Transport through vertical graphene contacts under intense laser fields
我们从理论上研究了在时间周期性外光场作用下，绝缘层垂直耦合的两个石墨烯层的电子和输运性质。非绝热驱动诱导电子的激发和占据态的重新分布，这表现在石墨烯的准能谱中的间隙的打开。当在顶部和底部石墨烯层之间施加电压时，光致非平衡占据改变接触的输运性质。我们调查的电子和运输性质的接触，使用非平衡格林函数形式主义。为了说明光照射下垂直接触的微分电导的行为，我们考虑两种情况。首先，我们假设底层和顶层都由石墨烯组成，其次我们考虑底层中的有限质量项。我们得到的微分电导强烈抑制由于开放的准能谱中的石墨烯的间隙。此外，电导示出了对应于光激发电子的隧穿在范霍夫奇点的能量的顶层和底层的功能。在底层中的有限质量项的情况下，微分电导可以直接与光激发电子的隧穿有关。
2020-04-03 cond-mat.mes-hall
Evidence for Strain-Induced Local Conductance Modulations in Single-Layer Graphene on SiO2
石墨烯已经成为一种电子材料，这是有前途的设备应用和研究二维电子气体与两个狄拉克点附近的相对论色散。尽管如此，偏离Dirac-like光谱的现象已经被广泛报道，并有不同的解释。在这里，我们展示了应变诱导的空间调制的证据，在SiO2衬底上的单层石墨烯的局部电导从扫描隧道显微镜（STM）的研究。我们发现，应变石墨烯表现出抛物线，U形的电导与偏置电压的光谱，而不是V形的狄拉克费米子预期的光谱，而V形的光谱恢复在放松的石墨烯区域。从STM研究中得到的应变图进一步揭示了与局部隧穿电导的直接相关性。这些结果归因于应变诱导的频率增加的平面外声子模式，介导的低能量非弹性电荷隧穿到石墨烯。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Josephson Transport across T-shaped and Series-Configured Double Quantum Dots System at Infinite-U Limit
本文用Slave Boson平均场近似研究无限U极限下T形与串联双量子点Josephson结，揭示点间隧穿和能级对ABS及电流的不同调控规律。
2023-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Radiation- and Phonon-Bottleneck-Induced Tunneling in the Fe8 Single-Molecule Magnet
当暴露于与m = 10至9跃迁共振的强短（<20 $μ$ s）微波辐射脉冲时，我们测量单分子磁体Fe 8的单晶中的磁化强度变化。我们发现，辐射诱导的声子瓶颈的时间尺度为~5 $μ$ s的系统。声子的瓶颈，反过来，驱动自旋动力学，允许在100纳秒的时间尺度上观察自旋状态之间的热辅助共振隧穿。详细的数值模拟定量再现的数据，并产生自旋-声子弛豫时间T1 ~ 40 ns。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover from Kondo assisted suppression to co-tunneling enhancement of tunneling magnetoresistance via ferromagnetic nanodots in MgO tunnel barriers
最近，它已被证明，磁性隧道结薄氧化镁隧道势垒表现出非常高的隧道磁阻（TMR）值在室温下1，2。然而，通过MgO势垒的自旋相关隧穿物理才刚刚开始解开。使用平面磁性隧道结，其中超薄层的磁性金属沉积在中间的MgO隧道势垒在这里，我们证明了TMR强烈修改时，这些层是不连续的，由小煎饼形状的纳米点。在低温下，在库仑阻塞机制中，对于小于~1 nm厚的层，结的电导在低偏压下增加，与近藤辅助隧穿一致。在同一制度中，我们观察到对德涅斯特河沿岸摩尔多瓦共和国的抑制。对于稍厚的层和相应较大的纳米点，TMR在低偏压下增强，与共隧穿一致。
2007-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-pumping and inelastic electron tunneling spectroscopy in topological insulators
