Theory of transport through noncollinear single-electron spin-valve transistors
本文研究了非共线单电子自旋阀晶体管中的电子输运。它由一个小的金属岛弱耦合到两个非共线磁化方向的铁磁引线。电流受库仑充电和自旋积累的影响。此外,库仑相互作用和隧道耦合到自旋极化的引线的相互作用产生多体交换场,其中累积的岛自旋进动。我们分析了这种交换场在线性和非线性传输制度的影响。特别地,我们发现交换场可以引起岛的自旋取向对栅极电压的高灵敏度。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall
Single electron transistors with high quality superconducting niobium islands
采用电子束阴影蒸发技术制备了深亚微米Al-AlOx-Nb隧道结和铌岛单电子晶体管。使用模板掩模组成的热稳定的聚合物聚醚砜(PES)和锗,高品质的铌图案具有良好的超导性能和高达2Delta = 2.5毫电子伏的铌的能隙。由于单个库珀对的隧穿效应以及超导态和正常态下显著的栅极调制效应,晶体管的I(U)特性表现出特殊的特性。
2001-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge spectrometry with a strongly coupled superconducting single-electron transistor
我们使用超导单电子晶体管作为直流静电计,它与另一个晶体管的金属岛强耦合。通过这种设置,可以直接测量岛上的电荷分布。强电容耦合是通过多层制造技术实现的,该技术允许我们使耦合电容大于结电容。使用正统的单电子隧穿理论对该系统进行了模拟,结果与测量结果非常吻合。
2001-05-14 cond-mat.mes-hall
Cotunneling at resonance for the single-electron transistor
我们研究了微扰态下电子输运通过金属小岛的过程。使用最近开发的图解技术,我们计算的岛屿的占领,以及通过晶体管的电导在第四顺序中的隧穿矩阵元素,一个过程称为cotunneling。我们的提法并不要求采用禁产。在共振,我们发现以前的理论和最近的实验很好的协议显着修改。
1997-02-21 cond-mat.mes-hall
Aluminum Single Electron Transistors with Islands Isolated from a Substrate
比较了传统平面结构和新型叠层结构单电子晶体管(静电计)的低频噪声系数。我们观察到的电荷噪声和晶体管岛的接触面积与位于同一芯片上的一组Al晶体管的电介质基板之间的相关性,并具有几乎相似的电参数。我们已经发现,接触面积越小,晶体管的噪声电平越低。f = 10 Hz时的最低噪声值为8* 10 E-6 e/sqrt(Hz)。在具有与衬底完全隔离的岛的堆叠晶体管中测量。我们的测量已经明确地表明,背景电荷波动的主要来源是与介电基板
1999-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant mesoscopic fluctuations of the elastic cotunneling thermopower of a single-electron transistor
本文研究了通过隧道结与两个电极弱耦合的小金属岛的热电输运。在库仑阻塞制度,在系统的基态对应于岛上的偶数个电子的情况下,在最低温度下的电子输运的主要机制是弹性共隧穿。在这种情况下,输运系数强烈依赖于实现的随机杂质势或岛的形状。利用随机矩阵理论,我们计算了热电势和热电动力学系数,并研究了它们在弹性共隧穿区的介观涨落统计。热电势的波动比平均值大得多。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall
Spin accumulation in ferromagnetic single-electron transistors in the cotunneling regime
我们提出了一种新的方法,直接检测自旋积累,克服了以前的测量方案的问题。在具有铁磁电极的单电子晶体管中,自旋相关电流导致金属岛上的自旋积累。所产生的自旋分裂的电化学电位的岛,因为一个额外的移位的充电能量,可以从两个共振之间的电流-电压特性的间距检测。结果得到的框架中的一个实时的图解方法,允许研究高阶(共)隧穿过程中的强非平衡的情况。
2002-04-16 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled spin polarized current in ferromagnetic single electron transistors
我们通过使用涉及自旋和电荷自由度的二维状态空间应用主方程计算,从理论上研究了铁磁/正常金属/铁磁单电子晶体管中的自旋相关输运。当铁磁引线的磁化方向反平行排列时,自旋在岛中积累,并且两个自旋的化学势差被建立。这种化学势的变化作为岛中的电荷偏移,并改变自旋电流的栅极依赖性。利用这种效应,可以通过调节栅极电压来控制电流的极化直到铅的极化。
