Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: Berry phase

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Dziedzictwo Edwina Halla

Krzyżewska Anna

Postępy Fizyki

2021

T. 72, z. 1

16--22

Niewątpliwie każdy młody adept nauk fizycznych już na początku swojej naukowej drogi styka się z klasycznym efektem Halla. Co więcej, każdy z nas, w mniejszym bądź większym stopniu korzystając ze zdobyczy techniki, czasem nawet nieświadomie posługuje się urządzeniami, w których wykorzystuje się to zjawisko. Mimo, że od odkrycia klasycznego efektu Halla minęło ponad sto lat, zagadnienie to nie jest zamkniętym rozdziałem na kartach historii fizyki, ale niezwykle płodną ideą, która wciąż skutkuje opisem nowych pokrewnych zjawisk. Odkrywanie nowych efektów Halla na przestrzeni lat może być też swego rodzaju znacznikiem postępu nauki w zakresie fizyki ciała stałego. Rozwijająca się w niewiarygodnym tempie mechanika kwantowa oraz możliwości technologiczne pozwalające na wytwarzanie układów cienkowarstwowych zaowocowały między innymi odkryciem kwantowego efektu Halla. Pogłębianie wiedzy z zakresu fizyki magnetyzmu, a w szczególności rozwój koncepcji spinu, umożliwiły wyjaśnienie mikroskopowych mechanizmów prowadzących do anomalnego efektu Halla [12, 15] i odkrycia spinowego efektu Halla [17, 18]. Wobec powyższego nie dziwi fakt, że współczesne trendy fizyki ciała stałego coraz częściej zwracające się w stronę topologii „dołożyły swoje trzy grosze” w postaci reinterpretacji anomalnego efektu Halla czy obserwacji nowych zjawisk, jak topologiczny czy nieliniowy efekt Halla. Zatem bez wątpienia warto poznać historię i choć pokrótce prześledzić losy jednej z najbardziej owocnych koncepcji fizyki ciała stałego. Celem tego artykułu jest nakreślenie wspomnianych efektów transportowych przy zachowaniu chronologii. W ich interpretacji posługuję się głównie opisem półklasycznym, gdzie nośniki (elektrony) są traktowane jako cząstki podlegające prawom mechaniki klasycznej. Tam, gdzie takie spojrzenie staje się niewystarczające, wprowadzam jedynie niezbędne pojęcia z zakresu fizyki kwantowej i topologii, które są kluczowe dla wyjaśnienia efektów hallowskich opisanych w ostatnich latach.

Undoubtedly, all students of physical sciences become acquainted with the classical Hall eòect at the very beginning of their scientiffic path. Moreover, each of us uses the technology based on this phenomenon to a greater or lesser extent without even being aware of it. Although more than one hundred years passed since the experiment of Edwin Hall, the problem of the Hall effect is not a closed chapter in the history of physics. Instead, Hall effects have become an extremely fertile idea yielding discoveries of new phenomena. One can say that the discoveries of new Hall eòects have been over the years a kind of metric of scientiûc progress in solid-state physics. he fast development of quantum mechanics, as well as the technological progress, allowed for the fabrication of semiconducting thin films and, among others, the discovery of the quantum Hall effect. Advancement in the physics of magnetism, and spin physics, allowed to explain the microscopic mechanisms responsible for the anomalous Hall effect [12, 15] and the discovery of the spin Hall eòect [17, 18]. It is also not surprising that in contemporary solid-state physics, strongly focusing on topological properties of solids, one can find the new members of the Hall effect family, i.e., the topological and non-linear Hall effect. Hence, it is worth to briey review one of the most fruitful concepts in solid-state physics. his article aims to introduce the Hall effects while maintaining the chronology of their discovery. I mainly used a semiclassical picture, where carriers (electrons) are treated as particles governed by the laws of classical mechanics. I also introduced the necessary concepts of quantum physics and topology, which are crucial for explaining the Hall effects described in recent years.

Manipulation of electron spin in a quantum dot using a magnetic field and voltage gates

Giuliano D., Lucignano P., Tagliacozzo A.

Materials Science Poland

2004

Vol. 22, No. 4

481--495

In this paper, we show that it is possible to manipulate the many-body wave function of an isolated dot with a few electrons by locally applying magnetic and electric fields. We polarize the dot at a level crossing, where the sensitivity is at its maximum. Time-dependent fields produce a superposition of the states involved in the avoided crossing. In the case of N = 2 and N =3 electrons, the results of exact diagonalisation give information about the nature of these states and allow us to construct an effective Hamiltonian describing the coupling. The formalism for evaluating the Berry phase arises naturally. We argue that a quantum dot, capacitively coupled to a quantum point contact, can influence its conductance. The quantum superposition of the states produced by cycling the fields on the dot can be measured this way.