Quasi-particle current in planar Majorana nanowires
我们计算了平面混合（超导体-半导体）纳米线中Majorana态的局域准粒子电流。在不存在磁场的垂直分量的情况下，电流以圆形轨迹流动，没有优选方向。另一方面，当存在磁场的垂直分量时，准粒子电流以由磁场建立的取向围绕马约拉纳密度峰循环。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall
Current-induced domain wall motion in a nanowire with perpendicular magnetic anisotropy
从理论上研究了具有垂直磁各向异性的金属纳米线中电流感生磁畴壁的运动。各向异性可以降低畴壁运动的临界电流密度。我们解释的减少机制，并确定最大的减少条件。这一结果有利于电流诱导畴壁运动的基础研究和器件应用.
2008-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-momentum locking induced non-local voltage in topological insulator nanowire
拓扑绝缘体中载流子的动量和自旋由于强的自旋轨道耦合而被限制为相互垂直。我们通过磁性隧道结电极注入自旋极化电子，研究了Sb 2 Te 3拓扑绝缘体纳米线的这种独特的自旋动量锁定特性。非局部电压测量表现出相对于垂直于纳米线沟道施加的磁场的对称性，这与缺乏自旋动量锁定的沟道中的非局部测量的对称性显著不同。与传统的非局部自旋阀形成鲜明对比，所有磁性接触到Sb 2 Te 3纳米线的磁矩的同时反转改变了非局部电压。这种不寻常的对称性是Sb 2 Te 3纳米线表面态的自旋-动量锁定的明显特征。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall
Renormalization of the Majorana bound state decay length in a perpendicular magnetic field
在Majorana束缚态空间范围的背景下，研究了邻近半导体纳米线中磁场的轨道效应。我们开发的分析模型，解释的顺磁耦合的纳米线带通过动能运营商和自旋轨道相互作用的Majorana模式的并发效应的影响。我们发现，垂直场，迄今被认为是有害的马约拉纳费米子的形成，实际上是有助于建立拓扑零能量模在有限系统中，由于显着减少马约拉纳衰变长度。
2018-01-12 cond-mat.mes-hall
Strictly one dimensional behavior emerging from dispersive two dimensional system: implications on metallic nanowires on semiconducting substrates
研究了半导体基底上 Su-Schreiffer-Heeger 导线的耦合行为，发现对角耦合在满足特定参数条件下可使二维色散系统涌现严格一维性质，为表面重构中的 Luttinger liquid 研究提供理论支持。
2024-04-01 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of electrically gated bismuth telluride nanowires
我们从理论上研究了垂直电场对本征、n型和p型碲化铋纳米线随生长方向的热电性能的影响[110]。用谱方法自洽求解薛定谔方程和泊松方程组，计算了电子结构和波函数。泊松方程的预测-校正方法中的牛顿-拉夫逊法求解。在我们的分析中考虑了电子-电子交换-关联相互作用.在77 ~ 500 K的温度范围内，在恒定弛豫时间近似下研究了Seebeck系数、热导率、电子（空穴）浓度和热电优值与纳米线厚度、栅电压和过剩空穴（电子）浓度的关系.计算结果表明，外加垂直电场可使7 - 15 nm碲化铋纳米线的Seebeck系数提高近2倍，ZT提高一个数量级。在室温下，对于实际宽度的纳米线，在外部垂直电场的作用下，ZT可以达到高达3.4的值。所得结果为在较宽的温度范围内大幅度提高热电优值开辟了一条全新的途径。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall
Periodic magnetization structures generated by transverse spin-current in magnetic nanowires
从理论上研究了方形截面长纳米线在强垂直自旋极化电流作用下的磁化行为。该研究是基于Landau-Lifshitz-Slonczewski现象学。在无电流的情况下，导线沿其轴线均匀磁化。对于小电流，导线磁化保持均匀，但在垂直于电流方向的平面内相对于导线轴倾斜。随着电流的增加，倾角增加到最大值$π/4$。进一步的电流增加导致饱和或稳定的周期性多畴结构，这取决于导线的厚度。对于粗丝，在电流作用下的饱和过程中观察到滞后。从理论上确定了电流感生磁化行为的所有关键参数。这项研究进行了分析和使用微磁模拟。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit torques in Co/Pd multilayer nanowires
