Quantum charge pumping through resonant crossed Andreev reflection in superconducting hybrid junction of Silicene
本文在散射矩阵理论框架下研究了硅烯在正常-绝缘体-超导体-绝缘体-正常（NISIN）体系中的绝热量子电荷泵现象。在假设薄势垒极限的条件下，我们考虑了两个势垒（$χ_{1}$和$χ_{2}$）的强度作为绝热区的两个泵浦参数。在这种几何结构中，我们得到交叉Andreev反射（CAR）的概率单位在$χ_{1}$ - $χ_{2}$平面没有伴随的传输或弹性共隧穿（CT）。通过施加垂直于硅烯片的外部电场和正常硅烯区域的化学势的变化，在狄拉克点处的带隙的可调谐性，打开了通过我们的设置实现完美的CAR或传输过程的可能性。这种共振行为是周期性的势垒强度。我们分析了NISIN结构中的泵浦电荷随泵浦强度和入射电子角度的变化。我们表明，大（$Q\sim2e$）泵浦电荷，可以通过我们的几何形状时，泵浦轮廓包围在泵浦参数空间的CAR或传输共振。我们讨论了我们的理论预测可能的实验可行性。
2017-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay of Andreev reflection and Coulomb blockade in hybrid superconducting single electron transistors
本研究探究可调谐混合超导单电子晶体管中库仑阻塞与超导性的相互作用，制备含氧化势垒与断裂结的器件，发现多重Andreev反射在高能隙下仍相关，库仑阻塞特征可在高偏压下重现，实验结果与主方程结合全计数统计的模拟相符。
2023-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge Pumping Through a Single Donor Atom
提出了一种基于单原子晶体管（SAT）的单电子抽运新方法。通过电荷泵电子通过硅中的隔离掺杂剂原子，即使在4.2 K下工作，也会在1 GHz下产生高达160 pA的精确电流，没有施加磁场，并且只有当一个势垒通过正弦电压周期寻址时。
2014-06-09 cond-mat.mes-hall
Adiabatic phase pumping in S/F/S hybrids with non-coplanar magnetization
本研究基于Gor'kov和Bogoliubov-de Gennes形式体系，分析了非共面磁化三层铁磁体S/F/S结构中的Josephson相位泵浦效应，发现交换场增加会导致相位增益发生从0到2π的拓扑切换，为实验设计提供了理论基础。
2023-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Radio-frequency characterization of a supercurrent transistor made from a carbon nanotube
超导晶体管是超导体-半导体混合器件，其中约瑟夫森超电流使用栅极电压来接通和关断。虽然已经使用DC传输研究了这样的设备，但是射频测量允许更灵敏和更快的实验。在这里，由碳纳米管制成的超电流晶体管通过直流电导和射频反射测量法同时测量。该射频测量解决了所有的主要特征的电导数据在一个广泛的偏置和栅极电压，这些功能中的许多被看到更清楚。这些结果是有希望的测量其他类型的混合超导设备，特别是用于检测阻抗的电抗分量，其中直流测量永远不能检测。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent spin pumping in a strongly coupled magnon-magnon hybrid system
我们在坡莫合金/钇铁石榴石（Py/YIG）双层膜的磁振子-磁振子混合模式中实验确定了相干自旋泵浦。利用宽带铁磁共振，观察到一个“避免交叉”之间的统一模式的Py和自旋波模式的YIG由于类场界面交换耦合。我们还确定了额外的线宽抑制和增强的同相和异相混合模式，分别为\textcolor{black}{which can be interpreted as concerted dampinglike torque from spin pumping}。我们的分析预测的反比例的fieldlike和dampinglike扭矩的平方根的Py厚度，这与实验定量一致。
2020-03-21 cond-mat.mes-hall
Quantized current of a hybrid single-electron transistor with superconducting leads and a normal-metal island
我们讨论了超导体-绝缘体-正常金属-绝缘体-超导体（SINIS）旋转栅门的操作。这种电压偏置混合单电子晶体管（SET）提供电流量化，即使只有一个射频（rf）控制参数，即单岛的栅极电压。我们给出了一个概述的主要误差机制的旋转栅门，并考虑其作为量子电流标准的可行性。我们还提出了实验结果的SINIS结构的泵送，这表明减少泄漏电流相比，早期的测量与相反的NISIN结构。
2009-05-29 cond-mat.mes-hall
Tunneling and Relaxation of Single Quasiparticles in a Normal-Superconductor-Normal Single Electron Transistor
