Deduction of Pure Spin Current from Spin Linear and Circular Photogalvanic Effect in Semiconductor Quantum Wells
通过求解半导体光学布洛赫方程，研究了具有结构反转非对称性的二维电子系统中的自旋光电流效应。结果表明，线偏振光可以在自旋分裂导带中注入纯自旋电流，而圆偏振光可以注入自旋相关的光电流.建立了圆偏振光斜入射时的光电流与线偏振光垂直入射时的纯自旋电流之间的显式关系，从而可以从实验测量的自旋光电流中推导出自旋电流的振幅。该方法为定量研究半导体中的自旋输运提供了一个自旋电流源。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall
Heat Conduction and Energy Relaxation in an InAs Nanowire Approaching the Clean One-Dimensional Limit
Lund University（隆德大学）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Aalto University School of Science（阿尔托大学理学院）；University of Chicago（芝加哥大学）；SUSTech（南方科技大学）
研究InAs纳米线中热传导与能量弛豫，通过一维热传输模型计算出电子-声子热流与温度平方次方成正比，揭示了清洁一维电子气与声子浴耦合的热输运机制。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall
The effect of impurities on spin polarized Zeeman bound states in dilute magnetic semiconductor-superconductor hybrids
研究了稀磁半导体混合系统中单个和多个杂质对塞曼局域自旋极化束缚态的影响。这种束缚态的出现，每当一个稀磁半导体显示巨大的塞曼效应暴露于外部磁场显示纳米级的不均匀性。我们考虑一个具体的例子超导体稀磁半导体混合，计算的能量谱和波函数的束缚态中存在一个单一的杂质，并监测的杂质强度和杂质的位置相对于塞曼捕获势的中心的函数的束缚态的演化。我们的研究结果具有重要的实验意义，因为他们预测强大的自旋纹理，甚至比理想的样品。我们发现，对于所有现实的杂质强度的塞曼束缚态生存的杂质的存在。我们还调查了大量的杂质的影响，并执行合奏平均相对于杂质的位置。我们发现，自旋极化塞曼束缚态是非常强大的，他们仍然绑定到整个实验相关区域的杂质浓度和散射强度的外场不均匀性。
2009-05-20 cond-mat.mes-hall
Spin polarized electric currents in semiconductor heterostructures induced by microwave radiation
研究了（Cd，Mn）Te/（Cd，Mg）Te和InAs/（In，Ga）As量子阱在面内磁场作用下的微波辐射感生电流.电流的产生归因于微波辐射加热的电子的自旋相关的能量弛豫。弛豫在自旋向上和自旋向下的子带中产生相等且方向相反的电子流，从而产生纯自旋电流。磁场中的子带的塞曼分裂导致自旋流转换成自旋极化的电流。
2010-09-16 cond-mat.mes-hall
Manipulating Spin-polarized Photocurrent in 2D Transition Metal Dichalcogenides
利用电场或光场控制半导体中电子的自旋极化是基于自旋电子学的概念性自旋电子学的一个基本主题。本文介绍了一种利用圆偏振光抽运在过渡金属双硫族化合物（TMD）单层膜中产生自旋极化的方法。完全自旋极化的光电流是通过谷依赖的光学选择规则和自旋谷锁定在单层WS 2实现的，并通过具有铁磁接触的横向自旋阀结构进行电检测。所展示的长自旋寿命，独特的谷对比物理和自旋-谷锁定使单层WS 2成为基于半导体的自旋电子学的前所未有的候选者。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized electric currents in diluted magnetic semiconductor heterostructures induced by terahertz and microwave radiation
研究了在面内外加磁场和微波或太赫兹辐射照射下稀磁半导体量子阱中的自旋极化电流。在（Cd，Mn）Te/（Cd，Mg）Te量子阱（QWs）和（In，Ga）As/InAlAs：Mn QWs中研究了这种效应，这些QWs属于众所周知的II-VI和III-V DMS材料系统，以及在异质价AlSb/InAs/（Zn，Mn）Te QWs中研究了这种效应，这些QWs代表了II-VI和III-V半导体的有前途的组合。实验数据和发展的理论表明，光电流起源于自旋相关的散射的自由载流子的静态缺陷或声子的Drude吸收的辐射和随后的载流子的弛豫。我们表明，在DMS结构的电流产生的效率大大提高相比，非磁性半导体。这种增强是由于载流子自旋与磁性离子局域自旋的交换相互作用引起的，一方面导致了巨大的塞曼自旋分裂，另一方面导致了外磁场极化的局域Mn ~（2+）离子对载流子自旋的散射.
