Ni(111)|Graphene|h-BN Junctions as Ideal Spin Injectors
石墨烯在六方氮化硼（h-BN）的顶部上的沉积最近被证明，而石墨烯现在常规地生长在Ni上。由于石墨、h-BN、类石墨BC 2N的面内晶格常数和Co、Ni和Cu的密堆积表面的面内晶格常数几乎完全匹配，因此应该可以在这些材料之间制备理想的界面，这些材料分别是半金属、绝缘体、半导体、铁磁和铁磁金属。利用参数自由能最小化和电子输运计算，我们展示了h-BN如何与Ni的完美自旋过滤特性相结合|石墨和钴|石墨界面，以制造具有任何所需电阻面积积的完美隧道结或理想自旋注入器（SI）。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shot noise spectroscopy on a semiconductor quantum dot in the elastic and inelastic cotunneling regimes
本文报道了半导体量子点在共隧穿机制下的散粒噪声谱。直流电导测量结果表明明确的签名的弹性和非弹性cotunneling运输内的库仑金刚石。我们观察到泊松散粒噪声与Fano因子$F\approx 1$在弹性共隧穿制度，和超泊松Fano因子$1<F<3$在非弹性共隧穿制度。弹性和非弹性过程之间的Fano因子值的差异揭示了参与共隧穿运输的微观机制。
2013-01-09 cond-mat.mes-hall
Elastic Light Scattering by Semiconductor Quantum Dots
从理论上研究了低维半导体目标的弹性光散射。计算了量子点中激子的共振光散射微分截面。如果光波长大大超过量子点的尺寸，散射光的偏振和角分布不依赖于量子点的形式，尺寸和潜在的配置。在这种情况下，总光散射截面的大小不取决于量子点尺寸。如果激子辐射展宽超过非辐射展宽，则共振总光散射截面约为光波长的平方。计算了辐射增宽。
2006-05-26 cond-mat.mes-hall
Shot-noise in non-degenerate semiconductors with energy-dependent elastic scattering
我们研究非简并半导体中的电流波动，在弹性和非弹性平均自由路径之间的长度尺度。通过载流子的库仑排斥，散粒噪声功率P被抑制在泊松值P_{\rm Poisson} = 2 e \bar I以下（在平均电流\bar I下）。考虑了弹性散射时间τ \propto ε^α与动能ε的幂律关系，给出了空间电荷限制传导下非线性动力学方程的精确解.在-1/2 < α< 1的范围内，P/ P_{\rm Poisson}的比值从0.38降低到0。
1999-07-02 cond-mat.mes-hall
Hyperfine Interactions and Spin Transport in Ferromagnet-Semiconductor Heterostructures
电子自旋输运和动力学的测量和建模被用来表征Fe/GaAs器件与$n$ -GaAs沟道的超精细相互作用。Ga和As核被电注入的电子自旋极化，核极化是通过超精细场中电子自旋的去极化来间接检测的。电子自旋信号对注入器偏压和施加的场方向的依赖性由耦合漂移扩散方程建模，包括来自电子和核极化的有效场。这种方法是用来确定电子自旋极化独立的假设在标准的运输测量。电子自旋动力学对核自旋极化的极端敏感性也促进了核磁共振的电检测。
2009-08-31 cond-mat.mes-hall
Dynamic detection of electron spin accumulation in ferromagnet-semiconductor devices by ferromagnetic resonance
铁磁半导体器件中自旋累积的一个显著特征是半导体在磁场中的非平衡自旋布居的进动。这是检测技术的基础，如汉勒效应，但随着半导体中自旋寿命的降低，这些方法变得不那么有效。由于这个原因，没有电汉勒测量已被证明在GaAs在室温下。我们在这里表明，通过迫使铁磁体（自旋注入器和检测器）的磁化在铁磁共振频率进动，电产生的自旋积累可以检测到从30至300 K。在低温下，半导体中自旋积累的明显拉莫尔旋进可以通过斜场铁磁共振检测到。我们验证了这种新的自旋检测技术的有效性，通过比较注入偏置和温度依赖性的测量自旋信号使用传统的方法得到的结果。我们进一步表明，这种新方法可以测量短自旋寿命（< 100 psec），这是使用传统Hanle技术在半导体中无法实现的。