2001-09-21 cond-mat.mes-hall
Magneto-Coulomb Oscillation in Ferromagnetic Single Electron Transistors
从理论上研究了铁磁单电子晶体管(SET)中磁库仑振荡的机理。磁场中的铁磁性岛电极和铁磁性引线电极中的传导电子的化学势的变化引起SET的岛电极的自由能的变化。给出了Ni/Co/Ni铁磁SET中磁库仑振荡的实验结果,并进行了讨论。这种现象的可能应用进行了讨论。
1998-03-24 cond-mat.mes-hall
Balanced ternary addition using a gated silicon nanowire
我们证明了使用硅绝缘体上金属单电子晶体管(SET)的三进制加法器的原理证明。单电子晶体管的栅极相关整流行为导致稳健的三值输出,该输出是SET岛电位的函数。将逻辑三进制输入映射到控制SET岛电位的三个门,使我们能够在单个晶体管上执行复杂的固有三进制运算。
2011-08-29 cond-mat.mes-hall
Current fluctuations of noncollinear single-electron spin-valve transistors
本文从理论上研究了非共线单电子自旋阀晶体管在序贯隧穿极限下的有限频率和零频率电荷电流涨落。所考虑的系统由两个隧道结,连接一个小的中央金属岛的两个非共线磁化的铁磁引线。由于自旋相关的隧道耦合和中心电极上的电子-电子相互作用,存在作用于累积的岛自旋的交换场。我们分析了这种多粒子相互作用效应如何影响电流噪声。详细地说,我们提出,该领域导致减少的子泊松Fano因子。
2012-06-05 cond-mat.mes-hall
Detection of mechanical resonance of a single-electron transistor by direct current
我们已经暂停了铝基单电子晶体管,其岛可以自由谐振之间的源极和漏极引线形成的钳位。除了常规的侧栅极之外,对SET岛具有更大电容的底栅极被放置在下面,以增加SET与机械运动的耦合。该器件可以看作是一个双夹持的铝梁,它可以将机械振动转化为SET电流的变化。我们的模拟正统模型的基础上,从实验中估计的SET参数,再现所观察到的输运特性的细节。
2010-04-19 cond-mat.mes-hall
A quantitative study of quasiparticle traps using the single-Cooper-pair-transistor
我们用射频反射法测量了单晶体管中的准粒子隧穿率。研究了在岛附近有和没有准粒子陷阱的器件。一个$10^2$到$10^3$倍减少的准粒子隧穿率到岛上的情况下观察到的准粒子陷阱。在准粒子陷阱样品中,我们还测量到准粒子隧穿率的相应降低。
2007-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coulomb blockade in a nanoscale phosphorus-in-silicon island
本文研究了硅单电子晶体管的低温电输运特性。岛和引线由通过聚合物抗蚀剂掩模的离子注入实现的图案化的磷掺杂区域限定。在该器件中,一个50 nm直径的岛,含有约600个施主,并具有金属态密度,通过未掺杂的硅隧道势垒与源极和漏极引线分离。中心岛和隧道势垒由场效应晶体管几何形状中的表面栅极覆盖,从而允许控制引线和岛之间的耦合。测量了掺杂岛充电引起的库仑阻塞,观察到振荡周期是恒定的,而充电能量依赖于表面栅电压。我们讨论了在这些结构中接近少数电子制度的可能性,目的是观察和操纵离散的量子力学状态。
2006-02-21 cond-mat.mes-hall
Even-odd effect in the thermopower and strongly enhanced thermoelectric efficiency for superconducting single-electron transistors
具有超导岛和正常导电引线的单电子晶体管(NSN SET)的输运性质可能取决于岛上是否存在单个准粒子。这种宇称效应对线性输运性质有明显的影响。在这里,我们分析了热功率的NSN设置有和没有奇偶效应,完全现实的值的设备参数。除了显着的依赖于超导能隙$Δ$的热电势,我们观察到的宇称制度,这是伴随着热电优值ZT的急剧增加的增强。后者可以解释在一个简单的重新解释ZT的平均值和方差的运输能量。
2011-11-10 cond-mat.mes-hall
An ion-implanted silicon single-electron transistor
我们报道了一种新型硅单电子晶体管(Si-SET)的制作和在毫开尔文温度下的电学特性。通过将磷离子注入到金属-绝缘体过渡区上方的密度来形成Si-SET的岛和源极-漏极引线,其中隧道结由未掺杂区域产生。每个隧道结上方的表面栅极独立地控制Si-SET岛和引线之间的隧道耦合。该器件显示出具有充电能量e $^2$ /2C $_Σ$ $\sim$ 250 $μ$ eV的周期性库仑阻塞,并展示了使用CMOS加工技术的基于硅的SET的可再现和可控的途径。
