Chirality and polarization of inertial antiferromagnetic resonances driven by spin-orbit torques
School of Physics and Electronics, Hunan University(湖南大学物理与电子学院);College of Computer and Electrical Engineering, Hunan University of Arts and Science(常德学院计算机与电气工程学院);Tianjin University of Technology(天津工业大学);Xinjiang Hetian College(新疆和田学院);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
通过调节自旋轨道扭矩的极化和 handedness,研究发现反铁磁体中惯性共振模式的极化和 handedness 可被主动控制,且其极化状态可连续变化。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall
Visualising Majorana bound states in 1D and 2D using the generalized Majorana polarization
我们研究的解决方案,一般哈密顿表现出粒子空穴混合。我们表明,存在一个普遍的量,可以描述当地的马约拉纳性质的一个给定的状态。这种伪自旋类双分量量实际上是Sticlet等人在2012年引入的Majorana极化(MP)度量的推广,它仅适用于某些具有特定自旋和对称性的模型。我们将其应用到一个开放的二维Kitaev系统,以及一维拓扑线。我们表明MP特征是一个必要的和充分的标准,以测试是否一个状态是一个Majorana或没有,并使用它来数值确定的拓扑相图。
2015-09-08 cond-mat.mes-hall
Chirality polarizations and spectral bulk-boundary correspondence
从电极化的强度到拓扑绝缘体和超导体的体-边界对应,由体性质主导的表面物理一直是现代凝聚态物理的核心研究内容之一。在这里,我们将电极化的强度理论扩展到手性极化,即表面电荷对应于局部反对称,其特征在于作为一个整体属性。使用的手征极化的概念,我们证明了最近提出的光谱体边界对应,体边界对应的手征对称系统到复杂的频率的推广。通过Wannier函数给出了一个物理上透明的证明,通过考虑表面手性电荷的变化给出了一个形式上的证明,突出了电极化的强度和手性极化之间的相似性和差异性.
2019-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Pairing Correlations and Spin Polarization of Majorana Bound States in Two-Dimensional Topological Insulator Systems
我们证明了在二维拓扑绝缘体边缘形成的铁磁绝缘体(FI)-超导体(SC)结中的零能Majorana束缚态具有三种自旋-三重态配对关联,其自旋极化方向与铁磁绝缘体中的位置无关.当一个电子以平行于这个方向的自旋(反)注入时,等自旋安德烈耶夫反射表现出最宽的(最窄的)共振峰。当调用FI-SC-FI结中的两个Majorana束缚态之间的耦合时,发现了类似的行为,尽管产生了额外的弱自旋单线态配对相关。这些签名可以很容易地促进实验检测自旋三重态的相关性和自旋极化的马约拉纳束缚态。
2016-12-29 cond-mat.mes-hall
Chirality/Axiality-Induced Axiality/Chirality via Surface Polarization
本文通过对称性分析和模型研究,提出并建立了通过表面极化实现的手性诱导轴性及其逆过程轴性诱导手性的互易耦合机制,为稳定单畴态和实现手性/轴向分子的选择性吸附提供了新途径。
2025-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana fermions in carbon nanotubes
我们表明,碳纳米管(CNT)是很好的候选人实现一维拓扑超导与马约拉纳费米子本地化的端点附近。CNT中拓扑超导性背后的物理是新颖的,并且由最近报道的曲率诱导的自旋轨道耦合介导,该耦合本身具有拓扑起源。除了自旋-轨道耦合,一个重要的新的要求,一个强大的拓扑状态是打破手性对称的纳米管轴。我们使用拓扑参数表明,最近实现的自旋-轨道耦合和破手性对称性的强度,一个强大的拓扑间隙约500 mK的碳纳米管是可以实现的。
2011-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Antiparallel spin polarizations as quadratic response in chiral systems
Graduate School of Science, Hokkaido University(北海道大学理学研究科);Department of Applied Physics, The University of Tokyo(东京大学应用物理系);Department of Physics, Meiji University(明治大学物理学系)
本文研究了手性系统中反平行自旋极化作为手性依赖的二次响应,通过非线性库布罗公式和实时模拟揭示了自旋极化的产生机制及手性参数的影响。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall
Spin polarization of Majorana zero modes and topological quantum phase transition in semiconductor Majorana nanowires
最近的一些工作讨论了凝聚态系统中Majorana零模的自旋极化问题。在这里,我们表明,自旋极化密度的马约拉纳零模式,计算作为一个平均值的自旋算子在其波函数,消失无处不在。因此,单个非简并马约拉纳零模式不耦合到所施加的磁场,除非通过与较高能量的激发态(如果存在)的杂交,这可能扰动其波函数。如果“自旋”的定义只考虑粒子的波函数的组成部分,已经在最近的一些工作,马约拉纳零模式没有一个非零的空间分布的这个数量,可测量的扫描隧道显微镜(STM)的实验。然而,如果这样的量是在自旋分辨隧穿实验(没有空间分辨率)测量,我们表明,它不能被用来作为一个独特的签名的拓扑非平凡超导相的马约拉纳零模式。作为一个副产品,我们表明,在空间非均匀系统中,偶然的零能量模式,这对于所有的实际目的表现为马约拉纳零模式(包括引起高度为2e^2/h的零偏置电导峰),可以出现与增加磁场,即使在没有拓扑量子相变(TQPT)。但只有在间隙闭合和相关的TQPT之后,模式才被定位在系统边缘附近,从而产生最大的拓扑保护。基于这些考虑,证明拓扑保护的Majorana对的非定域性质及其在系统经历TQPT后{ \em}的出现,成为当前在凝聚态系统中寻找Majorana束缚态实验的关键任务.