2012-04-27 cond-mat.mes-hall
A predicted "Faraday oscillation" in photoexcited semiconductors
虽然，对于半导体光激发的圆偏振泵，线偏振探针的偏振平面已被证明是旋转的，我们在这里预测一个壮观的变化时，泵光束是线偏振的，从法拉第旋转法拉第振荡，偏振平面的振荡沿着光子偏振的变化从线性到椭圆。当探测场平行或垂直于泵浦场时，这种效应减小到零，这来自于由泵浦产生的真实激子和耦合到未吸收的探测的虚拟激子之间的相干性，这从表示在这种耦合的光子复合激子系统中发生的多体物理的Shiva图中很容易看出。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Co-planar spin-polarized light emitting diode
半导体中自旋操纵的研究受益于在光学活性III-V系统之上以高质量生长这些材料的可能性。这些层状半导体异质结构中的诱导电致发光已被用于可靠的自旋检测。然而，在具有强自旋-轨道相互作用的半导体中，由于自旋对准器部分和自旋检测区被一个或多个异质界面分离，并且由于自旋相干长度短，垂直器件的灵敏度可能不足。在这里，我们演示了高灵敏度的自旋检测可以实现使用的自旋极化和光学活性区的横向排列。利用我们的共面自旋偏振光发光二极管，我们检测电场诱导的自旋产生在半导体异质结二维空穴气。极化的结果从自旋非对称复合注入电子与强SO耦合的二维空穴。还证明了检测共面二极管结构上沉积的磁化Co颗粒的可能性。
2005-07-06 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin-polarized transport and Rashba spin precession in semiconductor nanowires
我们提出了数值计算的弹道自旋输运性质的准一维线中存在的自旋轨道（Rashba）相互作用。一个紧束缚模拟的Rashba哈密顿模型的Rashba效应。通过改变Rashba耦合的鲁棒性和线的宽度，识别弱耦合和强耦合制度。完美的电子自旋调制被发现前政权，无论入射费米能量和模式数。然而，在后者中，自旋电导具有很强的能量依赖性，由于一个非平凡的子带混合诱导的强Rashba耦合。这将意味着在较高温度和源极-漏极电压下对自旋调制的强烈抑制。结果可能是相关的准一维自旋晶体管器件的实现。
2001-05-03 cond-mat.mes-hall
Magnetic semiconductor artificial atom with many particles: Thomas-Fermi model and ferromagnetic phases
利用自洽玻尔兹曼方程理论研究了具有载流子介导铁磁性的半导体量子点中的多粒子电子态。取决于条件，量子点可以包含三个相：部分自旋极化的铁磁相、完全自旋极化的铁磁相和顺磁相。多体铁磁约束系统的物理性质来源于载流子介导的铁磁相互作用和库仑相互作用的竞争。带空穴的量子点中的磁相可以通过电压或光学方法来控制。
2005-08-09 cond-mat.mes-hall
Evidence for spin-polarized bound states in semiconductor-superconductor-ferromagnetic insulator islands
我们报告的库仑阻塞输运的半导体InAs纳米线与外延超导铝和铁磁绝缘体EuS重叠方面的研究。通过实验和理论模型的比较，我们将奇偶偏置谱中的共隧穿特征与自旋极化的Andreev能级联系起来。结果与零场自旋分裂超过诱导的超导能隙是一致的。亚能隙态的能量可以通过静电门在零的两侧进行调节。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interferometric detection of spin-polarized transport in the depletion layer of a metal-GaAs Schottky barrier
结果表明，自旋极化电子的克尔旋转调制的电子从样品表面的距离。时间分辨克尔旋转的光激发自旋极化电子在n掺杂GaAs耗尽层显示快速振荡，源于从半导体表面反射的光和从移动到半导体的电子分布的前面之间的干涉。利用这种效应，光生载流子的偏置肖特基势垒的耗尽层的动态进行测量。
2006-03-23 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized transport and Andreev reflection in semiconductor/superconductor hybrid structures
结果表明，自旋极化电子在半导体/超导体（Sm/S）混合结构中的传输敏感地依赖于自旋极化的程度以及界面处的电势和自旋翻转散射的强度.我们表明，增加费米速度失配的Sm和S区域可以导致增强的结的透明度中存在的自旋极化。我们发现，在超导能隙处的Andreev反射振幅是自旋极化强度的一个可靠的度量，它与超导体的势散射、自旋翻转散射和费米速度的强度无关.
1999-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-polarized lasing in a highly photoexcited semiconductor microcavity
我们展示了室温自旋极化超快（$\sim$ 10 ps）激光在一个高度光激发GaAs微腔。这种微腔中嵌入了InGaAs多量子阱，其中自旋弛豫时间小于10 ps。即使在非共振椭圆偏振光激发下，激光辐射仍保持高度圆偏振。激光能量不锁定裸腔共振，并作为光激发密度的函数移动$\sim$ 10 meV。这种自旋极化激光是由相关电子-空穴对的自旋相关受激过程引起的。这些对在耦合到腔光场的高密度电子-空穴等离子体中的费米边缘附近形成。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Valley-spin polarized Landau levels in a monolayer semiconductor
过渡金属双硫族化合物（TMD）中的电子同时具有谷自由度和自旋自由度。这些内部量子自由度为探索新的物理现象以及电子学和光子学应用提供了理想的实验室。谷和自旋相关的光学和电学性质，起源于Berry曲率效应，最近已被证明。这样的Berry曲率效应，连同强的自旋-轨道相互作用，可以在垂直磁场下进一步产生非常规的朗道能级（LL），其支持量子霍尔机制中的谷和自旋极化手征边缘态。然而，独特的LL结构尚未在TMD中得到证实。在这里，我们报告的观察充分谷和自旋极化的LL在高品质的WSe 2单层实现使用范德华异质结器件平台。手持分辨光学反射光谱已被应用于探测在个别山谷间LL过渡。当地办事处的结构已经建成。还观察到由强库仑相互作用驱动的掺杂诱导的质量重整化。我们的结果为研究非常规LL物理和单层TMD中的量子霍尔效应打开了大门。
2017-02-18 cond-mat.mes-hall
Nonlinear spin-polarized transport through a ferromagnetic domain wall
在铁磁半导体中，分隔两个相反磁化区域的畴壁在适当的条件下表现出类似于p-n二极管的强非线性I-V特性。我们研究这些特性作为壁宽和温度的函数。随着宽度增加或温度降低，多数自旋带之间的直接隧穿降低二极管的效率。这对磁性半导体的零场淬灭电阻和最近提出的自旋晶体管的设计具有重要意义。
2002-02-01 cond-mat.mes-hall
Ferroelectric tuning of the valley polarized metal-semiconductor transition in Mn2P2S3Se3/Sc2CO2 van der Waals heterostructures and application to nonlinear Hall effect devices
本研究提出利用二维铁电材料Sc2CO2的极化切换调控Mn2P2S3Se3/Sc2CO2异质结的谷极化金属-半导体相变与Berry曲率偶极矩，并据此设计非线性霍尔效应探测器件。
2024-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-1 Dirac half-metal, spin-gapless semiconductor, and spin-polarized massive Dirac dispersion in transition metal dihalide monolayers
自旋-1凝聚态系统的特点是结合了Dirac-like色散和平坦能带，是实现高温电子学和自旋电子学技术在没有外部磁场的理想选择。在这项研究中，我们提出了一个三带紧束缚模型，自旋极化Haldane类次近邻隧穿，骰子晶格和自旋-1狄拉克半金属，自旋-1狄拉克自旋无隙半导体，自旋极化自旋-1质量狄拉克色散与非平凡拓扑结构可以存在于二维铁磁凝聚物质系统中的电子自旋极化P = 1。所提出的自旋极化自旋1相可以有效地实现在铁磁过渡金属二卤化物MX2单分子膜。通过第一性原理计算，我们证明了当M = Fe，X = Br，Cl时，小的压应变使MX2单层膜成为自旋为1的Dirac半金属，而当M = Co，X = Br，Cl时，MX2单层膜成为自旋为1的Dirac无带隙半导体.自旋一狄拉克无自旋带隙半导体CoBr 2和CoCl 2嵌入平带铁磁性，其中自旋轨道耦合在分散价态和导带之间打开拓扑非平凡狄拉克带隙，同时使平带不受影响。自旋极化的自旋1质量狄拉克色散中的内禀平带铁磁性是实现量子反常霍尔态（Chern数C =-2）的关键。
2019-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field control of Fermi polaron fine structure and polarization in strained monolayer semiconductors
Ioffe Institute（约费研究所）
该研究建立外磁场下掺杂二维半导体吸引型费米极化子的理论，揭示磁场与应变可调控其能谱与极化，为二维半导体多体激子准粒子光学响应调控提供互补工具。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall
Optically erasing disorder in semiconductor microcavities with dynamic nuclear polarization
发现光子无序的均方值在典型的GaAs基微腔中减少了100倍，当暴露于圆偏振连续波光泵时，没有任何特殊的空间图案。腔模的共振激发激发了空间非均匀分布的自旋极化电子，这取决于光子的无序分布。电子通过超精细接触相互作用将自旋转移到原子核，从而诱导能够修改激子-极化激元的电势的长寿命Overhauser磁场。
2011-04-11 cond-mat.mes-hall
Propagation of Spin-Polarized Electrons Through Interfaces Separating Differently Doped Semiconductor Regions
电子的高自旋极化度对自旋电子器件的工作至关重要。研究了自旋极化电子通过两个不同掺杂水平的n型半导体区之间边界的传输。我们假设，非均匀的自旋极化创建/注入本地和驱动通过边界的电场。在双组分漂移扩散输运模型下计算了电场分布和自旋极化分布。我们发现，最初创建的自旋极化的狭窄区域可以进一步压缩和放大的边界附近。由于边界涉及掺杂的变化，但两种半导体材料之间没有真正的界面，预计没有显着的自旋极化损失。因此，建议的机制将是有用的，在设计新的自旋电子器件。
2003-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Approaching the absorption limit with monolayer semiconductor superlattices
本文通过将WS₂单层人工堆叠为超晶格，比较三种间隔层策略，将峰值吸收率从单层16%提升至四层超晶格36%透射对比度，证明单层超晶格是增强光-物质耦合和纳米光子器件的有效平台。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin Polarization at Semiconductor Point Contacts in Absence of Magnetic Field
半导体点接触可以是一个有用的工具，用于产生自旋-轨道（SO）相互作用的存在下的自旋极化电流。既不需要磁场也不需要磁性材料。通过数值研究，我们发现：（i）电导的量子化单位为2e^2/h，除非SO相互作用太强;（ii）电流在横向上是自旋极化的;（iii）在SO相互作用强度的实验值下，可以实现大于50%的自旋极化。自旋极化比是由不同自旋的子带之间的过渡在通过点接触的运输过程中的绝热性。
2005-07-23 cond-mat.mes-hall
Optically induced Kondo effect in semiconductor quantum wells
从理论上证明了二维电子系统的圆极化辐照可以诱导出局域电子态，这些电子态与传导电子发生反铁磁相互作用，从而产生近藤效应。讨论了半导体量子阱中观察到这种效应的实验条件。
2021-10-04 cond-mat.mes-hall
Discovery of highly spin-polarized conducting surface states in the strong spin-orbit coupling semiconductor Sb$_2$Se$_3$
大多数具有强自旋-轨道耦合的A $_2$ B $_3$型硫属化物系统，如Bi $_2$ Se $_3$、Bi $_2$ Te $_3$和Sb $_2$ Te $_3$等，是拓扑绝缘体。一个重要的例外是Sb $_2$ Se $_3$，其中拓扑非平凡相被认为在环境条件下是可能的，但是这样的相只能在压力下被检测到存在。在这封信中，我们表明，像Bi $_2$ Se $_3$，Sb $_2$ Se $_3$，显示出高自旋极化电流的产生下介观超导点接触测量点接触Andreev反射光谱。此外，我们观察到一个大的负的和各向异性的磁电阻在Sb $_2$ Se $_3$，当该领域是在基面旋转。然而，与Bi $_2$ Se $_3$不同，在Sb $_2$ Se $_3$的情况下，可以在STM电导成像中获得缺陷周围的显著准粒子干涉（QPI）图案。因此，我们的实验表明，Sb $_2$ Se $_3$在环境条件下是一个规则的带绝缘体，但由于它的高自旋轨道耦合，非平凡的自旋织构存在于表面上，该系统可能处于拓扑绝缘体相的边缘。
2018-01-03 cond-mat.mes-hall
All-electrical measurement of spin injection in a magnetic $p$-$n$ junction diode
制备了磁性$p$ - $n$结二极管，用于研究自旋极化电子输运。半导体中自旋极化电子的注入是通过驱动电流从铁磁注入器（Fe）经由肖特基接触进入体半导体（$n$ -GaAs）来实现的。对于检测，使用稀磁半导体（$p$ -GaMnAs）层。只有当在$p$ - $n$结上施加高正向偏压时，才观察到明显的磁阻。
2006-08-21 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin filtering across the ferromagnetic-semiconductor interface
