Dynamics of the contact between a ruthenium surface with a single nanoasperity and a flat ruthenium surface: Molecular dynamics simulations
我们通过分子动力学模拟研究了一对表面（具有模仿钌的特性）之间的接触动力学。特别是，我们研究了钌表面与一个单一的nanoasperity和一个平坦的钌表面之间的接触。这种模拟的结果表明，接触行为是高度可变的。本研究的目的是调查这种变异性的来源和程度。我们发现，在压缩过程中，接触力位移曲线的行为是可重复的，而在接触分离，行为是高度可变的。对接触表面的检查表明，两种分离机制正在运行，并导致了这种变化。一种机制对应于在两个表面之间形成桥，当表面被拉开时，桥塑性拉伸，并最终在剪切中分离。这导致分离后的形态，其中在两个表面上存在相对的粗糙体。这种塑性分离/桥形成机制导致大的分离功。另一种机制是一种更脆的模式，其中裂纹传播穿过粗糙体的基部（略低于粗糙体/基材接合处），导致分离后一个表面或另一个表面上的大部分粗糙体和相对表面上面对该粗糙体的轻微凹陷。该失效模式对应于较小的分离功。一个单一的机制在其中运行。此外，由主要表现出类似脆性行为的材料制成的触头将倾向于需要比由类似延性的触头材料制成的触头更低的分离功。
2010-12-08 cond-mat.mes-hall
Integration of 3-level MoS$_2$ multi-bridge channel FET with 2D layered contact and gate dielectric
多桥沟道场效应晶体管（MBCFET）提供了优于FinFET技术的若干优点，并且是用于亚5 nm技术节点的有吸引力的解决方案。MBCFET是使用半导体层状材料（例如MoS $_2$）作为沟道的器件的自然选择，这是由于其无悬挂键的超薄性质和逐层转移的可能性。因此，基于MoS $_2$的MBCFET对于驱动电流提升而言是一个有吸引力的提议，而不会损害静电和占地面积。这里，我们展示了3级MoS $_2$ MBCFET，其中每个垂直堆叠的沟道是双栅极的，以实现174.9 $μ$ A的饱和电流（其转换为\txc {90 $μ$ A/$μ$ m足迹宽度（@2.7 $μ$ m沟道长度），63 mV/dec的接近理想的亚阈值斜率，以及$>$ $10^8$的开关比。这项工作为基于层材料的MBCFET在集成的并行通道数量方面设定了基准，同时提供高驱动电流和出色的静电控制。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Stretching dependence of the vibration modes of a single-molecule Pt-H2-Pt bridge
在断裂结实验中，单个氢分子在铂电极之间形成了导电桥。它的电导接近量子单位，G_0 = 2e^2/h，由单个通道携带。使用点接触光谱观察到三个振动模式，并得到它们在拉伸和同位素取代时的变化。用密度泛函理论计算了该结构的稳定性、振动模式和电导，证实了用Pt-H_2-Pt桥解释实验的正确性。
2005-03-18 cond-mat.mes-hall
Photoinduced current in molecular conduction junctions with semiconductor contacts
我们提出了一种新的方法，通过分子结，它绕过了几个障碍，实验实现光学操纵的纳米电子学在以前的文献中指出的运输的相干控制。该方法是基于应用本征半导体接触和低于半导体带隙的光频率。它依赖于一个简单而通用的概念，即通过电磁场驱动分子桥的偶极对分子能级进行可控的光子复制。我们预测了诱导隧穿的相干破坏效应，扩展了隧穿相干破坏的某些效应。我们的研究结果说明了半导体接触的光电流相干控制的潜力。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Asymmetric propagation of electronic wave function through molecular bonding and anti-bonding states
分子桥的电子输运表现出新颖的量子特性。电子波函数通过分子桥的传播与两个接触之间采用的单个原子桥完全不同。在分子桥的情况下，电子波传播子通过分子成键态和反键态干扰和影响传导，本文通过简单的计算表明，电子波传播子的干扰导致电子波通过成键态和反键态的不对称传播。而对于类氢分子，这些传播子对成键态的干涉是相消的，对反键态的干涉是相长的，使得反键态的谱函数只有一个峰。
2011-12-06 cond-mat.mes-hall
Absence of magnetically-induced fractional quantization in atomic contacts
使用机械控制的断开结技术，在低温和低温真空条件下，我们已经研究了几个磁性（Fe，Co和Ni）和非磁性（Pt）金属，最近声称显示分数电导量子化的原子接触。在纯金属的情况下，我们没有看到电导的量子化，也没有看到半量子化，即使在施加高磁场时也是如此。另一方面，在电导的功能类似于（分数）量子化时，观察接触暴露于气体分子。此外，当接触被H_2桥接时，分数量子化的缺乏表明电流从未被完全极化。我们的结果与最近的模型计算结果一致。
