Maximizing spin-orbit torque efficiency of Ta(O)/Py via modulating oxygen-induced interface orbital hybridization
由界面Rashba效应和自旋霍尔效应引起的自旋-轨道矩被广泛认为是一种比传统的自旋转移矩更有效的控制铁磁体磁化强度的方法。通过对\b{eta}相钽的低氧化，对Ta（O）/Ni_（81）Fe_（19）双层膜的自旋-轨道矩效率进行了研究，发现Ta（O）/Py的自旋霍尔角θDL从纯Ta/Py的~ -0.18增加到Ta（O）/Py的最大值~ -0.30。此外，我们区分体自旋霍尔效应和界面Rashba效应产生的自旋轨道力矩的效率，分别通过一系列的Py/Cu（0-2 nm）/Ta（O）控制实验。在最佳氧化水平下，后者比前者有2倍以上的增强作用，甚至更为显著。我们的研究结果表明，65%的效率的提高应涉及到调制的界面Rashba类自旋轨道扭矩由于氧诱导的轨道杂化跨界面。我们的研究结果表明，通过氧诱导的轨道杂化的界面耦合的调制可以是一种替代的方法，以提高改变自旋转换率。
2020-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unraveling orbital hybridization of triplet emitters at the metal-organic interface
我们利用扫描隧道显微镜和光谱学以及密度泛函理论研究了Au（111）界面上磷光平面铂（II）配合物的结构和电子性质。我们的分析表明，分子-基底耦合和横向分子间相互作用是弱的。虽然配体轨道在与衬底接触时基本保持不变，但我们发现由于局部杂化和电荷转移到衬底，Pt原子处的电子行为发生了改变。因此，这类新的磷光分子表现出明确的和可调的相互作用与其局部环境。
2013-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Josephson junction π-0 transition induced by orbital hybridization in a double quantum dot
本研究通过并联双量子点调控约瑟夫森结相位，发现弱杂化时呈现π结特性，增加杂化或失谐可诱导π-0跃迁，并用零带宽模型解释其机制。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Orbital hybridization and electrostatic interaction in a double molecule transistor
了解分子间的相互作用并利用这些相互作用有效地控制单分子的输运行为是从单分子器件到分子电路的关键步骤1 -6。虽然许多单分子检测技术被用来检测在单分子水平的分子间相互作用1，4，5，7，8，探测和调整的分子间相互作用都通过电的方法还没有被证明。在这项工作中，我们成功地组装了一个双分子晶体管，将两个锰酞菁分子，我们探测和调整的相互作用，在原位通过实施电子操纵分子轨道上使用栅极电压。两个分子的轨道能级相互耦合，并以不同的方式耦合到通用门。当一个分子中的单个电子改变另一个分子的输运行为时，观察到静电相互作用，提供了关于电子隧穿分子的动态过程的信息。当两个轨道能级在非平衡条件下简并时，发现了轨道杂化，使得隧穿电子不再局限于特定的分子，而是由两个分子共享，为控制非共价分子间的电荷转移提供了一种新的机制。目前的工作为基于单分子的功能电单元的工作原理提供了一个展望。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall
Tailoring higher-order topological phases via orbital hybridization
高阶拓扑绝缘体（HOTI）由于具有严格局域化的角点和铰链态，在光子学领域引起了广泛的关注。在这里，我们揭示了一个非常规的HOTI阶段消失的偶极和四极极化。该相位出现在承载简并$s$ -和$d$ -型轨道模式的倏逝耦合波导阵列中，所述轨道模式布置在单位晶胞中具有四个波导的正方形晶格中。正如我们所证明的，具有不同对称性的模式的简并性产生了非平凡的拓扑性质，使得系统等价于相对于彼此旋转90 $^\circ$并且基于$s\pm d$杂化轨道的各向异性二维Su-Schrieffer-Heeger模型的两个副本。我们的研究结果介绍了一种路线，以定制高阶能带拓扑结构，利用晶体对称性和不同轨道模式的偶然简并。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
In-Plane Electric Field Induced Orbital Hybridization of Excitonic States In Monolayer WSe2
