Macrospin Tunneling and Magnetopolaritons with Nanomechanical Interference
我们从理论上解决纳米机械谐振器耦合到磁性纳米粒子的宏自旋的量子动力学的瞬子和微扰的方法。我们证明了纳米机械干涉抑制相反的磁化之间的隧道效应。通过将宏观自旋近似为二能级系统,我们描述了磁极化子及其干涉破坏。这些预测可以通过连接到纳米机械桥上的分子磁体进行实验验证。
2011-04-25 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference Effects in InAs Semiconductor Nanowires
我们报道了与超导电极强耦合的InAs半导体纳米线的量子干涉效应。在正常状态下,普遍的电导波动作为磁场,温度,偏压和栅极电压的函数进行了研究。结果被发现是在良好的协议与弱无序一维导体的理论预测。在超导状态下,波动幅度增强了一个因素高达~ 1.6,这是由于通过Andreev反射的电荷传输的两倍。在4.2 K的温度下,电导波动几乎完全被抑制,纳米线电导表现出以e^{2}/h为步长的反常量子化。
2007-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting insulators and localization of Cooper pairs
电子器件和电路的快速小型化要求对纳米尺度上的波动现象有深刻的理解。超导纳米线--作为这种器件的重要组成部分--可能会严重地受到波动的影响,这种波动往往会破坏长程序并抑制超导性。特别是,量子相位滑移(QPS)在低温下扩散可能会将准一维超导体变成电阻器或绝缘体。在这里,我们介绍了一个物理概念的量子点控制的本地化的库珀对,甚至可能发生在均匀的纳米线没有任何电介质的障碍是一个基本的表现在超导体中的通量-电荷的二元性。我们证明-实验和理论-在“绝缘”状态的深处,这种纳米线实际上表现出非平凡的叠加超导性和弱库仑阻塞的库珀对产生的量子隧穿磁通量穿过导线。
2021-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum interference due to crossed Andreev reflection in a d-wave superconductor with two nano-contacts
理论研究了d波超导体和两条量子线组成的混合纳米结构中的交叉Andreev反射。当超导体的(110)取向表面与平行且彼此靠近放置的导线接触时,通过交叉Andreev反射形成Andreev束缚态。在隧道接触的情况下,电导具有远低于间隙结构的两个共振峰。这些峰来自空穴波函数的成键和反键Andreev束缚态。
2006-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Interference Effects in Electronic Transport through Nanotube Contacts
量子干涉对纳米管接触的电子输运有显著的影响。在最佳构型中,管间电导可以接近完美纳米管($4e^2/h$)的管间电导。的最大电导迅速增加的接触长度高达10 nm,超过它表现出长波长振荡。这是由于在接触区域的谐振腔状干涉现象。对于两个同心纳米管,对称破缺将最大管间电导从$4e^2/h$减小到$2e^2/h$。本文所讨论的现象可以作为构建纳米管电子电路和高速纳米机电器件的基础。
2003-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Interference in Graphene Nanoconstrictions
我们报道了量子干涉效应在化学气相沉积石墨烯纳米收缩的电导制造使用反馈控制电燃烧。所观察到的多模法布里-珀罗干涉可以归因于在通道内的潜在步骤处的反射。观察到尖锐的反共振特征与Fano线的形状。理论模型表明,这些法诺共振是由于压缩,耦合到离域状态,也引起了法布里-珀罗干涉图案内的本地化状态。这项研究为石墨烯纳米收缩中两种基本形式的量子干涉之间的相互作用提供了新的见解。
2016-09-07 cond-mat.mes-hall
Superconducting Quantum Interference Devices Made of Sb-doped Bi2Se3 Topological Insulator Nanoribbons
报道了用Sb掺杂的Bi_2Se_3拓扑绝缘体(TI)纳米颗粒(NR)与PbIn超导电极接触制成的超导量子干涉器件(SQUID)的制备和表征。当外加磁场沿NR轴方向作用时,由于一维子带的存在,TI NR表现出周期性的磁导振荡,即所谓的Aharonov-Bohm振荡。在PbIn电极的超导转变温度以下,我们观察到超导电流流过TI NR基SQUID。临界电流随垂直于SQUID环的磁场周期性地调制,揭示了周期性对应于超导通量量子。我们的实验观测有助于探索TI NR中的Majorana束缚态,为开发拓扑量子信息器件提供了希望。
2020-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nano Superconducting Quantum Interference device: a powerful tool for nanoscale investigations
