Spin-Dependent Coulomb Blockade in Ferromagnet/Normal-Metal/Ferromagnet Double Tunnel Junctions
我们从理论上研究了铁磁/正常金属/铁磁双隧道结中自旋相关的输运,特别是在库仑阻塞区的共隧穿。当铁磁电极中的磁化方向反平行时,共隧穿引起的自旋积累挤压了库仑阻塞区。在压缩库仑阻塞区之外,我们提出了一个新的反常区,其中一个自旋带中的顺序隧穿被库仑阻塞抑制,而另一个自旋带中的顺序隧穿不被抑制。在该区域中,隧道磁阻作为偏置电压的函数振荡。计算了隧道磁电阻和自旋积累量的温度依赖性。
1998-09-03 cond-mat.mes-hall
Effect of intrinsic spin relaxation on the spin-dependent cotunneling transport through quantum dots
在共隧穿机制下,对量子点中的自旋极化输运进行了理论分析。结果表明,零偏压异常,最近发现的反平行配置,也可以存在的情况下,当一个电极是磁性的,而另一个是双极。文中还讨论了该异常的物理机制。它表明,内在的自旋弛豫点的零偏置最大值的微分电导有显着的影响-异常变得增强弱自旋翻转散射的点,然后消失在快速自旋弛豫的限制。此外,在量子点内自旋快速弛豫的极限下,还发现了反向隧道磁电阻效应。在量子点非对称耦合到引线的情况下,发现了共隧穿区输运特性的二极管样行为。这种行为可以通过自旋翻转弛豫过程来增强。
2006-02-26 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through quantum dots coupled to magnetic leads: zero-bias anomaly for non-collinear magnetic configurations
利用实时图解法对弱耦合量子点与非共线磁化导线的共隧穿输运进行了理论分析。计算了在库仑阻塞条件下和系统任意磁结构下的电流、量子点占据和量子点自旋。结果表明,施加在点上的铁磁导线的有效交换场可以显着修改非共线磁配置,特别是最近发现的反平行配置的零偏置异常的输运特性。对于非对称Anderson模型,交换场引起量子点自旋的进动,导致微分电导和隧道磁阻与引线的磁矩夹角的非单调关系.对于某些非共线结构,发现了增强的微分电导和负TMR。
2006-11-16 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through two-level quantum dots weakly coupled to ferromagnetic leads
在库仑阻塞条件下,研究了弱耦合铁磁引线的二能级量子点的自旋极化输运。假设点被双重占据,因此电流由于共隧穿通过点的单重态和三重态而流动。结果表明,输运特性强烈依赖于量子点的基态。如果基态是单线态,则微分电导($G$)在低偏置电压下显示宽的最小值,而隧道磁阻(TMR)由Julliere值给出。如果三重态是系统的基态,则当引线反平行磁化时,零偏压下的微分电导有一个极大值。在TMR中,最大值伴随着最小值。因此,$G$和TMR的不同行为可以帮助确定点的基态以及单重态和三重态之间的能量差。
2006-10-27 cond-mat.mes-hall
Spin flip scattering in magnetic junctions
本文研究了磁电极结中电子隧穿自旋翻转的过程。发现:i)磁性杂质提供增加电阻和降低磁阻的贡献,其在低温下饱和。电导在高电场下增加。ii)磁振子辅助的隧穿将磁阻降低为$T^{3/2}$,并导致对电阻的非欧姆贡献,其为$V^{3/2}$,iii)如果界面具有与本体不同的磁性质,则可能出现的表面反铁磁振子分别对磁阻和电阻产生$T^2$和$V^2$贡献,以及iv)库仑阻塞效应可以增强磁阻,当传输由共隧穿过程主导时。
1997-12-05 cond-mat.mes-hall
The tunnel magnetoresistance in chains of quantum dots weakly coupled to external leads
我们数值分析了三个耦合量子点通过弱连接到外部磁引线的相干链的自旋相关输运。特别是,使用的Keldysh轮廓的图解技术,我们计算的电导,散粒噪声和隧道磁阻(TMR)的顺序和cotunneling制度。结果表明,输运特性在很大程度上取决于点间库仑关联的强度,它决定了电子波函数在链中的空间分布。当相关性相对较强时,根据传输机制,我们发现负TMR以及TMR增强到Julliere值以上,并伴有负微分电导(NDC)和超泊松散粒噪声。隧道磁阻的这种非平凡行为与控制隧道过程的选择规则和与传输相关的链的各种高自旋状态有关。另一方面,对于弱的点间相关性,TMR总是正的并且不大于Julliere TMR,尽管仍然可以观察到超泊松散粒噪声和NDC。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect and zero-bias anomaly in transport through quantum dots weakly attached to ferromagnetic leads
