Anisotropic magnetoresistance in ferromagnetic atomic-sized metal contacts
最近的实验表明，在铁磁原子大小的接触，各向异性磁阻（AMR）大大增强，并具有不对称的角度依赖性相比，大块样品。这些影响的起源仍在争论中。在这项工作中，我们提出了一个理论分析的AMR原子接触的三维铁磁材料。我们的研究结果强烈表明，异常AMR源于减少对称性的原子接触几何形状。我们还提出了计算支持的想法，在一些实验中的显着的电压和温度的依赖性可以归因于附近的收缩杂质。
2008-11-27 cond-mat.mes-hall
Electric Conductance of Rh Atomic Contacts under Electrochemical Potential Control
研究了在电化学电位控制下Rh原子接触的电导。Rh原子接触的电导直方图随电化学电位的变化而变化。当接触的电化学电势保持在$Φ_{0}$ = 0.1 V vs. Ag/AgCl（Rh电势）时，电导直方图没有显示任何特征。在$Φ_{0}$ = -0.1 V（低于潜在沉积氢电位）时，电导直方图显示出在2.3 $G_{0}$（$G_{0}$ =2 $e^{2}/h$）附近的特征，这与在低温真空中观察到的清洁Rh原子接触的电导值一致。在$Φ_{0}$ = -0.25 V（过电位沉积氢电位）下，电导直方图显示出0.3和1.0 $G_{0}$附近的特征。Rh原子接触的电导行为进行了讨论，通过比较以前报道的其他金属，Au，Ag，Cu，Pt，Pd，Ni，Co和Fe的结果。金属原子接触的电导行为与氢与金属表面相互作用的强度有关。
2010-03-24 cond-mat.mes-hall
Measurement of the current-phase relation of superconducting atomic contacts
本文研究了超导小回路中原子与隧道结接触的电流-相位关系。的测量是在定量协议与预测的一个间接分流SQUID模型中的约瑟夫森耦合的接触计算使用独立确定的传输其导电通道。
2007-08-06 cond-mat.mes-hall
Site-dependent evolution of electrical conductance from tunneling to atomic point contact
利用扫描隧道显微镜（STM），我们研究了Pb针尖和Pb（111）表面之间的电导从隧道到原子点接触的演变，该点接触的位置被定义为原子精度。我们发现，电导的演变依赖于接触的网站，例如，在顶部，桥，或空心（hcp和fcc）的铅晶格的网站。在从隧穿到接触制度的过渡中，在顶部站点处测量的电导增强。在点接触状态下，中空位点的电导大于其他位点的电导，并且在中空位点之间，hcp位点的电导大于fcc位点的电导。我们还观察到原子分辨的高电流STM图像中的表观高度的增强和反转，与电导迹线的结果一致。我们的研究结果表明，原子结构的原子结的电导的重要性，并建议有吸引力的化学相互作用有一个显着的作用，接触原子之间的电子输运。
2015-04-21 cond-mat.mes-hall
Thermopower of atomic-size metallic contacts
利用机械可控的断开结同时测量了原子级金属接触的热电势和电导。对于接近原子尺寸的接触，突然的步骤，观察到的热电势与跳跃的电导。大量原子大小接触的测量热电势随机分布在大接触的值周围，并且可以是正的或负的符号。但在电导率G_0 = 2e^2/h的量子值时，它被抑制。我们推导出一个表达式来描述这些结果的量子干涉的电子背散射在银行。
1999-07-23 cond-mat.mes-hall
Microscopic origin of the conducting channels in metallic atomic-size contacts
我们提出了一种理论方法，可以确定金属原子接触中的导电通道的数量和轨道特性。我们展示了导电通道是如何从对费米能级附近的能带有显著贡献的原子轨道中产生的。我们的理论预测，具有不可忽略的传输的导电通道的数量是3 Al和5 Nb单原子接触，与最近的实验。这些结果被证明是强大的相对于无序。通道透射率的实验值在计算的分布范围内。
1997-11-25 cond-mat.mes-hall
Heat transport through atomic contacts
金属原子结对电接触的缩放构成了最终限制。它们作为模型系统探测电子和热传输到原子水平，以及量子效应发生在一维系统。在过去的二十年里，原子结中的电荷输运一直是人们研究的热点。然而，由于重大的实验挑战，热传输仍然很难表征。具体地说，对小热通量的高灵敏度和稳定的原子接触的形成的组合一直是该领域发展的主要障碍。在这里，我们报告的实现通过原子结的传热测量和分析在室温下的单原子金接触的热导。同时测量的电荷和热传输揭示了电和热传导的比例，量化与各自的电导量子。这构成了著名的维德曼-弗朗兹定律的原子尺度验证。我们预计，我们的研究结果将是一个重大进展，使调查的热传输性质的分子结，有意义的影响，对操纵热在纳米尺度上
2016-12-14 cond-mat.mes-hall
Conductance Quantization and Electron Resonances in Sharp Tips and Atomic-Size Contacts
采用自洽紧束缚模型对原子尺度接触的电子和输运性质进行了理论分析。我们的研究结果表明，对于类s金属，一个足够窄的接触表现出良好的定义共振态的费米能量，空间定位在颈部区域。这些国家是强大的无序，并提供了一个简单的解释所观察到的倾向电导量化。它还表明，这些属性消失了一个足够大的接触面积。简要分析了这种共振态在使用尖的扫描隧道光谱中的可能相关性。
1997-08-21 cond-mat.mes-hall
A Current Induced Transition in atomic-sized contacts of metallic Alloys
我们测量了由贵过渡金属合金CuNi，AgPd和AuPt的浓度比为1：1的原子点接触的电导直方图。对于所有合金，这些直方图在低偏压（低于300 mV）类似于贵金属，而在高偏压（高于300 mV），他们类似于过渡金属。我们解释这种效果作为一个点接触与偏置电压的组合物的变化。我们讨论了可能的解释电迁移和差分扩散电流加热引起的。
2003-02-03 cond-mat.mes-hall
Modeling contact formation between atomic-sized gold tips via molecular dynamics
通过分子动力学模拟模拟了原子级接触的形成和破裂。这种纳米接触是在扫描隧道显微镜和机械控制的断裂结实验中实现的。这些仪器在纳米尺寸电极接触和分离时常规地测量跨纳米尺寸电极的电导，从而允许记录电导迹线，该电导迹线是电导与电极之间的距离的图。电导迹线的一个有趣的特征是，对于某些金属和几何配置，在电极之间的接触之前观察到电导值的跳跃，这种现象称为跳跃接触。本文认为，从计算的角度来看，两个金纳米电极之间的接触动力学。在面心立方金的两个晶体学取向，即（001）和（111）上进行两个表面在彼此上的重复压痕。最终，目的是在表面之间的第一次接触的时刻在原子水平上识别结构，因为电导的值与接触区域中的最小横截面有关。以这种方式获得的电导值使用第一原理电子输运计算来确定，其中从分子动力学模拟获得的原子构型用作输入结构。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations as a tool for investigating the quantum modes in atomic size metallic contacts
最近，人们已经观察到，原子大小的金接触的电导波动被抑制时，电导等于电导量子的整数倍。事实上，这些接触往往只包括完全开放或关闭模式已被认为是这种抑制的起源。在这里，实验已被扩展到广泛的金属元素具有不同的化学价，它们提供了新的信息模式组成和统计学上优选的电导值之间的关系观察到的电导直方图。
1999-08-10 cond-mat.mes-hall
Understanding the structure of the first atomic contact in Gold
本文对金电极中的跳接触（JC）和跳脱接触（JOC）现象进行了实验研究。当两种金属彼此接近时，可以在第一次接触时观察到JC，而JOC发生在断裂前的最后一次接触中。当电极之间的压痕深度被限制到一定的电导值时，对于数百个形成和破裂循环，可以获得电导演变中的高度可再现的行为。该过程的分子动力学模拟显示了两个金属电极如何成形为通过机械退火机制形成的明确定义的晶体结构的尖端。我们报告了一个详细的分析之前获得的原子配置接触和破裂的这些稳定的结构，并获得了它们的电导使用第一性原理量子输运计算。这些结果有助于我们理解JC和JOC现象中实验获得的电导值，并提高我们对原子大小接触及其结构特征演变的理解。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
Directional bonding explains high conductance values of atomic contacts in bcc metals
与其他金属相比，由受控断裂产生的原子大小的铁结呈现出异常高的电导值。这一结果是违反直觉的，因为在纳米尺度下，体心立方金属预期表现出比面心立方金属更低的配位。在这项工作中，经典的分子动力学模拟的接触破裂，使用原子间的潜力，占定向键合，产生高度协调的稳定结构破裂前，不像各向同性的键合电位，这导致在预期的稳定的单原子接触。密度泛函理论电子输运计算表明，这些高配位、高稳定结构的电导值，可以解释体心立方原子接触电导的实验测量值，从而揭示了定向成键在这些金属中的重要作用.
