Surface-sensitive NMR in optically pumped semiconductors
我们提出了一个方案的表面敏感的核磁共振在光泵半导体,其中的NMR信号从一个散装化合物半导体的表面的一部分被检测除了散装信号。它利用具有长自旋晶格弛豫时间的光学取向的核作为待检测的第二(目标)核的偏振库。它为核自旋极化器[IEEE Trans. Appl. Supercond. 14,1635(2004)],其是在光泵浦半导体的表面处的极化储存器,其极化通过纳米结构化界面接触的靶材料中的核自旋。
2008-06-12 cond-mat.mes-hall
Microwave-assisted cross-polarization of nuclear spin ensembles from optically-pumped nitrogen-vacancy centers in diamond
在金刚石中光学初始化氮空位(NV)中心的电子自旋的能力长期以来一直被认为是增强相邻核的极化的有价值的资源,但是有效的极化转移到金刚石晶体外部的自旋物质已经被证明是具有挑战性的。在这里,我们展示了可变磁场,微波使交叉极化从NV电子自旋质子在模型中的粘性流体与金刚石表面接触。轻微的变化,在交叉松弛率的函数之间的连续重复的传输协议的等待时间表明较慢的分子扩散附近的金刚石表面相比,在散装,观察与本模型的流体接近固体界面的微观结构一致。
2018-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically Pumped NMR Measurements of the Electron Spin Polarization in GaAs Quantum Wells near Landau Level Filling Factor nu=1/3
利用光泵核磁共振技术测量了两种不同电子掺杂的多量子阱样品中Ga-71核的奈特位移。这些数据是电子自旋极化的第一次直接测量,P(nu,T)=<Sz(nu,T)>/max<Sz>,接近nu=1/3。nu=1/3时的P(T)数据探测了分数量子霍尔铁磁体的中性自旋翻转激发。此外,饱和P(nu)在nu=1/3的两侧下降,即使在Btot=12特斯拉的场中也是如此。所观察到的退极化是相当小的,与平均约0.1自旋翻转每个准空穴(或准粒子),这似乎是不符合目前的理论理解的nu=1/3附近的ECOHE的值。
1998-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energy polarization and energy pumping in Rice-Mele chains
一维Rice-Mele晶格由两个单位晶胞组成,使得拓扑电荷泵在足够低的温度下。我们在这里表明,能量泵在这个系统中是可行的。我们使用二次量子化形式主义分析能量极化,并通过相关的连续性方程将其与胞间能流联系起来。根据这个公式,我们数值计算的能量流泵在绝热循环时,系统参数随时间周期性地变化,缓慢。与泵浦电荷不同,泵浦能量在半填充时完全与温度无关。所有能带的全局Berry相位和泵浦周期中的相关拓扑相变解释了能量泵浦。本研究为在没有电和热偏置的情况下操纵能流铺平了道路。
2023-02-11 cond-mat.mes-hall
Rapidly enhanced spin polarization injection in an optically pumped spin ratchet
本文提出利用高功率光泵浦快速极化电子,通过自旋棘轮机制将金刚石中氮空位中心电子的自旋极化注入13C核,实现自旋注入速率提升超两个数量级,并揭示DNP过程中的关键瓶颈。
2022-08-18 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Generation of spin-polarized currents via cross-relaxation with dynamically pumped paramagnetic impurities
未来自旋电子学和基于自旋的信息处理技术的关键是在固态平台中产生、操纵和检测自旋极化。在这里,我们从理论上探索了一种替代路线,通过使用动态极化的氮空位(NV)中心的金刚石自旋注入。我们专注于载流子和NV中心被限制在邻近的,平行的层的几何形状,并使用“陷阱和释放”模型来计算自旋交叉弛豫之间的载流子和相邻的NV中心的概率。我们确定的NV自旋状态,施加的磁场,和载体的g-因子的载流子极化的近统一制度。特别是,我们发现,与孔,电子自旋是独特的强大的自旋晶格弛豫由其他,非极化顺磁中心。此外,极化过程仅弱地依赖于载波跳频动力学,这使得该方法潜在地适用于宽范围的温度。
