Electrically programmable magnetic coupling in an Ising network exploiting solid-state ionic gating
通过固态离子门控电压调控磁各向异性,实现Ising纳米磁体间耦合的可逆切换,并在人工自旋冰中展示电压控制相变,构建电可编程Ising网络,为纳米磁体逻辑器件和神经形态计算开辟新途径。
2023-05-05 cond-mat.mes-hall
Chaotic dynamics and spin correlation functions in a chain of nanomagnets
我们在经典近似下研究了耦合纳米磁体链。我们表明,耦合纳米磁体的无限长链可以等效地映射到一个有效的一维哈密顿与虚构的时间依赖性扰动。我们建立了经典系统的动力学特性和自旋关联时间之间的联系。自旋关联函数的衰减速率在数学上依赖于最大李雅普诺夫指数。此外,我们讨论了非平凡的作用链内的交换各向异性。
2011-04-03 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Reply to Wernsdorfer's post: "Correspondence on: Quantum interference of tunnel trajectories between states of different spin lenght in a dimeric molecular nanomagnet"
我们在这里提出了我们对Wernsdorfer于2008年3月31日提交给《自然物理学》的信件的回应(日期为4月27日)的确切版本。在与裁判协商后,自然物理学选择不发表这一交流的任何部分。因此,我们想指出的是,我们最初的研究现在已经被《自然物理学》选择的四位独立的裁判所认可。不幸的是,Wernsdorfer随后在这个档案中发布了他的信件的两个进一步的变体(arXiv:0804.1246v1和arXiv:0804.1246v2)。我们注意到,最近发布的内容(在我们提交回复后)与提交给《自然物理学》的版本相矛盾。然而,没有一个修订增加重量Wernsdorfer的原始信件。
2008-06-11 cond-mat.mes-hall
Spin nutation effects in molecular nanomagnet$-$superconductor tunnel junctions
研究了分子纳米磁体自旋章动对超导隧道结$|$分子纳米磁体$|$中约瑟夫森电流的影响。我们明确地表明,由于分子纳米磁体的自旋章动两个振荡项出现在除了传统的$ac$约瑟夫森电流的$ac$约瑟夫森电流。由于输运的准粒子与偏置电压和分子纳米磁体自旋动力学的相互作用,在结中发生了一些共振。它们的出现表明,在这些相互作用中交换的能量在超导能隙范围内。我们还表明,自旋章动是能够转换的$ac$约瑟夫森电流的$dc$之一,这是有趣的应用。
2013-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectrical manipulation of nanomagnets
我们研究了基于磁性多层膜(F/f/F)的介观器件中热力学性质和自旋相关输运之间的相互作用,其中两个强铁磁层(F)通过弱铁磁间隔层(f)交换耦合,居里温度在室温附近.我们从理论上表明,由自旋相关电流产生的焦耳加热允许自旋热电子控制的铁磁到顺磁(f/N)过渡的间隔,从而,在设备中的外部F层的相对取向(自旋热电操纵纳米磁体)。支持这种热控制开关的F/f(N)/F三明治从平行到反平行磁化方向的实验证据。此外,我们从理论上表明,由于磁点接触或纳米柱中的高浓度电流引起的局部焦耳加热可用于可逆地驱动弱铁磁间隔物通过其居里点,从而交换耦合和解耦两个强铁磁F层。对于被设计为在间隔物的居里点以上具有反平行基态的器件,相关的自旋-声子平行到反平行切换引起磁阻振荡,其频率可以通过从基本上DC到GHz的适当偏置来控制。我们详细讨论了实验实现的设备,可以作为一个热磁阻开关或振荡器。
2010-07-08 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics in molecular ring nanomagnets: Significant effect of acoustic phonons and magnetic anisotropies
通过对磁环团簇的微观自旋哈密顿量进行全对角化,计算了磁环团簇的核自旋-晶格弛豫速率1/T_1。无论最近邻交换相互作用J是铁磁的还是反铁磁的,只要离散能级的寿命展宽与T^3^成比例,环形纳米磁体中的1/T_1 ^对温度T的关系可以在k_B_T= |J|附近达到峰值。铁磁和反铁磁Cu^II^环的实验结果与磁各向异性以及声学声子的重要贡献再现。
2006-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Towards the chemical tuning of entanglement in molecular nanomagnets
反铁磁自旋环代表了高度相关的低维系统的原型实现。在这里,我们从理论上说明了如何通过控制化学取代引入磁缺陷,导致每个环内自旋对纠缠的强烈空间调制。局部自由度(个人自旋)和集体的(总环自旋)之间的纠缠共存于交换耦合环二聚体,可以推断出从一般的对称性参数。我们验证了这些功能在有限温度下的持久性,并讨论他们在实验上可观察到的。
2012-08-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chiral Geometric Qubit in a Frustrated Molecular Spin Triangle
University of Nevada, Reno(内华达大学里诺分校)
本文提出理论框架研究分子量子系统中的自旋手性,通过最小三自旋模型产生手性基态,并验证了手性量子比特可抑制始终开启相互作用,为分子量子技术中的量子比特纠缠提供新策略。
2026-10-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Extended Landau--Lifshitz equation for nanomagnets: a path-integral derivation of surface-induced magnetization nutation
Université de Perpignan Via Domitia, Laboratoire PROMES-CNRS (UPR 8521)(佩皮尼昂维亚马蒂亚大学,PROMES-CNRS实验室);CEA, DAM, Le Ripault(法国原子能和替代能源委员会,DAM,勒里波)
研究纳米磁体表面诱导磁化章动问题,通过自旋相干态路径积分形式,从原子自旋哈密顿量推导有效动力学方程,经两步推导及绝热近似等处理,得到扩展朗道-里夫希茨方程,为该现象建立微观基础并提供修正估计框架。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall
Comparison of measured and simulated spin-wave mode spectra of magnetic nanostructures
出于纳米磁体中磁化动力学对于磁性器件和传感器的开发和优化的重要性,我们测量并建模了图案化椭圆形纳米磁体中的自旋波谱。利用外差磁光微波显微镜测量了由电子束光刻法制备的具有200 nm或100 nm标称短轴的多个Ni80Fe20纳米磁体的铁磁共振谱。扫描电子显微镜图像拍摄的相同的纳米磁体被用来定义微磁模拟元件的形状。测量的光谱显示名义上相同的纳米磁体之间的显着差异,这只能部分归因于图案化过程中不受控制的形状变化,作为证据的测量和模拟的光谱之间的有限的协议。通过在模拟中的纳米磁体的边缘处包括降低的磁化和交换的区域,改善了测量和模拟之间的一致性。我们的研究结果表明,减少个别磁性随机存取存储器元件之间的形状变化可以潜在地提高其性能。然而,基于自旋波光谱的分析和建模的纳米磁体中的材料参数的明确确定仍然是有问题的。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular spin-probe sensing of H-mediated changes in Co nanomagnets
本研究利用STM结合二茂镍分子探针,发现载氢Co/Cu(111)纳米岛中氢超结构导致磁化方向旋转90°,并通过从头计算揭示其源于氢与Co的杂化及界面渗透,为纳米尺度磁性的化学调控提供了微观见解。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarization amplification by spin-doping in nanomagnetic/graphene hybrid systems
非平衡电子自旋极化的产生、自旋输运和自旋检测在许多量子器件中是基本的。我们证明了磁性纳米点的晶格通过载流子交换增强了单层石墨烯中的电子自旋极化。我们通过连续检测到的电子自旋共振(ESR)的变体探测自旋极化,并观察到纳米点的存在介导的共振放大。每个纳米点局部地将过剩的自旋极化载流子注入石墨烯中,并且所有“自旋热点”的集合在宏观长度处的石墨烯层中产生非平衡电子自旋极化。每当点间距离与自旋扩散长度相当或小于自旋扩散长度时,就会发生这种情况。
2021-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment on: Quantum interference of tunnel trajectories between states of different spin length in a dimeric molecular nanomagnet
Ramsey等人[Nature Phys.4,277-281(2008)]报道了与二聚分子纳米磁体中不同总自旋长度的状态之间的隧穿轨迹相关的量子干涉的观察。他们认为,干扰是分子Mn 12轮的独特特性的结果,其表现为具有弱铁磁交换耦合的分子二聚体。我们在这里表明,拉姆齐等人发表的数据是不一致的,不幸的是,大多数是错误的。我们进一步表明,Landau-Zener(LZ)公式,隧道概率与隧道分裂,只能适用于一个明确定义的实验区域,这是由拉姆齐和同事访问的区域之外。只能得到隧道分裂的下限估计,表明所观察到的过渡不能用二聚体模型解释。我们还提出了质疑二聚体模型的论文的其他缺点,以及磁场的对齐是观察量子干涉的关键。
2008-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanometer-scale Exchange Interactions Between Spin Centers in Diamond
