A Three State NDI Switch: Integration of Pendant Redox Unit for Conductance Tuning
我们研究了通过一个核心取代的萘二酰亚胺（NDI）单分子结的电荷传输现象，使用电化学STM为基础的断裂结技术结合DFT计算。在离子液体中，通过电化学控制分子中二酰亚胺侧链的氧化还原态，实现了三种状态之间的电导转换，其二阴离子态和中性态之间的电导相差超过一个数量级。的NDI分子的电位依赖的电荷传输特性的DFT计算占的NDI结的电导的电化学双层效应确认。这项工作表明，在具有与分子主链强耦合的悬垂位置中的氧化还原单元的整合可以通过控制不同的氧化还原状态来显著地调节单分子器件的电荷传输。
2016-11-08 cond-mat.mes-hall
Spin-State dependent Conductance Switching in Single Molecule-Graphene Junctions
自旋交叉（SCO）分子是一种在分子电子学和自旋电子学中具有广泛应用的磁性开关。然而，将器件缩小到单分子水平仍然是一项具有挑战性的任务，因为批量转换机制是由合作分子间相互作用介导的。在这里，我们报告通过耦合到几层石墨烯电极\textit{via} $π- π$堆叠的单个Fe-SCO分子的电子输运。我们观察到一个独特的双稳态的分子的电导和仔细的比较与密度泛函理论（DFT）计算允许关联的双稳态与SCO诱导的轨道重构的分子。根据我们的计算，我们发现长的自旋态寿命是由磁芯的特定协调和分子间相互作用的缺乏引起的。与体样品相比，SCO转变不是由温度触发的，而是由分子中的小扰动在任何温度下引起的。我们提出了可能在单分子水平上触发SCO的合理机制。
2018-05-21 cond-mat.mes-hall
Switchable quantized conductance in topological insulators revealed by the Shockley-Ramo theorem
具有有序保护拓扑有序的晶体，如拓扑绝缘体，即使在室温下存在无序，也能保证相干自旋和电荷输运现象。尽管如此，在集成电路中应用拓扑表面态的主要障碍是清晰、可靠和直接的读出，而与体中的主要载流子密度无关。在这里，我们演示了如何图像和读出的螺旋表面模式的原型拓扑绝缘体Bi 2Se 3和BiSbTe 3的局部电导。我们应用Shockley-Ramo定理设计了一个光电探测电路，对无带隙表面态进行了探测，并意外地发现了1 e ~ 2/h的精确电导量子化。这种前所未有的响应是局部自旋极化输运的明显特征，并且它可以通过静电场效应打开和关闭。宏观的全局读出方案基于位移电流电阻率，并且不需要电极之间的相干输运。6它为进一步研究非平凡的无带隙系统（如Weyl半金属和量子自旋霍尔绝缘体）提供了一个可推广的平台。
2018-07-31 cond-mat.mes-hall
Charge Transport and Conductance Switching of Redox-active Azulene Derivatives
Azulene（Az）是一种非交替的芳香烃，由一个五元富电子环和一个七元贫电子环组成;电子分布提供了固有的氧化还原活性。通过改变两个电极桥接取代基到Az中心的连接点，评价了氧化还原官能团对电荷传输的影响。1，3 Az衍生物的电导比2，6 Az和4，7 Az衍生物的电导低至少一个数量级，与密度泛函理论（DFT）计算一致。此外，只有1，3 Az表现出明显的非线性电流-电压特性与滞后，表明偏置依赖的电导切换。DFT确定LUMO最接近电极的费米能，但仅在2，6和4，7 Az衍生物的情况下是活性输运通道，而1，3 Az衍生物在低偏压下使用HOMO，在高偏压下使用LUMO+1。作为回报，本地化的，弱耦合的LUMO的1，3 Az创建一个缓慢的电子跳跃通道负责的电压感应开关由于占用一个单一的MO。
2017-09-01 cond-mat.mes-hall
High Conductance Ratio in Molecular Optical Switching of Functionalized Nanoparticle Self-Assembled Nanodevices
自组装功能化纳米颗粒是许多潜在应用的焦点，特别是用于分子尺度电子器件。在这里，我们进行实验的10 nm的金纳米粒子（NP），功能化的偶氮苯-联噻吩（AzBT）分子的致密层的自组装，目的是建立一个具有忆阻特性的光开关设备。我们制作的平面纳米器件由NP自组装网络（NPSAN）接触由30至100 nm的电极间间隙隔开的纳米电极。我们证明了光诱导的可逆开关的电导在这些AzBT NPSAN的记录开/关电导比高达620，平均值约为。30，85%的设备具有10以上的比率。分子动力学模拟的结构和动力学的分子单分子层之间的界面化学吸附在纳米颗粒表面进行，并与实验结果进行比较。接触界面的性质被证明是强烈相关的分子构象，在AzBT分子的情况下，可以可逆地切换之间的顺式和反式形式通过明确定义的波长的光照射。分子动力学模拟提供了一个微观解释的实验观察到的两种异构体之间的开/关电流比的减少，相比，在平坦的自组装单分子层上进行的实验进行了导电cAFM针尖接触。
2015-09-13 cond-mat.mes-hall
Tuning the Conductance of Monatomic Carbon Chain
从头计算结果表明，短的单原子碳链的电导可以显着修改通过粘附单个H，N，或O原子的链。例如，如果一个H原子附着在链上，原始链的电导会小两个数量级。通过建立统计模型，发现在室温下，单原子碳链的结构是相当稳定的，表明该方法可以用来调节单原子碳链的电导。
2013-07-25 cond-mat.mes-hall
Conductance of a photochromic molecular switch with graphene leads
我们报告了一个完整的自洽从头计算的电导的二芳基乙烯基分子开关与两个石墨烯电极。我们的结果显示了分子的共振态、电极态密度和石墨烯独特的特征（如边缘态）的贡献。电导率被发现是显着不同的两个光致变色异构体在零和有限的外加偏压。此外，我们指出的可能性，造成开关的应用程序之间的两个电极的大电势差。
2011-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching modulation of spin transport in ferromagnetic tetragonal silicene
利用非平衡格林函数方法研究了铁磁四硅烯纳米带的能带结构和输运性质。讨论了在外加电场、势能、交换场和自旋轨道耦合共同作用下的能带结构和自旋相关电导。通过改变纳米晶的横向宽度，可以容易地实现从半金属态到半导体态的相变。自旋相关电导的分离是由于交换场和自旋轨道耦合的影响，而零电导行为则表现为由电场诱导的自旋相关带隙.我们提出了一种具有两个中心通道的四端四方硅烯纳米带的器件结构。研究发现，利用两个开关可以控制自旋电流。具有高势垒的开关可以阻挡电子从中心散射区流入其他端子。有趣的是，仅应用一个开关就可以实现自旋相关的零电导和大的自旋极化。两个开关可以提供用于控制自旋相关输运性质的多种操作。双通道铁磁四硅烯纳米粒子可以实现自旋电流的有效分离，有望成为自旋电子学器件的候选材料。
2022-07-28 cond-mat.mes-hall
Conductance switching at the nanoscale of diarylethene derivatives self-assembled monolayers on La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$
我们报告的膦酸路线的功能分子，光开关（二噻吩基乙烯二膦酸，DDA），在La0.7Sr0.3MnO3（LSMO）的接枝。通过形貌原子力显微镜（AFM）、椭圆偏振仪、水接触角（接触角）和X射线光电子能谱（XPS）研究了DDA在LSMO上形成的致密自组装单分子膜（SAMs）。导电原子力显微镜测量表明，LSMO/DDA的电导是约3decades低于裸LSMO衬底。此外，DDA SAM的存在抑制了LSMO衬底的已知电导切换，该电导切换在C-AFM测量期间由机械和/或偏压约束引起。LSMO/DDA/C-AFM尖端分子结的DDA的开放和闭合形式之间的部分光诱导电导切换被观察到（闭合/开放电导比约为8）。我们表明，在长时间暴露于UV光的情况下，该特征可以被LSMO电极的电导的不可逆降低（约15倍）所掩盖。
2020-03-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Field-induced Conductance Switching by Charge-state Alternation in Organometallic Single-Molecule Junctions
通过单个分子的电荷传输可以受到位于传输路径中的氧化还原活性金属中心的电荷和自旋状态的影响。这些分子的固有性质通常通过改变分子的电化学和磁环境来解决，这一过程需要具有多个端子的复杂设置。在这里，我们表明，氧化和还原的有机金属化合物含有铁，钌或钼中心可以单独触发的电场施加到一个两端分子结。尽管所有化合物都表现出偏压依赖性滞后，但含Mo化合物还表现出突然的电压诱导电导切换，在小于1.0V的电压刺激下产生超过1000的高到低电流比。DFT计算确定了局部的，氧化还原活性分子轨道，其与电极弱耦合并且由于自旋而与引线的费米能紧密对准，极化的基态是Mo中心所特有的。这种情况打开了一个额外的缓慢和不相干的跳跃通道的运输，触发整个分子的瞬态充电效应和强滞后与前所未有的高低到高的电流比。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall
Tuning the conductance of H$_{2}$O@C$_{60}$ by position of the encapsulated H$_{2}$O
单分子结的电导随外界刺激的变化是单分子电子器件实现多功能的基本机制。我们提出了一个概念，分子系统的电导可以从其内部调谐。C $_{60}$与包封的H $_{2}$ O、H $_{2}$ O@C $_{60}$的电导不同。采用基于非平衡格林函数的第一性原理计算，研究了夹在电极之间的H $_{2}$ O@C $_{60}$基纳米结构的输运性质.我们的研究结果表明，H $_{2}$ O@C $_{60}$的电导是敏感的H $_{2}$ O的位置和它的偶极方向内的笼电导的变化高达20%。我们的研究为H $_{2}$ O@C $_{60}$分子成为基于新型分子的电子学和传感器的新平台铺平了道路。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Tuning molecular thermal conductance through endgroup modification and halogen substitution
University of Toronto（多伦多大学）
通过端基修饰和卤素取代调节单分子热导，发现不同取代基对热导有显著影响，且热导在碳原子数超过八时趋于饱和。
2025-12-13 cond-mat.mes-hall
Topological switch between second-order topological insulators and topological crystalline insulators
研究了二阶拓扑绝缘体（SOTI）和拓扑晶体绝缘体（TCI）之间的拓扑开关。SOTI和TCI都受到镜像对称性和反演对称性的保护，为此我们定义了相同类型的体拓扑数。我们以正方形晶格上的正方形纳米盘和三角形晶格上的六边形纳米盘为例。当平行于其中一个螺旋边缘引入面内磁场时，系统变成TCI。沿边缘的电导以电导量子$e^2/h$为单位为1。当面内场旋转时，电导随着边缘态的带隙打开而减小。当它与对角线正交时，两个拓扑角态出现在它的顶点上，系统成为一个SOTI。当它变得平行于另一个边缘时，系统再次变成TCI，并且沿着原始边缘的电导变为0，但是沿着新的边缘变为1。这可以用作拓扑电路改变开关的基础。或者，该装置可以用作传感器，以10 nm的分辨率测量样品表面上的局部磁化。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Conductance Switching of Azobenzene-Based Self-Assembled Monolayers on Cobalt Probed by UHV Conductive-AFM
我们报道了分子光开关（偶氮苯-联噻吩衍生物，AzBT）通过巯基共价键在钴上形成自组装单分子膜。研究了超高真空下导电原子力显微镜针尖形成的分子结的电学性质。的电流-电压曲线的统计分析表明，两个不同的状态的分子电导，表明在表面上的反式和顺式偶氮苯异构体的共存。顺式异构体群体（反式异构体）在UV光照射后增加（减少）。在蓝光照射下情况相反。实验采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论（NEGF/DFT）对分子结进行第一性原理计算。理论结果考虑两个不同的分子取向的每一个异构体。而取向不影响的反式异构体的电导，它显着调制的顺式异构体的电导和所得的电导开/关比的分子结。这有助于确定在反式和顺式形式之间观察到的电流差异的起源处的分子取向。ON状态与反式异构体相关，而与其在结中的取向无关，而OFF状态被确定为顺式异构体，其偶氮苯部分相对于联噻吩核心向上折叠。实验和计算的ON/OFF电导比具有相似的数量级。这一电导率比似乎是合理的，使这些Co-AzBT分子结的一个很好的实验平台，以进一步探索自旋极化电荷输运，分子构象和分子之间的关系，钴spinterface。
2021-03-31 cond-mat.mes-hall
Unconventional Strain-Dependent Conductance Oscillations in Pristine Phosphorene
磷烯是一种单元素二维半导体，已迅速成为晶体管和光电子器件的高迁移率材料。此外，作为一种2D材料，它可以承受高水平的应变，从而能够对其电子特性进行敏感的修改。本文研究了磷烯纳米晶体的应变相关电学性质。进行广泛的计算，我们确定电导作为单轴和双轴应变刺激的函数，并揭示了一个独特的区域相图。这使我们能够通过简单的应变应用首次发现原始磷烯中的电导振荡。我们表明，这种非常规的电流-电压的行为是如何可调的应变的性质，以及如何额外的栅极电压可以调制所观察到的现象和开关效率的振幅（峰谷比）。此外，我们表明，开关是非常强大的对掺杂和缺陷。我们详细的研究结果提出了新的领导创新的应变为基础的计量和高频纳米电子开关的磷烯。
2019-07-07 cond-mat.mes-hall
The CNT/BCN/CNT structure (zigzag type) as a molecular switch
本文采用紧束缚模型和一些基于格林函数理论和Landauer形式的方法，数值研究了CNT/BCN/CNT结构中锯齿形单壁BCN合金纳米管的电导特性和I-V特性，其中纳米接触被视为锯齿形单壁碳纳米管.计算结果表明，任何大幅度的增加都会引起系统电导的增强。与我们的系统特性，该系统可以是一个可能的候选人的纳米电子开关器件。
2010-04-06 cond-mat.mes-hall
UV-photon and electrically driven resistance switching in ZnO nanotube arrays
在ITO衬底上制备的垂直排列的ZnO纳米管阵列表现出很强的持续光电导（PPC）效应和电驱动电导开关行为，尽管后者表现出从高电导状态到低电导状态的逐渐衰减。与电开关不同，PPC不能通过电脉冲复位或反转。依赖于激发波长的电导测量表明在价带边缘以上~ 240 meV处存在缺陷局域态（DLS），支持了这些DLS的双电离是PPC效应的原因的假设.
2009-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terphenylthiazole-based self-assembled monolayers on cobalt with high conductance photo-switching ratio for spintronics
合成了两种新的三联苯噻唑类光开关分子，并分别在金电极和铁磁钴电极上自组装成单分子膜。超高真空中导电原子力显微镜探测的电子输运性质揭示了光致闭合（c）形式的电导大于开放（o）形式的电导。我们报告了一个前所未有的电导率比高达380之间的封闭和开放的形式对钴的分子与锚定基团（硫醇）的噻唑单元的两个N原子的一侧。这个结果是合理的密度泛函理论（DFT）计算耦合到非平衡格林函数（NEGF）形式主义。这些计算表明，在封闭形式的高电导是由于三联苯噻唑分子和Co电极之间的强电子耦合，表现为在费米能的Co电极的共振透射峰与大的加宽。对于在金电极上自组装的相同分子，没有观察到这种行为。这些高电导率使这些钴基分子结有吸引力的候选人，开发和研究开关分子自旋电子器件。
2022-03-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Thermal Conductance of a metallic dot Single-Electron Transistor
量子点是研究纳米尺度下热传递基本原理的理想系统，也是很有前途的纳米级热机和热器件。在这里，我们报告我们的理论模型的金属点单电子晶体管（md-SET）的热导最近的实验上的低T热导的验证。通过与实验结果的比较，强调了模型的物理解释和特征值，并将模型应用于md-SET热开关的性能评价。计算的电荷电导G、热导\k{appa}和\k{appa} /GT的比值与实测值完全一致。实验结果证实了理论预测的经典区域库仑振荡的周期性、G和\k{appa}的低温极值和高温极限。计算的md-SET的电导呈现在从低T到高T的通用曲线中。它示出的md-SET可以有效地操作作为一个热开关的温度，Ec是充电能量的点。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall
Tuning the thermal conductance of molecular junctions with interference effects
我们提出了一个\emph{ab initio}研究的干扰效应的作用，在单分子结的热导。更准确地说，使用基于密度泛函理论的第一性原理输运方法，我们分析了基于几种苯和低聚亚苯基乙炔衍生物的单分子结中的相干声子输运。我们发现，这些结的热导率可以通过包含取代基，诱导相消干涉效应，并导致相对于未改性的分子的热导率的降低进行调谐。特别是，我们证明了这些干扰效应表现为声子传输中的反共振，其能量位置可以通过改变取代基的质量来控制。我们的工作为分子结中的热管理提供了明确的策略，更一般地说，在纳米结构的金属-有机混合系统中，这对于确定这些系统如何作为高效的能量转换设备（如热电发电机和冰箱）非常重要。
2017-12-01 cond-mat.mes-hall
Generic quantized zero-bias conductance peaks in superconductor-semiconductor hybrid structures
我们从理论上表明，量子化的零偏置电导峰应该是无处不在的超导体半导体混合采用一个零维随机矩阵模型与连续调谐参数。我们证明了一个正常的金属超导（NS）结的电导谱可以在这个模型中复制最近的实验结果中看到的所有功能一般获得。理论上的量子化电导峰，这明确地不产生从空间隔离的马约拉纳零模式，很容易发现通过准备一个等高线图的电导在几个独立的调谐参数，模仿塞曼分裂和电压的效果，在靠近结的栅极。这表明，即使是稳定的明显量化的电导峰不需要对应于孤立的马约拉纳模式，相反，$\textit{a priori}$的期望应该是，这样的量化峰一般占据了显着的分数的高维调谐参数空间的NS隧穿实验的特点。
2020-01-13 cond-mat.mes-hall
A New Photomechanical Molecular Switch Based on a Linear π-Conjugated System
报道了一种新型光寻址分子开关的电子输运性质。开关过程依赖于一个新的概念，基于线性π-共轭动力学系统，其中的几何形状，因此，电子性质的低聚噻吩链可以可逆地修改由光化学的反-顺异构化的偶氮苯单元固定在一个侧环。电子输运测量通过自组装单层的黄金，与eGaIn顶部接触接触，显示切换与电导率高达1 E3。从头计算已被用来确定分子开关的能量最稳定的构象，相应的计算电导定性地解释了在光开关实验中观察到的趋势。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall
Tuning Andreev reflection and conductance in proximitized nanowires through the spin-orbit field direction
Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia del Politecnico di Torino（都灵理工大学应用科学与技术系）
该研究探究轴向磁场下邻近化半导体纳米线构成的正常-超导体结的安德烈夫反射与非线性电导，发现自旋轨道场方向是调控其输运的有效旋钮，可实现电可调范围广的器件。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall
Electric-Field-Induced Tautomerism in Metal-Free Benziporphyrins Enables Aromaticity-Controlled Conductance Switching
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Ins8tució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)（加泰罗尼亚研究高级学院）
无金属苯并卟啉通过电场诱导tautomerism实现芳香性可控导电性切换，展现高开关比和多态功能。
2025-12-31 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
High on-off conductance switching ratio in optically-driven self-assembled conjugated molecular systems
设计、合成了一种新的偶氮苯-噻吩分子开关，并将其用于金表面自组装膜的制备。“开/关”电导比高达7 × 1 E3（平均值为1.5 × 1 E3）。“开”电导状态被清楚地确定为偶氮苯部分的顺式异构体。高“开/关”比解释光诱导的，配置相关的，在电极-分子界面能量的变化（相对于电极的费米能量的分子轨道的能量位置的变化），除了在隧道势垒长度（分子的长度）的变化。第一性原理的DFT计算表明，更好的离域的前线轨道，以及更强的偶氮苯部分和电极之间的电子耦合的顺式配置的反式。测得的SAM中的分子的光电离截面接近于溶液中偶氮苯衍生物的已知值。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Mechanical Tuning of Conductance and Thermopower in Helicene Molecular Junctions
螺旋烯是一类具有弹簧结构的手性多环芳烃分子。在这里，使用结合的密度泛函理论和紧束缚计算，它表明，通过机械拉伸或压缩的分子结控制螺烯分子的长度可以显着改变螺烯的电子性质，导致一个可调的开关行为的电导和热电结的开/关比的几个数量级。此外，螺旋烯的长度和环的数量的控制，导致超过一个数量级的增加，在典型的分子结的热电和热电的品质因数，提出了新的可能性，使高效的热电分子器件。的强依赖性的交界处的输运性质的物理起源进行了调查，并发现有关的分子轨道的位置的移动。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall
Mechanical Tuning of Thermal Transport in a Molecular Junction
理解和控制分子结中的热传输将为设计纳米级耦合电子和声子器件提供新的途径。使用第一性原理全量子计算，我们调整的分子结的热导率通过机械压缩和延长连接到石墨烯引线的短烷烃链。我们发现，压缩结的热导率下降了一半相比，扩展结，使之能够打开和关闭的热流。关断状态的低电导不随进一步接近引线而变化，并且源于对面内横向和纵向通道的传输的抑制。此外，我们表明，引线的错位不会降低电导比。这些结果也有助于对分子结中热输运的一般理解。
2015-11-19 cond-mat.mes-hall
Graphene-based spin switch device via modulated Rashba field and strain
我们研究了具有两个独立的栅诱导Rashba自旋轨道耦合区的两端锯齿形石墨烯纳米器件在应变存在下的自旋分辨输运。采用递归格林函数技术，紧束缚模型的石墨烯纳米粒子，我们计算了系统的自旋分辨电导。我们表明，通过开关的门之一的符号，它是可以选择的自旋分量将被传输。此外，我们的研究结果表明，施加到纳米粒子的单轴应变在运输中起着重要的作用，提供和额外的方式来控制自旋极化电导。这使得本系统成为未来实现基于自旋的机械应变传感器的潜在候选者。
2016-09-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall edge states under periodic driving: a Floquet induced chirality switch
我们报告的命运的量子霍尔效应在石墨烯在强激光照射下。通过使用Floquet理论结合低能量描述和全紧束缚模型，我们澄清的选择规则，准能能带结构，以及它们的连接与两端和多端电导在一个设备设置为相关的实验。我们表明，众所周知的动力学间隙，出现在Floquet光谱在$\pm\,\hbarΩ/2$导致关闭的量子霍尔边缘运输不同的边缘终端，除了扶手椅一个，其中两个条款完全抵消。更有趣的是，我们表明，在狄拉克点附近改变激光偏振（圆形右或圆形左）控制霍尔电导，通过允许打开或关闭它，甚至通过翻转它的符号，从而扭转边缘状态的手性。这可能会导致新的途径来完全控制拓扑保护的传输。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled current switch in graphene
我们研究数值交叉电导在一个四端的所有石墨烯设置。我们表明，远离狄拉克点电流沿曲折方向流动，给出了使用可调pn结引导端子之间的电流的可能性。该器件作为栅控电流开关工作，石墨烯的电子特性对高效性能至关重要。
2009-11-01 cond-mat.mes-hall
Valley- and spin-switch effects in molybdenum disulfide superconducting spin valve
提出了一种空穴掺杂二硫化钼（MoS $_2$）超导自旋阀（F/S/F）混合结构，在铁磁（F）区具有一定的化学势范围，所有入射波的Andreev反射过程都被抑制，而右F区的交叉电导主要取决于两个F区的磁化结构.使用散射形式主义，我们发现，运输是介导的纯粹的弹性电子共隧穿（CT）过程中的一个平行的配置和改变的纯交叉Andreev反射（CAR）过程中的低能量制度，没有固定的一个独特的参数，通过反转的磁化方向在正确的F区域。这表明完美的弹性CT和完美的CAR过程之间的谷和自旋开关效应，并使非局部电荷电流是完全谷和自旋极化的右F区域内的极化的类型可以改变通过反转的磁化方向在右F区域。我们进一步证明了强自旋-轨道相互作用$λ$的存在和一个额外的拓扑项（$β$）的哈密顿量的MoS $_2$的CT和CAR过程的电荷电导的增强，并使它们存在于长的超导区域的长度。此外，我们还发现，在低温下，高掺杂超导区长度较短的结构的热导率与温度呈线性关系，而在高温下，热导率呈指数增长。特别地，我们证明了F区的热导率与交换场强度（$h$）的关系在$h<λ$处显示出最大值，随着温度的升高，该值向更大的交换场移动。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall
Memristive Switches in Rigid Conjugated Single-Molecule Junctions
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所）；Polish Academy of Sciences（波兰科学院）；Institute of Organic Chemistry, Polish Academy of Sciences（波兰科学院有机化学研究所）
研究了三种无明显内部开关路径的刚性OPE衍生物，发现低温下具有非易失、双稳态滞后I-V特性，提出定量分析方法区分忆阻I-V特性并提取开关特征。
2026-04-22 cond-mat.mes-hall
Tuning lattice thermal conductance by porosity control in ultra-scaled Si and Ge nanowires
多孔纳米线（NW）具有可调的热导率被检查作为一个候选人的热电（TE）器件与高效率（ZT）。利用修正的价力场模型计算了多孔硅和锗纳米线的热导。线中孔的存在破坏了晶体对称性，这导致弹道热导率（$σ_{l}$）的降低。对于相同量的孔隙率，$[100]$ Si和Ge NW显示出相似的$σ_{l}$减少百分比。对于半径为0.8nm的孔，4nm $\times$ 4nm Si（Ge）NW显示出$σ_{l}$中的$\sim$减少30%（29%）。该模型预测SiNW中$σ_{l}$的各向异性减少，对于类似的孔半径，$[111]$显示最大减少，其次是$[100]$和$[110]$。$σ_{l}$的降低归因于声子局域化和各向异性模降低。
2010-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Conductance of a Single-Electron Transistor
我们报告的热量和电荷传输通过单电子晶体管的组合测量。该器件作为一个热开关由施加在栅极上的电压驱动。发现在远离电荷简并点处，热传导和电荷传导的比率的Wiedemann-Franz定律被系统地违反。观察到的偏差与理论预期一致。当源漏之间的温差较大时，远离简并的热流偏离了两个温度之间的标准二次关系。
2017-04-09 cond-mat.mes-hall
Coherent electron transport through an azobenzene molecule: A light-driven molecular switch
本文采用第一性原理计算方法研究了一种光敏分子开关。包括开关的分子可以在光激发时在反式和顺式构型之间转换。我们发现这两种异构体的电导变化很大，这表明该体系具有作为分子器件的潜在应用。对金属引线的能带结构和系统局域态密度的详细分析揭示了开关的机理。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Tuning the conductance of molecular junctions: transparent versus tunneling regimes
我们提出了一个理论研究的分子结的输运特性，其中第一行双原子分子连接到（001）金和铂电极。我们发现，所有这些结的电导是电导量子单位$G_0$的顺序，说明它们属于透明制度。我们进一步发现，透射系数显示宽平台作为能量的函数，而不是通常的尖锐的共振信号中的隧穿制度的分子水平。我们使用Caroli的模型表明，这是一个相当通用的属性的透明制度的结，这是由一个强大的有效耦合之间的离域分子水平和导电通道在电极驱动。我们分析了金/苯和金/苯-二硫酚（BDT）结的透射系数和化学键合，以理解为什么后者显示出大的电阻，而前者是高导电性的。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of coupling to vibrational modes on the ac conductance of molecular junctions
我们从理论上研究了分子结的交流线性响应电导上的传输电子耦合到分子的振动模式的效果。代表的分子由一个单一的电子状态，我们发现，在非常低的温度下的频率依赖的电导主要是增强（抑制）的电子振动相互作用时，化学势低于（以上）的能量状态。电子-振动相互作用的顶点修正引起电导中的附加峰结构，这可以通过调整与引线的隧道耦合来观察。
2011-01-24 cond-mat.mes-hall
Large Conductance Variations in a Mechanosensitive Single-Molecule Junction
分子电子学的吸引人的特征是利用单个分子内构建的功能的可能性。该功能可以用于例如感测或切换目的。因此，理想情况下，在施加外部刺激时，相关的电导变化应该是相当大的。在这里，我们表明，分子弹簧可以被机械压缩或拉长，以调整其电导高达一个数量级，通过控制电子路径之间的量子干涉。当在分子中建立的应力足够高以允许锚定基团以粘滑样的方式沿着表面移动时，电导发生振荡。量子干涉效应的机械控制和由此产生的分子电导的巨大变化为以下应用打开了大门，例如，一种在室温下起作用的微小机械敏感传感装置。
2018-08-14 cond-mat.mes-hall
Mechano-switching devices from carbon wire-carbon nanotube junctions
众所周知的导电分子线，如累积多烯或聚炔，提供了用于互连分子电子电路的模型。在最近的实验中，观察到碳线桥接二维电极-石墨烯片-的出现[PRL 102，205501（2009）]，从而证明了产生累积多烯的机械方式。在这项工作中，我们研究的结构和电导性能的碳纳米管（CNT）之间的不同手性（锯齿形和扶手椅），以及相应的电导变化后拉伸悬浮。我们发现桥接CNT的碳线的几何结构类似于在石墨烯电极之间获得的碳线中实验观察到的结构。我们显示了通过改变碳丝和CNT之间的桥接位点而不破坏丝来调制电导的能力。通过cumulene线拉伸/伸长与CNT结的稳定性一起观察到的电流调制使其成为分子纳米电子学的机械开关器件的有前途的候选者。
2013-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Deep subwavelength thermal switch via resonant coupling in monolayer hexagonal boron nitride
与即使在深纳米级器件中也可以在相同材料内广泛调制的电导不同，调整单一材料系统或纳米结构内的热导是极具挑战性的，并且需要大规模的器件。这禁止在切换热电流的流动时实现鲁棒的ON/OFF状态。在这里，我们提出了基于三个光子谐振器的谐振耦合的热开关的理论，类比于由源极、栅极和漏极组成的场效应电子晶体管。作为一个材料平台，我们利用极端的可调谐性和低损耗的谐振观察到的单层六方氮化硼（hBN）的介电函数在受控的应变。我们从第一性原理推导了hBN的介电函数，包括考虑声子同位素和非谐声子-声子散射计算的声子-极化激元线宽。随后，我们提出了一种应变控制的hBN基热开关，其在深亚波长纳米结构中调制热导超过一个数量级，对应于98%的ON/OFF对比度。
2020-11-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Electrostatic tuning of bilayer graphene edge modes
本文研究侧电极电势偏移对双层石墨烯带隙边界边缘模式的影响，发现栅极可诱导非保护的双向传播边缘模式，并解释了由此产生的电导不对称性和偏离量子化现象。
2023-09-21 cond-mat.mes-hall
Visualizing Electrical Breakdown and ON/OFF States in Electrically Switchable Suspended Graphene Break Junctions
使用脉冲电击穿技术在悬浮的单层至少层石墨烯装置中形成窄间隙。所得到的器件的电导可以通过施加电压脉冲来编程，其中2.5V~4.5V的电压对应于ON脉冲，并且~8V的电压对应于OFF脉冲。器件的电子显微镜成像显示石墨烯片通常保持悬浮，并且当观察到的间隙大时，器件电导趋于零。开关速率强烈依赖于温度，这排除了纯机电开关机制。在悬浮的石墨烯装置中观察到的这种切换强烈地表明了通过原子运动和/或化学重排的切换机制，并强调了全碳装置与石墨烯电子器件集成的潜力。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interference Blockade in the Conductance of Organic Molecules
采用Landauer方法结合密度泛函方法研究了二苯乙烯分子的{ \em cis/trans}异构体与扶手椅型单壁碳纳米管连接的电导.对于一个给定的电极排列，两种异构体之间的传输显着差异被发现。对于一个给定的异构体，电导可以通过改变分子电极的相对取向的数量级变化。这两种效应都可以用一个简单的、物理上透明的干涉规则来解释，这表明在这样的分子系统中，通过不同的开关机制来进行直接的电导控制。
2002-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum interference of electrons in a ring: tuning of the geometrical phase
我们计算了介观环上直流电导的振荡，同时由与环正交的磁场和电场调谐。振荡依赖于Aharonov-Bohm通量和自旋轨道耦合。它们是由动力学相（包括塞曼自旋分裂）和几何相的混合引起的。通过改变外加电场，电导振荡的几何相位贡献可以从绝热（Berry）状态调整到非绝热（Ahronov-Anandan）状态。为了模拟一个现实的设备，我们还包括在环和接触之间的连接处的非零反向散射，以及电子波函数的随机相位，占由于无序失相。
2005-11-29 cond-mat.mes-hall
GHz Operation of Nanometer-Scale Metallic Memristors: Highly Transparent Conductance Channels in Ag$_{2}$S Devices
研究了惰性金属针尖与Ag薄膜之间形成的纳米结的非线性输运性质。适当制备的样品表现出忆阻行为，具有技术上最佳的导通和关断状态电阻，从而在纳秒时间尺度上实现电阻切换。利用点接触Andreev反射光谱，我们研究了忆阻结的有效体积中的电子输运的性质，表明ON和OFF状态都对应于真正的纳米级、高度透明的金属通道。我们的研究结果表明，银$_{2}$ S纳米结的优点，作为纳米尺度的存储单元与GHz的操作频率。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in Nonuniform Magnetic Fields: Aharonov-Bohm Ring as a Spin Switch
研究了非均匀面内磁场作用下介观环中自旋相关的磁电导。我们发现，通过一个额外的磁通量可以控制自旋极化电子的极化方向，从而在半个磁通量量子处诱导自旋翻转。这种量子干涉效应与所施加的非均匀场的强度无关。我们给出了一维环的解析解释和相应的弹道微结构的数值结果。
2001-10-19 cond-mat.mes-hall
Electron transport across electrically switchable magnetic molecules
研究了由两个磁中心组成的模型磁性分子的电子输运性质，两个磁中心的交换耦合可以通过纵向电场改变。在一般情况下，我们发现一个负微分电导在低温下起源于不同的散射振幅的单重态和三重态。更有趣的是，当分子与引线强耦合且磁中心处的电位降仅弱依赖于磁位形时，我们发现存在一个临界电压V_C，在此电压下电流变得与温度无关。这对应于低温电流噪声中的峰值。在这样的限制下，我们证明了二次电流波动与电导波动和温度之间的乘积成正比。
2009-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling the conductance and noise of driven carbon-based Fabry-Perot devices
我们报告通过碳纳米管法布里-珀罗器件的交流传输。我们发现，调整交流门控的强度诱导交替的抑制和部分复苏的电导干涉图案。对于与系统$Δ$的电平间隔的整数倍匹配的频率，电导保持对外部场无响应。相比之下，在低偏置电压限制的噪声行为，在静态的情况下，只有当频率匹配的水平间距的偶数倍，从而突出其相位灵敏度在量子域中的马车轮效应的表现。
2009-05-12 cond-mat.mes-hall
Electrochemical control of quantum interference in anthraquinone-based molecular switches
利用第一性原理计算，我们分析了最近提出的蒽醌基电化学开关的电子输运性质。由于蒽醌中存在的破坏性量子干涉，但在氢醌分子桥中不存在，观察到几个数量级的鲁棒电导开/关比。一个简单的解释的干涉效应是通过将前线分子轨道转化为本地化的分子轨道，从而获得一个最小的紧束缚模型描述的运输在相关的能量范围内的跳跃通过本地化的轨道。紧束缚模型的拓扑结构由分子轨道的对称性决定，决定了量子干涉的数量。
2010-05-04 cond-mat.mes-hall
Phase Diffusion in Single-Walled Carbon Nanotube Josephson Transistors
研究了单壁碳纳米管与超导电极耦合形成的约瑟夫森结中的电子输运。我们观察到增强的零偏压电导（高达10e^2/h）和显着的次谐波间隙结构的微分电导，这是由超导体/纳米管界面处的多次Andreev反射引起的。这些结的电压-电流特性显示从超导分支到电阻分支的突然切换，具有范围从50 pA到2.3 nA的栅极可调切换电流。在超导支路上观察到的有限电阻和开关电流的大小与基于经典相扩散模型的计算结果吻合得很好。
2007-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrical molecular switch addressed by chemical stimuli
我们证明了苯并双咪唑分子质子化后的电导开关依赖于侧链官能团。质子化的H-取代的分子显示出比中性分子更高的电导（Gpro>Gneu），而对于由氨基-苯基基团横向官能化的分子观察到相反的（Gneu>Gpro）。这些结果被证明在不同的尺度长度：自组装单层，微小的纳米点分子结和单分子。从头计算结果表明，对于H-取代的分子，Gpro>Gneu的结果是由LUMO-HOMO能隙的减小所正确解释的，而对于氨基-苯基官能化的分子，Gneu>Gpro的结果是与HOMO的移动一致的，这降低了费米能级处的态密度.
2020-04-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
On the resilience of magic number theory for conductance ratios of aromatic molecules
如果可以建立简单的指导方针来理解如何利用量子干涉（QI）来控制通过单分子的电流，那么可以快速识别并随后筛选利用室温QI的新功能分子。最近，它被证明，具有芳香族核心的分子的电导率，具有不同的连接到电极，可以使用一个简单和易于使用的“幻数理论”预测。与计数规则和破坏性气的“卷曲箭头”描述相反，幻数理论捕获了许多形式的建设性气，它们可以发生在分子核心中。在这里，我们解决的问题是如何电导率的电子-电子相互作用的影响。我们发现，由于取消相反的趋势，当库仑相互作用和筛选由于电极被打开，电导率是相当有弹性的。因此，定性趋势的电导率与扩展π系统的分子可以预测使用简单的“非相互作用”的幻数表，而不需要大规模的计算。另一方面，对于某些连接性，与非相互作用电导率比的偏差可能是显著的，因此这种连接性对于探测单分子电子输运中的库仑相互作用、连接性和QI之间的相互作用是有意义的。
2019-03-08 cond-mat.mes-hall
Tuning Fano-type resonances in coupled quantum point contacts by applying asymmetric voltages
我们研究了双量子点接触（QPC）器件中的弹道磁输运，该器件由具有嵌入的岛状杂质蚀刻纳米孔的准一维量子线组成，如最近发表的实验[J. C. Chen，Y. Lin，K.- T. Lin，T. Ueda和S. Komiyama，Appl. Phys. Lett. 94，012105（2009）]。我们再现了零场量子化电导，耦合QPC引起的干涉现象，以及在实验中观察到的Ramsauer共振。在有限的磁场中，由于在杂质外围形成局域态和边缘间态共振耦合效应，电导中出现Fano型共振。据预测，Fano型共振可以通过QPC的非对称约束来控制。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall
Tuning Carrier Type and Density in Highly Conductive and Infrared-Transparent (Bi1-xSbx)2Te3 films
Ningbo University（宁波大学）；Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences（中国科学院宁波材料技术与工程研究所）；Army Arms University of PLA（中国人民解放军陆军工程大学）
通过带工程策略，研究了（Bi₁₋ₓSbₓ）₂Te₃薄膜中载流子类型和密度的调节，实现了高电导率和优异的红外透射率，为红外光电设备的应用提供了新方向。
2025-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