我们证明了一个量子自旋霍尔电流，自发地产生在二维拓扑绝缘体的边缘，作为一个源的自旋泵的磁杂质与单轴各向异性。然后，人们可以通过电流来操纵杂质的自旋方向，而不使用磁电极或外部磁场。此外，我们还表明量子自旋霍尔拓扑态的独特性质对杂质的非弹性电子隧穿谱有着深刻的影响。对于低电流密度，非弹性自旋翻转事件对电导没有贡献。因此，电导步骤，通常出现在对应于自旋激发的电压，完全抑制。相反，强电流导致自旋泵浦并产生杂质自旋的横向分量。这打破了拓扑相位，从而产生电导阶跃。
2013-06-07 cond-mat.mes-hall
Optical Band Engineering of Monolayer WSe2 in a Scanning Tunneling Microscope
本研究利用配备近场连续波激光的光学扫描隧道显微镜，直接测量单层WSe₂的光缀饰态电子结构，发现场强在带隙共振时强烈影响隧穿能隙与态密度，为纳米尺度量子材料光缀饰态的调控提供了实验依据。
2024-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Broken Symmetry Effects due to Polarization on Resonant Tunneling Transport in Double-Barrier Nitride Heterostructures
采用实验和理论相结合的方法，系统地研究了极性双势垒异质结构中的共振隧穿输运现象。在实验方面，GaN/AlN RTD的MBE生长。原位电子衍射被用来监测并入每个隧穿势垒的单层的数量。使用这种精确的外延控制在单层水平，我们证明了指数调制的共振隧穿电流作为势垒厚度的函数。峰值电压和特征阈值偏置都表现出对势垒厚度的依赖性，作为极性异质结构中存在的强电场的结果。为了进一步深入了解非对称隧穿注入，我们提出了一个极性异质结隧穿输运的解析理论。给出了考虑相干隧穿过程和有序隧穿过程贡献的共振隧穿电流的一般表达式。在将此理论应用于GaN/AlN RTD的情况下，其实验电流-电压特性在两个偏置极性上再现，隧穿电流跨越几个数量级。这种协议使我们能够阐明的作用所发挥的内部极化场的隧穿电流的大小和扩大的共振线的形状。在反向偏置下，我们确定了新的隧穿功能，源自高度衰减的共振隧穿现象，这是完全捕获我们的模型。我们的分析模型，提供了一个简单的表达式，揭示了极性RTD的设计参数和它的电流-电压特性之间的联系。这种新的理论铺平了道路极性共振隧穿器件的设计表现出高效的谐振电流注入和增强的隧穿动力学，在各种实际应用中所需的。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Common-Path Interference and Zener Tunneling in Bilayer Graphene p-n Junctions
干涉和隧穿是两种典型的量子效应，通常被认为是量子力学的阴阳：粒子同时沿着几条不同的经典路径传播，而粒子通过一条最小作用路径穿透经典不可到达的区域。在这里，我们证明了石墨烯中的狄拉克准粒子提供了一个戏剧性的偏离这种范式。我们发现，齐纳隧道在带隙双层石墨烯（BLG），这支配通过p-n异质结的运输，表现出共同的路径干扰下发生的隧道势垒。由于BLG能带结构所特有的对称性，干扰隧穿路径形成“共轭对”，从而引起传输中的高对比度振荡，作为栅极可调带隙和结的其他控制参数的函数。共路干涉仅仅是由于向前传播的波;与共振隧穿结构中的法布里-珀罗型干涉相反，它不依赖于多次反向散射。振荡在结I-V特性中表现为具有负微分电导率的N形分支，从而能够实现具有电子半导体器件中不可用的架构的新的高速有源电路器件。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall
Dynamics of a nano-scale rotor driven by single-electron tunneling
我们从理论上研究了棒状纳米级转子的动力学和电荷输运性质，该转子由与纳米机械单电子晶体管（NEMSET）类似的机制驱动。我们表明，静态电势梯度可以导致振荡或连续旋转运动的自激。的设备的相关参数进行了识别和这些参数的动力学的依赖关系进行了研究。我们进一步讨论如何动态相关的测量电流通过设备。值得注意的是，在振荡制度，我们发现一个负微分电导。电流-电压特性可用于推断负责阻尼的周围环境的细节。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Normalization procedure for obtaining the local density of states from high-bias scanning tunneling spectroscopy
