Coherent two-mode dynamics of a nanowire force sensor
在力传感的背景下，研究了类似于量子二能级系统的经典相干动力学。我们展示了定量控制的纳米线悬臂梁的两个正交的机械模式之间的耦合，通过测量避免交叉，因为我们确定性地定位纳米线内的电场。此外，我们证明了拉比振荡之间的两个机械模式在强耦合制度。这些结果给出了实现相干双模控制技术的力传感信号增强的前景。
2018-02-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Direct Observation of Propagating Gigahertz Coherent Guided Acoustic Phonons in Free Standing Single Copper Nanowires
我们报告千兆赫兹声学声子波导在独立的单铜纳米线研究飞秒瞬态反射率测量。在Pochhammer和Chree方程的半解析解的基础上讨论了结果。所产生的高斯波包的两种不同的模式的扩展推导出解析和样品反射率的观察到的振荡进行比较。这些实验提供了一种独特的方式来独立地获得几何和材料特性。这种在单个纳米物体中直接观察相干引导声学声子的方法也是迈向纳米横向尺寸声学换能器和纳米线热性质综合研究的第一步。
2015-11-10 cond-mat.mes-hall
Gate-modulated thermopower in disordered nanowires: I. Low temperature coherent regime
使用一维紧束缚安德森模型，我们研究了无序纳米线的存在下，外部栅极，可用于耗尽其载流子密度（场效应晶体管器件配置）。在这第一篇论文中，我们考虑了低温相干制度，通过纳米线的电子传输保持弹性。在纳米线长度超过电子局域化长度的限制，我们推导出三个解析表达式的典型值的热电势作为门电位的函数，在电子输运的情况下发生（i）内的杂质带的纳米线，（ii）周围的带边缘，并最终（iii）外的带。我们得到一个非常大的增强的典型的热电势在带边缘，而样品样品的波动周围的典型值表现出尖锐的交叉从杂质带内的洛伦兹分布朝向高斯分布的带边缘接近。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Flux periodic oscillations and phase-coherent transport in GeTe nanowire-based devices
尽管已知GeTe是用于热电和相变存储器的非常有趣的材料，但关于其低温输运性质的知识仅是有限的。在这里，我们报告的相位相干现象的GeTe纳米线的磁输运。从普遍的电导波动，相位相干长度约为200 nm，在0.5K的空穴载流子被确定。通过观察沿纳米线轴施加的磁场的Aharonov-Bohm型振荡证实了不同的相位相干性。我们解释这些磁通量周期振荡的发生，通过在纳米线表面上形成管状空穴积累层。此外，对于Nb/GeTe纳米线/约瑟夫森结，我们在0.4K下获得了约0.2 $μ$ A的邻近感生临界电流。通过施加垂直于纳米线轴向的磁场，临界电流随磁场的增加而单调减小，这表明该结构处于小结极限。然而，通过施加平行磁场，临界电流以磁通量量子的周期振荡，再次指示管状孔通道的存在。
2020-09-15 cond-mat.mes-hall
Coherent Flux Tunneling Through NbN Nanowires
我们证明了相干的磁通量隧道通过超导纳米线图案在一个薄的高度无序的NbN膜的证据。这种现象被揭示为一个完全金属超导回路中的磁通状态的叠加，纳米线作为一个有效的隧道势垒的磁通量，并可重复地观察到在不同的线。在全金属NbN环中实现的通量叠加证明了之前报道的InOx现象的普遍性。我们进行微波光谱学和研究的隧穿振幅作为线宽的函数，比较实验结果与理论，并估计现有的理论模型的参数。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On demand single photon generation and coherent control of excitons from resonantly driven nanowire quantum dots
本文展示了在共振激发的InAsP/InP纳米线量子点中实现按需单光子生成与激子态相干控制，解决了纳米线量子点共振激发的长期挑战，为片上混合量子光子集成铺平了道路。
2024-09-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electric-field dependent g-factor anisotropy in Ge-Si core-shell nanowire quantum dots
我们提出了一个Ge-Si核壳纳米线量子点的有效g因子g* 的角度依赖性测量。发现当磁场指向垂直于纳米线和由局部栅极感应的电场两者时，G* 最大。磁场与电场的对准显著减小g*。当磁场与纳米线轴对齐时，g* 几乎完全猝灭。这些发现证实了最近的计算，其中所获得的各向异性归因于由重空穴轻空穴混合引起的Rashba型自旋轨道相互作用。原则上，这有助于通过连续的高频电场来操纵自旋轨道量子比特。
2016-03-18 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Optical Generation of Coherent Bright and Dark Surface Phonon Polaritons in Nanowires