研究了由20 nm厚的Co/Pd多层膜制成的具有垂直磁各向异性的铁磁纳米线的电流感生自旋轨道力矩。使用霍尔电压和锁定测量，发现在注入电流时，在平面内（Slonczewski样）和垂直（场样）扭矩在纳米线中建立。的扭矩效率被发现是高达1.17 kOe和5 kOe在108 A/cm 2的面内和垂直分量，分别为，这是令人惊讶地与以前的研究中的磁性双层膜（~ 1 nm）。我们发现，这一结果不能解释单独的自旋霍尔效应引起的扭矩在外界面，表明可能的贡献的大部分的Co/Pd多层。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain wall motions in perpendicularly magnetized CoFe/Pd multilayer nanowire
利用反常霍尔效应测量方法研究了600 nm宽的Ta（5 nm）/Pd（5 nm）/[CoFe（0.4 nm）/Pd（1.2 nm）] $_{15}$ /Ta（5 nm）多层膜纳米线中电流诱导畴壁运动.结果表明，在低至1.44 $\times$ × 10 $^{11}$ A·m $^{-2}$的电流密度下，可以驱动DW的运动.从脱钉场对电流的依赖关系中定量地分离了被认为是DW运动有效场的奥斯特场（$H_{Oe}$）和自旋转移矩场（$H_{ST}$）的影响。结果表明，壁的运动基本上是由非绝热性与高的非绝热因子$β$高达0.4。
2014-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin wave excitations in a nanowire spin-torque oscillator with perpendicular magnetic anisotropy
自旋力矩振荡器（STO）是一种新兴的微波器件，在自旋逻辑器件和下一代高速计算体系结构中具有潜在的应用前景。由于STO的非线性特性，STO很容易通过磁场和直流电流进行调谐。自旋霍尔纳米振荡器（SHNO）是一种很有前途的STO类型，目前的研究大多集中在容易激发的局域模上。在这里，我们研究使用微磁学模拟，自旋扭矩引起的激发在纳米线器件的垂直磁各向异性（PMA）材料的性质。我们的结果表明，在包括PMA的本地化和传播的自旋波模式的激发是可行的。我们研究了模式激发的性质作为PMA强度（\text{K} $_u$）和电流的函数。实际上，我们估计了\text{K} $_u$的临界值，以允许传播自旋波的激发。我们属性本地化和传播模式之间的模式选择性的开关在非零\text{K} $_u$，这是由分析计算支持的系统的非线性从负到正的符号。我们的研究结果提供了深入的了解工程可重构微波器件的未来magnonic和计算应用。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Josephson supercurrent in Nb/InN-nanowire/Nb junctions
实验研究了Nb/InN纳米线/Nb结中的约瑟夫森超电流。已经实现了高达5.7 $μ$ A的大临界电流，这证明了纳米线与超导体的良好耦合。本文研究了垂直于约瑟夫森结平面的磁场对临界电流的影响。用超窄宽度平面约瑟夫森结中的磁对断裂效应解释了临界电流随磁场单调下降的现象[J. C. Cuevas和F. S. Bergeret，Phys. Rev. Lett. 99，217002（2007）]
2010-01-14 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric current in topological insulator nanowires with impurities
在本文中，我们考虑在零电压偏置下，通过保持纳米线上的温度差产生的充电电流。对于拓扑绝缘体纳米线，在垂直磁场中，随着一端温度的升高，电流可以改变符号。在这里，我们研究如何这种热电电流的符号反转取决于磁场和杂质如何影响的热电电流的大小。我们认为标量和磁性杂质，并表明它们对电流的影响是非常相似的，虽然磁性杂质似乎是更有效地减少效果。对于中等杂质浓度，符号反转持续存在。
2018-04-15 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in Weyl semimetal nanowires
我们从理论上研究了磁场中Weyl半金属纳米线的能带结构和电子输运，证明了费米弧表面态和体朗道能级的相互作用在磁输运中起着至关重要的作用.我们发现，垂直于表面的磁场会立即将反向传播的表面模杂化成一系列无色散的0阶朗道能级，并导致传播模的显著减少和电导的快速衰减.与此相反，平行于导线的磁场增加了线性分散的0阶朗道能级的旅行模式，并增加电导。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall
Conductance Quantization at zero magnetic field in InSb nanowires
弹道电子输运是邻近化InSb纳米线中存在拓扑相变的关键条件。然而，作为弹道输运的直接证据的量子化电导的测量到目前为止由于在一维纳米线中的背散射的增加的机会而被模糊。我们表明，通过改善的锗-金属界面以及介电环境，我们可以始终实现电导量子化在零磁场。此外，研究旋转磁场中的子带演化揭示了对于1 T以上的垂直场，第二和第三子带之间的轨道简并。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
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
Strong enhancement of g-factor in PbTe-Pb hybrid nanowires
Tsinghua University（清华大学）
研究发现PbTe-Pb杂化纳米线中g因子可达83，显著高于纯PbTe纳米线，归因于超导膜的轨道效应，有助于降低拓扑超导体相变所需临界磁场。
