Current-induced Orbital and Spin Magnetizations in Crystals with Helical Structure
我们从理论上证明了在具有螺旋晶格结构的晶体中,沿螺旋轴的轨道和自旋磁化由沿螺旋轴的电流引起。我们提出了一个简单的紧束缚模型进行计算,结果可以推广到任何螺旋晶体。感应磁化是相反的右手和左手螺旋。沿螺旋轴的电流诱导自旋磁化来自费米表面上的径向自旋织构。这与Rashba系统形成鲜明对比,在Rashba系统中,感应自旋磁化垂直于施加的电流。
2015-07-10 cond-mat.mes-hall
Inverse quantum spin Hall effect generated by spin pumping from precessing magnetization into a graphene-based two-dimensional topological insulator
我们提出了一种用于二维(2D)拓扑绝缘体中量子自旋霍尔效应(QSHE)电探测的多端纳米结构。该器件由具有旋进磁化的铁磁(FM)岛组成,该岛将纯自旋电流对称地泵入(在没有任何偏置电压的情况下)左右相邻的二维TI中,该二维TI被建模为具有固有自旋轨道(SO)耦合的石墨烯纳米带。六端TI |FM| TI纳米器件的QSH制度,连接到两个纵向和四个横向正常金属电极,其特征在于由SO耦合诱导的能隙,手性自旋过滤的边缘状态在有限长度TI区域内,和量化的自旋霍尔电导时,施加纵向偏置电压,尽管存在的FM岛。相同的无偏置装置,但具有中心FM岛的旋进磁化,完全阻止总自旋和电荷电流泵入纵向电极,同时产生DC横向电荷霍尔电流。虽然这些横向电荷电流没有被量子化,它们的感应与零纵向电荷电流一起是TI对泵浦纯自旋电流的独特电响应,不能被SO耦合但拓扑平凡的系统所模仿。在相应的两端不均匀的TI |FM| TI纳米结构中,我们成像了TI内局部自旋和电荷电流的空间分布,这说明输运局限于手性自旋过滤边缘态,同时揭示了TI周围存在界面自旋和电荷电流|FM接口和穿透到大量的TI在一些短的距离。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall
Spin transport through a nanojunction with a precessing anisotropic molecular spin: Quantum interference and spin-transfer torque
本研究针对含进动各向异性分子自旋的纳米结自旋输运问题,分析自旋进动驱动的准能级自旋翻转过程与量子干涉效应,发现可通过磁各向异性参数等调控自旋输运与自旋转移矩,且无磁场时也可实现调控。
2025-10-01 cond-mat.mes-hall
Spin-to-charge conversion in lateral and vertical topological-insulator/ferromagnet heterostructures with microwave-driven precessing magnetization
利用电荷守恒的Floquet-Green函数方法,研究了在外加时间周期势驱动下,铁磁(F)层旋进磁化(在没有直流偏置电压的情况下)抽运的自旋电流如何{ \em横向}注入到强自旋轨道耦合(SOC)界面,并转化为同向流动的电荷电流.在与实验中使用的Rashba SOC的金属界面的情况下[Nature Comm. { \bf 4},2944(2013)],自旋$I^{S_α}$和电荷$I$电流都在其中流动,其中$I/I^{S_α} \simeq$ 2- 8\ %。(取决于旋进锥角),而对于相关实验中采用的F/拓扑绝缘体(F/TI)界面(arXiv:1312.7091)由于在TI表面上的完美的自旋-动量锁定,转换效率大大提高了$I/I^{S_α} \simeq$ 40- 60\ %。当自旋电流以较小的效率$I/I^{S_α} \sim 0.001\%$被泵送{ \em垂直}通过F/TI界面时,也发生自旋-电荷转换,但是电荷电流信号对界面处的狄拉克费米子是有质量的还是无质量的敏感。
2014-07-15 cond-mat.mes-hall
Dynamical Shiba states by precessing magnetic moments in an s-wave superconductor
从理论上研究了s波超导体中围绕经典自旋旋进形成Shiba态的动力学。利用旋进磁性杂质的旋转波描述,我们发现由此产生的Shiba束缚态准能量和Shiba波函数的空间扩展。我们发现,这样的进动属于直流电荷和自旋电流流过一个正常的STM尖端隧道耦合到附近的杂质的超导体。我们计算了这些电流,发现它们强烈地依赖于磁性杂质的旋进频率、旋进角以及Shiba能级在超导能隙中的位置。由此产生的电荷电流被发现成正比的Shiba状态的电子和空穴波函数之间的差异,是这样的不对称性的直接措施。通过动态地驱动杂质,可以推断在没有自旋极化STM针尖的情况下Shiba态的自旋依赖性
2016-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Precessing Ferromagnetic Needle Magnetometer
预测铁磁针在其内禀自旋支配其旋转角动量$N\hbar \gg IΩ$的条件下以拉莫尔频率$Ω$绕磁场轴进动($I$是针绕进动轴转动惯量,$N$是针中极化自旋的数量)。在该状态下,针表现为陀螺仪,其中自旋$N\hbar$通过结晶和形状各向异性沿针的易磁化轴保持。旋进铁磁针是一个由$N$自旋组成的关联系统,可以用来长时间测量磁场。原则上,通过利用量子不确定性的快速平均,旋进针磁力计的灵敏度可以远远超过基于气相中原子自旋旋进的磁力计。在来自与环境的耦合的噪声是次主导的条件下,量子和检测限制的磁力灵敏度的测量时间$t$的缩放是$t^{-3/2}$。铁磁针的进动现象可能对测试基础物理的精密测量特别感兴趣。
2016-04-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant Landau-Zener transitions in helical magnetic fields
研究了螺旋磁场中磁性半导体波导(纳米线)中自旋相关的电子输运。我们已经表明,除了位于等于螺旋场幅度$B_h$的磁场处的已知电导下降之外,在不同于$B_h$的磁场处出现额外的电导下降(电导为零)。这种效应发生在非绝热制度被解释为从自旋分裂的子带之间的共振朗道-齐纳跃迁。
2014-10-28 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent electron grating effect from helical magnetization in multiferroic tunnel junctions
在具有横向螺旋磁序的多铁性氧化物中,磁化交换耦合是正弦空间相关的。本文从理论上研究了正常金属/螺旋多铁性/铁磁异质结中自旋相关的电子光栅效应。螺旋线的自旋波矢量可以从电子空间波矢量中增加或减少,从而引起自旋守恒和自旋翻转的衍射透射和反射。预测的光栅效应可以通过磁化交换耦合强度、螺旋度空间周期和铁磁层的磁化强度来控制。
2012-04-27 cond-mat.mes-hall
Long-range spin-polarized Josephson effect in ballistic S/F/S junctions with precessing magnetization
Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
研究非平衡S/F/S结中球形长程自旋极化约瑟夫森效应,揭示自旋极化磁化在大预倾角下非正弦电流相位关系及全极化半金属极限下的导电性变化。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Shot noise of charge and spin transport in a junction with a precessing molecular spin
磁性分子和纳米磁体可以用来影响介观结中的电子输运。在磁场中,进动运动导致纳米接触的直流和交流传输特性中的共振,其中电子耦合到进动。类似于直流电导或交流响应的阻抗提供了类似于能级结构和耦合参数的有价值的信息。在这里,我们解决了这种接触的电流噪声特性。这包括充电电流和自旋扭矩散粒噪声,这两者都表现出作为偏置电压和磁场的函数的阶梯状行为。电荷电流噪声在台阶附近有明显的下降,这可以追溯到电子在准能级上的干涉效应。我们表明,自旋力矩电流的噪声的一些组件是直接相关的吉尔伯特阻尼,因此,实验上是可以访问的。我们的研究结果表明,噪声特性允许调查更详细的自旋输运的相干性在含有磁性分子的接触。
2018-04-05 cond-mat.mes-hall
Quantum Electronic Transport through a Precessing Spin
用运动方程方法研究了磁场中局域核自旋进动的电导。电导的特性由隧穿矩阵和平衡化学势的位置决定。我们发现,自旋位上的电子与引线之间的自旋翻转耦合产生了电导振荡。当自旋在磁场中以Larmor频率($ω_{L}$)旋进时,电导以$ω_{L}$和2个$ω_{L}$分量的频率振荡,其相对谱重可以通过化学势和自旋翻转耦合来调节.
2002-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pinning theory of domain walls in helical magnets
本文提出了螺旋磁体磁畴壁的弹性和钉扎理论。垂直于螺旋轴的畴壁表现出非局部弹性,并被局部无序边缘钉扎。弱的各向异性结合磁稀释导致然而,非局部体钉扎效应。具有其他取向的畴壁一般包括涡旋阵列,类似于II型超导体。计算了它们的钉扎力随壁面取向、螺距角和杂质浓度的变化。结果表明,亚稳域可以在针状和饼状之间变化。
2012-10-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic field induced Fabry-Pérot resonances in helical edge states
研究了在有限长度均匀磁场({ $\vec B$ })作用下,电子在螺旋边缘态上的输运.我们表明,该系统具有Fabry-Pérot型共振的电子输运。螺旋边缘态的固有自旋各向异性允许我们通过改变{ $\vec B$ }场的方向同时保持其幅度恒定来调谐这些共振。这与具有抛物线色散的非螺旋一维电子气的情况形成鲜明对比,其中类似的共振确实分别出现在单独的自旋通道($\uparrow$和$\downarrow$)中,然而,不能仅通过改变{ $\vec B$ }场的方向来调谐。这些共振提供了一种独特的方式来探索螺旋理论的本质。
2012-06-29 cond-mat.mes-hall
Electrically controlled spin-transistor operation in helical magnetic field
提出了一种螺旋磁场中的电控自旋晶体管的方案。在所提出的器件中,晶体管动作由朗道-齐纳跃迁驱动,朗道-齐纳跃迁导致自旋极化电子的反向散射并将晶体管切换到高电阻状态(关断状态)。晶体管的开/关状态可以通过使用Rashba自旋轨道耦合的全电装置来控制,该Rashba自旋轨道耦合可以通过施加到侧电极的电压来调谐。
2015-12-11 cond-mat.mes-hall
Helical edge transport in the presence of a magnetic impurity
研究了电子散射量子磁性杂质对二维拓扑绝缘体螺旋边电流-电压特性的影响。我们计算了一般形式的交换相互作用矩阵和任意值的磁性杂质自旋的后向散射沿边缘的电流的贡献。我们发现微分电导是电压的非单调函数,有多个极值。
2017-10-10 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations of conductance of a helical edge contaminated by magnetic impurities
时间反演对称性(TRS)禁止沿螺旋边缘移动的电子的弹性背散射。然而,我们证明,一个合奏的磁性杂质可能会导致TRS保持准弹性背散射,导致在电导的干扰效应。由于局域自旋的RKKY相互作用,在反向散射事件中转移的特征能量被抑制(抑制在磁性杂质的总数中是指数的)。我们预测的统计电导波动不同于那些在常规情况下的一维系统与淬火无序。
2013-01-07 cond-mat.mes-hall
Noiseless manipulation of helical edge state transport by a quantum magnet
通过量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘状态的电流可以由于自旋转移力矩和自旋泵浦的组合而完全传输通过磁隙区域[Meng { \em et al.},B { \bf 90},205403(2014)]。使用散射的方法,我们在这里认为,在这样的系统中,电流是有效地进行了电子的能量低于磁感应间隙和远低于费米能量。这具有显著的结果,例如散粒噪声的不存在、热噪声的指数抑制以及热传输的阻碍。对于两个被同一量子磁体覆盖的螺旋边缘,该器件可以充当鲁棒的无噪声电流分配器。
2015-10-19 cond-mat.mes-hall
Dynamic response functions and helical gaps in interacting Rashba nanowires with and without magnetic fields
由于施加磁场而产生的部分能隙谱是纳米线中Rashba自旋轨道耦合的主要探测器之一。这种“螺旋间隙”表现在线性电导,以及在动态响应函数,如光谱函数,结构因子,或隧道密度的状态。在本文中,我们从理论上研究了这些观测量中螺旋间隙的签名,特别关注Rashba自旋轨道耦合和电子-电子相互作用之间的相互作用。我们发现,在准一维导线中,即使没有磁场,相互作用也可以打开螺旋间隙。我们使用玻色化,重整化群分析,和新兴的sine-Gordon模型的确切形状因子计算动态响应函数。对于特殊的相互作用强度,我们验证了我们的结果,通过量子化。我们展示了如何在实验中区分由磁场或相互作用引起的两种类型的螺旋间隙。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall
Giant photocurrent in asymmetric Weyl semimetals from the helical magnetic effect
我们提出了一种新型的光响应诱导的非对称外尔半金属在外部磁场。在通常的对称外尔半金属中,在磁场中,由入射光在不同外尔锥中产生的粒子和空穴具有相反的螺旋度,因此在相反的方向上移动,相互抵消对光电流的贡献。然而,如果外尔半金属同时具有破缺的粒子-空穴对称性和破缺的空间反演对称性,则不会发生这种抵消。我们把这种光电流的产生称为螺旋磁效应,因为它是由磁场中的螺旋度不平衡引起的。我们发现,由于磁场中的大的态密度,螺旋磁效应诱导了一个显着的大的光电流入射太赫兹频率的光。这表明了一个潜在的应用程序的非对称外尔半金属创建太赫兹光传感器。
2018-07-19 cond-mat.mes-hall
Influence of Helical Spin Structure on the Magnetoresistance of an Ideal Topological Insulator
在理想的拓扑绝缘体中,表面电子的螺旋自旋结构抑制背散射,因此可以增强表面导电性。研究了垂直磁场对费米能级下电子自旋结构的影响,并计算了从短程无序到屏蔽库仑势的不同无序势的磁场依赖的拓扑增强因子.在玻尔兹曼近似下,短程无序的拓扑增强因子在零磁场下达到最大值4,在高磁场下接近1,与无序势的性质无关。
2014-12-04 cond-mat.mes-hall
Diode Effect in the Medium with a Helical Magnetic Structure
对螺旋磁结构介质的伏安特性曲线进行了理论研究。提出了在这种介质中二极管效应的唯象和微观理论。二极管效应仅在非共面磁结构介质中出现。二极管效应的两种机制被认为是。它们是电子能谱不对称性和电子散射不对称性。
2007-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Combing the helical phase of chiral magnets with electric currents
铁磁交换相互作用和反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用之间的竞争可以稳定螺旋相或支持skyrmion的形成。在手性磁体的薄膜中,电流密度可以大到足以解开螺旋相并揭示其非平凡动力学。我们从理论上研究了螺旋相的动力学自旋转移扭矩下,揭示不同的取向过程,在散装或诱导的边缘,在较高的电流不稳定性的限制,由拓扑缺陷驱动。我们的实验证实了通过电流脉冲按需切换螺旋取向的可能性。这种螺旋取向可能作为一种新的序参量在未来的自旋电子学应用。
2020-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmon-polariton from a helical state in Dirac magnet
与拓扑保护的一维螺旋态相互作用的光场被示出为支持一维等离子体激元极化激元,其特征在于由非线性色散。在二维狄拉克磁体中,这些电光激发被限制在畴壁中,因此,提供了通过改变磁畴配置来操纵量子光学状态的可能性。导出了这种拓扑等离子体激元-极化激元的精确谱方程。
2019-05-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological defects in helical magnets
违反空间反演对称性的螺旋磁体具有相当特殊的拓扑缺陷。在具有交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的各向同性螺旋磁体中,只有三种类型的线性缺陷:$\pmπ$和$2π$ -向错。弱晶体各向异性抑制大规模线性缺陷。相反,出现平面缺陷:畴壁,分隔具有不同螺旋波矢量优先方向的畴。在\cite{Li 2012}的工作中预测了这种畴壁在大块螺旋磁体中的出现及其某些性质。在最近的工作由一个国际小组的实验和理论\cite{Schoenherr 2018}的螺旋磁体FeGe的晶面上的磁畴壁的存在被发现。它们具有\cite{Li 2012}理论所预言的许多特征,但也显示出意想不到的性质,其中之一是螺旋波矢量之间可能存在任意角度。根据这个角度,在\cite{Schoenherr 2018}中观察到的畴壁可以分为两类:光滑的和锯齿形的。本文对现有的理论和实验进行了简要的回顾。它还包含新的结果,解释了为什么在一个系统中的连续取向的螺旋波矢量域壁是可能的。我们讨论了为什么以及在什么条件下出现光滑和锯齿形畴壁,分析与螺旋畴壁的自旋纹理,并找到它们的宽度对螺旋波矢量之间的角度的依赖关系。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Photoinduced helical metal and magnetization in two-dimensional electron systems with spin-orbit coupling
在拓扑绝缘体表面实现的螺旋金属由于其在自旋电子学中的潜在应用,近年来引起了人们的广泛关注。在本文中,我们提出了实现螺旋金属通过太赫兹光的应用在常见的二维半导体,并讨论其可观察的性质。我们表明,圆偏振光的应用,使相干操纵的磁化。此外,对于一系列的化学势的系统表现为螺旋金属,表现出大的反常霍尔电导率和相关的磁电效应。通过光在被广泛研究的材料中的材料特性的拟议动态工程为未来的应用开辟了新的前景。
2012-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic AC control of the spin textures in a helical Luttinger liquid
我们证明了诱导和控制特殊的自旋纹理的螺旋Luttinger液体的可能性,通过一个随时间变化的磁散射。打破时间反演对称性的扰动的存在在光谱中打开了一个缺口,引起单粒子反向散射和特殊的自旋响应。我们表明,在弱的背散射制度的不对称自旋纹理出现在左侧和右侧的散射体,其空间振荡的磁化频率和费米能量之间的比率和电子相互作用控制。这种特殊的自旋响应标志着螺旋和非螺旋液体之间的强烈差异,预计即使在AC制度中也会产生对称的自旋纹理。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Protected helical transport in magnetically doped quantum wires: Beyond the one-dimensional paradigm
一维(1D)量子线,这是功能化的磁性原子,可以主机弹道螺旋输运。螺旋性保护传输免受材料缺陷的不良影响,并且它使磁性掺杂的线成为用于纳米电子学和自旋电子学的非常有前途的元件。然而,制造纯1D导体在实验上非常具有挑战性,并且并不总是可行的。在本文中,我们表明,保护螺旋输运甚至可以存在于准一维线。我们将准一维磁掺杂线模型化为两个耦合的致密一维近藤链。每条链都由巡游电子和局域量子磁矩--近藤杂质--相互作用组成。我们分析了弱,中间和强链间耦合的制度,我们发现了上述保护运输的起源所必需的条件。我们的结果可能为实验实现磁掺杂线中的螺旋态铺平道路。
2020-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic-field switchable metal-insulator transitions in a quasi-helical conductor
我们研究了无序螺旋导体中的安德森局域化,这些导体是由具有自旋-轨道相互作用的一维导体和磁场,或由等效系统获得的。我们称这种导体为“准螺旋”,因为反向传播模式的自旋不是完全反平行的,并且具有小的自旋波函数重叠,该重叠可由磁场调谐。由于重叠,无序背散射是可能的,并允许本地化过渡。随着场的增加,导体可以通过两个局部化转变,一个是从常规局部化系统到准螺旋导体(局部化长度超过系统长度),另一个是在更高的场处再次到局部化状态,然而,这是由于在磁场诱导的伪间隙下方的反向散射。我们使用统一的两步重整化群方法研究这些跃迁。
2013-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Susceptibility and Helical Magnetic Orders at the Edges/Surfaces of Topological Insulators Due to Fermi Surface Nesting
我们研究了费米面嵌套时二维和三维拓扑绝缘体边缘/表面的自旋磁化率和磁序。我们发现,由于自旋动量锁定以及时间反演对称性,自旋磁化率在嵌套波矢具有很强的{ \em螺旋}功能。由于费米面的嵌套,在低温下出现{ \em螺旋}自旋密度波(SDW)态。自旋磁化率的螺旋特性对三维拓扑绝缘体磁掺杂表面的磁有序性也有着深刻的影响。在这样的系统中,从平均场Zener理论,我们预测了一个{ \em螺旋}磁序。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Helical edge states coupled to a spin bath: Current-induced magnetization
研究了耦合到局域自旋环境(自旋浴)的二维拓扑绝缘体中的载流螺旋边缘态。本地化的自旋介导的螺旋边缘状态之间的弹性自旋翻转散射,我们展示了如何诱导一个有限的电流通过边缘状态的自旋浴磁化。磁化强度出现在拓扑绝缘体的边界附近,而体块保持未磁化,并且在高偏压区达到最大值。此外,螺旋边缘状态保持弹道在稳定状态,如果没有额外的自旋翻转机制的本地化自旋。然而,我们证明,如果这样的机制是允许的,那么这些将导致有限的电流从弹道值减少。
2012-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Helical Symmetry Breaking and Quantum Anomaly in Massive Dirac Fermions
在电场和磁场的共同作用下,大质量狄拉克费米子的螺旋对称性被明显破缺。在这里,我们提出了两个方程的螺旋和轴向矢量电流的发散以下的Jackiw-Johnson方法的中性轴向矢量电流的异常。我们发现螺旋对称性破缺的贡献是由于价带顶和导带底两个态的占据。显式对称破缺完全抵消了带隙中量子涨落的反常修正。这种手征反常可以从螺旋对称性破缺得到。这为从螺旋对称性破缺的角度理解手征反常提供了一条新的途径。凝聚态物质中的相关物理结果是螺旋磁效应,这意味着在磁场的方向上循环的电荷电流,以及作为传输特征的质量相关的正纵向磁导率。这一发现不仅反映了大量Dirac材料的反常磁输运性质,而且揭示了螺旋对称破缺与量子场论和高能物理中手征反常物理之间的密切关系。
2021-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Antisymmetric magnetoresistance and helical magnetic structure in compensated Gd/Co multilayer
利用自旋相关的镜面和非镜面极化中子反射率(PNR),在Gd/Co多层膜中观察到了具有平面2π畴壁(DW)和高度相关磁畴的扭曲螺旋磁结构。具有偏振分析的镜面反射PNR揭示了在补偿温度(TComp)以下形成平面2π DW,导致该系统中的正交换偏置。具有自旋极化的离镜PNR显示每个Gd层的中心部分(厚度~ 25-30 μ m)的磁不均匀性的发展(磁粗糙度的增加),其中磁化垂直于(面内)所施加的场对准。这些磁粗糙度是垂直相关的,并导致在非镜面PNR数据的自旋翻转通道中的布拉格片,这有助于系统中TComp处的反对称磁阻。TComp周围高度相关的磁不均匀性(粗糙度)和畴结构的生长和可调谐性结合扭曲螺旋磁结构与平面2π DW将是应用于基于全自旋的技术的关键。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Helix of Magnetic Impurities in Two-dimensional Helical Metal
分析了三维拓扑绝缘体表面螺旋金属中磁性杂质间的Ruderman-Kettel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用。除了常规的RKKY项,传导电子的自旋动量锁定也导致杂质自旋之间的显着的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用。对于磁性杂质链,DM项可以在表面上产生单手自旋螺旋。自旋螺旋线的旋向与表面出射狄拉克费米子的费米速度符号锁定。我们还表明,杂质自旋的极化可以通过控制稀磁杂质浓度的电压。
2010-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Josephson Junction through a Disordered Topological Insulator with Helical Magnetization
本文研究了由三维拓扑绝缘体无序表面态构成的约瑟夫森结中的超导和邻近涡旋。在一个政权的螺旋磁化的旋转周期大于结的宽度,我们发现超导0-π交叉作为结的厚度,磁化强度和固有的螺旋调制和表面状态的参数的函数。超导电流反转与邻近诱导的涡旋相关联,沿着结宽度成核,其中涡旋的数量和它们的位置可以通过超导相位差和上述参数来操纵。
2018-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Majorana fermions in superconducting helical magnets
在各种稀土基化合物中,单重态超导性与螺旋磁性共存。在这里,我们表明,这些系统的表面一般应主机的零能量马约拉纳模式的有限密度。在无序消失的极限,这些模式导致发散贡献的零能量密度的状态和零温度熵成比例的样品表面积。当被限制到一个线的几何形状,一个离散的马约拉纳模式可以被隔离。与其他方案相比,超导性和磁性的特征能量尺度相对较大,并且不需要微调,这使得螺旋磁性超导化合物有利于Majorana费米子的观察和实验研究。
2012-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental verification of magnetic near-field channeling using a helical-shaped wire medium lens
本研究通过实验验证外消旋螺旋形金属线阵列构成的磁单轴线介质透镜可在宽频带亚衍射极限分辨率下实现近场磁场法向分量沟道传输,证实其为直金属线透镜的磁对应物,结果经全波模拟验证,有望应用于磁共振成像等领域。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Helical Separation Effect and helical heat transport for Dirac fermions
本文提出无质量带电费米子在中性等离子体中沿背景磁场产生无耗散螺旋电流的螺旋分离效应(HSE),并揭示了螺旋磁热效应及相关的流体力学模式。
2023-08-03 cond-mat.mes-hall hep-th nucl-th
Helical magnetic effect and the chiral anomaly
在存在流体螺旋度$\boldsymbol{v} \cdot \boldsymbolω$的情况下,磁场感应出形式为$\boldsymbol{j} = C_{\rm HME} (\boldsymbol{v} \cdot \boldsymbolω) \boldsymbol{B}$的电流。这就是螺旋磁效应(HME)。我们证明了对于带电荷$e=1$的无质量狄拉克费米子,输运系数$C_{\rm HME}$被手征反常系数$C=1/(2π^2)$固定为独立于相互作用的$C_{\rm HME} = C/2$。我们推测局域矢量荷的磁涡耦合系数$n = C_{B ω} \boldsymbol{B} \cdot \boldsymbolω$与手征反常系数$C_{B ω} = C/2$有关。我们还讨论了产生螺旋等离子体不稳定性的条件。
2021-06-05 astro-ph.HE cond-mat.mes-hall hep-ph