从强耦合到玻色-爱因斯坦凝聚，极化激元的相干性在最近的许多实验观测中起着重要作用，但由于等离子体激元和激子的高能量，获得极化激元的相干性是一项困难的任务。然而，表面声子极化激元在低得多的能量下提供类似的承诺。在这里，我们证明了使用可见超快激光在纳米线中产生和时间分辨相干表面声子极化激元的可能性。我们表明，这些模式产生的表面耗尽场的超快屏蔽。通过对比实验和FDTD模拟，我们表明，这种方法可以同时产生暗模式和亮模式。我们的观察开辟了道路，以更深入的调查的作用，丰富的极化激元物理的相干性。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-Equilibrium and Quantum Coherent Phenomena in the Electromechanics of Suspended Nanowires
电子和机械自由度之间的强耦合是任何纳米机电设备操作的基本要求。在这篇评论中，我们考虑这样的设备，特别是研究小隧道结纳米结构，包含一个可移动的元素的形式，悬浮纳米线的属性。在这些系统中，电流和电荷可以集中到小的空间体积，导致力学和电荷传输之间的强耦合。因此，出现了各种介观现象，可用于将电流转换为机械操作。在这里，我们将特别考虑纳米机电动力学远离平衡和量子相干性的电子和机械自由度的正常和超导纳米结构的上下文中的效果。
2009-02-26 cond-mat.mes-hall
Observation of nonlocal Josephson effect on double InAs nanowires
本文通过双 InAs 纳米线实验观测到非局域约瑟夫森效应，证实了两个约瑟夫森结间的短程相干耦合，并展示了由非局域相位差调控的开关电流振荡，为新型超导现象工程化奠定基础。
2021-12-24 cond-mat.mes-hall
Tomography of Transport Pathways in Selective-Area-Grown Nanowires Using Angle-Resolved Conductance Fluctuations
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
利用电导涨落断层扫描技术，通过磁场强度和方向变化追踪干涉特征，区分体主导、近表面相干及单面输运，揭示InAs纳米线中近表面积累层主导的输运路径。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Phase coherent transport and spin-orbit interaction in GaAs/InSb core/shell nanowires
对GaAs/InSb核壳纳米线进行了低温磁输运测量。纳米线是通过分子束外延自催化生长的。作为背栅电压的函数的电导测量示出了双极行为，其包括在从p型到n型区域的过渡之间的绝缘范围。基于自洽的薛定谔-泊松求解器的模拟表明，双极特性源于费米能级依赖于占据的空穴和电子状态内的近似圆形量子阱中形成的InSb壳。通过施加相对于纳米线轴垂直的磁场，观察电导波动，其用于提取相位相干长度。通过对不同背栅电压下的磁导迹线进行平均，解决了弱反定域化特征。当施加轴向磁场时，测量规则的磁通周期电导振荡。这些振荡归因于位于InSb壳层中的闭环量子化状态，其随着磁通量周期性地移动其能量位置。实验观察到的振荡模式的变化的可能原因进行了讨论，使用模拟结果。
2020-04-02 cond-mat.mes-hall
Coherent transport in a linear triple quantum dot made from a pure-phase InAs nanowire
采用局部指栅技术在单晶纯相InAs纳米线中实现了高度可调谐的线性三重量子点（TQD）器件。电测量结果表明，TQD的电荷稳定性图可以用三种不同斜率的电流线来表示，基于电容矩阵模型的模拟结果证实了实验结果。我们发现，在电荷稳定性图中观察到的每个电流线与QD与源和漏水库的费米能级共振的情况相关联。在一个三相点，两个不同斜率的电流线一起移动，但显示出反交叉，两个量子点与库的费米能级共振。我们证明了一个能量退化的四重点，在这三个量子点都与费米能级的水库共振，可以建立通过移动两个分离的三相点一起通过巧妙地调整能级在三个量子点。我们还证明了在TQD中实现了两个远程量子点之间的直接相干电子转移，实现了长距离相干量子总线操作。这种长距离相干耦合可以用来研究相干自旋隐形传态和超交换效应，并构造具有改进的长相干时间的自旋量子比特，并且仅通过感测电荷态来检测自旋态。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Quantized Acoustoelectric Floquet Effect in Quantum Nanowires
该研究提出用太赫兹声子相干波驱动金属量子纳米线，通过电子与纳米线振动模式耦合实现持续量化电流，为非光学驱动诱导非平衡现象及高精度检测相干声子振荡提供新方法。
2024-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multi-mode Fabry-Pérot conductance oscillations in suspended stacking-faults-free InAs nanowires