2005-10-14 cond-mat.mes-hall
Non-Linear Thermovoltage in a Single-Electron Transistor
我们在单电子晶体管中进行直接热电压测量,使用片上局部温度计,在线性和非线性制度。使用一个模型,占共同隧穿,我们发现很好的协议与实验数据没有自由参数,即使当温度差大于平均温度(远离线性制度)。这使我们能够确认的灵敏度的热电压共隧穿,并发现,在非线性制度的金属岛的温度是一个至关重要的参数。令人惊讶的是,即使在零净充电电流下,金属岛也倾向于过热,导致热电压降低。
2018-12-16 cond-mat.mes-hall
Correlation-induced refrigeration with superconducting single-electron transistors
提出了一种在没有任何粒子交换的情况下制冷附近金属岛的超导隧道结模型。热提取介导的两个系统的耦合电容的电荷波动。库仑相互作用和超导能隙的相互作用降低了制冷机的功耗。对于现实参数,预测岛将从200 mK的晶格温度冷却到接近50 mK。结果强调了非平衡关联在二分介观导体中的作用。这种机制可以应用于在隧道结阵列中创建局部温度梯度或探索非平衡系统热化中相互作用的作用。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall
Cotunneling and renormalization effects for the single-electron transistor
我们研究了微扰态下电子输运通过金属小岛的过程。使用一个图形实时技术,我们计算占领的岛,以及通过晶体管的电导在任意温度和偏置电压在四阶的隧穿矩阵元素,一个过程称为cotunneling。我们的提法并不要求采用截止值。在共振,我们发现以前的理论和最近的实验定量协议的重大修改。我们确定了系统参数的重整化,并提取了通常的重整化群分析无法导出的对数项的自变量。此外,我们还执行低温和高温限值。在前者中,我们发现了多通道Kondo模型的一个行为特征。
1998-01-21 cond-mat.mes-hall
Andreev or Majorana, Cooper finds out
我们研究了由介观超导岛实现的库珀对晶体管,该超导岛耦合到一对$s$波超导引线。对于一个平凡的岛,在引线之间的临界超电流表现出一个众所周知的$2e$ -周期性的岛栅电荷。在这里,我们表明,对于一个岛与空间分离的零能量马约拉纳或Andreev束缚态的临界超电流过渡到$1e$的岛栅电荷的大小的周期性。此外,对于Andreev束缚态,当岛的电荷基态的奇偶性在偶数和奇数之间变化时,电流-相位关系显示出符号反转。值得注意的是,对于马约拉纳束缚态,不会发生相同的符号反转。我们的研究结果突出了测量的库珀对晶体管的完整的电流-相位关系的相关性,以澄清拓扑超导体的候选系统中的零能量束缚态的性质,并提供了第一步整合马约拉纳量子比特在超导电路。
2018-09-17 cond-mat.mes-hall
A quantized current source with mesoscopic feedback
我们研究了一个由两个量子化电流源组成的介观电路,该电路由非绝热单电子泵串联而成,中间有一个微米级的小岛。我们发现,通过第二个泵的量子输运可以锁定到第一个的量子化电流的反馈,由于介观岛的充电。这是通过使用附近的电荷检测器测量岛上的电荷变化来证实的。最后,电荷反馈信号清楚地证明了在单电子泵浦操作期间加载到动态量子点的激发态中。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall
Broadening of the transition between charge states in the single-electron box by the measurement process
我们报告的测量上的样品组成的两个名义上相同的单电子晶体管的岛屿耦合电容。一次一个晶体管作为电子箱工作。剩余的晶体管用作静电计,测量盒岛上的电荷。当斜升时,盒栅极电压转变周期性地发生在盒岛上的电荷相差元电荷的状态之间。这表现在静电计电流的跳跃上。盒子和测量设备之间的耦合导致过渡宽度的加宽,而隔离盒子的公式中不包括过渡宽度的加宽。这是显而易见的,在我们的数据,以及从一个彻底的分析系统的框架中的顺序隧道模型。
2002-05-10 cond-mat.mes-hall
Quantum dot transistors based on CVD-grown graphene nano islands
Tohoku University(东北大学);National Institute for Material Science (NIMS)(国立材料研究所)
本研究采用无催化剂微波等离子体CVD在SiO₂上直接生长石墨烯纳米岛并制备电极,实现量子点晶体管的低温库仑菱形观测与栅极、隧穿耦合调控。