本研究针对单层过渡金属二硫族化合物中激子态的电场调控问题，利用光电流光谱发现面内电场可引发不同角动量里德伯激子态的轨道杂化并增强离散激发态振子强度，为二维电光调制应用提供了激子操控新范式。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Efficient n-type Doping in Epitaxial Graphene through Strong Lateral Orbital Hybridization of Ti Adsorbate
近年来，通过原子取代和吸附，已经证明了用于外延石墨烯的各种掺杂方法。在这里，我们观察角分辨光电子能谱（ARPES）的耦合诱导狄拉克锥重整化时，沉积少量的钛到外延石墨烯上的SiC。我们获得了一个显着的高掺杂效率和一个容易调谐的载流子速度简单地通过改变沉积的Ti的量。第一性原理理论计算表明，强的横向（非垂直）轨道耦合导致通过将石墨烯的2 pz轨道和Ti吸附物的3d轨道杂化而有效掺杂石墨烯，所述Ti吸附物附着在石墨烯上而不产生任何陷阱/散射态。这种Ti诱导的杂化是吸附物特异性的，并且对于有效掺杂以及石墨烯中的载流子输运的吸附物诱导的改性的应用具有重要后果。
2016-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wave-function hybridization in Yu-Shiba-Rusinov dimers
超导体上的磁性吸附物在超导能隙中诱导出局域束缚态。这些Yu-Shiba-Rusinov（\YSR）态与原子轨道相比，即使在3d块状晶体中，也会从杂质中缓慢衰减。在这里，我们使用扫描隧道光谱研究它们的杂化附近的两个磁性Mn吸附原子的超导Pb（001）表面。我们观察到，杂化导致形成对称和反对称的组合的\YSR状态。我们调查的二聚体的结构的波函数和能量分裂依赖于下面的单体轨道的形状和二聚体相对于铅晶格的取向。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall
Quantized orbital and spin Hall transport: interplay between $sp$-hybridization, altermagnetism and spin-orbit coupling
BITS Pilani-Hyderabad Campus（比拉尼理工学院海德拉巴校区）；Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Ecole Centrale School of Engineering, Mahindra University（马欣德拉大学中央工程学院）
通过二维模型哈密顿量研究轨道和自旋霍尔效应的量子化，发现当交变磁序强度（Rashba自旋-轨道耦合强度）超过（低于）$sp$杂化尺度时，轨道（自旋）霍尔响应在费米能窗口内量子化，且量子化分别独立于Rashba SOC和AM序，其微观起源来自费米面激活的轨道和自旋贝里曲率。
2026-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic study of orbital textures
许多有趣的自旋和轨道输运现象起源于轨道织构，涉及$\vec{k}$依赖的轨道状态。以往的研究大多是基于对称性分析来建立轨道纹理模型并分析其结果。然而，轨道纹理的微观起源及其强度在很大程度上尚未得到探索。在这项工作中，我们推导出轨道纹理哈密顿微观紧束缚模型的各种情况下。为了形成轨道织构，轨道态的$\vec{k}$依赖性杂化是必要的。我们揭示了杂化的两种微观机制：（i）晶格结构效应和（ii）其他轨道状态的中介作用。通过考虑轨道杂化，我们不仅再现了由对称性分析得到的轨道哈密顿量，而且还揭示了以前未报道的轨道织构，如轨道Dresselhaus织构和各向异性轨道织构。所得的轨道哈密顿量对分析轨道物理和设计自旋轨道应用材料具有重要意义。我们表明，我们的理论也提供了有用的微观物理现象，如轨道Rashba效应和轨道霍尔效应。我们的形式是如此的普遍，人们可以应用它来获得有效的轨道哈密顿任意轨道中存在的周期晶格结构。
2022-10-17 cond-mat.mes-hall
Hot-carrier transfer across a nanoparticle-molecule junction: The importance of orbital hybridization and level alignment