差分电导光谱在高偏置制度-其中施加的电压超过样品的功函数-是一个穷人的状态，由于不断变化的隧道势垒的影响的局部密度的测量。此外，大的施加电压经常使恒定高度测量在实验上不切实际，从而使恒定电流光谱法具有优势;但是在这种情况下，由于尖端高度的变化，微分电导甚至进一步从局部态密度中去除。在这里，我们提出了一个归一化方案，用于从高偏压扫描隧道光谱中提取的局域态密度，在恒定电流或恒定高度模式下获得。我们扩展了这个模型来解释探测态的面内动量对整体电流的影响。我们证明了所提出的方案的有效性，通过将其应用到横向受限的场发射共振，这似乎是一个定义良好的面内动量的峰形光谱特征。
2022-04-25 cond-mat.mes-hall
Ultrafast control of inelastic tunneling in a double semiconductor quantum
在一个基于双量子阱（QW）耦合到一个自由度的内部动力学，我们证明了电子运动是可控的飞秒内通过施加适当形状的电磁脉冲。特别是，我们考虑了脉冲驱动的AlxGa 1-xAs对称双量子阱耦合到均匀分布或本地化的振动模式，并提出了最低的两个级别的分析结果。这些预测进行评估和推广的全面的数值模拟显示，本地化和时间稳定的驱动电子动力学确实是可能的条件下，在这里确定的，即使同时激发的振动模式。
2010-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Giant magnetic exchange coupling in rhombus-shaped nanographenes with zigzag periphery
具有锯齿形边缘的纳米石墨烯被预测表现出非平凡的π磁性，这是由于局域前沿态的杂化和价电子之间的库仑排斥的相互作用。这提供了一个化学可调的平台，以探索纳米尺度的量子磁性，并开辟了通往有机自旋电子学的道路。因此，纳米石墨烯中的磁稳定性受到保持低于室温热能的弱磁交换耦合的限制。在这里，我们报告了大菱形纳米石墨烯的合成与锯齿形周边的金和铜表面。单分子扫描探针测量揭示了随着纳米石墨烯尺寸的增加而出现的磁性自旋单重态基态。通过非弹性电子隧穿光谱确定的最大纳米石墨烯中的磁交换耦合超过100 meV或1160 K，这超过了大多数无机纳米材料，并且在金属电极上显著存活。
2020-03-07 cond-mat.mes-hall
Cotunneling mechanism of single-electron shuttling
解决了强库仑阻塞区哑铃形梭的电子输运问题。电子可能只穿梭在cotunneling制度期间的时间跨度，当两个肩膀的穿梭接近金属银行。传统的类安德森隧穿模型推广这种情况下，隧道电导计算在绝热制度的缓慢运动的穿梭。简要讨论了非绝热修正。
2011-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Single-electron tunneling in InP nanowires
我们报告的制造和电气特性的场效应器件的基础上的线状InP晶体生长的Au催化剂颗粒的气-液-固过程。我们的InP线是n型掺杂的，直径在40-55 nm范围内，长度为几微米。在被沉积在氧化的Si衬底上之后，通过电子束制造的Ti/Al电极单独接触导线。我们得到的接触电阻低至~10千欧姆，与微小的温度依赖性。电极之间的距离在0.2和2微米之间变化。线中的电子密度随着背栅而改变。低温运输测量显示库仑阻塞行为与单电子充电能量为1毫电子伏。我们还证明了能量量子化所造成的限制在电线。
2003-02-25 cond-mat.mes-hall
Shaped electric fields for fast optimal manipulation of electron spin and position in a double quantum dot
我们利用量子最优控制理论的算法来设计外部电场，驱动双量子点中的电子的自旋和轨道耦合动力学，受到自旋-轨道相互作用和塞曼磁场。我们得到的时间分布的多频电脉冲，增加了几个数量级的自旋翻转过渡率与单色场相比，自旋拉比振荡被预测为非常缓慢。这种精确的，具有比$10^{-4}$更高的精度，并且快速，在0.1 ns量级的时间尺度上，实现了电子自旋取向和位置的同时控制，同时在脉冲的持续时间内将电子保持在四个最低的隧穿和塞曼分裂能级，促进了高保真度，并建议了在自旋电子学和量子信息器件中的有用应用。
2015-12-17 cond-mat.mes-hall
Chiral Quasiparticle Tunneling Between Quantum Hall Edges in Proximity with a Superconductor
我们研究了两端石墨烯约瑟夫森结，其接触形状形成窄收缩，长度小于100 nm。触点由II型超导触点制成，并且能够承受足够高的磁场，以达到石墨烯中的量子霍尔（QH）状态。在这种情况下，器件电导由边缘状态加上收缩区的贡献决定。特别是，收缩区域可以支持高达~2.5T的超电流。此外，通过宽范围的磁场和栅极电压观察到增强的电导。这种额外的电导和超导电流的出现归因于沿着相反的超导接触反向传播的量子霍尔边缘态之间的隧穿。
2019-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spatially Dependent in-Gap States Induced by Andreev Tunneling through a Single Electronic State
本研究通过低温STM/STS在低载流子密度超导体NaAlSi中观察到由单个杂质态安德烈夫隧穿诱导的空间依赖带内态，并展示了其可调性与塞曼分裂，为理解此类超导现象提供了新视角。
2024-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decay of metastable current states in one-dimensional resonant tunneling devices
研究了双势垒共振隧穿结构中电流开关的电流-电压特性表现出本征双稳态的情况，在一定的偏压范围内，电流可能有两种不同的稳态.在上边界V_{th}附近，上电流态是亚稳态的，并且由于散粒噪声，它最终衰减到稳定的下电流态。我们发现，在带状设备，与宽度相比，长度小的切换过程的时间。随着偏置V被调谐远离PMOS区域的边界值V_{th}，平均开关时间τ呈指数增加。我们发现，在长条中，\ln τ \propto（V_{th} -V）^{5/4}，而在短条中，\ln τ \propto（V_{th} -V）^{3/2}。问题的一维几何使我们能够获得τ的指数和前因子的解析精确表达式。此外，我们表明，根据系统的参数，开关可以启动内带，或在其两端。
2006-03-12 cond-mat.mes-hall
Bilayer Insulator Tunnel Barriers for Graphene-Based Vertical Hot-electron Transistors
依赖于量子力学隧穿的垂直石墨烯基器件概念在电子学和光电子学中的应用文献中正在激烈地讨论。在这项工作中，载流子输运机制的半导体绝缘体石墨烯（SIG）电容器的研究，相对于其作为电子发射极的垂直石墨烯基极晶体管（GBT）的适用性。比较了几种用作隧道势垒的介质材料，包括介质双层。使用双层薄膜，我们实验证明显着改善电子注入电流，促进福勒-诺德海姆隧穿（FNT）和步骤隧穿（ST），同时抑制缺陷介导的载流子传输。使用1 nm厚的高质量电介质硅酸铥（TmSiO）作为第一绝缘体层和二氧化钛（TiO $_2$）作为高电子亲和性第二层绝缘体，实现了接近10 $^3$ A/cm $^2$（受串联电阻限制）的高注入隧穿电流密度和优异的电流-电压非线性和不对称性。我们还证实了我们的方法在一个完整的GBT结构的可行性和有效性，显示出显着的改善集电极导通态电流密度相对于以前报道的GBT。器件设计和制造方案的选择考虑到未来的CMOS工艺兼容性。这项工作提出了一个双层隧道势垒的方法作为一个有前途的候选人，用于高性能的垂直石墨烯为基础的隧道器件。
2015-07-23 cond-mat.mes-hall
Tunneling spectroscopy of persistent currents in superconducting microrings
结果表明，在一个结构组成的超导环形电极重叠的正常金属接触通过薄的氧化物屏障，隧道电流在磁场的测量可以探测持续电流的环。该效应表现为在固定偏置电压下作为垂直磁场的函数的通过结的隧道电流的周期性振荡。振荡的幅度取决于偏置点。它在接近超导能隙的能量eV处达到最大值，并随温度的升高而减小。以磁通量为单位的振荡周期dF既不等于h/e也不等于h/2 e，但对于较大的回路周长，明显超过这些值。这一现象可以用大涡度亚稳态的形成来解释。对势和超导态密度被亚临界持续电流周期性地调制，导致测量的隧道电流的相应变化。
2007-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Landau-Zener-Stuckelberg-Majorana interferometry of a single hole