2015-08-09 cond-mat.mes-hall
Towards coherent spin precession in pure-spin current
横向自旋阀中的非局域自旋注入产生纯自旋电流，其是没有净电荷流的自旋（即自旋角动量）的扩散流。扩散自旋在进动中失去相位相干性，同时经历频繁的碰撞，并且这些事件导致注入器和检测器之间的传输通道中的停留时间的宽分布。在这里，我们展示了具有双注入器的横向自旋阀，使我们能够从Hanle效应中检测到真正的面内进动信号，表明随着通道长度的增加，面内进动中的相位相干性得到改善。自旋旋进中的相干性示出了作为注入器和检测器之间的归一化间隔的函数的通用行为，其以与材料无关的方式用于金属和包括石墨烯的半导体。
2012-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band engineering and elastic properties of strained armchair graphene nanoribbons: semiconductor vs metallic characteristics
扶手椅型石墨烯纳米带中的奇数个锯齿形边缘及其机械性能（例如，杨氏模量、泊松比和剪切模量）对于石墨烯基光电子器件中的带隙工程具有潜在的兴趣。在本文中，我们考虑在扶手椅型石墨烯纳米带的扶手椅型边缘处用氢钝化，然后施加应变来调节带隙。使用密度泛函理论计算，我们的研究发现，精确控制应变可以允许调整带隙从半导体到金属，然后再次切换回半导体。此外，我们还表明，氢分子钝化的应变石墨烯纳米晶可以具有大的面外变形，展示了松弛形状石墨烯的性质。我们用结合能来表示氢引起的应变。最后，我们研究了应变对石墨烯纳米带力学性能的影响，这些力学性能可用于制作基于石墨烯纳米带的应变电子器件。
2019-01-03 cond-mat.mes-hall
Coupled elastic membranes model for quantum heat transport in semiconductor nanowires
本文提出了一个由耦合弹性膜组成的纳米线模型，目的是研究准一维量子系统中的热输运。每个弹性膜的振动被量子化，并且允许振动能量在相邻膜之间流动。纳米线的末端附着在保持在不同温度下的热浴中。我们推导了纳米线上能量流动的量子主方程，得到了热电流等关键观测量。我们通过随机化膜半径来研究无序边界对热流的影响。我们评估模型作为纳米线模拟以及研究的无序边界上的热导率的影响。计算结果表明，膜晶格模型表明，直径声子限制和严重减少的热导率由于表面粗糙度，这是半导体纳米线的特性。表面粗糙度还产生$κ=αL^β$形式的热导率的长度依赖性，其中$β$依赖于在其它弹道状态下的无序特性。最后，该模型的参数拟合到现有的实验数据的硅纳米线和计算的结果进行评估对实验数据。
2019-01-15 cond-mat.mes-hall
Modeling of Spin Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor: A Non-Equilibrium Green's Function Approach with Spin Relaxation
自旋金属氧化物半导体场效应晶体管（spinMOSFET）是一种将肖特基势垒MOSFET与铁磁源极和漏极接触相结合的新型自旋逻辑器件。以前的模拟研究预测，该设备应该显示一个非常高的磁阻（MR）比（平行和反平行磁化的情况之间）的情况下，半金属铁磁体（HMF）。我们使用非平衡格林函数（NEGF）的形式主义来描述隧道和载流子输运在这个设备，并将自旋弛豫在HMF半导体接口。界面处的自旋弛豫导致非理想自旋注入。少数自旋电流出现，并主导反平行磁化的漏电流。这降低了MR比，并为自旋MOSFET性能设置了实际限制。我们发现，MR饱和在一个较低的值为较小的源漏偏置。此外，自旋弛豫在检测器侧被发现是更有害的MR比在注入器侧，漏偏置小于少数自旋边缘和费米能级的能量差。
2008-09-18 cond-mat.mes-hall
Nanoscale Spin Injector Driven by a Microwave Voltage
我们提出了一个电驱动自旋注入到正常的金属和半导体，这是基于磁隧道结（MTJ）受到微波电压。这种注入器的有效功能是由MTJ的“自由”层中的电诱导磁化旋进提供的，其产生进入金属或半导体覆盖层的自旋泵。我们从理论上描述了CoFeB/MgO/CoFeB/Au（GaAs）异质结中的自旋和电荷动力学。首先，在自由CoFeB层中的磁动力学是量化的自旋转移扭矩和电压控制的磁各向异性的帐户。通过数值求解磁动力学方程，我们确定的进动幅度上的频率$f$和幅度$V_\mathrm{max}$的交流电压施加到MTJ的依赖性。发现频率依赖性在阈值幅度$V_\mathrm{max} \approx 200$ mV以上急剧变化，由于非线性效应在谐振频率$f_\mathrm{res}$处表现出突变。的磁化动力学得到的结果被用来描述自旋注入和泵浦到Au和GaAs覆盖层。由于产生的自旋电流由于逆自旋霍尔效应而产生额外的电荷电流，我们还计算了厚Au覆盖层中的电势分布。计算表明，在$f = f_\mathrm{res}$处，产生的横向电压变得实验上可测量。最后，我们评估的自旋积累在一个长的n $^+$ -GaAs条耦合到MTJ，并确定其时间变化和空间分布沿酒吧。据发现，在共振激发下的自旋积累是足够大的实验检测，即使在微米距离的MTJ。该结果证明了所述纳米级自旋注入器的高效率。
2020-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin precession and inverted Hanle effect in a semiconductor near a finite-roughness ferromagnetic interface
虽然已经证明了通过铁磁隧道接触的电自旋注入在各种非磁性介质中产生自旋极化，但许多基本行为都存在很大争议。据报道，在这里的半导体/Al 2 O3/铁磁隧道结构的基础上Si或GaAs的局部静磁场所产生的界面粗糙度显着改变，甚至主导的积累和动力学的自旋在半导体。在非均匀磁场中的自旋旋进被示出为将自旋累积减少多达十倍，并且使其与注入器磁化不均匀且非共线。反向汉勒效应作为实验签名。这种相互作用需要考虑到实验数据的分析，特别是在提取自旋寿命及其随不同参数（温度，掺杂浓度）的变化。它使标准汉勒曲线变宽，从而使自旋寿命明显减少。对于重掺杂的n型硅在室温下，它示出的自旋寿命是大于先前确定的，并得到一个新的下限为0.29纳秒。预计结果是普遍的，并发生在磁界面附近的自旋不仅在半导体，而且在金属，有机和碳基材料，包括石墨烯，并在各种自旋电子器件结构。
2011-07-01 cond-mat.mes-hall
Tailoring exciton dynamics by elastic strain-gradient in semiconductors
随着器件小型化接近原子极限，人们非常希望利用新的范例来定制材料中的电子结构和载流子动力学。原则上可以应用弹性应变来实现对这些性质的可逆和快速控制，但在半导体中产生和利用精确控制的不均匀变形仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们采取了一个结合的实验和理论的方法来证明，弹性应变梯度可以可控地和可逆地创建在ZnO微/纳米线。特别是，我们表明，不均匀的应变分布创建一个有效的字段，从根本上改变了中性激子的动力学。由于这些结果背后的基本原理是相当通用的，适用于大多数半导体，这项工作指出了一个新的路线，在电子学，光电子学和光化学的广泛应用。
2013-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
The Theory of Light Scattering by Semiconductor Quantum Dots. Semiclassical Method Using Retarded Potentials
提出了半导体量子点的弹性光散射理论。采用半经典方法，应用延迟势避免了电场和磁场的边界条件问题。得到了量子点远距离指向矢量的精确结果，以及单色光和脉冲光散射的微分截面公式。
2007-03-02 cond-mat.mes-hall
All-electric all-semiconductor spin field effect transistors
Datta和Das设想的自旋场效应晶体管打开了自旋信息处理的大门。虽然半导体中电子自旋的相干操纵现在是可能的，但用于信息处理的功能性自旋场效应晶体管的实现尚未实现，这是由于几个基本挑战，例如由于电阻失配导致的低自旋注入效率、自旋弛豫和自旋进动角的扩展。因此，已经提出了替代的自旋晶体管设计，但是这些设计与场效应晶体管概念不同，并且需要使用光学或磁性元件，这对并入集成电路造成了困难。在这里，我们提出了一个全电和全半导体自旋场效应晶体管，其中这些障碍是克服采用两个量子点接触作为自旋注入器和检测器。独特的工程架构的自旋轨道耦合的量子点接触和中央半导体沟道，实现完全控制的电子自旋-自旋注入，操纵和检测-在一个纯粹的电气方式。这种器件与大规模集成兼容，并有望成为未来用于信息处理的自旋电子器件。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Absolute Negative Conductivity and Spontaneous Current Generation in Semiconductor Superlattices with Hot Electrons
