量子电路中自旋流的产生、存储与释放

若连接不对称，连接至弹道电路的量子环会与外磁场发生强耦合。通过解析理论与计算机模拟，我展示了正确连接的量子环可用于在导线中泵浦电流，从而引发一系列有趣的新现象。人们可以利用旋转磁场或让量子环绕导线旋转，将自旋极化电流泵浦入导线。该方法无需自旋 - 轨道相互作用，且对导带填充没有严格要求。另一方面，另一种方法在半填充条件下工作，利用（固定）环平面内的含时磁场。这可被用于泵浦纯自旋流，其激发源于环内的自旋 - 轨道相互作用。人们可以利用可磁化物体作为存储单元，以类似于电容器存储电荷的方式集中并保存磁化强度。由此获得的极化随后可按需用于在导线中产生自旋流。当存储单元交换其极化时，这些电流表现出有趣的振荡，且通过调节用于连接单元的导线电导，可以控制振荡的强度和振幅。