2025-06-09 cond-mat.mes-hall
Giant current fluctuations in an overheated single electron transistor
在热隔离单电子晶体管中,共隧穿和单电子隧穿的相互作用导致了特殊的过热效应。特别是,有一个有趣的交叉间隔cotunneling和单电子隧穿之间的竞争改变后者的主导地位。在此区间内,电流对晶体管岛的有效电子温度及其波动表现出异常的敏感性。我们提出了一个详细的研究在这个有趣的点的电流和温度波动。实现的方法允许的波动量的分布的一个完整的表征,远远超出了高斯近似。我们揭示和探索的参数范围内,足够小的晶体管岛,电流波动变得巨大。在这种情况下,电流的最优值、期望值和标准差彼此相差很大的参数因子。这种情况对于纳米结构中的传输和一般的电子输运是独特的。这种壮观效应的起源是电流对波动的有效温度的指数敏感性。
2010-09-17 cond-mat.mes-hall
Discrete Charging in Polysilicon Gates of Single Electron Transistors
低温电子输运测量的单电子晶体管制造在先进的CMOS工艺与多晶硅栅极不仅表现出明确的库仑阻塞行为,但也显示了大量的额外的电导波动的非线性制度。通过与模拟比较,这些功能定量归因于多晶硅栅极中的离散电荷岛的影响。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall
Proximity Induced Josephson-Quasiparticle Process in a Single Electron Transistor
我们在超导-正常金属-超导单电子晶体管中进行了第一次实验,其中有一个额外的超导带部分重叠在正常金属岛上,金属与金属接触良好。超导邻近效应在准粒子阈值以下产生电流峰值。我们解释这些峰值的约瑟夫森准粒子过程,并讨论它们与邻近诱导的能隙在正常的金属岛。
1998-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Noise of a single-electron transistor in the regime of large quantum fluctuations of island charge out of equilibrium
本文利用drone-费米子表象和Schwinger-Keldysh方法,计算了非平衡态单电子晶体管在岛电荷量子涨落较大时的电流噪声和电荷噪声.我们的结果介于“正统理论”和“共隧穿理论”之间。我们发现了以前的理论没有处理的下列效应:(i)在零温度T=0和有限的外加偏压$|eV| \gg T_{K}$,其中$T_{K}$是“近藤温度”,我们发现Fano因子的抑制超过库仑相关引起的抑制在库仑阻塞制度和顺序隧穿制度。(ii)对于$T \gg |eV|/2 \gg T_{K}$,在大的电荷起伏的存在下的电流噪声被修改,偏离正统理论的预测。然而,Fano因子与正统理论一致,并且与温度成正比。(iii)对于$eV, T \lesssim T_{K}$,由于电荷的量子涨落引起的系统参数的重整化,电荷噪声被抑制。我们用岛电荷“单位”的修正来解释它。
2002-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantized Conductance and Field-Effect Topological Quantum Transistor in Silicene Nanoribbons
硅烯是一种量子自旋霍尔绝缘体,在外加电场(如电场、光辐射和反铁磁序)的作用下,硅烯会发生拓扑相变。我们研究了硅烯纳米带的电子和输运性质的基础上的Landauer形式。我们建议通过测量态密度和电导来确定拓扑相变。电导是量子化的,当系统转换到不同的相位时,电导的值会发生变化。我们表明,硅烯纳米粒子附近的零能量作为场效应晶体管。该晶体管是鲁棒的,但它利用了最小的量化电导,因为零能量的边缘状态的拓扑保护。我们的发现为未来的拓扑量子器件开辟了一条新的途径。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-collinear single-electron spin-valve transistors
我们研究了通过一个小的金属簇连接到两个铁磁引线(单电子自旋阀晶体管)的“正统模型”的库仑阻塞的相互作用对运输的影响。岛和铁磁引线上的自旋积累之间的非局部交换被示出为影响的传输特性,如电流和自旋转移扭矩作为磁配置,栅极电压和施加的磁场的函数。
2005-04-06 cond-mat.mes-hall
Cooper pair cotunneling in single charge transistors with dissipative electromagnetic environment
我们观察到片上电阻R为R_Q = h/4e^2 = 6.45 kOhm的超导单电荷晶体管的电流-电压特性,并用库珀对共隧穿理论解释了这种特性。晶体管岛上的栅感应电荷对约瑟夫森耦合的有效强度和共隧穿电流都有调制作用。对于电阻R的增加值,我们发现在小的传输电压下的库珀对电流被显著抑制。
2003-05-06 cond-mat.mes-hall
Partially-separated Majorana modes in a disordered medium
本研究通过数值计算无序SM-SC异质结的零偏电导图,证实量子化电导岛是马约拉纳物理的独特标志,可用于评估无序强度,是马约拉纳探索的下一个关键里程碑。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Parity Effect and Tunnel Magnetoresistance of Ferromagnet / Superconductor / Ferromagnet Single-Electron Tunneling Transistors
本文从理论上研究了铁磁/超导/铁磁单电子隧穿晶体管的隧穿磁电阻(TMR)特性,特别考虑了宇称效应。结果表明,在平台区,即使在有限的偏置电压下,岛中也没有自旋积累。然而,注入的自旋的信息由过量电子携带,因此存在TMR。过量电子的自旋弛豫速率可以从TMR估计。我们还表明,TMR的增加而减小的超导岛的尺寸。
2002-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-Dependent Quasiparticle Transport in Aluminum Single Electron Transistors
研究了塞曼分裂对正常-超导-正常(NSN)铝单电子晶体管(SET)中准粒子输运的影响。在带隙上的输运中,库仑阻塞和塞曼分裂的相互作用导致了序列隧穿的自旋依赖性。这就形成了一种或两种自旋物质都可以隧穿进入或离开岛的机制。在较低的偏压下,自旋依赖的单准粒子状态的研究和操作的设备作为一个双极自旋过滤器的建议。
2006-07-28 cond-mat.mes-hall
A tunable, dual mode field-effect or single electron transistor
采用绝缘体上硅金属氧化物半导体工艺,研制了一种既可作为场效应晶体管又可作为单电子晶体管的双模器件。根据背栅极化,电子岛在器件的前栅下积累(SET机制),或者通过用负前栅电压夹断底部沟道来获得场效应晶体管。观察到这两种情况之间的逐渐过渡。这种双重功能在非重叠绝缘体上硅沟道中使用垂直和水平可调电势梯度。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall
Charge transport through a SET with a mechanically oscillating island
我们考虑一个单电子晶体管(SET),其中心岛是一个纳米机械振荡器。SET的栅极电容取决于机械位移,因此,岛振动的振动可能强烈地影响电流-电压特性、电流噪声和电流的较高累积量。岛的谐波振荡和具有随机振幅的振荡(例如,由于热激活)以不同的方式改变传输特性。噪声频谱在岛振荡的频率处具有峰值;当岛谐波振荡时,峰值减小到$δ$峰值。我们表明,SET输运性质的知识,有助于确定以何种方式的岛屿振荡,估计的振幅,和振荡的频率。
2004-01-25 cond-mat.mes-hall
Electric-field-dependent spectroscopy of charge motion using a single-electron transistor
本文观察了氧化硅衬底上Al-AlO_x-Al单电子晶体管附近的背景电荷起伏。该晶体管设计采用了重掺杂衬底和顶栅,允许独立控制衬底和晶体管岛电位。通过对Si/SiO_2界面的控制充电,我们证明了涨落不能存在于Si层或隧道势垒中。结合大的测量信号幅度,这意味着缺陷必须位于非常接近氧化物表面。
2006-05-26 cond-mat.mes-hall
Single-electron transistor effect in a two-terminal structure
单电子晶体管效应的特性使得即使在完全没有栅电极的结构中也可以观察到这种效应。所提出的方法可用于具有限制在隧道势垒之间的极小中心岛(如纳米尺寸的量子点或用隧道显微镜探测的大分子)的结构中的充电效应的实验研究,其中不可能提供用于控制隧道电流的栅电极。
1997-11-28 cond-mat.mes-hall
Giant fluctuations of superconducting order parameter in Ferromagnet/superconductor single electron transistors
考虑自旋积累、自旋弛豫、能隙抑制和充电效应,对铁磁/超导/铁磁单电子晶体管中自旋相关输运进行了理论研究.一个强烈的依赖关系的间隙上的外电极的磁状态被发现,这引起高达100%的负磁阻。我们预言,由于准粒子隧穿引起的自旋积累的涨落可以起到如此重要的作用,以致于引起岛在超导和非超导之间的涨落。
2004-03-11 cond-mat.mes-hall
Noise in Al single electron transistors of stacked design