2026-04-02 cond-mat.mes-hall
High Kinetic Inductance Superconducting Nanowire Resonators for Circuit QED in a Magnetic Field
我们提出了基于NbTiN纳米线的超导微波频率谐振器。纳米线的小横截面使涡流的产生最小化，使得谐振器对磁场有弹性。测量的内在品质因数在$6$ T平面内磁场中超过$2\times 10^5$，在$350$ mT垂直磁场中超过$3\times 10^4$。由于它们的高特性阻抗，这些谐振器预计开发的零点电压波动的一个数量级大于标准的共面波导谐振器。这些特性使得纳米线谐振器非常适合于需要与具有小电偶极矩的量子系统强耦合并需要磁场的电路QED实验，例如单量子点和双量子点中的电子。
2015-11-05 cond-mat.mes-hall
Gate voltage controlled thermoelectric figure of merit in three-dimensional topological insulator nanowires
研究了三维拓扑绝缘体纳米线表面态的热电性质。利用紧束缚哈密顿量结合非平衡格林函数方法，得到了Seebeck系数$S_c$和无量纲热电优值$ZT$.它们强烈地依赖于栅极电压以及纵向和垂直磁场。通过改变栅极电压或磁场，可以容易地控制$S_c$和$ZT$的值。在零磁场和零栅压下，或在大垂直磁场和非零栅压下，$ZT$具有较大的值。由于电子-空穴对称性，$S_c$是费米能量的奇函数，而$ZT$是偶函数，与磁场无关。当量化的透射系数从一个平台跳到另一个平台时，$S_c$和$ZT$示出峰值。当费米能级在狄拉克点附近时，出现最高峰。在零垂直磁场和零栅压下，对于纵向磁通量$ϕ_{\parallel} = 0 $和$π$，$S_C$的$n$第h峰的高度分别为$\frac{k_B}{e}\texttt{ln}2/(|n|+1/2)$和$\frac{k_B}{e}\texttt{ln}2/|n|$。最后，我们还研究了障碍的影响，发现$S_c$和$ZT$对障碍是鲁棒的。特别地，即使在强无序下，大值的$ZT$也可以存活。这些特性（$ZT$具有大的值、易于调节和对无序具有鲁棒性）对于热电的应用是非常有益的。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall
Phase-coherent transport in InN nanowires of various sizes
我们研究了不同直径和长度的InN纳米线的相位相干输运。纳米线的生长通过等离子体辅助分子束外延。通过分析磁电导中的特征涨落模式，获得了有关相位相干输运的信息。当磁场方向平行于金属丝轴时，关联场主要取决于金属丝的截面，而涨落幅度则取决于金属丝的长度。相反，如果磁场垂直取向，则对于长于约200 nm的导线，相关场受到相位相干长度的限制。通过测量磁场在不同倾斜角下的电导波动，进一步了解了相关场的取向依赖性。
2008-02-27 cond-mat.mes-hall
Majorana mode stacking, robustness and size effect in cylindrical nanowires
我们讨论了圆柱形有限量子纳米线中Majorana边缘模的鲁棒性。纳米线被建模为一个二维圆柱壳的半导体材料与邻近诱导的超导性和内在的Rashba自旋轨道相互作用。后者的特征在于在纳米线的横向方向上的有效电场和磁场。还假设了指向任意方向的外加磁场。数值对角化的哈密顿量，使我们能够研究不同的实验配置的纳米线的光谱。如果倾斜方向垂直于有效自旋轨道磁场，则马约拉纳模式被证明对于磁场远离圆柱体纵轴的倾斜是鲁棒的，但否则是脆弱的。另一方面，我们发现在相同的圆柱体边缘的纳米线半径的值的增加的Majorana模式的数量增加。我们把这种现象称为“叠加效应”，它是由于马约拉纳模式波函数之间的正交性而发生的。以这种方式，不同的马约拉纳在纳米线表面上占据互补位置。
2015-07-20 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of tubular nanowires in the presence of a transverse magnetic field
我们计算的电荷和热流与电子，产生的温度梯度和化学电势差的两端之间的管状纳米线的半径为30 nm的存在下，外部磁场垂直于其轴。我们考虑了基于半导体材料的纳米线，并使用Landauer-Bttiker方法来计算输运量。得到了Seebeck系数（$S$）、导热系数kappa和品质因数（$ZT$）随温度和磁场的变化规律.特别是，我们表明，塞贝克系数可以改变这个域中的参数的符号。此外，当磁场增加时，$κ$和$ZT$具有振荡。这些振荡是由电子的能谱决定的。
2020-06-23 cond-mat.mes-hall
Electrical control of a spin qubit in InSb nanowire quantum dots: strongly suppressed spin relaxation in high magnetic field
本文研究了门控电位和磁场对InSb纳米线自旋量子比特中声子诱导自旋弛豫速率和电驱动单量子比特操作速度的影响。我们发现，一个强大的$g$因素和高磁场强度导致的电子-声子散射的影响，由于变形势，被认为是无关的材料与一个弱的$g$因素，如GaAs或Si/SiGe。在这种情况下，我们发现，量子比特状态之间的自旋弛豫显着抑制由于垂直于纳米线轴的限制。我们还发现，在自旋量子位的寿命期间可以执行的单量子位操作的数量的最大化需要单个量子点门控电位。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall
Magnetic field effects on a nanowire with inhomogeneous Rashba spin-orbit coupling: Spin properties at equilibrium
通过模拟一个Rashba纳米线接触的铅通过一个不均匀的自旋轨道耦合剖面，我们调查的自旋扇区的平衡性质时，均匀磁场施加沿纳米线轴。我们发现，磁场和Rashba耦合之间的相互作用产生的自旋电流，极化垂直于所施加的领域和流动的纳米线，即使在平衡。在纳米线体中，这种效应远远超出了纳米线模仿量子自旋霍尔系统的螺旋态的范围，而在引线中，自旋电流被抑制。此外，尽管纳米线没有被接近的超导体，在与引线的界面处，我们预测的外观的本地化的自旋扭矩和自旋极化，正交的磁场和部分穿透到引线。由于Rashba耦合的不均匀性，这一特征表明在将自旋极化解释为Majorana费米子的签名时要谨慎。当磁场具有也沿着Rashba场的分量时，其与自旋极化的共线性和与自旋电流的正交性在纳米线体中也被破坏。我们分析这些数量的磁场和化学势的实验现实制度的长和短的纳米线。
2018-08-01 cond-mat.mes-hall
Influence of structural deformations on the reentrant conductance feature in semiconducting nanowires
螺旋态可以通过观察重入行为来测量，重入行为是在具有强自旋轨道耦合（SOC）的半导体纳米线（NW）中探测的电导在外部垂直磁场存在下的下降。我们研究了考虑不同横模之间耦合的纳米线中电子输运的形变效应。在这种方法中，我们表明，在NW的电导下降的影响存在的一个局部收缩。此外，我们发现即使在没有SOC和磁场的情况下，随着纳米线半径的局部扩大，纳米线中的电导也会出现重入特征。此外，我们发展了一种计算输运性质的数值方法，该方法能够包括变形和多个散射通道之间的耦合。
2021-08-18 cond-mat.mes-hall
Directional and dynamic modulation of the optical emission of an individual GaAs nanowire using surface acoustic waves
我们报告的光学实验上进行个别砷化镓纳米线和manipulation其时间发射特性，使用表面声波。我们发现一个显着的，特征抑制的发射强度的表面声波传播对齐的轴的纳米线。此外，我们证明，这种淬火是动态的，因为它显示了明显的调制的表面声波的局部相位调谐。这些影响被强烈地减少了SAW施加在垂直于纳米线的轴的方向上，由于其固有的一维几何形状。我们解决了一个完全动态调制的纳米线发射高达678 MHz的纳米线的物理性质不受限制。
2014-10-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic Field Evolution of Spin Blockade in Ge/Si Nanowire Double Quantum Dots
我们进行传输测量定义在Ge/Si核/壳纳米线的双量子点，并专注于泡利自旋封锁的制度，几十个孔占据每个点。我们通过漏电流的磁场依赖性来识别自旋阻塞。我们发现漏电流在零场时既有一个谷，又有一个峰。我们根据量子点参数（例如与引线的耦合、点间隧道耦合以及自旋轨道相互作用）来分析这种行为。我们发现了一个与$l_{\rm so}=500$ nm的自旋轨道相互作用的下界。我们还提取大的和各向异性的有效土地$\rm \acute{e}$ g-因子，较大的g-因子在垂直于纳米线轴的方向与以前的研究和实验，但与较大的值在这里报道。
2016-10-14 cond-mat.mes-hall
Multi-channel scattering mechanism behind the re-entrant conductance feature in nanowires subject to strong spin-orbit coupling
螺旋态的表征可以通过检查重入行为的存在来进行，重入行为表现为在具有强自旋轨道耦合（SOC）和垂直磁场下的纳米线（NW）中探测的电导中的下降。另一方面，参考文献1中描述的实验在没有磁场的情况下观察到了重入行为，这是通过自旋翻转两粒子背散射来解释的。我们从理论上表明，观察到的重入行为是由于多通道散射机制，这会导致减少的传输时，一个有效的吸引力的潜力和不同的通道之间的耦合存在。这两种成分都是由SOC在NW的传输特性。
2020-02-14 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
Anisotropic Magneto-conductance of InAs Nanowire: Angle Dependent Suppression of 1D Weak Localization
研究了外磁场与InAs纳米线轴向相对取向对纳米线磁导率的影响。结果表明，垂直和平行的磁场都产生正的磁导。而平行磁场引起的纵向磁导则较小。这种各向异性的磁输运现象作为温度，磁场强度的函数，并在任意角度之间的磁场和纳米线进行了研究。我们发现，所观察到的效果是在定量协议与一维（1D）弱本地化的抑制。
2009-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Signature of snaking states in the conductance of core-shell nanowires
