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Fuerza motriz cuántica de la fase de Berry — Ady Stern

1992 d.C. · Transmisión: Global
FísicaTeoríaHebrea

Ady Stern, entonces estudiante de doctorado en la Escuela de Física y Astronomía Sackler de la Universidad de Tel Aviv (con una estancia en el Institute for Theoretical Physics de UC Santa Barbara), publica en 1992 "Berry's Phase, Motive Forces, and Mesoscopic Conductivity". El artículo retoma el marco que Loss, Goldbart y Balatsky habían establecido en 1990 para el caso estático —un anillo mesoscópico en un campo magnético no homogéneo fijo en el espacio— y lo extiende al caso dinámico: ¿qué ocurre si esa textura magnética, y por tanto la fase de Berry acumulada, varía también en el tiempo? Stern demuestra que una fase de Berry dependiente del tiempo induce una fuerza motriz real en el anillo, en estricta analogía con la ley de Faraday: del mismo modo que un flujo magnético variable induce una fuerza electromotriz acoplada a la carga eléctrica, una fase de Berry variable induce una fuerza motriz que se acopla directamente al espín del electrón. Stern formaliza además, para el caso estático, la equivalencia exacta entre la fase de Berry acumulada por el espín y el efecto Aharonov-Bohm convencional sobre la conductancia del anillo. El trabajo demuestra que la fase de Berry tiene consecuencias dinámicas y medibles en el transporte electrónico de sistemas mesoscópicos, más allá de su interpretación previa como propiedad geométrica de niveles de energía estáticos, y anticipa el campo de las fuerzas motrices de espín (spin motive forces) dentro de la espintrónica.

InstituciónRaymond and Beverly Sackler Faculty of Exact Sciences, School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University; Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara
Región históricaIsrael (Tel Aviv) — con estancia en Estados Unidos (Santa Barbara, California)
Fuente primariaStern, A. — "Berry's Phase, Motive Forces, and Mesoscopic Conductivity" (Physical Review Letters, 68(7), 1022-1025, 1992). DOI: 10.1103/PhysRevLett.68.1022
Fuente secundariaLoss, D., Goldbart, P. & Balatsky, A.V. — "Berry's Phase and Persistent Charge and Spin Currents in Textured Mesoscopic Rings" (Physical Review Letters, 65, 1655, 1990) — marco estático que Stern extiende al caso dinámico
Lengua originalinglés
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