本研究通过第一性原理模拟揭示等离激元纳米颗粒与CO分子界面热载流子转移机制，发现轨道杂化与能级对齐是关键预测因素，且热电子可在长距离有效转移，为光催化系统优化提供理论指导。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Hydrogen adatoms on graphene: the role of hybridization and lattice distortion
采用密度泛函理论和解析方法研究了氢原子在石墨烯上的吸附。我们证明，由于氢吸附的晶格变形的水平并没有实质上改变石墨烯$p_{z}$轨道之间的耦合。杂化主要发生在吸附物的轨道和石墨烯$p_{z}$轨道之间。我们还表明，杂质与石墨烯原子的相互作用仅限于几个最近的邻居，使我们能够构建一个紧凑的TB模型的杂质石墨烯系统与任意杂质分布。我们的模型的复杂性与杂质的数量成比例，而不是它们的分离，这使得它在低杂质浓度的研究中特别有用。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient Spin Transfer in WTe2/Fe3GeTe2 van der Waals Heterostructure Enabled by Direct Interlayer p-Orbital Hybridization
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Fudan University（复旦大学）；Xi’an University（西安大学）；The Fourth Military Medical University（第四军医大学）
通过直接层间p轨道杂化实现WTe2/Fe3GeTe2异质结中高效自旋转移，提升自旋轨道扭力效率。
2025-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac Cone Pairs in Silicene Induced by Interface Si-Ag Hybridization: A First Principles Effective Band Study
利用密度泛函理论结合轨道选择性带展开技术，研究了硅烯（$3\times3$）/Ag（111）（$4\times4$）结构的有效能带结构.与Feng等人最近获得的ARPES光谱一致[Proc. Natl. Acad. Sci. 113，14656（2016）]，我们在Ag（$1\times1$）的布里渊区（BZ）边界附近观察到六对狄拉克锥，而在BZ内部没有观察到狄拉克锥。此外，我们发现这些狄拉克锥是由Si-Ag界面杂交引起的，主要由Si p $_z$轨道和Ag sp带组成，这与独立硅烯中的狄拉克锥有本质的不同。
2017-06-10 cond-mat.mes-hall
Quasi-free-standing monolayer hexagonal boron nitride on Ni
用X射线吸收谱、发射谱、X射线光电子能谱学和微区紫外光电子能谱研究了扩散沉淀法生长的单层六方氮化硼薄膜的电子结构。未观察到h-BN π和Ni 3d轨道之间的杂化。也就是说，发现单层h-BN处于准自由站立状态。这些结果是在鲜明的对比，在以前的研究中，h-BN强烈结合到Ni表面的轨道杂化。在本研究中，不存在杂交归因于不存在Ni（111）表面。晶格匹配的Ni（111）表面被认为是h-BN和Ni之间轨道杂化的必要条件。
2018-10-19 cond-mat.mes-hall
Symmetry aspects of spin-filtering in molecular junctions: hybridization and quantum interference effects
控制和操纵电流，特别是其在单个分子上的自旋极化度（自旋过滤），是当前分子自旋电子学领域的一个重要研究课题。我们探索一种可能的策略的基础上修改的纳米结的对称性，可以实现，例如，通过机械应变。这样的修饰可以激活新的分子轨道，这些分子轨道之前由于它们的轨道与电极的导电状态不匹配而不活跃。这可能导致几个重要的后果，如（i）量子干涉效应出现在电子传输中的Fano样特征，以及（ii）分子水平杂交与电极状态的变化。我们认为，对称性的变化可以影响非常不同的两个多数和少数自旋电导，从而显着改变结的对称性修改所得到的自旋过滤比。我们说明了两个基本的分子结的想法：Ni/苯/Ni（垂直与倾斜取向）和Ni/Si链/Ni（锯齿形与线性链）。在这两种情况下，一个最高占据分子轨道（HOMO）和一个最低未占据分子轨道（LUMO）（在HOMO和LUMO双峰之外）是重要的。特别是，它们与其他轨道的相消干涉导致低对称性构型中多数自旋电导的显著抑制。相反，对于少数自旋通道，当由于杂化强度的增加而降低对称性时，电导强烈增强。我们相信，我们的研究结果可能提供一个潜在的路线，通过量子干涉效应，创建一个大的自旋极化开关比的分子器件。
2019-08-18 cond-mat.mes-hall