从理论上研究了从铁磁金属到半导体的弹道自旋过滤效应，目的是在较高的能级上探测铁磁层态密度的自旋极化率。通过将自旋极化电子以高能级激发到n型AlAs/GaAs超晶格层中，然后弹道隧穿势垒进入铁磁薄膜，建立了铁磁金属/半导体超晶格界面的弹道自旋过滤物理模型.由于螺旋度调制和静态光电流响应都是实验可测量的量，与以前的模型相比，感兴趣的物理量，自旋极化隧穿电导的相对不对称性，可以通过实验以更直接的方式提取。该物理模型为今后研究高性能的尾旋探测器提供了指导。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall
Magnetoswitching of current oscillations in diluted magnetic semiconductor nanostructures
在稀磁半导体多量子阱中，由于禁闭、库仑和交换作用的相互作用，产生了强非线性输运。非线性效应包括自旋极化稳态和自持电流振荡的外观作为可能的稳定状态的纳米结构，这取决于其配置和控制参数，如电压偏置和水平分裂由于外部磁场。振荡区的大小随着阱数和能级分裂而增大。本文系统地分析了II-VI族稀磁半导体多量子阱的电荷和自旋对电压和磁场开关的响应。由于基于这些纳米结构的自旋电子器件的潜在实现，静态和时间周期性自旋极化状态的描述、它们之间的跃迁以及对电压或磁场切换的响应具有非常重要的意义。
2009-09-23 cond-mat.mes-hall
Spin blocker made of semiconductor double quantum well using the Rashba effect
我们提出了一种横向自旋封锁器件，使用InGaAs/InAlAs双量子阱（DQW），其中的Rashba自旋轨道参数$α_{\rm R}$的值是相反的符号，但在组成量子阱（QW）之间的幅度相等。通过调节DQW的沟道长度和外部施加的面内磁场的大小，可以阻止一个自旋的传输（例如，自旋向下）分量，导致自旋极化电流。这样的自旋阻塞效应，所带来的波矢匹配的自旋分裂费米面之间的两个量子阱，铺平了道路的一个新的计划的自旋极化电流产生未来的自旋电子学应用的基础上半导体能带工程。
2013-04-25 cond-mat.mes-hall
Spin Polarization Dependence of Carrier Effective Mass in Semiconductor Structures: Spintronic Effective Mass
我们引入了自旋极化载流子的自旋电子有效质量的概念，它源于相互作用自旋极化电子系统中重正化有效质量的强自旋极化依赖性。在rs=5时，非极化和完全极化的二维系统的多数自旋多体有效质量重整化相差超过2倍，而在金属密度（rs~5）附近的三维系统中，极化依赖性（~15%）更为温和。载流子有效质量的自旋极化依赖性在各种自旋电子学应用中具有重要意义。
2005-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum limit for nuclear spin polarization in semiconductor quantum dots
最近的一个实验[E。A. Chekhovich等人，物理修订版信函104，066804（2010）]已经证明，通过利用重空穴和三电子态之间的光学禁戒跃迁，可以在自组装量子点中实现高核自旋极化。然而，一个完全极化的状态并没有达到预期的经典速率方程。在这里，我们从理论上研究这个问题的帮助下的量子主方程，我们证明，一个完全极化的状态不能实现由于形成的核暗态。此外，我们发现最大偏振度依赖于量子点的结构特性。
2014-05-08 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
Circularly polarized topological edge states derived from optical Weyl points in semiconductor-based chiral woodpile photonic crystals
数值研究了手征光子晶体中光学外尔点附近拓扑边缘模的偏振特性。我们研究了两种旋转堆叠的木堆结构，其中平面杆阵列以60度或45度的面内旋转角一个接一个地垂直堆叠。这两种结构都显示出对光学外尔点具有相反的符号的拓扑数的光子带在低阶。由外尔点导出的拓扑边缘态出现在光线之下，并被强烈地限制在空气界面处，其长度小于波长。它们在垂直于传播方向的方向上的偏振被发现是一个特定的圆偏振，这取决于结构手性的手性。由于这些手性光子晶体可以使用诸如GaAs或Si的半导体材料制造，因此在空气和半导体结构之间的界面处获得的用于圆偏振光的鲁棒平面波导不仅可以用于光子学，而且可以用于通过自旋-光子界面的自旋电子学或量子信息技术。
2018-09-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-Current-Induced Charge Accumulation and Electric Current in Semiconductor Nanostructures with Rashba Spin-Orbit Coupling