我们研究的混合单电子晶体管的性质，涉及一个小的超导岛夹在正常的金属引线，这是由直流加交流电压驱动。为了描述它的性质，我们从微观理论推导出一组耦合方程。它们由一个主方程的概率找到岛上的多余的电荷，与利率取决于非平衡准粒子的分布。它们的动力学遵循一个动力学方程，该方程解释了单电子隧穿激发以及由于与声子的相互作用而导致的弛豫和最终复合。我们的低温结果比较以及最近的实验结果，交流驱动的混合单电子旋转门。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron tunnel rates in a donor-silicon single electron transistor hybrid
我们研究了一种由$20\pm4$注入$^{31}$ P原子靠近栅诱导硅单电子晶体管（SiSET）的混合结构。在这种配置中，SiSET对附近中心的电荷状态非常敏感，当电荷配置改变时，从关闭状态变为导通状态。我们提出了一种方法来测量施主和SiSET岛之间的快速电子隧道速率，使用脉冲电压方案和低带宽电流检测。实验结果进行了定量讨论，使用速率方程模型，使捕获和排放率的提取。
2009-12-12 cond-mat.mes-hall
Josephson-Majorana cycle in topological single-electron hybrid transistors
通过与正常电极和超导电极接触的小拓扑超导岛的电荷传输通过一个循环发生，该循环涉及库珀对的相干振荡和通过马约拉纳束缚态隧穿进入/离开正常电极，即约瑟夫森-马约拉纳循环。我们通过研究超导体-拓扑超导体-正常金属单电子晶体管的电流-电压特性来说明这一机制。在低偏压和温度下，约瑟夫森-马约拉纳循环是主要的传输机制。我们讨论了一个三端的配置，其中的马约拉纳束缚态的非局部字符是紧急的。
2013-07-24 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic Josephson current pumping by microwave irradiation
用微波辐照约瑟夫森结不仅可以对约瑟夫森电流的幅度起作用，而且可以对约瑟夫森电流的相位起作用。这需要打破时间反演对称性，这是通过在作用于结的两侧的微波分量之间引入相位延迟来实现的。一般的对称性参数和一个特定的单能级量子点模型的解决方案表明，这诱导手性的库珀对动力学，由于Andreev束缚态波函数的拓扑结构。另一个必要条件是打破结内的电子-空穴对称性。的电流相位关系的移位，这是可控的符号和幅度与微波相位和静电门，从而产生一个“手性”约瑟夫森晶体管。点模型在无限间隙极限下由Floquet理论求解，在一般情况下用Keldysh非平衡格林函数求解。手征电流是非绝热的：它是极值的，并且改变接近Andreev束缚态之间的共振手征跃迁的符号。
2018-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hybrid quantum dot-tin disulfide field-effect transistors with improved photocurrent and spectral responsivity
我们报道了一种改进的光敏性在少层二硫化锡（SnS 2）场效应晶体管（FET）掺杂后与CdSe/ZnS核/壳量子点（QD）。混合QD-SnS 2 FET器件实现了超过500%的光电流响应的增加相比，开始的SnS 2的FET器件和光谱响应度达到超过650 A/W在400 nm波长。在对照的仅QD FET器件中的可忽略的电导表明QD和SnS 2之间的能量转移是负责敏化效应的主要机制，这与QD光致发光和SnS 2光学吸收之间的强光谱重叠以及QD芯和SnS 2之间的大的标称供体-受体间距一致。我们还发现了一个增强的载流子迁移率在混合量子点-二硫化锡场效应管，我们归因于减少接触肖特基势垒的宽度，由于一个升高的背景载流子密度。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall
Topological pumping in class-D superconducting wires
研究了在倾斜塞曼场作用下，通过自旋轨道耦合纳米线中的邻近效应诱导超导时，在正常金属/D类超导体混合界面处的绝热抽运.当纳米线中的诱导序参量不均匀时，相图中存在孤立的平凡区域，周围是拓扑区域。我们表明，在这种情况下，泵浦电荷量子化的元电荷$e$的单位，并具有拓扑性质。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Platinum thickness dependence of the inverse spin-Hall voltage from spin pumping in a hybrid YIG/Pt system
我们首次在大频率范围内针对不同的射频功率，在自旋泵激的逆自旋-霍尔效应的混合YIG/Pt系统中实验观察到了铂（Pt）厚度依赖性。从测量的直流电压（$Δ\textrm{V}$）在谐振条件下和电阻（$R$）的Pt层，一个强烈的增强比$Δ\textrm{V}/R$已被观察到，这是不符合以前的研究NiFe/Pt系统。这种行为的起源仍然不清楚，不能用我们使用的自旋输运模型来解释。
2012-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid Electrothermal Simulation of a Three-Dimensional Fin-Shaped Field-Effect Transistor Based on GaN Nanowires