2014-07-15 cond-mat.mes-hall
Polarization transfer from optically-pumped NV center ensembles to multinuclear spin baths
NV-金刚石在纳米级传感和自旋操纵方面引起了人们的浓厚兴趣。特别地,在单个NV中心的光激发之后的非平衡电子自旋极化已经成功地转移到缺陷周围的核自旋浴中。然而,这些实验需要扩展到NV-合奏有前途的实际应用中的超极化的大体积样品体积的NMR信号增强。在这里,我们使用一个密集的,浅的NV-中心合奏证明在一个定义良好的复合金刚石样品系统的核自旋的极化转移。这使我们能够解决三种不同类型的核自旋在不同的位置相对于NV极化源:从接近$^{13}$ C内的金刚石晶格的自组装分子系统组成的$^{1}$ H和$^{19}$ F自旋外的金刚石和多个接口。我们发现,合奏NV实验面临的问题不同于单一NV实验。特别地,使用自旋锁脉冲,NV系综的非均匀加宽的ESR线限制了可以发生转移协议的最小共振线宽。此外,我们比较了不同的核浴的NV自旋极化损失和极化转移率,并讨论了自旋扩散的作用,作为间接影响核极化建立在纳米NV-NMR实验的检测体积内的直接观察。
2021-11-23 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Room-Temperature in situ Nuclear Spin Hyperpolarization from Optically-Pumped Nitrogen Vacancy Centers in Diamond
我们报告了通过高场核磁共振(NMR)观察到的13 C核自旋的体,室温超极化。超极化是通过光泵浦金刚石中的氮空位缺陷中心并伴随动态核极化来实现的。该技术利用室温下NV中心的大的光致自旋极化,其比热平衡极化大许多数量级,并且通常仅在亚开尔文温度下可实现。自旋极化到13 C核自旋的转移是通过OP和微波辐射的组合来完成的。OP/DNP在420 mT下进行,其中NMR的感应检测是可行的,与通常在100 mT和50 mT下利用的水平反交叉机制相反。在这里,我们报告了6%的体核自旋极化。这种极化是在原位产生的,并检测到一个标准的,感应NMR探针,而不需要样品穿梭或精确的晶体取向。通过OP/DNP的超极化应该在任意磁场下操作,使得能够在环境条件下对固体和液体的NMR进行数量级的灵敏度增强。
2015-01-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic charge and spin pumping through quantum dots with ferromagnetic leads
我们研究了电子通过附着在铁磁引线上的量子点的绝热泵浦。据此,我们利用一个实时的图解技术,在绝热极限,考虑到强库仑相互作用的点。我们分析了从铁磁体中抽运的电子的自旋极化程度,通过点到自旋阀结构的相对引线的磁化方向(F-dot-F)以及抽运电荷的依赖性。对于前一种情况,我们发现,取决于相对耦合强度的铅,自旋和电荷可以,平均而言,在相反的方向泵浦。对于后者的情况下,我们发现的角度依赖的泵浦电荷,变得越来越多的非谐大自旋极化的铅。
2009-05-13 cond-mat.mes-hall
Spin filtering through excited states in double quantum dot pumps
最近的研究表明,交流驱动的双量子点可以作为自旋泵和自旋过滤器。通过计算每个自旋极化下流经系统的电流,利用有序隧穿机制(Born-Markov近似)中约化密度矩阵的时间演化,我们证明了电流的自旋极化可以通过调节交流场的参数(振幅和频率)来控制.重要的是,泵浦电流作为所施加的频率的函数呈现出一系列与明确的自旋极化唯一相关的峰。我们讨论了如何激发态参与电流允许系统的行为作为一个双极自旋过滤器通过调谐交流频率和强度。我们还讨论了自旋弛豫和退相干效应的泵浦电流,并表明,测量的电流与频率峰值的宽度可以确定自旋退相干时间$T_{2}$。
2006-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Realization of valley-spin polarized current via parametric pump in monolayer $\rm MoS_2$