我们用有限长的圆柱面来模拟核壳纳米线。垂直于圆柱轴的均匀磁场沿零径向场投影线形成电子态，其可以经典地描述为蛇形态。在强场中，这些态成对地收敛到位于能谱底部的准生能级。我们计算的CSN的电导耦合到引线，并预测，蛇形状态管理运输在低化学势，形成孤立的峰，其中每一个都可以通过施加横向电场分裂成两个。如果与引线的接触不完全围绕CSN，如实验中通常的情况，则当磁场旋转时，蛇形峰值的幅度改变，这由接触与蛇形状态的重叠确定。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall
Anisotropy of the spin-orbit coupling driven by a magnetic field in InAs nanowires
我们使用$\mathbf{k} \cdot \mathbf{p}$理论和包络函数方法计算了半导体纳米线在不同取向的磁场作用下产生的Rashba自旋轨道耦合，并考虑了典型纳米晶体的棱柱对称性.我们的情况下，强自旋轨道耦合的InAs半导体纳米线和调查的自旋轨道常数相对于场方向的各向异性。在垂直于纳米线的足够高的磁场下，场的轨道效应和纳米线的棱柱对称性之间的相互作用导致6倍各向异性。打破纳米晶体的本征对称性的背栅电势耦合到磁场，引起2倍各向异性，其中自旋-轨道耦合取决于两个场的相对取向而被最大化或最小化。我们还调查了线内场的配置，这表明一个平凡的2倍对称性时，该字段是旋转的轴。然而，各向同性自旋轨道耦合恢复，如果施加足够高的栅极电位。我们的计算结果表明，同意最近的实验分析相同的纳米材料的自旋-轨道耦合的矢量字符，后者提供了一个微观解释。
2020-11-20 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
Evidence of $ϕ$0-Josephson junction from skewed diffraction patterns in Sn-InSb nanowires
本研究在带Sn壳层的InSb纳米线Josephson结中观测到倾斜临界电流衍射图样，通过唯象模型与紧束缚计算证实其源于含高阶Josephson谐波的$\phi$0-Josephson结，为Majorana研究及非线性量子电路设计提供了新方向。
2024-09-24 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable superconducting quantum interference devices of PbS nanowires
报道了由半导体PbS纳米线和PbIn超导电极构成的门极可调超导量子干涉器件（SQUID）的制备和电输运性质。在垂直于纳米混合SQUID平面的磁场作用下，在T = 4.0 K的温度范围内，观察到SQUID中磁通量子化引起的临界电流的周期振荡。非正弦电流相位关系作为温度和栅极电压的函数，这是符合短和扩散结模型。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unusual spin properties of InP wurtzite nanowires revealed by Zeeman splitting spectroscopy
在这项研究中，我们提出了一个完整的实验和理论研究的基本激子塞曼分裂纤锌矿InP纳米线。我们用磁光致发光光谱法测定了激子旋磁因子$g_{exc}$，使用的磁场高达29 T。我们发现，$g_{exc}$是强烈的各向异性的磁场之间的差异超过50%的平行和垂直于纳米线长轴取向的值。此外，对于沿纳米线轴取向的磁场，$g_{exc}$是近三倍大于散装锌铟磷，它显示出显着的次线性依赖于磁场，一个共同的功能，其他非氮化物III-V族纤锌矿纳米线，但没有得到正确的理解。值得注意的是，这种非线性仅源于一个塞曼分支，其特征在于特定类型的光偏振。所有的实验结果进行了理论建模的强大的方法相结合的$k \cdot p$方法与包络函数近似，包括电子-空穴相互作用。我们发现，非线性特征的出现是由于属于纤锌矿晶体结构的A（重空穴类）和B（轻空穴类）价带的朗道能级之间的耦合。这种一般的行为是特别相关的几个纤锌矿纳米线的自旋性质的理解，主机的拓扑相位的观察可能在量子计算平台的基础上设置。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall
Transport through a quantum ring, a dot and a barrier embedded in a nanowire in magnetic field
研究了在均匀垂直磁场中纳米线中量子环、量子点和量子垒的输运。为了能够处理磁场中有限范围的散射势，我们使用混合动量坐标表示来获得多带散射矩阵的积分方程。对于一个大的嵌入量子环，我们能够获得Aharanov-Bohm型振荡与叠加的窄共振所造成的准束缚态的环中的相互作用。我们还采用散射矩阵方法计算了通过半扩展势垒或阱的电导。为了描述弱和中等磁场的情况下，我们诉诸的数值实现，使我们能够产生高分辨率的“近场”散射波函数，这是用来阐明基本的散射过程的地图。
2004-12-15 cond-mat.mes-hall
Weak localization and electron-electron interactions in Indium-doped ZnO nanowires
