫森结的拓扑结构。通过分析和数值计算研究了在垂直磁场作用下,约瑟夫森涡旋中的BdG(Bogoliubov-de Gennes)能谱,发现了局域的MBS(Majorana束缚态)。此外,我们证明了一个扩展的MBS的存在,是离域周围的耦合岛,这对约瑟夫森超导和相位动力学的结的外周界有可测量的后果。特别是,我们预测的变化,在临界电流衍射图案中,奇数整数通量节点被解除费米子宇称依赖的方式。我们的竞争随机效应的热噪声和宏观量子隧穿RCSJ框架内的模型,并显示了双峰临界电流分布的出现。我们表明,增加宇称跃迁率抑制双峰性质的分布,从而强烈强调了非平凡的宇称依赖性质的多体基态。最后,我们考虑了三个岛屿的三结几何形状,并讨论了可能的方案编织马约拉纳束缚态移动的约瑟夫森涡,他们绑定。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral thermal fluctuations and enhanced refrigeration in a nonreciprocal nanomechanical system
AMOLF;Australian Research Council Centre of Excellence in Quantum Biotechnology (QUBIC), School of Mathematics and Physics, The University of Queensland(昆士兰大学数学与物理学院量子生物技术卓越研究中心);Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada and Condensed Matter Physics Center (IFIMAC), Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学凝聚态理论系及凝聚态物理中心(IFIMAC));Institute of Physics, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学物理研究所)
研究非互易性对热流及制冷等热力学过程的影响,通过光诱导合成磁通量控制纳米机械谐振器网络的非互易性,利用时间调制光机械相互作用实现相关过程,实验证明非互易性对热力机器的影响并提供微观表征新方法。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Electrical Switching of the Edge Current Chirality in Quantum Anomalous Hall Insulators
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
通过自旋轨道扭矩实现量子反常霍尔绝缘体边缘电流手性切换,揭示了磁化与拓扑态相互作用的新机制。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Dzyaloshinskii-Moriya interaction in synthetic ferrimagnets
Beihang University(北京航空航天大学);Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学);Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学);Université de Lorraine(洛林大学)
本研究通过层间非对称交换偏置场揭示了合成铁磁体中IL-DMI的单向非对称特性,并展示了其与SOT结合产生多电阻状态的潜力,为神经形态计算提供新方向。
2024-03-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Homochiral antiferromagnetic merons, antimerons and bimerons realized in synthetic antiferromagnets
本研究在合成反铁磁体中通过调控磁各向异性等参数实现同手性反铁磁meron、反meron与bimeron,证实其明确手性,揭示层间相互作用可降低稳定拓扑自旋织构的DMI临界强度,为下一代自旋电子学提供潜力平台。
2023-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci