Anisotropy of spin-orbit induced electron spin relaxation in [001] and [111] grown GaAs quantum dots
本文系统地研究了GaAs量子点单电子塞曼子能级间的自旋弛豫各向异性。QD经受面内磁场。随着磁场方向的变化，弛豫率周期性地振荡，显示出弛豫率被抑制几个数量级的“神奇”角度。这种行为在具有不同形状、高度、晶体学取向和外场的量子点中被发现。这些角度的起源可以追溯到哈密顿量的自旋混合项的对称性。在[001]生长的量子点中，Rashba和Dresselhaus自旋轨道项的抑制角是不同的。相比之下，在[111]生长的量子点中，它们是相同的，这应该有助于彻底抑制自旋轨道诱导的弛豫。我们的研究结果表明，立方Dresselhaus条款发挥关键作用，在确定自旋弛豫各向异性，即使在准二维量子点。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Electrical control of spin relaxation anisotropy during drift transport in a two-dimensional electron gas
研究了GaAs宽量子阱中二维电子气的自旋弛豫。最近，扩散运动对自旋弛豫各向异性的控制在D。Iizasa等人，arXiv：2006.08253（2020）。在这里，我们展示了电子控制的漂移运输系统中的两个子带占用。利用时间分辨克尔旋转研究了面内电压和栅电压的组合效应。测量的弛豫时间相对于输运方向呈现出较强的各向异性。对于沿$\left[110\right]$的面内加速电场，无论施加的栅极电压如何，寿命都被强烈抑制。值得注意的是，对于沿$\left[1\bar{1}0\right]$的输运，数据显示自旋寿命依赖于栅极并且比在$\left[110\right]$方向上更长，而与面内电压无关。在协议中，各向异性的自旋进动频率的独立结果也被提出。然而，在数据中看到的长自旋寿命、强各向异性和漂移响应超出了现有的自旋漂移和扩散模型。
2020-08-31 cond-mat.mes-hall
Diffusive density response of electrons in anisotropic multiband systems
我们明确地计算了各向异性多带系统中存在的杂质，包括长程无序的密度-密度响应函数与保存顶点校正。正确地考虑了顶点修正的方向依赖性，以获得由费米表面上的分量输运弛豫时间和速度的组合给出的扩散常数。我们还研究了各种各向异性系统的扩散密度响应，提出了相应的扩散常数的一些经验规则，并证明了考虑输运弛豫时间的组分依赖性对于正确解释各向异性系统的输运性质是至关重要的，特别是在每个方向上具有不同幂律色散的各种拓扑材料。
2022-09-26 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit anisotropy measured using ballistic spin resonance
由于弹道自旋共振，自旋弛豫可以在二维电子气的窄通道中大大增强，这是由通道壁之间快速反弹的轨道的自旋-轨道相互作用介导的。通道取向决定了哪些动量影响弛豫过程，因此比较两个取向的弛豫提供了自旋轨道各向异性的直接确定。纯自旋电流的电测量显示，揭示了一个数量级的更强的松弛沿[110]晶轴制造的GaAs电子气的通道相比，[-110]通道，认为是由于结构和体反转不对称之间的干扰。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall
Direction Dependence of Spin Relaxation in Confined 2D Systems
研究了在Rashba和Dresselhaus（线性和立方）自旋轨道耦合下，自旋弛豫与量子线方向的关系。在扩散区考虑了线的降维，发现（001）和（110）系统的自旋弛豫和退相速率最低，并将自旋弛豫降维的分析推广到非扩散线，表明与扩散线中从弱定域到弱反定域的维度交叉理论相反，由于立方Dresselhaus自旋轨道耦合引起的弛豫被减小，并且线性部分随着横向沟道的数量而移动。
2010-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anisotropy of excitation and relaxation of photogenerated Dirac electrons in graphene
我们研究了外延多层石墨烯中载流子激发和弛豫的偏振依赖性。简并泵浦探测实验的时间分辨率为30 fs的泵浦脉冲偏振相对于探测脉冲的偏振的不同的旋转角度进行。发现泵浦诱导透射率与该角度有明显的相关性，反映了尽管能带结构是各向同性的，但泵浦诱导光生载流子在动量空间的占据具有很强的各向异性。在激发后的150 fs内，建立各向同性载流子分布。我们的观察意味着共线散射的主要作用，保持最初的光学产生的各向异性的载流子分布。实验是很好地描述了微观时间，动量和角度分辨建模，这使我们能够明确地识别非共线载波声子散射是主要的弛豫机制，产生的各向同性分布在第一个百fs光激发后。
2013-12-20 cond-mat.mes-hall
Electron Density Dependence of in-plane Spin Relaxation Anisotropy in GaAs/AlGaAs Two-Dimensional Electron Gas
采用时间分辨克尔旋转技术研究了横向磁场下（001）GaAs/AlGaAs异质结构中二维电子的自旋动力学。由于Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合和D 'yakonov-Perel'自旋弛豫的干扰，在150 K以下，面内自旋寿命是各向异性的。面内自旋寿命的比率作为温度和泵浦功率的函数直接测量，显示在2DEG通道中的电子密度强烈影响Rashba自旋轨道耦合。
2012-03-29 cond-mat.mes-hall
Anisotropy of spin relaxation and transverse transport in metals
使用第一性原理方法，我们探索的自旋弛豫和横向输运性质的各向异性块体金属相对于顺磁体或铁磁体的自发磁化的自旋量子化轴的方向。由于自旋-轨道相互作用的存在，布洛赫态的轨道和自旋特性敏感地依赖于自旋相对于晶轴的取向。这导致了依赖于自旋轨道相互作用引起的带间混合的量的急剧变化。各向异性对于在布里渊区中呈现尖峰和不规则分布的量特别引人注目，例如自旋混合参数或电子态的Berry曲率。我们证明了这三种情况：（i）的Elliott-Yafet自旋弛豫机制的结构反转对称性的顺磁体;（ii）在铁磁体的固有异常霍尔效应;（iii）顺磁体的自旋霍尔效应。我们讨论了显着的各向异性行为所显示的自旋极化输运应用程序的这些属性的后果。
2012-06-04 cond-mat.mes-hall
Nonlinear conductivity of diffusive normal-metal contacts
被认为是一个高杂质含量和短于能量弛豫长度的金属微桥。它们的电导计算与津贴的库仑电子-电子相互作用。结果表明，微桥中的非平衡电子引起非线性电流-电压特性（发表在Physics Letters A，1994）。
2001-06-26 cond-mat.mes-hall
Large spin-relaxation anisotropy in bilayer-graphene/WS$_2$ heterostructures
我们研究了双层石墨烯（BLG）中的自旋输运，自旋轨道耦合到二硫化钨（WS $_2$）衬底，并测量了记录的自旋寿命各向异性~40-70，即面外$τ_{\perp}$和面内自旋弛豫时间$τ_{||}$之间的比率。我们通过铁磁电极的形状各向异性来控制面内和面外自旋的注入和检测。我们估计$τ_{\perp}$ ~ 1-2 ns通过汉勒测量在高垂直磁场，并通过一个新的工具，我们开发：斜自旋阀测量。利用Hanle自旋旋进实验，我们发现在电子掺杂区有一个低的$τ_{||}$ ~ 30 ps，它仅弱依赖于BLG中的载流子密度和底层WS $_2$的电导率，表明BLG中存在邻近诱导的自旋轨道耦合（SOC）。这种高的$τ_{\perp}$和自旋寿命各向异性是在SOC存在下BLG/WS $_2$系统中的面外自旋的强自旋-谷耦合的明显特征，并且释放了BLG/过渡金属二硫属化物异质结构用于开发未来自旋电子应用的潜力。
2019-07-03 cond-mat.mes-hall
Spin Relaxation Anisotropy in Two-Dimensional Semiconductor Systems
本文从理论上研究了二维系统的自旋弛豫。各种半导体结构的n型和p型进行了详细研究。最重要的自旋弛豫机制被认为是。自旋弛豫时间的计算考虑到由于体反转不对称性和结构反转不对称性的自旋-轨道相互作用的贡献。结果表明，电子自旋弛豫的面内各向异性出现在III-V族非对称异质结构。这种各向异性可以由外部参数控制，并且自旋弛豫时间相差几个数量级。
2002-02-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Fast transport and relaxation of vibrational energy in polymer chains
我们研究了在退相干存在下，低聚物链中通过光学声子带的弹道振动能量输运。在连续极限的时空表示中，得到了激发密度的精确解，并利用该解表征了能量输运的时间和强度。三种传输机制，如弹道，扩散和定向扩散制度，发生在不同的距离和时间范围。两个扩散机制之间的交叉是连续的，而弹道和扩散机制之间的切换发生在不连续的方式，根据最近的实验数据在全氟烷烃的能量传输。
2014-10-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Crossover from Diffusive to Superfluid Transport in Frustrated Magnets
我们调查的自旋输运的磁相图的阻挫反铁磁绝缘体，并揭示了一个急剧的修改的运输制度从自旋扩散自旋超流。采用三角形晶格占最近邻和次最近邻交换相互作用与易平面各向异性，我们进行原子自旋模拟的两端配置在整个磁相图。我们发现，只要基态磁矩保持在平面内，无论磁配置是铁磁，共线或非共线反铁磁，该系统表现出自旋超流行为与设备的输出是独立的交换相互作用的值。当磁阻挫大到足以与易平面各向异性竞争并使磁矩倾斜出平面时，自旋输运逐渐向扩散区发展。研究了磁相界附近自旋超流的稳定性，揭示了铁磁相变附近{ \em近似}自旋超流的可能性。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall
Large spin relaxation anisotropy and valley-Zeeman spin-orbit coupling in WSe2/Gr/hBN heterostructures
大的自旋-轨道邻近效应已经在与过渡金属二硫属化物层界面的石墨烯中被预测。尽管在大载流子密度下发现了增强的自旋轨道耦合的明确证据，但自旋轨道耦合的类型及其弛豫机制仍然未知。我们第一次表明，增加自旋轨道耦合接近石墨烯中的电荷中性点，拓扑状态预计会出现。发现封装在过渡金属二硫属化物WSe $_2$和hBN之间的单层石墨烯表现出优异的质量，迁移率高达100000 cm ^2/V/s。同时，明显的弱反局域化表明了强的自旋-轨道耦合，并发现了由于对称自旋-轨道耦合的存在而导致的大的自旋弛豫各向异性，掺杂相关的测量表明面内自旋的自旋弛豫主要由valley-Zeeman自旋-轨道耦合控制，而内禀自旋-轨道耦合在自旋弛豫中起次要作用.强自旋-谷耦合为探索石墨烯中的自旋和谷自由度提供了新的可能性，实现了自旋操纵的新概念。
2017-12-18 cond-mat.mes-hall
Giant Spin Relaxation Anisotropy in Zinc-Blende Heterostructures
自旋弛豫面内各向异性的预测的异质结构的基础上的锌-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x它表明，它表现得特别明亮，如果两个自旋弛豫机制（D'yakonov-Perel '和Rashba）的效率相当。结果表明，对于沿[0 0 1]方向生长的量子阱，自旋弛豫速率张量的主轴为[1 1 0]和[1 - 1 0].
2001-07-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Strain-tuning of spin anisotropy in single-layer phosphorene: insights from Elliott-Yafet and Dyakonov-Perel spin relaxation rates
本研究提出通过约1.2%锯齿向拉伸应变与垂直电场协同调控单层磷烯的外禀自旋–轨道耦合，实现Γ点附近持续自旋织构，并揭示高达10^5的自旋弛豫各向异性。
2025-01-10 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in non-equilibrium - Theory of energy relaxation induced by dynamical defects in diffusive nanowires
在有限的传输电压$U$的扩散铜和金量子线的非平衡分布函数$f(E,U)$表现出标度行为，$f(E,U)=f(E/eU)$，表明在这些线的异常能量弛豫过程。我们表明，在非平衡态下，无论是由磁性杂质产生的近藤效应，（单通道近藤效应）或可能通过非磁性、简并两能级系统（双通道近藤效应），产生这样的缩放行为作为一个类似Korringa的结果（伪）自旋弛豫率$\propto U$和作为低近藤强耦合区残余的杂质谱密度的阻尼幂律行为温度，但高偏压。的理论，缩放的分布函数与实验结果定量吻合，杂质浓度是唯一的可调参数。这为实验系统中存在单通道或双通道近藤缺陷提供了强有力的证据。这些结果的介观导线的退相问题的相关性进行了简要讨论。
2001-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin relaxation anisotropy in a GaAs quantum dot
我们报道了基态为1/2的GaAs量子点中的电子自旋弛豫时间T1在面内磁场的方向上具有180度的周期性。这种周期性已被预测为圆形的点，由于相互作用的Rashba和Dresselhaus自旋轨道的贡献。与这一预测不同的是，当磁场沿[1 - 10]和[1-10]晶向时，T1中的极值并不出现。这种偏离归因于椭圆形点限制势。当旋转3特斯拉的磁场时，T1的变化超过一个数量级，魔角达到约80 ms。我们从数据中推断，在我们的设备中，Rashba和Dresselhaus常数的符号是相反的。
2014-09-03 cond-mat.mes-hall
Measuring the magnetic anisotropy of the spin Hall effect and spin relaxation length in nickel and permalloy via electrical spin injection
本研究通过电自旋注入测量镍和坡莫合金中自旋霍尔角与自旋弛豫长度的磁各向异性，发现两者反向变化导致自旋-电荷转换输出近完全抵消。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall
Observation of Spin Relaxation Anisotropy in Semiconductor Quantum Wells
利用Hanle效应测量了非对称（001）AlGaAs量子阱中二维电子的自旋弛豫。提取了沿[1 - 10]、[1-10]和[001]晶向取向的自旋的三个不同自旋弛豫时间，证明了D 'yakonov-Perel'自旋弛豫机制的各向异性。半导体量子阱结构中描述自旋轨道耦合的Rashba项和Dresselhaus项的相对强度。结果表明，在所研究的结构中，Rashba自旋轨道分裂比Dresselhaus分裂强约4倍。
2006-01-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anisotropy of spin splitting and spin relaxation in lateral quantum dots
研究了强面内磁场作用下横向量子点中自旋的非弹性弛豫和自旋分裂$ε_{\mathrm{s}}$。由于g因子能量依赖性和自旋轨道耦合，$ε_{\mathrm{s}}$表现出与R.Hanson \textit{et al} [Phys.Rev.Lett. \textbf{91}，196802（2003）]。由于自旋轨道耦合的晶体各向异性，它也随磁场的面内取向而变化。自旋弛豫速率也是各向异性的，各向异性随着电场的增加而增加。当磁性长度小于GaAs点的“厚度”时，$\mathbf{B}% \Vert\lbrack100]$的弛豫比$\mathbf{B\Vert}[110]$快一个数量级。
2005-01-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Charge and spin transport in spin valves with anisotropic spin relaxation
研究了自旋轨道分裂对由大量子点和两个铁磁接触的二维电子气组成的自旋阀中电子输运的影响。在结构反转不对称（SIA）和体反转不对称（BIA）的存在下，自旋弛豫时间的巨大各向异性已被预测。我们展示了这种各向异性如何影响电子输运性质，如角磁阻和自旋转移矩。与直觉相反，各向异性自旋弛豫过程有时会增强自旋积累。
2006-10-27 cond-mat.mes-hall
Energy and phase relaxation in non-equilibrium diffusive nano-wires with two-level systems
在最近的实验中，在传输电压$U$下扩散Cu和Au量子线中的非平衡分布函数$f(E,U)$显示出标度行为，$f(E,U)=f(E/eU)$，表明具有{ \it非零} T=0散射率的非费米液体相互作用。双通道近藤（2CK）效应，可能是由简并二能级系统产生的，已知表现出这样的行为。将辅助玻色子方法推广到非平衡态，计算了含2CK杂质的$f(E,U)$.我们证明了2CK方程再现了标度形式$f(E/eU)$。对于所有测量的样品的理论，缩放的分布函数符合定量与实验结果，杂质浓度是唯一的可调参数。这提供了一个微观解释的实验，并考虑到没有其他机制产生的缩放形式是已知的日期，提供了强有力的证据，在这些系统中存在的简并两级缺陷。这些结果的相关性的问题，在介观电线的退相进行了讨论。
2001-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Characterization of spin relaxation anisotropy in Co using spin pumping
铁磁体被认为表现出强烈的各向异性自旋弛豫，自旋纵向磁化的弛豫长度显著长于自旋横向磁化的弛豫长度。在这里，我们使用自旋泵的贡献Gilbert阻尼非共线磁化的Py $_{1-x}$ Cu $_{x}$ /Cu/Co三层结构的自旋弛豫的各向异性的特征。在垂直于薄膜平面的场偏置下，Py $_{1-x}$ Cu $_{x}$和Co之间的静态磁化角可以控制从Py $_{1-x}$ Cu $_{x}$泵入Co的纵向和横向自旋电流的投影。拟合扩散输运模型得到Co中的纵向自旋弛豫长度$< 2$ nm。发现的纵向自旋弛豫长度比那些小一个数量级由电流垂直于平面的巨磁阻测量确定，但与横向自旋弛豫长度在Co确定的自旋泵。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast magneto-photocurrents as probe of anisotropy relaxation in GaAs
我们利用飞秒光激发在暴露于磁场中的GaAs晶体中诱导出超快光电流。磁光电流的时间分辨检测同时发射的太赫兹辐射进行了研究。我们发现，它们的动力学与其他光电流的动力学有很大的不同，这些光电流预计将遵循光强的时间形状。我们将这种差异归因于载流子各向异性弛豫对磁光电流的影响。我们的测量结果表明，在两个不同的时间尺度上发生的各向异性弛豫$10^{16}$ cm $^{-3}$和$5 \times 10^{17}$ cm $^{-3}$之间的载流子密度。慢时间常数约为100 fs，很可能受电子-声子散射的影响，而快时间常数约为10 fs，可能与价带有关。我们的研究不仅有助于更好地理解光感应电流的微观起源，但-更重要的是-表明磁光电流可以作为新的探头的各向异性弛豫GaAs。该技术适用于所有非中心对称的体半导体。
2016-01-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Diffusive-hydrodynamic transition in the anomalous Hall effect
本文建立二维电子气反常霍尔效应理论，研究扩散与流体动力学输运区之间的转变，并揭示不对称散射导致的霍尔电压可随坐标非平庸变化甚至改变符号。
2023-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Dephasing due to electron-electron interaction in a diffusive ring
研究了电子-电子相互作用对被磁通量穿透的圆环的弱局域化修正的影响。我们精确地计算了孤立环的路径积分，给出了孤立环的磁导率。结果以时间表示进行解释。这允许表征环中的相位相干弛豫的性质。弛豫的性质取决于时间制度（扩散或遍历），但也对磁导性的谐波$n$。相位相干弛豫对于谐波$n=0$是非指数的，而对于谐波$n\neq0$总是指数的。然后，我们考虑的情况下，一个环连接到水库，并讨论连接线的效果。我们恢复的行为的谐波预测最近由路德维希和Mirlin为一个大的周长（奈奎斯特长度相比）。我们还预测了一个新的行为时，奈奎斯特长度超过周长。
2006-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anisotropy of spin coherence in high mobility quantum wells with arbitrary magnetic fields
本文从理论上研究了在任意磁场作用下典型量子阱中自旋弛豫和退相干的各向异性。在这样的系统中，由于缺乏自旋-旋转对称性，磁场相对于主结晶方向的取向是至关重要的。对于典型的高迁移率样品，由于Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用，在运动窄化极限的弛豫各向异性进行了计算。我们还考虑了动量项的影响。虽然在文献中通常被忽略，后者被实验证明了强各向异性的观察自旋退相干测量不同的实验组，长期以来一直无法解释。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling and spin relaxation in phosphorene: Intrinsic versus extrinsic effects
用第一性原理计算研究了磷烯的自旋轨道和自旋弛豫性质。内在的自旋-轨道耦合诱导自旋混合的概率为$b^2 \approx 10^{-4}$，表现出大的各向异性，遵循磷烯的各向异性晶体结构。对于动量弛豫时间的实际值，固有（Elliott-Yafet）自旋弛豫时间为数百皮秒至纳秒。施加横向电场（模拟门控和衬底）在磷烯中产生非本征$C_{2v}$对称自旋轨道场，其激活D 'yakonov-Perel'自旋弛豫机制。结果表明，这种非本征自旋弛豫也有很强的各向异性，并可以支配的Elliott-Yafet一个足够强的电场。因此，磷基片上可以表现出一个有趣的相互作用的两个自旋弛豫机制，其各自的作用可以使用我们的结果破译。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall
Hyperfine-induced spin relaxation of a diffusively moving carrier in low dimensions: implications for spin transport in organic semiconductors
载流子的自旋与核自旋浴之间的超精细耦合是许多有机半导体中载流子自旋弛豫的主要通道。我们从理论上研究了在有机半导体的典型传输机制中，载流子在d维规则晶格上进行随机行走时的超精细诱导自旋弛豫。我们表明，在d=1和d=2的时间依赖性的空间积分自旋极化，P（t），是占主导地位的超指数衰减，跨越到一个拉伸指数尾巴在很长的时间。更快的衰减归因于随机游走轨迹的多次自相交（返回），这种情况在较低维度中更常见。我们还表明，分析和数值，返回导致P（t）的敏感性，外部电场和磁场，这种敏感性强烈依赖于系统的维数（d=1与d=3）。此外，我们详细研究了时间积分自旋极化，$σ(r)$，这可以在自旋极化电极的自旋输运实验中探测的坐标依赖性。我们表明，虽然$σ(r)$基本上是指数的，多个自相交的效果可以确定在运输测量从外部磁场和电场的自旋衰减长度的强烈依赖。
2015-03-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Theory of Spin Relaxation in Two-Electron Lateral Coupled Quantum Dots
利用高精度的数值计算，给出了GaAs双量子点中声子诱导的双电子自旋弛豫的全局定量图像。宽制度的interdot耦合，磁场的大小和方向，以及失谐的存在下，一个核浴探索。最重要的是，单重态-三重态弛豫的异常强的磁各向异性可以通过失谐切换主各向异性轴来控制：受保护的状态在失谐时变得不受保护，反之亦然。它也建立了核自旋可以主导自旋弛豫的非极化三重态，即使在高磁场，相反的共同信念。这些发现对于设计用于基于自旋的量子信息处理的量子点几何形状具有最小的环境影响。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall
Spin-relaxation anisotropy in a nanowire quantum dot with strong spin-orbit coupling
研究了强自旋轨道耦合的一维量子点中磁场方向对自旋操纵和自旋弛豫的影响。精确地得到了量子点的能谱和相应的本征函数。我们发现，无论自旋轨道耦合有多大，电偶极自旋跃迁速率作为磁场方向的函数总是具有$π$周期性。然而，声子诱导自旋弛豫速率作为磁场方向的函数仅在弱自旋轨道耦合区具有$π$周期性，并且在强自旋轨道耦合区周期性延长至$2π$。
2018-07-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-diffusive spin dynamics in a two-dimensional electron gas
本文描述了GaAs/GaAlAs量子阱中二维电子气自旋动力学的测量。光学技术，包括瞬态自旋光栅光谱，用于探测自旋极化波的弛豫率在波矢范围从零到$6\times 10^4$ cm $^{-1}$。我们发现，自旋极化寿命是最大的非零波矢，在普通的自旋扩散的基础上的预期相反，但在定量协议与最近的理论治疗扩散中存在的自旋轨道耦合。
2006-10-03 cond-mat.mes-hall
Effect of lithographically-induced strain relaxation on the magnetic domain configuration in microfabricated epitaxially grown Fe81Ga19
我们调查的光刻引起的应变弛豫的作用，在微米级的设备制造的磁致伸缩合金Fe 81 Ga 19的外延薄膜。由于光刻图案化引起的应变弛豫引起磁各向异性，该磁各向异性与磁晶和形状引起的各向异性竞争，以在稳定磁通闭合畴图案中起关键作用。我们使用磁成像，微磁计算和线性弹性模型来研究接近蚀刻结构边缘的区域。由于由逆磁致伸缩效应引起的感生磁各向异性，该高应变边缘区域对磁畴配置具有显著影响。我们调查之间的竞争的应变引起的和形状引起的各向异性能量，以及由此产生的稳定的域配置，作为酒吧的宽度减少到纳米级范围。在设计基于高磁致伸缩材料的混合磁电自旋电子器件时，理解这种行为将是重要的。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Shot noise in diffusive conductors: A quantitative analysis of electron-phonon interaction effects
本文利用漂移-扩散-朗之万方程，定量地分析了在电子-电子相互作用的情况下，电子通过与声子相互作用的能量弛豫对扩散导体中散粒噪声的影响。我们已经发现，噪声功率$ S_I(ω)$（在低和高观测频率$ω$）下降到其“介观”值的一半，只有在$β\gtrsim 100,$，其中$β$是样本长度$L$的能量弛豫长度$l_{% {\rm ph}}$（后者可能是大得多，然后退相长度）的比率。这特别意味着，在低温下，即使当$L\sim 10^{-2}$ -- $10^{-1}$ cm时，散粒噪声也可能很大，并且导体在任何其他方面都是“宏观的”。
1998-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Theory of Spin Relaxation Anisotropy in Graphene with Proximity-Induced Spin-Orbit Coupling
通过邻近效应在石墨烯中诱导相当大的自旋-轨道相互作用被确立为利用二维狄拉克费米子进行自旋电子学的成功途径。半导体过渡金属二硫属化物（TMD）是石墨烯的理想补充，因为它们具有强的内在自旋轨道耦合（SOC）和自旋/谷选择性光吸收，这允许全光学自旋注入石墨烯。在这项研究中，我们提出了一个微观理论的自旋动力学在弱无序石墨烯样品受到均匀的邻近诱导的SOC实现在石墨烯/TMD双层。采用含时微扰方法导出了高电子密度下自旋动力学的自旋布洛赫方程。各种情况下进行预测，取决于一个微妙的竞争之间的界面诱导Bychkov-Rashba和自旋谷（塞曼型）的相互作用和谷内间散射率的比率。对于弱SOC，与无序诱导的准粒子加宽相比，面外与面内自旋寿命的各向异性比$ζ=τ_{s}^{\perp}/τ_{s}^{\parallel}$在定性上与Cummings及其同事最近提出的弱波动SOC场中的自旋玩具模型一致[PRL 119，206601（2017）]。在良好分辨的SOC的相反制度中，获得了定性不同的公式，其可以在以石墨烯层中的均匀邻近诱导的SOC为特征的超净异质结构中进行测试。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetization relaxation in ferromagnetic multilayers with variable interlayer exchange coupling
研究了F $_1$ /f/F $_2$ /AF多层膜的铁磁共振线宽及其各向异性，其中间隔层f的居里点低于强铁磁层F $_1$和F $_2$.层间交换耦合在磁化弛豫中的作用是通过改变间隔层的厚度实验确定的。结果表明，较强的层间耦合，通过较薄的间隔增强了外铁磁层之间的微波能量交换，与F $_2$交换拖动F $_1$中的共振进动的磁化。还观察到较弱的镜像效应：F $_1$的磁化可以被F $_2$中的进动交换拖曳，这导致反阻尼和更窄的FMR线宽。一个理论被开发来模拟测量的数据，它允许分离系统中的磁弛豫的各种贡献。对层间耦合常数、铁磁共振线宽的面内各向异性、磁各向异性场的色散等关键物理参数进行了定量分析。这些结果将有助于设计基于热辅助开关的高速磁性纳米器件。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall
Giant anisotropy of spin relaxation and spin-valley mixing in a silicon quantum dot