采用激光辅助化学气相沉积法合成了铟掺杂的单晶氧化锌纳米线。纳米线的电导率在低温下在垂直和平行于线轴的磁场中测量。我们的数据的定量拟合得到，与理论的准一维金属系统的量子校正由于弱本地化和电子-电子相互作用。磁导率的各向异性与理论相符。这两个量子修正量的大小大致相等，温度依赖性分别为T^-1/3和T^-1/2。准二维表面电导率的替代模型被排除在平行磁场中的磁导率的振荡的情况下。
2009-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurements of the Carrier Dynamics and Terahertz Response of Oriented Germanium Nanowires using Optical-Pump Terahertz-Probe Spectroscopy
我们利用超快光泵太赫兹探测光谱测量了取向锗纳米线的太赫兹响应。我们目前的太赫兹响应的时间，频率和偏振依赖性的结果。我们的研究结果表明，带内能量弛豫时间的光激发载流子在1.5-2.0 ps的范围内，载流子密度相关的带间电子-空穴复合时间在75-125 ps的范围内，和载流子动量散射率在60-90 fs的范围内。此外，尽管纳米线的亚波长尺寸，纳米线的太赫兹响应是强烈的偏振依赖性。差分太赫兹传输被发现是大时，该领域是平行于纳米线偏振和非常小时，该领域是垂直于纳米线偏振。太赫兹响应的这种偏振依赖性可以用诱导的去偏振场和由此产生的表面等离子体频率的幅度来解释。
2009-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exotic Transverse-Vortex Magnetic Configurations in CoNi Nanowires
利用电子全息技术在纳米尺度上对圆柱形富钴钴镍纳米线的磁结构进行了定量分析，并将其与纳米线的局部结构和化学性质进行了关联。纳米线显示面心立方（fcc）和六方密堆积（hcp）晶体结构的晶粒，与平行于纳米线轴方向的晶界。电子全息证明了存在一个复杂的奇异的磁性配置，其特征在于在一个单一的纳米线内的两种截然不同类型的磁性配置：一个阵列的周期性涡流分离小的横向域在hcp丰富的区域与垂直的易轴取向，和一个主要的轴向配置平行于纳米线轴的区域与fcc晶粒。发现这些差异极大的磁畴是由化学成分的局部变化引起的，改变了晶体的取向和/或结构，从而引起磁各向异性的变化。微磁模拟，包括已经实验确定的结构特性，允许更深入地了解电子全息术观察到的复杂的磁状态。
2019-12-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Conductance through a helical state in an InSb nanowire
电子的运动和它的自旋一般是不耦合的。然而，在具有强自旋-轨道相互作用（SOI）的一维材料中，螺旋状态可以在有限的磁场下出现，其中相反自旋的电子将具有相反的动量。这种螺旋状态的存在有自旋过滤和库珀对分裂器设备的应用，是一个必不可少的成分，实现拓扑保护的量子计算使用马约拉纳零模式。在这里，我们报告的量子点接触（QPC）形成的锑化铟纳米线的磁场的函数的电导测量。在超过3 T的磁场下，$2e^2/h$平台显示出朝向$1e^2/h$的折返电导特征，其在包围$1e^2/h$平台之前宽度随磁场线性增加。旋转外部磁场平行或垂直于自旋轨道场，使我们能够清楚地将这种实验特征归因于SOI。我们将我们的观测结果与包含SOI的QPC模型进行了比较，并提取了~6.5meV的自旋轨道能量，这明显强于通过其他方法获得的SO能量。
2017-01-24 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties of 2D nickel nanostrips: structure dependent magnetic anomaly
我们利用自旋密度泛函理论研究了不同几何形状的二维无限长且宽度不断增加的镍纳米线。我们的模拟结果表明，该基序是最稳定的结构，并将该基序是更稳定的矩形结构相比。导线是导电的，并且电导通道随着宽度的增加而增加。金属丝的弹道各向异性磁电阻比随磁化方向呈非线性变化。所有的二维纳米线以及Ni（111）和Ni（100）单层研究是铁磁性的Stoner标准下，表现出增强的磁矩相比，块体镍和相应的镍单层。斯通纳参数被认为取决于NWS的结构和尺寸。所有镍纳米线的易轴被观察到的调查是沿着线轴。与Ni（100）单层相比，双矩形纳米线表现出具有较小磁矩的磁异常，并且是唯一具有垂直于线轴的易轴的结构。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall
Superconducting diode effect due to magnetochiral anisotropy in topological insulator and Rashba nanowires
超导体的临界电流可以取决于当反转和时间反转对称性都被破坏时由于磁手征各向异性而导致的电流流动的方向，这种效应被称为超导（SC）二极管效应。在这里，我们考虑一维（1D）系统，其中超导性是通过邻近效应诱导。在拓扑绝缘体和Rashba纳米线中，由于沿自旋极化轴并垂直于纳米线施加的磁场引起的SC二极管效应提供了在超导体存在下的反转对称性破缺的量度。此外，SC二极管效应对平行于纳米线施加的磁场的附加分量以及对化学势的位置的强烈依赖性可用于检测器件处于预期出现向拓扑超导性的相变的参数空间的区域中。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave fields driven domain wall motions in antiferromagnetic nanowires
