冷原子中的光致量子自旋Hall效应 被引量：1

1

作者 张新定 高宗壬 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第4期59-62,共4页

讨论在冷原子体系中利用光致规范场模拟量子自旋霍尔效应.通过对6Li这样的多能级原子施加适当的激光脉冲,构造出具二重兼并的能量暗态(能量为零的本征态).类似于自旋二分量体系,可以分别定义2个暗态为自旋向上及自旋向下态.当原子在空... 讨论在冷原子体系中利用光致规范场模拟量子自旋霍尔效应.通过对6Li这样的多能级原子施加适当的激光脉冲,构造出具二重兼并的能量暗态(能量为零的本征态).类似于自旋二分量体系,可以分别定义2个暗态为自旋向上及自旋向下态.当原子在空间分布的激光场中运动时,其所感受到的有效自旋相关规范场将导致可观测的自旋霍尔电流. 展开更多

关键词 冷原子 规范场 量子自旋霍尔效应

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掺杂量子自旋霍尔态后所形成超导的平均场计算

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作者 侯迪莎 郭文安 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,共8页

给出了对易面t-λ模型详细平均场理论和计算的结果,特别是给出了平均场相图.研究表明,掺杂纯的量子自旋霍尔(QSH)态后可获得2种结论:1)相互作用强度较弱时,QSH态和超导态之间可发生一级相变;2)相互作用强度较强时,系统经过一个连续相变... 给出了对易面t-λ模型详细平均场理论和计算的结果,特别是给出了平均场相图.研究表明,掺杂纯的量子自旋霍尔(QSH)态后可获得2种结论:1)相互作用强度较弱时,QSH态和超导态之间可发生一级相变;2)相互作用强度较强时,系统经过一个连续相变进入2相共存区,并发生QSH态消失的一级相变.计算结果表明,平均场理论虽然体现了对称破缺相的特征,但是其忽略了涨落,致使其得到QSH态与超导态共存的错误结论,从而使得平均场理论无法准确描述因拓扑激发所引起的相变. 展开更多

关键词 量子强关联 量子自旋霍尔态 超导 掺杂 平均场计算

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基于光子自旋霍尔效应的甲烷检测理论研究

3

作者 侯自如 王哲飞 武永 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期345-351,共7页

为了实现对甲烷体积分数的高精度检测,采用多层结构激发了具有高品质因素的光子自旋霍尔效应现象。利用非对称的排列方式,将甲烷敏感膜引入结构中,通过敏感膜的折射率变化,实现对甲烷体积分数的检测;研究了气体孔隙率、周期数、金属厚... 为了实现对甲烷体积分数的高精度检测,采用多层结构激发了具有高品质因素的光子自旋霍尔效应现象。利用非对称的排列方式,将甲烷敏感膜引入结构中,通过敏感膜的折射率变化,实现对甲烷体积分数的检测;研究了气体孔隙率、周期数、金属厚度和敏感膜厚度对光子自旋霍尔效应的影响,并采用传输矩阵法进行了数值分析。结果表明,该传感器可对体积分数为0~3%、折射率变化为1.4364~1.4478的甲烷气体进行检测,灵敏度为29.6°,最高质量因素和最低检测下限分别为395和0.00012。该传感器结构简单、检测能力强,为光学传感器的研究提供了新思路。 展开更多

关键词 传感器技术 甲烷体积分数 甲烷敏感膜 非互易 光子自旋霍尔效应

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矢量光束界面反射透射的自旋霍耳效应 被引量：1

4

作者 段弢 谢小平 +2 位作者 段杰 钱凤臣 严绍辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期511-514,共4页

