Strain-induced enhancement of the Seebeck effect in magnetic tunneling junctions via interface resonant tunneling: Ab-initio study
采用线性响应理论结合基于第一性原理的Landauer-Büttiker方法研究了Fe/MgO/Fe（001）磁性隧道结的热电特性。我们发现Fe/MgO/Fe（001）MTJ的Seebeck系数强烈地依赖于势垒厚度和四角畸变。在MTJ中的面内晶格参数的压缩四元畸变提供刚好在费米能量之上的界面共振态。这导致MTJ中的共振隧穿，并且当MgO势垒的厚度为约1 nm（四个或五个MgO原子层）时显著增强塞贝克系数。此外，一个广泛的面内晶格参数的tetravel扭曲推动界面态远离费米能，导致塞贝克系数的减少。此外，我们发现界面共振隧穿增强了MTJ的压缩失真的功率因数。这些结果表明，控制势垒厚度和四端畸变将是有效的最大限度地提高MTJ的热电性能。
2020-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Seebeck effect in the graphene-superconductor junction
在扩展的Blonder-Tinkham-Klapwijk公式中分析了石墨烯-超导体（GS）结的热电势。在此基础上，我们还计算了GS结零偏压电导的温度依赖性。这两个量都反映了石墨烯中无质量狄拉克费米子的准相对论性质。这两个，线性和非线性政权被认为是。
2013-05-07 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effects in FeCo|MgO|FeCo magnetic tunnel junctions
采用推广的Landauer-Büttiker方法，从第一性原理出发研究了FeCo |MgO|（001）磁性隧道结的热电系数（Seebeck系数和热导率）.与外延Fe |MgO| Fe（001）MTJ相比，FeCo |MgO| FeCo（001）MTJ通常产生较小的热电效应。的（磁）塞贝克效应是敏感的FeCo $|$ MgO界面的细节。界面氧空位（OV）的存在可以显著增强MTJ的热电效应。我们还计算了角相关的Seebeck系数，提供更多的信息有关的运输物理。我们报告在室温下的Wiedemann-Franz定律的大偏差。
2014-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Tunneling Anisotropic Magneto-Seebeck Effect in a CoPt|MgO|Pt Tunnel Junction
本文利用相干输运理论研究了CoPt |MgO| Pt隧道结中的隧穿各向异性磁塞贝克效应。为了比较，我们还研究了CoPt |MgO|中的隧穿磁塞贝克效应。我们发现，磁塞贝克比的CoPt |MgO| Pt超过CoPt |MgO| CoPt的小势垒厚度，在室温下达到175%。这一结果提供了一个鲜明的对比，磁阻，其行为相反的所有势垒厚度和设备之间的差异由一个数量级。在这里，磁阻是由改变隧道结的磁化结构所引起的传输差异引起的。磁塞贝克效应的结果，而不是在能量相关的传输的不对称性的变化。我们报告说，这种差异的起源允许CoPt |MgO| Pt具有很强的热磁输运各向异性。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
Seebeck coefficient of thermoelectric moleculat junction: First-principles calculations
用第一性原理方法研究了单分子接触形成的分子结中的热电性。研究了三端几何结中考虑不同温度和化学势的源漏电极的塞贝克系数。我们比较了Seebeck系数在氨基取代的和未取代的丁硫醇结和观察有趣的热电性能在氨基取代的结。由于氨基取代在费米能级附近引入了新的态，塞贝克系数可以很容易地通过使用栅极电压和偏置来调制。当一个电极中的温度固定时，塞贝克系数随另一个电极中的温度显著变化，并且这种依赖性可以通过改变栅极电压来调制。随着偏置的增加，观察到更丰富的塞贝克系数的功能，这是密切相关的传输函数在附近的左，右费米能级。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Nonequilibrium Seebeck and spin Seebeck effects in nanoscale junctions
本文理论研究了强耦合铁磁接触的关联纳米结非平衡热电输运，结合微扰展开与数值重整化群方法计算自旋相关输运，揭示自旋隧穿作用并阐明自旋塞贝克效应行为。
2023-07-19 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck effect in magnetic junctions with a compensated ferrimagnet
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能研究开发机构先进科学研究部）；Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学喀文利理论科学研究院）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学中国科学院拓扑量子计算卓越创新中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）
研究了补偿铁磁体/正常金属接合处的自旋Seebeck效应，通过四子格模型揭示了交换耦合不对称性导致的自旋电流生成机制，证明了其在热自旋电流生成中的独特优势。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall
Nanoscale Spin Seebeck Rectifier: Controlling Thermal Spin Transport across Insulating Magnetic Junctions with Localized Spin
研究了电荷绝缘磁结中的自旋Seebeck效应，其中热自旋共轭输运是由中心的局域自旋与金属引线中的电子之间的交换相互作用辅助的.我们发现，与体自旋Seebeck效应相比，这种纳米级热自旋转换的品质因数可以是无限的，从而导致理想的卡诺效率在线性响应制度。我们还发现在非线性自旋Seebeck输运区，器件具有非对称和负微分自旋Seebeck效应。最后，对泄漏电子隧穿的情况也进行了讨论。这种纳米级的热自旋整流器，通过调整结参数，可以作为自旋塞贝克二极管，自旋塞贝克晶体管和自旋塞贝克开关，这可能有实质性的影响，灵活的热和信息控制的分子自旋热电子学。
2014-06-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling Anisotropic Thermopower and Seebeck Effects in Magnetic Tunnel Junctions
研究了由铁磁电极、锌半导体和正常金属组成的磁性隧道结的各向异性磁热功率（TAMT）和各向异性自旋塞贝克（TASS）效应。我们开发了一个理论模型，用于描述的依赖性的热致隧穿电流在MTJ上的铁磁层的磁化的面内取向。该模型考虑了这些系统中存在的特定Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用，这是我们在TAMT和TASS中发现的$C_{2v}$对称性的原因。
2013-09-13 cond-mat.mes-hall
Length-dependent Seebeck effect in single-molecule junctions beyond linear response regime
本文从理论上研究了具有任意长度链状桥的单分子结的非线性塞贝克效应的特性。我们采用紧束缚模型来计算电子通过系统的传输。重点分析了热电压$V_{th} $和微分热电势$ S $与桥长的关系。结果表明，随着桥的延长，$ V_{th} $变强，$ S $增长。我们讨论了桥耦合到电极和特定特性的终端站点上的长度依赖性的$ V_{th} $和$ S $时出现的系统超出线性响应政权的桥的影响。
2017-03-16 cond-mat.mes-hall
Theory of magnon-mediated tunnel magneto-Seebeck effect
隧道磁塞贝克效应是指磁性隧道结的热电势与磁位形的关系。传统上，它被解释为隧道磁电阻的热电概括。在这里，我们研究了热驱动的电子输运在这些结与电子磁振子散射，使用随机朗道-Lifshitz现象和量子动力学理论。我们的发现挑战了广泛接受的单电子图像的隧道热电势在磁性结。
2017-07-03 cond-mat.mes-hall
Simultaneous Determination of Conductance and Thermopower of Single Molecule Junctions
我们报告的第一个并发测定电导（G）和热电（S）的单分子结通过直接测量的电流和热电流使用扫描隧道显微镜为基础的断裂结技术。我们探索了几个胺-Au和吡啶-Au连接的分子，预测通过最高占据分子轨道（HOMO）或最低未占分子轨道（LUMO），分别进行。我们发现，塞贝克系数是负的吡啶金连接LUMO导电结和积极的胺金连接HOMO导电结。在可达到的温度梯度（<30 K），我们没有观察到结塞贝克系数对温度的强烈依赖性。从1000个结的直方图中，我们使用最可能的塞贝克系数来确定所研究的每个结的功率因数GS ^2，并发现GS ^2随着G的增加而增加。最后，我们发现电导和塞贝克系数值与我们的自能校正的密度泛函理论计算结果有很好的定量一致性。
2012-01-09 cond-mat.mes-hall
Seebeck Coefficient of a Single van der Waals Junction in Twisted Bilayer Graphene
当两个平面原子膜放置在范德华距离内时，通过界面的电荷和热传输通过动量守恒和结构可互换性的规则耦合，从而导致出色的热电性能。在这里，我们表明，一个有效的“层间声子阻力”决定塞贝克系数（S）在扭曲的双层石墨烯（tBLG）中形成的范德华间隙。的跨平面的热电压，这是非单调的温度和密度，是通过散射的平面外层呼吸（ZO '/ZA 2）声子模式的电子产生的，并显着不同于预期的Landauer-Buttiker形式主义在传统的隧道结。范德瓦耳斯结中的交叉平面塞贝克效应的可调谐性可能在创建具有层状固体的多功能热电系统的新类型中是有价值的。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall
High-Efficiency spin-Seebeck Diode in an $α'$-Borophene FM/Normal/FM Nanoribbon Junction
Iran University of Science and Technology（伊朗科技大学）；Shiraz University（设拉子大学）
研究利用α'-硼烯纳米带在FM/普通/FM结中，通过施加温度梯度以低能耗产生纯自旋电流，结合TB与NEGF方法研究其自旋热电特性，发现可作自旋塞贝克二极管且有负微分效应，其功率因数高于石墨烯和硅烯。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall
Giant Seebeck coefficient in semiconducting single-wall carbon nanotube film
我们在半导体单壁碳纳米管（SWCNT）薄膜中发现了巨大的塞贝克效应，其表现出与商业Bi2Te3合金相当的性能。半导体单壁碳纳米管薄膜的载流子掺杂进一步提高了热电性能。这些结果被复制以及基于一个简单的单壁碳纳米管结模型的第一性原理输运模拟。这些发现为新兴的印刷、全碳、柔性热电设备铺平了道路。