基于金刚石和杂质原子的精确原子电子结构,计算了金刚石中自旋中心间距为2~nm的孤立自旋中心对之间的交换相互作用。当自旋中心间距小于3 nm时,交换作用大于偶极作用. NV $^-$自旋中心是扩展缺陷,根据自旋中心的对称轴和连接该对的半径矢量的相对取向,它们的相互作用非常不同。过渡金属掺杂剂之间的交换相互作用的行为类似于NV $^-$中心。Mn-Mn交换作用的衰减长度比Cr-Cr和Ni-Ni交换作用的衰减长度长得多,当Mn-Mn分离小于5 nm时,交换作用的衰减长度超过偶极作用的衰减长度.这些高度各向异性和自旋中心相关的相互作用的计算提供了潜在的设计的自旋-自旋相互作用的新型纳米磁性结构。
2016-03-10 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Exchange as the Origin of Chirality-Induced Spin Selectivity
该研究提出非厄米交换机制作为手性诱导自旋选择性的统一起源,通过打破镜像对称性产生违反 P 和 T 但保持 PT 对称性的孪生对电子交换,从而统一解释各类 CISS 效应并指导手性材料设计。
2025-05-09 cond-mat.mes-hall
Many-spin effects in inelastic neutron scattering and electron paramagnetic resonance of molecular nanomagnets
许多分子磁性团簇,如单分子磁体,其特征在于具有表现出零场分裂的具有确定的总自旋S的自旋基态。在这项工作中,基态多重态内的跃迁的光谱强度进行了分析。特别是,与高的说谎的自旋多重态,这是由各向异性相互作用产生的,在标准的单自旋描述中被忽略的混合的影响,系统地研究了非弹性中子散射(INS)和电子顺磁共振(EPR)的两种实验技术,重点放在前一种技术。光谱跃迁强度的计算分析,通过构建相应的有效自旋算子微扰高达二阶,因此使用不可约张量算子技术。三个主要的自旋混合的效果进行了观察。首先,INS强度对动量传递Q的显著依赖性,具有典型的振荡行为,在一阶出现,表明交换耦合团簇中波函数的多自旋性质。第二,与一阶计算的结果相比,自旋多重态内的跃迁强度受到自旋混合的不同影响。这允许一个,第三,区分高阶贡献的集群磁各向异性,分别来自单离子配体场项和自旋混合。通过反铁磁异质结二聚体、Mn-[3 × 3]网格分子和单分子磁体Mn 12的三个例子说明了分析结果。
2005-08-09 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin orbit torque in a single domain nanomagnet
我们目前的理论研究的内在自旋轨道力矩(SOT)在一个单畴铁磁层与Rashba自旋轨道耦合(SOC)使用非平衡格林函数形式主义的模型哈密顿量。我们发现,在SOC的一阶,本征SOT只有类场的扭矩对称性,可以解释为纵向自旋电流感应的充电电流和Rashba场。我们分析的结果中的电子结构,如带填充,带宽,交换分裂,以及Rashba SOC强度的材料相关的参数。在此基础上,我们讨论了SOT的大小和符号。我们的研究结果表明,在相同的铁磁层与不同的支撑层,如Co/Pt和Co/Ta,SOT的不同的迹象,可以归因于静电掺杂的铁磁层的支持。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single Spin Transport Spectroscopy - Current Blockade and Spin Decay
我们提出了一个理论的单电子晶体管交换耦合到一个本地化的自旋。我们展示了如何获得详细的定量知识的附加自旋,如自旋大小,交换耦合强度,Landé g因子,和自旋衰减时间$T_1$通过利用一个强大的封锁现象的DC磁输运伴随噪声增强。我们的研究是特别相关的自旋分辨扫描单电子晶体管显微镜,通过纳米磁体的电子传输,以及超精细相互作用对周围的核自旋传输电子的影响。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall
Phase transition between quantum and classical regimes for the escape rate of dimeric molecular nanomagnets in a staggered magnetic field
本文研究了在交错磁场和易磁化$z$轴各向异性中,铁磁或反铁磁耦合的单分子磁体交换耦合二聚体的逃逸率的相变.该体系的哈密顿量已被用于研究分子二聚体纳米磁体[Mn $_4$ ] $_2$。我们将单分子磁自旋问题映射到量子力学粒子的方法推广到二聚分子纳米磁体。该问题被映射到一个单粒子量子力学哈密顿的相对坐标和坐标相关的约化质量。它示出的外部交错的磁场的存在下创建一个相边界分离的第一从第二阶过渡。用R. Tiron,$\textit{et al}$,\prl { \bf 91},227203(2003),和S. Hill,$\textit{et al}$ science { \bf 302},1015(2003)为了拟合[Mn $_{4}$ ] $_2$二聚体的实验数据,我们发现相边界处的临界温度为$T^{(c)}_0 =0.29K$。因此,当温度高于$T^{(c)}_0$时,应发生热激活转变。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Spin wave imaging in atomically designed nanomagnets
所有铁磁材料的自旋动力学都受两种类型的集体激发控制:自旋波和畴壁。这些集体模式的基本过程,如交换相互作用和磁各向异性,都起源于原子尺度;然而,传统的探测技术,基于中子和光子散射,在倒易空间提供高分辨率,从而差的空间分辨率。在这里,我们提出了直接成像的自旋波在单个链的铁磁耦合$S=2$ Fe原子,组装一个接一个的Cu $_2$ N表面使用扫描隧道显微镜。我们能够以两种互补的方式,以原子分辨率映射这些设计师纳米磁体的自旋动力学。首先,利用非弹性电子隧穿谱研究了理论预测的量子化自旋波激发振幅的原子间变化。其次,我们观察到两个相反的磁化状态,其速率变化强烈依赖于沿链的尖端的位置之间的缓慢随机切换。我们的观察,结合模型计算,揭示了开关的链启动的自旋波激发态,其波腹在链的边缘,其次是域壁移动通过链从一端到另一端。这种方法开辟了其他类型的自旋激发,如自旋子和分数端态,在工程自旋链原子尺度成像的方式。
2014-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge and corner skin effects of chirally coupled magnons characterized by a topological winding tuple
本文研究面内磁场下二维纳米磁体阵列的非厄米拓扑效应,提出用拓扑绕数元组精确表征磁振子边缘与角趋肤效应,为设计磁振子超表面提供新思路。
2023-09-25 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Statistical Geometry
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院)
该研究发展非厄米统计几何理论,在五臂基泰夫-马约拉纳网络实现该几何,经二维四涡旋基泰夫模型测试,揭示非厄米性、编织一致性等对交换几何的作用及几何交换内禀拓扑性的判定条件。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-reciprocity and exchange-spring delay of domain-wall Walker breakdown in magnetic nanowires with azimuthal magnetization
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, CEA, SPINTEC(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Alba Synchrotron Light Facility, CELLS(阿尔巴同步辐射光源中心);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Synchrotron SOLEIL(SOLEIL同步辐射中心);Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学)
研究揭示了磁性纳米线中磁畴壁崩溃的非互易性与交换弹簧效应,通过拓扑结构和曲率影响延迟崩溃机制。
2026-08-17 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian theory of valley excitons in two-dimensional semiconductors
该研究提出二维能谷激子的非厄米理论,揭示非厄米诱导的PT对称破缺产生反常能谷偏振激子态,大动量下对称性恢复且例外点处偏振方向平行,还预测了非零贝里曲率带来的拓扑激子霍尔输运。
2024-12-10 cond-mat.mes-hall
Dynamic Exchange Coupling between Magnets Mediated by Attenuating Elastic Waves
空间分离的磁体之间的耦合可以通过诸如光子和声子的激发来介导,其可以被表征为具有实耦合率和虚耦合率的相干耦合和耗散耦合。我们从理论上预测存在的动态交换耦合在一个封闭的磁弹性系统介导的衰减弹性波,其耦合率是复杂的,导致交替排斥或吸引力的频谱取决于厚度的弹性介质。根据广义胡克定律,数值验证了磁弹性系统中动态交换耦合的存在及其与相干耦合的竞争。预测的机制提供了一种新的策略,以同步进动磁铁以及其他激发在长距离和铺平道路的非厄米工程的集体模式的混合磁,声子和光子学。
2023-03-10 cond-mat.mes-hall
Finite size effects with variable range exchange coupling in thin-film Pd/Fe/Pd trilayers
研究了薄膜Pd/Fe/Pd三层结构的磁性能,其中约1.5厚的Fe包埋层在周围的Pd中产生铁磁性。铁磁三层的厚度通过在8埃至56埃的范围内改变顶部Pd层的厚度来控制。随着顶部Pd层的厚度减小,或者等效地随着嵌入的Fe层移动更靠近顶部表面,归一化为面积的饱和磁化强度和居里温度减小,而矫顽力增加。这些厚度依赖于邻近极化的薄膜钯的意见是定性一致的有限尺寸效应,是众所周知的定期薄膜铁磁体。发现随着顶部Pd层厚度的增加,序参量(磁化强度)的临界指数$β$接近平均场值0.5。的厚度依赖性,这是强烈修改的非均匀交换相互作用的极化Pd的功能形式,提供了重要的新的见解,以了解纳米磁性在二维空间。
2010-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exceptional Classifications of Non-Hermitian Systems
本研究针对非厄米系统的例外点,提出了基于π贝里相位的更精细ℤ₂分类框架,可对含例外点拓扑相变的一维非厄米系统分类,助力理解非厄米拓扑相及体边对应、边界模现象。
2023-06-12 cond-mat.mes-hall physics.class-ph quant-ph
Investigation of non-Hermitian and Hermitian models of Altermagnets
本研究构建包含多种关键相互作用的交替磁体模型哈密顿量,引入非厄米动力学,探究拓扑绝缘区的量子几何张量与量子反常霍尔效应,并拓展研究非厄米金属交替磁体的对称破缺序参量物相。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudo-Hermitian Topology of Multiband Non-Hermitian Systems
Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Korea University of Science and Technology (UST)(韩国科学技术院);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术高等研究院);Pukyong National University(釜庆国立大学);Hanyang University(汉阳大学)
本文研究了多能带非厄运系统的伪厄运拓扑,揭示了其在无例外点情况下的拓扑非平凡性,并通过光子晶体系统展示了其应用。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-wave spectroscopy of individual ferromagnetic nanodisks
对磁性数据存储密度的日益增长的需求需要开发3D磁性纳米结构。在这方面,聚焦电子束诱导沉积(FEBID)是用于直接写入各种复杂纳米结构的选择技术。然而,纳米磁体的固有特性往往知之甚少,很难通过局部光学探针技术进行评估。在这里,我们展示了空间分辨自旋波光谱的个别圆形磁性元件的半径下降到100纳米。该装置的关键部件是微波天线,其微尺寸的中心部分放置在具有良好分离的CoFe-FEBID纳米盘的可移动衬底上。圆盘的圆对称性引起自旋波驻波共振,并允许使用分析理论推导材料的饱和磁化强度和交换刚度。所提出的方法对于表征直接写入元件特别有价值,为3D纳米磁性和磁振子开辟了新视野。
2020-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Critical non-Hermitian Skin Effect
这项工作揭示了一类新的临界性,其中非厄米特晶格系统的本征能和本征态在热力学极限的临界点上不连续地跳跃,这与已建立的厄米特和非厄米特临界情景不同,其中光谱在过渡期间保持连续。这种临界行为,被称为“临界趋肤效应”,是相当普遍的,发生在不同的非厄米皮肤本地化长度的子系统耦合,但弱。由于这种临界性的存在,热力学极限和零耦合极限不能互换,从而挑战了著名的广义布里渊区(GBZ)的方法时,适用于有限尺寸的系统。作为临界趋肤效应在有限尺寸系统中的表现形式,我们提出了刺激的例子与异常标度行为的频谱,关联函数,纠缠熵,和无标度波函数的指数衰减,而不是幂律。更奇怪的是,拓扑间隙模式,甚至可以通过改变系统的大小诱导。
2020-03-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Concurrent Skin-scale-free Localization and Criticality under Möbius Boundary Conditions in a Non-Hermitian Ladder
Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心)
研究在非厄密链中同时实现皮肤效应和临界性,揭示了莫比乌斯边界条件下本征态的两种不同局域化行为及其相互转换机制。
2025-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-orbit locking of magnons with localized microwave fields
本文在微波频段实现光子自旋-轨道耦合,利用受激磁粒子的倏逝微波场定向激发磁振子波束,并证明远距离纳米磁体间可通过磁振子交换实现可调强耦合与激发态纠缠。
2024-08-12 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Topology in Hermitian Topological Matter
本文通过将体态视为环境、边界视为系统,证明厄米拓扑绝缘体的反常边界态可表现出非厄米拓扑,并在陈绝缘体边缘态和三维拓扑绝缘体表面中揭示趋肤效应与铰链态,进而完成十个对称类下的全面分类。
2025-01-06 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Non-Hermitian dispersion sign reversal of radiative resonances in two dimensions
Wyant College of Optical Sciences, The University of Arizona(亚利桑那大学怀特光学学院);Department of Physics, The University of Arizona(亚利桑那大学物理系)
