All-electrical spectroscopy of topological phases in semiconductor-superconductor heterostructures
在超导体附近的半导体已经被提出来支持相托管马约拉纳束缚态。当系统发生拓扑相变时,谱隙关闭,然后重新打开,准粒子带自旋极化反转。我们专注于两个范例的超导体-超导体异质结,并提出了一个全电子光谱探针敏感的自旋反转的拓扑转变。由于半导体中强的Rashba自旋轨道耦合,我们的建议依赖于与时间相关的电场与电子自旋的间接耦合。我们分析了线性响应理论的动态关联函数,并证明了一些组件的磁化率可以用来检测非平凡的拓扑相位。
2020-08-22 cond-mat.mes-hall
Chern insulating state in laterally patterned semiconductor heterostructures
半导体二维$p$型半导体系统是石墨烯的量子模拟器,具有强且高度可调的自旋轨道相互作用。我们表明,纯粹的平面内的磁场的应用,结合晶体各向异性存在于低对称性半导体接口,允许陈绝缘相出现从原来的拓扑绝缘状态后,量子相变。这些阶段的特点是对共同传播的边缘模式和霍尔电导率$σ_{xy} = +\frac{2 e^2}{h}, -\frac{2 e^2}{h}$在朗道水平或回旋运动的情况下。利用现有的光刻技术,在磁场为$\sim 5\text{T}$时,GaAs异质结中将发生陈氏绝缘转变。
2016-06-27 cond-mat.mes-hall
Using Landau quantization to probe disorder in semiconductor heterostructures
针对低载流子密度下难以通过渗流理论准确估算半导体异质结无序度的问题,本研究实验验证了渗流密度与量子霍尔平台宽度的关联,提出了表征异质结无序的新方法。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall
Magnetic field implementation in multiband k.p Hamiltonians of holes in semiconductor heterostructures
我们提出了一种实现的外部均匀磁场在k $\cdot$ p哈密顿的异质结构中的孔,在其中,我们利用了最小的耦合之前,引入包络函数近似。对InGaAs量子点分子中空穴的说明性计算表明,所提出的哈密顿量优于描述实验观察到的磁响应的标准Luttinger模型[Physical Review 102,1030(1956)]。本实施方案使我们先前的提议达到高潮[Phys.Rev.B82,155307(2010)]。
2013-03-26 cond-mat.mes-hall
Enhanced spin Hall effect in semiconductor heterostructures with artificial potential
我们从理论上研究了半导体异质结构中的非本征自旋霍尔效应(SHE),这是由于由反点、STM针尖等产生的人工电势的散射引起的。首先,我们制定的SHE在分波展开二维电子气的相移。当适当调节吸引势时,共振散射显著增强了这种效应。其次,我们研究了一个三端设备,包括antidot,这可能会产生一个自旋电流的极化超过50%。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall
Real-space Hamiltonian method for low-dimensional semiconductor heterostructures
本文提出了一种计算低维半导体异质结构电子态的新方法,该方法基于包络函数近似下的实空间哈密顿量。该方法的数值实现是非常简单的,所有的子带能级和包络函数直接通过一个单一的评估异质结构的哈密顿矩阵。我们测试的方法在6-和8-波段k \cdot p模型,以及在一个简单的抛物线单波段模型,并证明其巨大的准确性。该方法可以直接推广到一般的n带k \cdot p模型。我们描述了三种不同的方法,使人们有可能调查的起源和去除的虚假或非物理的解决方案,这一直是一个重要的问题,在社会上。
2011-05-31 cond-mat.mes-hall
Generation of Schrödinger's cat states in a planar semiconductor heterostructure
我们提出了一种基于典型的平面半导体异质结构的纳米器件,其具有由施加到局部电极的电压产生的横向限制电势。我们展示了如何获得近抛物线约束沿纳米器件,以及如何使用谐振子的相干态的空间分离的电子密度对应于相反的自旋方向。这样,就产生了薛定谔猫型的纠缠态。我们进行了模拟的一个现实的纳米器件模型,通过数值求解随时间变化的薛定谔方程,同时跟踪的可控约束电位通过解决方案的泊松方程在每个时间步。
2017-07-27 cond-mat.mes-hall