2014-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium Seebeck effect and thermoelectric efficiency of Kondo-correlated molecular junctions
从理论上研究了隧道结中强关联分子（或量子点）的非平衡热电输运性质。假设分子与接触的耦合是非对称的，我们利用微扰理论确定了由电压梯度和温度梯度驱动的非线性电流。然而，子系统组成的分子强耦合到一个接触，通过使用数值重整化群方法，它允许精确描述近藤关联解决。我们研究了温度梯度和电压依赖的非线性和微分塞贝克系数为各种初始配置的系统。特别是，我们表明，在库仑阻塞制度与单占领的分子，两个热势表现出符号的变化，由于在非平衡条件下的近藤关联。此外，我们确定的非线性热流和热电效率，表明该系统可以作为一个热机具有相当大的效率，取决于运输制度。
2023-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin caloritronics in magnetic tunnel junctions: Ab initio studies
这封信介绍了从头计算的磁热电功率（MTEP）和自旋塞贝克系数的MgO基隧道结与Fe和Co引线。此外，正常的热电势的计算，并给出了纯Fe和Co的定量与实验一致。因此，隧道结中的计算值是上限的良好估计。特别是，大于100 μV/K的自旋塞贝克系数是可能的。MTEP比超过几个1000%，并强烈依赖于温度。在铁铅的情况下，MTEP比发散，甚至在某些温度下到无穷大。作为温度的函数的自旋塞贝克系数显示出非平凡的依赖性。对于Fe/MgO/Fe，甚至系数的符号也随温度变化。
2011-04-11 cond-mat.mes-hall
On/off switching of bit readout in bias-enhanced tunnel magneto-Seebeck effect
磁隧道结中的热电效应是目前一个很有吸引力的研究课题。在这里，我们证明了在CoFeB/MgO/CoFeB隧道结中的隧道磁塞贝克效应（TMS）可以通过简单地改变CoFeB电极的磁状态来切换到逻辑1状态和逻辑0状态。我们通过结合热梯度和电场来实现磁隧道结的这种新功能。这项新技术揭示了偏置增强隧道磁塞贝克效应，它可以作为绿色信息技术中逻辑器件或存储器的基础，具有纯热写入和读取过程。此外，众所周知，被称为塞贝克效应的热产生电压敏感地依赖于电子结构，因此在固态物理学中已经被重视了近一百年。在这里，我们解除塞贝克的历史性发现，从1821年到一个新的水平，目前的自旋电子学。我们的研究结果表明，信号过零，可以通过调整偏置电压，施加在结的电极之间进行调整，因此，该效应的名称是偏置增强隧道磁塞贝克效应（bTMS）。通过结中电子的自旋和能量依赖性传输，可以使用具有比隧道磁阻（TMR）高得多的控制的偏置电压来配置bTMS效应，并且甚至对于仅一种磁性配置（平行（P）或反平行（AP））完全抑制bTMS效应。该选项允许在室温下读出~ 3000%的磁信息对比度，同时保持一个磁取向的大信号。该对比度比使用TMR效应可以获得的值大得多。此外，我们的测量是朝着实验实现高TMS比的一步，这是预测特定的Co-Fe组合物。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall
First-Principles Simulations of Inelastic Electron Tunneling Spectroscopyof Molecular Junctions
发展了一种广义格林函数理论，用于模拟分子结的非弹性电子隧穿谱。结合混合密度泛函理论计算，它已被应用到一个现实的分子结与octanedithiolate嵌入在两个金触点之间。计算的光谱与最近的实验结果非常一致。强的温度依赖性的实验IETS光谱也再现。结果表明，IETS是非常敏感的分子内构象和分子-金属接触的几何形状。
2005-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin and charge thermopower effects in the ferromagnetic graphene junction
利用波函数匹配方法和Landauer-Buttiker公式，研究了具有温度梯度的铁磁石墨烯结.我们计算的热感生电荷和自旋电流以及热电电压（塞贝克效应）的线性和非线性制度。我们的计算表明，由于电子-空穴对称性，对于未掺杂的磁性石墨烯，电荷塞贝克系数是化学势的奇函数，而自旋塞贝克系数是偶函数，与温度梯度和结长无关。我们还发现，与一个精确的调谐外部参数，即交换场和栅极电压，跨结的温度梯度驱动一个纯自旋电流，而不伴随的充电电流。热电传输的另一个重要特征，热感应电流的非线性制度，检查。这将是我们的主要发现，随着增加的热梯度施加到结的自旋和电荷的热电压降低，甚至成为零的非零温度偏置。
2016-08-19 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent thermoelectric effects in transport through a nanoscopic junction involving spin impurity
在线性响应机制下，研究了磁性隧道结中大自旋杂质（如磁性分子或原子）嵌入势垒时的常规热电效应和自旋相关热电效应。杂质由巨自旋哈密顿量描述，同时考虑了单轴和横向磁各向异性。由于磁各向异性的横向分量的存在，隧穿电子的自旋可以在杂质上的散射期间被反转，即使在低温区域中。这种反转是由于隧穿电子与磁性杂质的交换相互作用而出现的。我们计算了Seebeck系数和自旋Seebeck系数，并分析了它们对自旋杂质和隧道结的各种参数的依赖关系。此外，传统的和自旋的品质因数，以及电子的热导的贡献被认为是。我们还表明，纯自旋电流可以驱动的自旋偏置施加到结自旋杂质，即使没有电子转移之间的电极可以发生。基本机制采用单电极隧穿过程（电极-自旋交换相互作用）和杂质作为角动量的中间库。