研究证明二维无腔辐射共振中普遍存在非厄米色散质量符号反转现象,并指出强电子-空穴交换相互作用不会使单层过渡金属二硫族化物中该现象失效。
2023-09-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Reentrant quantum spin Hall effect in the presence of an exchange field
本研究在含四能带哈密顿量的拓扑绝缘体中引入均匀交换场,实现了可重入量子自旋霍尔效应,验证了其拓扑保护与鲁棒性,并给出拓扑电路的理论实现方案,拓展了可重入现象的研究范畴。
2023-06-14 cond-mat.mes-hall
Non-hermitian Hamiltonian description for quantum plasmonics: from dissipative dressed atom picture to Fano states
我们得到有效的哈密顿耦合到一个金属纳米粒子(MNP)的一个单一的偶极发射极与特别注意致力于损失的作用。对于小颗粒尺寸,吸收占主导地位,非厄米有效哈密顿描述的混合发射极-MNP纳米源的动态。我们讨论了弱耦合和强耦合系统的动力学,提供了一个简单的理解的能量交换,包括辐射和非辐射过程。我们定义了每个模式的等离子体激元Purcell因子。对于大的颗粒尺寸,辐射泄漏可以显着扰动耦合过程。我们提出了一个有效的Fano哈密顿量,包括等离子体激元泄漏,并讨论了与准正常模式描述的联系。我们还提出了林德布拉德方程的每一种情况下,并介绍了一个集体描述的Fano行为。
2019-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Hermitian dynamics of a two-spin system with PT symmetry
本文研究具有PT对称性的双自旋非厄米系统在布洛赫球上的动力学,识别出非线性下仍存在的例外点,并推导出两个守恒量以几何描述自旋轨迹及振荡稳定性。
2022-10-30 cond-mat.mes-hall nlin.SI
Non-Hermitian impurity scattering in graphene: Boltzmann transport and thermoelectric response
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所)
本文研究石墨烯中非厄米杂质散射对热电输运的影响,通过分波法求解狄拉克散射并构建玻尔兹曼模型,发现增益增强而损失抑制热电性能,为调控石墨烯热电响应提供新机制。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Braiding of Majorana corner states in electric circuits and its non-Hermitian generalization
我们提出在电路中实现Majorana边角态。首先,我们用LC电路模拟Kitaev模型,用LC电路和运算放大器模拟$p_{x}+ip_{y}$模型。零能量边缘状态出现在拓扑相,这是通过测量阻抗检测。接下来,我们模拟了Bernevig-Hughes-Zhang模型,通过引入有效磁场而不破坏粒子-空穴对称性,其中零能量角态出现在拓扑相中。证明了它们是服从辫子的Ising任意子。也就是说,我们推导出它们的$σ^{2}=-1$,其中$σ$表示单交换操作。它们可以被称为马约拉纳州。我们还研究了这些模型的非厄米推广所需的粒子-空穴对称性。它表明,编织持有某些互惠非厄米特的推广。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Reciprocal skin effect and its realization in a topolectrical circuit
当一个系统与环境交换能量时,它是非厄米的;当它在输入和响应的交换上表现不同时,它是非互易的。在合成拓扑物质的超材料研究领域,趋肤效应描述了非厄米性和非互易性的阴谋,以产生(准)一维几何中所有本征模的广泛异常局部化。在这里,我们介绍了倒易趋肤效应,它发生在非厄米但倒易系统在两个或更多的维度:本征模与相反的纵向动量表现出相反的横向异常本地化。我们通过实验证明了无源RLC电路中的互易趋肤效应,提出了在光学,声学,机械和相关平台中的方便的替代实施方案。皮肤模式定位在电磁波的方向性和偏振性探测器中具有潜在的应用价值。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties of Cr$_8$ and V$_8$ molecular rings from ab initio calculations
本研究通过DFT计算和海森堡模型映射,揭示了Cr$_8$和V$_8$分子环的交换耦合差异,前者反铁磁、后者铁磁,并用多带哈伯德模型解释。
2025-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Hermitian Crystalline Braid Topology from Hermitian Projection: A Zero-Mode Resonance Mechanism
Faculty of Physics, University of Belgrade(贝尔格莱德大学物理学院);Departamento de Física, Universidad Técnica Federico Santa María(弗雷德里克·萨玛利亚技术大学物理系)