在硅量子点中，在通常称为“热点”的特定磁场下，由于强的自旋谷混合，电子自旋弛豫速率（T_1^（-1））可以急剧增强。在这里，我们实验发现，与78.2 ${\pm}$ 1.6 $μ$ eV的谷分裂，这个热点在自旋弛豫可以被抑制超过2个数量级时，面内磁场是在一个最佳的角度，约9°从[100]样品平面。这种方向各向异性表现出具有180°周期性的正弦调制。我们解释了这种调制的幅度和相位使用一个模型，占自旋谷混合和intravalley自旋轨道混合。通过将电场和谷分裂调谐到268.2 ${\pm}$ 0.7 $μ$ eV，也证实了这种现象的普遍性。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Energy relaxation in the spin-polarized disordered electron liquid
研究了自旋极化无序电子系统在扩散区的能量弛豫。导出了电子-电子碰撞积分核显式依赖于电子磁化强度的量子动力学方程。结果表明，非弹性散射率与电子系统的自旋极化率呈非单调关系。
2007-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Diffusive transport in Weyl semimetals
扩散是自然界中普遍存在的一种现象，在具有足够阻尼的系统中，扩散是粒子数守恒和局域性的结果。在本文中，我们考虑在大量的外尔半金属，这是奇异的量子材料，最近相当感兴趣的扩散过程。为了做到这一点，我们首先明确实施的分析方案，其中各向异性散射振幅的障碍被纳入到图形响应函数形式主义计算的“扩散”。这样得到的结果与玻尔兹曼输运方程或重整化均匀流顶点计算的输运系数是一致的，因为它应该是。因此，我们表明，扩散系数的计算应涉及的运输寿命，而不是准粒子寿命。使用这种方法，我们然后计算的密度响应函数外尔半金属和发现一个非常规的扩散过程，是显着慢于传统的扩散。这引起了松弛过程，表现出拉伸指数衰减，而不是通常的指数扩散松弛。这一结果，然后解释了使用模型的热激发准粒子扩散与扩散系数是强烈依赖于它们的能量。我们阐明了在这个新的过程中所涉及的各种能量和时间尺度的作用，并提出了一个实验，通过该实验可以观察到这个过程。
2013-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Inelastic scattering and shot noise in diffusive mesoscopic conductors
本文对计算扩散导体中有限频率散粒噪声的漂移-扩散-朗之万方法作了简要的总结。本演示文稿中包含两个新结果。首先，我们得到一个简单的（但准确的）唯象表达式的半经典分布函数的电子在电子-电子散射的存在。其次，它表明，在薄的样品，低频散粒噪声可能是大的，即使样品长度是远远大于电子-声子弛豫长度。
1999-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Extrinsic Spin-Orbit Coupling and Spin Relaxation in Phosphorene
本文导出了一个描述单层黑磷分子在自旋轨道耦合和外加电场作用下导带的有效哈密顿量。包络函数近似以及对称性参数和Lowdin分区被用来获得非本征自旋轨道耦合。由此产生的自旋分裂出现在四阶微扰项，并被证明是线性的外部电场的大小和原子的自旋轨道耦合的强度，类似于Bychkov-Rashba表达式，但具有面内各向异性。各向异性取决于导带与能量相近和较远的其它带之间的耦合。传导电子的自旋弛豫，然后计算内的Dyakonov-Perel机制，其中动量散射随机化的自旋系综的极化。我们展示了各向异性费米轮廓和各向异性非本征自旋分裂对自旋弛豫时间各向异性的贡献。衬底中的散射中心被认为是具有屏蔽库仑势的带电杂质。
2019-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vanishing spin-Hall current in a diffusive Rashba two-dimensional electron system: A quantum Boltzmann equation approach
本文用量子Boltzmann方程分析了二维Rashba扩散电子系统的自旋霍尔效应。在自洽玻恩近似的框架内，我们考虑了无序诱导的准经典弛豫，准粒子的碰撞加宽，以及碰撞内场效应对自旋霍尔动力学的作用。我们提出了一个分析证明，自旋霍尔电流消失，独立的耦合强度，准粒子加宽，温度和各向同性散射势的具体形式。在螺旋度的基础上的碰撞项的总和关系也进行了检查。
2006-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relaxation in Ordered Assembly of Magnetic Nanoparticles