矢量光束的一般表示方法是利用投影矩阵和广义琼斯矢量的乘积描述.投影矩阵存在一个自由度,该自由度与有限光束的场矢量偏振状态有关,由特定的单位矢量与波矢量间的方位角决定,可以定量地描述矢量光束的偏振状态.本文在矢量光束描述的... 矢量光束的一般表示方法是利用投影矩阵和广义琼斯矢量的乘积描述.投影矩阵存在一个自由度,该自由度与有限光束的场矢量偏振状态有关,由特定的单位矢量与波矢量间的方位角决定,可以定量地描述矢量光束的偏振状态.本文在矢量光束描述的理论基础上,通过对投影矩阵进行与反射光束与透射光束传播方向相应的坐标旋转,根据麦克斯韦方程组及其边界条件,计算讨论在各向同性介质界面上反射、透射矢量光束的表示形式以及其自旋霍尔效应表现出的横向位移.线偏振光(光子自旋量为σ=0)横向位移为零,圆偏振光束(光子自旋量为σ=±1)位移量最大且左圆偏振与右圆偏振光束的位移大小相等方向相反,进一步分析了左圆偏振光束在界面上的反射、透射光束的横向位移与入射角的关系. 展开更多

关键词 矢量光束 矢量光束表述理论 自旋霍耳效应 横向位移

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CMOS集成2D垂直型霍尔传感器电路设计 被引量：2

5

作者 黄海云 王德君 徐跃 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第9期1295-1301,共7页

高失调电压和低磁场灵敏度严重影响了CMOS集成2D垂直型霍尔传感器的应用。提出了一种新颖的2D垂直型霍尔传感器失调消除和信号放大电路。采用2相旋转电流调制和相关双采样解调技术实现了对霍尔失调有效消除;采用信号复用技术实现了对X轴... 高失调电压和低磁场灵敏度严重影响了CMOS集成2D垂直型霍尔传感器的应用。提出了一种新颖的2D垂直型霍尔传感器失调消除和信号放大电路。采用2相旋转电流调制和相关双采样解调技术实现了对霍尔失调有效消除;采用信号复用技术实现了对X轴和Y轴输入的2D霍尔信号进行相同处理,避免了2轴霍尔信号之间的放大误差,大大降低了电路的功耗。基于CSMC 0.8μm高压CMOS工艺进行了电路设计,仿真结果表明该电路能最大消除40 m V霍尔失调电压,并对最小0.4 m V的2轴霍尔信号放大并线性输出霍尔电压。输出霍尔电压的线性度大于99.9%,电路静态功耗小于20 m W。 展开更多

关键词 垂直型霍尔传感器 失调消除 旋转电流 相关双采样

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自旋陈数理论和时间反演对称破缺的量子自旋霍尔效应 被引量：6

6

作者 盛利 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2014年第1期10-27,共18页

一般认为,量子自旋霍尔效应只有受到时间反演对称性的保护才是稳定的。但是,因为在实际材料中破坏时间反演对称性的微扰往往无法避免,这种受时间反演对称性保护的量子自旋霍尔效应在真实环境中并不稳定。本综述将介绍近期在寻找无需时... 一般认为,量子自旋霍尔效应只有受到时间反演对称性的保护才是稳定的。但是,因为在实际材料中破坏时间反演对称性的微扰往往无法避免,这种受时间反演对称性保护的量子自旋霍尔效应在真实环境中并不稳定。本综述将介绍近期在寻找无需时间反演对称性保护的量子自旋霍尔效应方向上的系列研究进展。我们将证明量子自旋霍尔体系的非平庸拓扑性质在时间反演对称性被破坏后仍然可以完好存在,并通过一个规范讨论,将边缘态一般性质和体能带的非平庸拓扑性质联系起来。进一步,将探讨通过人工消除边缘态时间反演对称性而实现稳定的量子自旋霍尔效应的方案。此外,我们还将介绍自旋陈数理论,自旋陈数是在没有时间反演对称性存在时,表征量子自旋霍尔体系所处不同拓扑相的有效工具。 展开更多

关键词 量子自旋霍尔效应 拓扑绝缘体 自旋陈数 边缘态 时间反演对称性

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光致规范场下的冷原子及自旋量子霍尔效应 被引量：1

7

作者 张新定 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期187-192,共6页

讨论了冷原子与激光场的互作用系统，对于碱金属原子例如^6Li与激光场互作用系统，通过恰当的光场参数配置，构造出具二重兼并的能量本征态，可以分别定义两个简并态为自旋向上及自旋向下态，类似于自旋二分量体系。进一步研究发现，不... 讨论了冷原子与激光场的互作用系统，对于碱金属原子例如^6Li与激光场互作用系统，通过恰当的光场参数配置，构造出具二重兼并的能量本征态，可以分别定义两个简并态为自旋向上及自旋向下态，类似于自旋二分量体系。进一步研究发现，不同自旋态将感受到自旋相关的光致规范场。当原子在设定的空间分布激光场中运动时，其所感受到的有效自旋相关规范场将导致自旋霍尔效应，并产生可观测的自旋霍尔流。 展开更多

关键词 量子光学 量子自旋霍尔效应 规范场 冷原子

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半导体中自旋轨道耦合及自旋霍尔效应 被引量：4

8

作者 常凯 杨文 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2008年第3期236-262,共27页

本文主要评述和介绍半导体微结构中自旋轨道耦合的研究和最近的研究进展。我们细致地讨论了半导体微结构中自旋轨道耦合的物理起源和窄带隙半导体量子阱中的自旋霍尔效应。我们发现目前国际上广泛采用的线性Rashba模型在较大的电子平面... 本文主要评述和介绍半导体微结构中自旋轨道耦合的研究和最近的研究进展。我们细致地讨论了半导体微结构中自旋轨道耦合的物理起源和窄带隙半导体量子阱中的自旋霍尔效应。我们发现目前国际上广泛采用的线性Rashba模型在较大的电子平面波矢处失效:即自旋轨道耦合导致的能带自旋劈裂不再随电子波矢的增加而增加,而是开始下降,即出现强烈的非线性行为。这种非线性的行为起源于导带和价带间耦合的减弱。这种非线性行为还会导致电子的D’yakonov-Perel’自旋弛豫速率在较高能量处下降,与线性模型的结果完全相反。在此基础上,我们构造统一描述电子和空穴自旋霍尔效应的理论框架。我们的方法可以非微扰地计入自旋轨道耦合对本征自旋霍尔效应的影响。我们将此方法应用于强自旋轨道耦合的情形,即窄带隙CdHgTe/CdTe半导体量子阱。我们发现调节外电场或量子阱的阱宽可以作为导致量子相变和本征自旋霍尔效应的开关。我们的工作可能会为区别和实验验证本征自旋霍尔效应提供物理基础。 展开更多

关键词 半导体 自旋轨道耦合 自旋弛豫 自旋霍尔效应

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自旋轨道耦合系统中的自旋流与自旋霍尔效应 被引量：3

9

作者 金佩卿 李有泉 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2009年第4期352-367,共16页

作为自旋电子学的重要研究内容,如何在固态系统中产生、操控以及探测自旋流引起了研究人员的广泛兴趣。基于自旋轨道耦合的自旋霍尔效应为在非磁性半导体中产生自旋流提供了一种有效途径。然而,在具有自旋轨道耦合的系统中,自旋流并不... 作为自旋电子学的重要研究内容,如何在固态系统中产生、操控以及探测自旋流引起了研究人员的广泛兴趣。基于自旋轨道耦合的自旋霍尔效应为在非磁性半导体中产生自旋流提供了一种有效途径。然而,在具有自旋轨道耦合的系统中,自旋流并不守恒。如何理解这点并恰当地表述相应的连续性方程,成为自旋输运研究的基本问题之一。本文主要综述自旋轨道耦合系统中自旋流与自旋霍尔效应方面的研究进展。引入SU(2)规范势后,自旋流满足协变形式的连续性方程,该方程保证了SU(2)Kubo公式在不同规范固定下的自洽性。利用SU(2)场强张量,可以直接得到自旋密度和自旋流在SU(2)外场中受到的自旋力,该力在只有U(1)磁场时对应于Stern-Gerlach力。由于依赖杂质散射的外在自旋霍尔效应很难被利用,内在自旋霍尔效应的概念被提出:在非磁半导体中,U(1)电场会诱导出自旋流并导致系统边缘处的自旋积累。自旋霍尔效应已经在半导体和金属材料中被观察到。虽然在干净的二维电子气中自旋霍尔电导率是一普适常数e/8π,但杂质对它的影响却引起了人们的高度关注。通过引入退相干效应,自旋霍尔效应中杂质效应的一些令人困惑的理论结果,则得到清晰的解释。此外,本文还将介绍具有层间隧穿的双层二维电子气中的自旋输运现象。在能量简并点附近,自旋霍尔电导率和隧穿自旋电导率均会出现共振现象。当两层间的杂质势强度存在差异时,隧穿自旋电导率随门压的变化曲线呈现出非对称性,显示出自旋二极管效应。 展开更多