利用实时图解法,在顺序隧穿和共隧穿两种模式下,对耦合到两个外铁磁引线和一个超导引线的量子点的Andreev输运进行了理论研究.我们表明,隧道磁电阻(TMR)的Andreev电流显示的偏置电压和水平失谐的非平凡的依赖关系,并可以描述在零温度极限的解析公式。共隧穿过程导致TMR的强烈修改,这是最明显的库仑阻塞制度。我们发现了一个零偏置异常的Andreev微分电导的平行配置,这是与一个非平衡自旋积累的点触发的Andreev过程。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
Sources of negative tunneling magneto-resistance in multilevel quantum dots with ferromagnetic contacts
我们分析了自旋相关的能级位移的不同来源及其对耦合到共线极化铁磁引线的相互作用量子点的隧穿磁电阻(TMR)的影响。由于虚电荷波动的水平位移可以定量评估内的图形表示我们的运输理论。该理论适用于多级量子点系统,我们将其应用于碳纳米管量子点,在那里我们表明,许多水平的存在下可以定性地影响TMR效应。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manifestation of the shape and edge effects in spin-resolved transport through graphene quantum dots
我们报告的理论研究,通过石墨烯量子点弱耦合到外部铁磁引线的运输。计算进行严格对角化的紧束缚哈密顿与有限库仑相关的石墨烯片,并通过使用实时图解技术在顺序和cotunneling制度。重点研究了石墨烯薄片形状和边缘自发磁化对微分电导、隧道磁电阻(TMR)和散粒噪声(散粒噪声)等输运特性的影响。结果表明,对于某些形状的石墨烯点的负微分电导和非平凡的行为的TMR效应可以发生。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized transport through weakly coupled double quantum dots in the Coulomb-blockade regime
我们分析了通过两个量子点串联弱耦合到外部铁磁引线的共隧穿输运。在库仑阻塞机制下,电流的流动是由于三阶隧穿,而二阶单势垒过程通过改变双点系统的占据几率对电流产生间接影响。我们预测的零偏置最大值的微分电导,其大小是由点间库仑相互作用的值的条件。这种最大值存在于系统的两种磁配置中,并且是通过不同虚拟状态的共隧穿中的不对称性导致的。此外,我们表明,隧道磁电阻表现出明显不同的行为取决于温度,而独立的点间相关的值。在一定的偏置电压范围内,我们发现了负的TMR。
2007-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dark states in spin-polarized transport through triple quantum dot molecules
研究了弱耦合三重量子点分子与铁磁导线的自旋极化输运。分析是通过实时图解技术,包括高达第二阶的扰动膨胀相对于隧道耦合。重点放在暗态的自旋分辨输运特性的影响。结果表明,相干布居俘获和共隧穿过程的相互作用导致隧道磁电阻的高度非平凡的行为,它可以采取负值。此外,一个超泊松散粒噪声被发现在运输制度,其中的电流被阻止的暗态的形成,这可以另外增强自旋依赖性的隧穿过程,这取决于磁配置的设备。这些影响的机制进行了深入的讨论。
2018-02-07 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
Spin effects in single electron tunneling
金属磁性多层膜中巨磁电阻效应的发现引起了人们对磁性纳米结构中电子输运自旋相关效应的广泛兴趣。这种系统的一个例子是隧道结-单势垒平面结或更复杂的结。在这篇综述中,我们提出和讨论最近的理论结果,电子和自旋输运通过铁磁介观结包括两个或多个障碍。这种系统也被称为铁磁单电子晶体管。我们从设备的中心部分具有磁性(或磁性)金属纳米颗粒形式的情况开始。输运特性揭示了单电子充电效应,包括库仑阶梯、库仑阻塞和库仑振荡。基于半导体量子点和大分子(特别是碳纳米管)的单电子铁磁晶体管也被考虑。主要的重点是放在自旋效应,由于自旋相关的隧道通过障碍,从而引起自旋积累和隧道磁电阻。在电流-电压特性、(微分)电导、散粒噪声等中也发生自旋效应。在弱耦合和强耦合的两种极限情况下的输运特性特别令人感兴趣。在前一种情况下,我们区分顺序隧穿和cotunneling制度。在强耦合制度中,我们集中在近藤现象,这在通过量子点或分子的运输的情况下,导致增强的电导和显着的零偏置近藤峰的差分电导。
2008-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent Resonant Tunneling Through an Artificial Molecule
利用扩展的哈伯德模型研究了非均匀磁场中人工量子点分子的相干共振隧穿。计算了量子点阵列的多端电导和嵌入Aharanov-Bohm环中的量子点分子的持续电流。电导和持续电流的情况下,一个双量子点和数值计算的情况下,使用多终端Breit-Wigner型公式,它允许明确列入非弹性过程的较大的阵列。对持续电流的共隧穿修正也进行了研究,结果表明,持续电流的共振符号可以用来确定人工分子基态和低激发态的自旋量子数。发现非均匀磁场强烈地抑制了系统自旋密度波基态的钉扎导致的输运,并且预测巨磁阻是由均匀外部磁场诱导的铁磁转变引起的。
1998-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el