本文采用基于经典海森堡自旋模型的数值计算方法，研究了微波场驱动下反铁磁性纳米线中反铁磁性畴壁的运动。我们发现，一个适当的组合的静态磁场加上振荡场垂直于纳米线轴是足够的驱动畴壁沿纳米线的轴向磁各向异性的传播。更重要的是，在谐振频率下的漂移速度与由温度梯度引起的漂移速度相当，这表明微波场可以是一个非常有前途的工具来控制反铁磁纳米结构中的畴壁运动。此外，还详细讨论了谐振频率和漂移速度与静态场和振荡场、轴向各向异性和阻尼常数的关系。这项工作为反铁磁纳米结构的自旋动力学研究提供了有用的信息。
2018-01-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Modified current induced domain wall motion in GaMnAs nanowire
我们报告电流诱导畴壁传播的图案化的GaMnAs微线与垂直磁化。一个意想不到的减慢的传播速度已被发现时，移动的磁畴壁延伸超过只有一半的宽度的线。这种减速与纵向壁沿金属丝轴线的伸长有关。通过使用能量平衡参数，预期的理论依赖的速度变化进行了计算，并与实验结果进行了比较。据此，当电流通过导线时，与纵向畴壁相关联的能量应当改变。这些结果提供了沿纵向畴壁横向自旋扩散的可能证据。
2013-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable thermal conductivity in defect engineered nanowires at low temperatures
我们测量了InAs纳米线的热导率（$κ$），发现在10 ~ 50 K的温度范围内，它比体材料的热导率小3个数量级。我们认为，低的$κ$源于垂直于NW轴取向的双缺陷随机超晶格中声子的强局域化。我们观察到显着的电子贡献所产生的表面积累层，从而引起可调谐性的$κ$与应用程序的静电门和磁场。我们的设备和测量$κ$在不同的载流子浓度和磁场，而不引入结构缺陷，提供了一种手段来研究新的方面的纳米级热输运。
2011-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-dimensional helical transport in topological insulator nanowire interferometers
三维（3D）拓扑绝缘体的发现为产生由螺旋表面电子组成的不寻常相和粒子打开了一扇大门，提出了使用不寻常自旋性质的新应用。螺旋电子输运的证明是拓扑绝缘体物理和器件应用的关键一步。拓扑绝缘体纳米线的自旋织构表面电子在封闭的磁通量作用下形成一维能带，为实现自旋-动量锁定性质的量子输运提供了独特的纳米尺度平台。在这里，我们报告了一个拓扑保护的一维模式的表面电子在拓扑绝缘体纳米线存在于只有两个值的半磁量子通量（$\pm$ h/2 e）由于自旋贝瑞相（$π$）的观察。螺旋一维模式对无序是鲁棒的，但对垂直磁场破坏时间反演对称性是脆弱的。这一结果证明了一个设备具有强大的和容易访问的1D螺旋电子状态从3D拓扑绝缘体，一个独特的纳米电子系统，研究拓扑现象。
2014-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torques for current parallel and perpendicular to a domain wall
我们报告了场和电流诱导的磁畴壁（DW）的脱钉实验在Ta/Co20 Fe 60 B20/MgO纳米线通过霍尔交叉几何。虽然纯场诱导的脱钉没有显示出对面内场的角度依赖性，但电流的影响主要取决于内部DW结构，我们通过外部磁面内场来操纵该结构。我们首次展示了平行于DW发送的电流的脱钉测量，并将其脱钉效率与垂直于DW流动的电流的常规情况进行比较。我们发现，最大效率是类似的两个电流方向内的误差条，这是符合一个占主导地位的阻尼类自旋轨道扭矩（SOT），并表明没有大的额外的扭矩出现平行于DW的电流。最后，我们发现了不同的依赖性的最大脱钉效率角为不同的DW和钉扎水平。这强调了我们的全角度扫描的重要性相比，以前使用的测量只有两个场方向（平行和垂直的DW），并显示了精确的DW结构和钉扎位点的自旋轨道扭矩的灵敏度。
2015-07-09 cond-mat.mes-hall
Transmission XMCD-PEEM imaging of an engineered vertical FEBID cobalt nanowire with a domain wall
利用聚焦电子束诱导沉积（FEBID）技术，我们制备了具有可控三维结构的垂直铂涂层钴纳米线。后者被设计为沿高度弯曲：这些被用作畴壁的钉扎位点，我们使用X射线磁圆二色性（XMCD）结合光发射电子显微镜（PEEM）研究其存在。我们的样品的垂直几何形状与低入射的X射线束相结合，产生一个扩展的线影，我们使用它来恢复线的磁配置。在这种传输配置中，整个样品体积被探测，从而避免了PEEM对表面的限制。本文报道了第一次研究磁性纳米结构的立场垂直于衬底与XMCD-PEEM。在阴影模式下使用这种技术使我们能够确认畴壁（DW）的存在，而无需直接成像的纳米线。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pulse-assisted magnetization switching in magnetic nanowires at picosecond and nanosecond timescales with low energy
详细了解磁性纳米材料中的自旋动力学对于开发超快、低能和高密度自旋电子逻辑和存储器是必要的。在这里，我们开发的微磁模型和解析解，阐明增加阻尼和单轴各向异性的磁场脉冲辅助开关时间，能量和场的要求与垂直磁各向异性和钇铁石榴石类自旋输运性质的纳米线的效果。纳米线最初使用外部磁场脉冲（写入）和自弛豫来磁化。接下来，磁矩表现出确定性的开关后，接收2.5 ns长的外部磁脉冲在两个垂直极性。有利的阻尼（α~0.1-0.5）和各向异性能（10^4-10^5 J·m^-3）允许低至皮秒的磁化转换时间。利用自旋进动不稳定性，观察到磁场低于磁化强度的磁化反转。在开关速率、能量成本和所需的外部场之间出现了竞争或纳米磁性三元困境。开发具有优化阻尼和有效各向异性的磁性纳米线可以在室温下将开关势垒降低到3163 kBT。因此，纳米磁体中的脉冲辅助皮秒和低能量开关可以实现超快纳米磁性逻辑和元胞自动机。
2020-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage control of domain walls in magnetic nanowires for energy efficient neuromorphic devices
利用微磁模型分析了一种用于实现人工神经元和突触的节能压控畴壁器件在室温热噪声存在下的性能。通过在存在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的情况下利用与垂直磁各向异性的电压产生的应变控制相关联的自旋转移或自旋轨道转矩来控制畴壁运动，在磁隧道结的自由层中实现畴壁的不同位置以编程不同的突触权重。这种设备的缩放的可行性进行评估，在存在的热扰动，妥协的可控性。此外，人工神经元可以通过将该DW器件与CMOS缓冲器相结合来实现。这为实现节能的电压控制纳米磁性深度神经网络提供了一条可能的途径，该网络可以实时学习。
2019-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of tilted magnetic field on magnetosubbands and conductance of bi-layer quantum wire
对InAlAs/InGaAs和AlGaAs/GaAs异质结垂直双层半导体纳米线中的单电子磁输运进行了理论研究。该磁场平行地指向量子线的主（传输）轴，并且磁场的两个非零分量（即横向分量和垂直分量）允许分别改变层内和层间子带混合的幅度。我们详细分析了在生长方向上对称和非对称约束势下，高达几特斯拉的强倾斜磁场对能量色散关系E（k）的影响。这些计算的能量色散关系随后被用来表明，双层纳米线的电导值可以跳跃，以及由几个电导量子的下降时，费米能量的变化，结合自旋塞曼效应可以给出一个适度的自旋极化电流。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall
Snaking states on a cylindrical surface in a perpendicular magnetic field
我们计算了一个封闭的圆柱形表面上的电子态作为一个模型的核壳纳米线。圆柱体的长度可以是无限长或有限长。我们定义基点上的圆周上的圆柱体，并考虑一个空间均匀的磁场垂直的圆柱轴，在方向南-北。电子的轨道运动取决于磁场的径向分量，该分量在圆周上是不均匀的：它在南北两侧等于总磁场，但在东西两侧为零。对于强磁场，当磁场长度与圆柱半径相当时，在南北方向的电子态成为定域回旋轨道，而在东西方向的电子态则成为沿圆柱传播的狭长蛇形轨道。回旋态的能量随着磁场的增加而增加，而蛇形态的能量是稳定的。因此，在高磁场下，电子密度在南北方向消失，而在东西方向集中。我们包括自旋轨道相互作用与线性Rashba和Dresselhaus模型。对于有限长的圆柱体，Dresselhaus相互作用产生相对于线中心的电荷密度的轴向扭曲，这可以在Rashba相互作用的存在下被放大。
2013-11-14 cond-mat.mes-hall
Magnetically-Confined Bound States in Rashba Systems
Rashba纳米线经受在纳米线的两个部分中呈现相反符号的磁场，并且因此产生磁畴壁。选择磁场的方向垂直于Rashba自旋轨道矢量，使得在光谱中仅存在部分间隙。然而，我们证明了分析和数值计算，这样的畴壁主机的束缚态的能量是在底部的频谱低于所有的体状态的能量。因此，这种磁约束的束缚态是很好的隔离，可以通过实验获得。我们进一步表明，相同类型的磁约束可以在具有强自旋轨道相互作用的二维系统中实现。沿着磁畴壁的量子信道出现非简并色散带，其能量低于体态。我们表明，这种磁约束是强大的对无序和各种参数的变化。
2019-11-11 cond-mat.mes-hall
Angular and temperature dependence of current induced spin-orbit effective fields in Ta/CoFeB/MgO nanowires
在金属/铁磁体/氧化物三层膜中电流感生自旋轨道有效磁场提供了一种新的方法来操纵磁化强度，这是一种替代传统的电流感生自旋转移力矩所产生的非共线磁化。Ta/CoFeB/MgO结构由于其垂直各向异性和大电流诱导的自旋轨道有效场而被期望用于非易失性存储器和逻辑器件。然而，许多方面，如角度和温度依赖的有效场的现象是很少了解。在这里，我们评估的角度和温度依赖性的电流诱导的自旋轨道有效场考虑从反常和平面霍尔效应的贡献。在300 K时，有效场的纵向和横向分量与磁化方向有很强的角度依赖关系。横向场随温度的降低而显著降低，而纵向场则表现出较弱的温度依赖性。我们的研究结果揭示了重要的功能，并提供了一个更全面的了解电流诱导的自旋轨道有效场的机会。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