2003-09-26 cond-mat.mes-hall
Site-dependent evolution of electrical conductance from tunneling to atomic point contact
利用扫描隧道显微镜（STM），我们研究了Pb针尖和Pb（111）表面之间的电导从隧道到原子点接触的演变，该点接触的位置被定义为原子精度。我们发现，电导的演变依赖于接触的网站，例如，在顶部，桥，或空心（hcp和fcc）的铅晶格的网站。在从隧穿到接触制度的过渡中，在顶部站点处测量的电导增强。在点接触状态下，中空位点的电导大于其他位点的电导，并且在中空位点之间，hcp位点的电导大于fcc位点的电导。我们还观察到原子分辨的高电流STM图像中的表观高度的增强和反转，与电导迹线的结果一致。我们的研究结果表明，原子结构的原子结的电导的重要性，并建议有吸引力的化学相互作用有一个显着的作用，接触原子之间的电子输运。
2015-04-21 cond-mat.mes-hall
Effect of stretching on the ballistic conductance of Au nanocontacts in presence of CO: a density functional study
利用密度泛函理论研究了CO在Au单原子链上的吸附行为。我们比较桥和顶部的吸附网站的CO，发现桥网站是大力支持在这里研究的所有菌株。顶部吸附引起几乎完全抑制的纳米接触的弹道电导，而吸附在桥网站的结果在电导值接近0.6 G0，与以前的实验数据一致。我们表明，只有桥的网站可以定性地解释的电导作为一个函数的接触拉伸中观察到的实验电导痕迹的演变。理论和实验电导斜率之间的数值差异是合理的，通过一个简单的模型的金属引线的弹性响应。我们还验证了我们的电导值不受纳米接触几何形状的具体选择的影响，通过比较两种不同的原子模型的提示。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium electron charging in carbon-nanotube-based molecular bridges
我们的证据的重要性，电子充电的非平衡条件下的碳纳米管为基础的分子桥，使用自洽的格林函数方法与扩展的休克尔哈密顿量和三维泊松求解器。我们的分析表明，这样的功能是高度依赖于手性的碳纳米管以及接触金属的类型，空调在非广义的方式系统的传导机制。基于其对输运的影响，我们认为，自洽性是必不可少的半导体纳米管的电流-电压计算，而在金属的情况下不太重要。
2007-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
DC-transport in superconducting point contacts: a full counting statistics view
本文对超导点接触的直流输运特性进行了全面的理论分析。我们确定这些结的完整计数统计，这使我们不仅可以计算电流或噪声，而且可以计算电流分布的所有累积量。我们展示了如何电荷转移的统计知识提供了一个前所未有的水平的理解不同的运输性质的各种情况。我们说明了我们的结果与BCS超导体之间的交界处，超导体之间的接触与对断裂机制和短扩散桥的分析。我们还讨论了不同累积量的温度依赖性，并显示了与正常接触的差异。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mechanisms of jump to contact and conductance plateau formation in copper atomic junctions in vacuum and aqueous environments
通过第一性原理理论和半经验计算，探讨了水分子和单原子接触之间的相互作用，反映在铜原子结的电导和机械力。我们研究的影响的原子几何形状的铜电极的金字塔和非晶体结构的存在和不存在的水的电导分布的电极接近对方。结果表明，纳米接触的原子排列对平台的形成和电导值有至关重要的影响。在电极之间形成直接Cu-Cu接触之前，氢键合的水分子的基团桥接结电极。然而，通过单个H $_{2}$ O分子桥接两个铜电极仅发生在与金字塔电极的结中。我们的研究结果表明，H $_{2}$ O分子的存在强烈修改这些路口的电导分布。在没有水分子的情况下，金字塔结表现出连续的整数电导平台之间的过渡，而在H $_{2}$ O分子的存在下，这些结显示出突然跳跃到接触行为，没有明确的电导平台。相比之下，在不存在H $_{2}$ O分子的情况下，非结晶结显示跳跃到接触行为并且没有明确的平台，而在存在H $_{2}$ O分子的情况下，它们显示跳跃到接触以及分数和整数平台之间的突然转变。
2020-05-16 cond-mat.mes-hall
Wavelength-Selective control of Atomic Scale Au Contacts
