用电流感应的自旋轨道扭矩 1 切换铁磁层的磁化需要破坏对称性,要么通过平面磁场,要么在无场 2 切换的情况下通过设备不对称。在这里,Liang 等人仔细控制晶体 3 位错的 Burgers 矢量以打破平面对称性并允许在 4 Pt/Co 异质结构中无场切换磁化。5
相干量子现象的利用代表着计量学领域的一个新领域,该领域的研究旨在实现对物理现象的越来越精确的测量。量子计量学实验的原型可能是原子钟中使用的简单的拉姆齐干涉测量法,几十年来,它一直是时间和频率标准校准的基础。然而,现代量子计量学实验通常需要对几个量子自由度进行复杂的操纵才能获得单一的测量结果。例如,考虑量子逻辑光谱时钟测量,其中使用原子的量子力学运动作为总线,将一个原子的内部时钟跃迁状态转移到辅助原子中可检测的跃迁[1]。对 N 个不相关粒子集合进行测量的自然精度极限是标准量子极限,其中测量精度与 ∼ 1 / √ 成比例
Terahertz(THz)辐射覆盖了约0.1至30 THz的范围。它在基础研究和未来应用中拥有巨大的希望,1,2,因为THZ频率范围与物质的所有阶段,即等离子体,气体,液体和固体相吻合。3,例如,THZ辐射可以共同引起传导 - 电子传输,等离子体,激子,库珀对,Phonons或镁元。4因此,THZ光谱是研究广泛材料中基本过程的强大工具。thz辐射不仅是一种探针:高振幅THZ来源的发展可以控制物质5-7的集体激发,例如8-11的磁铁中的磁子或驾驶phonons。目前,THZ电场在台式系统中达到1 mV/cm的峰值强度,并且在大规模用户设施(例如自由电子激光器)中超过10 mV/cm。17在激发脉冲激发时,最近观察到了物质的不同阶段(例如,拓扑,磁性和结构)之间的超快切换。8,18–25 THZ激发也可以与其他良好的实验探针(例如角度分辨光发射光谱,26个扫描隧道显微镜,27-29或X射线衍射)结合使用。30,31将THZ光谱与如此强大的
手性在确定供体受体分子中光诱导电子转移的自旋动力学中的作用仍然是一个悬而未决的问题。尽管在与底物结合的分子中已经证明了手性诱导的自旋选择性(CISS),但有关该过程是否影响分子本身中的自旋动力学的实验信息。在这里,我们使用时间分辨的电子顺磁共振光谱表明,CISS强烈影响分离的共价供体 - 手持桥接器(D-Bχ-A)分子的25种自旋动力学,D的选择性光添加了D之后是两个快速的,顺序的电子转移事件,从而产生了D•+ -b-a• - • - •-a•-a• -利用这种现象提供了使用手性分子构建块来控制量子信息应用中电子自旋状态的可能性。30
准确确定全部动量依赖性自旋敏感性χ(Q)对于描述磁性和超导性非常重要。原则上,在线性响应密度函数理论(DFT)中计算χ(Q)的形式主义是良好的,几乎所有公开可用的代码都不包含此功能。在这里,我们描述了一种计算静态χ(Q)的替代方法,该方法可以应用于最常见的DFT代码而无需其他编程。该方法结合了χ(0)的标准固定旋转计数,并直接计算通过人工Hubbard Inter Action稳定自旋螺旋的能量。从这些计算中,可以通过反转RPA公式来提取χDFT(Q)。我们将此配方应用于NBSE 2单层中最近发现的ISING超导性,这是近年来SU过导性最令人兴奋的发现之一。有人提出,自旋波动可能会强烈影响顺序参数的奇偶校验。先前的估计表明靠近铁磁剂,i。e。,χ(q)在q =0。我们发现自旋波动的结构更为复杂,波动频谱在q≈(0。2,0)。这样的频谱将改变带间的相互作用,并极大地影响超导状态。
四方重费米子超导体 CeRh2As2 (Tc=0.3K) 对 Bkc 表现出 14T 的极高临界场。它在超导态之间经历场驱动的一级相变,可能从自旋单重态转变为自旋三重态超导。为了进一步了解这些超导态和磁性的作用,我们利用中子散射探测 CeRh2As2 中的自旋涨落。我们发现动态 ðπ;πÞ 反铁磁 (AFM) 自旋关联具有各向异性的准二维关联体积。我们的数据将相应 N'eel 级的交错磁化强度的上限设置为 0.31μB,T=0.08K。密度泛函理论计算将 Ce4f 电子视为核心态,表明 AFM 波矢连接费米面的很大一部分区域。我们的研究结果表明当ℏω<1.2meV时CeRh2As2中的主要激发是磁性的,并且表明CeRh2As2中的超导性是由与近似量子临界点相关的AFM自旋波动介导的。
相干量子现象的利用代表着计量学领域的一个新领域,该领域的研究旨在实现对物理现象的越来越精确的测量。量子计量学实验的原型可能是原子钟中使用的简单的拉姆齐干涉测量法,几十年来,它一直是时间和频率标准校准的基础。然而,现代量子计量学实验通常需要对几个量子自由度进行复杂的操纵才能获得单一的测量结果。例如,考虑量子逻辑光谱时钟测量,其中使用原子的量子力学运动作为总线,将一个原子的内部时钟跃迁状态转移到辅助原子中可检测的跃迁[1]。对 N 个不相关粒子集合进行测量的自然精度极限是标准量子极限,其中测量精度与 ∼ 1 / √ 成比例
[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)。
我们利用频率调制电荷泵方法快速方便地测量高度缩放的 Si/SiO 2 金属氧化物半导体场效应晶体管中的单个“每周期电荷”。这表明检测和操纵了位于 SiO 2 栅极电介质和 Si 衬底之间边界的单个界面陷阱自旋物种(几乎肯定是 P b 型中心)。在亚微米设备中的演示中,栅极氧化物的 Dennard 缩放产生了极大的栅极氧化物漏电流,消除了电荷泵电流和漏电现象之间的干扰。结果是能够可靠且轻松地测量单个陷阱电荷泵,否则由于氧化物泄漏而完全无法访问。这项工作为单自旋物种检测和操纵提供了一种独特且随时可用的途径,可用作电流的量化标准,也可作为开发量子工程技术的潜在有用平台。最后,我们讨论了产生看似矛盾的每周期电荷奇数和偶数整数值测量值的潜在潜在物理机制。
伪自旋对称性 (PSS) 是一种与狄拉克旋量的下部分量相关的相对论动力学对称性。本文以单核子共振态为例,研究了 PSS 的守恒与破缺,采用格林函数方法,该方法提供了一种新颖的方法来精确描述窄共振和宽共振的共振能量和宽度以及空间密度分布。PSS 的守恒与破缺在共振参数和密度分布随势深的演变中完美地展现出来:在 PSS 极限下,即当吸引标量和排斥矢量势具有相同的大小但相反的符号时,PSS 完全守恒,PS 伙伴之间的能量和宽度严格相同,下部分量的密度分布也相同。随着势深的增加,PSS 逐渐破缺,出现能量和宽度分裂以及密度分布的相移。