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
Role of electronic structure in photoassisted transport through atomic-sized contacts
本文从理论上研究了激光辐照下金属原子接触的量子输运。辐射场被视为经典，假设其效果是在接触交流电压的产生。我们推导出直流电流的表达式，并计算作为交流频率的函数的一个原子厚的接触的线性电导，集中在电子结构所发挥的作用。特别是，我们提出了三种材料（铝，铂，金）具有非常不同的电子结构的结果。它示出，取决于频率和金属，辐射可以增强或减小电导。这可以根据在没有辐射的情况下接触的透射的能量依赖性来直观地理解。
2007-02-07 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic transitions between adiabatic surfaces: phase diffusion in superconducting atomic point contacts
受电流偏置超导原子点接触实验的启发，研究了强耗散条件下绝热面间非绝热跃迁的一般问题。对于单沟道器件，超导电流由超导相位差在两个Andreev能级上的扩散运动决定。这些表面仅在低到中等传输的绝热极限中解耦，而对于高传输曲线交叉是重要的。本文从全密度矩阵的一般主方程出发，导出了过阻尼极限下绝热表面上粒子数的近似时间演化方程，由此可得到相应的观测量。原子点接触的情况下的具体结果是在协议与实验观察，不能用传统的理论解释。
2009-06-03 cond-mat.mes-hall
Phase transformation-induced superconducting aluminium-silicon alloy rings
本研究开发了SOI平台上的铝硅合金超导材料，通过铝硅互扩散形成层状纳米线结构，其介观环展现出磁通量子化的低温磁电阻振荡，为量子技术提供了兼具超导与半导体特性的材料平台。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ab initio study of charge transport through single oxygen molecules in atomic aluminum contacts
我们提出了从头计算的原子大小的铝接触在氧的存在下的输运性质。通过考虑单个氧原子（O）或分子O2和O3中的一个桥接电极之间的间隙形成理想的原子尖锐的金字塔来模拟实验情况。计算这些几何形状的传输特性，增加引线之间的距离，模拟断开连接的开口。为了便于进一步与实验进行比较，研究了连接到电极的氧的振动模式。据发现，在接触制度的运输性质的变化，由于氧气的存在是强烈的，应该在实验中检测。所有三种类型的氧在其振动频率和电导方面表现出相当的行为，其远低于纯铝原子接触的电导。电导随着氧原子数目的增加而减小。在隧穿机制中，电导随距离呈指数衰减，衰减长度取决于结中是否存在氧。这一事实可能提供一种方法来识别金属原子接触中气体分子的存在。
2007-05-16 cond-mat.mes-hall
Absence of magnetically-induced fractional quantization in atomic contacts
使用机械控制的断开结技术，在低温和低温真空条件下，我们已经研究了几个磁性（Fe，Co和Ni）和非磁性（Pt）金属，最近声称显示分数电导量子化的原子接触。在纯金属的情况下，我们没有看到电导的量子化，也没有看到半量子化，即使在施加高磁场时也是如此。另一方面，在电导的功能类似于（分数）量子化时，观察接触暴露于气体分子。此外，当接触被H_2桥接时，分数量子化的缺乏表明电流从未被完全极化。我们的结果与最近的模型计算结果一致。
2003-09-26 cond-mat.mes-hall
Independently switchable atomic quantum transistors by reversible contact reconstruction
迄今为止，可主动切换的原子级器件（特别是晶体管）的受控制造仍然难以捉摸。在这里，我们解释了一个原子级的三端设备的操作通过一个新的开关机制的电，自稳定重建的电极接触在原子水平：虽然该设备是由电化学沉积制造，它完全操作的基础上的机械效应的固液界面。我们在实验和原子模拟中分析了机械和热稳定的金属结，预定义的量子化电导为1- 5G_0。结构和电导特性的原子模型阐明了作为设备的基本机制的双电极重构。两个晶体管在低电压下的独立室温操作展示了原子尺度上量子电子学和逻辑学的有趣前景。
2009-04-06 cond-mat.mes-hall
Atomic-scale model for the contact resistance of the nickel-graphene interface
我们进行第一性原理计算的电子输运通过镍-石墨烯界面。四种不同的几何形状被认为是，其中的接触面积，石墨烯和镍的表面取向和终止石墨烯边缘的钝化是不同的。我们发现石墨烯层和镍表面之间形成共价键，与其他理论研究一致。我们计算了四个系统的能量依赖电子传输，发现系统具有非常相似的边缘接触电阻，与镍和石墨烯之间的接触面积无关，并且与最近的实验数据非常吻合。一个简单的模型，其中石墨烯与金属表面键合，结果是通用的共价键合的石墨烯，和最小可达到的边缘接触电阻是石墨烯的理想边缘量子接触电阻的两倍。
2012-04-03 cond-mat.mes-hall
Analysis of contact stiffness in Ultrasound Atomic Force Microscopy: Three-dimensional time-dependent ultrasound modeling
超声原子力显微镜（US-AFM）已被用于纳米结构的亚表面成像。接触刚度变化被认为是图像对比度的来源。因此，为了分析图像对比度，应计算由于表面下特征的存在而导致的接触刚度的局部变化。到目前为止，只有静态模拟已经进行了分析接触刚度的局部变化，因此，在US-AFM的对比。这种静态方法并不完全代表真正的US-AFM实验，其中超声波被发射到样品中或尖端处，其调节接触刚度。这是一个时间相关的非线性动力学问题，而不是静态和平稳的。这封信提出了动态三维超声分析的接触刚度在US-AFM（与静态分析相反），以现实地预测接触刚度的变化，从而在表面下的图像对比度的变化。调制频率还影响接触刚度变化，从而影响图像对比度。三维时间相关超声分析将极大地帮助与US-AFM亚表面纳米成像的对比度优化。
2017-01-25 cond-mat.mes-hall
Quantum phase diffusion in ac-driven superconducting atomic point contacts
研究了外加交流电压作用下超导量子点中量子涨落对相扩散的影响。将经典Smoluchowski方程推广到量子态，研究了分数阶和整数阶Shapiro共振的数值结果，揭示了量子效应的特征.结果表明，通常在量子制度的共振加宽不能简单地描述一个有效的温度。
2012-02-14 cond-mat.mes-hall
Evidence for saturation of channel transmission from conductance fluctuations in atomic-size point contacts
原子尺寸接触的电导具有小的、随机的、依赖于电压的分量，类似于在扩散线（UCF）中观察到的电导波动。在金接触中观察到一种新的效应，当接触的电导接近电导量子的整数倍时，这些波动会受到明显的抑制。使用基于Landauer-Buettiker形式主义的模型，我们将这种效应解释为电导倾向于从完全透射（即，饱和的）信道加上部分传输的单个信道。
1999-07-19 cond-mat.mes-hall
Mechanisms of jump to contact and conductance plateau formation in copper atomic junctions in vacuum and aqueous environments
通过第一性原理理论和半经验计算，探讨了水分子和单原子接触之间的相互作用，反映在铜原子结的电导和机械力。我们研究的影响的原子几何形状的铜电极的金字塔和非晶体结构的存在和不存在的水的电导分布的电极接近对方。结果表明，纳米接触的原子排列对平台的形成和电导值有至关重要的影响。在电极之间形成直接Cu-Cu接触之前，氢键合的水分子的基团桥接结电极。然而，通过单个H $_{2}$ O分子桥接两个铜电极仅发生在与金字塔电极的结中。我们的研究结果表明，H $_{2}$ O分子的存在强烈修改这些路口的电导分布。在没有水分子的情况下，金字塔结表现出连续的整数电导平台之间的过渡，而在H $_{2}$ O分子的存在下，这些结显示出突然跳跃到接触行为，没有明确的电导平台。相比之下，在不存在H $_{2}$ O分子的情况下，非结晶结显示跳跃到接触行为并且没有明确的平台，而在存在H $_{2}$ O分子的情况下，它们显示跳跃到接触以及分数和整数平台之间的突然转变。
2020-05-16 cond-mat.mes-hall
Infrared light emission from atomic point contacts
金原子点接触是证明弹道电子输运的原型系统。纳米结的典型尺寸小于电子-声子相互作用长度，即使在室温下，电子也仅将其多余的能量转移到远离接触的晶格。然而，在接触处，由于巨大的电流密度，电子-电子相互作用导致纳米热电子气充当光子源。利用自制的机械控制断路结，它是在这里报告的第一次，这种热电子气也辐射在红外范围内（0.2eV至1.2eV）。此外，在与Tomchuk的开创性工作，我们表明，这种辐射是兼容的黑体如光谱从电子气体在温度为几千开尔文给出的$(kB.Te)^2 = α. I.V$其中$α$，$I$和$V$分别是一个拟合参数，电流流动和施加的偏压。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall
Electron Standing Wave Formation in Atomic Wires
利用传输理论的Landauer公式和电子结构的紧束缚模型，我们研究了电子输运通过原子线形成的一维收缩金属纳米接触对之间。我们的结果解释的电子驻波形成的原子线，由于电子波反射在原子收缩的末端的干涉。我们探讨这些驻波和相关的传输共振考虑两种类型的原子线：连接到金接触和碳线连接到金接触的原子线-金属接触界面的化学的影响。我们发现，金导线的电导大致为$1 G_0 = 2 e^2/h$的导线长度的研究，与实验一致。相比之下，对于碳线的电导被发现强烈振荡的原子数在电线中的变化，奇数链比偶数链更导电，在协议与以前的理论工作，是基于不同的模型的碳线和金属接触。
1999-07-06 cond-mat.mes-hall
Structure and conductance histogram of atomic-sized Au contacts
许多实验表明，金属原子尺寸接触的电导直方图呈现出峰值结构，这是相应材料的特征。这些峰值的起源仍然是一个悬而未决的问题。为了阐明这个问题，我们提出了一个理论分析的电导直方图的Au原子接触。我们结合了经典的分子动力学模拟的纳米接触与电导计算的基础上紧束缚模型的断裂。这种组合使我们能够获得关键信息，如接触几何形状，力，最小横截面，总电导和各个传导通道的传输系数。我们的研究结果表明，低温金电导直方图是这些纳米接触的机械和电气性能之间的微妙的相互作用的结果。与文献中的其他建议不同，我们的结果表明，Au电导直方图中的峰值并不是电导量化或存在异常稳定半径的简单结果。我们表明，在直方图中的主峰接近一个量子的电导是由于形成的单原子接触和链的金原子。此外，我们提出了一个详细的比较与实验结果的Au原子接触，其中个别通道传输已被确定。
2005-07-14 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of the conductance of ferromagnetic atomic-sized contacts
最近，通过铁磁材料制成的原子大小的接触的传输的不同的实验产生了矛盾的结果。特别是，有几个小组报告了半整数电导量子化的观察结果，这需要有完整的自旋极化和完美的传导通道。出于这些令人惊讶的结果，我们已经研究了理论上的电导的铁磁3D材料Fe，Co，和Ni使用一个现实的紧束缚模型的理想原子接触几何形状。我们的分析表明，在没有磁畴的情况下，这些过渡金属的d带在导电中起着关键作用。在接触状态下，这一事实对这三种材料具有以下重要影响：（i）存在部分开放的传导通道，因此不期望电导量子化，（ii）最后一个平台的电导通常高于G_0=2e^2/h，（iii）两种自旋物质都有助于输运，因此通常不存在完全的电流极化，以及（iv）电导和电流极化的值对接触几何形状和无序非常敏感。在隧穿机制中，我们发现可以实现强电流极化。
2006-08-04 cond-mat.mes-hall
Probing Metal-Molecule Contact at the Atomic Scale via Conductance Jump
在微观水平上理解金属-分子接触的形成是控制和操纵原子尺度器件的关键。在室温下，利用双吡啶的两种异构体$4, 4^\prime$ bipyridine和$2, 2^\prime$ bipyridine，通过研究单分子结的电荷输运，研究了金属-分子键的形成.虽然这两种分子在断裂过程中形成分子结，但闭合迹线显示$4, 4^\prime$联吡啶通过从隧穿机制的电导跳变（称为“跳变至分子接触”）明确形成分子结，而$2, 2^\prime$联吡啶则不存在。通过对数据的统计分析，以及分子动力学和第一性原理计算，我们建立了接触形成与电极的分子结构以及在断裂过程中结如何断裂密切相关，为在电子器件中使用单分子提供了重要的见解。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall
Giant Anisotropic Magneto-Resistance in ferromagnetic atomic contacts
磁阻是一种具有重要基础和工业意义的物理效应，因为它是计算机读头和磁性随机存取存储器中使用的磁场传感器的基础。随着器件尺寸的减小，磁和电输运的一些重要的物理长度尺度将很快获得。最后，我们迫切需要知道导致磁阻的物理现象在原子尺度上是否仍然存在。在这里，我们表明，磁电阻的各向异性大大增强的原子尺寸收缩。我们解释了这种物理效应的电子态密度的变化时，在结的磁化旋转，支持我们的从头计算。这源于“自旋-轨道耦合”机制，将轨道的形状与自旋方向联系起来。这敏感地影响由价轨道的重叠确定的原子接触的电导。
2006-02-13 cond-mat.mes-hall
Quantum Coherent Multielectron Processes in an Atomic Scale Contact
在6K温度下，利用扫描隧道显微镜对Ag（111）表面的光发射进行了分析，从低电导到接近电导量子的值。在样品电压V下记录的光谱揭示了光子能量hv> 2eV的发射。相干地通过一个本地化的等离子体极化激元模式的电子相互作用的模型再现的实验数据，特别是在eV和2eV的光谱中的扭结，以及在低和中间电导的强度的缩放。
2018-09-08 cond-mat.mes-hall
The nature of the electrical conduction in ferromagnetic atomic-size contacts: insights from shot noise measurements and theoretical simulations
为了阐明铁磁原子接触中自旋相关电子输运的性质，本文对由3d铁磁材料Fe、Co和Ni组成的金属原子接触的电导和散粒噪声进行了实验和理论研究.为了比较，我们也给出了贵金属Cu的相应结果。电导和散粒噪声测量，使用低温断裂结设置进行，表明在这些铁磁纳米线中：（i）没有任何种类的电导量子化，（ii）传输由几个部分开放的传导通道主导，即使在单原子接触的情况下，和（iii）大接触的Fano因子饱和到明显不同于单价金属的值。我们合理化这些意见的帮助下，结合分子动力学模拟的理论方法来描述的结形成与非平衡格林函数技术计算的传输特性内的Landauer-Buettiker框架。我们的理论方法成功地再现了所有的基本实验结果，它表明，所有的观察可以追溯到这样一个事实，即少数自旋电子的d带在通过铁磁原子大小的接触输运中发挥了重要作用。这些d带引起任何接触尺寸的部分开放的导电通道，这反过来自然导致上述不同的观察结果。因此，从我们的结果的合奏出现的这些纳米铁磁线的运输图片显然是在差异与既定的传导机制，管理宏观铁磁线的运输，其中d带是负责的磁性，但不参加电荷流。
2015-12-08 cond-mat.mes-hall
Current shot noise in atomic contacts: Fe and FeH$_2$ between Au electrodes
用低温扫描隧道显微镜（STM）的Au针尖对Au（111）表面的单个Fe原子进行了氢化和脱氢反应。Fe和FeH $_2$与显微镜的针尖接触，并显示出明显不同的电导随针尖-衬底距离的演变。这些接触的电流散粒噪声已被测量，并表示一个单一的相关电导通道与自旋极化传输。对于FeH $_2$的自旋极化达到值高达80\%的低电导率和减少，如果尖端表面距离减小。这些意见部分再现使用密度泛函理论（DFT）为基础的运输计算。我们认为，氢原子的量子运动，这是没有考虑在我们的DFT模型，可能有显着的影响的结果。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall
Atomic-scale structural fluctuations of a plasmonic cavity
我们利用低温扫描隧道显微镜的精确性，研究了单原子极限下等离子体激元电致发光的涨落。首先，我们研究了受控单原子转移对结的等离子体性质的影响。接下来，我们形成一个定义明确的原子接触的几个量子的电导。在接触中，我们观察到的电致发光强度的变化，可以被分配到自发修改的电子电导，等离子体激元激发和光学天线的属性都起源于微小的原子重排或附近的接触。这些观测结果与理解等离子体增强原子尺度光谱中导致自发强度变化的过程有关。
2021-02-23 cond-mat.mes-hall
Electronic Transport in Gadolinium Atomic-Size Contacts
我们报告的制作，运输测量，和密度泛函理论（DFT）计算的原子尺寸接触了钆（Gd）。已知Gd具有主要与$f$电子相关的局部矩。这些与流动的$s$和$d$带共存，这是其金属特征的原因。在这里，我们将探讨是否以及如何在原子尺度上的本地时刻影响电子输运性质。利用扫描隧道显微镜（STM）和光刻机械可控断裂结（MCBJ）技术在低温条件下，我们研究了Gd的电导时，只有少数原子形成体电极之间的结制成的非常相同的材料。成千上万的测量表明，Gd具有平均最低的电导，归因于原子大小的接触，低于$\frac{2e^2}{h}$。我们对单链的DFT计算预测，$f$带是完全自旋极化的和绝缘的，并且传导可能由$s$、$p$和$d$带主导。DFT量子输运计算定量地再现了零偏置的实验结果，并揭示，虽然$s-p$带是占主导地位的运输，$d$轨道似乎在某些情况下有相关的贡献。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall
Site-dependent conduction channel transmission in atomic-scale superconducting junctions
利用扫描隧道显微镜，我们再现性地获得了超导体-超导体原子点接触的电导谱，这些点接触形成在衬底的不同原子位置上。通过分析多次Andreev反射引起的次谐波特征，得到了传导通道数及其透射概率的空间分布。结果发现，通道的数量和传输概率强烈地依赖于一个原子的网站，在那里形成的接触。我们还揭示了如何从隧道到接触制度的导电通道和他们的传输概率演变。约瑟夫森电流也表现出原子位置依赖性，这是解释的位置相关的传输概率。我们的研究结果表明，在最终限制导体的导电通道中的原子几何形状的实验第一次至关重要的作用。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Influence of chopped laser light onto the electronic transport through atomic-sized contacts
本文报道了激光辐照对机械可控断开结技术（MCB）建立的金纳米接触电导的影响。我们在这里集中研究的可逆电导变化，可以高达200%。我们调查的依赖关系的初始电导的接触，波长，强度和位置的激光光斑相对于样品。在大多数条件下，观察到电导的增强。我们讨论了几种物理机制，可能有助于观察到的效果，包括热膨胀，整流和光子辅助传输。我们的结论是，热膨胀是不是占主导地位的。
2007-09-26 cond-mat.mes-hall
Magneto-mechanical interplay in spin-polarized point contacts
我们研究了铁磁原子点接触中磁性动力学和结构动力学之间的相互作用。特别是，我们看看原子弛豫的能量势垒的磁畴壁迁移的效果，并在磁状态的机械力和结构弛豫的效果。我们观察到由于原子弛豫高达200%的势垒高度的变化，这表明结构和磁自由度之间的耦合非常强。相反的相互作用是弱的，即磁状态对平衡或非平衡载流条件下的结构弛豫几乎没有影响。
2006-01-10 cond-mat.mes-hall
Metallic properties of magnesium point contacts
我们提出了一个实验和理论研究的Mg原子大小的接触的电导和稳定性。利用机械可控断裂结（MCBJ），我们观察到室温电导直方图呈现出一系列峰，这表明存在壳效应。然而，它的周期性不能简单地用原子或电子壳效应来解释。我们还发现，在室温下，不存在单个原子直径的接触。一个可能的解释可能是发生的金属到绝缘体的过渡，接触半径减小，在类比中，它是已知的镁簇。然而，我们的第一原理计算表明，虽然无限线性链可以是绝缘的，但具有较大原子配位的Mg线，如在现实的原子接触中，总是金属的。最后，在液氦温度下，我们的测量结果表明，电导直方图是由一个明显的峰值在量子电导。这与我们基于紧束缚模型的计算结果非常一致，该模型表明Mg单原子接触的电导主要由单个完全开放的传导通道决定。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall
From tunneling to contact: Inelastic signals in an atomic gold junction
在非弹性效应的存在下，电子电导的演变研究作为一个原子金接触形成从低电导制度（隧穿）演变到高电导制度（接触）。为了表征每个区域，我们进行了密度泛函理论（DFT）计算来研究几何和电子结构，以及原子键的强度和相关的振动频率。通过首先评估电子通过系统的传输，其次通过计算由于振动的激发而引起的电导变化来计算电导。如在先前的研究中发现的[Paulsson等人，物理学修订版B 72，201101（R）（2005）]，由于非弹性效应引起的电导变化允许表征从隧穿到接触的交叉。最臭名昭著的效果是交叉从增加电导的隧穿制度的接触制度时，偏置电压匹配的振动阈值的电导降低。我们基于DFT的计算实际上表明，电子电导中的振动模式的效果是相当复杂的，特别是当本地化的模式在接触区域被允许延伸到电极。作为一个例子，我们发现，某些模式可以引起电导下降时，在隧道制度，与上述结果相反。而在非弹性光谱的细节取决于振动区域的大小，我们表明，电导的整体变化是定量近似的最简单的计算，其中只有顶点原子被允许振动。我们的研究是通过应用一个简化模型完成的，其中相关参数是从上述基于DFT的计算中获得的。
2007-02-07 cond-mat.mes-hall
Nonmonotonic temperature dependence of the thermopower of atomic-size gold contacts
University of Konstanz（康斯坦茨大学）
通过机械可控断裂结技术测量金原子接触的热电势，发现其随温度非单调变化，在150K附近有最小值，偏离Landauer模型的线性预期，归因于声子贡献。
2026-06-12 cond-mat.mes-hall
Conductance of Atomic-Sized Lead Contacts in an Electrochemical Environment
原子大小的铅（Pb）接触沉积和溶解在电化学环境中，并测量其传输特性。由于电化学制造过程中，我们得到机械无应变的接触和电导直方图与尖锐的解决，个别峰。基于密度泛函理论的电荷输运计算结果与实验结果吻合较好。根据原子构型的不同，同一种金属的单原子宽接触产生非常不同的电导值。
2010-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly conductive and complete spin filtering of nickel atomic contacts in a nitrogen atmosphere
在纳米电子学和自旋电子学领域，通过纳米结产生高效和高度自旋极化的电流是必不可少的。在本文中，使用$ab$ $initio$电子输运计算，我们预测高导电性和完美的自旋过滤的镍原子接触在氮的环境中，其中一个单一的N $_2$分子位于两个镍电极之间的平行（能量最有利）。这种特定性能是由于铁磁电极的多数自旋$s$类状态与N $_2$分子的最低未占分子轨道之间的波函数正交性，因此多数自旋电子在界面处被完全阻挡.相反，对于少数自旋，由于Ni原子的$d_{zx,zy}$和N原子的$p_{x,y}$之间的有效耦合，形成了两个几乎饱和的导电沟道，导致约1 $G_0$（$=2e^2/h$）的大电导。因此，单个N $_2$分子充当高导电性和半金属导体。另一方面，CO和NO掺入分子结表现出相当低的电导与部分自旋极化电流。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall
Quantized conductance observed in reversible atomic contacts fabricated by template electroplating using an on-membrane anode
我们报道了一种新的模板电镀方法，用于在单根纳米线和宏观接触垫之间制造可逆的原子接触。与使用独立阳极的典型模板方法相比，我们直接在多孔膜表面之一上蒸发阳极。单根纳米线从孔中出来后，通过自终止机制与膜上阳极进行可逆的原子接触。在沉积和溶解过程中，已经以受控的方式观察到量化的电导步骤。这种方法可以潜在地应用于纳米线，点接触，和纳米尺寸的互连模板为基础的纳米加工的控制制造和集成。
2005-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance Quantization and Magnetoresistance in Magnetic Point Contacts
从理论上研究了磁点接触中的电子输运，特别考虑了原子尺度畴壁的影响。在这样的原子尺度DW中，传导电子的自旋进动是被禁止的，并且量子化电导的序列取决于左右电极之间的磁化的相对取向。窄的PC的磁电阻强烈增强，并与电导振荡。
1999-10-22 cond-mat.mes-hall
The role of first neighbors geometry in the electronic and mechanical properties of atomic contacts
我们详细研究，通过实验测量，原子模拟和DFT输运计算，形成的过程和由此产生的电子性质的原子大小的接触由Au，Ag和Cu。我们的新方法的数据分析的实验结果和模拟，导致几何形状和电子传输之间的精确关系。我们重新建立显着影响的第一邻居的数量上的原子大小的接触的电子性质。我们的研究结果也使我们能够解释在接触形成过程中金属之间的细微差异以及由此产生的接触的特性。
2017-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatially Resolved Thermoelectric Effects in Operando Semiconductor-Metal Nanowire Heterostructures
利用扫描热显微镜研究了铝纳米线连接的纳米级锗片的热电性能。168 nm长的锗段具有与铝丝原子级尖锐的界面，并被Al $_2$ O $_3$壳包围。沿着自加热纳米线的温度分布测量作为所施加的电流的函数，焦耳和珀耳帖效应。开发的分析是能够提取的热和热电性能，包括热导率，热边界电阻的基板和珀尔帖系数从一个单一的测量。我们的研究证明了对自热设备和结构周围的温度进行定量测量的潜力，一直到热载体的散射长度。
2020-06-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Quantized thermal conductance in metallic heterojunctions
为了开发下一代电子产品和高效能量收集设备，了解电荷和热量如何在纳米级传输至关重要。金属原子大小的接触是探测量子传输极限的理想系统。金原子接触的热导和电导最近被证明在室温下是量子化的。然而，在这样的测量中的一个大的实验挑战是由金属结在室温下的快速断裂动力学表示的，其可以超过热测量的典型响应时间。在这里，我们使用一个断开结设置相结合的扫描隧道显微镜与悬浮微机电系统与金覆盖的膜和集成的加热器也作为温度计。通过使用其他金属作为尖端材料，即Pt，PtIr和W，我们显示通过单个金原子接触的热传输测量。的热导率的依赖性进行了分析，作为接触的大小和所使用的材料的函数。我们发现，通过使用Pt和Pt-Ir尖端，我们可以最大限度地提高机械稳定性和形成单个Au原子接触的概率。然后，我们展示了量子化的电导和热导与验证的Wiedemann-Franz定律在原子尺度上。我们希望这些发现增加探测金属量子点接触中的热传输的实验技术的灵活性，并使分子结的热性质的调查。
2018-12-12 cond-mat.mes-hall
Analysis of the Kondo effect in ferromagnetic atomic-sized contacts
由铁磁金属制成的原子接触由于近藤效应而在微分电导中呈现零偏压异常。这些系统提供了一个独特的机会，进行统计分析的近藤参数的纳米结构，因为大量的接触可以很容易地制造使用断开结技术。原子结构的细节因接触而异，因此可以对大量不同的配置进行统计分析。本文对铁磁过渡金属Ni、Co和Fe原子接触中的近藤效应进行了统计分析。我们的分析表明，材料之间的明显差异，可以理解的基本理论考虑。这种实验和理论的结合使我们能够提取有关这些系统中的近藤效应的起源和性质的信息，并探索原子大小的纳米结构的近藤屏蔽的几何形状和价态的影响。
2012-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance quantisation in metallic point contacts
本文综述了原子尺度导体的电输运性质，着重讨论了原子尺度导体的电输运性质与金属团簇量子尺寸效应的关系。简要介绍了讨论弹道导体中电子输运的自然形式--Landauer理论。在介绍了研究金属中弹道式点接触的实验技术之后，给出了原子尺度接触电导的实验观测结果。为了获得一个完整的描述，电导的量子模式，最近开发的几种技术进行审查，这超出了直接测量的电导。简要讨论了一种不寻常的原子几何形状的金接触，它演变成一个链的自由悬浮的原子。然后壳填充效应在钠纳米线的电导模式对系统的总能量的影响的上下文中进行了讨论。本章最后展望了有希望的新发展。
1999-10-25 cond-mat.mes-hall
Electrical conductance of atomic contacts in liquid environments
我们目前的电导测量$G$在室温下的机械可控断裂结（MCBJ）制造的Au在不同的溶剂（辛烷，DCM，DMSO，和甲苯），并在空气和真空中的测量进行比较。在高电导状态$G \agt G_0=2e^2/h$中，环境起次要作用，如测量的电导直方图所证明的，其不依赖于环境。相反，环境显著影响低电导（隧穿）区{ $G << G_0$ }中的电学性质。在这里，我们观察到的隧穿势垒高度$ϕ$的系统性和可再现的降低。在较短的距离，过渡到一个强烈抑制的表观势垒高度观察辛烷，在小的电极间分离的溶剂分子的分层提供证据。所提出的实验配置提供了有趣的观点，在受控环境中的单分子的电特性。
2005-04-20 cond-mat.mes-hall
Superconducting atomic contacts inductively coupled to a microwave resonator
我们描述和表征的微波装置探测超导原子接触的Andreev水平。接触件是感应耦合到超导共面谐振器的超导回路的一部分。通过监测接近其谐振频率的谐振器反射系数作为通过回路的通量和第二音调的频率的函数，我们执行接触的高透射通道的两个Andreev水平之间的过渡的光谱学。结果表明，如何执行这些状态的相干操纵。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cluster-based density-functional approach to quantum transport through molecular and atomic contacts
我们提出了一个基于团簇的密度泛函方法来模拟通过分子和原子接触的电荷传输。在密度泛函理论的框架下确定了接触的电子结构，并从有限团簇中提取了描述输运所需的参数。Damle等人[Chem.Phys.281，171（2002）]提出了一种类似的方法，仅限于电极中的最近邻相互作用。在这里，我们展示了如何系统地改善电极的描述，通过提取足够大的金属簇的体参数。通过这种方式，我们避免了使用非正交基函数所产生的问题。为了演示，我们将我们的方法应用到电子输运通过Au接触与各种原子链配置和单原子接触的Al。
2008-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simulating bistable current-induced switching of metallic atomic contacts by electron-vibration scattering
本文结合DFT与非平衡格林函数方法，研究金属原子接触中由电流诱导振动激发的双稳态开关机制，并以单原子铅接触为例确定了可驱动构型转变的振动模式。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