研究了在平行于生长轴的电场和垂直于生长轴的磁场作用下半导体超晶格中的电子输运。使用一个单一的迷你带，半经典平衡方程模型的弹性和非弹性散射，我们发现（1）的电流-电压特性变得多稳态在一个大的磁场;和（2）“热”电子显示新的功能，在其电流-电压特性，包括绝对负电导率（ANC），并为足够强的磁场，在零偏置的自发直流电流。我们讨论了可能的实验情况，提供必要的热电子观察预测ANC和自发直流电流的产生。
1999-10-04 cond-mat.mes-hall
Interplay between resonant tunneling and spin precession oscillations in all-electric all-semiconductor spin transistors
我们研究了耦合到两个量子点接触的自旋晶体管作为自旋注入器和检测器的传输特性。在Fabry-Perot机制中，传输由隧道势垒之间形成的准束缚态介导。有趣的是，Rashba类型的自旋-轨道相互作用可以通过这样一种方式进行调节，即非均匀的Rashba场可以在样品的不同点上指向不同的方向。我们讨论了自旋守恒和自旋翻转转变的自旋轨道角的方向增加，从平行到反平行配置。自旋进动振荡被清楚地看作是中央通道长度的函数。值得注意的是，我们发现，这些振荡与法布里-珀罗运动相结合，产生准周期传输在纯一维的情况下。此外，我们考虑了更现实的情况下，在横向方向上的有限宽度，并发现相干振荡变得恶化为中等值的自旋轨道强度。我们的研究结果，然后确定的确切作用的Rashba子带间耦合势的法布里-珀罗-Datta-Das混合振荡。
2016-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain distributions in lattice-mismatched semiconductor core-shell nanowires
研究了晶格失配核壳纳米线的弹性形变场。作者考虑无限导线的六边形截面的假设下，平移对称。应变分布的发现，通过最小化每单位细胞的弹性能量，使用有限元方法。作者发现，应变的轨迹是不连续的，在核和壳之间具有简单的、几乎分段的变化，而应变的各个分量可以表现出复杂的变化。
2010-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elastic properties of moiré lattices in epitaxial two-dimensional materials
与传统的二维（2D）半导体超晶格不同，2D材料中的莫尔图案是灵活的，它们的电子，磁性，光学和机械特性取决于它们的形貌。在一个连续+原子理论处理二维材料的晶体弹性膜，我们放弃了平膜的情况下，通常假设这些材料和地址的平面变形。我们将我们的预测与模型系统、外延石墨烯和金属上的MoS $_2$的实验分析相比较，并揭示了膜中存储的压缩/膨胀和弯曲能量可以与粘附能量竞争，从而导致微妙的莫尔波长选择和皱纹的形成。
2022-11-04 cond-mat.mes-hall
A Novel Ferroelectric Rashba Semiconductor
研究提出Pb1-xGexTe是一种新型铁电Rashba半导体，通过变温X射线衍射和角分辨光电子能谱证实了其铁电相变及对Rashba自旋劈裂的宽范围可调性，为下一代自旋电子器件提供了高潜力材料平台。
2023-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin Injection and Detection in Magnetic Nanostructures
本文从理论上研究了与铁磁注入电极和检测电极相连的金属中的自旋输运。我们推导出了自旋积累信号的一般表达式，它涵盖了从金属到隧穿的制度。这使我们能够讨论最近的争议自旋注入和检测实验。将结果推广到超导器件中，我们发现，由于带隙超导体是一个低载流子系统，自旋输运而非电荷输运，因此超导能隙的打开会大大增强自旋积累信号.在半导体器件中也预期这种增强。
2002-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic Elastic Distortions in GaAs Quantum Dot Heterostructures
在高电子迁移率半导体异质结构中形成的量子器件提供了一种途径，通过该途径可以在光刻和集成电子学可访问的长度尺度上利用量子力学效应。半导体异质结构器件中量子点的静电定义本质上涉及金属电极的复杂图案的光刻制造。金属/半导体界面的形成、与多晶金属层相关联的生长过程以及不同的热膨胀在量子器件的有源区域中产生弹性变形。理解和控制这些扭曲是量子器件开发中的一个重大挑战。我们报告同步辐射X射线纳米衍射测量结合动态X射线衍射模型，揭示晶格倾斜的深度平均值高达0.04度。在GaAs/AlGaAs异质结构中，二维电子气（2DEG）中的应变为10^-4量级。GaAs/AlGaAs异质结构中的弹性变形由于通过压电效应产生的变形势和电场而修改2DEG中的势能景观。由金属电极引起的应力直接影响控制量子点形成的电势最小值的位置以及相邻量子点之间的耦合的能力。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intervalley-Scattering Induced Electron-Phonon Energy Relaxation in Many-Valley Semiconductors at Low Temperatures
本文研究了弹性谷间散射对多谷半导体中电子与声子之间能量输运的影响。我们推导出一个一般表达式的电子-声子的能量流率在弹性谷间散射占主导地位的扩散的限制。对电子浓度在$3.5-16.0\times 10^{25}$ m $^{-3}$范围内的重掺杂n型Si样品在低于1 K的温度下进行了电子加热实验。我们发现理论和实验之间有很好的一致性。
2005-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Engineering of quantum dot photon sources via electro-elastic fields
使用成熟的半导体技术工具产生和操纵非经典光的可能性为量子通信科学的实现带来了巨大的希望。这确实是正在进行的半导体量子点研究背后的主要驱动力之一。量子点通常被称为人造原子，可以根据需要产生单个和纠缠的光子，并且与它们的天然对应物不同，可以容易地集成到成熟的光电子器件中。然而，量子点生长过程的固有随机性质导致缺乏对其发射性质的控制。这是在可预见的应用中利用这些量子发射器的主要障碍。本章描述了一类新型的量子点器件，它利用应变和电场的联合作用来重塑单个量子点的发射特性。所得到的电弹性场允许控制发射和结合能、电荷状态和能级分裂，并且适于校正通常阻止这些半导体纳米结构发射偏振纠缠光子的量子点结构不对称性。在这一领域的关键实验和未来的方向进行了讨论。
2015-03-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-dependent magnetotransport in semiconductor nanostructures via the generalized master equation
在垂直磁场存在下，电子通过纳米尺度上的二维半导体结构的传输取决于系统的几何形状、引线和磁长度的相互作用。我们使用广义主方程（GME）的形式主义来描述通过系统的运输，而不诉诸马尔可夫近似。耦合到引线的结果，在弹性和非弹性过程中的系统中，所描述的高阶的GME形式主义的积分-微分方程。系统和引线的几何细节在电子通过它们的传输上留下了指纹。的GME形式主义可以用来描述初始瞬态政权后立即耦合的导线系统和稳定状态后实现了较长的时间。
2010-02-08 cond-mat.mes-hall
Outstandingly high thermal conductivity, elastic modulus, carrier mobility and piezoelectricity in two-dimensional semiconducting CrC2N4: A first-principles study
单层MoSi 2N 4的实验实现是二维（2D）材料领域的最新突破性进展之一。受此启发，本文采用第一性原理计算研究了MC_2N_4（M= Cr，Mo，W，V，Nb，Ta，Ti，Zr，Hf）单分子膜的稳定性.所获得的结果证实了MC 2N 4（M= Cr，Mo，W，V）纳米片的理想的热，动力学和机械稳定性。有趣的是，CrC 2N 4，MoC 2N 4和WC 2N 4单层被发现是半导体，带隙分别为2.32，2.76和2.86 eV，使用HSE 06功能，而VC 2N 4晶格显示金属性质。CrC 2N 4单层的直接带隙半导体性质导致可见光的优异吸收。CrC 2N 4纳米片的弹性模量和拉伸强度被预测为非常高，分别为676和54.8 GPa。基于Boltzmann输运方程的迭代解，预测CrC 2N 4单层的室温晶格热导率为350 W/mK，是二维半导体中最高的。CrC_2N_4和WC_2N_4晶格也表现出非常高的压电系数。这项研究介绍了CrC 2N 4纳米片作为一种新型的2D半导体，具有非常高的机械强度，热导率，载流子迁移率和压电系数。
2021-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron transfer through a multiterminal quantum ring: magnetic forces and elastic scattering effects
本文研究了弹性散射体存在于半导体量子环的一个臂中时，电子输运通过具有一个输入端和两个输出端的半导体量子环的输运。我们表明，散射体不仅引入了不对称的传输概率的两个输出引线，但也降低了Aharonov-Bohm电导振荡的可见性。这种减少发生在尽管弹性散射的相位相干性，是由于中断的电子循环周围的环的潜在缺陷。结果与Strambini等人最近的实验[Phys. Rev. B { \bf 79}，195443（2009）]定性一致。我们还指出，在实验中获得的两个输出引线的电导之和的磁对称性可以理解为从反向散射的输入引线相对于磁场方向的不变性。
2009-09-21 cond-mat.mes-hall
Edge spin accumulation in semiconductor two-dimensional hole gases
局域自旋密度的可控产生是半导体自旋电子学的关键技术之一。本文研究了自旋霍尔效应在强自旋轨道相互作用的二维空穴气中引起的边缘自旋积累。我们认为，这是一个内在的属性，在这个意义上说，它是独立的无序散射的强度。数值计算表明，这种机制引起的边缘附近的自旋极化可以很大，并且随着自旋轨道耦合强度的增加，它变得更大，更强的局域化，并且一旦超过弹性散射平均自由程，它与导电带的宽度无关.我们在二维空穴气微器件中的实验证实了这种显著的自旋霍尔效应现象.通过外部磁场实现可比较水平的自旋极化将需要实验室设备，其物理尺寸和操作电流比我们的自旋霍尔效应设备大百万倍。
2005-09-12 cond-mat.mes-hall
Electron Cotunneling in a Semiconductor Quantum Dot
我们报道了在半导体量子点上的输运测量结果。在库仑阻塞状态下，传导由共隧穿过程主导。它们可以是弹性的，也可以是非弹性的，这取决于它们是使点处于基态，还是使它进入激发态。我们能够区分这两种贡献，并表明，只有当施加的偏压超过最低的激发能，才能发生非弹性事件。能级光谱的影响进行了讨论。
2000-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Removal of GaAs growth substrates from II-VI semiconductor heterostructures
我们报告的过程中，使II-VI族半导体外延层从GaAs生长衬底和随后的转移到任意主机环境的去除。该技术结合了机械研磨和层选择性化学湿法蚀刻，并且通常适用于任何II-VI层堆叠。我们证明了非侵入性的方法，通过转移一个全II-VI磁共振隧穿二极管。高分辨率的X射线衍射证明，异质结构的晶体完整性得到保留。传输特性证实，器件的功能得到保持，甚至改善，这是由于完全弹性应变弛豫的隧道势垒层。
2013-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
DC-transport properties of ferromagnetic (Ga,Mn)As semiconductors
本文研究了Mn浓度从1.5%到8%的（Ga，Mn）As稀磁半导体的直流输运性质。电导率张量的对角分量和霍尔分量对这些半导体的磁状态都非常敏感。在低温下获得的传输数据进行了讨论，理论上在一个有限的光谱宽度，由于弹性散射Mn和补偿缺陷的带孔准粒子的模型。理论计算结果与测量的反常霍尔效应和各向异性纵向磁电阻数据符合得很好。这种定量的直流磁输运效应的理解（Ga，Mn）As是无与伦比的巡回铁磁系统。