关键词 自旋流 自旋霍尔电导率 连续性方程 自旋力 杂质效应 SU(2)Kubo公式

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自旋轨道耦合与自旋霍尔效应 被引量：1

10

作者 张跃林 张金星 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期781-789,共9页

从巨磁阻效应正式拉开自旋电子学的序幕开始,如何控制和操纵电子的自旋自由度在学术界和工业界掀起了巨大的研究浪潮,如何产生并测量自旋流也是自旋电子学面临的重大挑战.自旋轨道耦合为自旋电子学提供了利用全电学来控制自旋的物理基础... 从巨磁阻效应正式拉开自旋电子学的序幕开始,如何控制和操纵电子的自旋自由度在学术界和工业界掀起了巨大的研究浪潮,如何产生并测量自旋流也是自旋电子学面临的重大挑战.自旋轨道耦合为自旋电子学提供了利用全电学来控制自旋的物理基础,由自旋轨道耦合引起的自旋霍尔效应则为自旋电子学提供了产生较大纯自旋流的方法.本文从1879年Edwin Hall发现的那个迷人的效应谈起,同时从自旋轨道耦合的起源来认识自旋霍尔效应,进一步探讨了如何利用其逆效应来探测自旋霍尔效应及自旋流,并简单总结了与自旋霍尔效应相关的部分新效应及新应用. 展开更多

关键词 自旋电子学 自旋轨道耦合 自旋霍尔效应

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(Ga,Mn)As磁电输运性质的研究进展 被引量：3

11

作者 罗佳 向钢 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1-7,共7页

综述了Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体(Ga,Mn)As磁电性质的研究进展,尤其是(Ga,Mn)As单层膜和多层膜结构的磁电输运性质的详细研究状况。关于(Ga,Mn)As的结构与物理性质的信息可由单层膜的反常霍尔效应、平面霍尔效应、电阻对温度的依赖关系与磁阻... 综述了Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体(Ga,Mn)As磁电性质的研究进展,尤其是(Ga,Mn)As单层膜和多层膜结构的磁电输运性质的详细研究状况。关于(Ga,Mn)As的结构与物理性质的信息可由单层膜的反常霍尔效应、平面霍尔效应、电阻对温度的依赖关系与磁阻各向异性等磁电输运性质测量得到;而多层膜中观察到的自旋阀效应、自旋相关散射与层间交互耦合等现象,对加深稀磁半导体的基本物性认识、拓展稀磁半导体的实际应用空间非常重要。最后总结并展望了(Ga,Mn)As未来的发展趋势。 展开更多

关键词 磁电输运性质 反常霍尔效应 自旋阀效应 平面霍尔效应

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一种高灵敏度的开关型CMOS霍尔磁场传感器 被引量：4

12

作者 阮伟华 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第11期94-97,共4页

介绍了一种基于CSMC 0.5μm CMOS工艺设计的高灵敏度集成开关型霍尔传感器。该传感器包括一个十字型霍尔器件和一个采用动态失调相消技术的信号调理电路。通过优化霍尔器件的结构和采用一种新型的信号调理电路,使霍尔传感器得到很高的... 介绍了一种基于CSMC 0.5μm CMOS工艺设计的高灵敏度集成开关型霍尔传感器。该传感器包括一个十字型霍尔器件和一个采用动态失调相消技术的信号调理电路。通过优化霍尔器件的结构和采用一种新型的信号调理电路,使霍尔传感器得到很高的灵敏度。TCAD器件仿真和Cadence电路仿真表明:在3 V的工作电压下,该传感器能检测最小2mT的磁场,输出标准的数字信号,并能消除霍尔器件内部高达6mV以上的失调电压。 展开更多

关键词 霍尔失调 高灵敏度 霍尔传感器 旋转电流法

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自旋霍尔纳米振荡器的非线性动力学及其应用 被引量：3

13

作者 刘荣华 李丽媛 +2 位作者 陈丽娜 周恺元 都有为 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2020年第6期195-210,共16页

自旋霍尔纳米振荡器利用电流产生的自旋轨道力矩驱动磁性薄膜中磁矩进行高频进动,能在微纳尺度下实现全电学调控的相干自旋波和微波信号,是一类新型的纳米自旋电子学器件,在信息存储、处理和通信方面具有广泛的应用前景。基于强自旋轨... 自旋霍尔纳米振荡器利用电流产生的自旋轨道力矩驱动磁性薄膜中磁矩进行高频进动,能在微纳尺度下实现全电学调控的相干自旋波和微波信号,是一类新型的纳米自旋电子学器件,在信息存储、处理和通信方面具有广泛的应用前景。基于强自旋轨道矩效应,人们近期在各类铁磁/非磁重金属构成的双层薄膜结构中,已实现了多种不同自旋波模式的电学激发和调控,并对其复杂的非线性动力学特性进行了深入的探究。基于这些前期的研究结果与最新的进展,我们在本综述中对“对三角”结构的纳米间隙型、“蝴蝶结”型、纳米线型、垂直纳米点接触型以及阵列等具有各类器件结构的自旋霍尔纳米振荡器所体现出来的丰富非线性动力学特性进行了详细讨论与归纳,并对其在新型低能耗量子磁振子自旋器件和非冯诺依曼架构的自旋型人工神经网络计算方面的潜在应用也进行了探讨。 展开更多

关键词 自旋–轨道力矩 自旋霍尔纳米振荡器 自旋波 同步

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石墨烯中量子反常霍尔效应研究进展 被引量：3

14

作者 乔振华 任亚飞 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2014年第6期551-560,共10页

量子反常霍尔效应是一种存在于二维电子气中,具有无带隙的手性边缘态但体态绝缘的物理现象.不同于强磁场下量子化朗道能级引起的量子霍尔效应,量子反常霍尔效应可通过引入自旋轨道耦合相互作用以及交换场来实现.作者回顾了量子反常霍尔... 量子反常霍尔效应是一种存在于二维电子气中,具有无带隙的手性边缘态但体态绝缘的物理现象.不同于强磁场下量子化朗道能级引起的量子霍尔效应,量子反常霍尔效应可通过引入自旋轨道耦合相互作用以及交换场来实现.作者回顾了量子反常霍尔效应的研究进展,评述了石墨烯中的量子反常霍尔效应.通过理论模型预言在石墨烯体系中引入交换场破坏时间反演对称性,通过考虑Rashba自旋-轨道耦合,可在狄拉克点打开一个拓扑非平庸的量子反常霍尔效应体能隙,进一步分析解释其物理根源.讨论了几种实验原型,尝试通过外部操控在石墨烯中实现量子反常霍尔效应. 展开更多

关键词 凝聚态物理 石墨烯 量子反常霍尔效应 Rashba自旋-轨道耦合 交换场 拓扑量子态

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三维霍尔开关型传感器 被引量：6

15

作者 卢伟业 魏榕山 蔡魏威 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第1期83-86,共4页

霍尔传感器由于自身的高失调电压和低磁场灵敏度限制了应用,基于SMIC 180 nm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计了一种阈值可调三维霍尔开关型传感器。在霍尔传感器的信号处理电路中,使用四相旋转电流法和相关双采样保持技术对霍尔器... 霍尔传感器由于自身的高失调电压和低磁场灵敏度限制了应用,基于SMIC 180 nm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计了一种阈值可调三维霍尔开关型传感器。在霍尔传感器的信号处理电路中,使用四相旋转电流法和相关双采样保持技术对霍尔器件的失调电压进行消除;设计了一种阈值可调电路,实现多种情况的应用;通过失调消除电路的处理,降低了失调。传感器的工作电压为3.3 V,工作电流为7 mA,信号处理电路对微弱的霍尔信号实现了放大,最终输出表示开关状态的数字信号。 展开更多

关键词 霍尔传感器 磁场灵敏度 失调电压 旋转电流技术 阈值可调

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基于双折射MIM结构的增强光自旋霍尔效应研究 被引量：2

16

作者 殷澄 王贤平 +3 位作者 阚雪芬 戴海浪 李建 韩庆邦 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期52-56,共5页

光自旋霍尔效应所产生的横向IF(Imbert-Fedorov)位移一般仅为亚波长量级,因此极大地限制了该效应在精密度量领域的应用.该文提出一种金属/双折射材料/金属(MIM)的多层结构,通过直接耦合方式激发该结构中的振荡模式,并利用双折射特性形... 光自旋霍尔效应所产生的横向IF(Imbert-Fedorov)位移一般仅为亚波长量级,因此极大地限制了该效应在精密度量领域的应用.该文提出一种金属/双折射材料/金属(MIM)的多层结构,通过直接耦合方式激发该结构中的振荡模式,并利用双折射特性形成偏振相关的小角度共振,以此来增强光自旋霍尔效应.理论分析表明:上述设想可将可见光波段的横向IF位移增强到可以直接观察的亚毫米甚至毫米量级. 展开更多

关键词 光自旋霍尔效应 MIM结构 横向IF位移

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基于霍尔电流传感器的读出电路设计 被引量：4

17

作者 刘章旺 魏榕山 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第5期74-76,79,共4页

基于旋转电流技术和斩波技术,研究并设计一种应用于霍尔电流传感器的低噪声、高精度读出电路。在传统单通道带斩波仪表放大器的基础上增加了一条高频通路,并在传统低通滤波结构上进行改进,引入一种纹波消除环路,实现对失调电压及1/f噪... 基于旋转电流技术和斩波技术,研究并设计一种应用于霍尔电流传感器的低噪声、高精度读出电路。在传统单通道带斩波仪表放大器的基础上增加了一条高频通路,并在传统低通滤波结构上进行改进,引入一种纹波消除环路,实现对失调电压及1/f噪声的消除。采用0. 18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,对所设计的电路进行仿真验证。通过Spectre仿真,整体电路-3 dB带宽高达675 k Hz,纹波抑制比为65. 6 dB,输入等效参考噪声功率谱密度(PSD)为21n V/Hz^(1/2),共模抑制比(CMRR)为120 dB,满足高精度霍尔电流传感器读出电路的要求。 展开更多

关键词 霍尔电流传感器 读出电路 电流旋转技术 斩波技术 纹波消除环路

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自旋Seebeck效应实验研究进展

18

作者 黄琳 朴红光 +1 位作者 黄秀峰 潘礼庆 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期36-40,61,共6页

自旋Seebeck效应是自旋热电子学(Spin caloritronics)领域中反映自旋流和热流之间相互作用关系的重要物理现象。它具有重要的科学研究价值和深远的应用前景,得到了国内外相关研究组织的广泛关注。通过对自旋Seebeck效应的研究意义进行... 自旋Seebeck效应是自旋热电子学(Spin caloritronics)领域中反映自旋流和热流之间相互作用关系的重要物理现象。它具有重要的科学研究价值和深远的应用前景,得到了国内外相关研究组织的广泛关注。通过对自旋Seebeck效应的研究意义进行简单介绍,重点分析了由热流激发自旋波(自旋流)引起的自旋Seebeck效应的物理机制,并对其探测方法以及现阶段存在的问题进行了着重阐述。 展开更多

关键词 自旋热电子学 自旋Seebeck效应 逆自旋霍尔效应 磁热效应

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拓扑光子晶体与超构光子学(特邀) 被引量：4

19

作者 张硕实 何辛涛 +1 位作者 陈晓东 董建文(指导) 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期80-95,共16页

拓扑光子学逐步成为重要的物理光学原理和方法,其光场调控的新颖方式引起了人们极大的兴趣。近年来人们借助拓扑光子学理论,采用光子晶体、超构表面等一类人工亚波长光学超结构,提出并实现了微波波段或光波段的宽带单向传输、抗散射传... 拓扑光子学逐步成为重要的物理光学原理和方法,其光场调控的新颖方式引起了人们极大的兴趣。近年来人们借助拓扑光子学理论,采用光子晶体、超构表面等一类人工亚波长光学超结构,提出并实现了微波波段或光波段的宽带单向传输、抗散射传输等新奇光学现象。根据拓扑光子学的发展历程,简要回顾了基于类量子霍尔、类量子自旋霍尔、类量子能谷霍尔等类量子效应光子晶体的拓扑物理特性和设计方法。进一步,分析了拓扑光子晶体在微纳集成光子与光量子器件方面的潜在应用。未来,随着人们对超结构的物理原理、光电设计、制备工艺、封装测试等研究的不断深入,超构光子学将成为新一代信息技术领域的重要组成部分,并有望在硅光电子学、集成电路、微光学技术、显微成像、光量子计算、量子精密测量等基础与应用领域,产生积极深远的影响。 展开更多

关键词 光子晶体 拓扑绝缘体 超结构 量子霍尔效应 自旋霍尔效应

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3d过渡族铁磁金属的自旋热输运研究

20

作者 张兵兵 杨凡黎 +2 位作者 易立志 许云丽 黄秀峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期280-283,共4页

关于铁磁金属体系中的自旋热输运实验研究,目前遇到的困难有:温度梯度的不均匀、铁磁金属中自旋流的分布不均匀,以及界面的各种散射等,这都会对铁磁金属多层膜体系的自旋塞贝克效应(SSE)产生显著影响,另外,诸多热相关效应引起的干扰信号... 关于铁磁金属体系中的自旋热输运实验研究,目前遇到的困难有:温度梯度的不均匀、铁磁金属中自旋流的分布不均匀,以及界面的各种散射等,这都会对铁磁金属多层膜体系的自旋塞贝克效应(SSE)产生显著影响,另外,诸多热相关效应引起的干扰信号,也会导致测量结果不准确。以上问题的存在是相关实验研究很少,且实验结果备受争议的原因。这些问题的解决,对于深入理解自旋热输运过程以及成功将自旋塞贝克效应于自旋电子器件中,均具有重要的理论和实践价值。本工作研究了FM/NM、FM_(1)/FM_(2)/NM结构中的纵向自旋塞贝克效应(LSSE),通过差分方法,扣除了研究体系中FM自身的反常能斯特信号和FM自身所产生的逆自旋霍尔效应信号,从而得到了体系的单一自旋塞贝克效应(SSE)信号。在此基础上,进一步研究了SSE信号对温度及铁磁层厚度的依赖关系。结果表明,SSE信号随温度升高而减小,随厚度增加而增大,值得注意的是,相较于单层FM体系,双层FM体系的信号并非各FM层信号的简单叠加;通过与文献的对比研究发现,采用本实验方法提取的SSE信号与理论模型计算值符合较好。 展开更多

关键词 3d过渡族铁磁金属 自旋塞贝克效应 反常能斯特效应 逆自旋霍尔效应

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