2014-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inelastic electron tunneling spectroscopy in molecular junctions: Peaks and dips
本文利用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了分子结中的非弹性电子隧穿。声子和电子子系统之间的相互影响的电子隧穿过程中的效果被认为是在一个一般的自洽计划。将计算结果与用较简单的玻恩近似和最简单的微扰理论方法得到的结果进行了比较，指出了后者的一些不足。自洽计算还允许评估其他相关的量，如电子传导过程中的功率损耗。关于非弹性谱，讨论了两种类型的非弹性贡献。与声子的实能量转移和虚能量转移相关的特征通常在电流I相对于电压的二阶导数中观察到，当相对于电压绘制时。由中间分子离子驱动的共振隧穿的签名出现在一阶导数d（电流）/d（电压）的峰值，并可能显示声子边带。所观察到的振动诱导的线型的依赖关系的结特性，和线宽与这些功能进行了讨论。
2004-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inelastic effects in molecular junctions in the Coulomb and Kondo regimes: Nonequilibrium equation-of-motion approach
在一个简单的非平衡运动方程（EOM）的方法被认为是在库仑阻塞和近藤制度的电子输运通过分子结的非弹性效应。该方案是自洽的，并且可以定性地再现库仑阻塞中振动特征的主要实验观察[H.Park et al.，Nature 407，57（2000）]和Kondo [L. H. Yu等人，物理修订信函93，266802（2004）]制度。考虑类似于Meir等人的平衡EOM方法[Phys. Rev. Lett. 66，3048（1991）;同上，70，2601（1993）]用于Keldysh等值线以说明结的非平衡性质，并且通过适当的Franck-Condon（FC）因子进行修整以说明振动特征。Meir等人的平衡EOM方案的结果在适当的限度内重现。
2007-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current Rectification and Seebeck Coefficient of Serially Coupled Double Quantum Dots
在线性和非线性两种情况下，研究了镶嵌在金属电极上的串联耦合量子点的输运性质。在Pauli自旋阻塞条件下，SCQD的电流整流和负微分电导归因于偏置方向相关的概率权重和偏置产生的非共振能级.我们观察到自旋极化电流整流下的塞曼效应。最大自旋极化电流出现在正向偏压区。这种行为不同于充电电流整流。最后，计算和分析了无电子-声子相互作用和有电子-声子相互作用两种情况下SCQD的Seebeck系数（$S$）。基于$S$对结间温差的非线性行为，讨论了SCQD作为温度探测器的应用。
2012-12-08 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of the Seebeck coefficient in a Kondo-correlated single-quantum-dot transistor
我们报告的第一次测量的塞贝克系数在隧道接触和栅极可调的个人单量子点结在近藤制度，使用电迁移技术制造。这个基本的热电参数是通过直接监测响应于结两端的温差而感应的电压的幅度，同时保持通过器件的净隧穿电流为零来获得的。与在扫描隧道显微镜（STM）配置中探测的体材料和单分子相比，研究纳米级电子晶体管中的热电势受益于电可调谐性以展示突出的量子效应。这里，通过改变温度，根据量子点中的自旋配置，引起塞贝克系数的显著符号变化。与数值重整化群（NRG）计算结果的比较表明，无论是在共隧穿区还是近藤区，在费米能级附近，隧穿态密度一般是不对称的.
2018-11-10 cond-mat.mes-hall
Spin-current coherence peak in superconductor/magnet junctions
本文报道了热自旋电流在超导体中引起的相干峰效应。利用纵向自旋Seebeck效应测量了亚铁磁绝缘体Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$自旋注入超导体NbN引起的逆自旋霍尔效应。在NbN的超导转变温度附近，观察到自旋Seebeck电压的大幅度增强，其符号与涡旋能斯特效应的符号相反，但与超导体NbN中相干峰效应的计算一致。
2018-01-24 cond-mat.mes-hall
Seebeck effect at the atomic scale
在给定温度偏置的情况下，通过跟踪热电压，已经前所未有地检测到表面处的电子波函数的原子变化和缺陷附近的电子散射[Cho等人，自然之母。12，913（2013）]。由于热电效应或塞贝克效应与热诱导电子扩散有关，因此热电信号与原子尺度波函数的关系以及温度在这种长度尺度下的作用仍然非常不清楚。在这里，我们表明，相干电子和热传输通过点状接触产生的原子塞贝克效应，这是由介观塞贝克系数乘以在界面处的有效温度下降。介观Seebeck系数近似正比于费米能级处局域态密度的能量对数导数。我们推断，在针尖样品结的有效温度下降可以在亚埃尺度上变化，取决于原子与原子之间的相互作用在界面上。提出了一种基于计算机的热电图像模拟方法，并通过对比实验和热电图像模拟，识别出石墨烯中的一个点缺陷。
2014-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Can Seebeck coefficient identify quantum interference in molecular conduction?