纳米尺度的磁传感是纳米科学中一个很有前途的研究课题。事实上,磁成像是探测生物、化学和物理系统的有力工具。对磁性分子、纳米粒子、单电子、冷原子云等小自旋团簇的研究是未来几年应用和基础研究中最具挑战性的课题之一。特别是磁性纳米粒子的研究对于现代材料科学及其相关技术应用,如磁流体、磁制冷和生物医学应用,包括药物输送、热疗癌症治疗和磁共振成像造影剂,起着基础作用。在这个框架中,一些努力已经致力于开发一个高灵敏度的磁性纳米传感器推动传感能力的个人自旋水平。在不同的磁传感器中,超导量子干涉器件(SQUID)表现出超高的灵敏度,并广泛应用于许多应用中。近年来,人们已经证明,可以有效地测量纳米物体的磁响应,通过使用一个非常小的敏感区域的SQUID(nanoSQUID)。事实上,传感器噪声,表示在基本磁矩(自旋或玻尔磁子),是线性依赖于SQUID环边长。为此,SQUID已经逐渐小型化,以提高灵敏度,直到每单位带宽的几个自旋。相对于其他技术,nanoSQUID提供了直接测量小自旋系统中磁化变化的优势。在这篇综述中,我们将重点介绍nanoSQUID及其应用。特别是,我们将讨论的动机,理论方面,制造技术,不同的nanoSQUID和相关的纳米级应用。
2015-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle interference and quantum confinement in a correlated Rashba spin-split 2D electron liquid
在具有强自旋轨道耦合的系统中利用反转对称性破缺(ISB)有望通过电场控制自旋-这对于实现自旋电子器件的小型化至关重要。实现这一承诺需要一个二维电子气的自旋进动长度短于自旋相干长度和一个大的自旋分裂,使自旋操纵可以实现超过纳米的长度尺度。最近,过渡金属氧化物终端的铜铁矿氧化物被发现表现出大的Rashba自旋分裂主导的ISB。在这个极限下,费米表面呈现出与弱ISB相同的自旋纹理,但轨道纹理完全不同,这引起了关于准粒子散射效应的问题。我们证明了与传统Rashba系统相关的自旋-轨道选择规则在这种关联电子液体中是真实的自旋选择规则,并通过准粒子干涉成像确定了它的自旋相干长度。
2021-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fabrication and Characterization of Superconducting Quantum Interference Device using (Bi_{1-x}Sb_x)_2Se_3 Topological Insulator Nanoribbons
报道了由(Bi_{1-x} Sb_x)_2Se_3拓扑绝缘体(TI)纳米颗粒(NR)与Pb_(0.5)In_(0.5)超导电极连接制成的超导量子干涉器件(SQUID)的制备和电输运性质。在超导Pb_(0.5)In_(0.5)电极的转变温度以下,由于磁通量子化,在垂直于平面的磁场作用下,在TI NR SQUID中观察到临界电流的周期振荡。输出电压也作为外部磁场的函数进行调制。此外,SQUID显示电压调制包络,其被认为代表每个单个结的Fraunhofer样图案。TI NR SQUID的这些性质将为研究Majorana费米子提供一种有用的方法。
2018-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scanning superconducting quantum interference device on a tip for magnetic imaging of nanoscale phenomena
我们描述了一种新型的扫描探针显微镜的基础上超导量子干涉器件(SQUID),驻留在一个尖锐的尖端的顶点。将SQUID-on-tip粘到石英音叉上,该音叉允许在几nm的尖端-样品分离处进行扫描。SQUID的磁通量灵敏度为1.8 μ 0/Hz^{1/2},空间分辨率约为200 nm,还可以进一步提高。这种高灵敏度、空间分辨率、带宽和与样品非常接近的组合为研究纳米尺度上的动态磁现象提供了强大的工具。SQUID的尖端显微镜的潜力证明了通过成像的涡旋晶格和超导体中的局部AC磁响应。
2012-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Niobium Quantum Interference Microwave Circuits with Monolithic Three-Dimensional (3D) Nanobridge Junctions
本文提出在铌微波谐振器中单片集成三维纳米桥超导量子干涉器件,通过氖离子束铣削实现,获得与铝器件相当的非线性性能且工作参数范围更大,为混合量子系统应用奠定基础。
2023-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Electron interference in ballistic graphene nanoconstrictions