我们已经制造和研究了几个铝单电子晶体管的小岛位于对电极的顶部,因此没有进入与电介质基板接触。所有晶体管的等效电荷噪声系数都出奇地低,在f = 10 Hz时为(2.5 - 7)* 10 E-5 e/sqrt(Hz)。虽然最低的检测到的噪声主要来源于背景电荷的波动,隧道结电导的噪声贡献,有时,被发现是占主导地位的。
1998-04-17 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium spin accumulation in ferromagnetic single-electron transistors
我们研究铁磁单电子晶体管中的输运。用广义库仑阻塞理论描述了由有限电流通过系统引起的岛上的非平衡自旋积累。它增强了隧道磁电阻效应,并对含时输运性质产生显著影响.自旋累积的瞬态衰减可以在自旋翻转弛豫时间量级的时间尺度上反转电流。这可以作为非平衡自旋积累的实验特征.
1998-12-14 cond-mat.mes-hall
Microwave-driven ferromagnet--topological-insulator heterostructures: The prospect for giant spin battery effect and quantized charge pump devices
我们研究的异质结构中,一个二维的拓扑绝缘体(TI)连接到两个正常的金属(NM)电极,而一个岛的铁磁绝缘体(FI)旋进磁化覆盖其横向边缘的一部分,通过磁邻近效应诱导下的时间相关的交换场。当FI岛覆盖两个横向边缘时,这种装置在没有任何偏置电压的情况下泵送纯自旋电流,从而充当即使在非常小的微波功率输入下也具有巨大输出电流的有效自旋电池,从而驱动进动。当只有一个横向边缘被FI岛覆盖时,电荷和自旋电流都被泵送到NM电极中。我们描绘了相应的电导(电流-微波频率比)的条件下进行量化的进动锥角,这是强大的相对于弱无序,并可以进一步扩展设备的几何形状的变化在一个很宽的区间。
2010-05-20 cond-mat.mes-hall
Simultaneous readout of two charge qubits
我们考虑一个系统的两个固态电荷量子比特,耦合到一个单一的读出设备,由一个单电子晶体管(SET)。每个隧道结的电导受其相邻量子位的影响,因此通过晶体管的电流由量子位的状态决定。计算了通过晶体管的电子的完整计数统计,并讨论了量子位退相以及读出的量子效率。然后,使用SET岛的电荷状态的实时检测将电流测量与读出进行比较。对于后一种方法,我们证明了量子效率总是单位的。比较这两种方法,出现了电流测量的量子效率的简单几何解释。最后,我们注意到,在某些情况下,除了测量平均电流之外,还可以测量SET岛的平均电荷来实现全量子效率。
2006-11-06 cond-mat.mes-hall
Suspended single-electron transistors: fabrication and measurement
我们已经制造了铝单电子晶体管,其中岛不与衬底接触。这种新型器件可称为悬置单电子晶体管(SUSET),具有高质量标准SET的典型I-V和dI/dV-V特性。
2008-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Exchange effects on electron transport through single-electron spin-valve transistors
我们研究了单电子自旋阀晶体管在铁磁引线和中心正常金属岛之间存在非局域交换时的电子输运。库仑相互作用用库仑阻塞的正统模型来描述,并且我们允许非共线的引线磁化方向。两个不同的交换机制,已在文献中讨论的是可比的强度,并考虑到平等的基础上。我们提出的线性电导作为门电压和磁配置的函数的结果,并讨论了系统的响应施加磁场。
2006-08-09 cond-mat.mes-hall
Single electron capacitance spectroscopy of vertical quantum dots using a single electron transistor
我们将铝单电子晶体管(SET)直接置于垂直量子点的顶部,使SET能够用作静电计,对电荷进出量子点的运动非常敏感。从单电子添加到点的SET中心岛上诱导的电荷调制SET输出,我们描述了两种解调方法,允许定量提取的量子点电容信号。这两种方法产生非常相似的结果确定的单电子电容峰。
1998-06-12 cond-mat.mes-hall
Quantization of Charge Carriers in Conduction Channels of Si-Based Field-Effect Transistors for Multinary Computation
本文研究硅基场效应晶体管导电沟道中量子化态对漏极电流的影响,证明在室温下可产生可区分电流水平,为多元计算提供可能。
2024-02-02 cond-mat.mes-hall
We study a Cooper-pair transistor realized by two Josephson weak links that enclose a superconducting island in an InSb-Al hybrid nanowire. When the nanowire is subject to a magnetic field, isolated subgap levels arise in the superconducting island and, due to the Coulomb blockade,mediate a supercurrent by coherent co-tunneling of Cooper pairs. We show that the supercurrent resulting from such co-tunneling events exhibits, for low to moderate magnetic fields, a phase offset that discriminates even and odd charge ground states on the superconducting island. Notably,this phase offset persists wh…
2021-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Parity effect in superconducting aluminum single electron transistors with spatial gap profile controlled by film thickness
提出了一种新的抑制Al库仑阻塞器件中准粒子中毒的方法。该方法基于沿器件产生适当的能隙分布。与先前使用的技术相比,能隙由膜厚度控制。我们的运输测量证实,准粒子中毒被抑制和明确的2 $e$周期性观察只有当岛是比引线薄得多。这一结果与现有的模型一致,并提供了一种简单的方法来抑制准粒子中毒。
2006-05-08 cond-mat.mes-hall
Method for finding the critical temperature of the island in a SET structure
本文提出了一种测量超导单电子晶体管岛的临界温度的方法。该方法是基于作为温度的函数的零偏压电导的斜率的急剧变化。我们用这种方法测定了铝引线超导单电子晶体管Nb岛的超导相变温度。我们得到$T_\mathrm{c}^\mathrm{Nb}$高达8.5 K和间隙能量高达$Δ_\mathrm{Nb}\simeq 1.45$ meV。通过观察作为磁场而不是温度的函数的零偏置电导,也可以确定岛的临界场。利用正统理论,我们已经进行了广泛的数值模拟的电荷输运性质在SET的温度可比的差距,这匹配非常好的数据,从而为我们的方法提供了坚实的理论基础。
2008-06-19 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
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
Spin dependent transport in ferromagnetic/superconductor/ferromagnetic single electron transistor
铁磁单电子晶体管与铝岛和正交铁磁引线(钴)制造使用电子束光刻,然后阴影蒸发技术。I-V特性表现出典型的单电子隧穿效应。外磁场中的输运测量表明,当两个铁磁引线处于反平行结构时,自旋不平衡导致超导性的抑制。
2004-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current noise of a single-electron transistor coupled to a nano-mechanical resonator
在经典模式下计算了单电子晶体管与纳米机械谐振器耦合时的电流噪声谱。SET岛上的电荷和谐振器的位置之间的相关性引起了一个独特的噪声频谱,它可以是非常不同的非耦合SET。耦合系统的电流噪声谱在谐振器频率和谐振器频率的两倍处都有峰值,并且零频率噪声有很强的增强。峰值的高度由SET和谐振器之间的耦合强度、谐振器的阻尼和系统的温度控制。
2004-08-03 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium spin fluctuations in single-electron transistors
我们发现,非平衡自旋波动显着影响单电子晶体管中的电子输运,当自旋弛豫岛上是缓慢的相比,其他弛豫过程,当尺寸效应发挥作用。为了描述自旋波动,我们概括的“正统”隧穿理论,考虑到电子自旋,并表明,连续的电荷状态之间的过渡可以发生通过一个高自旋状态。这显著地改变了库仑台阶的形状,并在低温下产生额外的共振。最近,我们的一些预测得到了Fujisawa等人的证实。88,236802(2002)],他通过实验证明了非平衡自旋波动在通过量子点的传输中的重要性。
2002-09-24 cond-mat.mes-hall