Coherent Charge Transport in Ballistic InSb Nanowire Josephson Junctions
InSb超导-超导混合器件是研究Majorana模和固态器件拓扑量子计算的理想器件。弹道，相位相干超导纳米线混合器件的实验实现是工程拓扑超导电子学的必要一步。在这里，我们报告的低温传输研究约瑟夫森结设备制作的InSb纳米线生长的分子束外延，并提供了明确的证据，相位相干，弹道电荷传输通过纳米线的交界处。我们证明，我们的设备显示门可调接近诱导的超电流和多个Andreev反射的差分电导的清晰签名，表明在交界处的相位相干传输。我们还观察到周期性调制的临界电流，可以与纳米线中的弹道输运制度的法布里-珀罗干涉。我们的工作表明，通过分子束外延生长的InSb纳米线具有优良的材料质量，由这些纳米线制成的混合超导器件对于研究物质拓扑态的新物理和拓扑量子电子学的应用是非常理想的。
2016-04-06 cond-mat.mes-hall
Photoinduced current in molecular conduction junctions with semiconductor contacts
我们提出了一种新的方法，通过分子结，它绕过了几个障碍，实验实现光学操纵的纳米电子学在以前的文献中指出的运输的相干控制。该方法是基于应用本征半导体接触和低于半导体带隙的光频率。它依赖于一个简单而通用的概念，即通过电磁场驱动分子桥的偶极对分子能级进行可控的光子复制。我们预测了诱导隧穿的相干破坏效应，扩展了隧穿相干破坏的某些效应。我们的研究结果说明了半导体接触的光电流相干控制的潜力。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Symmetry-dependent electron-electron interaction in coherent tunnel junctions resolved by zero bias anomaly measurements
我们提供了确凿的实验证据，零偏置异常的磁隧道结（MTJ）的微分电阻是由于电子-电子相互作用（EEI），澄清了一个长期存在的问题。现在通过在低至0.2 K的低温下进行测量，并将交流测量电压降低至0.06 mV，可以排除导致混淆的磁振子效应。电导的归一化变化与$\ln{(eV/k_{B}T)}$成比例，这与描述由于EEI导致的态密度降低的Altshuler-Aronov隧穿理论一致，但与磁性杂质散射不一致。$\ln{(eV/k_{B}T)}$依赖性的斜率是对称依赖性的：对于具有对称滤波的相干隧道结，P和AP状态的斜率是不同的，而对于没有对称滤波的相干隧道结（非晶势垒），P和AP状态的斜率几乎相同。这一发现对于验证寻找新的相干隧穿结的对称性保持滤波，以及探测和分离其他关联系统中不同对称性的电子Bloch态具有重要意义。
2014-10-17 cond-mat.mes-hall
Superconducting tunnel junction fabrication on three-dimensional topography via direct laser writing
超导结广泛应用于从量子信息科学和传感到固态冷却的众多应用中。传统上，此类器件必须使用标准光刻技术在平坦衬底上制造。在这项研究中，我们展示了一个高度通用的方法，允许超导结上制造一个更复杂的地形。它基于无掩模直接激光写入（DLW）双光子光刻，允许在3D空间中写入。我们表明，高品质的正常金属-绝缘体-超导体（NIS）隧道结可以制作在一个20 $μ$ m高的三维地形顶部。结合更先进的抗蚀剂涂层方法，这种技术可以允许亚微米器件制造几乎任何类型的地形在未来。
2020-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent Destruction of Coulomb Blockade Peaks in Molecular Junctions
在库仑阻塞机制下研究了单分子结中的相干电子输运。传输相位和概率计算与各种接触对称性的交界处。一个戏剧性的抑制的库仑阻塞峰预测的交界处的多个原子轨道的分子耦合到一个单一的电极，虽然充电步骤不受影响。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Coherent Josephson thermodynamic cycles
超导体/正常金属/超导体约瑟夫森结是一个相干电子系统，其热力学熵取决于弱连接两端的温度和相位差。在这里，利用热孤立系的相-温度热力学图，我们认为，当在等熵过程中使跨结的相降从0到$π$时，可以实现冷却效果。我们表明，等熵冷却可以增强与适当选择的几何和电参数的交界处，即通过增加超导和总结体积之间的比率。我们提出了广泛的数值计算，使用准经典格林函数方法的短结，我们将它们与分析结果进行比较。有趣的是，我们证明了相一致的热力学循环可以通过结合作用于弱链接的等熵和等相过程来实现，从而设计热机器（如发动机和冷却系统）的相干版本。因此，我们评估它们的性能和冷却循环中可达到的最低温度。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall
Excitation and coherent control of magnetization dynamics in magnetic tunnel junctions using acoustic pulses