我们期待的表现形式的量子干涉效应的Seebeck系数的分子结，当电子电导表现出明显的相消干涉功能，由于准简并电子状态的存在下，不同的空间对称性。我们通过考虑电子输运的三个单独的限制来进行分析：相干的，完全去相的，和遭受分子振动的非弹性散射。我们发现，虽然电导显示强大的签名的底层传输机制：破坏性的量子干涉功能在相干的情况下，在非弹性极限的热激活特性，塞贝克系数隐藏的电子动力学的细节，而它鲁棒地揭示了信息的能量特性的结。在不同的输运极限下，我们给出了系统的电子电导和热电势随温度、门电压和杂化能的变化关系，并对具有不同空间对称性的准简并轨道的共轭分子进行了分析.
2014-12-18 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Inelastic Scattering in Metal-H2-Metal Junctions
我们提出了第一性原理计算的dI/dV特性的H2分子夹在Au和Pt电极中的存在下的电子-声子相互作用。电导被发现减少了几个百分点，在阈值电压对应的激发能的纵向振动的H2分子。在Pt电极的情况下，横向振动可以介导通过否则非传输Pt $d$ -通道的传输，导致微分电导的增加，即使氢结的特征主要在于单个几乎完全开放的传输通道。在Au的情况下，横模不影响dI/dV，因为Au的d态远低于费米能级。利用散射理论对第一性原理的结果作了简单的解释。最后，我们比较和讨论我们的结果与实验数据。
2009-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Effects of Isotope Substitution on Local Heating and Inelastic current in Hydrogen Molecular Junctions
利用第一性原理方法，我们研究了同位素替代对氢分子结非弹性特性的影响。我们观察到局部加热和非弹性电流具有显著的同位素替代效应。由于接触的性质，激发的分子振动的能量与质量的平方根成反比。分子越重，起始偏差越小。在$H_{2}$和$D_{2}$结中，较重的分子具有较小幅度的电子振动相互作用。因此，在$80 K$周围的局部温度中存在交叉。在HD结中，电子-振动相互作用由于质量的不对称分布而增强。它导致最大的不连续性的微分电导和最突出的加热在HD结。我们预测结的不稳定性与同位素替代有关。与$H_{2}$和$D_{2}$结相比，HD结具有最小的击穿电压。
2008-12-02 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron tunneling spectroscopy of local "spin accumulation" devices
我们调查的起源，所谓的“自旋积累”信号中观察到的本地“三端”（3 T）测量铁磁/绝缘体/n-Si隧道结使用非弹性电子隧穿光谱（IETS）。电压偏置和磁场依赖的IET谱被发现占主导地位的贡献3 T磁阻信号，从而表明它产生于非弹性隧穿通过杂质和缺陷在结界面和势垒内，而不是从自旋积累由于纯弹性隧穿到体硅如先前已假设。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Three-terminal interface as a thermoelectric generator beyond Seebeck effect
我们研究热电输运通过接口与非弹性散射的量子理论，这已被广泛验证现有的理论。我们发现，在温度偏置下，而两个终端的导体-绝缘体界面的行为只作为一个热电阻，一个三端导体-绝缘体-导体界面可以作为一个发电机所造成的声子介导的电子散射与热电荷电流分离。与传统的热电材料不同，这种热电行为是由电子-声子散射驱动的界面的性质，而传统的热电材料是由塞贝克效应引起的体材料的性质。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall
Ab initio studies of the tunneling magneto-Seebeck effect: influence of magnetic material
我们发现磁性材料的组成对基于$MgO$的隧道结中的隧穿磁塞贝克效应的温度依赖性有很强的影响。我们使用\textit{ab initio}合金理论来考虑不同的$Fe_xCo_{1-x}$合金的铁磁层。即使是组成的微小变化也会导致隧穿磁塞贝克效应的幅度甚至符号的强烈变化。这可以解释最近的实验结果之间的差异。此外，将$MgO$的屏障厚度从六个单层改变为十个单层也会导致温度依赖性的重要变化。我们的研究结果强调，隧道磁塞贝克效应依赖非常关键，是非常敏感的材料参数，并表明进一步的实验和理论研究是必要的。
2013-03-25 cond-mat.mes-hall
Inelastic current-voltage characteristics of atomic and molecular junctions
我们报告了非共振区金点接触和分子结的非弹性电流-电压（I-V）特性的第一性原理计算。I-V曲线中的不连续性对应于结构的简正模式出现。由于这些系统的准一维性质，具有大纵向分量的特定模式主导非弹性I-V曲线。在金点接触的情况下，我们的结果与最近的实验数据吻合得很好。对于分子结，我们发现非弹性I-V曲线对分子与电极的接触结构非常敏感，从而为提取分子线中的键合几何提供了一个强有力的工具。