我们已经实现了在SiC台面结构的侧壁上生长的弹道石墨烯纳米带的纳米尺寸收缩。我们设备的高质量允许观察许多电子量子干涉现象。在不同的温度下,通过原位传输测量来探测法布里-珀罗类共振的传输。共振的能量由收缩的尺寸决定,而收缩的尺寸可以使用STM光刻精确控制。测量的电导的温度和尺寸的依赖性与紧束缚计算定量一致。即使在室温下,这些干扰效应也是可见的,这一事实使得所报道的器件作为未来碳基电子器件的构建模块具有吸引力。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall
Sagnac interference in Carbon nanotubes
当两个干涉的反向传播光束穿过一个环路时,Sagnac干涉模式出现,但是它们的速度被少量$2u$失谐,其中$v_{R/L}=v_F\pm u$。在本文中,我们进行了微扰非平衡计算的Sagnac干涉在单通道线以及扶手椅纳米管环。我们研究了Sagnac电导振荡对温度和相互作用的依赖性。我们发现Sagnac干涉并没有被强相互作用破坏,而是变得弱依赖于速度失谐$u$。在扶手椅型纳米管与典型的相互作用强度,$0.25 \leq g \leq 0.5$,我们发现,观察干涉效应所需的温度,$T_{SAG}$也只有弱依赖于相互作用,并增强了8倍,相对于观察法布里-珀罗干涉在同一系统,$T_{FP}$所需的温度。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Andreev interference in the surface accumulation layer of half-shell InAsSb/Al hybrid nanowires
了解载流子在III-V纳米线的空间分布接近耦合到超导体的混合量子器件的基础上的实验的设计和解释是很重要的。本文利用平行磁场中的Andreev干涉研究了InAsSb/Al纳米线的栅相关表面积累层。均匀的混合纳米线和具有短约瑟夫森结的装置制造的阴影光刻,表现出周期性调制的开关电流。周期对应于通过纳米线直径的通量量子,并且与占据圆柱形表面累积层的Andreev束缚态一致。空间分布是可调的门电位从静电模型的预期。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall
Manipulating optical signals at sub-wavelength scale by planar arrays of metallic nanospheres: Towards plasmonic interference devices
我们表明,干涉可以是全光开关和其他纳米等离子体干涉器件(PID)的工作原理。从理论上研究了两类平面等离子体波导的光学响应:弯曲链和Y型密集金属纳米球结构。我们研究对称的Y形阵列作为一个例子的全光开关,并证明,有效的相位和幅度敏感的控制输出信号可以实现由于干涉效应。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Superconducting Quantum Interference Devices based on InSb nanoflag Josephson junctions
本文制备并研究基于 InSb 纳米旗约瑟夫森结的 SQUID,通过栅压调控干涉与高次谐波效应,测得低磁通噪声并验证其纳米磁测潜力。
2025-04-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Sagnac interference in Carbon nanotube loops
本文研究了纳米管环中的电子干涉。电导作为所施加的电压的函数被示出振荡由于在两个相反的方向上穿过环路的电子束之间的干扰,具有略微不同的速度。这些振荡相对于栅极电压的周期,以及出现的效果所需的温度,被证明是远远大于相关的法布里-珀罗干涉。这种效应类似于光干涉仪中的Sagnac效应。我们计算了相互作用对振荡周期的影响,结果表明,即使相互作用破坏了对称自旋通道中速度的近简并性,缓慢的干涉效应仍然存在。
2006-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hybrid Electrothermal Simulation of a Three-Dimensional Fin-Shaped Field-Effect Transistor Based on GaN Nanowires
近年来,三维GaN基晶体管因其显著提高的输出功率、更好的栅极可控性和更短的沟道以实现加速和小型化而得到了广泛的研究。然而,在热模拟中,使用传统的傅立叶定律和块体材料特性,这样的器件的热分析通常被过度简化。在这方面,可以通过耦合的声子和电子蒙特卡罗模拟来实现精确的温度预测,该模拟跟踪各个声子和电子的运动和散射。然而,沉重的计算负荷往往限制这种模拟纳米器件,而真正的芯片是毫米到厘米的大小。这个问题可以通过一种混合模拟技术来解决,该技术对远离热点的区域采用傅立叶定律。使用这种技术,精确的MEMS模拟进行了基于GAN晶体管,以揭示这种设备的温度上升。
2017-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-wave interference patterns created by spin-torque nano-oscillators for memory and computation