Diluted magnetic semiconductor heterostructure AlSb/InAs/ZnMnTe with giant Zeeman effect for two dimensional electrons in InAs
发展了一种在InAs量子阱中用二维电子气生长稀磁半导体的新方法。该方法是基于分子束外延的相干“混合”AlSb/InAs/(Zn,Mn)Te异质结构与III-V/II-VI界面内。通过测量微波辐射诱导的自旋极化电流,证实了与Mn ~(2+)离子交换作用引起的InAs导带的巨大塞曼分裂。
2011-04-05 cond-mat.mes-hall
Giant proximity exchange and flat Chern band in 2D magnet-semiconductor heterostructures
由二维磁体和半导体形成的范德华异质结构为基础科学和自旋电子学提供了肥沃的土壤。我们目前的第一性原理计算发现一个接近交换分裂14毫电子伏相当于一个有效的塞曼场120 T的VDW磁半导体异质结构的MoS $_2$ /CrBr $_3$,导致二维自旋极化半金属的载流子密度范围高达$10^{13}$ cm $^{-2}$。因此,我们探讨了大交换耦合的电子能带结构时,磁性层主机手性自旋纹理,如skyrmions的效果。对于薛定谔电子,在磁化强度$\overline{m} \sim 0.2$的“魔术”值处发现了平坦的陈氏带,并且它通常发生在狄拉克电子上。磁邻近感生的反常霍尔效应使得能够基于输运的手性自旋纹理的检测,并且平坦的Chern带提供了用于工程化各种强关联态的途径。
2023-01-21 cond-mat.mes-hall
Current-induced spin polarization in isotropic k-cubed Rashba model: Theoretical study for p-doped semiconductor heterostructures and perovskite oxides interfaces
利用松原格林函数方法计算了自旋轨道耦合下外加电场诱导的非平衡自旋极化的温度依赖性。该模型的哈密顿量包括各向同性k立方形式的Rashba自旋轨道相互作用。这样的哈密顿量捕获在过渡金属氧化物的表面或界面处或在p-杂质半导体异质结构中的二维电子(空穴)气的电子和自旋性质。的诱导自旋极化的计算以及磁性电子/空穴气体。讨论了自旋极化率与Berry曲率的关系。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
Tunneling conductance of a metal-semiconductor heterostructure with Rashba effect
本文从理论上研究了具有Rashba自旋轨道耦合的金属-半导体混合结构的面内隧穿谱。我们发现电导谱中两个不同特征之间的能量间隔可以用来测量半导体的Rashba能量。我们还考虑了改变界面处自旋守恒和自旋翻转散射的概率对整体电导的影响。令人惊讶的是,在某些条件下,界面散射概率的增加实际上可以导致电导增加。特别地,在隧穿机制中,自旋翻转散射概率的增加增强了电导。研究还发现,界面散射对金属电导的自旋极化有很大影响,而对半导体电导的自旋极化影响不大。
2008-05-28 cond-mat.mes-hall
Interface symmetry and spin control in topological insulator-semiconductor heterostructures
结合拓扑和非拓扑材料的异质结构构成了将拓扑绝缘体(TI)结合到功能电子器件中的下一个前沿。我们表明,拓扑平凡半导体(SE)和TI之间的平面边界处出现的界面态的属性是由界面的对称性。SE-TI界面态与螺旋狄拉克表面态不同,呈现出能量恒定的椭圆轮廓和螺旋度破碎的复杂自旋织构。我们推导出一个一般的有效哈密顿SE-TI结,并提出实验签名,如下的运输电流和开放的光谱间隙,取决于所施加的面内磁场的方向的平面外自旋积累。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall
Optoelectric spin injection in semiconductor heterostructures without ferromagnet
我们已经表明,电子自旋密度可以产生由直流电流流过$pn$结与嵌入的非对称量子阱。当传导电子的动量分布相对于自旋分裂价电子带中的空穴的动量分布发生偏移时,通过辐射电子-空穴复合在量子阱中产生自旋极化。当自旋极化从量子阱注入到$pn$结的$n$掺杂区时,出现自旋电流.从量子阱伴随的圆偏振光的发射可以用作自旋偏振检测器。
2001-08-21 cond-mat.mes-hall
Chester supersolid of spatially indirect excitons in double-layer semiconductor heterostructures
超固体是一种反直觉的量子态,在这种量子态中,粒子的刚性晶格没有阻力地流动,迄今为止,它还没有被明确地实现。在这里,我们揭示了一个超固态的激子的基态在一个双层半导体异质结构在很宽的范围内的层间距以外的焦点最近的实验。这种超固体符合原来的切斯特超固体与一个激子每个超固体网站,不同的替代版本中报道的冷原子系统的周期性调制的超流体密度。我们提供了由超固体扩充的相图。这种新的相位出现在层间距比预测的激子正常固体小得多,它持续到一个固体-固体转变的量子相位相干崩溃。在我们的相图中的层分离和激子密度的范围是在目前的实验能力范围内。
2022-05-13 cond-mat.mes-hall
Dimensional reduction of the Luttinger Hamiltonian and g-factors of holes in symmetric two-dimensional semiconductor heterostructures
锌掺杂半导体中空穴的自旋轨道相互作用比电子的强得多。这使得空穴系统对于可能的自旋电子学应用非常有吸引力。在三维(3D)中,空穴的动力学由众所周知的Luttinger哈密顿量描述。然而,大多数最近的自旋电子学的应用都涉及到二维异质结构,其中在一个方向上的动力学是冻结由于量子限制。限制导致Luttinger Hamilton算子的降维,3D ->2D。由于自旋-轨道相互作用、外部磁场和施加在异质结构上的横向栅极电势的相互作用,减少是高度非平凡的并且是未知的。在目前的工作中,我们执行的减少,从而推导出一般的有效哈密顿描述自旋电子学效应的对称二维(2D)异质结构。特别地,我们做了以下工作:(i)推导出与横向门势相关的自旋-轨道相互作用和达尔文相互作用,(ii)确定动量依赖的面外g因子,(iii)指出存在两个独立的面内g因子,(iv)确定面内g因子的动量依赖性。
2016-10-11 cond-mat.mes-hall
Spin diffusion in the Mn2+ ion system of II-VI diluted magnetic semiconductor heterostructures
用光学方法对(Zn,Mn)Se和(Cd,Mn)Te稀磁半导体异质结构的磁化动力学进行了实验研究和数值模拟。在具有非均匀磁性离子分布的样品中,这种动力学是由Mn自旋系统中的自旋-晶格弛豫和自旋扩散贡献的。通过对实验结果和数值计算结果的比较,确定了Zn(0.99)Mn(0.01)Se的自旋扩散系数为7 × 10 ^(-8)cm ^2/s。对用数字生长技术制备的有序合金和抛物量子阱中激子态的巨大塞曼分裂和磁化动力学的计算与实验数据完全一致。在这两种结构类型中,自旋扩散对磁化动力学具有重要贡献。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbit Engineering of Semiconductor Heterostructures
我们提出了一个系统的建设的概率电流运营商,有效的哈密顿量的动量幂展开的基础上。结果是有效的Rashba项的存在下,当一个D 'yakonov-Perel贡献包括在内。我们提出了实用的工具,半导体异质结构的自旋轨道工程。我们应用这种形式主义的一个范例系统,两个半无限介质之间的界面,一边是自由电子类材料和另一边的势垒材料与自旋轨道相互作用。我们表明,通常的边界条件,即连续性的包络函数和速度在界面上,根据BenDaniel-Duke的方法,遵守守恒的概率流时,只有第一(Rashba样)和第二阶(自由电子样)项考虑到在哈密顿量。我们重温边界条件,我们证明了包络函数可能是不连续的接口。
2011-09-23 cond-mat.mes-hall
Impact of spin torques and spin pumping phenomena on magnon-plasmon polaritons in antiferromagnetic insulator-semiconductor heterostructures
本文研究了自旋力矩和自旋泵浦对反铁磁绝缘体-半导体异质结构中表面磁振子极化激元色散的影响,发现通过自旋-电荷转换可耦合磁振子与等离激元,且频率修改和杂化间隙依赖于反铁磁层厚度与模式波长。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall
Observation of a two-dimensional spin-lattice in non-magnetic semiconductor heterostructures
高迁移率半导体异质结中的可调谐磁相互作用对基于自旋的量子技术至关重要。传统上,这需要在异质结构的二维(2D)电子层内掺入“磁性杂质”,这通过掺杂铁磁原子或通过静电印刷人造原子或量子点来实现。在这里,我们报告的第三个,内在的,源的本地化自旋在高迁移率GaAs/AlGaAs异质结,这是清楚地观察到在调制掺杂的大挫折距离(=80 nm)的限制的实验证据。在这些系统中的局部非平衡输运光谱揭示了多个自旋的存在,这是位于在一个准规则的方式在二维费米海,并相互作用在温度低于100毫开尔文通过Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)间接交换。这种自旋阵列的存在下,其微观起源似乎是无序约束,模拟一个二维晶格近藤系统与门可调的能量尺度。