近年来，三维GaN基晶体管因其显著提高的输出功率、更好的栅极可控性和更短的沟道以实现加速和小型化而得到了广泛的研究。然而，在热模拟中，使用传统的傅立叶定律和块体材料特性，这样的器件的热分析通常被过度简化。在这方面，可以通过耦合的声子和电子蒙特卡罗模拟来实现精确的温度预测，该模拟跟踪各个声子和电子的运动和散射。然而，沉重的计算负荷往往限制这种模拟纳米器件，而真正的芯片是毫米到厘米的大小。这个问题可以通过一种混合模拟技术来解决，该技术对远离热点的区域采用傅立叶定律。使用这种技术，精确的MEMS模拟进行了基于GAN晶体管，以揭示这种设备的温度上升。
2017-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Optically controlled Bi-functional Transistor based on Bio-Nano Hybrid Complex
本文提出一种基于紫膜与单壁碳纳米管混合薄膜的生物电子场效应晶体管，通过细菌视紫红质的光控质子泵浦和碳纳米管的电子输运，实现电子与光学双控双功能开关。
2019-10-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Compact Model of a Topological Transistor
铁磁体的进动导致自旋电流和热量注入到相邻的非磁性材料中。此外，自旋-轨道纠缠导致额外的电荷电流注入。最近已经提出了这样的装置，其中接近铁磁绝缘体（FI）和超导体（SC）的量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）导致电荷、自旋和热的泵送。在这里，我们建立了一个电路兼容的Verilog-A为基础的紧凑型模型的QSHI-FI-SC设备能够生成两个拓扑鲁棒模式，使设备的操作。我们的模型还捕获了对铁磁精度，漏极电压和温度的依赖性，具有出色的（> 99%）准确度。
2022-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Full loss compensation in hybrid plasmonic waveguides under electrical pumping
表面等离子体激元（SPP）为突破衍射极限和设计纳米级光学元件提供了机会，但其实际应用受到金属中高欧姆损耗的阻碍。在这里，我们提出了一种新的方法，在深亚波长金属-绝缘体-半导体波导几何结构的电泵浦下的有效SPP放大，并在非常低的泵浦电流密度为0.8 kA/cm $^2$的情况下，在红外线中的SPP传播损耗的数字证明充分补偿。该值比先前的研究低一个数量级，这是由于金属和半导体之间的薄绝缘体层，其允许少数载流子的注入并阻止多数载流子，从而将漏电流降低到接近零。所提出的结果提供洞察无损SPP引导和未来高密度纳米光子和光电电路的发展。
2015-01-15 cond-mat.mes-hall
Giant Spin Pumping at Polymer/Ferromagnet Interfaces for Hybrid Spintronic Devices
本研究通过铁磁共振测量，在HSQ聚合物与NiFe铁磁薄膜界面观察到巨自旋泵浦效应，自旋混合电导高达19.8 nm⁻²，与重金属相当，为柔性自旋电子器件设计提供了新思路。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall
Resonant single-parameter pumping in graphene
我们提出了非绝热单参数泵浦的弹道石墨烯场效应晶体管的结果。我们研究如何从交流驱动的顶栅散射导致直流充电电流从源极到漏极的不对称设置所造成的几何形状的设备或不同的掺杂的引线。在Landauer-Büttiker算子形式中，使用Floquet散射矩阵方法计算电荷电流。我们挑出两个机制有助于泵浦电流：法布里-珀罗干涉在开放的通道和准基态共振散射通过封闭的通道。我们确定两个不同的参数制度的基础上的准基态散射机制：高和低掺杂的接触相比，交流驱动器的频率。我们发现，后者政权的结果在一个更强的峰值泵浦电流。我们将讨论如何背栅电位和温度依赖性可以用来改变泵浦电流的方向，作为一个开关操作的设备。
2017-05-15 cond-mat.mes-hall
Spin pumping driven by magnon-polaritons in a ferromagnet-coplanar superconducting resonator hybrid system
该研究在1.4 K的铁磁体–共面超导谐振器杂化系统中，利用逆自旋霍尔效应电学探测磁振子–光子强耦合驱动的自旋泵浦，并揭示耦合强度随微波功率增强而降低及超导谐振器的阈值非线性。
2025-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Simulations of hybrid charge-sensing single-electron-transistors and CMOS circuits
单电子晶体管作为电荷传感器在量子计算等领域有着广泛的应用。通常，SET的信号小于互补金属氧化物半导体（CMOS）器件的信号，并且需要许多放大电路来放大这些信号。我们在理论上考虑放大SET对，而不是放大单个小输出，这样其中一个SET用作参考。我们使用传统的SPICE（集成电路重点仿真程序）电路模拟器模拟SET和CMOS器件的两级放大过程。将SET对实施到CMOS电路中使得SET的集成更可行，因为从SET到CMOS电路的直接信号传输。