2005-03-08 cond-mat.mes-hall
Ground-state cooling of a suspended nanowire through inelastic macroscopic quantum tunneling in a current-biased Josephson junction
我们证明了在两个超导体之间形成弱连接的悬浮纳米线可以被超导电流冷却到其运动的基态。预测的冷却机制有它的起源在磁场诱导的非弹性隧道的宏观超导相与结。此外，我们表明，在结的电压降是成比例的平均人口的振动模式在固定制度，一种现象，可用于探测冷却的水平。
2011-01-03 cond-mat.mes-hall
Long range pure magnon spin diffusion observed in a non-local spin-Seebeck geometry
利用非局域自旋塞贝克效应测量了热激发磁振子自旋的自旋扩散长度。在钇铁石榴石（YIG）大块单晶中，聚焦激光热激发磁振子自旋。自旋横向扩散，并使用Pt逆自旋霍尔效应检测器进行采样。热输运建模和温度相关的测量表明，虚假的温度梯度下的Pt探测器的情况下，并确认实验几何形状的非局部性质。值得注意的是，我们发现，热激发的磁振子自旋YIG旅行超过120 $μ$ m在23 K，表明它们是强大的非弹性散射。在23 K时，YIG的自旋扩散长度至少为47 $μ$ m，最高可达73 $μ$ m，而在室温下，其自旋扩散长度下降到小于10 $μ$ m.基于这种长的自旋扩散长度，我们设想基于电绝缘但自旋导电材料的热供电自旋电子器件的发展。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonmonotonic inelastic tunneling spectra due to surface spin excitations in ferromagnetic junctions
本文讨论了铁磁结中伴随表面自旋激发（磁振子）的非弹性自旋翻转隧穿。非弹性隧穿电流是成比例的磁振子的状态，这是能量无关的表面波，因此，不能占所观察到的非弹性隧穿谱的偏压依赖性。本文指出，电子-磁振子相互作用的隧穿矩阵元可以引起隧穿谱的偏压依赖性。这些矩阵元素来自库仑交换相互作用，使用巡游电子模型的磁振子辅助隧道。非弹性隧穿谱的结果，基于非平衡格林函数计算，提出了平行和反平行磁化的铁磁导线。
2011-08-23 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron transport through molecular junctions
目前，分子隧道结被认为是各种纳米器件的重要有源元件。这给研究控制电子输运通过分子的物理机制提供了强烈的动机。电子在分子桥中的运动总是受到环境的影响，与分子桥的相互作用会改变电子的能量，在一定条件下，这些非弹性效应会显著改变电子输运特性。在目前的工作中，我们描述的非弹性和耗散效应的电子输运发生由于分子桥振动和随机热激活离子运动。我们有意使用简单的模型和计算技术，使读者专注于分子隧道结中的非弹性电子输运物理。我们考虑了电子-振子相互作用及其在非弹性隧穿谱、极化效应和耗散电子输运中的表现。此外，我们还简要讨论了大分子中的长程电子转移反应及其与分子结中电子输运的关系。
2013-01-23 cond-mat.mes-hall
Effect of magnetic anisotropy on spin-dependent thermoelectric effects in nanoscopic systems
传统的和自旋相关的热电效应的电子输运通过纳米系统表现出磁各向异性$-$与单轴和横向组件$-$的理论研究在线性响应制度。特别地，将具有嵌入势垒中的大自旋杂质$-$（磁性原子或磁性分子$-$）的磁性隧道结视为示例。由于与杂质的磁相互作用，穿过结的传导电子可以在杂质上散射，这可以有效地导致电子与杂质之间的角动量和能量交换。正如我们所展示的，这样的过程对系统的热电响应有着深远的影响。具体而言，我们提出了一个详细的分析电荷，自旋和热导，连同塞贝克和自旋塞贝克系数（热电势）。由于散射机制也涉及电子被非弹性散射回同一电极的过程，因此在没有电荷传输通过结的情况下，也可以预期自旋和能量的流动。这反过来又导致有限的自旋热电势，而磁各向异性对这种效应的发生起着关键作用。
2015-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inelastic effects in molecular transport junctions: The probe technique at high bias
我们扩展的Landauer-Büttiker探针形式主义的电导高偏置制度，并研究环境引起的弹性和非弹性散射的影响，在单分子结的电荷电流，专注于高偏置效应。探测技术现象学地将非相干弹性和非弹性效应结合到完全相干的情况下，以微不足道的代价模仿丰富的物理环境。我们进一步确定环境引起的机制，产生电流的不对称性，表现为弱二极管的行为。这种整流行为，发现在两种类型的分子结模型，是不存在的相干弹性限度，只有在与非相干非弹性散射的情况下是积极的。我们的工作表明，在低偏置线性响应制度，常用的“退相探针”（模仿只有弹性退相干效应）几乎不可避免地从一个“电压探针”（承认非弹性耗散效应）。然而，这些探针在高偏压下实现了根本不同的$I$ - $V$特性，反映了耗散和非弹性散射过程对远离平衡的分子电子输运的核心作用。
2015-12-26 cond-mat.mes-hall
Theory of spin Seebeck effect activated by acoustic chiral phonons
本文从理论上研究了手性绝缘体/普通金属结中由温度梯度驱动的自旋电流，基于声学声子介导的晶格旋转回转磁响应推导出自旋电流公式，为不依赖磁性和自旋轨道相互作用的手性声子激活自旋塞贝克效应提供了微观理论基础。
2025-08-19 cond-mat.mes-hall
Theory of Zero-Bias Anomaly in Magnetic Tunnel Junctions: Inelastic Tunneling via Impurities
利用闭合时间路径积分方法，我们非微扰地研究了磁性隧道结中电子通过势垒中磁性杂质的非弹性隧穿并伴随声子发射。声子发射谱密度表现出幂律的红外奇异性$\simω^{-(1-g)}$，其中$g$为无量纲的电子-声子耦合。结果，隧穿电导$G(V)$随着偏置电压$| V|$增加为$G(V)-G(0)\sim| V|^{2g}$，对于$g\le 0.5$，在V=0处表现出斜率的不连续性。该理论可以再现实验中广泛观察到的隧道电阻和磁电阻零偏异常的尖点和非尖点特征。
2004-08-26 cond-mat.mes-hall
Origin of Discrepancies in Inelastic Electron Tunneling Spectra of Molecular Junctions
我们报告了非弹性电子隧穿谱（IETS）的多层分子结和没有纳入金属纳米粒子。将金属纳米颗粒掺入到我们的器件中导致增强的IET强度和一些振动模式的修改的线形。这种增强和线形修饰都是低能级的杂化金属纳米粒子-分子电子能级的结果。这些观察结果解释了Kushmerick \emph{et al.} [Nano Lett. \textbf{4}，639（2004）]和Wang \emph{et al.} [Nano Lett. \textbf{4}，643（2004）]。
2007-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin Seebeck effect of correlated magnetic molecules
本文研究了强关联分子结在线性响应区的自旋分辨热电性质。磁性分子被建模为一个单一的轨道水平的分子核自旋是由交换相互作用。利用数值重整化群方法，分析了分子的（自旋）Seebeck效应、热导率和品质因数在不同模型参数下的行为。我们表明，热电势强烈依赖于交换相互作用的强度和类型，以及分子的磁各向异性。当分子耦合到铁磁引线时，热电性质揭示了分子的自旋分辨隧穿过程和内禀磁性之间的相互作用。此外，在有限自旋积累的情况下，系统表现出自旋塞贝克效应。我们表明，一个相当大的自旋塞贝克效应可以开发时，分子表现出易平面磁各向异性，而自旋热电势的符号取决于分子的交换相互作用的类型和大小。
2021-05-22 cond-mat.mes-hall
Inelastic shot noise characteristics of nanoscale junctions from first principles
我们描述了一个实现的从头计算方法来计算非弹性散粒噪声信号，由于电子振动散射在纳米结。该方法是基于非平衡Keldysh格林函数的框架，从密度泛函理论的电子结构和核振动的描述。我们的实现说明了电子输运在Au和Pt原子点接触的模拟。我们表明，计算的散粒噪声特性的Au接触可以理解在一个简单的两个站点紧束缚模型表示的两个顶点原子的振动纳米结。我们还表明，铂接触的散粒噪声特性表现出更复杂的功能与非弹性通道间散射。这些非弹性噪声功能被证明提供更多的信息，电子-声子耦合和多通道结构的Pt触点比什么是容易从相应的电导characteristics.We的最后分析了一组Au原子链的不同长度和应变条件，并提供了一个定量比较与最近的散粒噪声实验报告Kumar等人。108，146602（2012）]。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall
Unified description of inelastic propensity rules for electron transport through nanoscale junctions
我们提出了一种方法来分析基于第一性原理的计算结果的电子电流，包括非弹性电子声子效应。这种方法使我们能够确定电子和振动的对称性，从而获得所谓的倾向规则的研究系统。我们表明，只有少数散射状态-即那些属于最传输本征通道-需要考虑一个完整的描述的电子输运。我们应用这种方法对四种不同体系进行了第一性原理计算，得到了每种情况下的倾向性规则。
2008-06-11 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic tunneling junctions at low voltages: elastic versus inelastic scattering at $T=0 K$
在本文中，我们分析了在低电压下的磁隧道结的磁电阻的不同贡献。随着电压的电阻下降的相当大的一部分可以归因于状态密度和势垒传输与偏置的变化。然而，我们发现在零偏压下观察到的异常和在非常小的电压下的磁阻行为，指向非弹性磁振子辅助隧穿的贡献。后者由传输参数$T^{J}$描述，其比弹性电流的直接传输$T^{d}$小一个或两个数量级。我们的理论是在极好的协议与实验数据，产生的估计值的$T^{J}$的顺序$T^{d}$ / $T^{J}$ ~ 40。
2003-12-23 cond-mat.mes-hall
Intermolecular interaction enhances thermoelectric performance of molecular junctions
由功能分子形成的新型有机材料对于各种纳米电子应用是有吸引力的，因为它们是环境友好的，广泛可用的和廉价的。自下而上制造方法的最新进展使得设计和合成具有所需功能的功能分子并精确地设计其性质成为可能。这需要更深入地了解构建块的性质，例如单分子是否可以以自组装单层（SAM）的形式转化为许多分子结。因此，了解分子间相互作用的影响变得重要。本文研究了分子间相互作用对金属电极间平行分子结的电荷输运和热电性能的影响。我们表明，电导和塞贝克系数同时增强，导致功率因数的一个数量级以上的增强，作为同一种或不同的两个分子之间的分子间耦合的结果。这种策略可以用来提高热电性能的自组装膜的工程包装密度。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin current at a magnetic junction as a probe of the Kondo state
本文研究了铁磁绝缘体和沉积在正常金属上的磁性杂质之间的结中的自旋塞贝克效应和自旋抽运。通过数值重整化群计算，我们发现近藤效应增强了自旋流。该自旋电流通过与近藤温度相当的温度或磁场的增加而被抑制。我们的结果表明，自旋输运可以作为强关联系统中自旋激发的直接探针。
2021-09-07 cond-mat.mes-hall
Inelastic Microwave Photon Scattering off a Quantum Impurity in a Josephson-Junction Array
非谐超导电路中的量子涨落使得单个入射光子能够进行频率转换。这种在光子束强度中呈线性的效应导致了标准输入输出电路理论的分支。我们考虑一个极端情况下的非谐性，光子散射的一个小的一组弱链接内的约瑟夫森结阵列。我们证明了这种量子杂质显示近藤物理和评估的弹性和非弹性光子散射截面。这些截面揭示了近藤问题的多体性质，而这些性质在传统的费米子模型中是很难得到的。
2013-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cooperative effects in inelastic tunneling
近年来，人们对分子导电中分子间效应的几个方面进行了研究。这些实验和理论研究，在几个设置的分子传导结，集中在电流-电压特性，通常是由这种结的弹性传输特性为主。在本文中，我们解决合作分子间的非弹性隧穿信号计算简单的通用模型，这样的系统。我们发现，即使直接分子间相互作用可以忽略不计，非弹性光谱中的峰高可能会受到这种合作效应的影响。这一发现表明，将实验结果与单分子结的计算结果进行比较时应该小心。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Seebeck effect and spin caloritronics in magnetic graphene
我们研究了磁性石墨烯在扩散和弹道机制下的自旋相关热电效应。采用玻尔兹曼和Landauer形式主义，我们计算的自旋和电荷塞贝克系数（热电势）在磁性石墨烯的自旋分裂，温度和掺杂的结。据发现，而在正常的石墨烯的温度梯度驱动的充电电流，在磁性石墨烯的情况下，一个显着的自旋电流也成立。特别是，我们表明，在未掺杂的磁性石墨烯中，不同的自旋载流子属于传导和价带，纯自旋电流驱动的温度梯度。此外，它揭示了深刻的热电效应可以实现在中间容易达到的温度时，热能是可比的费米能量$k_BT\lesssim μ$。通过进一步研究自旋相关的Seebeck效应和自旋热电势$\mathcal{Z}_{\rm sp}T$的显著大的品质因数，我们认为磁性石墨烯是一种有前途的自旋热电子学研究和应用材料。
2015-04-09 cond-mat.mes-hall
Effect of electron-phonon scattering on shot noise in nanoscale junctions
研究了准弹道输运条件下，电子-声子非弹性散射对纳米结中散粒噪声的影响。我们预测，当结的局部温度大于其最低振动模式能量$eV_c$时，非弹性贡献的散粒噪声（电导）增加（减少）与偏置$V$（$\sqrt{V}$）。相应的Fano因子因此增加为$\sqrt{V}$。我们还表明，非弹性贡献的Fano因子饱和增加结和体电极之间的热交换电流的值，其中，对于$V>>V_c$，是独立的偏置。因此，散粒噪声的测量可以提供关于纳米级导体中的局部温度和热耗散的信息。
2005-05-05 cond-mat.mes-hall