我们报告的相干电子输运在悬浮的高品质的InAs单晶器件的观察。采用低温金辅助气液固分子束外延生长InAs纳米线。高质量的纳米线是通过去除典型的发现堆叠故障，并减少可能的金掺入。通过将纳米线悬浮在预定义的凹槽上，实现了器件中衬底诱导的散射最小化。在实验中观察到了涉及多个一维模式输运的相干输运，表现为法布里-珀罗电导振荡。从电导振荡的周期推导出的法布里-珀罗干涉仪的长度被发现接近于设备的物理长度。高的振荡可见度意味着几乎弹道电子输运通过纳米线。
2010-07-30 cond-mat.mes-hall
Effect of quasi-bound states on coherent electron transport in twisted nanowires
扭曲电子波导的量子传输谱揭示了行波态和准束缚态之间的耦合。通过开边界薛定谔方程的直接数值解，我们挑出扭曲的影响，并显示如何存在的局域态导致Breit-Wigner或Fano共振的传输。我们还发现，准束缚态的能量增加扭曲，尽管沿波导的截面积恒定。虽然不同传输通道的混合预计会降低电导，但将局域能级转移到旅行态能量范围内可以减少其对相干传输的不利影响。
2010-11-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent phonon scattering effects on thermal transport in thin semiconductor nanowires
利用热输运的Landauer形式研究了具有同位素或缺陷散射的准一维固体的声子热导。电导表现出从定域到欧姆行为的交叉，就像电子一样，但是这种交叉的性质被低频声子的离域所改变。一个可扩展的数值传输矩阵技术的开发和应用模型准一维系统，以确认简单的分析预测。我们认为，现有的半导体纳米线上的热导率数据，显示出意想不到的线性依赖，可以理解通过一个模型，结合非相干表面散射的短波长声子与近弹道长波长声子。还发现，即使当强声子局域化效应将被观察到，如果缺陷分布在整个线，局域化效应弱得多，当缺陷局限于边界处，如在目前的实验。
2007-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Ultrafast Coherent Manipulation of Trions in Site-Controlled Nanowire Quantum Dots
基于固态平台的大规模量子处理器的物理实现受益于定位在规则阵列中的量子比特的实现。自组装量子点被公认为量子光学和量子信息处理的有前途的候选者，但它们是随机定位的。另一方面，位点控制的量子点生长在预定义的位置，但尚未被充分开发以用作量子信息处理的平台。在这封信中，我们演示了由带电的位控纳米线量子点的单自旋/三振子态形成的量子比特的全光学超快完全相干控制。我们的研究结果表明，纳米线中的位点控制量子点是带电激子量子比特的有前途的宿主，并且这些量子比特可以以与随机定位的量子点样品中所证明的相同的方式被干净地操纵。我们的研究结果表明，在过去15年中进行的许多相关激子量子比特实验可能在更具可扩展性的站点控制系统中工作得很好，这使得它们非常有希望实现量子硬件。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent transport in Josephson-Junction rhombi chain with quenched disorder
本文研究了量子体系中由Doucot和Vidal提出的约瑟夫森结菱形链。在最大阻挫情况下，当通过每个菱面体的磁通量Φ r等于磁通量子Φ 0的一半时，在没有无序的规则链中，约瑟夫森电流是由于库珀对对的相关输运，即电荷以$4e$为单位量子化。足够强的偏差δΦ=| Φ_r-Φ_0/2|> δΦ^c使系统回到通常的$2e$量子化的超电流。对于规则链δΦ^c，我们以前曾计算过。本文详细分析了淬火无序（随机杂散电荷和随机磁通穿透菱体）对配对效应的影响。
2005-10-27 cond-mat.mes-hall
Rapid detection of coherent tunneling in an InAs nanowire quantum dot through dispersive gate sensing
色散传感是一种强大的技术，能够实现固态量子比特的可扩展和高保真度读出。特别是，基于栅极的色散传感已经被提出作为未来拓扑量子位的读出机制，其可以通过单电子隧穿通过零能量模式来测量。这种读出的发展需要解决相干电荷隧穿幅度从一个量子点在马约拉纳零模式主机系统忠实地在短时间尺度上。在这里，我们展示了快速单次检测的相干单电子隧道InAs纳米线量子点之间的振幅。我们将一个亚GHz的集总元件微波谐振器连接到一个点上的高电平臂门上，实现了一个灵敏的色散检测电路。由此产生的大的点谐振器耦合导致观察到的色散位移是在电荷简并的谐振器线宽的顺序。这种移位使我们能够区分库仑阻塞和共振，对应于量子位状态读出所预期的场景，对于1微秒的积分时间，信噪比超过2。我们的结果为在拓扑量子比特中实现微秒尺度上费米子宇称的Single Shot测量铺平了道路。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherently controlling robust spin-orbit qubits of electrons in nanowire quantum dots