我们证明了在具有Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的二维电子气中，具有不同自旋极化的纵向自旋电流的流动将在两端带中诱导不同的电荷积累模式，或在四端霍尔条结构中诱导不同的电流分布.对于平面内极化自旋电流，电荷将通过两个横向边缘或围绕条带结构的中心累积，而对于平面外极化自旋电流，电荷密度将通过两个横向边缘显示相反的符号，导致霍尔电压。我们的计算提供了一个新的途径，实验检测或区分纯自旋电流与各种自旋极化。
2007-10-15 cond-mat.mes-hall
Fermi level tuning of one-dimensional giant Rashba system on a semiconductor substrate: Bi/GaSb(110)-(2x1)
利用角分辨光电子能谱学（ARPES）和自旋分辨ARPES，在Bi/GaSb（110）-（2 $\times$ 1）表面制备了从半导体到低维金属的自旋极化表面电子态，其费米能级可调. Bi/GaSb（110）的自旋极化表面带呈现准一维特征，在表面布里渊区的$\barΓ$和$\bar{\rm Y}$点处的Rashba参数$α_{\rm R}$分别为4.1和2.6 eV Ω\。表面电子态的费米能级通过在GaSb衬底上的元素选择性Ar离子溅射原位调谐。半导体衬底上具有可切换金属/半导体性质的巨大Rashba型自旋分裂使该系统成为未来研究低维自旋电子学现象的一个有希望的候选者。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall
Transverse Spin-Orbit Force in the Spin Hall Effect in Ballistic Semiconductor Wires
我们引入了自旋和动量相关的{ \em力算符}，它由具有均匀Rashba自旋轨道（SO）耦合的{ \em clean}半导体量子线的哈密顿量定义，没有自旋和电荷相互作用）的引线。它在通过引线注入的自旋极化电子波包中的期望值解释了为什么波包的中心在横向上偏转。此外，当自旋- $\uparrow$和自旋- $\downarrow$极化包（模拟常规非极化电荷电流的注入）同时传播通过导线时，对应的{ \em自旋密度}将沿着横向方向被拖曳，以在导线的横向边缘上产生相反符号的面外自旋累积，如自旋霍尔效应的现象学中所预期的.我们还证明了注入的自旋极化波包的自旋相干性将逐渐减少（从而减少“力”）沿SO耦合线由于纠缠的自旋和轨道自由度的单个电子，即使在没有任何杂质散射。
2005-06-23 cond-mat.mes-hall
Approaching Petavolts per meter plasmonics using structured semiconductors
一种新的强激发等离子体模式，打开了前所未有的每米千伏特电磁场的访问，承诺广泛的，变革性的影响。这些模式由导电介质中固有的超致密、离域的自由电子费米气体的大振幅振荡构成。这里，引入具有适当浓度的n型掺杂剂的结构化半导体，以调节费米气体的性质，用于使用容易获得的10微米总体尺寸的电子束和在管内发射的数百个皮库仑电荷来匹配激发静电表面“挤压”等离子体激元。通过匹配费米电子气的相对论振荡结果，使强激发成为可能，并揭示了独特的现象。相对论诱导弹道电子输运是由于平均自由程的相对论成倍增加而产生的，获得的弹道输运还导致超出欧姆定律的非常规热沉积。这解释了在导电样品与短于$\rm 10^{-13} seconds$的电子束相互作用的实验中没有观察到损伤或固体等离子体形成。此外，相对论动量导致电子气大量隧穿，使其能够穿过表面并在管内紧缩。相对论效应以及这些模式下的费米气体密度的大的局部变化需要动力学方法与粒子模拟相结合。实验验证的加速和聚焦的电子束在这里建模使用几十千兆伏每米的字段中激发的半导体与$\rm 10^{18}cm^{-3}$自由电子密度将铺平道路千伏特每米等离子体。
2022-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-ex
Circularly polarized electroluminescence in spin-LED structures
我们计算圆偏振发光发射平行（垂直发射）和垂直（边缘发射）的生长方向从量子阱中的自旋发光二极管（自旋LED）时，无论是空穴或电子自旋极化。这是必不可少的帐户的自旋极化的空穴的轨道相干性时，他们被捕获在量子阱中，以了解最近的实验证明极化边缘发射从空穴自旋注入。计算结果解释了Mn掺杂铁磁半导体中自旋极化空穴注入和II-VI稀磁半导体中自旋极化电子注入的边缘和垂直发射发光的圆极化的许多特征。
2003-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Decay of spin polarized hot carrier current in a quasi one-dimensional spin valve structure
本文研究了自旋阀结构中自旋极化热载流子电流的空间衰减，该结构由半金属铁磁接触和半导体量子线组成。由于Rashba自旋轨道相互作用引起的半导体中的D 'yakonov-Perel'自旋弛豫，电流衰减。相关的弛豫长度被发现随着晶格温度的增加而减少（在30-77 K的范围内），并表现出非单调依赖于驱动电流的电场。的弛豫长度是几十微米，这是至少一个数量级大于已在可比的温度，Rashba相互作用强度和电场的二维结构的理论计算。这种改进是一维载流子限制的结果，其不一定抑制载流子散射，但仍然抑制D 'yakonov-Perel'自旋弛豫。
2003-10-10 cond-mat.mes-hall
Optical detection of long electron spin transport lengths in a monolayer semiconductor
使用空间分辨光学泵浦探测实验，我们测量的横向运输自旋/谷极化电子在很长的距离（几十微米）在一个单一的WSe 2单层。通过使用圆偏振光局部泵浦2D电子的费米海到高度的自旋/谷偏振（高达75%），电子偏振的横向扩散可以经由由空间分离和线偏振的探测激光诱导的光致发光来映射。高达25%的自旋谷极化，观察到在泵浦探测分离高达20微米。特征自旋/谷扩散长度为18 +/- 3微米，揭示在低温下。温度、泵浦螺旋度、泵浦强度和电子密度的依赖性突出了自旋弛豫时间和泵浦效率对具有自旋谷锁定的单层半导体中极化电子输运所起的关键作用。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarized excitons in nanorings and the `optical' Aharonov-Bohm effect
物质的量子本质在于粒子沿其轨道运动时积累的波函数相位。一个突出的例子是Aharonov-Bohm相，它已经被研究与纳米结构的电导。然而，固体中的光学响应是由中性激发决定的，因此预期对磁通量不敏感。我们提出了一个新的机制的拓扑相的中性粒子，极化激子限制在半导体量子环。我们预测，这种磁场诱导的阶段可能会强烈影响激子在一个系统中的圆柱对称性，导致在“亮”激子基态和新的“暗”状态之间切换，几乎无限的寿命。由于激子决定了半导体的光学响应，因此预测的相位可以用于定制量子纳米结构的光子发射。
2002-07-12 cond-mat.mes-hall
Optical circuits based on Polariton Neurons in Semiconductor Microcavities
利用极化激元的极化多稳定性，我们证明了极化信号可以在半导体微腔的平面内沿着受控通道或“神经元”传导。此外，由于极化激元与相反自旋的相互作用，可以实现在极化自由度上操作的二进制逻辑门。多个门可以集成在一起以形成包含在单个半导体微腔中的光路。
2008-03-06 cond-mat.mes-hall
Electron space charge effect on spin injection into semiconductors
本文研究了铁磁-绝缘体/半导体/绝缘体-铁磁（F1-I-S-I-F2）结中的自旋极化输运。我们发现自旋电流强烈地依赖于半导体中的自旋组态、掺杂和空间电荷分布。当铁磁-半导体界面电阻与半导体界面电阻相当时，考虑非平衡输运过程中的空间电荷效应，适当的掺杂可以大大提高该结的磁电阻比。
2003-04-04 cond-mat.mes-hall
Spin blockade at semiconductor/ferromagnet junctions
本文从理论上研究了自旋极化电子在半导体/铁磁结中的提取。多数自旋电子从半导体流出进入铁磁体，在结附近的半导体区域中留下少数自旋电子云，在半导体/铁磁体界面处形成局部自旋偶极配置。这种少数自旋云可以限制通过结的多数自旋电流，从而在临界电流下产生明显的自旋阻塞。我们计算的临界自旋封锁电流在平面和圆柱形的几何形状，并讨论可能的实验测试我们的预测。
2007-03-19 cond-mat.mes-hall
Drift-diffusion model for spin-polarized transport in a non-degenerate 2DEG controlled by a spin-orbit interaction
我们应用Wigner函数形式推导了III-V族半导体单量子阱中自旋极化电子的漂移-扩散输运方程。电子自旋动力学是由线性动量自旋轨道相互作用控制的。在所研究的输运机制中，电子动量散射速率明显快于自旋动力学。一组传输方程定义的粒子密度，自旋密度，和各自的通量。所开发的模型允许研究非平衡自旋极化的相干动力学。作为一个例子，我们考虑了沿（0，0，1）晶体方向生长的异质结的稳态输运机制。由于Rashba和Dresselhaus自旋轨道项的相互作用，自旋动力学强烈依赖于输运方向。该模型与应变半导体层自旋相干性的脉冲探针测量结果一致。这对于研究自旋极化输运性质和模拟自旋电子器件在扩散输运区的工作具有重要意义。
2004-07-01 cond-mat.mes-hall
Theory of Coherent Optical Control of Exciton Spin Dynamics in a Semiconductor Quantum Dot
我们利用单个量子点中的自旋极化激子来设计量子计算中基本操作的光学控制。我们研究所需的超快非线性光学过程，并使用相干非线性光学响应来推断这种过程在物理上是否合理。阐述了在单个量子点中极化激子态纠缠态的重要性及其构造。我们将我们的建议与一些利用半导体量子点的理论建议相结合。
2000-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical spin injection and detection in a semiconductor. Is it feasible?
自旋极化电子在半导体中的电注入原则上可以通过经由欧姆传导将电流从铁磁金属驱动到半导体中来实现，其中已知电流是显著自旋极化的。为了检测，第二铁磁体可以用作漏极。研究了以高迁移率InAs/AlSb二维电子气（2DEG）为衬底，Ni、Co和坡莫合金为铁磁电极的亚微米横向自旋阀结。在标准几何结构中，很难将真正的自旋注入与其他效应分开，包括局部霍尔效应、来自铁磁电极的异常磁阻（AMR）贡献以及弱局域/反局域校正，这可以紧密地模拟自旋阀效应所期望的信号。尺寸的减小和多端非局部几何的使用使我们能够将不必要的影响降至最低。尽管我们做了所有的努力，我们还没有能够观察到自旋注入。然而，我们发现，在这些系统中的这种“负”的结果实际上是一致的扩散系统中的自旋输运的理论预测。
2000-07-19 cond-mat.mes-hall
The effect of the Abrikosov vortex phase on spin and charge states in magnetic semiconductor-superconductor hybrids
我们探讨了利用II型超导体中Abrikosov涡旋所携带的非均匀磁场来局域化附近磁性半导体量子阱中自旋极化织构的可能性。我们展示了如何塞曼诱导的本地化引起的一个单一的漩涡确实是可能的，并使用这些结果来调查的磁性半导体的输运性质的周期性的漩涡阵列的效果。特别是，我们发现了一个非常规的量子霍尔制度，并预测直接可测试的实验结果，由于存在的周期性自旋极化结构诱导的超导涡旋晶格的磁性半导体。
2006-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Valley-polarized Orbital and Spin Magnetism Induced by Femtosecond Optical Pulses in Two-Dimensional Semiconductors
Uppsala University（乌普萨拉大学）
利用含时密度矩阵方法，研究了圆偏振激光脉冲在具有自旋-轨道耦合的二维带隙狄拉克系统中产生非平衡自旋和轨道磁性的超快过程，揭示了通过光子能量和偏振控制自旋与轨道磁矩的不同机制及其动力学差异。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical spin transfer in ferromagnetic semiconductors
圆偏振激光脉冲，激发电子空穴对跨带隙的（III，Mn）V铁磁半导体可用于操纵和研究集体磁化动力学。a（III，V）半导体中光生载流子的初始自旋取向由激光的偏振态决定。我们表明，光生载流子自旋可以不可逆地转移到集体磁化，其动力学可以灵活地控制适当选择的激光脉冲。作为例子，我们证明了全光铁磁共振和光学磁化重定向的可行性。
2004-05-04 cond-mat.mes-hall
Spontaneous spin-polarized current in a nonuniform Rashba interaction system
研究了具有非均匀Rashba自旋轨道相互作用的二维半导体中的电子输运。由于相干效应和Rashba相互作用的结合，在没有任何磁性材料和磁场的情况下出现自发的自旋极化电流。对于双端器件，只有局部电流包含极化;然而，对于四端设置，会产生极化的总电流。这一现象为产生自旋极化电流提供了一种新的方法，可以取代传统的自旋注入方法。
2004-11-24 cond-mat.mes-hall
Transient dual-energy lasing in a semiconductor microcavity
我们证明了在室温下，在一个高度光激发的平面微腔中，在两个分离的能量顺序激光。两个空间上重叠的激光态具有不同的偏振特性出现在能量超过5毫电子伏分开。在圆极化非共振2 ps脉冲激发下，在脉冲激发后10 ps内出现了亚10 ps瞬态圆极化高能态.该HE状态之后是在低能量（LE）状态下持续20- 50 ps的脉冲状态。HE状态是高度圆极化的自旋保持刺激过程的结果，而LE状态显示出显着降低的圆极化，因为减少自旋不平衡。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical orientation of electron spins by linearly polarized light
已知半导体中圆偏振光的吸收导致电子和空穴自旋的光学取向。在半导体量子阱结构中，载流子的自旋取向可以通过线性或甚至非偏振光来实现。此外，自旋取向的符号和大小可以通过旋转入射光的偏振平面来改变。研究中的效果与量子阱的对称性降低有关，与体材料相比，微观上是由电子和空穴态的零场自旋分裂引起的。
2005-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Magnetic Spinguides and Spin Transport in Semiconductors
我们提出了一个“spinguide”的想法，即半导体沟道，这是由壁包围的稀磁半导体（DMS）与巨大的塞曼分裂是透明的电子与一个自旋极化。这些自旋波导可以用作非磁性导体中的自旋极化电流源、电流的自旋极化的超快开关以及自旋极化的长距离传输设施（传输距离可以超过自旋翻转长度）。壁的选择性平行性导致了新的输运尺寸效应。
2001-09-04 cond-mat.mes-hall