2021-08-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlocal transistor based on pure crossed Andreev reflection in a EuO-graphene/superconductor hybrid structure
我们研究了具有EuO诱导交换作用的石墨烯超导器件中的带间输运。我们表明，纯交叉Andreev反射可以产生专门没有寄生的本地Andreev反射和弹性cotunnelling在很宽的范围内的偏压和费米能级的EuO-石墨烯/超导体/EuO-石墨烯设备。当正常引线和超导引线中的费米能级变化时，纯非局域电导表现出快速的开/关切换和振荡行为。该振荡反映了准粒子在超导引线中的传播，可以作为探测超导石墨中亚能隙准粒子模的工具，而这是电流-电压特性无法达到的。我们的研究结果表明，该设备可以用作一个高度可调的晶体管，纯粹在非本地和自旋极化输运制度。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall
Graphene on Silicon Hybrid Field-Effect Transistors
本研究提出了一种独特的硅基石墨烯异质结构溶液栅极场效应晶体管，通过电学表征和基于物理的紧凑模型，揭示了石墨烯作为硅沟道屏蔽层导致电势分布不均并影响亚阈值摆幅的混合输运机制。
2022-04-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Control of Majorana Edge Modes by a g-factor Engineered Nanowire Spin Transistor
我们提出了操纵马约拉纳边缘状态通过杂化和自旋电流在纳米线自旋晶体管。自旋晶体管基于异质结构纳米线，该异质结构纳米线包括具有分别形成拓扑和非拓扑区域的大g因子和小g因子的半导体。束缚边缘态的杂化导致自旋电流和$4π$ -周期性扭矩，作为相对磁场角的函数-一种与分数约瑟夫森效应对偶的效应。在磁场几乎为零且自旋沿自旋轨道场方向守恒的非拓扑区域，我们建立了力矩与自旋流之间的关系。角动量转移可以通过灵敏的磁共振力显微镜技术检测。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fundamental Performance Limits of Carbon Nanotube Thin-Film Transistors Achieved Using Hybrid Molecular Dielectrics
在过去的十年中，半导体碳纳米管薄膜已被公认为在电子、能源和传感领域具有广泛应用的竞争材料。特别是，大面积柔性电子器件的改进已经通过生长后处理的独立进步来实现，以解决金属与半导体碳纳米管的异质性，改善栅极的异质性，以及自组装工艺。此外，特定器件组件的受控调谐提供了材料性质和器件性能指标之间的权衡的基本探测器。尽管如此，碳纳米管晶体管的性能适合于现实世界的应用，等待在独立开创的设备组件集成的理解为基础的进展。我们通过将高纯度半导体碳纳米管薄膜与定制设计的混合无机-有机栅极电介质集成在一起来实现这一目标。这种材料的协同组合避免了传统的设计权衡，导致几种晶体管性能指标的同时进步，例如，介电常数（6.5 μS/μm）、本征场效应迁移率（147 cm^2/Vs）、亚阈值摆幅（150 mV/decade）和开/关比（5 x 10^5），同时还实现了在环境条件下的无介电常数操作。
2012-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fusion rules in a Majorana single-charge transistor
理论预测的马约拉纳束缚态（MBS）的非阿贝尔性质的证明将构成拓扑超导相的明确证明。除了非平凡的编织统计，融合规则是所有非阿贝尔任意子的基本性质。在这项工作中，我们提出并理论分析了一种方法来证明MBS融合规则在马约拉纳单电荷晶体管。与以前的设计相比，我们的建议减少了操作的数量和设备的复杂性。此外，我们表明，融合协议可以适用于泵在每个周期的量化量的电荷，提供了一个简单的方法来检测融合规则，通过直流电流测量。我们分析了协议的数值和分析，并表明所需的操作时间尺度和预期的测量信号在各种超导体-半导体混合平台的实验能力范围内。
2022-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Which is conducive to high responsivity in a hybrid graphene-quantum dot transistor: Bulk- or layer- heterojunction
异质结作为光电转换中心，在光电探测中起着至关重要的作用。比较研究了两种典型的基于石墨烯和PbSe量子点的异质结场效应光电晶体管（FEpT）：层异质结（LH）和体异质结（BH）。LH-FEpT具有较高的迁移率（μn）（677 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1）），而BH-FEpT的μn低至314 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1），但前者具有较高的响应度（106 A/W）。因为R与迁移率和转移率的乘积成正比，并且LH-FEpT的高转移率过度补偿了低迁移率的不足。虽然大面积异质结和高迁移率有利于高浓度的光生载流子，但输运机制的缺乏成为BH-FEpT的主要限制因素。因此，LH-FEpT是近红外（NIR）光电探测器的较好候选者。