Josephson current via spin and orbital states of a tunable double quantum dot
实验研究了对称性可调的双量子点（DQD）约瑟夫森结中超导电流的输运。量子点是平行耦合到两个超导接触，并可以调整之间的强点间杂交和环的几何形状，其中杂交被抑制。在这两种情况下，当两个相互作用的轨道要么是空的，要么充满了自旋，或者两者兼而有之时，我们都观察到了超电流。然而，当每个量子点都有一个不成对的自旋时，超电流取决于自旋的基态。在零外磁场下，对于自旋三重态基态的环状结构，它被强烈抑制。通过增加量子点杂化，我们发现当基态转变为自旋单态时，会出现超导电流。一般来说，超导电流在自旋二重态基态的情况下会被抑制，但在轨道简并时会出现一个例外，当系统拥有一个额外的自旋时，而不是三个，指向破缺的粒子-空穴对称性。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall
Orbital Hybridization-Induced Ising-Type Superconductivity in a Confined Gallium Layer
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University of Oxford（牛津大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Diamond Light Source（钻石光源研究所）；University of North Texas（北德克萨斯大学）
研究通过限制镓层与SiC基底的轨道杂化，在受限的镓层中诱导出Ising型超导性，并通过实验和理论计算验证了其独特的费米面分裂和自旋纹理，展示了量子限制与界面杂化结合的新策略。
2025-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Promoting $p$-based Hall effects by $p$-$d$-$f$ hybridization in Gd-based dichalcogenides
本研究通过第一性原理计算发现，Gd基二硫族单层化合物因p-d-f杂化呈现显著p基霍尔效应，关联强度和应变可调控其电子结构与输运特性，为拓扑自旋电子学和轨道电子学提供新平台。
2023-08-16 cond-mat.mes-hall
Long-Range Surface-Assisted Molecule-Molecule Hybridization
金属酞菁配合物是一类功能性强、用途广泛的分子配合物，其性质可以通过改变其官能团和中心金属原子来调节。利用低温扫描隧道显微镜（STM）和光谱学（STS）、非接触原子力显微镜（ncAFM）和密度泛函理论（DFT）研究了吸附在Ag（100）表面的酞菁镁（MgPc）的电子结构.单一的，孤立的MgPc的表现出平坦的，四重旋转对称的形态，双简并，部分填充（由于表面到分子的电子转移）最低未占分子轨道（LUMO）。相比之下，MgPc与邻近的分子在附近进行升降机的LUMO简并，与近费米局域态密度与减少的双重旋转对称性，指示的长程吸引力的分子间相互作用。后者被分配到一个表面介导的两步电子杂交过程。首先，LUMO与Ag（100）传导电子相互作用，形成具有增强的空间延伸的混合分子-表面轨道。然后，这些离域的分子表面状态进一步与相邻分子的那些杂交。这项工作突出了分子吸附物的电子结构-包括轨道简并性和对称性-可以通过表面介导的分子间杂交显着改变，在扩展的距离（超过3 nm），具有重要的意义的分子为基础的固态技术的前景。
2020-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybridization and anisotropy in the exchange interaction in 3D Dirac semimetals
研究了3D Dirac半金属中Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用。利用延迟格林函数在实空间中，我们获得和分析的相互作用的渐近表达式，磁性杂质在不同的距离和相对角度的高对称方向上的晶格。我们表明，在这些材料中的费米速度各向异性产生强烈的重整化的相互作用的大小，以及在真实空间中的振荡频率的校正。不同的导电电子轨道的杂质的杂交显示，导致有趣的各向异性自旋-自旋相互作用，可以在掺杂样品中产生螺旋自旋结构。
2015-11-21 cond-mat.mes-hall
Control of the orbital character of indirect excitons in MoS2/WS2 heterobilayers
在公度范德华异质双层膜中，电子态的谷选择性杂化和剩余耦合使得能够控制层间激子的轨道特性。我们展示了电场对镶嵌在vdW场效应结构中的MoS 2/WS 2异质双层膜的层指数、轨道特性、寿命和间接激子发射能量的控制。不同的激子偶极子正常的层被发现源于束缚电子和空穴位于不同的山谷的MoS 2/WS 2与谷选择性程度的杂交。对于能量最低的发射线，耦合的电子状态导致一个依赖于场的水平anticrossing，伴随着从400 ns到100 ns的IX寿命的变化。在杂化制度的激子是离域的两个组成层之间，而对于大的正或负电场，束缚空穴的层指数是场依赖性的。我们的研究结果表明，新的范德华固体的设计，通过外部刺激，如电场的可能性，在原位控制其物理性质。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall
Orbital Hybridization Induces Giant Cubic Rashba Effect at Cu/WO$_{3}$ Interface
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）
该研究以 Cu(001)/WO₃(001)为模型，通过第一性原理计算，发现 Cu 与 WO₃ 界面因轨道杂化产生强大 Rashba 自旋分裂，立方 Rashba 贡献随 Cu 厚度变化，可提取巨大本征参数，多种界面结构中效应仍存，确定此界面为探索 Rashba 物理的新平台。
2026-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perspective on Coupled Colloidal Quantum Dot Molecules
原子的电子耦合和杂化是自然界中无数分子库的基础。胶体量子点（Colloidal quantum dots，CQDs）表现出量子强约束，具有s和p能级的类原子特性，使CQDs作为人工原子的概念得到了推广。继续这个类比，当两个原子足够接近形成一个分子，使得它们的轨道开始重叠时，轨道的能量开始分裂成由杂化轨道组成的成键和反键状态。相同的概念也适用于紧密接近的两个熔合的核-壳纳米晶体。它们的带边态决定了发射的光子能量，开始杂化，改变它们的电子和光学性质。因此，人造分子的一个令人兴奋的方向出现了多种可能性，用于创建具有新颖光电特性的新混合纳米结构的库，其与包括量子技术在内的各种应用相关。在一个模型融合的核-壳同二聚体分子中，杂化能量与结构连续性的程度，激子波函数的离域，以及数值计算的势垒厚度密切相关。杂化影响发射的光子统计，表现出更快的辐射衰减速率，光子聚束效应，和修改的俄歇复合途径相比，单体人工原子。纳米晶体化学范式的未来前景突出。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall
Modeling of gate controlled Kondo effect at carbon point-defects in graphene
我们研究了单层石墨烯中单个碳缺陷附近的磁性。我们在一个有效的双轨道单杂质模型中考虑了未束缚的$σ$轨道和空位诱导的束缚态$π$。局部磁矩稳定的库仑相互作用，以及一个显着的铁磁Hund的规则之间的耦合的轨道预测的密度泛函理论计算。轨道和狄拉克费米子之间的杂化由空位附近的石墨烯片的曲率产生。我们目前的结果使用威尔逊的数值重整化群方法计算的本地光谱函数的一个现实的石墨烯能带结构，并找到三个不同的制度，根据填充，控制化学势，和杂交强度。这些不同区域的特征在于不同的磁性。计算的光谱函数定性同意最近的扫描隧道光谱石墨烯空位。
2018-03-08 cond-mat.mes-hall
Strong magnetic proximity effect in Van der Waals heterostructures driven by direct hybridization
本研究提出基于自旋相关杂化的新型强磁近邻效应，通过DFT验证石墨烯与CrI₃异质结中的该效应，证实其可被面外电场调控，为相关应用提供基础。
2023-05-26 cond-mat.mes-hall
Strong 3p -T1u Hybridization in Ar@C60
用光电发射和密度泛函理论研究了含和不含Ar单元的富勒烯C60和Ar@C60多层膜. Ar的化学计量和内面性质通过X射线光电子能谱学和X射线光电子衍射检查。价带紫外光电子能谱表明Ar 3 p价层与C60的6 T1 u分子轨道有很强的杂化。计算结果表明，Ar@C60的杂化能隙为1.6 +/- 0.2 eV，与密度泛函理论（DFT）预测的1.47 eV一致，表明Ar@C60是一种惰性气体化合物，Ar与C60笼之间存在强耦合.没有巨大的氩光电发射截面的预测气相[物理评论快报。99，243003（2007）]。
2010-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
