Many-Body Effects in Electronic Dynamics and Transport

电子动力学和传输中的多体效应

基本信息

  • 批准号:
    0313681
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 42.8万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2003-07-15 至 2008-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The past two decades have witnessed an explosion of interest in the study of electronic transport and dynamics in nano-scale devices. Most theoretical work is usually carried out within a one-electron description, with interaction effects taken into account via static self-consistent potentials. This theoretical research program aims at improving our basic understanding of the role of electron correlations (many-body effects) in nano-electronics through formal developments and a detailed analysis of simple models. The program is organized in three parts which build on different but interrelated aspects of current activities.Development and applications of the time-dependent (spin)-current density functional theory (CDFT). This theory allows a description of many-body effects in terms of time-dependent dissipative effective fields. The development will include extension of the theory to open systems (so that transport can be studied); proof of a uniqueness theorem for the effective fields for non-collinear spin dynamics; construction of new frequency-dependent potentials; and, a new attack to the (spin) band-gap problem. The applications will begin with the solution of the spin dynamics in coupled quantum-dot systems in the presence of non-uniform time-dependent magnetic fields (with emphasis on magnetization reversal times and the emergence of Gilbert damping) and continue with the analysis of spin-dependent transport in these systems.Correlation effects in spin transport. In this area several projects will be undertaken including theory and calculation of the "spin mass" (crucial to the calculation of the spin-current in the Boltzmann equation approach); theory of weak-and high-field spin injection in the presence of spin-drag friction; inclusion of spin-drag effects in the Landauer-Buttiker (LB) formalism for interacting one-dimensional channels; many-body theory of the two-dimensional electron liquid in the presence of Rashba spin-orbit coupling.Theoretical analysis of spin-electronic devices. The transport characteristics of a new spin transistor consisting of two wide ferromagnetic regions connected by a narrow constriction will be analyzed. This variation on the Flatte-Vignale unipolar spin transistor concept has the advantage that the thickness of the magnetic domain wall between the two regions can be made very small, with consequent gain in efficiency. Drift-diffusion equations for non-collinear spin accumulations will be introduced and solved.%%%The past two decades have witnessed an explosion of interest in the study of electronic transport and dynamics in nano-scale devices. Most theoretical work is usually carried out within a one-electron description, with interaction effects taken into account via static self-consistent potentials. This theoretical research program aims at improving our basic understanding of the role of electron correlations (many-body effects) in nano-electronics through formal developments and a detailed analysis of simple models. The program is organized in three parts which build on different but interrelated aspects of current activities.***
在过去的二十年里,人们对纳米尺度器件中的电子输运和动力学研究产生了极大的兴趣。 大多数理论工作通常是在单电子描述中进行的,通过静态自洽势考虑相互作用效应。 该理论研究计划旨在通过正式的发展和对简单模型的详细分析,提高我们对纳米电子学中电子相关性(多体效应)作用的基本理解。 该计划分为三个部分,建立在当前活动的不同但相互关联的方面。时间相关(自旋)-电流密度泛函理论(CDFT)的发展和应用。 这个理论允许描述的多体效应的时间依赖性耗散有效场。 发展将包括扩展的理论开放系统(以便运输可以研究);证明一个唯一性定理的有效领域的非共线自旋动力学;建设新的频率相关的潜力;和,一个新的攻击(自旋)带隙问题。 应用将开始与自旋动力学在耦合量子点系统中的非均匀的时间相关的磁场的存在下的解决方案(重点是磁化反转时间和出现的吉尔伯特阻尼),并继续与自旋相关的输运在这些系统中的分析。自旋输运中的相关效应。 在这一领域,将进行几个项目,包括理论和计算的“自旋质量”(对玻尔兹曼方程方法中自旋流的计算至关重要);存在自旋拖曳摩擦时的弱场和高场自旋注入理论;在相互作用的一维通道的Landauer-Buttiker(LB)形式主义中纳入自旋拖曳效应; Rashba自旋轨道耦合下二维电子液体的多体理论。自旋电子器件的理论分析。 本文分析了一种由两个宽铁磁区通过窄收缩连接而成的新型自旋晶体管的输运特性。 Flatte-Vignale单极自旋晶体管概念的这种变化具有这样的优点,即两个区域之间的磁畴壁的厚度可以做得非常小,从而提高效率。 将介绍并求解非共线自旋累积的漂移扩散方程。在过去的二十年里,人们对纳米尺度器件中的电子输运和动力学研究产生了极大的兴趣。 大多数理论工作通常是在单电子描述中进行的,通过静态自洽势考虑相互作用效应。 该理论研究计划旨在通过正式的发展和对简单模型的详细分析,提高我们对纳米电子学中电子相关性(多体效应)作用的基本理解。 该计划分为三个部分,建立在当前活动的不同但相互关联的方面。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Giovanni Vignale其他文献

Spin transport in a unitary Fermi gas close to the BCS transition
接近 BCS 跃迁的酉费米气体中的自旋输运
  • DOI:
    10.1103/physreva.86.063631
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    M. Mink;V. Jacobs;H. Stoof;R. Duine;M. Polini;Giovanni Vignale
  • 通讯作者:
    Giovanni Vignale
Temperature-dependent theory of tunneling in the fractional quantum Hall effect
  • DOI:
    10.1016/j.physe.2006.03.033
  • 发表时间:
    2006-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Roberto D’Agosta;Giovanni Vignale;Roberto Raimondi
  • 通讯作者:
    Roberto Raimondi
Realization of a two-dimensional Weyl semimetal and topological Fermi strings
二维外尔半金属和拓扑费米弦的实现
  • DOI:
    10.1038/s41467-024-50329-6
  • 发表时间:
    2024-07-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15.700
  • 作者:
    Qiangsheng Lu;P. V. Sreenivasa Reddy;Hoyeon Jeon;Alessandro R. Mazza;Matthew Brahlek;Weikang Wu;Shengyuan A. Yang;Jacob Cook;Clayton Conner;Xiaoqian Zhang;Amarnath Chakraborty;Yueh-Ting Yao;Hung-Ju Tien;Chun-Han Tseng;Po-Yuan Yang;Shang-Wei Lien;Hsin Lin;Tai-Chang Chiang;Giovanni Vignale;An-Ping Li;Tay-Rong Chang;Rob G. Moore;Guang Bian
  • 通讯作者:
    Guang Bian
Observability of cyclotron resonance in the hydrodynamic regime of bilayer graphene
双层石墨烯流体动力学状态下回旋共振的可观测性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    J. Cruise;Alexander Seidel;Erik Henriksen;Giovanni Vignale
  • 通讯作者:
    Giovanni Vignale
Spin Coulomb Drag
自旋库仑阻力

Giovanni Vignale的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Giovanni Vignale', 18)}}的其他基金

Spin, Charge, and Energy Transport in Semiconductor Nanostructures and Graphene-Like Materials
半导体纳米结构和类石墨烯材料中的自旋、电荷和能量传输
  • 批准号:
    1406568
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Many-body theory of spin-orbit coupled materials and novel spin drag effects
自旋轨道耦合材料的多体理论和新颖的自旋阻力效应
  • 批准号:
    1104788
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Many-Body Theory of Electronic Dynamics and Transport
电子动力学与传输多体理论
  • 批准号:
    0705460
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Theory of Charge and Spin Dynamics in Electron Liquids
电子液体中的电荷和自旋动力学理论
  • 批准号:
    0074959
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Theory of Time-Dependent Phenomena in Quantum Many-Body Systems
量子多体系统中的瞬态现象理论
  • 批准号:
    9706788
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
U.S.-Australia Joint Workshop on Electron Density FunctionalTheory: Recent Progress and New Directions/Brisbane, Australia/July 1996
美国-澳大利亚电子密度泛函理论联合研讨会:最新进展和新方向/澳大利亚布里斯班/1996 年 7 月
  • 批准号:
    9515457
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Current-density Functional Theory of Artificial Microstructures in a Magnetic Field
磁场中人造微结构的电流密度泛函理论
  • 批准号:
    9403908
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Current-Density Functional Theory of Electron Diamagnetism in Periodic Structures
周期性结构中电子抗磁性的电流密度泛函理论
  • 批准号:
    9100988
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

cTAGE5介导B-body的形成调控早期卵母细胞成熟的机制研究
  • 批准号:
    32360182
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    31 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
水稻条纹病毒抓帽时的非结构性偏向及其与P-body的关系研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
ZIP调控Cajal body形成及细胞稳态维持的机制研究
  • 批准号:
    32160154
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    35 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
EIF4ENIF1基因突变通过影响P-body液-液相分离进而导致早发性卵巢功能不全的分子机制研究
  • 批准号:
    82171628
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
围绕Cajal body研究双生病毒编码的V2蛋白调控植物DNA甲基化的分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Simulation and certification of the ground state of many-body systems on quantum simulators
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    40 万元
  • 项目类别:
Cajal body重构染色质三维结构促进肝癌发生的作用和机制研究
  • 批准号:
    82060512
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
DNMT3A在子痫前期发生中的深入研究:基因body区甲基化异常的作用和机制
  • 批准号:
    81871178
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Lin-4、miR-125a调控涡虫chromatoid body对干细胞增殖与分化的影响及机制研究
  • 批准号:
    U1504307
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目
P-body在PRRSV复制和持续感染过程中的作用机制研究
  • 批准号:
    31460668
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

CAREER: Real-Time First-Principles Approach to Understanding Many-Body Effects on High Harmonic Generation in Solids
职业:实时第一性原理方法来理解固体高次谐波产生的多体效应
  • 批准号:
    2337987
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Theory for nanographene device design by quantum many-body effects
量子多体效应纳米石墨烯器件设计理论
  • 批准号:
    22K04864
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Investigating many body effects in quantum structures
研究量子结构中的许多身体效应
  • 批准号:
    2576198
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Studentship
Many-body effects in finite-time quantum thermodynamic processes
有限时间量子热力学过程中的多体效应
  • 批准号:
    2596277
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Studentship
Theoretical study on control and observation of quantum states by many-body effects using mesoscopic complexes
利用介观配合物进行多体效应控制和观察量子态的理论研究
  • 批准号:
    21K03415
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Disentangling Many-Body Effects and Coupling in the Vibrational Spectra of Aqueous Clusters
解开水团簇振动谱中的多体效应和耦合
  • 批准号:
    2102309
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Strong correlation and strong coupling effects in the excitonic phase and its vicinity region based on the first-principles calculations and the quantum many-body calculations
基于第一性原理计算和量子多体计算的激子相及其邻近区域的强关联和强耦合效应
  • 批准号:
    21K03399
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Quantum many-body effects in optomechanics with ultracold atomic gases
超冷原子气体光力学中的量子多体效应
  • 批准号:
    21K03421
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Many-body effects in half-metals studied by bulk sensitive high-resolution spin-resolved photoemission spectroscopy
通过体敏感高分辨率自旋分辨光电子能谱研究半金属中的多体效应
  • 批准号:
    20H01853
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Theoretical study of nonlinear optical responses of ultracold atomic systems: towards a high-resolution coherent multidimensional spectroscopy investigation of quantum many-body effects
超冷原子系统非线性光学响应的​​理论研究:量子多体效应的高分辨率相干多维光谱研究
  • 批准号:
    19K14638
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 42.8万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了