2007-01-22 cond-mat.mes-hall
Pinning of Andreev bound states to zero energy in two-dimensional superconductor-semiconductor Rashba heterostructures
我们考虑一个二维电子气与Rashba自旋轨道相互作用(SOI)部分覆盖的s波超导体,其中未覆盖的区域保持正常,但暴露于一个有效的塞曼场垂直于平面。我们发现解析和数值Andreev束缚态(ABS)形成在正常区域,并表明,由于SOI和通过调整系统的参数深入到拓扑平凡的阶段,可以达到一个政权的最低ABS的能量成为钉扎接近零的塞曼场的函数。这种ABS的能量被示出为在塞曼场中的逆幂律衰减。我们还考虑了一个超导体半导体异质结构的超导涡旋在中心和强SOI的存在下,并再次发现ABS,可以得到钉扎接近零能量的非拓扑阶段。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall
Band parameters and hybridization in 2D semiconductor heterostructures from photoemission spectroscopy
将不同二维(2D)半导体的单层组合成异质结构为新颖的电子和光学功能开辟了丰富的可能性。利用它们取决于精确测量带参数和轨道杂化在单独和堆叠的单层,其中许多只作为小样本。最近推出的具有亚微米空间分辨率的角分辨光电子能谱技术(μ-ARPES)提供了测量小样本的能力,但迄今为止对此类剥落样本获得的能量分辨率(~0.5 eV)还不够。在这里,我们表明,通过适当的异质结构样品设计,μ-ARPES的全部潜力可以实现。我们专注于MoSe 2/WSe 2范德华异质结,这是三维半导体异质结的二维类似物。我们发现,在MoSe 2/WSe 2异质双层中,K谷中的能带是弱杂化的,导带和价带边分别起源于MoSe 2和WSe 2。在Γ点有较强的杂化,但价带边仍保留在K点。这与最近观察到的层间激子一致,其中电子和空穴是谷极化的,但在相反的层中。我们确定的价带偏移为300毫电子伏,这与光致发光测量相结合意味着层间激子的结合能至少为200毫电子伏,相当于层内激子。
2016-01-22 cond-mat.mes-hall
Grading effects in semiconductor nanowires with longitudinal heterostructures
在有效质量近似下,通过求解薛定谔方程,对具有纵向异质结构的圆柱形自支撑量子线中材料间梯度界面的作用进行了理论研究.以前的工作,这样的线与突然的接口预测,作为线半径减小,沿生长方向的有效电位被改变,并可能导致载流子限制在障碍,在II型系统。我们的结果表明,当考虑梯度界面,这种潜在的收购一个特殊的形式,它在界面区域呈现尖点,屈服于界面处的电子约束。数值结果还表明,在某些特殊情况下,施加平行于导线轴的磁场也可以诱导界面约束和I型到II型转变。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon interaction in quantum-dot/quantum-well semiconductor heterostructures
采用介电连续谱方法研究了典型的量子点/量子阱(QD/QW)异质结构中的极性光学声子,推导了电子-声子相互作用的哈密顿量,讨论了这种相互作用对电子能级的影响.的CdS/HgS量子点/量子阱的特定的例子是解决和系统建模根据球形几何形状,考虑一个核心球的材料“1”包围的球形同心层的材料“2”,而整个结构是嵌入在主机矩阵假定为一个无限的电介质。详细讨论了电子-LO声子耦合的强度,计算了基态和激发态电子能级的极化子修正。分析了极化子修正与量子点/量子阱结构尺寸的关系。
2003-09-05 cond-mat.mes-hall
Quantized conductance doubling and hard gap in a two-dimensional semiconductor-superconductor heterostructure
将二维(2D)半导体异质结构耦合到超导体的前景开辟了新的研究和技术机会,包括介观超导性,可扩展超导电子学和新的物质拓扑状态中的基本问题。例如,实现拓扑物质的一种途径是将具有强自旋轨道相互作用的2D电子气(2DEG)耦合到s波超导体。先前沿着这些路线的努力受到界面无序和不稳定门控的阻碍。在这里,我们报告的测量可门InGaAs/InAs 2DEG图案化外延铝,产生多层器件与原子原始半导体和超导体之间的接口。利用表面栅形成量子点接触(QPC),在隧穿区发现了一个硬超导能隙,克服了二维超导体-半导体混合系统中的软能隙问题.当QPC处于开放状态时,我们在4e^2/h处观察到第一个电导平台,这与理论上对正常QPC超导体结构的预期一致。硬带隙超导体-超导体系统的实现提供了一种用于低耗散电子学和拓扑量子信息的可扩展多组分混合系统的制造方法。
2016-11-29 cond-mat.mes-hall
Electromodulation of the Magnetoresistance in Diluted Magnetic Semiconductors Based Heterostructures
研究了由两层稀磁半导体和一层半导体层构成的异质结构的性质。我们发现,有一个RKKY型交换耦合之间的磁性层之间的铁磁和反铁磁振荡的不同参数的函数的问题。这些相的不同输运性质使得这种异质结构呈现出强的磁阻效应。也可以通过电场来改变耦合。我们提出,它是可能的,通过施加一个电场显着改变异质结构的电阻。我们的结果表明,在一个单一的门控样品的磁电阻可以调制与电偏置电压。
2002-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Split-gate point-contact for channelizing electron transport on MoS2/h-BN hybrid structures
二维半导体异质结构上静电定义的纳米级器件是各种量子电路的构建块。由于其原子级平坦的界面和固有的二维性质,范德瓦尔斯异质结构具有大规模均匀性,灵活性和便携性优于传统的体半导体异质结构。在这封信中,我们展示了一个分裂栅定义的点接触器件上的MoS 2/h-BN异质结构的操作,实现静电门控量子线路上的范德华半导体的第一步。我们的器件显示出通道化电子流的签名和完全关闭的运输类似于传统的点接触体半导体异质结构上定义的。我们探讨了背栅电压和漏源电压对夹断特性的影响,并在4K ~ 300 K的温度范围内通过改变背栅电压来调节夹断特性。
2016-11-22 cond-mat.mes-hall
Quantum dots based on spin properties of semiconductor heterostructures
讨论了通过空间调制III-V族异质结中自旋轨道耦合强度获得新型半导体量子点的可能性。利用有效质量模型,我们预测了具有特殊自旋性质的受限单电子态。此外,从平均场计算(局域自旋密度和Hartree-Fock),我们发现,即使是两个电子可以在这些点形成一个束缚态。
2004-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale trapping of interlayer excitons in a 2D semiconductor heterostructure
对于基于单个激子和自旋的量子技术,单个激子的确定性放置和控制是一个长期的目标。MoSe 2-WSe 2异质结构具有空间间接层间激子(IX),其表现出高度可调谐的能量和独特的自旋谷物理,使其成为量子信息处理的有希望的候选者。以前的IX捕获方法涉及莫尔超晶格和纳米柱,不符合确定性放置和能量可调谐性的量子技术要求。在这里,我们使用纳米图案石墨烯栅极在靠近MoSe 2-WSe 2异质结构的地方产生急剧变化的电场。IX和电场之间的偶极相互作用产生约20 nm的陷阱。被捕获的IX显示预测的电场依赖的能量,在低激发功率下的饱和,以及增加的寿命,所有强空间限制的特征。所展示的架构是实现单个IX的确定性捕获的关键一步,其在可扩展的量子技术中具有广泛的应用。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall
Induced spin texture in semiconductor/topological insulator heterostructures
我们发现,半导体薄膜可以获得一个非平凡的自旋织构由于邻近效应诱导的拓扑绝缘体。该效应源于与拓扑表面态的耦合,即使绝缘体被掺杂也存在。我们提出了一种半导体/拓扑绝缘体异质结构作为一种设备,允许测量界面特性和探测未补偿样品的表面状态。我们还发现,拓扑绝缘体表面模式可以显着拓宽和移动的存在下,金属接触。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of spin-dependent tunneling and intervalley scattering in magnetic-semiconductor van der Waals heterostructures on exciton and trion polarization
Lomonosov Moscow State University(莫斯科罗蒙诺索夫国立大学)
本文研究了磁性半导体范德瓦尔斯异质结中自旋依赖隧道效应和谷散射对激子和三重态极化的影响,通过分析光致发光极化特性,揭示了自旋依赖的层间电荷转移和激子、三重态谷散射之间的相互作用,为远距离操控激子和三重态行为提供了新方法。
2026-05-19 cond-mat.mes-hall
Embedded Energy State in an Open Semiconductor Heterostructure
在本文中,我们表明,HgCdTe异质结构可以支持嵌入在连续的束缚电子态,使离散的能谱重叠的连续谱。尽管所提出的异质结构通常可以被入射电子波穿透,但研究表明它们可以支持具有无限寿命的空间局部俘获稳态。我们讨论了一个自由电子被捕获的可能性建议的开放式谐振腔,并提出了一个详细的研究的情况下失谐谐振腔的陷阱寿命。
2015-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of temperature of quantum anomalous Hall effect in two-dimensional germanene/magnetic semiconductor heterostructures
针对量子反常霍尔效应(QAHE)难以在高温下实现的问题,研究者通过第一性原理计算研究锗烯与磁性半导体的异质结构,证实其拓扑非平庸特性,并发现施加拉伸应变可将QAHE温度最高提升至约64 K,为高温QAHE的实现提供了候选材料。
2025-05-20 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
Quantized zero bias conductance plateau in semiconductor-superconductor heterostructures without non-Abelian Majorana zero modes
我们发现,部分分离的Andreev束缚态(ps-ABS),由重叠的马约拉纳束缚态(MBS)出现在量子点超导体异质结对,产生强大的零偏压电导平台线端电荷隧穿实验。这些平台在实验控制参数的大范围内保持在$2e^2/h$量化。在最近的实验报告中观察到的强大的$2e^2/h$量化的电导平台在本地电荷隧穿实验,我们进行了大量的数值计算,明确表明,这种量化的电导平台,这是通过改变控制参数,如隧道势垒高度,超级栅极电位,和所施加的磁场,可以出现作为结果的存在的PS-ABS。由于ps-ABS可以形成,而一般在拓扑平凡的制度,即使在没有障碍,我们的研究结果表明,一个强大的量化电导高原的观察并不代表足够的证据来证明存在非阿贝尔拓扑保护马约拉纳零模式本地化在电线的两端。
2018-04-09 cond-mat.mes-hall
Exchange-driven spin relaxation in ferromagnet/oxide/semiconductor heterostructures
我们调查的电子自旋弛豫在GaAs中的Fe/MgO层附近使用自旋分辨光学泵浦探测光谱,揭示了强烈的依赖于交换驱动的超精细场的强度上的自旋弛豫时间。这种效应的温度依赖性揭示了与载流子冻结的强相关性,这意味着在低温下,自由载流子的自旋寿命主要由载流子局部化引起的局部超精细场中的不均匀性决定。这一结果解决了一个长期存在的和有争议的问题的起源自旋弛豫GaAs在低温时,磁场存在。此外,这种改进的基本理解铺平了道路,为未来的实验探索铁磁体/半导体界面的时间相关的交换相互作用及其对自旋耗散和运输的动态驱动的自旋泵制度的影响。
2015-08-01 cond-mat.mes-hall
Long-lived Topological Flatband Excitons in Semiconductor Moiré Heterostructures: a Bosonic Kane-Mele Model Platform
本文提出一种基于TMD莫尔异质结构的最小结构,利用层间激子杂化实现可调的拓扑平带,为玻色子Kane-Mele模型及玻色子分数量子反常霍尔效应提供固态平台。
2024-09-30 cond-mat.mes-hall
Electrical control of ferromagnetism in Mn-doped semiconductor heterostructures
隧道传输和载流子介导的铁磁性在狭窄的半导体多量子阱结构中含有层的GaMnAs的相互作用进行了研究内的自洽格林函数的方法,占在Mn掺杂区和不必要的自旋翻转在异质界面上的唯象地面的无序。我们发现,在GaMnAs层的磁化强度可以控制由一个外部的电偏置。基本机制被确定为自旋选择性空穴隧穿进出Mn掺杂的量子阱,由此施加的偏压决定了这些层中的空穴数量和自旋极化。特别是,我们预测,近共振,铁磁秩序的Mn掺杂量子阱被破坏。磁性和输运性质的相互作用与结构设计相结合,可能会导致几个相互关联的物理现象,如动态自旋过滤,在个别磁性层的磁化的电控制,并在特定的偏置条件下,自持电流和磁化振荡(magneticmulti-stability)。最近的实验结果的相关性进行了讨论。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall
Kondo Lattice Scenario in Disordered Semiconductor Heterostructures
我们研究了无序δ-杂质半导体异质结构中二维电子气中局域电子存在时的核弛豫,并表明这种方法可以可靠地探测它们的磁相互作用和可能的长程序.相反,我们认为,运输测量,常用的工具,有时可能无法区分空间无序和长程序。我们说明了使用核弛豫方法来检测长程序的效用,通过分析最近提出的建议的基础上的传输测量,自发形成的二维近藤晶格中的二维电子气在异质结构。
2009-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Semiconductor quantum dots enhanced graphene/CdTe heterostructure solar cells by photo-induced doping
我们报道了一种基于石墨烯/CdTe肖特基异质结的太阳能电池,由于石墨烯是一个原子薄,可以通过表面工程来改善。通过在石墨烯/CdTe异质结上涂覆一层量子点,将功率转换效率从2.08%提高到3.1%。光致掺杂主要是占这种增强,证明了运输,光致发光和量子效率的测量。这项工作展示了一种可行的方法,设计太阳能电池,结合一维和二维材料。
2015-07-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Shubnikov-de Haas Characterization of Superconductor-Semiconductor Heterostructures
Microsoft Quantum(微软量子)
本文提出利用简单的肖克利-德哈斯振荡测量提取超导-半导体异质结构中的基本材料参数,通过分析磁电阻数据获取二维电子气的载流子密度、自旋轨道耦合强度及输运和量子散射时间,无需额外制备或低温测量即可获得近邻诱导超导能隙信息。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall
Skyrmion spin texture in ferromagnetic semiconductor-superconductor heterostructures
我们提供了一个推导的自旋Skyrmion数分类的二维拓扑超导体从铁磁和Rashba自旋轨道耦合超导体异质结构。我们表明,在非平凡的拓扑相,其特征在于一个非零的陈数,总是有一个拓扑自旋纹理的占用带所代表的Skyrmion数。Skyrmion数具有物理直观和使用自旋敏感能带结构成像技术直接测量的优点。此外,我们表明,Skyrmion分类可以扩展到等效的一维拓扑超导体。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High-energy long-lived resonance of electrons in fractal-like semiconductor heterostructures
一个分形的量子阱排列,以适应谐振态的长寿命。对于阱深为300 meV的半导体异质结GaAs/Al $_{0.4}$ Ga $_{0.6}$ As,可以获得能量高达44 meV、寿命长达2.8 μ s的共振态.
2010-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Proposal for Manipulation of Majorana Fermions in Nano-Patterned Semiconductor-Superconductor Heterostructure
我们研究了一个异质结构系统,自旋轨道耦合半导体夹在一个s波超导体和铁磁绝缘体,它支持Majorana费米子(MFs)的超导涡核。我们提出了一个传输和编织的MF,这只需要在一个系统中的纳米图案的点状栅极电压的应用程序的计划。通过数值求解含时的Bogoliubov-de Gennes方程,我们监测了MF波函数的时间演化,并证明了具有非阿贝尔统计的MF的编织可以在几纳秒内通过绝热开关实现。
2013-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Directional Interlayer Spin-Valley Transfer in Two-Dimensional Heterostructures
由两种不同的单层半导体形成的范德华异质结构已经成为新的光电和自旋/谷电子应用的一个有前途的平台。除了其原子薄的性质之外,二维半导体异质结构由于其组成单层的独特耦合自旋谷物理而不同于其三维对应物。在这里,我们报告的直接观察,光学产生的自旋谷极化在一个单层可以转移层之间的二维MoSe 2-WSe 2异质结构。使用非简并光学圆二色性光谱,我们表明,两个单层之间的电荷转移保存自旋谷极化,只有弱依赖于层之间的扭转角。我们的工作指向一个新的自旋谷泵浦方案在纳米级器件,提供了一个基本的理解,自旋谷传输通过二维界面,并显示了潜在的使用二维半导体作为自旋谷发电机在二维自旋/valleytronic设备存储和处理信息。
2016-12-14 cond-mat.mes-hall
Tin monochalcogenide heterostructures as mechanically rigid infrared bandgap semiconductors
基于第一性原理的密度泛函计算,我们表明,SnS和SnSe层可以形成机械刚性异质结构的组分起皱或屈曲的单层。由于强的层间耦合,导带和价带边缘的电子波函数在异质结构上是离域的。所得的异质结构的带隙位于红外区域。在应变工程的作用下,异质结构的带隙在褶皱相中发生了由间接带隙向直接带隙的转变。结果表明,层状异质结构的电子波函数和机械刚度之间存在着直接的相关性。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
A unified numerical approach to semiconductor-superconductor heterostructures
我们开发了一个统一的数值方法来模拟超导体-超导体异质结。我们的方法考虑到平等的基础上的重要的关键成分:邻近诱导的超导性,轨道和塞曼效应的应用磁场,自旋轨道耦合以及静电环境。作为一个模型系统,我们认为砷化铟(InAs)纳米线与外延铝(Al)壳,并证明所获得的结果与现有的实验数据的定性协议。最后,我们描述了有限磁场中出现的拓扑超导相,并计算了相应的拓扑相图。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Space- and time-dependent quantum dynamics of spatially indirect excitons in semiconductor heterostructures
利用分步傅里叶方法研究了一维两粒子薛定谔方程的幺正传输,研究了半导体异质结构中空间间接激子(IX)的相干演化.在双粒子动力学模型中,考虑了电子-空穴对之间的相互库仑作用和由外部门产生的分别作用于两个粒子的静电势。作为相关的例子,步骤/下坡和势垒/阱电位配置文件被认为是。分析了散射过程中随时间和空间变化的演化以及时间渐近行为。对于GaAs基器件的典型参数,由于库仑、静电和动能尺度的可比性和竞争性,该对的透射或反射被证明是一个复杂的两粒子过程。取决于散射势的强度和各向异性,量子演化可能导致IX内部自由度的激发、对的解离或由于势垒区域中的一个粒子的驻留而在小周期IX波包中的透射。我们讨论了发生在全参数空间的散射潜力和我们的结果为当前激子技术的相关性的每个过程。
2015-04-15 cond-mat.mes-hall
Charge dynamics in the 2D/3D semiconductor heterostructure WSe$_2$/GaAs
本文利用时间分辨差分反射率研究WSe₂/GaAs异质结的载流子动力学,发现其具有II型能带排列和快速电荷转移,载流子寿命延长至3.5 ns,表明该结构在光伏和光电子器件中具有应用潜力。
2023-09-25 cond-mat.mes-hall
Electron and Spin Correlations in Semiconductor Heterostructures: Quantum Singwi-Tosi-Land-Sjolander Theory
我们应用量子Singwi-Tosi-Land-Sjolander(QSTLS)理论研究了GaAs/AlxGa 1-xAs异质结准二维(Q2 D)电子液体(EL)中的多体效应。层厚度的影响包括通过变分法。我们计算了密度、自旋密度静态结构因子、自旋相关的电子对分布函数(PDF),并与二维电致发光的结果进行了比较。利用静态结构因子(SSF),我们计算了各种动态关联函数,如自旋相关的局域场因子(LFF)和有效势的Q2 D EL。我们还计算了逆静态介电函数的二维和Q2 D EL使用不同的近似。我们发现有限厚度对介电函数的影响是显着的,在波数q的中间值,QSTLS和STLS结果之间存在显着差异。
2005-08-04 cond-mat.mes-hall
Stabilizing topological superconductivity in disordered spin-orbit coupled semiconductor-superconductor heterostructures
Clemson University(克莱姆森大学);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);West Virginia University(西弗吉尼亚大学)
通过增强SM-SC耦合和扩展泽曼场范围,该研究提出在掺杂自旋轨道耦合半导体-超导异质结构中稳定拓扑超导性和马约拉纳零模的方法。
2024-02-29 cond-mat.mes-hall
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
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
Transparent Semiconductor-Superconductor Interface and Induced Gap in an Epitaxial Heterostructure Josephson Junction
测量多Andreev反射(MAR)在约瑟夫森结制成的InAs异质结与外延铝被用来量化的高度透明的超导体-超导体界面,表明近单位传输。所观察到的MAR的温度依赖性并不遵循传统的BCS形式,而是与量子阱中的态密度获得有效诱导能隙的模型一致,在我们的情况下为180 μeV,接近于外延超导体的能隙。MAR的载流子密度依赖性进行了研究,使用耗尽门,揭示了半导体量子阱的子带结构,与在同一晶片上进行的裸InAs的磁输运实验一致。
2016-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con