提出一种通过厄米投影从拓扑平凡的厄米母晶格产生非厄米晶体编织拓扑的零模共振机制,并利用可解模型展示其拓扑相变与电路实现。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Space-Time Duality between Quantum Chaos and Non-Hermitian Boundary Effect
厄米系统中的量子混沌涉及到长时间动力学演化对初始条件的敏感性。最近在非厄米系统中发现的趋肤效应揭示了甚至在体块中对空间边界条件的敏感性。在这封信中,我们表明,这两个看似不同的现象可以通过时空对偶性统一起来。直觉上,时空对偶性将酉动力学映射为非酉动力学,并交换了时间方向和空间方向。因此,时空对偶性可以在时间方向上对初始条件的敏感性和空间方向上对边界条件的敏感性之间建立联系。在这里,我们证明了这种联系,通过研究的时空对偶的时间有序的换向器在一个具体的混沌厄米模型。我们证明了在对偶图中,非厄米系统中的非时序交换子映射到一个特殊的两点相关器。为了比较,我们表明,这种敏感性消失时,非厄米性被删除的双重图片。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Simulating non-Hermitian dynamics of a multi-spin quantum system and an emergent central spin model
通过方便地将单个自旋- $1/2$($\mathsf{PT~}$对称)系统嵌入到具有幺正动力学的更大希尔伯特空间的子空间中,可以模拟该系统的动力学。我们的目标是制定一个多机构的推广这一想法,即,嵌入了多体非厄米特动力学。作为在这个方向上的第一步,我们研究嵌入“$N$“非相互作用的自旋$1/2$($\mathsf{PT~}$对称)自由度,从而展开这样的嵌入过程的复杂性。事实证明,由此产生的厄米哈密顿量表示一个集群的$N+1$自旋半与“所有到所有”,$q$体相互作用项($q=1,...,N+1$),其中额外的自旋- $1/2$是一个更大的嵌入空间的一部分。我们可以把它看作是一个强关联的中心自旋模型,附加自旋- $1/2$起中心自旋的作用。我们发现,由于正交性突变,即使是一个消失的小交换场沿各向异性轴的中心自旋导致其退相干产生的自旋翻转扰动的强烈抑制。
2020-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Spin electric effects in molecular antiferromagnets
分子纳米磁体显示出清晰的相干行为特征,并且具有多种有效的低能自旋哈密顿量,适合于编码量子比特和实现基于自旋的量子信息处理。在纳米尺度上,控制量子系统的优选机制是通过施加电场,该电场很强,可以局部施加,并且快速切换。在这项工作中,我们提供的理论工具,寻找单分子磁铁适合电控。通过群论对称性分析,我们发现三角形分子中的自旋-电耦合是由交换相互作用的改变所决定的,并且即使在没有自旋-轨道耦合的情况下也是可能的。在五边形分子中,自旋-电耦合只有在存在自旋-轨道相互作用的情况下才能存在。这种耦合允许在磁性中心处的$s=1/2$和$s=3/2$自旋。在哈伯德模型中,我们发现了自旋-电耦合与分子中化学键性质之间的关系,这表明强自旋-电耦合的最佳候选者是具有近简并键轨道的分子.我们还调查了可能的实验签名的自旋-电耦合在核磁共振和电子自旋共振光谱,以及在热力学测量的磁化强度,电极化的强度,和比热的分子。
2010-01-20 cond-mat.mes-hall
Curvature-Flux Representation of Local Dirac-Node Topology from Non-Hermitian Zeeman Quantum Geometry
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University(深圳大学物理与光电工程学院);Quantum Science Center of Guangdong-Hongkong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心);Department of Physics, The University of Hong Kong(香港大学物理系)
本文研究了非厄米特性Zeeman量子几何张量,揭示了其分解为正常与异常度曲率部分,并探讨了局部狄拉克节点拓扑与可测量输运特征的联系。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Tunable Strong Magnon-Magnon Coupling in Two-Dimensional Array of Diamond Shaped Ferromagnetic Nanodots
在过去的几年里,混合磁振子与不同量子粒子之间的耦合已经被广泛研究,包括量子电动力学在内的各种兴趣。在这样的系统中,利用具有高自旋密度的磁性材料中的磁振子,其中耦合强度通过自旋数量的平方根共同增强,以克服各个自旋与微波场之间的较弱耦合。然而,在受限的纳米磁体中实现强磁振子-磁振子耦合对于这种混合系统的片上集成是必不可少的。在这里,通过深入研究不同的磁振子模式之间的相互作用,在Ni 80 Fe 20(Py)纳米点阵列,我们表明,模间耦合可以接近强耦合制度,耦合强度高达0.82 GHz,协同系数为2.51。微磁学模拟表明,模间耦合是由每个纳米点内部的交换场介导的。耦合强度可以通过改变偏置场的强度和方向来连续调节,从而为混合磁振子系统的外部控制开辟了途径。这些发现可以极大地丰富快速发展的量子磁振子领域。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mobile Exceptional Points Generate Momentum-Space Switching Domains
Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Korea University of Science and Technology (UST)(韩国科学技术院);Pukyong National University(釜庆国立大学);Hanyang University(汉阳大学)
研究探讨了在周期调制下移动极点如何生成动量空间切换域,通过两能带模型提出带排列不变量,揭示了极点运动对布里渊区带切换行为的影响。
2026-04-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Characterizing Liouvillian Exceptional Points Through Newton Polygons and Tropical Geometry
Indian Institute of Science, Bangalore(印度科学研究所班加罗尔分校)
本研究提出用牛顿多边形与热带几何方法表征刘维尔异常点,通过两个模型验证了该方法可捕捉异常点的各向异性与阶数,为理解和设计特定阶数的刘维尔异常点提供了分析手段。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum model of a solid-state spin qubit: Ni cluster on a silicon surface by the generalized spin Hamiltonian and X-ray absorption spectroscopy investigations
本文采用密度泛函方法计算了镍离子与硅衬底之间的各向异性交换耦合参数下的广义自旋哈密顿量(GSH)中非共线自旋组态的交换积分,建立了硅表面镍离子固态电子自旋量子比特的量子模型.本文通过对硅表面三维金属Ni团簇自旋结构的研究和自旋动力学模拟,提出了量子固态N自旋量子比特模型。在N-自旋系统中,当考虑到原子团或分子的态密度中存在谱隙时,自旋态之间的纠缠问题的解决变得更加有趣。为了量化N-自旋系统的自旋结构中各个自旋本征值(模式)之间的纠缠分布,我们使用纠缠密度。我们研究了N自旋量子比特系统的拉比振荡作为时间和磁场的函数。我们观察到了稳定的拉比振荡,并在固定时间后稳定了量子动力学量子比特态和拉比驱动。的能量模式与各向异性交换模型的比较,通常用于该系统的分析,并与实验XANES光谱的结果,表明我们的复杂的调查提供了一个很好的描述的模式的自旋能级和自旋结构的纳米磁性Ni 7量子比特。从固态自旋量子比特的一般问题和Ni团簇的自旋结构的角度对结果进行了讨论。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Non-Hermitian skin effect in arbitrary dimensions: non-Bloch band theory and classification
本文提出任意维度下几何自适应的非布洛赫能带理论,通过谱势准确求解热力学极限下的能量谱、态密度和广义布里渊区,并利用净绕数将非厄米趋肤效应分类为临界型和不可逆型,揭示了无标度模式导致的谱不稳定性。
2024-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
General description of quasi-adiabatic dynamical phenomena near exceptional points
在非厄米特系统的复杂光谱中出现所谓的例外点,通常与与我们的物理直觉相矛盾的现象有关。特别感兴趣的一个例子是状态交换过程中预测的绝热包围的一个例外点。在这项工作中,我们分析了这一点和相关的过程中的两个耦合振荡器模式的损失或增益的通用系统。我们确定了一个特征的系统演化的准平稳中断的突然的非绝热过渡期间,我们提出了一个定性和定量的描述,这种切换行为的问题连接到的现象的稳定性损失延迟。这种方法使得准确的预测的故障的绝热定理,以及在这种情况下观察到的手征行为的发生,并提供了一个通用的框架来建模和理解准绝热动力学效应在非厄米特系统。
2015-06-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Tailoring Corner States and Exceptional Points in Altermagnets
University of Science and Technology Beijing(北京科技大学);Beijing Normal University(北京师范大学);China University of Petroleum-Beijing(中国石油大学(北京));Hebei Normal University(河北师范大学)
研究通过非厄密效应调控交替磁体中的角态与例外点,揭示了非厄密拓扑相变及chiral skin效应框架下的混合皮肤-拓扑模式。
2026-03-19 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP