对一些无限范围耦合的一些随机量子模型进行了简要调查,从量子iSing模型到Sachdev-ye-Kitaev模型。Sachdev-Ye-Kitaev模型是第一个实现广泛的零温度熵的模型,而无需呈指数较大的基态退化。该态度与缺乏其低能量谱的粒子样解释密切相关 - 它的频谱功能不是玻色子或费米子的功能,而是“普兰克安”,这意味着它们是能量/温度的通用功能。这些特性的一个不可思议的结果是,Syk模型在3+1维度中提供了有效的低能量理论,即在3+1个维度中提供了无苏匹配电荷或旋转的黑洞,从而导致了这种黑洞多体量子状态的密度的新结果。需要用于量子材料的非Quasiparticle金属状态,需要SYK模型的一种表面,称为二维Yukawa-Sachdev-ye-Kitaev模型。2Dysyk模型描述了在量子临界点位置的空间不均匀性的金属中的量子相变。这一扩展导致了在许多相关电子化合物中观察到的奇怪金属状态的通用理论,包括基于铜的高温超导体。
微秒相干时间在供体的自旋动力学计算中预测 - 受体电子旋转对PÞA 1A在光系统I(PSI)的光激发后创建。研究了由于各向异性蛋白环境对预测的相干时间T m而引起的核自旋扩散(NSD)的影响。紧密定位的对位于电子旋转的位置5 - 8°A的质子的三元组和三元质子显示为在很大程度上控制T m。对PSI晶体结构的了解允许进行自旋动力学计算,其中去除或替换了特定的辅助因子和氨基酸残基,并且鉴定了控制电子脱碳的各向异性环境特征。最后,我们表明单独的NSD无法解释> 3个较短的实验观察到的相干时间,并暗示关键蛋白质位点的甲基可能解释了这种差异。
内存是当今用于数据存储和处理的电子系统中的关键组件。在传统的合并体系结构中,由于记忆的运行速度和容量差距,逻辑和内存单元是物理上分开的,这涉及von Neumann计算机的基本限制。此外,随着CMOS技术节点的演变,晶体管的演变越来越小,以提高操作速度,面积密度和能源效率,同时提供较低的驱动器电流。,诸如嵌入式闪光和SRAM之类的主流技术正面临着大量的缩放和功率构成问题。一个更密集,更节能的嵌入式内存将是高度期望的,特别是针对14 nm或以上的先进技术节点。与传统的电子功能相反,在非磁性半导体中操纵电荷来处理信息,SpinTronic设备基于电子的旋转,提供创新的计算解决方案。要将旋转三位型纳入现有的成熟半导体技术中,基于旋转的功能通常由磁性隧道连接的核心结构设计,该结构起着磁随机记忆(MRAM)的作用。
我们研究了由附着在磁绝缘体和金属电极上的单级量子点组成的混合系统的自旋热电特性。磁绝缘体被认为是铁磁类型的,是磁振子的源,而金属铅是电子的储存器。磁绝缘体和金属电极之间的温度梯度会诱导流过系统的自旋电流。产生的磁振子(电)型自旋电流通过量子点转换为电(磁振子)自旋电流。将流过系统的自旋和热流扩展至线性阶,我们引入了基本的自旋热电系数,包括自旋电导、自旋塞贝克和自旋珀尔帖系数以及热导。我们在两种情况下分析了系统的自旋热电特性:在大型点库仑排斥极限下以及当这些相互作用有限时。
其中 ϵ abc 是完全反对称张量,ϵ xyz = 1。该代数被称为旋转(即角动量分量)生成代数。这里,旋转不是在自旋的位置,而是在其“方向”上(加引号是因为当然不可能测量量子自旋的所有三个分量)。量子自旋的希尔伯特空间通过选择自旋算子的表示来定义。李代数的表示是一组满足对易关系的三个矩阵,对于 su (2),由 (3.1) 给出。不可约表示是一组矩阵,使得没有一个酉变换 US a U † 能使这三个矩阵块对角化。根据李代数理论,已知对于 su (2),每个整数 n 恰好有一组(最多酉变换)不可约 n × n 矩阵。出于很快就会明白的原因,对于所有整数和半整数 s ,习惯上都写为 n = 2 s + 1 。指标 s 通常被称为粒子的“自旋”,这有点令人困惑。因此,空间中固定点处的单个自旋为 s 的量子粒子具有希尔伯特空间 C 2 s +1 ,因此矩阵 S a 均为 (2 s + 1) × (2 s + 1)。正交基由任何一个矩阵的特征态给出。哪一个并不重要;任何选择的此类基都可以“旋转”(在自旋空间中!)为任何其他基。对于 s = 0,矩阵都由数字零组成;毫不奇怪,这被称为平凡表示。对于 s = 1 / 2,它变得有趣;S a = σ a ℏ / 2,其中 σ a 为
我们研究了在一系列实验相关几何中通过 Kitaev 量子自旋液体 (QSL) 屏障隧穿的光谱特征。我们结合了弹性和非弹性隧穿过程的贡献,发现在流动自旋子模式下的自旋翻转散射会导致隧穿电导谱的间隙贡献。我们讨论了在将候选材料 α -RuCl 3 驱动到 QSL 相时产生的磁场中出现的光谱变化,并提出了横向 1D 隧道结作为此范围内的可行设置。特征自旋间隙是分数化 QSL 激发的明确特征,可将其与磁振子或声子区分开来。我们讨论了将我们的结果推广到具有间隙和无间隙自旋相关器的各种 QSL。
分子自旋电子学的目标是利用单个或少数分子作为自旋电子学应用的功能构建块,直接依赖于分子特性或分子与无机电极之间界面的特性。由于设备不断向小型化发展,现有硅基电子产品的摩尔定律即将终结,这些目标显得尤为重要。尽管人们对分子作为自旋传输介质的兴趣最初源于其固有的弱自旋弛豫机制导致的长自旋寿命,[5] 但人们很快意识到分子可能提供传统自旋电子学所不具备的额外选择。这是因为与无机自旋电子学中使用的材料不同,分子的结构、化学和电子特性可以以几乎无限多种方式以原子精度进行调整。当分子与无机电极接触时(这是实现单个或少数分子设备的先决条件),它们的界面相互作用可以产生标准无机界面无法实现的功能。 [3,4]
SPINTEC 在全球范围内融入了非常丰富的格勒诺布尔研究生态系统。该部门所在的 CEA 环境在分析期间进行了重组,这特别导致了 2016 年初纳米结构和磁学 - NM 团队的整合。该部门目前隶属于格勒诺布尔跨学科研究所 (IRIG) 的纳米物理系 (DEPHY)。更普遍地说,SPINTEC 受益于与其他 CEA 单位的互动,包括用于技术开发的 LETI、与 CNRS 站点的邻近单位(Institut Néel、LNCMI)以及与 Minatec、Giant 和 Université Grenoble Alpes 环境的互动。该单位也是 LANEF labex 和 CNRS、UGA 和格勒诺布尔 INP 的微纳米技术联合会 FMNT 的一部分。最后,它隶属于 COMUE UGA 的物理学博士学院 (EDPhy) 和工程学博士学院 (EEATS)。单位管理
存储器是当今电子系统中用于数据存储和处理的关键组件。在传统的计算机架构中,由于存储器之间在操作速度和容量方面的性能差距,逻辑单元和存储器单元在物理上是分开的,从而导致冯·诺依曼计算机的根本限制。此外,随着 CMOS 技术节点的演进,晶体管变得越来越小,以提高操作速度、面积密度和能源效率,同时提供更低的驱动电流。然而,嵌入式闪存和 SRAM 等主流技术正面临着重大的扩展和功耗问题。更密集、更节能的嵌入式存储器将非常可取,特别是对于 14 纳米或更小的先进技术节点。与操纵非磁性半导体中的电荷来处理信息的传统电子设备不同,自旋电子器件基于电子自旋,提供创新的计算解决方案。为了将自旋电子学融入到现有的成熟的半导体技术中,基于自旋的器件一般设计以磁隧道结为核心结构,起到磁随机存取存储器(MRAM)的作用。