2003-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic forces and stationary electron flow in three-terminal semiconductor quantum ring
我们研究了三端量子环中的稳态电子流，并描述了经典磁力对电子轨道偏转的影响。我们证明，一般在高磁场（$B$）的电流是由磁力引导遵循经典的路径，其中$B>0$导致通过环的左臂的左输出端子。对于磁场的窄窗口，到左输出端子的传输被阻挡，对于该窄窗口，环内的干扰导致形成仅弱耦合到输出通道波函数的波函数。这些干扰条件伴随着电流注入到环的右臂，以及出现转移概率的尖峰到右输出端子。我们发现，这些峰在高磁场的衰减的热加宽的运输窗口。我们还表明，干涉条件，导致其外观消失时，环内的弹性散射存在。磁力对转移概率的明显影响消失，随着Aharonov-Bohm振荡在一个混乱的运输制度，发现环的宽度大于宽度的通道。
2010-04-13 cond-mat.mes-hall
Giant strain-induced spin splitting effect in MnTe, a $g$-wave altermagnetic semiconductor
本研究针对六方g波反铁磁半导体MnTe，提出通过弹性应变诱导自旋分裂效应，推导拟合了含自旋轨道耦合的k·p哈密顿量，计算得价带顶附近自旋分裂规范因子超20，为其在自旋电子器件中的应用提供了理论支撑。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measuring the photon coalescence time-window in the continuous-wave regime for resonantly driven semiconductor quantum dots
我们重温曼德尔的概念，即相干程度等于不可分辨的程度，通过执行宏欧曼德尔（HOM）型干涉与单光子弹性散射的连续共振驱动激子跃迁的InAs/GaAs外延量子点。我们提出了一个全面的研究的时间轮廓的光子聚结现象，这表明，光子的不可逆性可以调谐的激发激光源，在相同的方式作为它们的相干时间。一个新的品质因数，合并时间窗口，被引入到量化的延迟低于两个光子是不可区分的。这一标准揭示了新的光连续波激发下的HOM实验的解释，特别是当光子相干时间长于时间分辨率的探测器。光子的不可逆性在探测器的响应时间之外的前所未有的时间尺度上扩展，从而为使用单光子和常规探测器进行量子光学开辟了新的视角。
2015-01-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent spin dynamics of excitons in strained monolayer semiconductors
建立了二维过渡金属二硫属化物在弹性应变下的相干激子自旋谷动力学模型。应变分裂线偏振态的激子辐射偶极子。因此，它感应出一个作用于激子赝自旋的有效磁场，并导致其进动。结果表明，在圆极化激发下，激子的圆极化随时间振荡，同时也出现了随时间振荡的线极化。研究了应变诱导的有效磁场与激子纵横向分裂产生的场的竞争。我们揭示了二维激子的相干自旋动力学的不同制度。特别是，我们表明，足够大的应变引起的和横向分裂的两个频率相关的这些分裂出现在激子圆极化拍频。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Laser-Excited Elastic Guided Waves Reveal the Complex Mechanics of Nanoporous Silicon
硅中的纳米孔隙率导致这种主流半导体的全新功能。然而，难以评估的力学显著限制了其在从纳米流体和生物传感器到药物递送、能量存储和光子学等领域的应用。在这里，我们提出了一个研究激光激发的弹性导波检测无接触和非破坏性的干和液体注入单晶硅多孔硅。这些实验表明，每平方厘米截面1000亿个平行纳米孔的自组织形成导致垂直于孔轴的几乎各向同性的弹性和80%的有效刚度降低，从而总体上导致与在体硅中观察到的立方各向异性的显著偏差。我们对纳米多孔硅的晶圆级力学的全面评估为在强大的片上器件中的预测应用提供了基础，并证明了激光超声学的最新突破为干燥和液体功能化多孔材料的原位非破坏性机械表征开辟了全新的前沿。
