A coherent nanomechanical oscillator driven by single-electron tunnelling
单电子晶体管作为纳米机械谐振器的一部分，代表了电子-声子耦合的极限。虽然它允许快速和灵敏的机电测量，但它也引入了来自电子隧穿的反作用力，随机扰动机械状态。尽管这种反作用的随机性，在强耦合的条件下，它预计将创建自我维持的相干机械振荡。在这里，我们使用振动碳纳米管晶体管的时间分辨测量来验证这一预测。这种机电振荡器与激光器有着有趣的相似之处。单电子晶体管在电偏压作用下作为增益介质，谐振腔作为声子腔。尽管非常规的工作原理，这不涉及受激发射，我们确认，输出是相干的，并证明其他激光行为，包括注入锁定和频率通过反馈变窄。
2019-03-11 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in a resonant tunnel junction coupled to a nanomechanical oscillator
我们讨论了在零温度下，电子通过共振隧道结耦合到纳米机械振荡器的量子输运。利用格林函数方法计算了电子通过强耦合单振子的单点输运性质。我们考虑一个有限的化学电势差之间的右和左的领导。除了点上电子的主共振峰外，我们还发现了由于声子的产生而产生的卫星峰。随着电子和振子之间耦合强度的增加，这些卫星峰变得更加尖锐和显著。我们还考虑了从电子转移到振子的能量。
2008-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Phononic heat transport in nanomechanical structures: steady-state and pumping
我们使用非平衡格林函数的相空间表示研究了纳米机械结构中声子引起的热输运。这种表示占原子的自由度，使其特别适合于小（分子）结系统的描述。我们表明，对于稳态极限，我们的形式主义正确地恢复了启发式朗道热传导耦合到热库的量子相干分子系统。我们发现由于外部周期性驱动器的非稳态热流的一般表达式。在这两种情况下，我们讨论了系统的量子热力学性质。我们将我们的形式主义应用于双原子分子结的情况。
2017-09-25 cond-mat.mes-hall
Single-electron Tunneling with Strong Mechanical Feedback
我们发现，有一个制度的强反馈的纳米机械振荡模式弱耦合到一个单电子隧穿器件。在这种情况下，电流被强烈地修改，而电流噪声在参数上是大的，超过肖特基极限的数量级。这种状态需要纳米机械振荡的高品质因数。
2004-10-15 cond-mat.mes-hall
Phonon cooling of nanomechanical beams with tunnel junctions
我们展示了电子冷却的一维声子模式悬浮纳米线的第一次，使用正常的金属-绝缘体-超导体（NIS）隧道结。实现了电子和声子同时冷却到一个共同的温度。与非悬挂装置相比，在0.1- 0.7K的浴温的整个操作范围内实现了更好的冷却性能。所观察到的低温热输运特性是一致的弹道声子散射在的陶瓷-散装接触作为限制热输运的机制。在实验的最低浴温度$\sim$ 100 mK下，束中的声子和电子都冷却到42 mK，这低于制冷机浴温度。
2009-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pumping and cooling of nanomechanical vibrations generated by Cooper pair exchange
我们考虑一个纳米机电系统组成的碳纳米管悬浮在两个正常的铅和耦合到超导扫描隧道显微镜（STM）的尖端通过真空隧道势垒。将纳米管作为单级量子点处理，结果表明，在超导STM尖端和正常引线之间施加的电压会引起机械子系统的泵送或冷却，这取决于电子流的方向。这两个制度之间的过渡是由纳米管和超导STM尖端之间的隧道耦合的强度和电子能级的相对位置控制的。这种现象是由于一种特定的机电耦合而实现的，这种机电耦合完全由库珀对的量子动力学控制。数值分析了在抽运状态下自持振荡的振幅，得到了在冷却状态下机械子系统的有效温度。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall
GHz nanomechanical resonator in an ultraclean suspended graphene p-n junction
我们展示了弹道石墨烯pn结中的高频机械谐振器。具有两个底栅的全悬浮石墨烯器件在电流退火后表现出弹道双极行为。我们确定的石墨烯质量密度和内置的张力不同的电流退火步骤通过比较测得的机械共振响应的简化膜模型。我们一致地发现，在最后的退火步骤之后，质量密度与纯石墨烯的预期密度相当。在具有高内建张力但仍具有尺寸为3 $\times$ 1 $μm^{2}$的宏观尺寸的石墨烯膜中，在最终电流退火步骤之后观察到1.17 GHz的记录共振频率。我们进一步比较了在单极与双极制度中的一个测量的谐振响应。值得注意的是，共振信号在双极区被强烈增强。这种增强部分地由出现在双极区中的法布里-珀罗共振引起，并且还可能由在微波照射下在石墨烯pn结中非常明显的光电效应引起。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing the charge of a quantum dot with a nanomechanical resonator
我们利用碳纳米管的机械运动作为量子点上平均电荷的探针。共振频率和品质因数的变化由机械振荡期间量子点上的平均电荷的变化确定。而平均电荷又受到栅极电压、偏置电压和势垒到引线的隧道速率的影响。在偏置电压超过由于隧道耦合而导致的展宽时，谐振频率和品质因数显示出作为栅极电压的函数的双谷。我们发现，在库仑峰处增加流过CNT的电流不会增加阻尼，但实际上会降低阻尼。使用与能量相关的隧道速率的模型，我们得到定量的实验观察和模型之间的协议。我们从理论上比较了不同的单电子诱导的非线性的贡献，并表明，只有一项是显着的Duffing参数和模式耦合参数。我们还提出了额外的测量，支持我们开发的模型：调整隧道势垒的量子点的领导给出了一个200倍的品质因数下降。通过CNT量子点的激发态的单电子隧穿也改变了量子点上的平均电荷，导致谐振频率的降低。在Fabry-Pérot机制中，没有电荷量子化导致没有谐振频率骤降的弹簧行为，例如，可以使用纳米机械谐振器来探测从量子化到连续电荷的转变。
2012-10-09 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum effects in a strongly driven nanomechanical resonator
研究了纳米机械悬臂梁在周期性外力驱动下的非线性响应。因此，基横模的振幅表现得像一个受驱动的非谐势中的弱阻尼量子粒子。利用Born-Markovian主方程，计算了不同驱动频率下的基模振幅。在非线性区域，我们观察到相应的经典模型中不存在的共振。它们被证明是与共振多声子激发。此外，我们确定在动态诱导的有效势的共振隧穿。
2005-05-27 cond-mat.mes-hall
Controllable Coupling between Flux Qubit and Nanomechanical Resonator by Magnetic Field
我们提出了一种将纳米机械谐振器的量子化模式耦合到超导约瑟夫森结（或相位滑移）通量量子比特回路中的持续电流的有源机制。该耦合由外部耦合磁场独立控制。整个系统在强耦合极限下形成了一种新的固态腔量子电动力学（QED）结构。该结构可用于演示量子光学现象和相干操纵量子比特进行量子信息处理。这种耦合机制适用于更一般的超导约瑟夫森结系统是多能级系统的情况，并讨论了实验实现中的实际问题。
2007-03-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneously Symmetry-Broken Current in Coupled Nanomechanical Shuttles
我们研究了隧道耦合双电荷穿梭的输运和动力学性质。两个梭的振荡频率被锁模到所施加的电压频率$ω$的整数倍。我们发现，左/右对称的双梭可能会产生直接的净电流，由于参数不稳定性引起的运动。在$ω=Ω_{0}/(2j-1)$附近出现击穿直流，（$j=1,2,...$），其中$Ω_{0}$是两个梭的相对运动的修饰共振频率。
2006-10-11 cond-mat.mes-hall
Cooling of nanomechanical vibrations by Andreev injection
考虑了一个由碳纳米管构成的纳米机电弱连接，该弱连接位于两个超导导线之间的间隙中的两个正常电极之间。纳米管被视为一个可移动的单能级量子点，其中的位置依赖的超导序参量诱导由于库珀对隧穿。我们发现，电子隧穿过程显着影响的机械子系统的状态。我们发现，在电极之间施加的电压的给定方向上，机械子系统的稳态具有波尔兹曼形式，其有效温度取决于器件的参数。当这发生时，有效温度可以达到显著小的值（冷却效应）。我们还表明，纳米管的波动强烈影响通过系统的直流电流。后者可用于在实验中探测预测的效果。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall
Intrinsic dissipation in nanomechanical resonators due to phonon tunneling
现有技术的纳米机械谐振器呈现出品质因数Q ~ 10^3 - 10^5，其远低于可以从微机械谐振器的行为天真地外推的那些品质因子。我们分析的耗散机制，出现在纳米机械梁结构，由于梁和它的支持之间的介观声子隧穿（称为夹紧损失）。我们推导出环境力谱密度，它决定了给定共振的量子布朗运动。我们的处理是有效的低频率，并提供了领先的贡献，在纵横比。这产生了Q值的基本限制，其由简单的标度律描述，并且与最先进的实验结构相关。在这种情况下，对于0.1-1GHz范围内的谐振频率，虽然这种耗散机制可以限制弯曲谐振器，但发现对于扭转谐振器可以忽略不计。在无结构3D支撑的情况下，相应的环境谱密度对于弯曲谐振器是欧姆的，对于扭转谐振器是超欧姆的，而对于2D平板支撑，它们产生1/f噪声。此外，类似的结果建立的情况下，悬浮的半导体单壁碳纳米管。最后，我们提供了一个一般表达式的频谱密度，允许我们的治疗扩展到其他几何形状，并说明其使用，将其应用到一个微型环形。我们的分析是相关的高精度测量的应用程序和探测量子效应在宏观力学自由度的前景。
2008-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shot Noise in Magnetic Tunnel Junctions: Evidence for Sequential Tunneling
我们报道了在单个磁性隧道结中亚泊松散粒噪声的实验观察，表明了隧道势垒内杂质水平隧穿的重要性。对于弱零偏置异常的电导结，法诺因子（归一化散粒噪声）取决于被增强的铁磁电极的反平行排列的磁配置。我们提出了一个模型的顺序隧穿通过顺磁和顺磁杂质水平内的隧道势垒定性解释的意见。
2007-01-16 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Magnetoresistance of Helimagnet Tunnel Junctions
我们从理论上研究了正常金属/螺旋多铁性/铁磁异质结中的角向和自旋相关输运。我们发现了隧道各向异性磁电阻（TAMR）效应，由于在隧道结中的螺旋磁秩序和有效的自旋轨道耦合诱导的拓扑结构的本地化磁矩的多铁性间隔。由于磁电耦合，预测的TAMR效应可由外部电场有效地控制。
2010-02-01 cond-mat.mes-hall
Statistics of electron tunneling in normal tunnel junctions
考虑电路（环境）效应，用解析和数值方法研究了正常隧道结中电子隧穿的统计特性。对于任意时间的观测，已经发现了完整的计数统计，以及电压和相位的完整统计。理论分析是基于经典的主方程，而数值模拟采用标准的蒙特卡罗方法。
2006-04-20 cond-mat.mes-hall
Spin torque from tunneling through impurities in a magnetic tunnel junction
我们计算了磁性隧道结中杂质的连续隧穿对自旋转移力矩的贡献。对于具有弱极化铁磁接触的结，发现转矩在由铁磁接触的磁化所跨越的平面中并且与$\sin θ$成比例，其中$θ$是磁矩之间的角度。如果极化较大，则扭矩获得显著的面外分量和对$θ$的不同依赖性。
2009-07-31 cond-mat.mes-hall
Coherent Signal Amplification in Bistable Nanomechanical Oscillators by Stochastic Resonance
随机共振是一个反直觉的概念[1，2];将噪声添加到噪声系统中会导致其响应的相干放大。随机共振最初被认为是冰河时代周期性重现的一种机制，现已在各种宏观物理系统中发现双稳态激光器[3]，SQUID [4，5]，磁弹性带[6]和神经生理系统，如蟋蟀[7]和小龙虾[8]中的受体。虽然随机共振作为相干信号放大的一种机制非常重要，但在纳米尺度系统中还没有观察到随机共振。在这里，我们报告的随机共振的观察，在可控制的高速纳米机械存储单元的实现中可以发挥重要作用的纳米机械硅振荡器。我们的纳米机械系统被激发成动态的双稳态状态，并被调制以诱导可控的开关;白噪声的加入显示出信号强度的显着放大。纳米机械系统中的随机共振为探索宏观量子相干性和隧穿以及控制纳米级量子系统以最终用作鲁棒量子逻辑器件铺平了道路。
2006-03-06 cond-mat.mes-hall
Oblique and asymmetric Klein tunneling across smooth NP junctions or NPN junctions in 8-Pmmn borophene
电子和空穴在量子结构中的隧穿在研究材料和相关器件的输运性质中起着至关重要的作用。8-PMmn硼化物是一种新的二维狄拉克材料，具有倾斜的狄拉克锥和手征各向异性的无质量狄拉克费米子。我们发展了传输矩阵方法来研究无质量费米子穿过8-Pmmn硼化物的光滑NP结和NPN结的Klein隧穿。像8-Pmmn硼化物的尖锐NP结一样，倾斜的狄拉克锥诱导倾斜的克莱因隧穿。理想透射与垂直入射的角度为20.4度，这是由8-Pmmn硼化物的哈密顿量确定的常数。对于NPN结，在相图中存在克莱因隧穿的分支。我们发现载流子的手征性和各向异性导致了非对称的Klein隧穿。此外，我们还发现了NPN结中与Klein隧穿有关的电阻振荡。人们可以分析电阻的模式，并通过实验验证不对称克莱因隧穿的存在。
2021-08-04 cond-mat.mes-hall
Charge Tunneling Rates in Ultrasmall Junctions
1.导言2.环境描述3。单隧道结的电子隧穿速率4.电磁环境的例子5.约瑟夫森结中的隧穿率6.双结单电子晶体管7.微观基础
2005-08-30 cond-mat.mes-hall
Ground-state cooling of a carbon nanomechanical resonator by spin-polarized current
研究了由两个铁磁体接触的悬浮碳纳米管量子点实现的量子力学谐振器的非平衡稳态。由于自旋-轨道相互作用和/或外部磁场梯度，点上的自旋直接耦合到弯曲本征模。因此，纳米机械运动引起隧穿电子的非弹性自旋翻转。有限偏置电压下的自旋极化电流导致机械模式的加热或主动冷却。我们表明，最大的冷却是在共振输运时，两个点之间的能量分裂的相反的自旋等于振动频率。即使对于弱的电子谐振器耦合和中等的极化，我们也可以用引线的温度（例如，$T=10ω$）实现基态冷却。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
Observation of fluctuation-induced tunneling conduction in micrometer-sized tunnel junctions
采用电子束光刻技术制备了微米级Al/AlO $_{x}$ /Y隧道结。薄（$\approx$ 1.5- 2 nm厚）绝缘AlO $_{x}$层通过O $_{2}$辉光放电生长在Al基极的顶部。在1.5 ~ 300 K的宽温度范围内测量了零偏压电导$G(T)$和结的电流-电压特性。除了在低- $G$结中观察到的直接隧穿传导机制之外，高- $G$结还揭示了一种独特的电荷传输过程，该过程通过短纳米收缩表现出热波动诱导的隧穿传导（FITC）。我们归因于实验实现的FITC机制起源于“热点”（不完整的针孔）的形成在AlO $_{x}$层由于大的结势垒界面粗糙度。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall
Spin transfer torques in magnetic tunnel junctions
本章对磁性隧道结中的自旋转移矩进行了综述。在第一部分中，我们提出了一个概述的实验和理论研究，解决在磁性隧道结电流感生磁化激发。最显着的结果，并讨论了主要的可观察到的特性。最后对铁磁体中的自旋转移机制进行了描述。在第二部分中，发展了非晶势垒磁性隧道结中自旋输运的量子描述。自旋相关的反射，以及电子入射和自旋过滤的障碍的作用进行了说明。我们表明，这些机制引起的特定性质的自旋转移隧道结中，非常不同的金属自旋阀的情况下。在第三部分中，我们导出了磁性隧道结中自旋转移的理论观测特征，并讨论了这些结果的有效性，并与最近的实验结果进行了比较。为了结束本章，我们研究了半金属隧道结中的自旋转移机制，期望模仿MgO基磁性隧道结。
2008-02-26 cond-mat.mes-hall
Influence of image forces on the electron transport in ferroelectric tunnel junctions
研究了镜像力对铁电隧道结电导的影响。我们发现镜像力的影响是双重的：i）在非零偏压下，镜像力增强了对称隧道结中由于极化滞后引起的电阻效应; ii）镜像力产生了由于铁电势垒介电常数滞后引起的电阻效应。研究了铁电隧道结电导随温度的变化关系，发现镜像力导致电导随温度的强烈变化。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
Characterization of single-molecule pentanedithiol junctions by inelastic electron tunneling spectroscopy and first-principles calculations
我们研究了戊二硫醇分子结形成的断裂结技术与扫描隧道显微镜在低温下。利用非弹性电子隧穿谱和第一性原理计算，研究了结对弹性形变的响应。我们表明，这一过程使得详细的分子结的表征成为可能。特别是，我们的研究结果表明，隧道发生在一个单一的分子。
2010-01-14 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit induced anisotropy in the tunneling magnetoresistance of magnetic tunnel junctions
研究了自旋轨道相互作用对磁性隧道结隧穿磁电阻的影响。建立了一个模型，在该模型中，实验观察到的各向异性隧穿磁电阻（TAMR）的二重对称性源于Dresselhaus和Bychkov-Rashba自旋轨道耦合之间的干涉.偏压引起的Bychkov-Rashba自旋轨道耦合强度的变化可以导致TAMR的反转。理论计算与在外延Fe/GaAs/Au隧道结中观察到的TAMR符合得很好。
2007-05-20 cond-mat.mes-hall
Tunneling current spectroscopy of a nanostructure junction involving multiple energy levels
采用多能级Anderson模型模拟了具有任意数量单粒子能级的纳米结构隧道结系统。利用非平衡格林函数方法，对隧道电流进行了理论研究。得到了谱函数的闭合形式，并利用它分析了双势垒结中量子点或分子的复杂隧穿电流谱。我们还发现，当考虑到与相邻量子点的库仑相互作用时，在量子点隧道结中可以观察到负微分电导。
2007-02-05 cond-mat.mes-hall
Quantum Tunneling of the Magnetic Moment in the S/F/S Josephson ${\bm φ}_{\bf 0}$-Junction
我们表明，S/F/S约瑟夫森$φ_0$结允许检测宏观量子隧穿和量子振荡的磁矩通过测量交流电压在结。得到了与超导序参量相互作用重正化的隧道劈裂的精确表达式。它表明，磁隧穿可能成为冻结在一个足够大的$φ_0$。计算了有限欧姆电阻引起的磁矩量子振荡的品质因数。结果表明，在$φ_0$ -结中的磁隧穿率可以由超导电流控制，而不需要磁场。
2016-01-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic field-enhanced spin filtering in rare-earth mononitride tunnel junctions
自旋过滤隧道结基于通过铁磁绝缘体的能带结构的交换分裂控制的上下自旋电子的选择性隧穿。因此，可以通过调节隧道势垒的交换强度来调谐自旋过滤器效率。我们已经观察到，磁场和偏置电压（电流）可以用来调节交换强度，从而自旋过滤器的效率与铁磁DyN和GdN隧道势垒隧道结。在具有DyN势垒的隧道结中，我们在11 K下获得了由于小的交换分裂（$ E_{ex}$）$\approx$ 5.6 meV的势垒高度（$Φ_0$）$\approx$ 60 meV的隧穿电子的$\sim$ 37 $\%$自旋极化。巨大的自旋过滤效率$\sim$ 97 $\%$被发现与GdN势垒的隧道结由于较大的$E_{ex}$ $\approx$ 47 meV。在存在施加的磁场的情况下，由于磁场依赖的交换分裂$ E_{ex}(H)$，势垒高度可以进一步分裂。在有磁场的情况下，DyN隧道结的自旋过滤效率可提高到$\sim$ 87 $\%$.这些隧道结的电和磁场调谐自旋过滤器效率为这些具有附加功能的器件的实际应用提供了机会。
2015-07-20 cond-mat.mes-hall
Shot Noise of a Tunnel Junction Displacement Detector
我们从量子力学的角度研究了耦合到纳米机械振荡器的隧道结的电流噪声随频率的变化。直流和交流电压偏置的情况下被认为是固有振荡器阻尼的影响。振荡器的动态特性可以导致散粒噪声中的大特征，即使振荡器-隧道结耦合太弱而不能在平均电流中产生可感知的特征。此外，振荡器对散粒噪声的修正不能完全用波动电导的简单经典图像来解释。
2004-05-28 cond-mat.mes-hall
Quantum Phase Transitions in Dissipative Tunnel Junctions
研究了耗散隧道结的Ueda-Guinea模型。该模型考虑了与单电子隧穿相关的终态效应。量子相变出现，标志着绝缘（库仑阻塞）和导电相之间的边界。该系统进行了分析，大N技术，自洽谐波近似，和蒙特卡罗方法。
2003-01-21 cond-mat.mes-hall
Tunneling Magneto-Thermopower in Magnetic Tunnel Junctions
对磁性隧道结的热致自旋输运进行了理论研究。分析了隧道磁电阻的Slonczewski模型（及其极限情形Julliere模型）的热模拟，得到了结热电势和隧道磁热电势（TMT）的解析表达式。的分析模型进行了测试数值的特殊情况下的Al $_2$ O $_3$为基础的MTJ，我们分析的热电势和TMT的相对磁化方向的依赖关系，以及对势垒的高度和厚度。我们发现，在一定的势垒高度TMT消失，分离的区域的积极和消极的TMT。作为它的电学原型，这个热自旋输运模型应该作为一个唯象的基准分析实验和第一性原理计算的热功率在磁性隧道结。该解析表达式可作为利用结铁磁体的{ \it ab initio}能带结构数据对结的磁热电势的初步估计。
2013-10-29 cond-mat.mes-hall
Pinhole and tunneling conduction channels superimposed in magnetic tunnel junction: results and inferences
在氧化锰基隧穿器件中，研究了弹道沟道对磁隧道结隧穿导电沟道的影响。在具有针孔纳米接触的磁性隧道结中，在很宽的温度范围内观察到磁阻反转。隧道磁电阻在较高的偏压和温度下发生符号变化。这一现象归因于平行导电通道的形成，该平行导电通道由穿过针孔接触的自旋守恒弹道输运和穿过绝缘间隔层的自旋极化隧穿组成，其中针孔接触的透射概率接近于1，而绝缘间隔层的透射率较弱。这些结果似乎解决了关于铁磁纳米接触中的弹道磁阻的争议，并确立了弹道磁阻确实存在，即使先前的结果归因于磁致伸缩和静磁力相关的伪影。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall
Tunnel junction as a noise probe
本文从理论上研究了噪声对隧道结$IV$曲线低偏压部分的影响。分析了高阻环境中附加结的散粒噪声对库仑阻塞约瑟夫森结的影响。散粒噪声的奇矩不对称性导致约瑟夫森结的$IV$曲线不对称。在通过噪声结的高电流下，$IV$曲线对电子计数统计非常敏感。该理论是广义的另一种类型的噪声（相位噪声的单色交流输入），在一个正常的库仑阻塞隧道结。分析了散粒噪声对超导约瑟夫森结在低阻抗环境中的$IV$曲线的影响。从这个效应中，可以获得关于电子隧穿导致散粒噪声的结所需的时间的信息。总之，分析表明，隧道结的$IV$曲线的低偏压部分可以是各种类型的噪声的敏感探针。
2005-09-12 cond-mat.mes-hall
Comment on "Influence of image forces on the electron transport in ferroelectric tunnel junctions"
Udalov和Beloborodov在最近的论文[Phys. Rev. B 95，134106（2017）; Phys. Rev. B 96，125425（2017）]中报告了图像力对铁电隧道结电导的强烈影响。特别是，作者指出，有增强的电阻效应，由于在对称隧道结在非零偏置的极化滞后。这一猜想似乎是一个突破-常识是相当大的影响，线性过电压偏置，只发生在非对称结。我们发现，图像力对铁电隧道结电导的影响是高度高估，由于忽略了特征铁电弛豫和电子隧穿时间之间的差异。我们认为，显着增强的电阻效应，从图像的力量，由于极化滞后在对称隧道结在非零偏压可能只会观察到通过势垒的慢电子隧穿。这同样适用于具有铁电势垒的磁性隧道结，也由Udalov等人考虑：对于典型的电子隧穿时间，由于图像力，磁电效应没有显著增加。Udalov和Beloborodov完全错过了自20世纪50年代以来像力理论的发展，他们忘记了电子在凝聚态物质中的运动速度比原子快得多。我们强调，考虑电荷隧穿的动力学效应可以带来新的见解铁电隧道结的物理。
2018-09-10 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Pseudospin Tunneling in Two-Dimensional Black Phosphorus Junctions
研究了少层黑磷（BP）的赝自旋结构对横向BP结带间隧穿性质的影响。我们发现，带间隧穿是严重依赖于结的方向，因为各向异性的赝自旋结构的BP。当BP的扶手椅方向垂直于界面时，入射和透射载流子的赝自旋几乎对齐，使得带间隧穿非常有效，类似于石墨烯中的克莱因隧穿。然而，当Z字形方向是正常的接口，带间隧穿被抑制错位赝自旋。我们还研究了带隙反转BP的电子结构的特点是由两个狄拉克锥结。在这种情况下，谷间隧穿被禁止的动量守恒或赝自旋失配，而谷内隧穿是克莱因样的结方向无关。这些结果为利用BP和其他赝自旋材料开发高性能器件提供了基础。
2021-09-02 cond-mat.mes-hall
Engineering tunnel junctions on ballistic semiconductor nanowires
纳米线器件的典型测量依赖于端到端测量来揭示介观现象，例如量子化电导或库仑阻塞。然而，创建纳米级隧道结允许人们直接测量其他属性，如态密度或电子能量分布函数。在本文中，我们演示了如何实现均匀的隧道结的InSb纳米线，其中低侵入保存纳米线中的弹道输运。隧道结的效用是通过使用超导隧道探针，揭示非平衡性质的InSb纳米线的开放量子点制度的测量证明。在InSb纳米线上制造高质量隧道结的方法适用于其他III-V族纳米线，并允许新的工具来表征局域态密度。
2019-04-30 cond-mat.mes-hall
Characterization of All-Chromium Tunnel Junctions and Single Electron Tunneling Devices Fabricated by Direct-Writing Multilayer Technique
本文报道了用不同的直写多层膜技术制备的Cr/CrO_x/Cr隧道结和SET晶体管的制备和性能分析。在所有情况下，CrOx隧道势垒都是在环境条件下在空气中形成的。从单结的实验，有效的势垒高度和厚度的值。对于Cr/CrO_x/Cr SET晶体管，我们使用扫描透射电子显微镜对Si_3N_4膜衬底进行电子束曝光，获得了17 x 60 nm ^2的最小结面积。我们讨论了晶体管样品的电性能以及它们的噪声行为。
1999-07-06 cond-mat.mes-hall
Band-pass superlattice magnetic tunnel junctions
自旋电子学领域的重大科学和技术进展是基于三层磁性隧道结器件，其主要依赖于单势垒隧穿的物理学。虽然技术上相关的设备已经原型化，但单势垒隧穿的物理特性对磁性隧道结器件的性能造成了最终的限制。在这里，我们提出了一个新的路线走向高性能的磁性隧道结，使电子模拟的光学现象，如抗反射和法布里-珀罗共振。我们提出的器件的功能抗反射使超晶格异质结构夹在固定和自由铁磁体的磁性隧道结结构。我们的预测是基于非平衡格林函数自旋输运形式主义耦合自洽的Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski方程。由于在带通超晶格磁性隧道结器件中的带通自旋过滤的物理性质，与传统的三层磁性隧道结器件相比，我们展示了隧道磁阻（TMR $\approx5\times10^4\%$）的超高提升和近92%的自旋转移矩切换偏置抑制。我们合理化即兴自旋转移扭矩开关通过分析Slonczewski自旋电流传输谱。这里提出的概念的证明可以导致下一代自旋电子器件设计收获超晶格异质结构的丰富物理和利用自旋电子光学现象的类似物。
2019-11-13 cond-mat.mes-hall
Primary tunnel junction thermometry
我们描述的概念和实验演示的基础上，一个单一的隧道结嵌入在四个阵列的结的四探针测量的主要测温。我们表明，在这种配置中，随机样本的具体和环境相关的错误可以避免。该方法将温度与玻耳兹曼常量直接联系起来，为今后温度的定义和正式温标的实现奠定了基础。
2008-08-01 cond-mat.mes-hall
Tunable Spin Seebeck Diode with Magnonic Spin Tunneling Junction
本文从理论上研究了任意磁化方向的磁振子自旋隧道结中由自旋塞贝克效应引起的自旋波自旋电流。我们表明，MSTJ的功能作为一个\textit{tunable}自旋塞贝克二极管，其中隧道自旋电流可以打开和关闭，通过控制磁化方向的高效率。
2018-11-03 cond-mat.mes-hall
Construction of van der Waals magnetic tunnel junction using ferromagnetic layered dichalcogenide
我们研究了铁磁层状二硫属化合物Fe0.25TaS2的微机械剥离和范德华（vdW）组装。在Fe 0.25TaS2的Fe插层平面处的vdW层间耦合允许薄片的剥离。通过干转移方法在解理晶体表面之间构建了vdW结。我们观察隧道磁阻在所得到的结下施加垂直于平面的外部磁场，证明通过VDW结的铁磁层状材料之间的自旋极化隧穿。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Quantum fluctuations of the current in a tunnel junction at optical frequencies
我们通过探测频率为$ν<eV/h$的光子，研究了偏置隧道结发射红外辐射的起源机制。为了解决该状态，偏置电压$V$超过1伏，并且隧道势垒的电势分布被驱动远离其平衡态。因此，结的$I(V)$特性是强非线性的。在光学频率下，通过结的输运不能简单地用直流电流来表示，并且电流波动不再由波动耗散关系来描述。考虑到能量和电压的依赖关系的隧道结的传输在Landauer-Büttiker散射的方法，我们实验证明，光子发射的结果从隧道势垒内的电流的波动。
2017-11-02 cond-mat.mes-hall
Combination of equilibrium and non-equilibrium carrier statistics into an atomistic quantum transport model for tunneling hetero-junctions
隧穿异质结（THJ）通常在靠近隧道结的区域产生限制态，这显著影响其输运性质。这种效应的精确数值模拟需要结合通过隧道结的非平衡相干量子输运，以及由诱导量子阱中的强散射引起的准平衡统计。在这项工作中，提出了一种新的原子模型，包括这两个影响：在THJ周围的区域和相干隧穿的强散射。新模型与氮化物THJ的实验测量结果相当吻合，为THJ基器件的性能预测和设计提供了一个有效的工程工具。
2017-02-04 cond-mat.mes-hall
Cooper pair tunneling in junctions of singlet quantum Hall states and superconductors
我们提出了一个霍尔条和超导铅的隧道结，观察到单重分数量子霍尔边缘态的库珀对隧穿。这些隧道结提供了一种自然的手段，提取的自旋极化和状态的填充因子的精确信息。其中一个装置的低能量区由一个新的量子纠缠不动点控制。
2004-12-23 cond-mat.mes-hall
Laterally proximized aluminum tunnel junctions
这封信介绍了一种新技术，使使用高品质的氧化铝隧道势垒与正常的金属电极在低温下制造的结的实验。利用反邻近效应，通过与正常金属电极的干净横向连接来降低铝点的超导电性。为了证明这种方法的有效性，完全正常状态的单电子晶体管（SET）和正常的金属-绝缘体-超导体（NIS）结应用接近铝结制造。的交界处的运输特性是类似的，从标准的理论模型，定期SET和NIS交界处。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall
Damping and decoherence of a nanomechanical resonator due to a few two level systems
我们考虑一个量子模型的纳米机械弯曲梁谐振器与浴包括几个阻尼隧穿二能级系统（TLS）的相互作用。与谐振器与欧姆自由振荡器浴双线性相互作用（例如，建模箝位损耗）相比，机械谐振器阻尼是振幅相关的，而机械位置状态的量子叠加的退相干仅微弱地依赖于它们的空间分离。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunnel magnetoresistance and temperature related effects in magnetic tunnel junctions with embedded nanoparticles
在量子弹道模型的范围内，计算了嵌入纳米颗粒的磁性隧道结的隧道磁电阻随温度的变化关系。在双势垒方法范围内模拟了电子通过NP的隧道传输，并将其集成到磁点状接触模型中。详细探讨了谐振TMR条件和温度影响。此外，在近藤温度附近的铅-隧穿细胞-铅模型的范围内，讨论了温度诱导共振条件的可能原因。我们还发现，重新分配的电压降变得至关重要，在这个模型中。此外，直接隧穿在总隧穿厚度达5-6 nm的量子系统中起主导作用，并且不可忽略。因此，库仑阻塞模型不能解释近藤诱导的纳米尺寸隧道结中的TMR异常。
2016-03-25 cond-mat.mes-hall
Carbon Nanotube Based Magnetic Tunnel Junctions
对碳纳米管磁性隧道结中的自旋相干量子输运进行了理论研究。自旋阀效应被发现的金属，扶手椅管，与磁导比范围高达20%。由于纳米管结的有限长度，传输由谐振传输主导。磁性隧道结被发现具有明显不同的传输行为取决于管的长度是否与3N+1规则相称，其中N是沿着纳米管长度的基本碳重复单元的数量。
2000-02-13 cond-mat.mes-hall
Superpoissonian shot noise in organic magnetic tunnel junctions
有机分子最近已经彻底改变了制造新的自旋电子器件的方法。尽管进行了大量的研究，但隧穿电子通过有机势垒的统计数据仍然不清楚。在这里，我们研究电导和散粒噪声在磁性隧道结与PTCDA障碍几纳米厚。对于结中的电子隧穿制度，与磁阻比在10和40\%之间，我们观察到superpoissonian散粒噪声。的Fano因子超过1.5-2倍的最大值报告的磁性隧道结与无机障碍，表明自旋相关的聚束隧穿。我们解释了我们的主要研究结果的模型，其中包括隧道通过两个级别（或多级）系统，起源于界面键的PTCDA分子。我们的研究结果表明，当电子隧穿有机势垒时，界面在控制散粒噪声中起着重要的作用。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through a C60 molecular junction in liquid environment
我们目前的电子输运测量通过巯基化的C $_{60}$分子在液体环境中。使用每个分子的单个锚定基团将分子放置在机械可控的断裂连接内。当改变C $_{60}$修饰的结的电极间隔时，我们观察到电导迹线中的峰。如在两种不同溶剂中的测量所示，曲线的形状受到结的环境的强烈影响。在一个简单的共振隧穿模型的框架下，我们可以提取控制结的输运性质的电子隧穿率。
2005-07-12 cond-mat.mes-hall
Strain sensing with sub-micron sized Al-AlOx-Al tunnel junctions
我们展示了一种局部应变传感方法的纳米结构的基础上的金属铝隧道结与AlOx障碍。在薄氮化硅膜的顶部上制造结，该膜用附接到刚性悬臂的AFM尖端致动。响应于所施加的应变（应变计因子），观察到隧穿电阻的大的相对变化，高达值37。这有助于低至~10^{-7}的局部静态应变变化测量。
2009-06-23 cond-mat.mes-hall
Tunneling magnetoresistance of Fe/ZnSe (001) single- and double-barrier junctions as a function of interface structure
在这篇文章中，我们计算了自旋相关的弹道和相干输运通过外延Fe/ZnSe（001）简单和双磁隧道结与两种不同的界面终端：Zn终止和Se终止。的结的电子结构是由第二近邻{ \it spd}紧束缚哈密顿参数化为{ \it从头计算能带结构，而电导和隧道磁阻计算内Landauer的形式主义。计算是在零偏置电压下进行的，并且是能量的函数。我们显示和讨论的界面结构上的自旋相关的运输通过简单和双隧道结的影响。
2008-10-02 cond-mat.mes-hall
Spin current through a tunnel junction
我们推导了自旋电流通过隧道势垒的多体格林函数的表达式。自旋电流有两个贡献。一个可以与角动量转移的自旋极化电荷电流穿过结。如果在隧道结的两侧上存在由于自旋累积或铁磁有序而导致的磁矩，则存在与磁矩之间的交换耦合相关的第二贡献。
2004-11-22 cond-mat.mes-hall
