論文の概要: Resistively detected NMR as a probe of the topological nature of
conducting edge/surface states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.00146v2
- Date: Mon, 26 Jul 2021 18:49:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-06 00:14:20.792198
- Title: Resistively detected NMR as a probe of the topological nature of
conducting edge/surface states
- Title（参考訳）: 導電性エッジ/表面状態のトポロジカルな性質のプローブとしてのNMR
- Authors: Zekun Zhuang, V. F. Mitrovi\'c, J. B. Marston
- Abstract要約: 本研究では, 表面導電状態のヘリカルな性質を探査するために, 抵抗検出核磁気共鳴法 (RDNMR) を応用できることを示す。
導電性は電子のヘリシティに対して印加磁場の方向に敏感であることを示す。
以上の結果から, RDNMRをTI状態の探査に利用することにより, 核スピンのRF制御による位相的に保護された状態のコヒーレントな操作が可能であることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Electron spins in edge or surface modes of topological insulators (TIs) with
strong spin-orbit coupling cannot be directly manipulated with microwaves due
to the locking of electron spin to its momentum. We show by contrast that a
resistively detected nuclear magnetic resonance (RDNMR) based technique can be
used to probe the helical nature of surface conducting states. In such
experiments, one applies a radio frequency (RF) field to reorient nuclear spins
that then couple to electronic spins by the hyperfine interaction. The spin of
the boundary electrons can thereby be modulated, resulting in changes in
conductance at nuclear resonance frequencies. Here, we demonstrate that the
conductivity is sensitive to the direction of the applied magnetic field with
respect to the helicity of the electrons. This dependence of the RDNMR signal
on angle probes the nature of the conductive edge or surface states. In the
case of 3D TI in the quantum Hall regime, we establish that the dominant
mechanism responsible for the conductance change in a RDNMR experiment is based
on the Overhauser field effect. Our findings indicate that the same physics
underlying the use of RDNMR to probe TI states also enables us to use RF
control of nuclear spins to coherently manipulate topologically protected
states which could be useful for a new generation of devices.
- Abstract（参考訳）: 強いスピン軌道結合を持つ位相絶縁体(tis)のエッジまたは表面モードにおける電子スピンは、電子スピンの運動量へのロックのためマイクロ波では直接操作できない。
対照的に、抵抗的に検出された核磁気共鳴(rdnmr)に基づく技術は、表面導電状態のヘリカル性質を調べるのに使用できる。
このような実験では、無線周波数(RF)場をリオリエント核スピンに適用し、超微細相互作用によって電子スピンに結合する。
これにより、境界電子のスピンは変調され、核共鳴周波数での伝導度が変化する。
ここで、導電性は電子のヘリシティに関して印加された磁場の方向に敏感であることを示す。
RDNMR信号の角度への依存性は、導電性エッジまたは表面状態の性質をプローブする。
量子ホール系における3D TIの場合、RDNMR実験における伝導率変化の原因となる支配的なメカニズムはオーバーハウザー場効果に基づいている。
以上の結果から,RDNMRによる原子核スピンのRF制御を応用して,新しい世代のデバイスに有用な位相的に保護された状態のコヒーレントな操作を可能にすることが示唆された。
関連論文リスト
- Spin decoherence in VOPc@graphene nanoribbon complexes [5.691318972818067]
カーボンナノリボンまたはナノグラフェン量子ビットアレイは、光、電荷、スピン間の量子-量子変換を促進する。
両腕縁グラフェンナノリボン(GNR)上に集積したバナジルフタロシアニン(VOPc)分子の電子分子スピンの周囲核スピン浴との結合によるスピン脱コヒーレンスの研究
このデコヒーレンス時間$T$は磁場配向に対して異方性であり、VOPcおよびGNR上の核スピンによってのみ決定される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-31T04:55:05Z) - Dark matter detection using nuclear magnetization in magnet with
hyperfine interaction [0.0]
我々は、強い超微細相互作用を持つ磁石の磁気励起により、質量$sim 10-6$ eV と $sim 10-4$ eV の宇宙光暗黒物質(DM)、すなわち、軸およびダーク光子を検出する可能性を考える。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-14T14:52:52Z) - Theory of Silicon Spin Qubit Relaxation in a Synthetic Spin-Orbit Field [0.0]
我々は、磁場勾配の存在下で、単電子シリコンスピン量子ビット緩和の理論を発展させる。
このような磁場勾配はオンチップのマイクロマグネットによって定期的に発生し、スピン量子ビット上の電気的に制御された量子ゲートを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-31T12:35:33Z) - Quantum control of nuclear spin qubits in a rapidly rotating diamond [62.997667081978825]
固体中の核スピンは環境に弱く結合し、量子情報処理と慣性センシングの魅力的な候補となる。
我々は、原子核スピンコヒーレンス時間よりも高速で1,kHzで物理的に回転するダイヤモンド中の光核スピン偏光と原子核スピンの高速量子制御を実証した。
我々の研究は、それまで到達不可能だったNV核スピンの自由を解放し、量子制御と回転センシングに対する新しいアプローチを解き放つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-27T03:39:36Z) - Demonstration of electron-nuclear decoupling at a spin clock transition [54.088309058031705]
クロック遷移は磁気ノイズから分子スピン量子ビットを保護する。
核自由度への線形結合は、電子コヒーレンスの変調と崩壊を引き起こす。
核浴への量子情報漏洩がないことは、他のデコヒーレンス源を特徴づける機会を与える。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-09T16:23:47Z) - Anisotropic electron-nuclear interactions in a rotating quantum spin
bath [55.41644538483948]
スピンバス相互作用は強い異方性を持ち、高速な物理的回転は長い間、固体核磁気共鳴に用いられてきた。
窒素空孔中心の電子スピンと13ドルCの核スピンとの相互作用がシステムにデコヒーレンスをもたらすことを示す。
我々の発見は、量子制御における物理回転の利用に関する新たな知見を提供し、固定されていない運動度と回転度を持つ量子系に意味を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-16T06:15:00Z) - Controlled coherent dynamics of [VO(TPP)], a prototype molecular nuclear
qudit with an electronic ancilla [50.002949299918136]
本稿では,[VO(TPP)](バナジルテトラフェニルポルフィリン酸塩)が量子計算アルゴリズムの実装に適していることを示す。
超微細相互作用によって結合された電子スピン1/2を核スピン7/2に埋め込み、どちらも顕著なコヒーレンスによって特徴づけられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-15T21:38:41Z) - Maximising Dynamic Nuclear Polarisation via Selective Hyperfine Tuning [0.0]
電子スピン$Sgeq1$が固有ゼロフィールド分割を持つシステムの場合、DNP効率と収率を改善するために、より強い超微細相互作用の別のクラスが用いられる可能性がある。
我々は既存の手法を解析的に検討し、この手法が既存の手法よりも桁違いに原子核アンサンブルへの偏極移動率を高めることを判断する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-23T06:19:15Z) - Nuclear spin readout in a cavity-coupled hybrid quantum dot-donor system [0.0]
核スピンは長いコヒーレンス時間を示し、環境からかなり孤立している。
マイクロ波共振器の伝送を探索して核スピンの読み出しを行う手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-02T16:51:50Z) - Effect of phonons on the electron spin resonance absorption spectrum [62.997667081978825]
磁気活性系の電子スピン共鳴(ESR)信号に対するフォノンと温度の影響をモデル化する。
ESR信号の抑制はフォノンの膨張によるものであるが、軌道クエンチングの一般的な仮定に基づくものではない。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-22T01:13:07Z) - Spin current generation and control in carbon nanotubes by combining
rotation and magnetic field [78.72753218464803]
回転するカーボンナノチューブにおける一様磁場の存在下での弾道電子の量子力学について検討した。
印加された磁場強度と回転速度を適切に組み合わせることで、一方の電流を零に調整し、他方の電流を有限に保ち、スピン電流発生器を発生させることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-20T08:54:56Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。