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飞行时间解析的刺激拉曼散射显微镜使用反向传播的Ultraslow Bessel Light Bullets Generation
摘要我们提出了一种新颖的旋转时间分辨出贝塞尔轻弹刺激的拉曼散射（B 2 -SRS）显微镜，用于更深的组织3D化学成像，而无需机械Z扫描。为完成任务，我们想到了一种独特的方法，可以通过在样品中生成反式泵和stoke bessel轻子弹来实现光学切片，在该泵中，Bessel Light Bullets的组速度是Ultraslow的组速度（例如VG≈0.1C），并通过引入Anglable Angemable Plights spationd spations spationgions spat-spationd。我们从理论上分析了共线多色Bessel Light Bullet Bullet Generations和速度控制的工作原理，并使用相对的SRS 3D深组织成像的相对时间分辨出的检测。我们还构建了B 2 -SRS成像系统，并在各种样品中使用Bessel Light子弹进行了B 2 -SRS显微镜的第一个演示，用于3D化学成像（例如，聚合物珠幻像（，是春季洋葱组织和猪脑脑），具有高分辨率的聚合物珠幻象，具有生物样品）。与常规的SRS显微镜相比，B 2 -SRS技术在猪脑组织的成像深度上提供了> 2倍的改善。使用B 2 -SRS中开发的反式超声贝塞尔轻子弹在组织中的光学切片方法是通用且易于执行的，并且很容易扩展到其他非线性光学成像模式，以推动在生物医学和生物医学系统和超越生物学和生物医学系统中促进3D显微镜成像。
耦合 CP 分解同步 MEG-EEG 信号用于区分光驱动过程中的振荡器
脑磁图 (MEG) 和脑电图 (EEG) 是研究大脑功能和组织的当代方法。同时获取的 MEG-EEG 数据本质上是多维的并表现出耦合。本研究使用耦合张量分解从间歇性光刺激 (IPS) 期间的 MEG-EEG 中提取信号源。我们采用耦合半代数框架通过同步矩阵对角化 (C-SECSI) 进行近似 CP 分解。在使用模拟基准数据将其性能与其他方法进行比较后，我们将其应用于 12 名参与者在 IPS 期间的 MEG-EEG 记录，其中个体 alpha 频率的分数在 0.4 到 1.3 之间。在基准测试中，C-SECSI 比 SECSI 和其他方法更准确，尤其是在病态场景中，例如涉及共线因子或具有不同方差的噪声源。分量场图使我们能够将视觉诱发的大脑活动的生理意义振荡与背景信号区分开来。分量的频率特征可识别出相应刺激频率或其第一谐波的同步，或单个 alpha 波段或 theta 波段的振荡。在对 MEG 和 EEG 数据的组分析中，我们观察到 alpha 和 theta 波段振荡之间存在相互关系。使用 C-SECSI 的耦合张量分解是一种强大的方法，可用于从多维生物医学数据中提取生理意义的源。无监督信号源提取是使先进的多模态信号采集技术可用于临床诊断、术前规划和脑机接口应用的重要解决方案。
室温反铁磁共振和逆自旋霍尔
我们从理论和实验上研究了由具有 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的倾斜反铁磁体共振引起的自旋泵浦信号，并证明它们可以产生易于观察的逆自旋霍尔电压。使用双层赤铁矿/重金属作为模型系统，我们在室温下测量反铁磁共振和相关的逆自旋霍尔电压，其值与共线反铁磁体一样大。正如对相干自旋泵浦的预期，我们观察到逆自旋霍尔电压的符号提供了有关模式手性的直接信息，这是通过比较赤铁矿、氧化铬和亚铁磁体钇铁石榴石推断出来的。我们的研究结果通过对具有低阻尼和倾斜矩的反铁磁体进行功能化，开辟了产生和检测太赫兹频率自旋电流的新方法。当代自旋电子学利用电子自旋进行信息处理和微电子学，主要基于铁磁器件架构。从提高数据处理速度和缩小片上信息处理规模的长远发展来看 [1]，反铁磁体自旋电子学是一个很有前途的途径 [2]。与铁磁体相比，反铁磁体的关键优势在于它们的共振频率通过子晶格的交换耦合得到增强，因此通常在太赫兹范围内 [2,3]。然而，在补偿反铁磁体中，净矩的缺失严重阻碍了对其超快动力学的简单获取，尤其是在薄膜中，以及基于超快反铁磁体的器件的开发 [4,5]。因此，界面自旋输运现象可以为反铁磁体中的自旋弛豫过程和自旋动力学提供新的见解 [5–8]。
ruo2中的多频道传输
对RUO 2的基础研究始于60年前，当时它被确定为高度金属的氧化物[1-3]。 其化学稳定性和直接合成意味着它迅速发现应用是精度电阻的组成部分，并且早期也被鉴定为用于半导体设备的潜在屏障材料[4]。 在过去的二十年中，它已经看到了作为催化剂的兴趣[5]，以及可能的应用作为锂储存材料[6]。 在过去的几年中，实验和理论工作表明，即使是如此简单且众所周知的材料也可以容纳物质的外来状态。 ruo 2已成为一种候选材料，该材料托有altermagnetism，在该状态下，由于磁性和晶体lattices的不同符号，共线抗磁性排序也破坏了时间逆转对称性[7]。 但是，该系统中的磁有序并未得到很大的观察。 单晶体上的中子散射测量值检测到通常在金红石结构中禁止的磁反射，该反射在金红石结构中被禁止，该磁反射约为1000k [8]。 谐振X射线散射[9]随后在晶体和薄膜上都进行了类似的观察。 此后，依赖于时间逆向对称性破坏的异常特性在RUO 2的薄膜中观察到，包括自旋转运[10，11]，磁性菌群二科运动[12]和异常的霍尔效应（AHE）[13]。 自旋分辨光发射[14]还发现了al术状态预期的D-波对称性。 最近的争议在参考文献中得到了很好的总结。对RUO 2的基础研究始于60年前，当时它被确定为高度金属的氧化物[1-3]。其化学稳定性和直接合成意味着它迅速发现应用是精度电阻的组成部分，并且早期也被鉴定为用于半导体设备的潜在屏障材料[4]。在过去的二十年中，它已经看到了作为催化剂的兴趣[5]，以及可能的应用作为锂储存材料[6]。实验和理论工作表明，即使是如此简单且众所周知的材料也可以容纳物质的外来状态。ruo 2已成为一种候选材料，该材料托有altermagnetism，在该状态下，由于磁性和晶体lattices的不同符号，共线抗磁性排序也破坏了时间逆转对称性[7]。但是，该系统中的磁有序并未得到很大的观察。单晶体上的中子散射测量值检测到通常在金红石结构中禁止的磁反射，该反射在金红石结构中被禁止，该磁反射约为1000k [8]。谐振X射线散射[9]随后在晶体和薄膜上都进行了类似的观察。依赖于时间逆向对称性破坏的异常特性在RUO 2的薄膜中观察到，包括自旋转运[10，11]，磁性菌群二科运动[12]和异常的霍尔效应（AHE）[13]。自旋分辨光发射[14]还发现了al术状态预期的D-波对称性。最近的争议在参考文献中得到了很好的总结。似乎有大量的Altermagnetic效应观察到有关磁性的某些原始观察结果，尤其是在散装晶体中的问题[15，16]。muon光谱法通常对局部力矩非常敏感，在散装RUO 2中没有磁性[17]。16的计算提出了一个假设，即仅在化学计量材料被孔掺杂时才出现RUO 2中的Altermagnitism。非常清楚，尽管众所周知，但在应用磁场中，RUO 2的散装特性的研究相对较少。在本文中，我们介绍了
1 应变相关自旋霍尔磁电阻...
[1] JT Heron, M. Trassin, K. Ashraf, M. Gajek, Q. He, SY Yang, DE Nikonov, Y.-H. Chu, S. Salahuddin 和 R. Ramesh, 《铁磁体-多铁性异质结构中的电场诱导磁化反转》, Phys Rev Lett 107 , 217202 (2011)。[2] SO Sayedaghaee, B. Xu, S. Prosandeev, C. Paillard 和 L. Bellaiche, 《多铁性 BiFeO3 中的新型动态磁电效应》, Phys Rev Lett 122 , 097601 (2019)。 [3] A. Haykal 等人，BiFeO 3 中受应变和电场控制的反铁磁纹理，Nat Commun 11，1704 (2020)。[4] H. Jang 等人，外延 (001) BiFeO3 薄膜中的应变诱导极化旋转，Phys Rev Lett 101，107602 (2008)。[5] IC Infante 等人，BiFeO 3 中外延应变桥接多铁性相变，Phys Rev Lett 105，057601 (2010)。 [6] H. Béa 等人，巨轴比化合物室温多铁性证据，Phys Rev Lett 102，217603 (2009)。[7] IC Infante 等人，BiFeO 3 薄膜室温附近的多铁性相变，Phys Rev Lett 107，237601 (2011)。[8] H. Béa、M. Bibes、F. Ott、B. Dupé、X.-H. Zhu、S. Petit、S. Fusil、C. Deranlot、K. Bouzehouane 和 A. Barthélémy，多铁性 BiFeO 3 外延薄膜的交换偏置机制，Phys Rev Lett 100，017204 (2008)。 [9] D. Lebeugle，D. Colson，A. Forget，M. Viret，AM Bataille 和 A. Gukasov，室温下电场诱导 BiFeO3 单晶自旋翻转，Phys Rev Lett 100，227602（2008）。[10] A. Finco 等人，非共线反铁磁体中的拓扑缺陷成像，Phys Rev Lett 128，187201（2022）。[11] M. Hambe，A. Petraru，NA Pertsev，P. Munroe，V. Nagarajan 和 H. Kohlstedt，跨越界面：磁性复合氧化物异质结构中隧道电流的铁电控制，Adv Funct Mater 20，2436（2010）。 [12] SR Burns、O. Paull、J. Juraszek、V. Nagarajan 和 D. Sando，《外延 BiFeO 3 中的摆线或非共线反铁磁性实验指南》，《先进材料》第 32 卷，2003711 页 (2020 年)。[13] M. Cazayous、Y. Gallais、A. Sacuto、R. de Sousa、D. Lebeugle 和 D. Colson，《在 BiFeO 3 中可能观察到摆线电磁振子》，《物理评论快报》第 101 卷，037601 页 (2008 年)。[14] D. Sando 等人，《通过外延应变制作 BiFeO 3 薄膜的磁振子和自旋电子响应》，《自然材料》第 12 卷，641 页 (2013 年)。 [15] J. Li 等人，亚太赫兹产生的反铁磁磁振子的自旋电流，Nature 578，70 (2020)。[16] E. Parsonnet 等人，在没有施加磁场的情况下对热磁振子的非挥发性电场控制，Phys Rev Lett 129，87601 (2022)。[17] S. Manipatruni、DE Nikonov、CC Lin、TA Gosavi、H. Liu、B. Prasad、YL Huang、E. Bonturim、R. Ramesh 和 IA Young，可扩展的节能磁电自旋轨道逻辑，Nature 565，35 (2019)。 [18] YT Chen、S. Takahashi、H. Nakayama、M. Althammer、STB Goennenwein、E. Saitoh 和 GEWBauer, 自旋霍尔磁阻理论, Phys Rev B 87 , 144411 (2013)。[19] J. Fischer 等人, 反铁磁体/重金属异质结构中的自旋霍尔磁阻, Phys Rev B 97 , 014417 (2018)。
补充信息
为了考虑 3d 电子的强相关性并避免局部密度近似中预测的 d 态过度离域，对 Mn 和 Co 分别采用了类 Hubbard 校正 U = 6 eV 和 U = 4 eV（LDA+U 方法）。5 Kampert 等人在计算 {Mn 4 } 时也使用了相同的 U = 6 eV 值。6 对碳、氮和氢使用标准双 zeta 极化 (DZP) 基组，对 Mn、Co 和 O 使用优化的双 zeta (DZ)。计算是自旋极化的，并假设共线自旋。为了确定轨道矩和 SOC 的作用，进行了没有 Hubbard 校正的 LDA+SOC 计算（参考文献 [7] 的场外形式），因为目前的 SIESTA 代码不允许同时包含 SOC 和 Hubbard 校正。我们验证了自旋轨道相互作用的影响在{Mn 4 }中可以忽略不计（对于半填充的3d壳层而言如此），但在{Co 4 }中则不然。在LDA+U计算中，当真实空间网格截止值为400 Ry、费米-狄拉克弥散为100 K时，电子结构和磁性达到了收敛，而在SOC中，截止值为650 Ry，电子温度为1 K。在标准周期边界条件模拟中放宽原子位置，对15个{M 4 }-CNT单元（移位网格）的布里渊区进行1×1×12 k点采样，采用共轭梯度算法。模拟单元沿周期方向延伸36.9354 Å（30个碳原子），而在垂直于管轴的两个方向上，系统的周期复制品之间的真空度超过30 Å。对于 CNT+ {M 4 } 系统，原子上的最大力小于 0.04 eV/Å。开放系统模拟是在非平衡格林函数形式内进行的，使用 TranSIESTA 解决方案方法，8-9 在一个 70 个碳长的单元上进行，该单元由松弛的 {M 4 -CNT} 单元组成，两侧填充有 (5,5)-CNT 片段（总共 20 个碳长）。
基于自成像的可编程自旋波查找表
磁振子电路（利用 SW 的系统）[10,11] 可能由 SW 传播的波导[12–15] 和交叉处的干涉区组成，例如，用于创建多数门。[16–20] 波导还可以与其他波导耦合 [21,22] 以实现逻辑运算。以这种方式，已经有可能演示 32 位磁振子全加器 [21] 和基于 SW 的近似 4:2 压缩器。[23] 另一种策略是使用宽铁磁膜区域进行 SW 操作，并使用窄波导作为 SW 输入。这种方法被用来重定向[24–26] 和处理 SW。[27–32] 这些系统的运行基于传入 SW 的干涉。因此，对 SW 传播的介质（折射率的磁振子当量）的局部修改对于设计和优化其功能至关重要。最近的研究表明，可以通过在所谓的逆向设计方法中引入缺陷[32]、在该区域之上放置可编程磁性元件[30]或利用非共线磁化纹理[33–35]来实现。这种基于干涉的策略似乎也有希望实现在 SW 上运行的物理神经网络。[30,33] 因此，干涉效应为开发基于 SW 的超 CMOS 解决方案开辟了一条有希望的道路。平面波穿过一组周期性间隔的障碍物（衍射光栅或孔）时会发生干涉，在近场产生特征衍射图案，在距输入孔径特定距离处重现光栅图像。这种现象被称为塔尔博特或自成像效应，早在 19 世纪就在光中观察到。[36] 由此产生的干涉图案称为塔尔博特地毯，我们最近从理论上证明这种效应也可以发生在 SW 上。 [37] SW 产生的 Talbot 地毯的性质在很大程度上取决于磁性材料的材料参数、几何形状、类型和厚度，以及波长、方向和外部磁场值等动态参数。在这里，我们利用了薄铁磁多模波导中发生的自成像现象，其中 SW 由周期性间隔的单模输入波导引入。进入多模波导的 SW 具有可控相位。特别是，我们提出了一类可重新编程的磁子块，可实现阵列索引操作。
用$ D $ - 波磁化的超导体中的磁电效应
简介。在非中心对称超导体[1]中的磁性电源最近引起了极大的关注，尤其是在其在非核心超导反应中的实验应用中[2]，例如，如最近的综述[3-6]。特别是，Edelstein磁电效应是由应用超电流引起的自旋极化的产生，而其反场景是二极管效应，即，在两个相反的方向上，临界电流是不同的，在存在外部磁性的情况下会产生的两个相反的方向。这些现象的根本原因之一是违反了由旋转轨道相互作用或不均匀的磁性交换场引起的空间反演象征，该磁性磁性交换场是对能量依赖的动量旋转分裂的作用[7-9]，所有这些[7-9]都引起了电子旋转旋转极化之间的耦合和电荷之间的耦合[7]。在本文中，我们考虑了一个具有d-波对称性的共线抗磁性（AFM）订购参数的中心对称金属[11-14]。这种AFM阶诱导了传导费米子的费米表面的特定D波动量依赖性旋转分裂[7-9]。最近在参考文献中审查了各向异性磁顺序的扩展对称分类。[15 - 17]。显示此功能的代表性材料包括，例如，类型AFMS：金属RUO 2，Mn 5 Si 3，VNB 3 S 6，半导体MNTE等[15-20]。此外，最近在thinfms ruo 2中观察到了应变稳定的超导性，tc≈1。[31]。8 K取决于纤维厚度[21-23]。受到最近的实验进展的促进，对超导性的D-波AFM交换耦合的理论研究成为了一个密集的研究领域，包括对Andreev反射的研究和Josephson Current [24-28]，在D -Wave Superconcontos in D -Wave Superconcontos ft d -Wave af -Wave afm [29]中的无综合状态[29]，或者是30岁的MAD [29]，或者有关最近的精彩文章，请参见参考文献。在这种情况下，超导性和磁性的问题自然出现。清楚地，在肌脱肌对称超导体中，与极性超导体中的Edelstein效应相反，诱导的载体的自旋极化与超循环的均匀功能成正比，并表现出D -Wave对称性。