2015-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid single-electron transistor as a source of quantized electric current
大约二十年前，单电子学的兴起奠定了在固态器件中同步操纵单个电子的基础。低温环境下的超小结构形成了一个接一个地寻址电子的理想域。在该领域中长期存在的挑战是实现与工作频率$f$精确相关的电流源。迫切需要电流的量子标准和所谓的欧姆三角形，其中通过欧姆定律测试来自约瑟夫森效应的电压和来自量子霍尔效应的电阻相对于电流，以检查自然界基本常数$\hbar$和$e$的一致性。已经报道了几种尝试来创建符合极高精度、高产率和实现不具有太多控制参数的苛刻标准的电流源。然而，尽管多年来取得了许多巧妙的成就，但迄今还没有令人满意的解决办法。在这里，我们提出并证明了具有一个栅极的单岛单电子晶体管形式的混合金属-超导体旋转门的意想不到的概念，它在我们当前测量的不确定性范围内在多个级别的$ef$上显示出稳健的电流平台。我们的理论估计表明，本系统的误差可以有效地抑制进一步优化的设计和适当的选择的设备参数，因此，我们希望它最终满足严格的规格的量子精密测量。
2007-08-16 cond-mat.mes-hall
Design and cryogenic operation of a hybrid quantum-CMOS circuit
非常小尺寸的绝缘体上硅纳米线晶体管在低温下表现出像库仑阻塞或单掺杂剂输运的量子效应。同样的工艺也可以生产出更大尺寸的优秀场效应晶体管（FET），从而可以设计集成电路。使用相同的过程，我们已经共同集成了一个基于FET的环形振荡器电路，在低温下工作，在纳米级器件的栅极上产生射频（RF）信号，显示库仑振荡。我们观察到整流的RF信号，在良好的协议与建模。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Evidence of Pure Spin-Current Generated by Spin Pumping in Interface Localized States in Hybrid Metal-Silicon-Metal Vertical Structures
由于在铁磁金属上难以生长高质量的半导体材料，硅中自旋扩散输运的研究仅限于横向几何器件。本论文采用超高真空圆片键合技术，成功制备了金属半导体金属CoFeB/MgO/Si/Pt垂直结构。本文证明了室温下n型Si中大于2μm距离的垂直电流几何结构中的纯自旋电流注入和输运。在这些实验中，通过铁磁共振自旋泵浦产生纯传播自旋电流，并通过使用在顶部Pt层中发生的逆自旋霍尔效应将其转换成可测量的电压。通过改变Si和MgO厚度的系统研究揭示了MgO/Si界面处的局域态对自旋电流产生的重要作用。邻近效应涉及铁磁体和MgO/Si界面态之间的间接交换相互作用似乎是在自旋泵作用下在Si中建立必要的平衡自旋布居的先决条件。
2019-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Collective effects in charge transfer within a hybrid organic-inorganic system
通过研究光敏栅场效应晶体管中的电流噪声，发现了一个集体电子转移（ET）过程。光敏栅是由有机分子连接到光敏栅表面的纳米晶体形成的。通过有机连接剂的ET的波动反映在晶体管电导率的波动中。电流噪声具有雪崩特性。从噪声功率谱、雪崩分布和平均雪崩大小对雪崩持续时间的依赖关系得到的临界指数是一致的。提出了一个合理的模型来解释这一现象
2009-12-01 cond-mat.mes-hall
Andreev tunneling in charge pumping with SINIS turnstiles
我们目前的测量混合单电子旋转门与超导导线接触正常岛（SINIS）。我们观察到Andreev隧穿的电子影响下的射频泵浦的旋转栅门的电流平台特性。数值模拟的数据很好地占。我们验证了Andreev隧道速率对旋转门的充电能量的依赖性。增加充电能量有效地抑制了Andreev电流。
2011-12-14 cond-mat.mes-hall
Silicon-CMOS Compatible In-Situ CCVD Grown Graphene Transistors with Ultra-High On/Off-Current Ratio
通过催化化学气相沉积（CCVD），在氧化硅衬底上直接实现原位生长单层石墨烯场效应晶体管（MoLGFET）和双层石墨烯晶体管（BiLGFET），而不需要转移石墨烯层。原位生长的MoLGFET表现出预期的狄拉克点以及典型的低开/关电流比。相比之下，BiLGFET具有单极p型器件特性，具有高达1 E7的极高开/关电流比。完整的制造过程是硅CMOS兼容。这将允许在混合硅CMOS环境中简单且低成本地集成用于纳米电子应用的石墨烯器件。
2011-11-28 cond-mat.mes-hall
Germanium quantum well Josephson field effect transistors and interferometers