单层$MoS_2$是一种典型的具有谷自旋锁定价带的谷电子材料。我们数值研究了绝热电子抽运下单层$\rm MoS_2$中的谷自旋极化电流。通过引入交换场来打破单层$MoS_2$的能量简并性,使其价带的顶部被谷自旋极化,并可被交换场调谐。通过在相应的区域施加不同的交换场,构造了具有上自旋极化的左引线、下自旋极化的右引线和未调谐的中心区域的器件。然后,当周期性地改变两个泵浦电位时,在左右引线中同时产生等量的具有相反谷自旋极化的泵浦电流。数值结果表明,泵浦势之间的相位差可以改变泵浦电流的方向,从而改变泵浦电流的极化。结果表明,在谷自旋锁定能窗内,泵浦电流呈现共振行为,该行为强烈依赖于系统尺寸,在一定的系统长度下,泵浦电流会增强到共振电流峰值.更重要的是,泵浦电流作为系统长度的函数周期性振荡,这与传输的振荡密切相关。还详细讨论了系统的其他参数,如抽运振幅、静电势等对系统的影响。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
Polarization hydrodynamics in a one-dimensional polariton condensate
考虑自旋自由度,研究了准一维量子线中非共振泵浦极化激元凝聚体的流体力学性质。我们澄清的相关性的朗道标准在这个耗散的两个组件系统的超流性。两个切伦科夫式的临界速度被确定为对应于不同的辐射通道的开放:(阻尼)的密度波动和(弱阻尼)的偏振波动的另一个。我们确定施加到外部障碍物的阻力,并提出实验测量的后果的具体功能的波动的极化。
2013-09-13 cond-mat.mes-hall
Spin polarization and magneto-luminescence of confined electron-hole systems
利用在无限场极限下精确的BCS类变分波函数,研究了强泵浦中性量子点中库仑相互作用引起的塞曼能量、横向禁闭和粒子关联之间的相互作用.带混合效应部分纳入依赖于场的质量和g-因子的装置。自旋极化和磁致发光的计算作为在点和所施加的磁场中存在的电子-空穴对的数量的函数。
2001-02-27 cond-mat.mes-hall
Quantum Pumping and Nuclear Polarization in the Integer Quantum Hall Regime
我们研究了填充因子为$ν= 2$(最低朗道能级的2个自旋分裂能级)的量子霍尔机制中的二维电子气中的电荷泵。对于匹配塞曼能量分裂的泵浦频率,量子泵浦与电子和核之间的超精细相互作用一起诱导自旋分裂能级之间的跃迁。这些导致泵浦电流的阶梯状变化和原子核的极化。我们对两者进行了定量预测。我们的模型提供了第一个定量的工具来控制和测量的2DEG中的局部核极化的量。
2004-11-08 cond-mat.mes-hall
Impurity Effects and Spin Polarizations in a Narrow Quantum Hall System
窄量子霍尔系统的电子自旋极化的温度依赖性表现出类似于在主要填充因子的二维系统的行为。在最低的半满量子霍尔态,没有二维模拟存在,我们发现一个稳定的自旋部分极化系统。周期性的高斯排斥杂质(反点)在这样的系统中导致新的自旋跃迁在$ν=\frac13$和$ν=\frac12$和对关联函数提供线索的性质不同的基态的系统。这些结果可以在光学光谱学和光泵NMR奈特位移测量中进行探索。
1997-11-17 cond-mat.mes-hall
Optically Induced Nuclear Spin Polarization in the Quantum Hall Regime: The Effect of Electron Spin Polarization through Exciton and Trion Excitations
通过光泵电子在朗道最低能级上的自旋极化,研究了量子霍尔区的核自旋极化。利用灵敏的电阻探测器,将核自旋极化测量为磁场$B_N$。我们发现$B_N$对填充因子的依赖性是非单调的。借助于圆偏振光致发光测量对$B_N$的综合测量表明光激发复合物的参与,即,激子和trion(带电激子),在核自旋极化。基于一种新的平衡电子自旋极化的估算方法,通过对实验数据的分析,我们得出结论:$B_N$的填充因子依赖性是由电子自旋极化通过激子和激子的影响来理解的.