2021-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin-polarized transport in II-VI magnetic resonant tunneling devices
我们研究了通过含有稀磁杂质的II-VI族半导体共振隧穿结构的电子输运。由于传导电子与杂质之间的交换作用，在中等低的磁场中会产生巨大的塞曼分裂。因此，当量子阱被磁性掺杂时，电流-电压特性示出对应于每个自旋通道的输运的两个峰。这种行为是实验观察到的，可以用一个简单的隧道模型再现。因此，该模型允许分析其他配置。首先，我们进一步增加磁场，这导致从引线注入的电子电流的自旋极化，从而引起电流幅度的相对变化。我们证明，自旋极化的发射极可以确定从这样的变化。此外，在磁掺杂注入器的情况下，我们的模型示出了峰值振幅的大幅增加和随着外场的增加而向更高电压的共振的移位。我们发现这种效应是由巨塞曼分裂、三维入射分布和宽共振线宽共同作用的结果。
2007-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Investigations of a coherently driven semiconductor optical cavity QED system
采用光纤锥形波导，将自组装InAs量子点（QD）耦合到高品质因数GaAs微盘腔中，通过其光通道实现了腔量子电动力学（QED）器件的相干探测.我们强调了这种全光纤测量设置的一个特别重要的方面，即相对于典型的自由空间激发技术，光耦合水平和光损耗是已知的。这允许腔内光子数的精确知识和绝对透射和反射信号的测量。共振光谱的系统在弱和强驱动条件下，当与系统的量子主方程模型相比，允许确定的相干耦合率之间的QD激子和光学腔模式，不同水平的弹性和非弹性退相的激子状态，和腔中的QD的位置和取向。还进行了泵浦-探测测量，其中将远离共振的红失谐控制激光束引入腔中。而不是产生一个可测量的交流斯塔克位移的量子点的激子线，我们发现，这个控制光束诱导的谐振系统响应的饱和。由腔中控制光束的存在导致的宽的光致发光光谱指向半导体中的子带隙吸收，以及由此产生的自由载流子生成，作为系统饱和的可能来源。
2008-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Parametric Inversion of Spin Currents in Semiconductor Microcavities
光学自旋霍尔效应导致形成反对称实空间极化图案，从而形成自旋电流。在本文中，我们表明，激子极化激元参数散射允许我们扭转这些电流的符号。本文描述了强耦合微腔的脉冲共振激发。脉冲的能量被设置为接近极化激元色散的激子点，并且实空间中的聚焦填充环上的倒易空间。当泵浦功率低于参量散射阈值时，注入的极化激元在TE和TM分裂诱导的有效磁场中的传播产生正常的光学自旋霍尔效应。在保持相同的输入偏振态但增加泵浦强度的情况下，在整个弹性圆上触发了向闲频态和信号态的参量散射。注入的粒子向这些状态散射，同时在整个平面上径向传播，在非线性过程中相对于泵浦获得交叉线性偏振。最终，极化激元在有效场中的传播导致光学自旋霍尔效应，但这次具有反转的极化域。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Large non-reciprocal propagation of surface acoustic waves in epitaxial ferromagnetic/semiconductor hybrid structures
声音的非互易传播，即沿着相反方向行进的声波的不同传输，对于实现像声学隔离器和循环器这样的设备是具有挑战性的要求。在这里，我们证明了有效的非互易传输的表面声波（SAW）沿相反的方向传播的GaAs衬底上涂有外延Fe $_3$ Si膜。这种非互易性是由声表面波应变场和铁磁薄膜中自旋波之间的磁弹性（ME）相互作用引起的声衰减引起的，声衰减取决于声表面波的传播方向，并且可以通过外部磁场的幅度和方向来控制。声传输的非互易性，定义为在ME谐振下向前和向后传播的传输的声功率之间的差异，达到高达20%的值，这是，据我们所知，最大的非互易性报告的SAW沿着由铁磁膜覆盖的半导体压电基板行进。实验结果很好地占ME相互作用的模型，这也表明，非互易性可以进一步提高通过优化的样品设计。这些结果使Fe $_3$ Si/GaAs成为实现高效非互易SAW器件的一个有前途的平台。
2020-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