研究纳米线量子点中电子在强自旋轨道耦合与弱磁场下的自旋-轨道量子比特，通过微扰精确解获得两能级态，证明其亚稳定性及抗退相干，提出仅调节磁场方向实现量子比特控制，可扩展至阵列编码鲁棒量子比特。
2024-04-20 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Hot Carrier Trapping Induced Negative Photoconductance in InAs Nanowires toward Novel Nonvolatile Memory
报道了一种新的砷化铟纳米线负光电导机制。光激发显著抑制电导率，增益高达10^5。NPC的起源归因于光辅助热电子俘获导致的传导通道耗尽，得到了栅电压阈值漂移和波长依赖性光电导测量的支持。扫描光电流显微镜排除了NPC起源于NW/金属接触的可能性，并揭示了竞争性的正光电导性。光照后的电导率恢复在低温下大大减慢，表明热激活的脱陷机制。在78 K时，电导的自发恢复被完全淬灭，从而导致可以通过光和栅极电压脉冲来切换的可逆存储器件。这种新颖的基于NPC的光电子学在光电探测和低功耗非易失性存储器中有着令人兴奋的应用。
2015-10-31 cond-mat.mes-hall
Intertwined topological phases in TaAs2 nanowires with giant magnetoresistance and quantum coherent surface transport
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
TaAs2纳米线中交织的拓扑相通过巨磁阻抗和量子相干表面传输揭示了拓扑非平凡输运特性。
2024-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Coherent States and Path Integral Method to Stochastically Determine the Anisotropic Volume Expansion in Lithiated Silicon Nanowires
该研究结合量子相干态、光子密度波、Maxwell 应力张量、光放大与路径积分，用 Poisson 随机分析解释锂化硅纳米线沿 <110>、<111>、<112> 方向的各向异性膨胀，并与 TEM、DFT 和 MD 结果相符。
2024-03-01 cond-mat.mes-hall
Coherent manipulation of a Majorana qubit by a mechanical resonator
我们提出了一个混合系统组成的马约拉纳量子比特和纳米机械谐振器，实现了自旋轨道耦合超导纳米线，使用一组静态和振荡铁磁门。铁磁门在纳米线中诱导马约拉纳束缚态，其杂化并构成马约拉纳量子比特。由于这些门之一的振荡，马约拉纳量子比特可以相干旋转。通过调节栅极电压来调制局部自旋轨道耦合，可以达到量子位振荡器系统的共振，以获得相对较强的耦合。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Possible phason-polaron effect on purely one dimensional charge order of Mo6Se6 nanowires
在一维（1D）金属系统中，发散的电子极化率和电子-声子耦合共同驱动电子进入电荷密度波（CDW）态。然而，严格的一维系统是不稳定的扰动，其对CDW阶的影响需要澄清理想的改变耦合到环境。在这里，我们制造这样一个系统与纳米线的Mo 6Se 6束，这是附着到单层MoSe 2的边缘或隔离自由，通过后退火预成型的MoSe 2。使用扫描隧道显微镜（STM），我们可视化的电荷调制和CDW间隙与突出的相干峰在边缘连接的纳米线。令人惊讶的是，CDW顺序在孤立的纳米线中被抑制，显示出没有相干峰的CDW相关间隙。对比的行为，揭示与理论建模，被解释为相子极化子的效果上的一维CDW状态。我们的工作阐明了一个可能是前所未有的多体效应，可能是通用的严格一维系统，但在准一维系统削弱。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Destructive Little-Parks Effect in a Full-Shell Nanowire-based Transmon
在低$E_J/E_C$区研究了具有完全包围InAs纳米线芯的外延Al壳的半导体transmon。作为沿混合线轴的通量的函数的小帕克斯振荡是破坏性的，在半量子的施加通量下产生由金属态分离的可重入超导性的瓣。在第一波瓣中，相缠绕在壳层上可以在芯层中诱导拓扑超导。在第零波瓣和第一波瓣中都观察到相干量子比特操作。通过跨结的相干单电子耦合的宇称带的分裂在谱线展宽之外没有被解决，这对马约拉纳耦合施加了限制，$E_M/h$ < 10 MHz，比约瑟夫森耦合$E_J/h$ ~ 4.7 GHz小得多。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Current through a Semiconductor Nanowire: effect of strong spin-orbit coupling and Zeeman splitting
我们研究了在外加磁场作用下存在自旋轨道耦合和塞曼分裂的半导体纳米线的相干输运。通过采用解析和数值方法，我们发展了超导体-半导体晶体-超导体结构中约瑟夫森效应的理论。我们发现，约瑟夫森电流通过清洁的半导体纳米线表现出一些有趣的功能，由于塞曼分裂和自旋轨道耦合之间的相互作用。我们还研究了纳米线中的无序对Andreev束缚态能谱的影响，并计算了结处的局域态密度。
2012-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coupling and coherent electrical control of two dopants in a silicon nanowire
在固态系统中对单个原子或分子进行电控制，为将量子力学功能引入电子学提供了一种很有前途的方法。这个想法最近进入了硅技术的既定领域，导致了单原子晶体管的实现，并首次测量了单施主中的电子自旋动力学。在这里，我们表明，我们可以电耦合两个施主嵌入在一个多栅硅晶体管，并通过微波信号诱导其电荷态的相干振荡。我们测量了两个施主之间的单电子隧穿，这揭示了它们的能谱。最低的能量状态，对应于位于两个施主中的任一个上的单个电子，形成与所有其他电子能级分离的两能级系统（TLS）。这种TLS的千兆赫兹驱动导致与多达10个微波光子的吸收或受激发射相关的量子干涉图案。我们估计电荷退相时间为0.3纳秒，与其他类型的电荷量子比特一致。然而，这里，相对短的相干时间可以通过快速操作信号（原则上高达1太赫兹）来抵消，如分离施主原子中的基态和激发态的大的空能量窗口所允许的。所展示的两个施主的相干耦合构成了硅中基于施主的量子计算器件的重要一步。
2012-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasi-ballistic transport of Dirac fermions in a Bi2Se3 nanowire
在弱无序极限下研究了三维拓扑绝缘体Bi 2Se 3介观纳米线中Dirac费米子的量子相干输运.在非常低的温度下，许多谐波在Aharonov-Bohm振荡的傅里叶变换中被证明，揭示了表面态的长相位相干长度。值得注意的是，从它们的指数温度依赖性，我们推断出一个不寻常的1/T的相位相干长度的幂律。这种退相干对于与环境动力学弱耦合的准弹道费米子是典型的。
2012-12-12 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Effects in Nanowire-Based MOSFETs
我们回顾了一系列描述栅无序纳米线（场效应晶体管器件配置）中热电效应的工作。在考虑了亚开尔文温度的弹性相干制度的特征后，我们研究了在较高温度下发生的非弹性激活制度，其中电子输运主要由声子辅助的本地化状态之间的跳跃（莫特可变范围跳跃）。热电效应的研究作为纳米线导带内的费米能级的位置的函数，特别是在其边缘，它们变得非常大。我们强调的兴趣，使用周围的大阵列的平行纳米线的能量收集和热点冷却在小尺度的带边的电子-声子耦合。多端热电输运和棘轮效应最终被认为是在激活制度。
2017-07-05 cond-mat.mes-hall
Coherent Electron-Phonon Coupling in Tailored Quantum Systems
二能级系统与环境的耦合导致退相干。在纳米结构中电子或准粒子态的相干操纵的背景下，理解退相干的来源是至关重要的。在这里，我们研究了石墨烯和InAs纳米线双量子点中的电子-声子耦合效应。我们的测量揭示了双量子点电流在两个能级之间的能量失谐周期性振荡。这些周期峰在纳米线中比在石墨烯中更明显，并且当温度升高时消失。我们归因于两个替代的非弹性衰减路径，涉及声学声子存在于这些材料之间的干扰效应的振荡。这种解释预测了当温度升高时，振荡会消失，正如实验所观察到的那样。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Ge/Si nanowire mesoscopic Josephson junctions
纳米线（NW）的尺寸与费米波长的载流子的可控生长允许量子限制现象的基础研究。在这里，我们目前的研究在未掺杂的Ge/Si核/壳NW异质结构的超导导线接触的邻近诱导的超导性。通过使用顶部栅电极来调制NW中的载流子密度，可以将临界超电流从零调谐到大于100 nA。此外，离散的子带中形成的NW由于在径向方向上的限制，这导致在逐步增加的临界电流作为栅极电压的函数。对这些超导体-NW-超导体器件的传输测量揭示了高阶（n = 25）共振多重Andreev反射，表明NW通道是平滑的，并且电荷传输是高度相干的。在超导体-超导体混合纳米结构中产生和控制相干超导有序态的能力为基础低维超导性的研究提供了新的机会。
2006-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Spin Helical Surface States in Topological HgTe Nanowires
具有螺旋表面态的纳米线代表了观察和利用相位相干拓扑电导现象的关键先决条件，例如自旋动量锁定量子输运或拓扑超导性。我们证明了在一个联合的实验和理论研究，门控纳米线制造的高迁移率应变碲化汞，被称为散装拓扑绝缘体，确实保留了拓扑性质的表面状态，而且延伸相位相干整个线的几何形状。的相位相干长度被增强到5 $μ$ m时，调整到体间隙的电线，以便挑选出拓扑运输。纳米线表现出不同的电导振荡，作为由于轴向磁场的通量的函数，和栅极电压。观察到的$h/e$周期性Aharonov-Bohm型调制表明表面介导的准弹道输运。此外，深入分析所观察到的依赖于栅极的电导振荡的缩放揭示了这些表面状态的拓扑性质。为此，我们结合数值紧束缚计算的量子磁导与模拟的静电，占栅极诱导的不均匀的载流子密度周围的电线。我们发现，螺旋运输普遍存在，即使是强烈的非均匀门控和受磁通敏感的高角动量表面状态，围绕整个电线圆周延伸。
2017-12-11 cond-mat.mes-hall
Coherent Magneto-Conductance Oscillations in Amorphous Topological Insulator Nanowires
本文通过量子输运计算研究非晶拓扑绝缘体纳米线，发现其磁导振荡周期与晶体情形相似但振幅随非晶化程度增加而降低，为表征非晶TIs提供了度量标准。
2024-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Generation of spin-dependent coherent states in a quantum wire
我们提出了一种全电控纳米器件-门控半导体纳米线-能够产生一个被困在谐振子中的单个电子的相干态或这种相干态的叠加-薛定谔猫态。在该方案中，谐振势的基态电子由共振振荡的Rashba自旋轨道耦合驱动。这使得薛定谔猫态的叠加振幅取决于初始电子自旋状态。这种方法可以用于在相干态中定义的单个自旋量子位的初始化。通过适当的选通，获得了沿InSb纳米线的谐波限制势和Rashba自旋轨道耦合的调制。结果支持现实的三维时间相关的自洽泊松薛定谔计算。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum electrical transport properties of topological insulator Bi2Te3 nanowires
在磁输运研究中，我们研究了拓扑绝缘体Bi 2 Te 3纳米线表面电子的量子输运性质。尽管纳米线是通过使用相对粗糙的电化学沉积方法合成的，但由于高度相干的表面电子通道，观察到0和pi相的清晰Aharonov-Bohm振荡。振荡幅度与温度呈指数关系，表明相位相干长度L_phi与温度成反比，与准弹道系统一样。此外，一个弱的反本地化分析的表面通道，通过使用一维本地化理论，使成功提取的表面贡献的磁导数据，提供了支持的温度依赖性的L_phi。
2015-10-31 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable h/e-period magnetoresistance oscillations in Bi2O2Se nanowires
本文报道了一种新型的半导体材料--Bi_2 O_2Se纳米线的成功合成和低温电子输运研究。在纵向磁场中观察到了门极可调的0-和$π$ -h/e（h为普朗克常量，e为元电荷）周期性电阻振荡，证明了Bi 2 O2 Se纳米线中新的准弹道、相位相干表面态。通过计算态密度与实验数据之间的非常好的一致性，我们澄清了机制是沿纳米线的圆周形成的一维子带，而不是通常认为的Aharonov-Bohm干涉。提出了一种基于与复杂能带结构相关的向下能带弯曲的定性物理图像来描述表面态的形成。
2019-12-14 cond-mat.mes-hall
Observation of Aharonov-Bohm effect in PbTe nanowire networks
我们报道了相位相干电子输运在PbTe纳米线网络与一个环的几何形状。磁电导显示Aharonov-Bohm（AB）振荡，其周期为$h/e$和$h/2e$。$h/2e$振荡的幅度在接近零磁场时增强，这可能是由于时间反转路径之间的干扰。AB振幅的温度依赖性表明在50 mK时相位相干长度为$\sim$ 8 - 12 $μ$ m。该长度尺度大于基于PbTe的混合超导体-超导体纳米线装置的典型几何形状。
2021-12-22 cond-mat.mes-hall
Long-Distance Entanglement of Soliton Spin Qubits in Gated Nanowires
我们研究了两个电子在门控半导体纳米线中的电荷、自旋和纠缠动力学。纳米线中的电子和金属栅极中的电荷之间的静电耦合导致电子的自捕获，这导致类似孤子的性质。我们表明，电子孤子的全电控相干输运和交换相互作用的相互作用，可以用来实现超快SWAP和纠缠$\sqrt{\text{SWAP}}$门远自旋量子比特。我们证明，后者的门可以用来产生一个最大的纠缠自旋态的空间分离的电子。这些结果是通过量子力学的含时计算得到的，其中精确地包含了电子-电子相关。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin dynamics in InAs-nanowire quantum-dots coupled to a transmission line
我们从理论上研究了纳米线量子点中的电子自旋。由于自旋-轨道相互作用，自旋耦合到谐振器电磁场的电分量，并且使得能够以全电方式对量子信息进行相干操纵、存储和读出。在一个相同或不同的纳米线中，远距离量子点自旋之间的耦合可以通过谐振器模式实时或通过虚拟过程有效地执行。对于后者的情况下，我们得到一个有效的自旋纠缠相互作用，并建议如何打开和关闭它。我们考虑横向和纵向类型的纳米线量子点和比较他们的操作时间尺度对自旋弛豫时间。为此，我们评估的纳米线振动（声子）引起的自旋弛豫率，并表明，作为纳米线中的声子限制的结果，该速率是一个强烈变化的函数的自旋操作频率，因此可以大大减少相比，横向量子点在GaAs中。我们的计划是一个步骤，形成混合结构，不同性质的量子位可以集成在一个单一的设备。
2007-08-15 cond-mat.mes-hall
Surface plasmons in a metal nanowire coupled to colloidal quantum dots: Scattering properties and quantum entanglement
研究了金属纳米线与两个胶体量子点强耦合时的单表面等离激元相干输运。通过求解相应的本征方程，得到了透射系数和反射系数的解析表达式。当量子点间距等于表面等离子体激元半波长的倍数时，两个量子点的波函数可以产生远程纠缠。此外，通过向量子点施加经典激光脉冲，纠缠态可以存储在与表面等离子体激元去耦的亚稳态中。
2014-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Josephson Interference due to Orbital States in a Nanowire Proximity Effect Junction
实验研究了Nb-InAs异质结-Nb结中的约瑟夫森超电流。纳米线由于邻近效应而变为超导，并且可以维持相位相干的超电流。在轴向磁场中观察到一个意想不到的调制的结的临界电流，我们归因于一种新形式的约瑟夫森干涉，由于多频带的性质的纳米线。占据不同轨道角动量状态的Andreev对获得不同的超导相位，产生临界电流与磁通量的振荡。我们开发了一个半经典的多带模型，再现实验数据很好。虽然自旋-轨道和塞曼效应被预测产生类似的行为，轨道效应在这里研究的设备中占主导地位。在多带纳米线约瑟夫森结的研究中，特别是在这种器件中寻找拓扑超导性的特征时，应该考虑轨道状态和磁场之间的这种相互作用。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Probing the three-dimensional strain inhomogeneity and equilibrium elastic properties of single crystal Ni nanowires
我们利用三维x射线相干衍射成像来绘制晶格应变分布，并探测在非晶SiO2上垂直生长的单晶Ni（001）纳米线的弹性性质||Si衬底。重建的密度图表明，随着丝宽的增加，芯区的平衡压应力急剧减小，而表面拉应变增大，并逐渐趋于非零常数。我们使用检索的投影晶格畸变的弹性理论的基础上预测的金属丝的杨氏模量。
2012-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Capacitance-based Fermion parity read-out and predicted Rabi oscillations in a Majorana nanowire
本文提出用弱耦合量子点近似电容测量，预测马约拉纳纳米线中依赖磁通和奇偶性的电容，并研究其用于拉比振荡表征量子相干性，为频域低能态表征提供新途径。
2025-06-04 cond-mat.mes-hall
Ultralong spin lifetimes in one-dimensional semiconductor nanowires
实验证明了半导体纳米线在一维量子极限下的超长自旋寿命。光学探测不同直径的单线揭示了自旋弛豫时间的数量级的增加，因为电子变得越来越局限，直到只有一个单一的一维子带填充。我们发现所观察到的自旋寿命超过$200\,\textrm{ns}$，导致对主要的自旋弛豫机制的1D电子的鲁棒性，突出了这些线的有前途的潜力，为长距离传输的相干自旋信息。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nanowire Spin Torque Oscillator Driven by Spin Orbit Torques
来自施加到铁磁体的纳米级区域的自旋电流的自旋扭矩可以充当负磁阻尼，从而激发其磁化的自振荡。相反，自旋扭矩均匀地施加到扩展的铁磁膜的磁化不产生自振荡磁动力学，但导致饱和磁化强度的降低。在这里，我们报告的自旋扭矩的影响的研究系统的中间维度-铁磁纳米线。我们观察到相干的自振荡的磁化在铁磁纳米线作为一个自旋轨道力矩驱动的自旋力矩振荡器的有源区。我们的工作表明，磁化自振荡可以激发在一个一维的磁系统和自旋力矩振荡器的活动区域的尺寸可以扩展到纳米长度尺度以外。
2014-12-08 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit qubit in a semiconductor nanowire
电子的运动可以通过称为自旋-轨道相互作用的基本效应影响它们的自旋。这种相互作用提供了一种电子控制自旋的方法，因此是自旋电子学的基础。即使在单电子的水平上，自旋轨道相互作用也被证明是有希望实现相干自旋旋转的。在这里，我们报告的自旋轨道量子位实现在InAs纳米线，自旋轨道相互作用是如此之强，自旋和运动不能再分开。在这种机制下，我们实现了快速量子比特旋转和通用的单量子比特控制，只使用电场。我们通过动态地将量子位与环境解耦来增强相干性。我们的量子位是可单独寻址的：它们托管在单电子量子点中，每个量子点都有不同的Landé g因子。纳米线量子比特的演示为利用纳米线的优势用于量子计算开辟了道路。纳米线可以作为可扩展量子位寄存器的一维模板。纳米线的独特之处在于，即使在线生长期间，也可以轻松地改变材料。这种灵活性可以用来设计具有抑制退相干的导线，并将半导体量子比特的精度推向纠错水平。此外，在pn结纳米线中，电学点可以与光学点集成。这里实现的相干时间足以将电子量子比特转换为光子，即飞行量子比特，用于长距离量子通信。
2010-10-30 cond-mat.mes-hall
Gate control, g-factors and spin orbit energy of p-type GaSb nanowire quantum dot devices
对量子信息应用的建议经常基于对限制在量子点中的自旋的相干操纵。对于这些应用，p型III-V材料系统承诺减少超精细相互作用，同时保持大的$g$因子和强的自旋-轨道相互作用。在这项工作中，我们研究了底栅器件的结构，以实现肖特基接触的p型GaSb纳米线中的单个和串联多量子点系统。我们发现，施加到纳米线上的栅极电极的电位的效果是高度本地化的栅极电极附近的唯一，这防止了双量子点的形成与常用的设备架构。我们进一步研究了由底栅诱导的单个量子点的输运性质，发现$g^*$ -因子在高达$8.1\pm 0.2$的范围内以及$110$ - $230\,μ$ eV之间随栅电压的变化。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall
Suspended nanowires as mechanically-controlled Rashba spin-splitters
悬浮的纳米线被示出为提供机械控制的相干混合/分裂的自旋状态的传输电子，所造成的Rashba自旋轨道相互作用。后者对机械弯曲的敏感性使得该线成为储层之间的可调纳米机电（NEM）薄弱环节。当储存器填充有不平衡的“自旋上/下”电子时，导线变成分裂自旋电流的源，其与电荷转移无关并且不依赖于温度或驱动电压。弯曲线的机械振动允许通过施加磁场和改变温度来对这些分离器进行额外的可调谐性。几微米长的干净的金属碳纳米管是产生与电荷电导（除以$e^2$）相同数量级的自旋电导的良好候选物，所述电荷电导将由电驱动电压引起。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall
Monte Carlo study of the exchange bias effect in Co/CoO core-shell nanowires
我们利用蒙特卡罗模拟和经典的海森堡哈密顿量研究了圆柱形铁磁核-反铁磁壳纳米线的磁性，以阐明氧化壳层对磁性的影响和磁化反转机制。我们发现，耦合到反铁磁壳层导致抑制的双折射率和出现一个弱的交换偏置效应。在裸和表面氧化的纳米线的磁化反转机制的比较表明，畴壁的传播和湮灭仍然是占主导地位的反转机制在表面氧化的纳米线，在其铁磁对应物。然而，界面交换耦合引入了在具有相干旋转特征的线的中心部分激活的二次反转机制，其与壁传播协同作用，从而增强壁流动性。这种效应在具有大交换偏置值的纳米线中更明显，并且归因于作为磁化反转的成核中心的未补偿的界面矩。我们的结果是在良好的协议与最近的测量在Co和Co/CoO纳米线。
2017-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Circuit Model for Domain Walls in Ferromagnetic Nanowires: Application to Conductance and Spin Transfer Torques
提出了一个描述电子输运通过铁磁纳米线畴壁的电路模型。畴壁被视为一个相干的4端设备与传入和传出的通道的自旋向上和向下和自旋相关的散射在附近的壁建模使用经典电阻。我们推导出的电导的电路中的一般电导参数的畴壁。然后计算了弹道输运通过畴壁的情况下的电导参数，得到了一个简单的畴壁磁电阻公式，其结果与最近的实验结果一致。自旋极化电流施加在畴壁上的自旋转移力矩使用电路模型计算，并估计所产生的壁运动的速度。
2004-06-03 cond-mat.mes-hall
Electron Transport through Disordered Domain Walls: Coherent and Incoherent Regimes
研究了自旋相关散射下铁磁纳米线中电子输运通过畴壁的性质。一个散射矩阵形式主义的发展，以解决相干和非相干输运性质。相干的情况下对应于静态缺陷，这是在低温下占主导地位的弹性散射，而非相干的情况下提供了一个在室温下的真实物理系统中存在的非弹性散射的唯象描述。研究发现，无序散射增加了透射电子的自旋混合量，降低了绝热性。这导致，在不相干的情况下，通过畴壁的电导减少相比，一个均匀磁化的区域，这是类似的巨磁阻效应。在相干的情况下，减少弱本地化，连同自旋反转散射振幅的抑制，导致电导的增强，由于畴壁在制度的强无序。通过引入畴壁两侧的无序区，研究了畴壁对纳米线电导的总体影响。据发现，在这些区域中的自旋相关的散射增加的磁畴壁的磁导相比，通过只考虑壁内的散射发现的效果。这种增加在窄壁限制中最为显著，但对于宽壁仍然显著。
2006-03-17 cond-mat.mes-hall
Far-field directionality control of coupled InP nanowire lasers
该研究通过精确调控位点选择性InP纳米线间的光学耦合，设计生长TE01模式的纳米线双体与三体，实现远场发射由甜甜圈状向双瓣状转变，并验证周期阵列定向激射超表面的可行性。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