纳米磁体的磁化动力学已经引起了广泛的兴趣,因为它被预测,直流电流流过薄磁性层可以创建自旋波激发。这些激发是由于自旋动量转移,传导电子和背景磁化之间的自旋角动量的转移,使新类型的信息处理。在这里,我们展示了如何自旋力矩纳米振荡器(STNO)阵列可以创建用于存储器和计算的传播自旋波干涉图案。分布在薄膜上的忆阻应答器响应于阈值隧道磁阻(TMR)值,从而检测自旋波并产生新的激励图案。我们将展示如何组的转发器创建共振(混响)自旋波干涉图案,可用于多波计算的算术和布尔函数和信息存储。
2010-09-15 cond-mat.mes-hall
Backscattering in carbon nanotubes : role of quantum interference effects
对于类似的无序,背散射贡献的导电性,无关的金属单壁碳纳米管,被证明是掺杂的半导体系统,如在实验中发现的,变得更加显着。在多壁纳米管的情况下,壳层间耦合进一步示出,以提高“金属”双壁的背散射的贡献,而它仍然是微不足道的“金属/半导体”双壁系统。这支持MWNT是接近电荷中性点的长弹道导体。
2001-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Theoretical Studies of Quantum Interference in Electronic Transport Through Carbon Nanotubes
我们研究了单壁碳纳米管中的相干电子输运。在计算中,多次散射的接触和干涉过程被考虑在内。电导是来自不同通道的贡献的组合。我们还研究了铁磁电极系统中的自旋相关输运。磁阻很大,并且显示出很大的振荡,在某些情况下甚至可以是负的。
2002-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum interference and the time-dependent radiation of nanojunctions
利用最近发展的时间相关的Landauer-Büttiker形式主义和Jefimenko的延迟解的麦克斯韦方程组,我们展示了如何计算的时间相关的电磁场所产生的电荷和电流密度的纳米结的平衡。然后,我们将这种形式主义的苯环结,并表明,几何相关的量子干涉效应可以用来控制附近的分子的磁场。然后,将分子结视为量子发射体,我们证明了在非局部辐射功率中局部分子几何结构的清晰特征。
2021-02-01 cond-mat.mes-hall
Nanopatterning by Laser Interference Lithography: Applications to Optical Devices
本文系统地综述了激光干涉光刻技术在纳米图形制作中的应用及其在光学器件中的应用。LIL是一种不使用掩模而在大面积上进行简单、快速工艺的图案化方法。LIL是一种用于定义大面积、纳米级、周期性图案化结构的强大技术。图案被记录在光敏介质中,该介质对与两个或多个相干光束的干涉相关联的强度分布作出非线性响应。用LIL产生的光致抗蚀剂图案是进一步制造纳米结构和生长功能材料的平台,功能材料是器件的构建模块。综述了利用LIL制作的定向纳米光子学、表面等离子体共振(SPR)、大面积薄膜反射器和抗反射器等光学和光子器件的研究进展。展望未来的方向LIL和新兴的应用在其他领域。
2014-02-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum interference structures in the conductance plateaus of gold nanojunctions
断裂金属纳米结的电导表现出平台与突然跳跃交替,分别对应于稳定原子构型和原子重排的拉伸。我们调查的电导高原的结构都通过测量高原的斜率对单个结的电压依赖性,并通过详细的统计分析大量的接触。虽然结的原子离散性对电导的演化起着基础性的作用,但我们发现电导平台的精细结构在很大程度上是由量子干涉现象决定的。
2004-02-24 cond-mat.mes-hall
Phonon interference in the array of carbon nanotubes
一维阵列的单壁碳纳米管,相互作用的范德华力,被认为是动力学。分子动力学模拟结果表明,纳米管的相互位移和管壁的变形都发生在低频振荡区域。在弹性薄壳理论的框架下,建立了考虑两种纳米管运动的复合模型。这样的方法使我们能够减少问题的动力学的双参数线性晶格接触相互作用。色散关系表示解析和多通道传播,结果声子干涉(声学模拟的法诺共振)观察到的阵列的不规则性的存在下。后者可以用冗余的纳米管形成,这些纳米管放置在相邻位置之间的凹槽中的阵列上。用传输矩阵法计算了几种典型结构的透射率。
2021-08-21 cond-mat.mes-hall
Nanoscale Confinement Enhances Ultrafast Demagnetization
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);Fritz Haber Institute of the Max Planck Society(马克斯·普朗克 Fritz Haber 研究所);Faculty of Physics and Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE), University of Duisburg-Essen(杜伊斯堡-埃森大学物理学院与杜伊斯堡-埃森纳米集成中心);Department of Physics, University of Konstanz(康斯坦茨大学物理系);Technical University of Applied Sciences Wildau(维尔道应用技术大学);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH(柏林亥姆霍兹材料与能源中心);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器中心);Department of Physics, TU Dortmund University(多特蒙德工业大学物理系);Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所)
通过超快实验和第一性原理计算,发现Fe薄膜厚度小于10 nm时退磁幅度显著增大(2 nm时增加约75%),归因于界面处自旋有序的局部减弱。
2026-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Adiabatic quantum pumping in an Aharonov-Bohm loop and in a Si-like nanowire: Role of interference in real space and in momentum space
在两种不同的一维晶格模型中研究了干涉效应对绝热量子抽运产生的电流的影响。第一个模型包含一个Aharonov-Bohm(AB)环内的紧结合链的晶格网站。静态AB相示出强烈影响回路的两个臂之间的干扰,作为泵送电流的开关和调节器。第二个模型模拟泵浦半导体间接带隙,利用紧束缚链与次近邻耦合。该模型具有不同的费米波矢简并导带态之间的干扰签名。
2007-03-02 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Quantum Interference in Single-Wall Carbon Nanotubes with Ferromagnetic Contacts
本文报道了在单壁碳纳米管与高透明铁磁电极接触时自旋感生磁电阻效应的实验观察。在线性制度的自旋诱导的磁阻振荡与栅极电压在定量协议的计算的基础上的Landauer-Buttiker模型为独立的电子。与这种解释相一致,我们发现偏置引起的振荡的自旋诱导的磁电阻信号的尺度上的纳米管中的水平间距的证据。在较高的偏压下,自旋感生磁电阻消失,因为从铁磁电极注入的有效自旋极化急剧下降。
2006-06-18 cond-mat.mes-hall
Anomalous Diffusion and Quantum Interference Effect in Nano-scale Periodic Lorentz Gas
亚微米技术的最新进展使得将二维电子气限制在高迁移率半导体异质结构中成为可能。这种由电子耗尽的圆形障碍物组成的晶格结构被称为量子反点晶格,或量子洛伦兹气体系统。利用半经典散射理论,我们证明了有限尺寸开放Lorentz气体系统中的量子干涉可以反映正常和反常扩散之间的差异,即,莱维航班。
2000-12-28 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Nanomechanical characterization of quantum interference in a topological insulator nanowire
石墨烯和拓扑绝缘体(TI)中二维无带隙狄拉克费米子的发现引发了对其独特电子性质应用的广泛研究。三维绝缘体中的无隙表面态表明了具有非平凡Z2不变量的物质的独特拓扑相,该不变量可以通过角分辨光电子能谱或磁阻量子振荡来验证。在TI纳米线中,无带隙表面态在电导中表现出Aharonov-Bohm(AB)振荡,这种量子干涉效应伴随着传输中横向一维模式数量的变化。因此,虽然这种纳米线的态密度(DOS)预计会显示这种AB振荡,但这种效应尚未观察到。在这里,我们采用纳米力学测量,揭示AB振荡的拓扑绝缘体的DOS。所研究的TI纳米线是嵌入在电路中的机电谐振器,并且来自DOS振荡的量子电容效应调制电路电容,从而改变弹性常数以产生机械谐振频率偏移。纳米机械谐振器的小的有效电容和高的品质因数促进了从表面态DOS的量子电容效应的检测,因此本技术可以扩展到研究纳米尺度的各种量子材料。
2019-02-08 cond-mat.mes-hall
Interference and Interaction in Multiwall Carbon Nanotubes
我们报告的平衡电阻R和隧道光谱dI/dV测量获得的单多壁纳米管接触的四个金属金手指从上面。在低温下,量子干涉现象主导磁阻效应。推导了相位相干长度和弹性散射长度。因为后者是纳米管的圆周的顺序,运输是准弹道。这一结果是支持的dI/dV光谱,这是在良好的协议,由于一个完美的单壁管预期的一维子带的状态密度(DOS)。作为温度T的函数,电阻随着T的降低而增加,并在大约100 ℃时饱和。1-10所有测量的纳米管的K。R(T)与石墨烯的能量依赖性DOS无关,而是主要由相互作用和干涉效应引起的。在一个相对较小的电压规模为10毫电子伏,观察到的dI/dV,这与Luttinger液体理论的纳米管的赝能隙。由于我们使用了基于费米-液体和Luttinger-液体理论的量子扩散来理解我们的结果,因此本文的大部分内容都致力于仔细讨论我们的所有结果。