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Chirality-dependent spin polarization in metals: linear and quadratic responses
The University of Tokyo(东京大学);Institute for Molecular Science(分子科学研究所);RIKEN Center for Emergent Matter Science(理化学研究所新兴物质科学中心);National Institutes of Natural Sciences(国立自然科学研究院);Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学)
研究局部注入电流诱导的金属自旋极化,揭示线性响应中体相自旋极化与二次响应中界面反平行自旋极化,阐明金属手性与自旋极化方向的关联。
2026-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Majorana polarization in disordered heterostructures
Indian Institute of Technology Mandi(印度技术学院曼迪分校);Clemson University(克莱姆森大学);Indian Institute of Technology Delhi(印度技术学院德里分校)
本研究分析含 Rashba 自旋轨道耦合、近邻超导与无序的一维及准一维半导体纳米线中的马约拉纳极化,指出其无法完全区分真马约拉纳束缚态与其他态,需结合拓扑带隙、边局域波函数等判据以用于拓扑量子计算。
2025-05-06 cond-mat.mes-hall
Testing the formation of Majorana states using the Majorana Polarization
我们利用Majorana极化方法研究了超导体中Majorana态的形成,该方法可以局部地评价一个给定态的Majorana特性。我们介绍了马约拉纳极化矢量的定义和相应的标准,以确定一个马约拉纳状态,我们将其应用到一些简单的情况下,如一维线与自旋轨道耦合,受到塞曼磁场,并接近超导体,以及NS结与这样的线。我们也适用于这个标准的二维有限大小的带和广场受到相同的物理条件。我们的分析表明,使用的Majorana偏振局部序参量的Majorana状态,特别是在有限尺寸系统的特征的必要性。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coupled Spin-Orbital $p$-Wave Magnetism via Structural and Magnetic Chirality
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg(哈勒-维滕贝格马丁路德大学)
本文展示了自旋-轨道耦合将手性晶体的轨道极化与自旋极化耦合,产生由相对手性 $\eta$ 分类的两种 $p$ 波相,可通过纵向电导直接探测。
2026-07-08 cond-mat.mes-hall
Nonlocal Majorana polarization in non-Hermitian topological superconductors
Institute of Mathematical Sciences(马蒂亚斯科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立学院);Uppsala University(乌普萨拉大学);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
研究将非局域马约拉纳极化概念扩展到非厄米领域,通过考虑双正交本征态及探索不同非厄米超导系统展示其效用,能区分多种态,还引入极化灵敏度概念,发现非厄米性可增强马约拉纳零模鲁棒性。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana modes in graphene strips: polarization, wavefunctions, disorder, and Andreev states
Indian Institute of Technology Mandi(印度理工学院曼迪分校);Clemson University(克莱姆森大学);Indian Institute of Technology Delhi(印度理工学院德里分校)
本文研究了石墨烯条带中Majorana零模的拓扑相,通过分析极化、波函数和杂质效应,揭示了其在不同几何结构中的稳定性,并提出了设计拓扑超导体的指导方针。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall
Boundary spin polarization as robust signature of topological phase transition in Majorana nanowires
我们表明,边界电荷和自旋可以被用来作为替代签名的拓扑相变的拓扑模型,如半导体纳米线与强Rashba自旋轨道相互作用的存在下的磁场和接近的$s$波超导体。我们确定的拓扑相变,不依赖于马约拉纳零能量模式的存在下,签名,因此,可以作为独立的探头的拓扑性质。沿磁场的边界自旋分量,通过求和从费米能级以下的所有状态的贡献,在拓扑相变点有一个明显的峰值。通常,这样的签名可以在纳米线中的拓扑部分和平凡部分之间的边界处观察到,并且对于无序是稳定的。
2018-05-17 cond-mat.mes-hall
Synergy and Competition of Dual Chirality in the Chirality-Induced Spin Selectivity of Supramolecular Helices
Bengbu Medical University(蚌埠医科大学);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学)
本研究通过设计多层螺旋结构,揭示了双手性协同与竞争对CISS效应的影响,为多手性自旋电子器件的发展提供了理论基础。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall
Unusual Spin Polarization in the Chirality Induced Spin Selectivity
手性诱导的自旋选择性(CISS)是指电子在通过纳米器件中的有机手性分子后得到自旋极化的事实。在CISS中,手性分子通常被认为是一个自旋过滤器,通过它一个有利的自旋传输和相反的自旋得到反射,即,透射和反射的电子表现出相反的自旋极化。在这项工作中,我们指出,这样的自旋过滤器的情况下矛盾的原则,平衡自旋流必须消失。相反,我们发现透射和反射的电子呈现相同类型的自旋极化,这实际上是普遍存在的两端器件。更准确地说,手性分子扮演的角色是自旋极化器而不是自旋过滤器。自旋极化的方向由分子的手性和电子入射方向决定。自旋极化的大小与器件中的局域自旋轨道耦合有关。我们的工作带来了对CISS的更深入的理解,并解释了最近的实验,例如,CISS驱动的异常霍尔效应。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin and Majorana polarization in topological superconducting wires
我们研究了一个一维导线与强大的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合(SOC),它支持马约拉纳费米子时,受到塞曼磁场和接近的超导体。使用分析和数值计算技术,我们计算的电子自旋织构的马约拉纳端态。我们发现,这些国家的自旋极化依赖于Rashba和Dresselhaus SOC组件的相对大小。此外,我们还定义并计算了局部的“Majorana极化”和“Majorana密度”,并指出它们可以作为表征平凡系统和Majorana束缚模之间拓扑转变的序参量.我们发现,当地的“马约拉纳极化”相关的横向自旋极化,我们建议测试马约拉纳费米子在一维系统中的自旋极化态密度测量的存在。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The anomalous Hall conductivity due to the vector spin chirality
本文从理论上研究了$s$ - $d$模型中由于局域自旋携带的矢量自旋手征所引起的反常霍尔效应。我们将证明,矢量自旋手征确实诱导局部霍尔效应的存在下,电子自旋极化,而全球霍尔效应消失,如果电子输运是均匀的。这种反常的霍尔效应可以用与矢量手征相关的自旋电流的旋转分量来解释。
2008-11-06 cond-mat.mes-hall
Gate-tuneable and chirality-dependent charge-to-spin conversion in Tellurium nanowires
本研究针对手性有机材料电导率低的局限,在碲纳米线中实现全电自旋极化生操控与探测,发现其取向由手性和电流决定、大小栅极可调,为无磁手性自旋电子器件奠定基础。
2022-01-02 cond-mat.mes-hall
How to measure the Majorana polarization of a topological planar Josephson junction
我们分析了拓扑超导电性,并研究了约瑟夫森型结中金属带诱导的零能模的光谱性质。针对这类准粒子的Majorana极化,我们提出了利用自旋选择Andreev反射方法进行经验探测的可行方法。我们的研究揭示了一个逐渐发展的横向梯度的马约拉纳极化的金属带时,增加其宽度。我们还检查的空间轮廓和极化的Majorana准粒子在存在一个强的静电杂质。我们表明,根据其位置,这样的缺陷可以导致大量本地化的马约拉纳模式。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in finite-size strips in the presence of orbital effects: what is the Majorana polarization telling us?
我们数值研究了在邻近诱导超导对和垂直于带的磁场存在下,具有Rashba自旋轨道耦合的有限尺寸准一维正方形晶格带中Majorana束缚态的形成.我们考虑到塞曼和轨道效应的领域。首先,使用马约拉纳极化,我们证明了这样的系统可以主机多对马约拉纳准粒子。我们构造了相应的拓扑相图,并得出结论,在轨道效应的存在下,拓扑区域被扩展,但保护拓扑状态的间隙减小。
2018-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Identifying trivial and Majorana zero-energy modes using the Majorana polarization
本文利用Majorana极化作为实空间拓扑指标,在超导-半导体混合系统中区分平庸零能模与Majorana零能模,并验证其在正常-超导结和Josephson结中的有效性。
2024-10-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chirality induced spin selectivity in chiral crystals
本文研究高电导、含本征SOC的手性晶体,发现电子输运中存在随厚度演化的自旋与轨道极化,并伴随强电磁手性各向异性。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant chirality-induced spin polarization in twisted transition metal dichalcogenides
针对手性诱导自旋选择性(CISS)效应,研究发现含自旋轨道耦合的扭曲同质双层过渡金属二硫化物(如MoTe₂)中手性诱导自旋极化可超50%,为CISS效应研究提供全可调平台。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Discovery of parity-violating Majorana fermions in a chiral superconductor Sr2RuO4
我们发现宇称违反马约拉纳费米子在手性超导体Sr 2 RuO 4。电流-电压曲线显示出异常的行为:感应电压是偏置电流的偶函数。依赖于磁场的结果表明,马约拉纳费米子的激发沿封闭的手征边缘电流的单畴偏置电流。我们还讨论了单畴Sr_2RuO_4的手征性变化与自发磁化强度之间的关系。
2009-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chirality in Coulomb-blockaded quantum dots
研究了库仑阻塞量子点的双端非线性电导。外加磁场的增强使系统的手征性反转,并导致不同的极化电荷。结果,电流-电压特性不是磁场的偶函数。我们表明,相应的磁场不对称性产生于单电荷效应,并在高温极限消失。
2005-10-12 cond-mat.mes-hall
Tunneling amplifies chirality-induced spin selectivity and explains its current-direction invariance
Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
提出基于量子隧穿和相互作用诱导自旋分裂的最小模型,解释绝缘手性分子中直流输运的手性诱导自旋选择性,并证明隧穿结合耗散可放大效应,实现接近100%的自旋极化,同时自然复现自旋极化符号在电流反转下的不变性。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
What Is the Real-Time Atomistic Mechanism Behind Chirality-Induced Spin Selectivity in Donor-Chiral Bridge-Acceptor Molecules?
School of Physics and Wuhan National High Magnetic Field Center, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院与武汉国家强磁场中心);Institute for Quantum Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学量子科学与工程研究院)
研究供体-手性桥-受体分子中手性诱导自旋选择性的微观机制,开发量子动力学模型并引入几何自旋轨道耦合机制,计算结果与实验匹配,为手性自旋电子器件设计提供理论指导。
2026-07-15 cond-mat.mes-hall
Spin polarization gate device based on the chirality-induced spin selectivity and robust nonlocal spin polarization
本文研究手性金属晶体中的非局域自旋极化,提出非局域双注入器件实现可控自旋极化开关,并建立自旋相关化学势模型解释实验,为大规模自旋控制提供新途径。
2023-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetochiral Charge Pumping due to Charge Trapping and Skin Effect in Chirality-Induced Spin Selectivity
本文提出CISS磁电阻源于电荷俘获与非厄米趋肤效应导致的磁手性电荷泵浦,解释了其超越铁磁体自旋极化及手性分子违反倒易关系的原因,并预测了仅由磁场诱导的非对称MR。
2024-11-25 cond-mat.mes-hall
Anomalous Nonlocal Conductance as a Fingerprint of Chiral Majorana Edge States
手征$p$波超导体是手征马约拉纳边态拓扑系统的主要例子。虽然候选材料存在,手性马约拉纳边缘状态的结论性签名尚未在实验中观察到。在这里,我们提出了一个吸烟枪实验检测的手征马约拉纳边缘状态的基础上的非局域电导的理论结果在一个设备组成的手征$p$波超导体和两个铁磁导线。马约拉纳边缘态的手征性质导致这些结中的长距离和手征敏感的非局域输运。这两个显著的特征使我们能够在单个实验装置中确定手征Majorana边缘态的移动方向。
2019-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Giant circular dichroism in individual carbon nanotubes induced by extrinsic chirality
圆二色谱广泛用于表征有机和生物材料,但在单分子水平上的测量是具有挑战性的,因为相反螺旋度的吸收差异很小。在这里,我们表明,外部手性可以诱导巨圆二色性在个别碳纳米管,与偏振度达到65%。该信号对入射角有很大的依赖性,这与光波矢量引起的镜面对称性破坏的解释一致。我们提出,场致电荷分布的结果在一个有效的极化转换,从而产生巨大的二向色性。我们的研究结果强调了在纳米尺度上偏振操纵的可能性,用于集成光子学和新型超材料设计。
2013-08-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ferroelectrically Controlled Chirality Switching of Weyl Quasiparticles
针对外尔准粒子手性难以可逆调控的难题,本研究提出铁电极化耦合外尔点手性反转的机制,结合对称性分析与第一性原理计算筛选出可行材料,为拓扑声子的电学调控提供了新路径。
2025-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of intrinsic chirality of surface plasmon resonances in single nanocrystals
基于分子光学活性的量子力学理论,中心对称金属晶体中的表面等离子体被认为是非手性的。单电子理论不足以描述晶体中的光学活性,其中偏振态沿光传播方向的空间变化在超过分子的尺寸中至关重要。这种空间色散可以极大地改变等离子体纳米晶体中的光学近场,但尚未在纳米尺度上得到实验证明。在这里,自然的圆二色性的表面等离子体在球形金,银,铜纳米晶体在溶液中的实验观察。它起源于光学区域中小至5纳米的尺寸处发生的空间色散(非局域性)。特别地,电磁压力或纵向体积等离子体激元导致入射光的横向电场的相移和偏振旋转。偶极表面等离子体表现出负椭圆率和相应的电场负相移(即,光学左手),而四极表面等离子体在椭圆率和相移方面都具有正号(即,光学右手)。结构的影响,如电子束组装,电子束的形状,电子自旋极化,等离子体分子相互作用的访问。体等离子体激元内的带间跃迁也产生一个积极的旋转强度。这项研究暗示了各向同性纳米晶体中平行于波矢的轴向偏振的光学破缺,这将影响传导电子动力学,热电子产生,等离子体纳米晶体表面的非线性光学响应以及束缚d带电子的光学激发。
2018-03-01 cond-mat.mes-hall
Interplay of spin-orbit coupling and magnetic chirality: Multidirectional spin polarization in a helical antiferromagnet
School of Vocational Studies and Applied Sciences, Gautam Buddha University(古特木佛陀大学职业与应用科学学院);Department of Physics, Adamas University(亚当斯大学物理系);Physics and Applied Mathematics Unit, Indian Statistical Institute(印度统计学院物理与应用数学单元)
本研究在紧束缚框架下结合Landauer-Büttiker形式,发现螺旋反铁磁体中自旋-轨道耦合与磁手性协同可同时产生三轴自旋极化,长程跳跃显著增强自旋过滤效应。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Magnetic Field Response and Chiral Symmetry of Time Reversal Invariant Topological Superconductors
本文研究了具有或不具有共存手征对称性的一维时间反转不变量(TRI)超导体(DIII类)的Majorana Kramers对的磁场响应。对于连续TR和手征不变性,(Z_2)DIII不变量和(Z)手征不变量的非平凡值的参数区域一致。然而,断裂的TR可能会或可能不会伴随着断裂的手征性,如果手征对称性是未断裂的,在给定的一端的马约拉纳费米子(MF)对生存的TR对称性在垂直于自旋轨道耦合场的整个平面的损失。相反,我们表明,破碎的手征可能会或可能不会伴随着破碎的TR,如果TR是不间断的,对MF生存的损失破碎的手征。除了解释文献中提出的所有DIII类TS系统的异常磁场响应之外,我们还提供了一种现实的途径来设计“真正的”TR不变TS,其在每个端部的MF对被任意方向上的应用塞曼场分裂。我们还证明,相当普遍的,分裂的MF TR-破缺领域在TRI超导体是高度各向异性的自旋空间,即使在没有拓扑手征对称性。
2013-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Degeneracy of Majorana bound states and fractional Josephson effect in a dirty SNS junction
本文利用哈密顿量的手征对称性,研究了二维$p$ -波超导体/脏正常金属/ $p$ -波超导体结中多个Majorana费米子的稳定性.当结$φ$的相位差为$π$时,我们将证明正常金属中所有的Majorana束缚态都属于相同的手征。由于这种纯手征特征,即使在随机势的存在下,马约拉纳束缚态在零能量处也保持了高度的简并性。因此,通过简并MBS的库珀对的谐振传输在$φ=π-0^+$处携带约瑟夫森电流,这解释了在许多先前的论文中讨论的分数电流-相位关系。
2016-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancement of Chirality-Induced Spin Selectivity by Strong Electron Correlations
本文利用重整化平均场理论与Landauer-Büttiker公式研究单链DNA在强电子关联下的输运,发现库仑排斥极限附近自旋极化达46.5%,比无关联系统高2至4倍,解释了手性诱导自旋选择性实验中的高极化现象。
2024-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.bio-ph
Symmetries and conservation of spin angular momentum, helicity, and chirality in photonic time-varying media
本研究探究时变介质中光的自旋角动量、螺旋度与手性的守恒特性,发现三者守恒条件存在差异,揭示了手性与场能量的关联,为相关光与物质相互作用研究提供新视角。
2024-04-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Selective Equal-Spin Andreev Reflections Induced by Majorana Fermions
在这项工作中,我们发现,马约拉纳费米子诱导选择性的等自旋Andreev反射(SESAR),其中传入的电子与一定的自旋极化的铅被反射为具有相同的自旋反向传播的空穴。这个Andreev反射通道的电子的自旋极化方向由Majorana费米子选择。此外,具有相反自旋极化的电子总是被反射为具有不变自旋的电子。因此,引线中的电荷电流是自旋极化的。因此,支持马约拉纳费米子的拓扑超导体可以用作在顺磁引线中产生完全自旋极化电流的新型装置。我们指出,SESAR也可以用来检测拓扑超导体中的马约拉纳费米子。
2014-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana states in helical Shiba chains and ladders
出于最近的建议,实现马约拉纳束缚态的链和阵列的磁性原子沉积在超导体的顶部,我们研究的拓扑性质的各种链结构,梯子和二维安排表现出磁螺旋。我们发现,磁畴墙的手性的磁螺旋被倒置支持两个保护马约拉纳状态引起的隧道电导峰的两倍的高度的一个单一的马约拉纳状态。耦合链的拓扑性质表现出作为链数量的函数的非平凡行为,超出了耦合Majorana状态的简单$\mathbb{Z}_2$性质所预期的偶奇二分法。此外,即使解耦链是平凡的,两个或多个耦合链的梯子也可能表现出马约拉纳边状态。我们制定了一个通用的标准,在多链梯的马约拉纳边缘状态的数量,并讨论了我们的研究结果的一些实验结果。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable Circular Photogalvanic and Photovoltaic Effect in 2D Tellurium with Different Chirality
本研究探讨了不同手性二维碲场效应晶体管中可调谐的圆光电流和光伏效应,揭示了由径向自旋结构和手性晶体结构引起的光电响应,并展示了对材料手性自由度的可控操纵。
2023-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Domain-Wall States Hosting Quantized Polarization and Majorana Zero Modes Without Bulk Boundary Correspondence
本研究证明在十重分类表中所有被禁止的一维类中,拓扑畴壁态可存在,表现为量子化极化和马约拉纳零模,并提出广义体边原理,为凝聚态和光学系统提供实现平台。
2023-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The origin of chirality induced spin selectivity in photo-induced electron transfer
在这里,我们提出了一种机制,通过这种机制,可以动态地产生自旋极化的手性分子系统进行光诱导电子转移。所提出的机制解释了如何自旋极化出现在系统中的电荷传输是由非相干跳跃,介导的自旋轨道和电子交换耦合通过一个中间的电荷转移状态。我们推导出一个简单的自旋极化的表达式,预测与最近的实验一致的非单调的温度依赖性。我们使用近似的量子主方程和数值精确的分层运动方程来验证这个理论。所提出的手性诱导自旋选择性的机制应该适用于许多手性系统,这里提出的想法对生物学相关温度下自旋输运的研究具有影响,并为波动环境中自旋的分子控制提供了简单的原理。
2021-06-11 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Polarization State Conversion through Chiral Butterfly Meta-Structure
本文设计了一种利用手性效应的三维蝴蝶超结构,可在固体材料中实现90°偏振旋转与不同偏振态切换,并通过有限元分析发现压缩运动向横向运动的转换,揭示了可操控的偏振态自由度。
2023-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Control of magnetic vortex wall chirality, polarity and position by a magnetic field
通过模拟和扫描电子显微镜极化分析(SEMPA)研究了磁场对V形纳米线中涡旋畴壁的播种作用。研究发现,磁场的取向可以用来有目的地调节软磁纳米线中单涡旋畴壁的手征性、极性和位置。
2009-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Quantized charge transport in chiral Majorana edge modes
马约拉纳费米子在拓扑超导体中可以实现为准粒子,在拓扑量子计算中具有潜在的应用。最近,沉积在s波超导体表面的磁性吸附原子晶格- Shiba晶格-被提出作为拓扑超导性的新平台。这些系统具有很大的优势,他们是通过扫描探针技术访问,从而使本地操作和检测马约拉纳模式。在此基础上实现量子比特将依赖于创建纳米Shiba晶格,即所谓的Shiba岛。在这里,我们证明了这种岛屿的拓扑马约拉纳边缘模式显示普遍的电子和输运性质。最值得注意的是,这些马约拉纳模式具有与拓扑陈数C成比例的量子化电荷电导,并携带其手征反映C符号的超电流。这些结果建立纳米级芝岛作为有前途的组件在未来的拓扑为基础的设备。
2017-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Real Space Imaging of Spin Scattering in Chirality-Induced Spin Selectivity
Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)(蔚山科学技术院);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(物质结构与动力学马普研究所)
本研究通过反射磁性圆二色性测量,首次实空间成像了手性碲纳米线器件中的自旋极化分布,揭示其与电流线性相关且可随方向反转,为理解CISS机制提供了直接证据。
2025-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-in-plane magnetoresistance in chiral-molecule/ferromagnetic metal bilayer due to thermally induced spin polarization
本文报道了室温下手性分子/铁磁金属双层膜的手性-感应电流-面内磁电阻效应。先前报道的手性诱导电流垂直于平面磁电阻(CPP-MR)源于手性诱导自旋选择性(CISS)效应,该效应需要电荷电流通过分子。相比之下,在本研究中观察到的CIP-MR不需要通过分子的偏置电荷电流。CIP-MR的温度依赖性表明手性分子中的热诱导自旋极化是观察到的MR的关键。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation of Optical Chirality Patterns with Plane Waves, Evanescent Waves and Surface Plasmon Waves
我们系统地研究了在三种情况下,即在自由空间中的平面波,在介质界面上的全反射光的倏逝波和在金属表面上传播的表面等离子体波的两波叠加的光学手征图案的产生。在每种情况下,光学手征图案的一般解析解推导出不同的偏振态和两个波的传播方向。数值模拟验证了解析解的正确性。只要正确选择入射光的偏振态和传播方向,就可以在任何情况下产生具有空间结构的光学手征图案。光学手征增强可以通过自由空间圆偏振光的相长干涉或全反射光的增强倏逝波来获得。表面等离子体波不提供增强的光学手性,除非近场强度增强足够高。结构化的光学手性图案可以在手性分选、手性成像和圆二色性光谱中找到应用。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Chirality-Selective Phonon Pumping by Ferroelectric Dynamics
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(RIKEN 涌现物质科学中心);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学材料研究所)
本研究提出通过相邻铁电体的电极化进动,在普通电介质中高效产生手性选择性声子,为电控手性声子学及自旋电子功能提供了通用途径。
2026-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rotating Zeeman field as a tool for Majorana zero mode detection in topological superconducting wire
Institute of Molecular Physics of the Polish Academy of Sciences(波兰科学院分子物理研究所)
通过旋转纳米线中的塞曼场方向,同时保持量子点中塞曼场方向不变,分析量子点自旋极化变化,可检测马约拉纳零模形成和拓扑相变。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge Redistribution and Spin Polarization Driven by Correlation Induced Electron Exchange in Chiral Molecules
手性诱导的自旋选择性是一种现象,已被归因于手性,自旋轨道相互作用,和非平衡条件,而电子交换和相关性的作用只研究了边缘,直到最近。然而,最近的实验表明,手性分子获得一个有限的自旋极化仅仅是通过与金属表面接触,这些结果表明,电子相关性比以前认为的现象的出现起着更重要的作用。在这里,它表明,分子振动引起的分子电荷重新分配和伴随的自旋极化时,耦合的手性分子的非磁性金属。它是,此外,示出的对映体分离,由于自旋极化密切相关的手性,可以理解的方面提出的模型。
2021-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el