由于超导-半导体混合结构在量子计算器件中的各种潜在应用，其吸引了越来越多的关注。它们可以用于实现拓扑超导系统，以及门可调谐超导量子比特。在这里，我们结合了SiGe/Ge/SiGe量子阱异质结构托管高迁移率的二维孔和铝超导导致实现原型混合器件，如约瑟夫逊场效应晶体管（JoFET）和超导量子干涉器件（SQUID）。我们观察到栅极控制的超电流传输与Ge通道长达1微米，估计诱导的超导能隙从隧道光谱测量超导点接触设备。透射电子显微镜揭示了锗扩散到铝接触，而没有铝被检测到在锗通道。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Gigahertz Single-Electron Pumping Mediated by Parasitic States
在量子精密测量中，半导体单电子泵用于产生精确的电流，最终目标是实现新兴的安培量子标准。基于静电定义的可调谐量子点（QD）的泵迄今为止在结合快速和准确的电荷转移方面表现出最有前途的性能。然而，在超过约1GHz的频率下，精度通常会降低。最近，基于耦合到陷阱状态的QD的混合泵由于更紧密的静电约束而导致传输速率增加。在这里，我们在硅中操作的混合电子泵通过将QD耦合到多个寄生状态而获得，并实现高达几千兆赫兹的鲁棒电流量化。我们表明，电子捕获的保真度取决于寄生状态成为可用于加载的序列，从而在不同的频率依赖的功能，在泵浦电流。
2018-06-27 cond-mat.mes-hall
Magnon transport through microwave pumping
提出了铁磁绝缘体中磁振子输运的微观理论。利用微波泵浦的磁振子注入，我们提出了一种产生磁振子直流电流的方法，并展示了如何增强混合铁磁绝缘结中磁振子直流电流的幅度。为此，专注于一个单一的FI，我们第一次重温微波泵浦在有限的（室温）温度从微观角度的磁振子注入。接下来，我们将其应用到两种混合铁磁绝缘结。第一种是准平衡态的磁振子凝聚体与被微波抽运的磁振子之间的结，第二种是被抽运的磁振子与非凝聚态的磁振子之间的结。我们表明，准平衡磁振子凝聚产生交流和直流磁振子电流，而noncondensed磁振子产生基本上是直流磁振子电流。铁磁共振（FMR）极大地增加了泵浦磁振子的密度，并增强了这种磁振子电流。最后，使用微波泵浦在一个单一的FI，我们讨论的可能性，磁振子电流通过Aharonov-Casher相持续流动，即使在有限的温度。我们表明，即使在有限的温度下，在存在磁振子-磁振子相互作用的情况下，也会出现这样的磁振子电流。由于FMR的存在，它的振幅变得比凝聚磁振子电流大得多。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Electron counting in a silicon single-electron pump
我们报告的电子计数实验中的硅金属氧化物半导体量子点架构已被证明产生超过80 pA的不确定性低于百万分之30的量化电流。使用电容耦合单电子晶体管对泵入储存点的电子进行单次检测。对于n = 0，1，2，3和4，我们提取每个泵浦周期n个电子的转移的全概率分布。我们发现，从计数实验中提取的概率与直流测量在很宽的范围内的泵的直流电化学势的协议。电子计数技术也被用来确认提高稳健性的泵机制与增加静电约束的量子点。
2015-09-25 cond-mat.mes-hall
Plasmonic Crystals with Tunable Band Gaps in the Grating Gate Transistor Structures
本文提出电流驱动栅极门控晶体管中等离激元晶体的流体动力学模型，利用高电子密度非门控区提升品质因子，驱动电流打破对称性使模式光学活性并产生可调谐带隙，实现室温太赫兹应用。
2025-04-02 cond-mat.mes-hall
Reconfigurable Boolean Logic using Magnetic Single-Electron Transistors
我们提出了一种新的可重编程低功耗逻辑操作的混合单电子器件，磁性单电子晶体管（MSET）。该器件由铝单电子晶体管和GaMnAs磁性背栅组成。不同逻辑门功能之间的改变是通过重新定向磁层的磁矩来实现的，所述磁矩在MSET的库仑阻塞振荡上引起电压偏移。我们表明，我们可以任意重新编程的功能的设备从n型SET的GaMnAs层的面内磁化到p型SET的面外磁化方向。此外，我们展示了一组可重编程的布尔门和它的逻辑互补在单个器件级。最后，我们提出了两套可重构的二进制门使用的下拉网络中的两个MSET的组合。
2015-04-06 cond-mat.mes-hall
Hybrid higher-order skin-topological modes in non-reciprocal systems
高阶相位的特征在于角或铰链模式，其产生是由于沿着两个或更多个维度的本地化机制的有趣的相互作用。在这项工作中，我们引入并构建了一类新的“混合”高阶皮肤拓扑边界模式的非互易系统与两个或两个以上的开放边界。它们的存在除了依赖于拓扑局域化外，还依赖于非互易泵浦。与通常的非厄米“皮肤”模式，它们可以存在于晶格与\emph{vanishing}净互易性由于非互易泵浦的选择性的性质：虽然体模保持扩展由于每个单元格内的非互易性的取消，边界模式经历一个奇怪的\emph{spontaneous breaking}的互易性在拓扑本地化的存在，从而经历非厄米皮肤效应。可能的杂交通道的数量随着维度的增加而迅速增加，导致不同相的增殖。此外，皮肤模式或混合皮肤拓扑模式可以恢复幺正性，因此是稳定的，允许在非厄米光子和电超材料的实验观察和操纵。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