1999-05-11 cond-mat.mes-hall
Quantum interference engineering of nanoporous graphene for carbon nanocircuitry
自下而上制备的碳纳米结构由于其原子级精确和多功能的结构而成为未来碳基纳米电子学的有前途的平台。一个重要的突破是最近制备的纳米多孔石墨烯(NPG)作为一个有序的共价阵列的石墨烯纳米带(GNRs)。在NPG中,GNR可以被认为是电子优先移动的1D电子纳米通道,突出了NPG在碳纳米电路中的潜力。然而,桥接GNR的π-共轭键引起各个1D通道之间的电子串扰,导致空间分散的电子电流。在这里,我们提出了一种化学设计的桥梁,导致破坏性的量子干涉,这阻止了NPG中GNRs之间的串扰,电子隔离它们。我们的多尺度计算表明,注入电流可以保持局限在一个单一的,0.7 nm宽,GNR通道的距离长达100 nm。因此,这项工作中开发的概念为未来碳纳米电路的量子设计提供了重要的成分。
2019-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Quantum interference oscillations of the superparamagnetic blocking in an Fe8 molecular nanomagnet
我们表明,动态磁化率和超顺磁阻塞温度的Fe 8单分子磁铁振荡的磁场Hx沿其硬磁轴上施加的功能。这些振荡与连接两个激发磁态的不同自旋隧道路径之间的量子干涉有关,由Hx调谐。振荡周期由基态S=10和激发态多重态之间的量子混合决定。这些实验使我们能够量化这种混合。我们发现Fe_8的磁基态中激发多重态的重量约为11.6%。
2013-07-15 cond-mat.mes-hall
Quantum interference of surface states in bismuth nanowires probed by the Aharonov-Bohm oscillatory behavior of the magnetoresistance
我们报告的观察单个单晶铋纳米线上的Aharonov-Bohm相的磁通量线程线的低温电阻的依赖性。在高达14 T的磁场中研究了55和75 nm的线。对于55 nm的纳米线,在超过4 T的磁场下观察到的0.8和1.6 T的纵向磁阻周期被分配给h/2 e到h/e磁通量调制。在75纳米线中观察到相同的振荡模式。所观察到的效果是一致的Bi表面的模型,其中表面状态引起的高有效质量的载流子,形成一个高导电管周围的纳米线的显着人口。在55纳米的纳米线,表面带的费米能量估计为15毫电子伏。由于在管中的量子干涉的表面态带的子带结构的磁阻振荡的解释。
2007-02-15 cond-mat.mes-hall
Meta-Optics with Lithium Niobate
超颖表面(工程纳米结构的2D集合体)的快速发展目前正在促进许多光学功能和设备向亚波长尺寸的小型化的稳定驱动。光学超颖表面的材料平台正在迅速扩大,在过去的几年里,我们看到从具有强非线性和电光特性的高折射率,高透明材料中建立超光学元件的浪潮。晶体锂离子(LN)是集成光子学的首选材料,由于其大的电光系数、二阶非线性响应和从可见光到中红外的宽透明窗口,在未来的元光学器件中显示出巨大的前景。纳米纤维技术的最新进展确实标志着LN平台小型化的新里程碑,从而实现了基于LN的超颖表面的首次演示。这些开创性的工作为实现从可见光到红外线的超平坦单片非线性光源、相关光子对的有效来源以及电光器件奠定了基础。在这里,我们回顾了这些最新进展,讨论了光转换和调制整形以及量子光学应用的潜在前景,并对这一新兴领域的潜在挫折和局限性进行了批判性的关注。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enhanced up-conversion of entangled photons and quantum interference under localized field in nanostructures
从理论上研究了纠缠双光子在二聚体分子上的上转换过程。在一维输入输出理论中,解析地导出了光子的传播子,数值地计算了上转换几率。结果表明,与纳米结构的耦合明显增强了该过程。我们还发现,对于一些平衡的系统参数,例如光子之间的量子相关性、辐射衰减率以及纳米结构与分子之间的耦合,这种增强变得进一步明显。从整个系统耦合模之间的量子干涉的角度合理地解释了这种非单调依赖关系。这一结果可为利用少量光子的弱光进行非线性光学反应提供指导。
2015-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Radiation-induced quantum interference in low-dimensional $n$-$p$ junctions
预测和分析了低维$n$ - $p$结中的{ \it辐射诱导量子干涉效应}。这种现象表现为光电流随栅极电压或辐射频率的大振荡。振荡是由两个电子路径之间的量子干涉引起的,伴随着光子的共振吸收。它们类似于原子物理学中著名的Ramsey量子跳动和Stueckelberg振荡。该效应可以在基于纳米线、碳纳米管、单层或双层石墨烯纳米带的一维和二维$n$ - $p$结中观察到。
2010-12-16 cond-mat.mes-hall
Large Quantum Superpositions and Interference of Massive Nanometer-Sized Objects
我们提出了一种方法来制备和验证空间量子叠加的纳米大小的物体分开的距离的顺序,其大小。该方法融合了腔量子光学力学和物质波干涉测量学的技术和见解,为波函数的客观坍缩模型提供了前所未有的边界。考虑到退相干的标准源的实验进行分析和模拟。我们提供了一个操作参数制度,使用目前和计划的技术。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Noise Interference and Back-action Cooling in Cavity Nanomechanics
我们提出了一种新的腔机电系统的理论分析,其中机械谐振器直接调制的驱动电磁腔的阻尼率kappa。我们表明,通过量子噪声的相消干涉,驱动腔可以有效地作为一个零温浴,而不管比率kappa / omega_M,其中omega_M是机械频率。因此,该方案允许将机械谐振器冷却到其基态,而不需要腔处于所谓的“良好腔”极限κ <<Ω_M。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Quantum-interference-controlled three-terminal molecular transistors based on a single ring-shaped-molecule connected to graphene nanoribbon electrodes
我们研究了全碳氢分子晶体管,其中锯齿形石墨烯纳米带扮演着连接到环形18-轮烯分子的三个金属电极的角色。使用非平衡格林函数形式主义结合密度泛函理论,最近扩展到多终端设备,我们表明,拟议的纳米结构呈现指数小传输时,源极和漏极连接在一个配置,确保相消干涉的电子路径周围的环。第三个电极,作为一个附加的无限阻抗电压探针或作为一个“空气桥”的顶栅覆盖一半的分子环,引入移相,使晶体管进入“开”状态,其传输在后一种情况下接近一个单一的传导通道设备的最大极限。通过后一种器件的电流也可以通过施加栅极电压来控制在远离平衡状态。
2010-12-01 cond-mat.mes-hall
Ultracompact Nano-Mechanical Plasmonic Phase Modulators
电介质的折射率限制了光子学的小型化。通过将光耦合到金属的自由电子,等离子体激元器件实现更深的定位,这与器件的几何尺寸成比例。然而,当局部化接近趋肤深度时,能量从电介质转移到金属中,从而阻碍主动调制。在这里,我们提出了一个纳米机电相位调制原理,利用非常强大的依赖性的相速度的金属-绝缘体-金属(MIM)间隙等离子体的动态可变的间隙尺寸。我们制作了一个23 μm长的非谐振调制器,在780 nm处有1.5 π rad的范围和1.7dB的额外损耗。分析表明,可以实现超紧凑的1 μm $^{2}$覆盖区π rad相位调制器,比先前示出的任何小一个数量级以上。值得注意的是,这种尺寸减小是在不引起额外损失的情况下实现的,因为纳米束-等离子体激元耦合强度以与损失类似的速率增加。这样的小的、高密度的电可控部件可以在光开关结构和可重新配置的平坦等离子体光学器件中找到应用。
2014-10-01 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Radio-Frequency Detection of Fabry-Pérot Interference and Quantum Capacitance in Long-Channel Three-Dimensional Dirac Semimetal Cd3As2 Nanowires
本文通过直流输运与片上超导 LC 谐振器射频反射测量,在长沟道 Cd3As2 纳米线中观测到法布里-珀罗干涉和量子电容振荡,证明弹道输运并展示射频方法在拓扑量子器件中的应用潜力。
2025-09-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference in a Single Perovskite Nanocrystal
在过去的几十年里,人们一直在积极地追求对单个半导体胶体晶体(NC)中激子波函数的相干操纵,但没有任何成功,这主要是由于光谱扩散和光致发光(PL)闪烁效应的麻烦存在。这种光学缺陷可以在新开发的钙钛矿CsPbI3的胶体NCs中自然避免,从而导致PL光谱在单粒子水平具有稳定的强度。同时,通过一阶光子相关测量,估算了单个CsPbI 3 NC中中性激子发射态的PL线宽小于20 μeV.此外,可以从对带电激子的吸收态的量子干涉测量中提取约10 ps的退相时间。这一相干光学特性的首次展示将推动单个胶体纳米粒子进入量子信息领域,开辟了一个超越其传统应用(如光电子器件和生物成像)的替代性但有前景的研究方向。