我们进行朗道-齐纳-Stuckelberg-Majorana（LZSM）光谱与强自旋-轨道相互作用（SOI），实现为一个单一的孔限制在一个门控双量子点的系统。与电子系统类似，在磁场B=0和高调制频率下，我们观察到点之间的光子辅助隧穿（PAT），随着频率的降低，PAT平滑地演变成典型的LZSM漏斗形干涉图案。与电子相比，SOI实现了额外的、有效的自旋翻转点间隧穿通道，在有限B处引入了独特的干涉图案。在低频LZSM驱动的磁输运谱显示这两个通道是同样相干的。高频LZSM驱动揭示了复杂的光子辅助隧穿路径，既有自旋守恒又有自旋翻转，它们在临界磁场下形成闭合回路。在一个这样的循环中，任意的空穴自旋状态被反转，为全电子操纵开辟了道路。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron tunneling spectroscopy at local defects in graphene
我们解决本地非弹性散射振动杂质吸附到石墨烯和附近的杂质从弱到强耦合制度的局部电子态密度的演变。对于弱耦合的本地电子结构是扭曲的非弹性散射开发峰/谷和步骤。这些功能应在非弹性电子隧穿光谱，$d^2I/dV^2$，使用本地探测技术检测。非弹性弗里德尔振荡在接近非弹性模式的能量处使谱密度失真。在强耦合极限下，杂质位周围的原子中形成局部负$U$ -中心。对于这些原子，狄拉克锥结构被完全破坏，即线性能量色散以及V形局域电子态密度被完全破坏。我们进一步考虑了负的$U$的形成及其从弱耦合到强耦合的演变的影响。负$U$ -位有效地充当局部杂质，使得在局部电子结构中出现尖锐的共振。主共振是由杂质的弹性散射引起的，并且特征是由振动激活的侧共振的存在来修饰的。从弱耦合到强耦合，改变了局部电子结构，从狄拉克锥状，包括midgap状态，到一个完全破坏的狄拉克锥，只有杂质共振剩余。
2013-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomic-Scale Surface Imaging of bulk Epitaxial CsPbBr3 Perovskite Single Crystals on Mica using Light Assisted Scanning Tunneling Microscopy at Low-Temperature (80 K)
Institut FEMTO-ST, Univ. Marie et Louis Pasteur, CNRS（FEMTO-ST研究所，玛丽和路易·巴斯德大学，法国国家科学研究中心）；Department of Physics and Astronomy, Rutgers, the State University of New Jersey（物理与天文学系，新泽西州立罗格斯大学）；Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay (ISMO), CNRS, Univ. Paris Sud, Université Paris-Saclay（奥赛分子科学研究所（ISMO），法国国家科学研究中心，巴黎南大学，巴黎-萨克雷大学）
利用低温光辅助STM在石英上研究CsPbBr3单晶表面重构，揭示其原子结构与能量稳定性。
2026-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Creating Nanostructured Superconductors On Demand by Local Current Annealing
超导电性是由库珀对电子的玻色凝聚体与宏观量子波函数产生的。当冷凝物的区域被成形并限制在纳米尺度时，可以发生戏剧性的效果。纳米结构超导体的最新进展揭示了拓扑超导性的一条途径，并可能在量子计算中应用。然而，在控制特定超导材料的形状和尺寸方面仍然存在挑战。在这里，我们报告了一种新的方法来创建纳米结构的超导体的半Heusler材料，YPtBi的部分结晶。超导岛，直径在100 nm的范围内，可重复地创建由局域电流退火的无序YPtBi在隧道结的扫描隧道显微镜（STM）。我们通过扫描隧道光谱测量来表征超导岛的性质，以确定带隙能量、临界温度和场、相干长度和涡旋形成。这些结果显示了受限超导体的独特性质，并表明这种新方法有望为各种纳米尺度的应用创造定制的超导体。
2015-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