2015-07-10 cond-mat.mes-hall
Polarization freezing of 10000 optically-cooled nuclear spins by coupling to a single electron
纳米尺度环境的性质对基于自旋的量子比特的固态实现提出了重大挑战。在这项工作中,光泵纳米尺寸的III-V族半导体量子点中的单个电子自旋被用来控制数千个原子核的宏观核自旋,冻结其衰变并导致低温下自旋寿命超过100秒。核自旋的几毫秒快速光学初始化之后是一个缓慢的衰变,在长延迟时间内表现出随机电报信号,这是由低概率的电子跳出点引起的。在一个被密集的核自旋环境包围的点中,显着长的自旋寿命来自驻留电子产生的奈特场,这导致了核自旋去极化的抑制。
2009-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Near Unity Optical Spin Polarization in GaSe Nanoslabs
我们报告几乎完全保存的“自旋记忆”之间的光吸收和光致发光(PL)在纳米板的GaSe泵浦0.2 eV的过剩能量。在低温下,PL的圆极化($ρ_0$)的初始程度接近统一,与自旋极化的主要部分衰减的时间常数$>$ 500 ps在亚100 nm的GaSe纳米实验室。即使在室温下,也观察到高达0.7的$ρ_0$,而在带边以上泵浦1 eV产生$ρ_0$ = 0.15。电子和空穴的角动量保持是由于非简并导带和价带与其他带的分离。与原子级薄的TMD中的谷极化相反,这里的光学自旋极化被保留在100层或更多层的GaSe的纳米实验室中。
2014-10-22 cond-mat.mes-hall
Floquet spin textures in optically pumped non-Hermitian surface states
本文研究具有磁无序的非厄米拓扑表面态在周期性光驱动下形成的Floquet自旋织构,揭示meron弦、二色性skyrmion、畴结构及拓扑涡旋环等可光谱观测特征,并指出自旋分辨光电子能谱可探测该光-非厄米混合系统。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical polarization of nuclear spins in silicon carbide
我们证明了光泵浦的29-Si核自旋的动态核极化,这些核自旋与4 H-和6 H-SiC中的顺磁色心强耦合。在室温下99 +/-1%的极化度对应于5微开尔文的有效核温度。通过结合从头算理论和色心光学激发态的实验识别,我们定量地模拟了超精细介导的能级反交叉是如何产生偏振的。这些结果为基于SiC的量子存储器、核陀螺仪和用于磁共振成像的超极化探针奠定了基础。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
NMR Tracing of Hyperfine-Mediated Nuclear Spin Diffusion in Fractional Quantum Hall Domain Phases
我们在$ν= 2/3$上提出了分数量子霍尔畴相核自旋极化的增强扩散。电驱动畴壁运动介导的电阻检测NMR被用作局部核极化的探针,表现出泵浦依赖的信号饱和行为。这表明,一个相对均匀的极化分布,甚至传播到远离钉扎中心的域壁的地方。我们将此归因于这样一个事实,即附近的畴壁泵核极化迅速扩散到域中的核经验骑士场在可比的水平。核扩散的异常增强可以解释在间接的超精细介导的相互作用的核自旋的域。
2016-05-23 cond-mat.mes-hall
Bistability of optically-induced nuclear spin orientation in quantum dots
我们证明了光泵半导体量子点中核自旋极化的双稳性是一个普遍的现象,在很宽的参数范围内。在实验中,这种双稳态通过电子塞曼分裂的滞后行为表现出来,作为泵浦功率或外部磁场的函数。此外,我们的理论预测,核极化可以强烈地影响点中的电荷动力学,导致平均点电荷的双稳态。
2007-05-01 cond-mat.mes-hall
Optically induced nuclear spin polarization in a single GaAs/AlGaAs quantum well probed by a resistance detection method in the fractional quantum Hall regime