2019-01-07 cond-mat.mes-hall
Optical Control of Young's Type Double-slit Interferometer for Laser-induced Electron Emission from a Nano-tip
真空中电子的干涉实验可以阐明基础物理学的量子和纳米尺度性质。干涉实验需要两个相干波,这可以通过使用双缝分裂单个相干波来产生。如果狭缝边缘间距大于狭缝处的相干宽度,则不会出现干涉。在这里,我们采用的变化,在表面势垒的顶部的钨纳米尖作为狭缝,并实现了光学控制的双缝,其中的分离和打开和关闭的两个狭缝可以分别通过调节超短激光脉冲的强度和偏振控制。使用这种技术,我们已经证明了两个电子波之间的干扰发射的尖端顶点,干扰从来没有观察到这种技术之前,因为大的狭缝边缘分离。我们的研究结果铺平了道路简单的时间分辨电子全息,例如分子吸附物采用纳米尖端和屏幕。
2017-10-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Aharonov-Bohm interference in topological insulator nanoribbons
拓扑绝缘体代表了具有绝缘体隙和无隙边缘或表面态的量子物质的新相。二维拓扑绝缘体相在碲化汞量子阱中的预测和确认的传输测量。最近,Bi 2Se 3和相关材料被提出作为表面上具有单个狄拉克锥的三维拓扑绝缘体,并通过角分辨光电子能谱实验进行了验证。在这里,我们通过周期性的量子干涉效应在层状单晶Bi 2Se 3纳米带的拓扑表面态的明确的运输证据。明显的Aharonov-Bohm振荡的磁阻清楚地表明覆盖的二维电子在整个表面上,预期从拓扑性质的表面状态。初级H/E振荡的主导地位和它的温度依赖性表明这些电子状态的鲁棒性。我们的研究结果表明,拓扑绝缘体纳米带提供了新的有前途的材料,为未来的自旋电子器件在室温下。
2009-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adjustable quantum interference oscillations in Sb-doped Bi2Se3 topological insulator nanoribbons
拓扑绝缘体(TI)纳米带(NR)为研究结合拓扑表面态的量子干涉振荡提供了一个独特的平台。在轴向磁场作用下,沿TI NR周边形成的一维子带可以被调制,表现出Aharonov-Bohm(AB)和Altshuler-Aronov-Spivak(AAS)的磁导振荡(MC).使用Sb掺杂的Bi 2Se 3 TI NR,我们发现,两个量子振荡的相对振幅可以通过改变沟道长度来调谐,表现出从准弹道到扩散输运机制的交叉。即使对于70微米长的通道,AB和AAS振荡也是可辨别的,而对于短通道,仅观察到AB振荡。基于MC曲线的整体平均快速傅里叶变换的分析揭示了AB和AAS振荡的指数温度依赖性,由此获得了周向相位相干长度和热长度。我们的观察表明,在TI NR的通道长度可以是一个有用的控制旋钮定制的量子干涉振荡,特别是对于开发拓扑混合量子器件。
2020-08-19 cond-mat.mes-hall
Fast Quantum Interference of a Nanoparticle via Optical Potential Control
本文提出利用光脉冲产生的三次势与倒置势制备和探测光悬浮纳米粒子的非高斯量子态,可在毫秒级、纳米尺度实现质量超10^8原子质量单位的干涉,显著降低退相干要求。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-Controlled Quantum Interference of Levitated Nanorotors
我们描述了如何通过微波驱动单个嵌入式氮空位(NV)中心来制备电悬浮纳米金刚石。适当地将磁场与NV中心对准可用于达到NV与金刚石旋转之间的超强耦合的状态,从而实现粒子的三维取向的单自旋控制。我们推导出有效的小振幅旋转的自旋振子哈密顿量的平衡配置和开发一个协议来创建和观察量子叠加的粒子取向。我们讨论了退相干的影响,并认为我们的建议可以现实地实现与不久的将来的技术。
2022-08-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-phase interference, coherent superposition, and quantum tunneling at excited levels in nano-antiferromagnets
研究了无外磁场作用下纳米单畴反铁磁体简并激发能级间Néel矢量共振量子隧穿中的自旋相位干涉效应.我们考虑一个模型的介观反铁磁体与未补偿的多余的自旋更一般的结构的磁各向异性,如双轴,三角,四角和六角晶体对称性。研究结果将双势阱系统的Kramers简并度推广到具有绕$\hat{z}$轴的$m$ -折叠旋转对称性的原子力显微镜系统的基态和低激发态的相干自旋隧穿.发现在足够低的温度下,磁隧穿态的能级谱和热力学性质显著依赖于多余自旋的宇称。可能的相关性实验也进行了讨论。
2001-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech