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自旋和电荷相关性之间的非扰动交织：“吸烟枪”单验交换结果
我们通过对相关电子系统中局部电荷和局部自旋波动之间相互作用的微观机制进行了对几种基本多电子模型的广义现场电荷敏感性的彻底研究，例如Hubbard Atom，Hubbard Atom，Anderson Indrurity模型以及Hubbard模型。通过根据物理上透明的单玻色交换过程来构成数值确定的广义易感性，我们揭示了负责自以为是的多电子扰动扩展的显微机制。特别是，我们明确地确定了对（Matsubara）频率空间（Matsubara）频率空间的对角线条目的显着抑制的起源，以及导致崩溃的异性抗合性的略微增加。对对角线元件的抑制作用直接源自局部磁矩上的电子散射，反映了它们越来越长的寿命以及增强的有效耦合与电子的耦合。取而代之的是，非对角线项的轻微而分散的增强可以主要归因于多体散射过程。由于自旋和电荷扇区之间的强烈交织在近藤温度下部分削弱，这是由于在低频状态下局部磁波的有效自旋 - 纤维化耦合的逐步降低。因此，我们的分析阐明了相互作用的电子问题的不同散射量之间的物理信息的确切机制，并突出了这种相互交织在扰动方案以外的相关电子物理学中所起的关键作用。
自旋和电荷相关性之间的非扰动交织：“吸烟枪”单验交换结果
我们通过对相关电子系统中局部电荷和局部自旋波动之间相互作用的微观机制进行了对几种基本多电子模型的广义现场电荷敏感性的彻底研究，例如Hubbard Atom，Hubbard Atom，Anderson Indrurity模型以及Hubbard模型。通过根据物理上透明的单玻色交换过程来构成数值确定的广义易感性，我们揭示了负责自以为是的多电子扰动扩展的显微机制。特别是，我们明确地确定了对（Matsubara）频率空间（Matsubara）频率空间的对角线条目的显着抑制的起源，以及导致崩溃的异性抗合性的略微增加。对对角线元件的抑制作用直接源自局部磁矩上的电子散射，反映了它们越来越长的寿命以及增强的有效耦合与电子的耦合。取而代之的是，非对角线项的轻微而分散的增强可以主要归因于多体散射过程。由于自旋和电荷扇区之间的强烈交织在近藤温度下部分削弱，这是由于在低频状态下局部磁波的有效自旋 - 纤维化耦合的逐步降低。因此，我们的分析阐明了相互作用的电子问题的不同散射量之间的物理信息的确切机制，并突出了这种相互交织在扰动方案以外的相关电子物理学中所起的关键作用。
Thorium-229低能异构体和核时钟
尽管我们习惯于谈论原子钟，但这些设备的起源可以追溯到核物理学的研究。在1924年，沃尔夫冈·保利（Wolfgang Pauli）指出，原子光谱线的某些分裂起源于核的磁矩与电子1之间的耦合。在1935年，亨德里克·卡西米尔（Hendrik Casimir）表明，当细胞核的电荷分布不是球上对称2时，电动相互作用会产生可比幅度的线分裂，但具有不同的光谱模式。基于这种超细结构的精确测量，原子过渡的光谱已成为有关核性质的信息的重要来源。Isidor Rabi组研究了与微波辐射3相互作用的原子梁。可以以极好的重现性记录一些共振，以至于Rabi在1945年提议将它们用于“最准确的时计” 4。这是剖腹时钟的开创性想法，它一直是时间的基础数十年5。尽管在20世纪下半叶，原子和核PHY SIC的领域朝着不同的方向扩展，但现在，一个新兴的话题正在两个领域之间在两个领域之间建立新的联系，而高度精确的时钟的概念再次起着中心作用。在约9.2 GHz处CS时钟的共振频率取决于133 CS核，价电子及其电磁相互作用的性质。在设计良好的时钟中，原子受到保护，免受其他明智地改变共振频率的外部扰动。近年来，在
利用捕获电子进行量子计算的可行性研究
正在进行的构建量子计算机的努力基于各种物理实现。最成熟的实现之一是基于保罗阱中的捕获离子，其中量子位被编码在离子价电子的内部状态中，并使用自旋相关力进行纠缠，将离子的内部状态与其集体运动耦合 [1]。捕获离子的优势在于它们表现出超过 10 分钟的相干时间 [2-4] 和灵活的连接 [5,6]。此外，单量子位门的每个门错误率已低至 10 − 6 [7,8]，多量子位门的每个门错误率低至 10 − 3 [9-11]。然而，与超导量子位（约 10 纳秒）相比，离子之间的多量子位操作通常相对较慢（约 10 μ s）。此外，冷却、制备、读出和控制数千个捕获离子量子比特所需的光学技术仍处于起步阶段 [ 12 – 14 ]。在这里，我们对基于捕获电子的量子计算进行了可行性研究。电子对量子计算很有吸引力，因为它们非常轻，是一个天然的两级自旋系统（量子比特），具有足够大的磁矩，可以用成熟的微波技术和热库来操纵，从而无需量子比特控制光学器件。相对于捕获离子，质量减少了四个数量级，增加了捕获势中粒子的运动频率，从而提高了多量子比特操作和传输的速度。此外，电子的两级自旋结构消除了传统原子和固态的某些复杂性
层状反铁磁体表现出驻自旋波
重大技术进步依赖于对电荷和自旋的控制和利用——这是电子的两个基本特性。最近，人们对磁振子学领域的兴趣日益浓厚，该领域试图了解由于自旋或磁振子的集体振荡而形成的模式的物理原理。利用磁振子提供了额外的最小化损失的范围，因为不需要传输电子。在 TIFR 纳米电子学小组最近的一项研究中，在具有范德华层状晶体结构的反铁磁材料中观察到驻自旋波模式。当微波频率的电磁信号在磁场存在下与反铁磁体中的磁矩相互作用时，这些模式被激发。这项研究呈现出一个令人兴奋的前景，因为它是范德华材料中驻自旋波的首次观察。该团队研究的材料三氯化铬 (CrCl 3 ) 属于三卤化铬家族，该家族也是首次报道在 2D 极限下（即当晶体变薄至单个原子厚度时）表现出磁性的材料之一。由于这些材料具有层状可裂结构，因此有可能用于现代电子设备的小型化。虽然在接近 THz 频率的其他反铁磁体中也发现了驻自旋波模式，但在本研究中，该团队在低 GHz 微波频率下激发了驻自旋波模式，该频率通常用于通信和量子信息相关研究。这项研究于 2020 年 11 月 27 日在线发表在《先进材料》杂志上。
塑料熔点图
本文似乎是一本有关固态物理和材料科学的学术书籍的目录，重点是晶体的电子特性。- **第1章**：使用Bloch定理，量子井中的能级，转移矩阵，谐振隧道和能量带中的一维周期电势中的电子。- **第2章**：使用直接和相互晶格（包括Wigner-Seitz原始细胞，布里鲁因区域和密度 - 态计算）涵盖晶体的几何描述。- **第3章**：解释了金属的Sommerfeld自由电子理论，涵盖了自由电子气体的量子理论，费米 - 迪拉克分布，电子特异性热和热发射发射。- **第4章**：深入研究单电子近似及以后，讨论了Hartree方程，确定性波函数，Hartree-fock方程，密度功能理论和均匀电子气体的相图。- **第5章**：介绍了各种晶体理论，包括紧密结合方法，正交平面波（OPW）方法，伪能力方法，蜂窝法，增强平面波（APW）方法和绿色的功能方法。- **第6章**：检查选定晶体的电子特性，重点是稀有气体固体，离子晶体，具有钻石结构的共价晶体，金属的带状结构和石墨烯的电子结构。- **第7章**：使用Thomas -Fermi模型在金属中讨论晶体中的激子，等离子体和介电筛选。关系进一步阅读第13章。关于材料科学基本原理和应用的第7章本章集合提供了材料科学中基本概念的全面概述，涵盖了从线性响应理论到晶体散射粒子的主题。章节分为三个主要部分：相互作用的电子核系统（第8-9章），晶体的晶格动力学（第9章）和晶体散射颗粒（第10章）。此外，还有关于金属光学特性的单独章节（第11章），另一章关于半导体和绝缘子的光学性质（第12章）。章节以每个主题的摘要开头，对主题进行了简要介绍。在某些章节的末尾还包括进一步的阅读部分。所涵盖的特定主题包括Lindhard模型中的介电筛选，表面等离子体和表面偏振子，相互作用的电子核系统以及绝热原理，晶体的晶格动力学，晶体散射的粒子，金属的光学特性以及半管转器和绝缘体的光学特性。这些章节对材料科学原则及其应用进行了详尽的研究，使其对现场的研究人员和学生有用。Transport in Inhomogeneous Semiconductors Abstract 14.1 Properties of the - Junction at Equilibrium 14.2 Current-Voltage Characteristics of the - Junction 14.3 The Bipolar Junction Transistor 14.4 Semiconductor Heterojunctions 14.5 Metal-Semiconductor Contacts 14.6 Metal-Oxide-Semiconductor Structure 14.7 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor （MOSFET）进一步阅读第15章。Transport in Intrinsic and Homogeneously Doped Semiconductors Abstract 13.1 Fermi Level and Carrier Density in Intrinsic Semiconductors 13.2 Impurity Levels in Semiconductors 13.3 Fermi Level and Carrier Density in Doped Semiconductors 13.4 Non-Equilibrium Carrier Distributions 13.5 Generation and Recombination of Electron-Hole Pairs in Doped Semiconductors Appendix A统一掺杂的半导体中典型传输方程的解决方案进一步阅读第14章。磁场中的电子气体抽象15.1磁化和磁化率15.2磁场中游离电子气体的能量水平和密度 - 处于15.3 landau diamagnetism和de haas-van alphen效应15.4旋转旋转的自旋磁性旋转Paramagnetism a Paramagnetism a pelectron Gas 15.5 Magnetoresististive and Criffectial Hall效应和classical Hall效应15.6量子效应15.6量子166量子166量子166量子166量子166量子。磁化杂质的磁力抽象16.1磁化易感性的量子机械处理16.2原子或离子中壳的永久磁偶极子16.3局部磁矩的磁磁性16.4局部磁力16.4正常金属中的局部磁状态16.5正常金属16.5稀释的磁性元素和阻力降低了降低降低的磁化量。磁化杂质的磁力抽象16.1磁化易感性的量子机械处理16.2原子或离子中壳的永久磁偶极子16.3局部磁矩的磁磁性16.4局部磁力16.4正常金属中的局部磁状态16.5正常金属16.5稀释的磁性元素和阻力降低了降低降低的磁化量。晶体中的磁顺序抽象17.1铁磁和魏斯分子场17.2局部磁矩之间耦合的微观起源17.3平均场近似中的防铁磁性17.4旋转17.4旋转波和磁体在铁磁性晶体中的模型17.5 ISing Modaler的模型17.6巡回磁性附录一个解决的问题并补充了进一步阅读第18章。超导性抽象18.1超导体的某些现象学方面18.2库珀对构想18.3在零温度下BCS理论中超导体的基态18.4零温度下超导体的激发状态18.5在有限温度和热量的超导能力处理中，在有限的量子和热量下进行量子量的量子量表18.5对超导体的处理。6 18.8隧道效应附录A声子诱导的电子电子相互作用进一步读取索引
Dy 同位素的超精细和四极矩相互作用...
摘要。核自旋能级在理解镧系元素单分子磁体中的磁化动力学以及量子比特的实现和控制方面起着重要作用。我们使用包括自旋轨道相互作用在内的多配置从头算方法（超越密度泛函理论）研究了阴离子 DyPc 2（Pc=酞菁）单分子磁体中 161 Dy 和 163 Dy 核的超精细和核四极相互作用。之所以选择 Dy 的两种同位素，是因为其他同位素的核自旋为零。这两种同位素的核自旋 I = 5 / 2，尽管核磁矩的大小和符号彼此不同。电子基态和第一激发的 Kramers 双线之间的巨大能隙使我们能够将微观超精细和四极相互作用汉密尔顿量映射到电子伪自旋 S eeff = 1 / 2 的有效汉密尔顿量上，这对应于基态 Kramers 双线。我们的从头算表明，核自旋和电子轨道角动量之间的耦合对超精细相互作用贡献最大，并且 161 Dy 和 163 Dy 核的超精细和核四极子相互作用都比 TbPc 2 单分子磁体中的 159 Tb 核的要小得多。计算出的电子-核能级分离与 163 DyPc 2 的实验数据相当。我们证明 Dy Kramers 离子的超精细相互作用会导致零场下的隧道分裂（或磁化的量子隧穿）。这种效应不会发生在 TbPc 2 单分子磁体中。发现 161 DyPc 2 和 163 DyPc 2 避免的能级交叉的磁场值明显不同，这可以从实验中观察到。
在悬浮的3D人工旋冰
人造自旋冰系统是磁性纳米兰州的图案阵列，这些纳米岛被排列成沮丧的几何形状，并提供了对订购和出现物理学的见解。这些系统中的大多数已经在二维中实现，这主要是由于易于制造，但是随着高级纳米印刷的最新发展，三维人造自旋冰（ASI）结构已经成为可能，因此在他们的研究中提供了新的范式。此类人工设计的3D系统在实现可调的接地状态，新域墙壁拓扑，单极传播和高级设备概念（例如磁性赛道内存）方面提供了新的机会。到目前为止，具有磁力显微镜的3DASI结构的直接成像是探测这些系统物理的关键，但在测量的深度和分辨率的深度均受到限制，最终将测量限制在系统的最上层。在这项工作中，开发了一种方法，可以使用两光谱光刻，热蒸发和氧血浆暴露在光圈上制造3DASI晶格，从而使元素特异性结构和磁性信息探测使用X射线磁性磁性二氢二氢含量（XMCD）的元素特异性结构和磁信息。在反复的软X射线暴露下发现悬浮的聚合物 - 透明晶格是稳定的。对X射线吸收信号的分析允许重建磁性纳米线的复杂横截面并证明新月形的几何形状。在应用平面场后的XMCD图像测量表明，由于氧化而导致晶格表面上的磁矩减小，而在表面以下的子层次上保留了可测量的信号。
在线研究 @ Cardiff - Orca
人造自旋冰系统是磁性纳米兰州的图案阵列，这些纳米岛被排列成沮丧的几何形状，并提供了对订购和出现物理学的见解。这些系统中的大多数已经在二维中实现，这主要是由于易于制造，但是随着高级纳米印刷的最新发展，三维人造自旋冰（ASI）结构已经成为可能，因此在他们的研究中提供了新的范式。此类人工设计的3D系统在实现可调的接地状态，新域墙壁拓扑，单极传播和高级设备概念（例如磁性赛道内存）方面提供了新的机会。到目前为止，具有磁力显微镜的3DASI结构的直接成像是探测这些系统物理的关键，但在测量的深度和分辨率的深度均受到限制，最终将测量限制在系统的最上层。在这项工作中，开发了一种方法，可以使用两光谱光刻，热蒸发和氧血浆暴露在光圈上制造3DASI晶格，从而使元素特异性结构和磁性信息探测使用X射线磁性磁性二氢二氢含量（XMCD）的元素特异性结构和磁信息。在反复的软X射线暴露下发现悬浮的聚合物 - 透明晶格是稳定的。对X射线吸收信号的分析允许重建磁性纳米线的复杂横截面并证明新月形的几何形状。在应用平面场后的XMCD图像测量表明，由于氧化而导致晶格表面上的磁矩减小，而在表面以下的子层次上保留了可测量的信号。
分子灯笼中的工程时钟过渡
摘要：分子灯笼（LN）复合物是用于发展下一代量子技术的有前途的候选者。高对称结构融合了整数自旋LN离子可以产生良好的晶体晶体磁场准两倍基态，即可能作为磁矩的基础的量子两级系统。最近的工作表明，在LN离子周围的协调环境的对称性降低可以在地面双线内产生避免的交叉或时钟过渡，从而导致相干性显着增强。Here, we employ single-crystal high-frequency electron paramagnetic resonance spectroscopy and high-level ab initio calculations to carry out a detailed investigation of the nine-coordinate complexes, [Ho III L 1 L 2 ], where L 1 = 1,4,7,10-tetrakis(2-pyridylmethyl)-1,4,7,10-tetraaza-cyclododecane and L 2 = F - （1）或[MECN] 0（2）。由中性有机配体支架（L 1）施加的伪4倍对称性和顶端阴离子氟化物离子产生一个强轴向各向异性，其中1 m j =±8个地基态dbouptet在1中，其中m j表示j = 8 Spin-Orbital Moment to-Orbital Mistis of-Orbital Moments to to-Orbital Mistis of to-orbital Mistis ot to-orbital Mistis to to 4 kark 4 kaws k 4 kaw cc c c c c c c c c c c c 4 k. c c c c c 4 k 4次。与此同时，异位晶体场相互作用产生了该双重双线内巨大的116.4±1.0 GHz时钟过渡。然后，我们通过用中性MECN替换F-来证明时钟过渡的靶向晶体场工程（2），从而导致时钟过渡频率增加了2.2倍。实验结果与量子化学计算广泛一致。这种可调节性是高度可取的，因为由二阶对磁噪声尺度的敏感性与时钟过渡频率相反。