High-performance controllable ambipolar infrared phototransistors based on graphene-quantum dot hybrid
场效应晶体管（FET）对红外线具有107 A/W的灵敏度，并且石墨烯/ PbS量子点（QD）杂化材料的迁移率有很大提高。这些报道的晶体管是单极或耗尽型器件。在本文中，我们提出并制备了可控石墨烯/ PbS量子点混合场效应晶体管。通过对双极型场效应晶体管的电学和光电性能的研究，在第一象限和第三象限中，通过将栅极电压（VG）提高到3.7V和-0.8V，可以使双极型场效应晶体管（常关断）导通。在这些阈值（VT）附近，每种载流子物质显示出相当的迁移率（~ 300 cm 2 V-1 s-1）。光响应度在每个阈值附近达到~ 107 A/W，并且随（VG-VT）线性增加。这些混合场效应晶体管以其低成本、大面积、低能耗和高性能成为柔性集成电路器件中极具竞争力的候选器件。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Observation of 2e-periodic Supercurrents in Nanowire Single-Cooper-Pair Transistors
超导岛托管马约拉纳零模式（MZMs）的奇偶控制需要操作由接近半导体纳米线制成的拓扑量子位。因此，我们研究的奇偶效应在混合InAs-Al单库珀对晶体管（SCPT）作为第一步。特别是，我们调查的栅极电荷的超电流调制和观察一致的2 $e$ -周期性的图案，表明一般缺乏低能量的亚带隙状态在这些纳米线在零磁场。在一个平行的磁场中，一个偶数-奇数图案的发展与栅极电荷间距的振荡场的函数，表明调制模式是敏感的存在下，一个单一的subgap状态。此外，我们还发现，随着子能隙态能量接近于零，SCPT的宇称寿命随磁场呈指数下降。我们的工作突出了有意准粒子陷阱和超导能隙工程在需要岛电荷色散猝灭的拓扑量子比特中的重要作用。
2018-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
On-chip error counting for hybrid metallic single-electron turnstiles
我们进行现场检测的单个电子泵通过一个单电子旋转栅门的基础上超小型正常的金属-绝缘体-超导隧道结。在我们的设置中，受探测器带宽的限制，在低重复率下，我们观察到多达几百个电子通过系统的无错误的顺序转移。当抽运速度达到100 kHz时，我们发现相对误差率低至10^-3，与在非优化的单个旋转门中测量平均抽运电流得到的典型值相当。这项工作构成了一个自我参考的电流标准实现与金属单电子旋转栅门的第一步，补充基于半导体量子点泵的方法。这是第一次演示片上泵浦误差检测的工作频率超过检测器的带宽，在配置中的平均泵浦电流可以同时测量。电子从旋转门的超导引线计数的方案，而不是直接探测正常的金属岛，也使研究基本的高阶隧穿过程的混合结构，以前没有达到更简单的配置。
2015-12-01 cond-mat.mes-hall
A hybrid metal/semiconductor electron pump for quantum metrology
能够以足够的精度提供高于100 pA电流的电子泵很可能成为安培可能的新量子定义的直接验证。此外，它们对于完成量子三角形实验至关重要，该实验测试对将e和h、电子电荷和普朗克常量与电压、电阻和电流联系起来的量子关系的可能修正。我们在这里提出的单岛混合金属/半导体晶体管泵，结合了简单和效率的库仑阻塞的金属与硅开关的卓越性能。在650 MHz和0.5K的鲁棒和简单的泵浦。在1.4mV的电压偏置范围内获得的泵浦电流与计算值的相对偏差为5e-4，完全在测量设置的1.5e-3不确定度范围内。可以执行多电荷泵浦。完全集成在工业CMOS工艺中的简单设计使其成为国家测量机构实现和共享未来量子安培的理想选择。
2013-03-26 cond-mat.mes-hall
Topological insulator single-electron transistors for charge sensing applications
University of Cologne（科隆大学）
本文提出基于拓扑绝缘体的单电子晶体管作为兼容磁场的电荷传感装置，通过观察电荷稳定性图中的清晰库仑钻石确认电荷量子化和单电子传输，揭示了拓扑绝缘体晶体管对附近电荷的敏感性。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of polarization-dependent phonon pumping in ferromagnetic/non-magnetic bilayers
本研究建立铁磁/非磁双层结构中磁振子-声子耦合诱导偏振选择声子泵浦的理论模型，揭示磁轴与晶轴不对齐引发声子双折射、磁振子-声子杂化赋予声子磁场依赖特性，且偏振转移可由外磁场调控，定量复现了实验结果。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall
Gate controllable spin pumping in graphene via rotating magnetization