在量子霍尔系统中研究了GaAs/AlGaAs单量子阱中光泵核自旋极化。我们应用电阻检测通过接触超精细相互作用,它提供了高灵敏度和选择性,探测少量的极化核自旋在一个单一的井。清晰地观察到了光学核自旋极化的性质。我们从理论上讨论了掺杂电子的核自旋动力学,并对实验数据进行了分析。光学核极化谱表现出电子自旋分辨的最低朗道能级带间跃迁。我们发现,声子发射过程,这通常有助于光抽运过程,影响光学核自旋极化。我们还讨论了电子-电子相互作用在光学核自旋极化中的重要作用。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin pumping and spin-transfer torques in antiferromagnets
自旋抽运和自旋转移矩是铁磁材料中两种相互作用的现象。然而,从反铁磁体的泵送及其与电流感应扭矩的关系还没有被探索。通过计算电子如何从正常的金属-反铁磁界面散射,我们推导出泵浦自旋和交错自旋电流的交错场,磁化强度,和它们的变化率。对于补偿和未补偿的接口,自旋泵是一个类似的幅度,在铁磁体的驱动微波的偏振控制的方向。通过Onsager互易关系将泵送电流连接到电流感应扭矩。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Spin Polarization Dynamics in GaSe Nanoslabs
我们报告几乎完全保存的“自旋记忆”之间的光吸收和光致发光(PL)在纳米板的GaSe泵浦高达0.2 eV的过剩能量。在低温下,PL的圆极化($ρ_0$)的初始程度接近统一,与自旋极化的主要部分衰减的时间常数$>$ 500 ps在亚100 nm的GaSe纳米实验室。即使在室温下,也观察到高达0.7的$ρ_0$,而在带边以上泵浦1 eV产生$ρ_0$ = 0.15。电子和空穴的角动量保持是由于非简并导带和价带与其他带的分离。与原子级薄的过渡金属二硫属化物中的谷极化相反,这里光学自旋极化被保留在100层或更多层的GaSe的纳米实验室中。
2015-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical Self-Quenching of Spin Pumping into Double Quantum Dots
核自旋极化可以通过单重态-三重态反交叉的多个朗道-齐纳通道被泵入自旋阻塞量子点。通过数值模拟包含近似$10^7$核自旋的真实系统在$10^5$扫描过程中,我们揭示了一种动力学自猝灭机制,这种机制导致在稳态泵浦下核极化的快速饱和。这是由核自旋场的屏蔽引起的。在具有中等自旋轨道耦合的系统中,自猝灭也屏蔽了自旋轨道相互作用。该机制是通用的,并且在中等噪声下保持稳健。我们的发现解释了实验中达到的低偏振水平,并呼吁开发新的协议,打破自猝灭的限制。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall
All-optical hyperpolarization of electron and nuclear spins in diamond
核自旋的低热极化是限制核磁共振灵敏度的主要因素。在这里,我们证明了光泵(无微波)核自旋极化的$^{13}\mathrm{C}$和$^{15}\mathrm{N}$在$^{15}\mathrm{N}$掺杂金刚石。在顺磁体系$\mathrm{N_s}^{0}$中观察到$^{15}\mathrm{N}$的极化增强达到热平衡以上的$-2000$。核自旋极化扩散到散装$^{13}\mathrm{C}$与NMR增强的$-200$在室温下和$-500$在$\mathrm{240~K}$,使路由微波无高灵敏度NMR研究的生物样品在环境条件下。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
AC-driven double quantum dots as spin pumps and spin filters
提出并分析了一种利用交流驱动双量子点在库仑阻塞区实现自旋过滤和自旋泵浦的新方案。通过计算系统中的电流,我们证明了电流的自旋极化可以通过调节交流场的参数(振幅和频率)来控制。我们还讨论了抽运电流中的自旋弛豫和退相干效应。