利用计算机模拟研究了磁性纳米颗粒（MNP）二维（$l^{}_x \times l^{}_y$）阵列的弛豫特性随纵横比$A^{}_r=l^{}_y/l^{}_x$、偶极相互作用强度$h^{}_d$和各向异性轴取向的变化。假设所有MNP的各向异性轴具有相同的方向，$α$是取向角。无论$α$和$A^{}_r$如何，磁化衰减曲线的函数形式都与$h^{}_d\leq0.2$完全指数衰减。在$h^{}_d\approx0.4$处存在弛豫行为的转变;对于$α\leq45^\circ$，磁化弛豫缓慢;对于$α>45^\circ$，磁化弛豫迅速。有趣的是，无论$α$如何，它对$h^{}_d>0.6$都迅速衰减。这是因为偶极相互作用在这种情况下促进反铁磁耦合。在高各向异性体系（$A^{}_r\geq25$）中，$α$对磁弛豫有很强的影响.有趣的物理学在一个巨大的纵横比$A^{}_r=400$的情况下展开。有一个快速衰减的磁化与$α$，即使是弱相互作用的MNP。值得注意的是，由于铁磁耦合占主导地位，即使$h^{}_d=0.4$和$α=0^\circ$具有中等值，磁化强度也不会放松。令人惊讶的是，存在从饱和（+1）到$-1$状态的完全磁化反转。在这种情况下，偶极场和各向异性轴倾向于彼此反平行地对准。对于小的$h^{}_d$和$A^{}_r\leq25.0$，有效Néel弛豫时间$τ^{}_N$弱依赖于$α…
2021-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation in asymmetrical heterostructures
从理论上研究了非对称A $_3$ B $_5$异质结构中由D 'yakonov-Perel'机制引起的电子自旋弛豫.在很宽的结构参数和温度范围内，总自旋弛豫各向异性被证明。推导了GaAs基异质结和三角形量子阱的自旋弛豫速率依赖关系。计算表明自旋弛豫时间有几个数量级的差异。
2000-11-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spin Relaxation in Quasi-1D GaAs Mesowires: Control via Electric Field and Aspect Ratio
我们报告的GaAs准一维介线的自旋弛豫的测量，依赖于自旋噪声光谱，从而增加到现有的体的自旋弛豫研究在散装，二维和零维系统。除了温度和磁场的依赖性，我们修改的自旋弛豫时间，通过施加的电场和纵横比的中间线，这表明可扩展的自旋电子器件具有可控的自旋弛豫是可以实现的。总的来说，我们观察到更高的自旋弛豫时间相比，散装与自旋噪声表现出Dyakonov-Perel散射和其他散射行为的中间线。光谱自旋噪声数据部分解释通过Glazov-Sherman模型，其中，扩散和弹道自旋弛豫占。
2021-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transient anomalous diffusion in periodic systems: ergodicity, symmetry breaking and velocity relaxation
研究了在周期势场中运动的惯性布朗粒子的远平衡输运。如最近对于SQUID棘轮动力学（Spiechowicz J. & Luczka J. Phys. Rev. E 91，062104（2015））所检测到的，粒子位置与其平均值的均方差可能涉及三个不同的中间扩散机制，尽管是扩展的扩散机制：最初是超扩散，然后是亚扩散，最后是渐近长时间限制中的正常扩散。尽管这些异常是瞬态效应，但它们的寿命可能比设置的特征时间尺度长很多很多个数量级，并且对温度或潜在不对称性等系统参数非常敏感。在本文中，我们揭示了与系统的遍历性，对称性破缺的周期势和超低松弛的粒子速度向其稳定状态的扩散异常的机制。类似的扩散行为序列可以在各种系统中检测到，包括，除其他外，在随机电位的胶体颗粒，玻璃形成液体和粒状气体。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Giant magnetic anisotropy and tunnelling of the magnetization in Li2(Li_{1-x}Fe_x)N
大的磁各向异性和磁性是功能磁性材料的关键性质，并且通常与稀土元素相关。在这里，我们显示了一个极端的，单轴磁各向异性和磁滞的出现在Li 2（Li 1-xFex）N。外推的220特斯拉的磁各向异性场和在2开尔文下超过11特斯拉的磁性场优于所有已知的硬铁磁体和单分子磁体（SMM）。磁滞回线和弛豫现象中的台阶与SMM惊人的相似性在x << 1时特别明显，表明存在纳米级磁性中心。量子隧穿，在温度无关的松弛和弛豫率，偏离阿耳忒弥斯行为和弛豫的阻塞的形式，占主导地位的磁性高达10开尔文。简单的晶体结构、大单晶的可用性以及改变Fe浓度的能力使得Li 2（Li 1-xFex）N（i）成为研究高温下宏观量子效应的理想模型系统和（ii）成为新型功能磁性材料的基础。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Using Programmable Graphene Channels as Weights in Spin-Diffusive Neuromorphic Computing
基于石墨烯的自旋扩散（GrSD）的神经网络，在这项工作中，利用本地可调的自旋输运的石墨烯和纳米磁体的非挥发性。通过使用静电门控石墨烯作为自旋电子突触，可以在自旋域中执行加权求和操作，同时可以使用电荷域中的电路对权重进行编程。耦合到磁动力学的四分量自旋/电荷电路模拟用于显示神经元突触功能的可行性，并量化不同自旋弛豫机制下石墨烯的模拟加权能力。通过实现无晶体管权重实现，石墨烯自旋扩散神经网络将每个细胞突触的能耗降低到0.08-0.32 fJ，并且与其数字对应物相比实现了显著更好的可扩展性，特别是随着突触的数量和位精度的增加。
2017-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.app-ph