研究了在石墨烯上施加一个具有旋转磁化强度的铁磁体（F）的纯自旋抽运，利用绝热自旋抽运的广义散射方法，得到了通过磁性石墨烯抽运到邻近正常（N）区域的自旋电流.自旋电流可以很容易地控制的栅极电压，并在一定条件下，变得足够大，可在目前的实验设置测量。事实上，当自旋之一由于铁磁部分中相应自旋物种的状态密度消失而被完全过滤时，它达到最大值。考虑具有有限铁磁区的N |F| N结构，发现与金属铁磁材料相比，横向自旋相干长度可以与由$L$表示的F的长度相当。随后，由于量子干涉，自旋流成为$JL/\hbar v_F$的振荡函数，其中$J$是F内部的自旋分裂。最后，我们表明，源于泵到两个不同的正常侧的可控性，一个深刻的自旋电池效应可以看到在混合N |F| N设备。
2014-11-23 cond-mat.mes-hall
Germanium electrostatic quantum dot with integrated charge detector in an MOS structure
我们报道了一个在纯锗中的静电量子点的制作和表征，它带有一个集成的电荷测量晶体管。该器件使用Al2O3/锗界面来限制锗中的载流子，并使用电子量子点和空穴晶体管的混合设计来进行电荷检测。尽管具有450 cm 2/Vs的适度低温载流子迁移率，但与NiGe源极和漏极接触一起使用的空穴晶体管已经显示出对足以检测隧穿进出量子点的单个电荷的点电势的灵敏度。该器件是用两级栅极叠层实现的，顶层用于吸引电子，下层用于限定电子限制电势并积累空穴晶体管。的可能性，以提高器件的操作使用的Al 2 O3/SiGe/Ge多层限制电子在一个更平滑的界面进行了讨论。
2010-08-30 cond-mat.mes-hall
Cross-sublattice Spin Pumping and Magnon Level Attraction in van der Waals Antiferromagnets
本文从理论上研究了倾斜基态的层状范德瓦尔斯反铁磁体对相邻正常金属的自旋抽运。我们发现，由此产生的直流自旋泵电流承担沿所有的自旋方向的贡献。我们的分析允许通过测量两个面内自旋电流分量来检测内和跨亚晶格自旋混合电导。我们进一步表明，亚晶格的破缺吉尔伯特阻尼可以通过界面工程实现，并诱导光和声磁振子模之间的耗散耦合。这在系统中实现了磁振子级吸引和例外点。此外，耗散耦合和跨亚晶格自旋抽运的作用使得在离面方向产生了非常规的自旋流。我们的研究结果提供了一个路线，以提取自旋混合电导矩阵，并揭示了独特的机会，如水平吸引力，范德华反铁磁体正常金属混合物提供。
2020-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Adiabatic Pumping of Chern-Simons Axion Coupling
从混合Wannier表象的角度研究了Chern-Simons轴子（CSA）耦合沿非零第二Chern数$C^{(2)}$的参量环的绝热抽运.我们推导出一个新的CSA耦合公式，表示它作为一个整体，涉及Berry曲率和WCC表上定义的潜力。我们表明，一个非零的$C^{(2)}$为特征的循环需要一系列的片材接触事件，在该事件中，贝里曲率的$2π$量子从片材传递到片材，以这样的方式，$e^2/h$单元的CSA耦合由晶格矢量泵周期结束。我们说明了这些行为通过明确的计算模型紧束缚哈密顿量，并讨论其影响。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Au-Gated SrTiO3 Field-Effect Transistors with Large Electron Concentration and Current Modulation
报道了在混合分子束外延生长的n型SrTiO 3薄膜上制备低漏电流整流Pt和Au肖特基二极管以及Au栅金属半导体场效应晶体管（MESFFET）。与以前的研究一致，我们发现，相比Pt，Au提供了更高的肖特基势垒高度与SrTiO 3。由于SrTiO 3的介电常数大，Au的肖特基势垒高度高，金栅MESFER能够调制~1.6 × 1014 cm-2的电子密度，在任何材料系统中使用金属栅极实现的最高调制。这些MESFET调制电流密度高达~68 mA/mm，比最好的SrTiO 3 MESFET大~ 20倍。我们还讨论了界面层的作用，和场依赖的介电常数的SrTiO 3在提高夹断电压的MESFET。
2014-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparing tunneling spectroscopy and charge sensing of Andreev bound states in a semiconductor-superconductor hybrid nanowire structure
Andreev束缚态（ABS）的输运研究由于充电效应和超导性的相互作用而变得复杂。在这里，我们比较运输方法ABS光谱在超导体岛的电荷传感方法的基础上集成的射频单电子晶体管。方法的一致性表明，快速，非侵入性的电荷传感允许准确的定量测量ABS，同时避免了一些复杂的运输。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall
HFinFET: A Scalable, High Performance, Low Leakage Hybrid N-Channel FET
在这封信中，我们提出了一种新的晶体管，称为HFinFET，这是一个混合的HEMT和FinFET的设计和模拟研究，以获得优良的性能和良好的关态控制。其次是设计的描述，3D器件模拟已被执行，以预测器件的特性。该器件已对最先进的HEMT以及平面和非平面硅NMOSFET的可比栅极长度的数据，使用标准的基准测试技术进行了基准测试。
2010-03-27 cond-mat.mes-hall