2005-02-18 cond-mat.mes-hall
Spin pumping in noncollinear antiferromagnets
对非共线反铁磁体的交流自旋抽运进行了理论研究。从自旋系统的有效作用量描述出发,导出了与SO(3)值反铁磁序参量动力学相关的自旋泵和自旋转移矩的Onsager系数.我们的理论被应用到由均匀外磁场共振驱动的可果美反铁磁体。我们证明了反应(耗散)自旋转移矩参数可以从泵浦交流自旋电流的相位(正交)与驱动场。此外,我们发现,三个自旋波段的可果美AF产生自旋电流与相互正交的偏振方向。这提供了通过激发不同的自旋波模式来控制泵浦自旋电流的自旋取向的独特方式。
2021-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pure spin current generation in a Rashba-Dresselhaus quantum channel
我们展示了一个自旋泵产生的纯自旋电流的可调强度和极化的情况下的电荷电流。泵浦功能是通过一个交流栅极电压,动态调制的Rashba常数在一个局部区域的量子信道与静态Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的装置。计算了自旋分辨Floquet散射矩阵,分析了整个散射过程。抽运的自旋电流可以分为自旋保持传输和自旋反转反射两部分。这两项具有相反的自旋流极化,并且相互竞争。我们提出的自旋为基础的设备可以用于非磁性控制的自旋流通过调整交流栅极电压和驱动频率。
2008-08-11 cond-mat.mes-hall
Spin-selective AC Stark shifts in a charged quantum dot
强的远失谐激光可以通过AC斯塔克效应移动光学活性量子系统的能级。我们证明了激光的偏振导致带电量子点的能量结构的自旋选择性修改,移动一个自旋流形而不是其他。由于核自旋的奥弗豪泽场,会发生额外的位移,这些核自旋被泵入部分极化状态。这种机制提供了一个潜在的快速,可逆的,和一致的控制的能量结构和极化选择规则的带电量子点。
2018-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Long nuclear spin decay times controlled by optical pumping in individual quantum dots
在单个光泵InGaAs/GaAs量子点中测量了核自旋双稳区的核极化动力学。在非线性核自旋动力学的泵浦-探测测量中,揭示了原子核自旋从量子点扩散到周围物质的控制作用。我们测量核自旋衰变时间在0.2-5秒的范围内,强烈依赖于光泵浦时间。长的核自旋衰变是由围绕点的材料通过长(> 5秒)泵浦时间的自旋扩散的极化引起的。时间分辨方法可以探测到双稳区中的不稳定核极化态,而这在连续波实验中是无法探测到的。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
AC Voltage Generation by Spin Pumping and Inverse Spin Hall Effect
旋进铁磁体抽运到相邻正常金属中的自旋电流的极化具有平行于旋进轴的恒定分量和垂直于磁化方向的旋转分量。前一个分量现在以由逆自旋霍尔效应(ISHE)感应的DC电压的形式被常规地检测。在这里,我们计算AC-ISHE电压远大于各种材料组合的直流信号,并讨论观察效果的最佳条件。包括回流的自旋是必不可少的提取参数,如自旋霍尔角从ISHE检测自旋泵实验。
2012-10-02 cond-mat.mes-hall
Polarization-Aligned, Spectrally Consistent Quantum Emitters in As-Exfoliated Carbon-Doped Hexagonal Boron Nitride
Korea Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);University of Science and Technology(科学技术大学);Korea University(韩国大学);Kyung Hee University(庆熙大学);National Institute for Materials Science(材料科学国立研究所)