实验研究了飞秒激光诱导声表面波驱动下磁性隧道结中的磁化动力学。声脉冲通过磁致弹性耦合在磁性隧道结的自由层中引起磁化旋进。旋进的频率和幅度显示出对所施加的磁场和激光激发位置的显著依赖性。比较声波引起的进动频率与由电荷电流和微磁模拟引起的进动，我们确定了空间非均匀磁化模式本地化的边缘区域附近的光致磁化动力学负责。实验方案甚至允许我们使用两个声脉冲相干地控制磁化进动。这可能对未来需要超快自旋操纵的应用很重要。此外，我们的研究结果直接指出了声脉冲的重要性，因为它们在研究磁结构中的光致温度效应时可能是相关的。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall
Theory of spin-coherent transport through a defect spin state in a metal/ferromagnet tunnel junction during ferromagnetic resonance
我们描述了在偏置下，当铁磁接触的磁化在铁磁共振过程中进动时，在铁磁体和非磁性材料的界面处的缺陷自旋之间的相干相互作用。磁体通过优先允许平行自旋来过滤载流子，这导致缺陷上的动态自旋累积。作用在缺陷自旋位置上的局部有效场修改缺陷自旋的进动，这也修改通过缺陷的电荷电流。这种新形式的电流检测自旋共振揭示了缺陷的局部环境，从而可以产生缺陷的身份。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall
Coherent transport in Josephson-Junction rhombi chain with quenched disorder
本文研究了量子体系中由Doucot和Vidal提出的约瑟夫森结菱形链。在最大阻挫情况下，当通过每个菱面体的磁通量Φ r等于磁通量子Φ 0的一半时，在没有无序的规则链中，约瑟夫森电流是由于库珀对对的相关输运，即电荷以$4e$为单位量子化。足够强的偏差δΦ=| Φ_r-Φ_0/2|> δΦ^c使系统回到通常的$2e$量子化的超电流。对于规则链δΦ^c，我们以前曾计算过。本文详细分析了淬火无序（随机杂散电荷和随机磁通穿透菱体）对配对效应的影响。
2005-10-27 cond-mat.mes-hall
Laser Directly Written Junctionless In-plane-Gate Neuron Thin Film Transistors with AND Logic Function
采用激光划片工艺在室温下制备了具有面栅结构的无结氧化物基神经元薄膜晶体管。神经元晶体管由底部ITO浮栅和两个平面内控制栅的倍数组成。控制栅与浮栅耦合，控制晶体管的“开”和“关”。实现了漏极电流的有效场效应调制。在双平面栅神经元晶体管上演示了AND逻辑。发展的激光划片技术在以低成本制造高性能神经元晶体管方面是非常可取的。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent response of a low T_c Josephson junction to an ultrafast laser pulse
用单个超快激光脉冲辐照约瑟夫森结的超导电极，可以使准粒子（qp）分布强烈地偏离平衡。因此，约瑟夫森器件的行为可以在比qp的弛豫时间更短的快速时间尺度上被修改。这可能是非常有用的，因为它允许快速控制约瑟夫森电荷量子比特，并且通常可以控制所有约瑟夫森设备。如果释放到结的顶层接触$S1$的能量是$\sim μJ$的量级，则相干性不会退化，因为扰动非常快。在准经典Keldysh Green函数理论的框架下，我们发现$S1$的序参量减小.通过数值积分其经典的运动方程，研究了当电流偏置接近临界电流时，结的微扰动力学。光超快脉冲可以使结从约瑟夫森态转换到电压态。开关可以通过调节激光强度和约瑟夫森结的脉冲宽度来控制。
2004-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent effects in double-barrier Josephson junctions
导出了双势垒约瑟夫森结中弹道电子输运的一般解。我们表明存在一个制度的相位相干传输中的超电流是成比例的单个障碍的透明度和这种相干性被破坏的方式增加层间厚度。确定了任意电压下的准粒子直流电流。
1999-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent diffraction of thermal currents in Josephson tunnel junctions
本文从理论上研究了面内磁场作用下温度偏置约瑟夫森隧道结中的热输运。与约瑟夫森临界电流完全类似，通过结的热通量的相位相关分量显示相干衍射。热输运分析在三个典型的结几何形状突出其主要区别。值得注意的是，约瑟夫森耦合能量的最小化需要跨结的量子相位差以适当的磁通量间隔经历π滑移。提出并分析了一种适用于热衍射检测的实验装置。
2013-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of structural disorder and large-scale geometric fluctuations on the Coherent Transport of Metallic Junctions and Molecular Wires
结构无序存在于几乎所有通过单分子或分子线的电子输运的实验测量中。要评估其对电导的影响是计算上的要求，因为大量的构象必须考虑。在这里，我们分析了一个近似的递归层格林函数方法的弹道输运通过准一维纳米结。我们发现一个快速收敛的方法，其控制参数，层的厚度，并与现有的实验和理论数据的良好协议。由于计算工作量只与系统大小呈线性关系，这种方法允许处理非常大的系统。我们研究了不同尺寸和构象的金线和银线的电导。对于弱电极无序和电极和导线之间的不完美耦合，我们发现电导的变化约20%。总的来说，我们发现银结的电导很好地描述了在交界处，这一结果可以解释在最近的实验中观察到的良好保守的电导平台上的银结的最接近的点。在一个灵活的oligonucleus线的应用程序中，我们发现，强烈扭曲的构象，空间位阻在零温度下，有助于显着观察到的平均零偏电导的分子线。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall
Pumping laser excited spins through MgO barriers
研究了MgO基磁性隧道结中的隧道磁塞贝克效应。电极由具有面内磁各向异性的CoFeB组成。使用激光加热来产生跨越MTJ层堆叠的电压的温度梯度。使用这种方法，可以在微米长度尺度上控制温度：在这里，我们研究TMS电压和TMS效应如何取决于所施加的激光光斑的大小、位置和强度。在这项研究中，跨结创建了各种不同的温度分布。我们记录的二维地图上的激光光斑的位置和相应的计算TMS值的依赖加热产生的电压。电压的值和符号发生变化，从直接在中心加热MTJ时的大正值到加热边缘上的结时的小值，甚至是加热远离结的样品时的小负值。这些过零点导致非常高的计算TMS比率。我们的系统分析表明，温度梯度的分布是必不可少的，以实现高电压信号和合理的TMS比。此外，边缘上的伪影产生误导性结果，但也为自旋电子器件中的自旋电子学开辟了更复杂的加热场景的进一步可能性。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Coherent current transport in wide ballistic Josephson junctions
本文对宽弹道超导体-二维电子气-超导体结中的相干电流输运进行了实验和理论研究。实验发现，随着结长的增加，电流-电压特性曲线中的次谐波能隙结构向低电压方向移动，在远大于超导能隙的电压下的过电流减小。应用相干多重Andreev反射理论，我们表明，这些意见可以解释在运输方面通过Andreev共振。
2003-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Doubled Full Shot Noise in Quantum Coherent Superconductor - Semiconductor Junctions
我们进行了低温散粒噪声测量超导体（TiN）-强无序正常金属（重掺杂Si）弱透明结。我们表明，电导有一个最大值，由于在低能量的相干多次反射和散粒噪声，然后是泊松噪声的两倍（S= 4 eI）。由于大的准粒子贡献，散粒噪声变为正常值（S= 2 eI）。
2003-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent Transport in Y-Junction Graphene Waveguide
我们对嵌入在中等尺寸扶手椅型石墨烯纳米带（AGNRs）中的Y分支电子波导进行了一系列理论输运研究。采用不同紧束缚（TB）哈密顿量近似的非平衡格林函数（NEGF）。使用第一最近的跳跃近似，我们观察到非常明显的电导量子化，其结构取决于几何设计，并显示了间距$4e^2/h$，表明存在谷自由度。此外，通过将第三最近的近似，我们观察到精液平台偏离$4e^2/h$电导的倍数，这表明谷简并的升降机。最后，通过准一维能带结构计算，研究了能量通道的可用性以及主要几何参数对输运的影响。
2018-11-05 cond-mat.mes-hall
Phase-coherent caloritronics with ordinary and topological Josephson junctions
我们提供了一个简短的和全面的概述在普通和拓扑约瑟夫森结的相位相干热电子学领域的最新发展。我们从一维超导体-正常金属-超导体（S-N-S）约瑟夫森结的简单情况出发，在Bogoliubov-de Gennes形式下导出了相变热导。然后，我们回顾了关键的实验突破，引发了最近越来越多的兴趣相位相干热输运。它们包括基于超导隧道结的热干涉仪、衍射器、调制器和路由器的实现。最后，我们讨论了基于超导体-拓扑绝缘体-超导体（S-TI-S）约瑟夫森结的最新理论发现，由于拓扑能带结构和超导性之间的相互作用，这些结显示出有趣的热输运性质。
2020-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent spin valve phenomena and electrical spin injection in ferromagnetic/semiconductor/ferromagnetic junctions
在弹道输运的Landauer框架下，对铁磁/半导体/铁磁结中的相干量子输运进行了理论研究.我们表明，量子相干性可以有意想不到的影响自旋注入和一些直观的自旋电子学的概念，建立在半经典物理不再适用：量子自旋阀（QSV）的效果发生，即使在没有净自旋极化电流流过的设备，不像在经典制度。相反的效应也会出现，即对于非零自旋电流，自旋阀信号为零。我们介绍了新的标准，用于分析量子和经典自旋输运现象和它们之间的关系。系统地研究了界面自旋相关电子传输、界面肖特基势垒、Rashba自旋轨道耦合和温度对QSV行为的影响。虽然QSV的签名被发现是敏感的温度，有趣的是，它的逆不是。我们认为，QSV现象可以有重要的意义，在量子自旋电子学实验与自旋阀几何形状的自旋注入的解释。
2002-10-18 cond-mat.mes-hall
Coherent current states in mesoscopic four-terminal Josephson junction
本文提出了弹道式四端约瑟夫森结的理论。所研究的系统由一个介观的二维正常的矩形层，这是附加在每一侧的散装超导银行（终端）。通过不同的终端，这是有效的任意温度和结尺寸的电流之间的关系，得到。超电流的非定域耦合导致了一种新的效应，特别是两个超导环之间的介观弱连接;通过其中一个环施加的磁通量在另一个环中产生磁通量，即使没有外部通量通过另一个环。得到了Andreev态局域密度、超电流密度和感应序参量的相位分布。二维区域内反常平均的“干涉图样”可以由外加的磁通量或输运电流来调节。对于一定的端部相位差，出现了电流涡旋态和二维相位滑移中心。
1998-11-09 cond-mat.mes-hall
Coherent diffraction of thermal currents in long Josephson tunnel junctions
讨论了面内磁场作用下热偏置长约瑟夫森隧道结中的热输运问题。与约瑟夫森临界电流完全类似，通过结的热流的相位相关分量显示相干衍射。热传输分析作为一个功能的长度和阻尼的结，突出的偏差从标准的Fraunhofer模式特性的短结。热流衍射花样显示出与约瑟夫森涡旋的形成和穿透密切相关的特征，即孤子。我们表明，一个动态的处理系统的约瑟夫森结的现实描述是至关重要的，它会导致奇特的结果。事实上，滞后行为的衍射图案时，观察到的领域是向上和向下扫，对应于捕获的结中的旋涡。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Molecular electronics in junctions with energy disorder
我们研究通过分子导线的传输，其能级受环境波动的影响。我们假设，相关的波动是如此之慢，他们在紧束缚的描述，可以描述的无序，高斯分布的现场能量。对于长导线，我们发现，相应的电流分布可以是相当广泛的，即使是一个小的能量方差。此外，我们用Floquet主方程分析了激光激发和静态无序的相互作用。然后，无序导致空间不对称性，使得激光驱动可以诱导棘轮电流。
2008-04-01 cond-mat.mes-hall
Coherent low-energy charge transport in a diffusive S-N-S junction
研究了具有高透明Nb-Cu界面的扩散介观Nb-Cu-Nb约瑟夫森结的电流-电压特性。我们考虑低压和高温状态eV<ε_{c}< k_{B} T，其中epsilon_{c}是Thouless能量。在微波辐射下观察到的过剩电流和次谐波夏皮罗台阶表明发生了低能相干多重Andreev反射（MAR）。
2001-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A density functional theory based direct comparison of coherent tunnelling and electron hopping in redox-active single molecule junctions
为了定义电化学电池中具有氧化还原功能的单分子结的电导，两种概念上不同的电子输运机制，即相干隧穿和振动诱导跳跃相互竞争，其中设置的隐含参数，例如分子的长度和施加的栅极电压决定哪种机制是主导机制。虽然相干隧穿在朗道理论中描述最有效，而电子跳跃的常见理论处理是基于马库斯理论，但这两种理论都足以描述它们所描述的过程，而无需引入精度限制近似。然而，为了进行直接比较，必须确保从电子结构计算中获得的关键量，即Landauer理论中的传输函数T（E），以及Marcus理论中的转移积分V、重组能$λ$和驱动力$ΔG^0$，都是根据Nitzan及其同事在一系列出版物中指出的类似理由导出的。在这篇文章中，我们的框架是一个单粒子的图片，在那里我们执行密度泛函理论计算的电导对应于两个传输机制的结与中心分子含有一个，两个或三个钌中心，分别，其中，我们外推我们的结果，以确定临界长度的过渡点的两个制度，我们确定在5.76 nm的这种类型的分子线我们还讨论了依赖于电化学诱导的栅极电位的趋势。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall
Direct and alternating magnon spin currents across a junction interface irradiated by linearly polarized laser
量子光学领域的发展提高了人们的期望，即激光-物质耦合是一个有前途的构建模块的磁。本文提出了一种利用线偏振激光在结界面上产生磁振子直流和交流自旋电流的方法。在具有大电子能隙的铁磁绝缘体结中，自旋角动量在磁振子穿过结界面的隧穿过程中发生交换。等离子体和超材料领域的先进技术实现了激光场照射的自旋通过塞曼耦合仅与激光的磁性分量相互作用。利用解析微扰理论，我们给出了由反转对称破缺引起的磁振子输运的一般公式。然后，我们证明了这些自旋电流被铁磁共振增强，并且交流自旋电流的周期是激光磁场的一半。最后，我们估计的自旋电流的大小，并发现它将在实验范围内。
2022-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Coherent Driving of a Single Nitrogen Vacancy Center by a Resonant Magnetic Tunnel Junction
本文提出利用电压控制磁各向异性的共振磁性隧道结（MTJ）器件，通过微磁体振荡磁杂散场实现单个氮空位（NV）中心自旋量子比特的相干驱动，为量子信息科学应用提供了低功耗、高可扩展性的全电控制新途径。
2024-10-16 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
Exciton-Polariton Flows in Cross-Dimensional Junctions
本文用非共振谱方法研究了一维到一维和一维到二维结中激子-极化激元的非平衡凝聚。我们的潜在景观的形状允许探测准一维波导和圆柱对称状态之间的传播凝聚体的谐振传输。我们观察到一个独特的模式选择，通过改变非共振泵浦激光器的位置。此外，我们还研究了从局域束缚凝聚态到波导通道的传输情况。这里，注入激光器位置的选择允许我们调谐波导中的输出。我们的测量支持一个准确的金斯堡-朗道模型的系统发光的基本机制。
2017-05-18 cond-mat.mes-hall
Signature of Coherent Transport in Epitaxial Spinel-based Magnetic Tunnel Junctions Probed by Shot Noise Measurement
测量了全外延Fe/MgAl_2 OX/Fe基磁性隧道结（MTJ）的散粒噪声。虽然表征散粒噪声的Fano因子在反平行配置中非常接近于1，但在平行配置中它被减小到0.98。该观察结果显示了平行配置中电子隧穿的亚泊松过程，表明通过MTJ的基于尖晶石的隧穿势垒的相干隧穿。
2012-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase locking in quantum and classical oscillators: polariton condensates, lasers, and arrays of Josephson junctions
我们连接三种现象，其中一个相干的电磁场可以产生：极化子凝聚，相位锁定在阵列的欠阻尼约瑟夫森结，和激光。所有这些现象都是用自旋耦合到单光子模式的Dicke型模型来描述的。这些描述可以通过自旋是量子的还是经典的，以及它们是强阻尼的还是弱阻尼的来区分。
2003-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Laser-assisted spin-polarized transport in graphene tunnel junctions
利用Keldysh非平衡格林函数方法，从理论上研究了单色光场作用下石墨烯自旋阀的自旋极化输运。研究发现，微分电导的偏压依赖性表现出连续的峰值，对应于通过光子辅助边带的共振隧穿。多光子过程起源于辐射场和石墨烯隧穿性质的组合效应，并且示出在石墨烯自旋阀中被基本上抑制，这导致高偏置电压下的微分电导降低。我们还讨论了由于辐射场的存在，在零偏置附近出现的动力学能隙。间隙宽度可以通过改变辐射电场强度和频率来调谐。这导致微分电导中的谐振峰的偏移。我们还证明了数值的辐射和自旋阀效应的依赖关系的外部场的参数和电极。我们发现辐射场、石墨烯和自旋阀特性的综合作用导致了隧道磁电阻（TMR）的振荡行为，并且这种振荡幅度可以通过扫描辐射场强度和/或频率来改变。
2014-12-14 cond-mat.mes-hall
Theory of coherent quantum phase-slips in Josephson junction chains with periodic spatial modulations
本文研究了在约瑟夫森结环中，当被一个量子通量的一半大小的磁通量穿透时，基态简并度被提升的相干量子相移。量子相位滑移幅度对环中超导相位振荡的简正模结构（Mooij-Schön模）敏感。这些，反过来，受到环中空间不均匀性的影响。我们分析了系统参数的弱周期调制的情况，并计算了相应的量子相位滑移幅度的修正。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-coherent heat circulator based on multi-terminal Josephson junctions
本文从理论上提出了一种基于弹道多端约瑟夫森结的相位相干热环行器。通过磁通量或超导相偏置的时间反演对称性的破坏允许热量优先在一个方向上从一个端子流动到下一个端子，而在相反方向上的热流被抑制。我们发现，我们的设备可以在很宽的参数范围内实现高的循环效率，并且其性能对于无序的存在是稳健的。我们提供了估计的预期热流为现实的样品。
2018-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent multiple Andreev reflections and current resonances in SNS junctions
研究了有限长度任意透明量子SNS结中的相干多重Andreev反射。超导束缚态的存在下，在这些结引起了极大的增强的亚间隙电流。这种效应在低透明度结$D\ll1$和施加电压$Δ/2<eV<Δ$的间隔中最为显著，其中电流结构的幅度与结透明度$D$的一次幂成比例。共振电流结构由两粒子电流的台阶和振荡以及多粒子共振峰组成。两粒子电流结构的位置具有明显的温度依赖性，其与$Δ(T)$成比例，而多粒子共振的位置具有弱的温度依赖性，主要由结的几何形状决定。尽管共振双粒子电流很大，但在大电压下的过电流很小，并且与$D^2$成比例。Pacs：74.50+。r，74.80.Fp，74.20.Fg，73.23.Ad
2001-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Femtosecond Thermal and Nonthermal Hot Electron Tunneling inside a Photoexcited Tunnel Junction
电子纳米器件在超快速度下的有效操作需要理解和控制飞秒光脉冲产生的电流。金属纳米结中的超快激光感应电流可以来源于光助热电子隧穿或光波诱导隧穿。这两个过程都可以在飞秒到阿秒的时间尺度上驱动扫描隧道显微镜（STM）内的局部光电流，从而实现具有原子空间分辨率的超快STM。然而，金属纳米结的飞秒激光激发也导致瞬态热化电子分布的形成，但是热化热电子在时间尺度上的隧穿比电子晶格平衡更快还没有得到很好的理解。在这里，我们研究了超快电子加热和瞬态电子隧穿内的金属光激发隧道结及其在STM超快光电流的产生中的作用。通过太赫兹场诱导的超快光电流调制的宽带太赫兹脉冲的相位分辨采样使我们能够探测STM尖端内部的电子温度演化，并实时观察由于非热和热热电子分布引起的瞬时和延迟隧穿之间的竞争。我们的研究结果揭示了光致热电子隧穿的非热特性，并提供了一个详细的微观理解的热电子动力学内的激光激发隧道结。
2022-05-17 cond-mat.mes-hall
Quantum dynamics of two capacitively coupled superconducting islands via Josephson junctions
本文考虑了两个超导岛通过约瑟夫森结电容耦合的系统。我们表明，它可以减少到两个耦合谐振子在一定的条件下，和精确地解决了位移变换，分束器的类变换，和压缩变换。研究发现，当系统初始处于相干态时，系统演化为旋转压缩相干态。研究了两个超导岛中库珀对的量子动力学。结果表明，两个岛中的库珀对数目呈周期性变化。
2004-02-13 cond-mat.mes-hall
Demonstration of an ac Josephson junction laser
超导电子器件由于其快速的运算速度、低损耗和长的相干时间而重新成为经典计算和量子计算的竞争者。相干性的一个终极证明是激光发射。我们利用超导的一个基本方面，交流约瑟夫森效应，演示了从约瑟夫森结强耦合到多模超导腔的激光器。结的直流电压偏置提供了微波光子的来源，而电路的非线性允许将高阶约瑟夫森频率有效地下变频到腔的基模。简单的制造和操作允许与一系列量子器件轻松集成，允许在低温下有效地在芯片上生成相干微波光子。
2017-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Magnetic coherent tunnel junctions with periodic grating barrier
本文发展了一种新的自旋电子学理论，用于研究具有单晶势垒的磁性隧道结。势垒将被视为具有层内周期性的衍射光栅，因此隧穿电子的衍射波包含强相干性，无论是在电荷中还是在自旋中。该理论可以回答MgO基MTJ中存在的两个基本问题：（1）为什么隧道磁电阻（TMR）随势垒厚度振荡？(2)为什么当两个电极都是半金属时，TMR仍然远离无穷大？本工作也可以解释和再现TMR的其他主要特征。这也为调制TMR振荡，增强TMR使其趋于无穷大提供了可能的途径。在理论上，势垒作为一种周期性的衍射光栅，可以摆脱宽度的限制，可以从纳米尺度变化到微米尺度。基于这些结果，提出了下一代MTJ，其中三个部件可以单独制造，然后组装在一起，它特别适合于分层材料，例如，MoS2和石墨，最适用于工业。
2016-04-16 cond-mat.mes-hall
Size dependence of spin-torque switching in perpendicular magnetic tunnel junctions
我们模拟了零温下具有垂直各向异性的薄圆盘中自旋矩引起的磁化反转。直径通常小于20 nm的纳米粒子表现出相干反转。在较大的磁盘中包含畴壁。我们推导出这种转变的临界直径。通过对临界电压的适当定义，宏观自旋模型可以很好地解释相干反转时的反转动力学。无论开关路径如何，相同的临界电压似乎与微磁性开关电压相匹配。
2018-11-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Open-Systems Approach to Current Noise in Resonant Tunnelling Junctions
导出了描述共振隧穿器件中电流噪声的量子马尔可夫主方程。该方程包括非相干和相干量子隧穿过程。我们展示了如何在弹性散射的情况下通过绝热消除量子相干性来获得布居主方程。我们计算了双井装置的噪声谱，并预测了井间强隧穿的子散粒噪声统计。该方法是一种替代格林函数方法，人口主方程非常小的相干耦合量子点。
1998-10-07 cond-mat.mes-hall
Transient Dynamics in Molecular Junctions: Coherent Bichromophoric Molecular Electron Pumps
考虑了利用单分子结作为电子泵进行能量转换和储存的可能性。有人认为，这些系统的小尺寸，使利用独特的分子内的量子相干性，以泵送电子之间的两个引线，并克服弛豫过程，往往会抑制泵浦效率。特别是，我们证明了一个选择性的瞬态激发的一个发色团在一个双发色团的供体-桥-受体分子结模型产生的电流，转移电荷（电子和空穴）不均匀的两个引线的情况下的偏置电位。提出了在稳态条件下电荷泵送的这种机制的效用。
2010-12-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multipartite entanglement in a Josephson Junction Laser
本研究分析约瑟夫森结激光器中的多体纠缠，发现随约瑟夫森能量增加，腔模间产生二体和三体高斯纠缠，为无需交流激励产生多模微波纠缠提供新途径。
2024-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge localisation on a redox-active single molecule junction and its influence on coherent electron transport
为了在通过单分子结的相干电子输运的密度泛函理论描述的上下文中调整分子金属络合物的充电状态，我们通过将电荷固定在反电荷上来校正自相互作用效应，这在我们的计算中模拟了电化学STM设置中的栅极效应，具有两种竞争方法，即广义的$Δ$ SCF技术和用溶剂化壳进行筛选。对于结中分子上的标称电荷为+1，人们会期望透射峰被钉扎在费米能量处，但是我们在由络合物、铅、抗衡离子和溶剂定义的多组分系统中发现了更复杂的情况。特别是平衡的分子和铅之间的电荷转移起着重要的作用，我们调查依赖于总的外部电荷的电负性理论的背景下。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Tunable pseudogaps due to non-local coherent transport in voltage-biased three-terminal Josephson junctions
研究了在对称偏压下$N=3$超导体结中的邻近效应。选择偏置是为了突出在两个以上的超导体之间相干地交换多个库珀对的传输过程的作用。这样的非本地过程可以在直流响应中进行研究，其中本地传输过程没有贡献。我们专注于邻近诱导的正常态密度，我们调查在一个广泛的参数空间。我们揭示了深和高度可调的pseudogap和其他丰富的结构的存在。这是由于静态邻近效应，这是不存在的$N=2$和敏感的紧急超导相关联的非本地相干运输。与$N=2$的结果相比，我们发现多个Andreev反射的特征峰的相似性。我们讨论了电子空穴退相干和各种类型的结的不对称性的影响。我们的预测可以用隧道光谱学进行实验研究。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time-resolved measurement of the tunnel magneto-Seebeck effect in a single magnetic tunnel junction
最近，一些研究小组报道了磁隧道结中自旋相关的热电效应。在本文中，我们提出了一个时间分辨测量的热电压和热流的一个单一的微米到纳米尺度的隧道结的设置。电调制二极管激光器用于在隧道结层堆叠上产生温度梯度。这种激光调制技术能够记录时间依赖性的热电压信号，其时间分辨率仅受热电压的时间分辨率的限制。到目前为止，时间依赖的热电压无法解释。现在，通过本文中的设置，可以在μs时间范围内区分不同的塞贝克电压对整个测量电压信号的贡献。开发了一个模型电路，解释了不同样品类型的电压贡献。此外，它将被示出，从磁隧道结产生的电压信号只能被观察到当激光点直接集中在顶部的磁隧道结，这允许横向分离的效果。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interedge coherent line junctions in Quantum Hall systems
本文讨论了量子霍尔线结（QHLJ）的一些性质，量子霍尔线结出现在电子气之间的势垒附近，在电子隧穿的窄势垒中，QHLJ的低能物理可用量子sine-Gordon模型描述。我们提出的程序来研究这些系统的一种性质与最近的实验研究康{ \it等人}，Nature { \bf 403}，59（2000）.我们提出了测量Sine-Gordon模型的无量纲耦合常数特性值及其费米速度的实验方法。当2DEG子系统的体填充是$ν\sim 2$时，这些系统可以是观察自旋非相干LL行为的良好候选者。
2007-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite Size Scaling Behavior of Dissipative Tunnel Junctions
本文用量子蒙特卡罗方法计算了耗散非超导隧道结电导随温度的变化。有限尺寸标度方法被用来证明欧姆隧道结中没有相干输运。然而，在亚欧姆隧道结中发现了相干和非相干行为之间的量子相变。临界电导与温度无关，临界指数$ν$和$η$与Kosterlitz的重整化群结果一致.
1997-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase-dependent Andreev molecules and superconducting gap closing in coherently coupled Josephson junctions
该研究通过电可控平面约瑟夫森结的隧道谱实验，首次观测到相干耦合结中依赖相位的安德列夫分子态及由此产生的超导能隙闭合，为理解耦合机制及相关量子技术应用提供支撑。
2023-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-Josephson effect in antiferromagnetic tunnel junctions
在约瑟夫森效应中，相干库珀对隧穿是由结两侧超导序参量之间的相位差驱动的。以此类推，结上的序参量的差异会导致对称性破缺状态下凝聚态物体的相干隧穿。为了展示这种现象的普遍性，并从一个现实的模型进行预测，我们研究了两个巡回反铁磁体之间的隧道结的情况。在平均场水平下，我们发现通过结的交错磁化的平衡电流与正常态电导和$\mathbf{S}_{L}\times \mathbf{S}_{R}$成比例，其中$\mathbf{S}_{L}$和$\mathbf{S}_{R}$是两侧的交错磁化。在微观上，这种效应来自于自旋为1电荷为0的粒子-空穴对的相干隧穿，这些粒子-空穴对的净波矢等于反铁磁波矢。我们解释了标准直流和交流约瑟夫森效应的相似性和差异。
2008-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent transport and nonlocality in mesoscopic SNS junctions: anomalous magnetic interference patterns
我们表明，在{ \em弹道}介观SNS结的临界电流与磁通量的依赖性（磁干涉图案），$I_c(Φ)$，周期的变化{ \em连续和非单调}从$Φ_0$ $2Φ_0$作为结的长宽比的增长，或温度下降。在{ \em扩散}介观结中，变化甚至更剧烈，其中$I_c(Φ)$的第一个零点出现在$3Φ_0$处。这种效应是超流密度和超流速度在系统正常部分的非局域关系的一种表现，具有正常金属相干长度的特征尺度$ξ_T = \hbar v_F/2πk_BT$（弹道极限）或$\tildeξ_T = \sqrt{\hbar D/2πk_BT}$（扩散极限），并且是由于结的侧边界附近的准粒子相空间的限制而产生的。它解释了Heida等人最近观察到的$2Φ_0$ -周期性（Phys. Rev. B { \bf 57}，R5618（1998））。我们得到了明确的解析表达式的磁干涉图案的结具有任意的长宽比。实验提出直接观察的$Φ_0\to 2Φ_0$ -和$Φ_0\to 3Φ_0$ -的转变。
1998-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Engineering of anomalous Josephson effect in coherently coupled Josephson junctions
本研究利用相干耦合约瑟夫森结间的非局域相位调控，借助量子干涉器件实现了无局域相位差下的超电流产生，完成反常约瑟夫森效应的工程化，为新型超导器件研发提供了新概念。
2023-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single-shot laser-pulse-induced magnetization reversal in CoFeB/MgO-based magnetic tunnel junctions
Université de Lorraine, CNRS, IJL（洛林大学）；National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（产业技术综合研究所）；Tohoku University（东北大学）；Inamori Research Institute for Science（稻盛科学研究所）
研究基于CoFeB/MgO的磁性隧道结中的单脉冲激光诱导磁化反转，通过调整Ru覆盖层厚度改变激光能量吸收分布，借助隧道磁电阻效应检测反转，发现超快自旋输运等可能助于开关过程，朝着超快光学控制与MTJ技术集成迈进。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Detecting Josephson effect in the excitonic condensate by coherent emission of light
分裂激子玻色-爱因斯坦凝聚体--激子约瑟夫森结--的相干光发射对结上建立的约瑟夫森相位非常敏感。因此，发射可以在不同方向之间重新分布，甚至被抵消。偶极和四极活性激子的情况下被认为是。
1999-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
