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利用微波自旋注入谱精确绘制二维自旋轨道耦合的拓扑能带图
摘要: 研究能带结构是探究新型材料基本特性的关键方法之一。我们在此报道了光学晶格中二维自旋轨道耦合的精确能带测绘。通过微波自旋注入谱技术,同步实现了能带结构与自旋极化分布的测定。通过观测狄拉克点处能隙闭合与重开现象,我们还揭示了该体系的能带拓扑特性。此外,晶格深度与拉曼耦合强度的标定精度达到10?3量级。该方法同样适用于探索更高维体系中的奇异拓扑相。
关键词: 拓扑能带、微波自旋注入谱学、自旋极化、拓扑相变、二维自旋轨道耦合
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018年7月9日-2018年7月13日)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 石墨烯的场发射显微镜与场离子显微镜研究:边缘电子态的可能观测
摘要: 石墨烯边缘的场发射显微镜图像显示出由一系列条纹状斑点组成的条纹图案(或称"唇状图案");条纹方向垂直于石墨烯片层,每条条纹被一条平行于石墨烯片层的中央暗带分割成两个翼区。该"唇状图案"反映了石墨烯边缘π轨道的空间分布。石墨烯边缘的场离子显微镜也呈现出比场发射显微镜更高分辨率的成对斑点阵列。针对石墨烯边缘场发射电子自旋极化的初步测量结果显示,室温下自旋极化率为20%至25%。
关键词: 自旋极化、场发射、石墨烯
更新于2025-09-23 15:21:21
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谐波势阱中赝自旋极化玻色-爱因斯坦凝聚体的亮孤子干涉
摘要: 我们研究了限制在谐振势阱中的自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体之间的干涉行为。通过实时求解耦合非线性薛定谔方程,详细探究了赝自旋凝聚体在不同参数区间的干涉特性。我们明确了自旋-轨道耦合、能量失谐及相对相位在碰撞过程中的作用,同时发现自旋-轨道耦合调控着凝聚体间的粒子数转移。自旋-轨道耦合的引入丰富了亮孤子干涉的动力学过程。
关键词: 自旋-轨道耦合,干涉,亮孤子,自旋极化
更新于2025-09-23 15:21:21
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用于自旋和光学偏振超快调制的隧道耦合半导体异质结构中的分离态
摘要: 我们提出了一种理论分析,研究了由于远程束缚态与半导体量子阱(QW)之间的隧穿耦合而产生的分离态。已考虑束缚态的库仑排斥作用和自旋分裂效应。这些分离态出现在量子阱的带隙中,并表现为量子阱光致发光(PL)中的两个孤立峰。这两个峰具有相反的圆偏振特性,其光谱位置强烈依赖于隧穿耦合强度。我们提出了一种通过外部栅极电调制隧穿耦合来实现超快PL偏振切换的机制。该研究成果为纳米尺度系统中的自旋与光学偏振控制开辟了新途径。
关键词: 分裂态、光致发光、光学极化、半导体异质结构、隧穿耦合、自旋极化
更新于2025-09-23 15:21:01
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碱金属原子束在抗自旋弛豫涂层上的散射
摘要: 我们利用铷(Rb)原子束在石蜡薄膜上进行了散射实验,测量了散射原子的角度和速度分布。石蜡薄膜通过多种方式制备,并采用原子力显微镜和X射线衍射进行表征。这些薄膜呈现出不同的粗糙度和晶体结构。石蜡薄膜保持了散射原子的自旋极化特性。所有制备薄膜的测量角度分布均符合克努森余弦定律。速度分布与麦克斯韦分布高度吻合,其特征温度更接近薄膜温度而非原子束温度。因此我们得出结论:散射原子的平动运动通过单次散射事件与石蜡薄膜实现了热化。
关键词: 克努森余弦定律、速度分布、散射实验、石蜡薄膜、麦克斯韦分布、铷原子束、自旋极化、角分布
更新于2025-09-23 15:21:01
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与金刚石中氮空位色心弱耦合的单个核自旋的强极化
摘要: 我们通过实验展示了与金刚石中氮空位(NV)中心弱相互作用的13C核自旋具有高度偏振特性。通过结合相干微波激励脉冲与光学照射,我们实现了可控弛豫,在室温下使与NV中心具有约600 kHz超精细相互作用强度的远程13C核自旋获得了极性可调、偏振度高于85%的快速核偏振。借助数值模拟表明,各向异性超精细张量分量天然提供了调控自旋混合参数的途径,通过外磁场精确调节核量子化轴即可实现高效核偏振。我们进一步讨论了自旋动力学过程及该方法对NV中心电子自旋周围各类目标13C核自旋的广泛适用性。所提出的控制方法为利用固体中的核自旋资源实现高保真自旋寄存器初始化和量子计量等应用,展示了一条高效且通用的技术路径。
关键词: 氮空位(NV)、氮空位中心、自旋初始化、超精细相互作用、自旋极化
更新于2025-09-23 15:19:57
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硅碳衬底上拓扑绝缘体单层铋烯量子谷极化反转与自旋铁磁性与反铁磁性
摘要: 我们采用一个能精确描述该拓扑绝缘体低能电子能带结构的最小紧束缚模型,在线性响应区间研究了SiC衬底上大带隙拓扑绝缘体单层铋烯量子点中与电子输运相关的谷极化和自旋极化现象。研究发现:对于锯齿型边缘结构,当费米能级位于体材料带隙内时,电子边缘态会呈现强谷极化特性。我们预测当费米能级从价带顶移动到导带底,或通过量子点的电流方向反转时,边缘态的谷极化会在K和K'谷之间切换。若量子点内存在非均匀静电势,电子在穿越量子点过程中其谷极化可能发生反转。这种谷极化反转源于锯齿型边缘态色散曲线穿过分隔K与K'谷的布里渊区中心,因而被预测为普遍现象。虽然边缘态内的自旋极化呈现铁磁特性(符合自旋霍尔器件的预期),但计算表明体材料价带散射态的自旋极化面外分量具有反铁磁特性,且奈尔矢量面外分量的方向取决于电子积累主要归属于K谷还是K'谷。
关键词: 量子点、铁磁性、铋烯、拓扑绝缘体、自旋极化、反铁磁性、碳化硅、紧束缚模型、谷极化
更新于2025-09-23 15:19:57
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碱金属原子在2S1/2态超精细子能级分辨下自旋极化形成的特征
摘要: 在缓冲气体(分子氮)存在的情况下,碱金属原子角动量的光学取向已通过实验进行研究。结果表明,即使在样品池中分子氮浓度较低时,从属于2S1/2态、F=3下超精细能级的133Cs原子激发所产生的磁共振振幅,也大于从F=4超精细能级激发的情况。该结果在以下理论假设下得到解释:当碱金属原子与氮分子发生碰撞并伴随从激发态2P1/2到基态2S1/2的非辐射跃迁时,碱金属原子核的自旋态不会改变。
关键词: 光学取向、无辐射跃迁、磁共振、超精细结构、缓冲气体、自旋极化、碱金属原子
更新于2025-09-22 23:49:03
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超强双色激光脉冲中极端相对论电子束的自旋极化效应
摘要: 在量子辐射主导区,我们全面研究了超相对论电子束与超强双色激光脉冲正碰时的自旋极化效应?;贚i等人近期研究[Phys. Rev. Lett. 122, 154801 (2019)],采用蒙特卡洛方法在局域恒定场近似下计算自旋分辨电子动力学与光子发射过程。研究发现:由于双色激光场强度不对称,相邻半周期内电子辐射概率存在显著差异,这使得在当前可实现激光装置条件下,通过辐射自旋效应可使电子束获得约11%的总极化度及最高约63%的部分极化度,该效应有望应用于高能物理与核物理领域。此外,研究表明这些效应主要由双色激光场的相对相位决定,并对其他激光与电子束参数具有鲁棒性。
关键词: 辐射自旋效应、蒙特卡罗方法、量子辐射主导区、自旋极化、双色激光脉冲、超高相对论电子束
更新于2025-09-11 14:15:04
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Hg?CuTi型Heusler合金Ti?NiAl/GaAs(100)异质结的界面特性
摘要: 对于Hg2CuTi型反赫斯勒合金Ti2NiAl/GaAs(100)隧道异质结,基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算系统研究了界面原子的磁性、态密度和自旋极化特性。计算结果表明:界面态严重破坏了结构的半金属性,导致自旋极化率低于60%。在所有计算的异质结构中,仅TA-ATⅡ构型的异质结仍保持近60%的自旋极化率,有望应用于隧道磁电阻(TMR)器件。
关键词: 第一性原理计算,Hg2CuTi型Heusler合金,TMR器件,Ti2NiAl/GaAs(100)异质结,自旋极化
更新于2025-09-11 14:15:04