研究发现未剥离碳掺杂六方氮化硼中的量子发射体具有稳定且可重复的发射能量及极化对齐的偶极子,提供了一种适用于平面光子器件的高效平台。
2026-03-18 cond-mat.mes-hall
Overhauser effect in individual InP/GaInP dots
在磁场B_ext=0- 5 T的宽范围内,利用圆偏振光激发,在单个InP/GaInP点中实现了较大的核自旋极化。我们观察到在Bext=1.5T时高达~40%的核极化,对应于~1.2T的Overhauser场。我们发现核自旋对自旋抽运效率有很强的反馈作用。这种由Overhauser场产生的反馈导致在Bext=0.5-1.5T的低磁场下的核自旋双稳态。我们发现,激子塞曼能量显着增加时,Overhauser场抵消外场。这种反直觉的结果表明,产生的电子和空穴塞曼分裂的总激子塞曼能量的相反的贡献。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent non-Hermitian boundary contributions to charge pumping and electric polarization
电荷泵的现象和电极化的强度的现代理论重新考虑,考虑到紧急非厄米的贡献。这些占通过使用的速度算子的扩展定义,并确定通过动态赫尔曼-费曼定理(DHFT),我们在这里推导出的第一次。DHFT引入了广义Berry曲率,它对非微扰地计算观测量是有效的,因此其结果对外场的所有阶次都有效。通过使用扩展的速度算子,我们严格地显示了电荷泵是如何与材料的边界相联系的(非厄米性对于这种连接是必要的),通过DHFT的手段,我们表明,众所周知的拓扑量子化的泵电荷击穿,由于不可积Aharonov-Anandan相在驱动非平衡过程中,当周期规范不能适用于Floquet-布洛赫表示。同样,我们表明,电子的极化变化有一个额外的非厄米贡献,这是在电极化的强度的现代理论忽略。根据定义,非厄米贡献是由于允许体积分变换为边界积分的对称结构而同样可以被评估为边界量的体量。这种非厄米贡献是非常敏感的波函数上施加的现实边界条件,因此,它预计将是显着的偏置绝缘体的电荷积累在其边界上存在的过程中,导致极化变化。最后,我们展示了如何定义良好的表面电荷定理可以制定的边界非厄米贡献。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical polarization, plasmon model, and the Friedel oscillation of the screened potential in doped Dirac and Weyl system
讨论了低能紧束缚模型中二维Dirac和三维Weyl(带隙)系统的动力学极化、等离子体色散、弛豫时间和屏蔽势的Friedel振荡.在不同的维度上,得到了费米波矢、费米波矢和纵向电导率等结果。本文详细讨论了短、长程库仑相互作用下的屏蔽特性,以及二维、三维情况下的纵向电导率。在光学极限下,二维系统和三维系统的纵向电导率是不同的。密度依赖性(包括载流子密度和杂质浓度)的费米波矢量,直流电导率,和弛豫时间进行了讨论。特别地,对于掺杂的Weyl系统,由于电磁响应的手征异常起源的泵浦载流子密度由节间弛豫时间控制,这也被分析。%计算所依据的模型是第2节中所述的低能紧束缚模型,%即,本文的结果是低温低能情况下的结果,因此可以对弛豫时间进行文中讨论的对数自能修正。本文还讨论了纵向电导率与纵向电导率之间的差异。这些结果对Dirac或Weyl系统的应用以及它们的低温性质的研究都有一定的帮助。
2018-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic spin pumping via hyperfine interaction
本文研究了通过超精细相互作用介导的自旋泵浦机制,发现在较重过渡金属中传导电子自旋与核自旋的相互作用可产生极化形式为 $J_s\propto \textbf{I}\times\dot{\textbf{I}}$ 的自旋电流。
2021-12-02 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph