Bias-controllable intrinsic spin polarization in a quantum dot
我们提出了一种新的方案来有效地控制和操纵量子点中的电子自旋。该方案基于自旋-轨道相互作用,具有以下优点:(1)自旋极化的方向和强度可以通过简单地改变偏置或栅电压来控制。(2)自旋极化是相当大的,即使与弱的自旋轨道相互作用。(3)电子-电子相互作用和多能级的存在不仅没有削弱自旋极化,反而增强了自旋极化。(4)它的旋转翻转时间很短。(5)该器械不含磁场或铁磁材料。(6)它可以很容易地实现与现有技术。
2005-10-07 cond-mat.mes-hall
Electrically-induced polarization selection rules of a graphene quantum dot
本文从理论上研究了均匀面内电场作用下单电子三角形锯齿形石墨烯量子点。用紧束缚方法计算了量子点的远红外吸收光谱。并给出了能谱和波函数分布,对远红外光谱进行了分析。正交零能本征态沿外场方向排列。结果表明,当吸收光沿电场方向偏振时,所有的带内跃迁和部分带间跃迁都被禁止。对于x方向的电场,由于电场方向偏振选择规则,所有带内吸收都是y偏振的。此外,对于y方向电场,由于宇称选择规则以及电场方向极化选择规则,所有吸收都是x或y极化的。计算表明,FIR谱的形成是由极化选择规则和跃迁本征态之间的重叠共同决定的。
2017-08-15 cond-mat.mes-hall
Electric-Field-Induced Resonant Spin Polarization in a Two-Dimensional Electron Gas
采用线性和非线性理论以及考虑无序效应的数值模拟方法,研究了具有结构反转非对称性的二维电子气在磁场作用下的自旋极化电响应.利用Kubo线性响应理论发现,当费米面位于朗道能级交叉点附近时,自旋极化的电共振响应是由自旋轨道耦合与塞曼分裂的竞争引起的.采用简化的二能级模型,采用非线性方法研究了该体系的标度行为,发现在低温下,共振峰值与电场成正比,在有限电场下,共振峰值与温度成正比.数值模拟结果表明,杂质势在共振点附近打开了一个能隙,随着无序度的增加,能隙效应逐渐减弱。这种共振效应可以提供通过外部电场控制自旋极化的有效方式。
2007-09-05 cond-mat.mes-hall
All-electric detectors of the polarization state of terahertz laser radiation (extended version)
两种类型的太赫兹激光辐射的室温探测器已被开发,允许在一个全电的方式来确定线偏振辐射的偏振面和椭圆偏振辐射的椭圆率,分别。探测器的操作是基于低对称性半导体量子阱结构中的光电流效应。光电流效应在室温下具有亚纳秒的时间常数,使得偏振检测器的高时间分辨率成为可能。
2008-05-06 cond-mat.mes-hall
Geometry of projected connections, Zak phase, and electric polarization
Zak相的概念是现代电极化的强度理论的核心。它是用Bloch波函数在一定基上的分量来定义的,而Berry势的标准表达式没有包含这一点。我们提供了一个一致的几何解释Zak阶段的投影连接。在布洛赫态的背景下,我们涉及到的经典电流,有助于电极化的强度的时间导数的投影Berry势的转换律。这为Zak相位公式中电子对极化的贡献提供了新的论据。我们证明了Wannier函数在描述周期系统中的绝热电流中起着关键作用。
2018-10-02 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall Conductivity and Electric Polarization in Metallic Thin Films
我们从理论上预测,当一个正常的金属薄膜(没有体自旋-轨道耦合,如铜或铝)被夹在两个绝缘体,两个突出的效果出现由于界面自旋-轨道耦合:一个巨大的自旋霍尔电导率由于表面散射和横向电极化的强度由于自旋相关的相移的旋量波函数。
2013-02-21 cond-mat.mes-hall
Out-of-plane spin polarization from in-plane electric and magnetic fields
我们发现,自旋轨道和磁场的联合作用导致自旋极化垂直于平面的二维电子系统的Rashba自旋轨道耦合和平面内平行的直流磁场和电场,角度相关的杂质散射或非抛物能谱,而只有平面内的极化持续简化模型。我们推导布洛赫方程,描述最近的实验,包括静态和动态响应的磁场依赖的主要特点。
2006-09-05 cond-mat.mes-hall
Normal electric field enhanced light-induced polarizations in silicene
研究了硅烯中交错势对光诱导自旋和赝自旋极化的作用。研究表明,在圆偏振光辐射下,外加垂直电场,硅烯薄膜中出现非平衡自旋极化和赝自旋极化。该电场导致非常接近狄拉克点的伪自旋分辨态,因此可以被认为是伪磁场。结果表明,交错位诱导的自旋谷锁定和赝自旋分辨带是自旋和赝自旋极化增强的原因。同时,自旋谷锁定表明,在低费米能量下,自旋和谷极化共存,具有几乎相同的布居不平衡,可以用于谷极化的磁检测。结果表明,自旋谷锁定的结果在保护自旋极化对弛豫的弹性散射制度。此外,研究结果还表明,在圆偏振光作用下,可以产生赝自旋流,这可以用k空间中态的非对称光吸收来解释。
2020-05-22 cond-mat.mes-hall
Electrical polarization of nuclear spins in a breakdown regime of quantum Hall effect
我们发展了一种计算量子霍尔系统中核自旋极化的方法。在奇整数量子霍尔效应(QHE)的击穿机制中,电子被激发到自旋极性相反的朗道子带上,通过超精细相互作用使核自旋动态极化.极化的核自旋反过来加速QHE击穿,导致量子霍尔导体的滞后电压-电流特性。
2006-11-16 cond-mat.mes-hall
Polarization analysis and Density Functional Theory (DFT) simulations of the electric field in InN/GaN multiple quantum wells (MQWs)
介绍了InN/GAN多量子阱(MQW)系统的第一次从头计算模拟结果。DFT结果证实了在InN/GAN界面处,即在极性InN/GAN异质结构处存在极化电荷。这些结果表明,在这些界面上的偶极子层的存在有关的潜在跳跃。静电极化分析表明,能量最小条件可以用来获得在InN/GAN系统中的字段,采用标准的极化参数。密度泛函理论的计算结果与极化曲线的计算结果吻合较好,证实了量子阱中存在电场,导致电子和空穴分离,产生量子限制斯塔克效应(QCSE).
2009-11-16 cond-mat.mes-hall
Polarization-induced Weyl phonons in nonsymmorphic crystals
该研究揭示了非对称空间群中,外电场或铁电序引发的电极化可产生Weyl声子,拓展了拓扑声子的调控途径。
2023-12-19 cond-mat.mes-hall
Domain Wall Sliding-induced Polarization Switching in Multilayer Graphene
本研究通过栅极可调纳米级光学成像,首次直接可视化验证了四层石墨烯中电场驱动的畴壁滑动诱导极化翻转,推进了铁电金属研究。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall
Spintronics for electrical measurement of light polarization
圆偏振光束的螺旋度可以由III-V族半导体中的光激发电子的自旋方向确定。我们提出了一个理论论证如何随后的电子自旋极化的方向可以确定由两个铁磁/半导体肖特基势垒的电气手段。所提出的方案允许在小结构中的自旋积累的时间分辨检测,并可能具有设备应用。
2006-03-04 cond-mat.mes-hall
Electric polarization and its quantization in one-dimensional non-Hermitian chains
本文将现代电极化的强度理论推广到一维非厄米系统的线隙谱情形。在这些系统中,电子位置算符是非厄米的,即使当投影到低于能隙的状态的子空间。然而,相关的威尔逊回路运营商是biorthogonally单一的热力学极限,从而导致实值电子的位置,允许一个干净的定义极化。非厄米极化可以在某些对称性的存在下量子化,如厄米绝缘体。然而,与后一种情况不同的是,在这种情况下,极化量子化还取决于能隙的类型,它可以是实的或虚的,从而导致更丰富的拓扑相位。最反直觉的例子是仅具有时间反演对称性的1D非厄米链,其中非厄米极化在存在假想线隙的情况下被量子化。我们提出了两个具体的模型,以提供支持我们的研究结果的数值证据。
2022-04-11 cond-mat.mes-hall
Resonant optical control of the electrically-induced spin polarization by periodic excitation
我们表明,由电流产生的电子自旋极化可能有其方向控制和幅度放大的周期性光激发。电和光的自旋控制方法相结合,并在二维电子气中实现。通过在外横向磁场中的克尔旋转,我们证明了在具有大自旋轨道相互作用的系统中,电流感生信号的长寿命相干自旋振荡。使用一个单一的线性偏振脉冲自旋操纵和检测,我们发现了强烈的依赖于脉冲光功率和样品温度,表明在电子自旋初始化的相关性的空穴自旋。将信号映射在霍尔条中,作为相对于注射接触的位置的函数。最后,面内自旋极化的存在通过旋转实验几何直接验证。
2014-05-22 cond-mat.mes-hall
Electric field-tunable layer polarization in graphene/boron nitride twisted quadrilayer superlattices
最近观察到的非常规铁电性的AB双层石墨烯夹在六方氮化硼(hBN)提供了一个新的平台,以操纵多层范德华异质结构中的相关相。我们提出了一个低能量的连续介质模型的AB双层石墨烯封装的顶部和底部层的hBN或石墨烯,有两个独立的扭曲角。对于石墨烯/hBN异质结构,我们表明,扭转角的不对称性导致层极化的价带和导带。我们还表明,出平面位移场不仅调谐层偏振,但也使低能量带。我们扩展的模型表明,由AB双层石墨烯封装的顶部和底部的石墨烯层的四层石墨烯异质结构的电子结构可以类似地通过外部电场调谐。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall
Upstanding Rashba spin in honeycomb lattices: Electrically reversible surface spin polarization
二维系统中Rashba自旋-轨道耦合的自旋分裂态一直被认为指向平面内并垂直于相应的波矢。这对于自由电子模型一般来说是正确的,但在其他地方确实存在例外。在紧束缚模型中,我们揭示了蜂窝晶格中围绕$\bar{K}$和$\bar{K}^{\prime}$点的Rashba自旋的不寻常的直立行为。我们的计算(i)解释了最近的Tl/Si(111)- $(1\times1)$表面合金的实验[Phys.Rev.Lett. \textbf{102},096805(2009)],其中观察到$\bar{K}$附近的突然直立自旋态,以及(ii)预测电可逆的面外表面自旋极化。
2009-12-13 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of electric polarization with two-frequency drive
电极化的强度是固体中的一种几何现象,与体系的对称性有着密切的关系。在这里,我们提出了一种机制,动态诱导和操纵电极化的强度,通过使用外部光场。具体来说,我们表明,应用双环灯(BCL)控制系统的旋转对称性,可以产生电极化的强度。为此,我们使用Floquet理论来研究一个系统受到双频驱动。我们推导出一个有效的哈密顿量与高频展开,电极化的强度计算与Berry相位公式。我们演示了一维SSH链,正方形晶格模型,蜂窝晶格模型的极化的动态控制。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The effect of intrinsic point defects on ferroelectric polarization behavior of SrTiO$_3$
采用密度泛函理论(DFT)和Berry相方法研究了SrTiO $_3$体相和薄膜中的各种本征缺陷和缺陷团簇对铁电极化和开关机制的影响.结果表明,钛Ti $_\mathrm{Sr}^{\bullet \bullet}$和锶Sr $_\mathrm{Ti}^{"}$反位缺陷都能引起SrTiO $_3$的铁电极化,其中Ti $_\mathrm{Sr}^{\bullet \bullet}$缺陷引起的自发极化比Sr $_\mathrm{Ti}^{"}$缺陷引起的自发极化和极化反转激活能垒更高.与反位缺陷结合的氧空位的存在可以增强或减弱极化,这取决于缺陷对的配置,但与没有氧空位的反位缺陷相比,它总是导致更大的极化切换激活势垒。我们还表明,自发极化的SrTiO $_3$的幅度可以通过控制的程度,Sr/Ti nonstroichiometry调谐。其他本征点缺陷如Frenkel缺陷对和电子小极化子也有助于SrTiO $_{3}$中铁电极化的出现。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Density dependence of electron-spin polarization and relaxation in intrinsic GaAs at room temperature"
我们对Teng等人[J. Phys. D:Appl. Phys. { \bf 42},135111(2009)]的结论进行评论,即在本征体GaAs中,在高载流子密度下,Bir-Aronov-Pikus机制比D 'yakonov-Perel'机制更重要。我们指出自旋弛豫完全来自D 'yakonov-Perel'机制。
2009-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Magneto-Oscillations of Electric-Field-Induced Spin Polarization in 2DEG
考虑了垂直磁场中自旋轨道耦合的无序二维电子气,计算了电场诱导自旋极化的大小和方向。我们发现,在强磁场的极化成为磁场的振荡函数,这些振荡的振幅是参数大于极化在零磁场。我们表明,增强的极化幅度是强电子-空穴不对称性的量子化磁场的后果。
2005-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic bidirectional dynamic nuclear polarization by optically pumped trions in quantum dots
本文已被作者更新为:arXiv:1012.0060v1 [cond-mat.mes-hall],标题为“通过量子点中的光激发空穴实现集体核稳定“
2011-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electric polarization and nonlinear optical effects in noncentrosymmetric magnets
研究了反转对称性破缺自旋系统中的电极化的强度和非线性光学效应。我们应用强耦合展开的基础电子哈密顿,并系统地推导出的自旋系统中的电极化的强度表示的自旋算符。得到的电极化的强度算子的磁振子表示允许我们通过标准图解法计算线性和非线性光学响应。我们将我们的形式应用于具有交替耦合常数的海森堡模型和具有反转对称性破缺的$J_1$ - $J_2$模型。我们证明,这些反转破碎的自旋系统支持直流磁振子激发时产生的移位电流机制。
2021-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Polarization and Dichroism Effects by Electric Field
研究表明,在自旋轨道耦合系统中,电场可以诱导自旋极化和角分辨光电子能谱(ARPES)的二色性效应。这些效应背后的物理根源本质上与由电场引起的自旋霍尔效应相同。由于ARPES实验同时具有能量和动量分辨率,因此,即使没有净自旋流,也可以通过ARPES实验直接验证单个带的自旋霍尔效应。
2005-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic ferroelectricity and magneto-electric effect in phase separated magnetic oxidesElectronic ferroelectricity and magneto-electric effect in phase separated magnetic oxides
本文研究磁性氧化物(MO)薄膜中的相分离态。我们证明了这些态具有非零的电极化的强度。此外,极化与膜中磁化强度的空间分布密切相关。具有相反极化和相反磁位形的极化态是简并的。外部电场消除简并允许在两种状态之间切换。因此,可以用外部电场控制相分离MO薄膜的电极化的强度和磁结构。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ginzburg-Landau action and polarization current in an excitonic insulator model of electronic ferroelectricity
本文以激子绝缘体模型为例,通过构造Ginzburg-Landau作用量研究电子铁电体中电极化的低能动力学与输运,发现仅纵向涨落相关,并推导了纯电子定义的极化扩散方程。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of electric polarization induced by inhomogeneity in crystals
本文发展了晶体中不均匀性引起的电极化的强度的一般理论。我们发现,贡献极化可以分类的权力的梯度的序参量。零阶贡献简化为King-Smith和Vanderbilt对均匀系统的著名结果。当用两点公式表示时,一阶贡献采用从Bloch波函数导出的矢量势的Chern-Simons 3-形式。利用极化和电荷密度之间的关系,我们证明了我们的公式通过研究最近提出的二维二聚体模型中的电荷分馏。
2007-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
In-plane electric polarization of bilayer graphene nanoribbons by interlayer bias voltage
我们从理论上表明,在AB堆叠的双层石墨烯纳米带扶手椅边缘的层间偏置电压诱导沿带的电极化的强度。紧束缚和从头计算一致表明,当偏置电压是弱的,极化显示相反的迹象取决于带宽度模三。这种非平凡的依赖性解释使用两个波段的有效模型。紧束缚模型中偏置电压的一个强极限为三分之一极化或零极化,这与拓扑论证一致。
2015-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Distinct moiré textures of in-plane electric polarizations for distinguishing moiré origins in homobilayers
本研究揭示了同双层中由滑移破坏对称性导致的面内电极化,其纹理可区分扭转与异质应变产生的莫尔图案,并可用于工程化电极化纹理。
2023-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent Electric Polarization by Kondo Effect in a Triangular Triple Quantum Dot
三角形三重量子点产生了各种近藤效应,例如伴随着自旋自由度完全补偿的电极化的强度的出现。采用具有等边三角形自旋团簇的Anderson模型研究了量子点中电子的自旋和电荷的相互作用,其中一个位置上的单电子态与铅中的导带杂化.数值重整化群分析显示了如何发展一个非零电极化的强度与本地电子在循环中旅行,以及它如何依赖于杂化强度作为一个实验可控参数在近藤效应。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unusual electric polarization behavior in elemental quasi-2D allotropes of selenium
我们研究了硒的准二维(准2D)同素异形体的可调电极化的强度和电子结构,这些同素异形体是由它们的组成一维(1D)结构通过Se的多价性质促进的链间相互作用形成的。我们的em ab initio计算表明,不同的准二维Se同素异形体显示不同类型的电极化的强度,包括铁电(FE)极化垂直于链方向的α和δ同素异形体,非共线铁电(FiE)极化沿链轴的tau-Se,和反铁电(AFE)极化在eta-Se。极化的幅度和方向可以通过以前未探索过的组成链的旋转来改变。在这种情况下,面内偏振方向可以在α-Se和δ-Se中改变为面外,翻转其方向,并且甚至在τ-Se中消失。此外,带隙可以减少,并从间接改变为直接通过旋转这些准二维硒同素异形体的组成链围绕其轴。
2022-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic circular polarization in centrosymmetric stacks of transition-metal dichalcogenides
圆偏振(CP)的光致发光继承的激发源在n个单层的过渡金属二硫属化物(MX 2)n先前已被解释为一个特殊的功能,奇数值的n,其中的反转对称性是不存在的。这种谷极化效应是由于在没有反转的情况下,不同带谷中的载流子可以被不同的圆偏振光选择性地激发。对非中心对称系统的这种限制对用于实现CP的材料选择造成限制。虽然有几个实验在中心对称的MX2系统中观察到CP,对于MX2中的双层,由于一些外部样品不规则性,它们被排除。在这里,我们还表明,对于n =甚至反转对称性是存在和谷极化物理是严格缺席,这种内在的选择性CP是预期的基础上的基本自旋轨道物理。CP的第一性原理计算预测n = 2双层的显著极化:从69%的MoS2到93%的WS2。这一认识可扩大被视为清洁生产来源的材料范围。
2015-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric polarization of magnetic textures: new horizons of micromagnetism
多铁性材料中磁电耦合的一个常见现象是空间调制自旋结构引起的电极化的强度。本文指出,在磁化强度分布不均匀的磁介质中,同样的机制也起作用:畴壁和磁涡旋可以成为电极化的强度的来源。在铁石榴石薄膜中观察到电场驱动的磁畴壁运动。对磁性纳米点涡旋态的电场诱导成核进行了理论预测和数值模拟。从实用的角度来看,微磁结构的电场控制在低功耗自旋电子学和磁振子器件中具有很好的应用前景。
2012-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical detection of the spin polarization due to charge flow in the surface state of the topological insulator Bi_1.5 Sb_0.5 Te_1.7 Se_1.3
用全电学方法研究了三维拓扑绝缘体自旋非简并表面态中由电荷流引起的自旋极化。在块体绝缘拓扑绝缘体Bi 1.5 Sb 0.5 Te 1.7 Se 1.3(BSTS)中,电荷电流通过由Ni 80 Fe 20制成的铁磁电极注入/引出,并且不寻常的电流方向相关的磁电阻为自旋极化的出现提供了证据,该自旋极化导致BSTS/Ni 80 Fe 20界面处的自旋相关电阻。相比之下,我们对Bi 2Se 3的对照实验给出了无效结果。这些观测结果表明了费米能级控制对于拓扑绝缘体自旋极化电探测的重要性。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Hall current and spin polarization in an electrically biased SNS Josephson junction
本文计算了超导体-正常2DEG-超导体(SNS)约瑟夫森结中直流电偏压引起的自旋霍尔电流和自旋极化的时间周期性。我们假设正常系统中电子的能带能量由于Rashba自旋轨道耦合而分裂。输运参数已计算内的扩散近似和使用微扰展开在一个小SN接触透明。我们发现,与稳态约瑟夫森效应相反,自旋霍尔电流不会变为零。除了由Cooper对跃迁到三重态引起的直接邻近效应之外,自旋电流和极化还由与电荷不平衡相关联的周期性电场驱动。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electric polarization induced by magnons and magnon Nernst effects
该研究证明磁振子虽电中性,但可借自旋和轨道矩诱导电极化,并通过二维蜂窝反铁磁体计算验证,发现Zigzag序下磁振子能斯特效应诱导的电极化比Néel相大约三个数量级,为电场探测和操控磁振子提供新途径。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarization dependence of spin-electric transitions in molecular exchange qubits
CNR-Istituto di Nanoscienze(意大利国家研究委员会纳米科学研究所);Université de Strasbourg(斯特拉斯堡大学)
本研究通过分子自旋三角模型计算极化对自旋-电跃迁的影响,揭示极化在区分电磁跃迁和确定零场分裂起源中的关键作用。
2025-10-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electric polarization in a Chern insulator
我们扩展的贝里相位极化的概念,绝缘体具有非零值的陈省身不变量。推广到这样的陈氏绝缘体需要特别小心,因为手征边缘状态的部分占领。我们展示了如何从绝热演化所产生的综合体电流可以与体极化的差异。我们还展示了如何表面电荷可以与体极化,但只有与知识的波矢量在边缘状态的占用是不连续的。此外,我们提出的数值计算模型哈密顿提供额外的支持,我们的分析参数。
2009-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Superconductivity Through Surface Orbital Polarization
我们研究的物理机制,实现了传统的自旋单重态超导薄膜的电控制,通过专注于表面轨道极化的作用。假设金属态的多轨道描述,由于屏蔽效应,电场通过修改表面电势的强度而起作用,并且反过来产生非平凡的轨道-Rashba耦合。由此产生的轨道极化在表面和在其附近的超导性有显着的影响。我们证明,通过改变电场的强度,超导相可以被抑制,即变成正常的金属,或经历一个$0-π$过渡与$π$相标记的超导序参量的非平凡的符号变化之间的不同频带。这些发现为设计具有超导轨道效应的异质结构提供了丰富的思路。
2020-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
SU(2)-SU(4) Kondo Crossover and Emergent Electric Polarization in a Triangular Triple Quantum Dot
研究了三角形三重量子点(TTQD)中的轨道简并近藤效应,其中三个量子点通过电子隧穿垂直连接在一个金属引线上。自旋自由度和轨道自由度在SU(4)近藤效应中起着重要作用。用Wilson的数值重整化群方法,通过一个半填充的等边TTQD Kondo系统证明了这一点。我们展示了TTQD的出射电极化的强度如何与低温状态下SU(4)到SU(2)对称性的交叉相关联。通过对简并轨道的Kondo耦合进行微调,产生了明显的电极化的强度符号反转,这可以用来揭示SU(4)近藤效应中的轨道动力学.
2016-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Polarization and polarization induced electric field in nitrides - critical evaluation based on DFT studies
使用密度泛函理论(DFT)计算来评估诸如氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)和氮化铟(InN)的III族氮化物的极性,从而提供这些材料的极性的物理上合理的定量测量。氮化物半导体的极化的两种不同的方法进行了评估,并已被用于开发模型的结论。结果表明,Berry相位公式的电子相关的极化分量提供了一些不同的解决方案,不同的模拟体积的各种选择。电子部分给出锯齿状的偏振图案。这些解决方案的总数,涉及到众所周知的缩放的几何相位,等于系统中的价电子的数量。对离子部分进行类似模式的求和提供了几个极化值。标准偶极子密度公式依赖于周期性连续方式的模拟体积的选择。利用连续嵌入到无限介质中的条件,同时,在晶体边界处的零表面电荷表示提供了物理上合理的解决方案。这个解决方案是对应于最大和最小的偏振值,也对应于不同的物理终止的晶体表面,无论是裸露的或覆盖的互补原子。这种变化导致极化和电场反转。得到了有限尺寸系统中的极化及相关场。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Electric field control of phonon angular momentum in perovskite BaTiO$_3$
我们发现在BaTiO $_3$中声子角动量主要指向垂直于电极化的方向。因此,在铁电BaTiO $_3$中,外电场不仅控制电极化的方向,而且控制声子角动量的方向。这一发现为电场控制依赖声子角动量的物理现象提供了可能性。我们构建了一个直观的模型,基于我们的第一性原理计算,捕获声子角动量和电极化的强度之间的关系的起源。
2022-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning Electric Polarization via Exchange Striction Interaction in CaMn$_7$O$_{12}$ by Sr-Doping
本文通过Sr掺杂调控CaMn$_7$O$_{12}$中Mn-O-Mn键角以削弱交换伸缩相互作用,结合XRD、磁化率和TSDC测量揭示了磁致极化降低的机制,并阐明DM效应决定极化方向。
2024-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of Polarization-Photon Coupling in Ultrafast Terahertz Excitation of Ferroelectrics
研究了极化-光子耦合(极化-振荡-感应辐射电场)在超快太赫兹(THz)电场脉冲激发铁电薄膜中的作用。解析理论的发展预测的频率和弛豫时间的三维软模声子(本征极化振荡)是如何调制的辐射电场和外延应变。采用考虑应变-极化-光子耦合动力学的动力学相场模型,模拟了应变单畴铁电薄膜在超快太赫兹脉冲激励下的谐波极化振荡.从这种数值模拟中提取的频率和弛豫时间与分析预测吻合得很好。在相对较薄的薄膜中,预测辐射电场略微降低频率,但显著缩短弛豫时间。这些结果表明,在理解和预测铁电材料对太赫兹和更高频率的超快脉冲的响应时,考虑偏振-光子耦合的必要性。
2022-07-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Current induced electron spin polarization in strained semiconductors
利用静态和时间分辨的法拉第旋转,在应变半导体中观察到电流引起的传导电子自旋的极化。电极化自旋的密度、寿命和取向率的特征在于光学和电学方法的组合。此外,利用光电导开关产生的电脉冲研究了电流诱导自旋的动力学。这些结果表明,不使用磁性材料的半导体自旋电子器件的自旋源的可能性。
2004-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric polarization as a nonquantized topological response and boundary Luttinger theorem
我们发展了一种非微扰方法来研究$d\geq1$维晶体电绝缘体的体极化。形式上,我们定义通过响应背景通量的电荷和晶格平移对称性的极化。在这种方法中,体极化与平移对称下的磁单极子的性质有关。具体地说,在$2d$中,晶体是$2π$ -通量的源,并且极化由$2π$ -通量的晶体动量决定。在$3d$中,极化由狄拉克单极子上平移对称的投影表示确定。我们的方法也导致了一个具体的计划来计算极化$2d$,这在原则上可以适用于强相互作用系统。对于开边界条件,体极化导致改变的“边界”Luttinger定理(限制费米表面的表面状态),也修改Lieb-Schultz-Mattis定理的边界上,我们推导。
2021-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum theory of electric polarization nonlinearity in metal nanofilms
我们发展了金属纳米薄膜中电子约束的量子理论。该理论被用来计算膜的非线性响应的静态或低频外部电场和调查的作用,施加在金属表面上的边界条件。我们发现,非线性极化率的符号和大小显着依赖于所使用的边界条件的类型。
2011-10-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Surface waves on self-complementary metasurfaces: intrinsic hyperbolicity, dual-directional canalization and TE-TM polarization degeneracy
自互补超颖表面由于其独特的与频率无关的透射和反射特性以及平面波偏振变换的可能性而受到了广泛的关注。本文主要从近场谱的角度出发,从理论和实验两个方面研究了各向异性自互补超表面所支持的表面波的性质。我们表明,作为电磁巴比涅的对偶性的后果,这样的结构是双曲线的任何频率。我们揭示了固有的平面波的偏振自由度,通过演示的宽带TE-TM沿两个主要方向的表面波的偏振简并。我们展示了通过非常小的频移来切换90度的渠化方向的可能性,从而为极端的可调谐性和表面波路由铺平了道路。所获得的结果为实际应用提供了大量的机会,包括平面偏振器件,光学数据处理系统和天线。
2020-04-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Electric polarization in Chern insulators: Unifying many-body and single-particle approaches
University of Maryland(马里兰大学);Joint Quantum Institute(联合量子研究所)
本文统一了Chern绝缘体中多体和单粒子方法的极化定义,证明在适当选择实空间和动量空间原点时,两种极化定义相等。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Electrically tunable spin polarization of chiral edge modes in a quantum anomalous Hall insulator
在量子反常霍尔效应中,手征边缘模有望无耗散地传导自旋极化电流,从而在未来的低能耗电子学和自旋电子学中具有巨大的前景。然而,在实验中从未建立手征边缘模的自旋极化。本文基于第一性原理计算建立的有效模型和更接近实际的紧束缚模型,从理论上研究了量子反常霍尔效应中手征边缘模的自旋极化.我们发现自旋极化可以通过调节局部栅电压或费米能级来控制。我们还建议通过将量子反常霍尔绝缘体与铁磁(FM)引线接触来提取手征边缘模式的自旋信息。手征边缘模自旋极化的建立,以及完全电学的操控和探测,将为量子反常霍尔效应在自旋电子学中的应用铺平道路。
2016-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el