Yachay Tech University（亚查伊科技大学）；Universidad San Francisco de Quito（基多圣弗朗西斯科大学）；Universidad de Alicante（阿利坎特大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
该研究在机械可控金断点结中，利用530 nm和407 nm波长的光分别驱动金纳米接触的间隙闭合与打开，确立了光选原子漂移作为金属纳米接触可逆控制的机制，可实时定量追踪等离激元辅助的原子重排。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence for a single hydrogen molecule connected by an atomic chain
稳定的单分子导电桥配置通常从电导直方图中的峰结构中识别。在先前对Pt与H $_2$在低温下的工作中，已经表明，接近1 $G{_0}$的峰识别单个分子Pt-H $_{2}$ -Pt桥。直方图示出了具有较低电导的尚未被识别的附加结构。在这里，我们表明，这可能是由于氢修饰的Pt链与H $_2$分子桥接触。
2006-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stabilizing a Molecular Switch at Solid Surfaces: A Density-Functional Theory Study of Azobenzene at Cu(111), Ag(111), and Au(111)
我们提出了一个密度泛函理论的趋势研究解决的反式顺式构象转换偶氮苯（C6 H5-N= N-C6 H5）在三个钴金属表面的结合。从报告的详细的能量，几何和电子结构的数据，我们得出结论，分子表面相互作用的主导因素是一个竞争之间的共价键的中心偶氮（-N=N-）桥一方面和表面相互作用的两个封闭的壳层苯基（-C6 H5）环上。相对于这个因素的顺式构象表现出更有利的气相几何结构，因此更稳定的研究表面。由于总的结合仍然相当弱，因此两种异构体在Ag（111）和Au（111）处的相对稳定性降低。这在Cu（111）处是显著不同的，其中顺式键合足够强，甚至在所采用的半局部电子交换和相关（xc）泛函的水平上逆转气相能量顺序。虽然这种实际的逆转可能会受到影响的不足之处，由于近似xc处理，我们批判性地讨论，合理化的表面上的亚稳态分子状态的一般影响是相当强大的。这应该同样适用于最近的尖端操纵和光激发异构化实验的角度来看，衍生的键合机制的分析。
2009-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Critical Roles of Metal-Molecule Contacts in Electron Transport Through Molecular-wire Junctions
我们研究了Au：S接触结构对Au-S-苯-S-Au结及相关系统电子传输的影响。对于具有半无限平坦Au（111）电极的结，高度协调的中空和桥位置与费米能级周围的宽透射峰连接，这是由于横向运动的宽范围的透射角，导致高电导率和对几何变化的弱依赖性。相反，对于（不稳定的）S-吸附在Au原子的顶部，或在中空的3-Au原子岛，由于抑制大的透射角的透射峰变窄。这种更一维的情况可以描述更常见类型的接触和结，导致导电性和对键合位点、倾斜和选通的灵敏度的大的变化。特别是，如果S被吸附在一个Au空位，尖锐的光谱特征出现附近的费米能级由于接触的水平结构和杂交的本质变化，承认的数量级的电导率的变化。可能的是，这样的系统，它可以被制造，将显示出非常强的非线性效应，并可能作为单向或双向电压控制的2端开关和非线性混合元件。最后，密度泛函理论（DFT）为基础的运输计算似乎相关，能够描述广泛的传输峰结构和电导率。实验结果的预测和解释可能需要对实际实验情况进行更精确的建模。
2006-03-20 cond-mat.mes-hall
Phonon thermal transport outside of local equilibrium in nanowires via molecular dynamics
我们研究了通过铂纳米线，桥接平面接触作为线的长度和振动频率的接触的函数的热输运。当接触中的声子的平均频率比导线中的声子的平均频率低时，在远离局部平衡的条件下发生热传输，其中低频声子经历比高频声子更高的热梯度。这导致导线的有效热导率随接触件的振动频率降低而随尺寸增加。当热量从线流到接触时的界面电阻率也是尺寸依赖性的，并且在短纳米线中缺乏完全平衡中具有相同的物理起源。我们开发了一个模型的基础上，捕捉突出的物理MD结果的一维原子链。
2012-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Influence of vibrations on electron transport through nanoscale contacts
在这篇文章中，我们提出了一种新的半解析方法来计算一阶电子振动耦合常数的密度泛函理论的框架内。它结合了解析表达式的一阶导数的Kohn-Sham算子相对于核位移与耦合微扰Kohn-Sham理论，以确定电子密度矩阵的导数。这使我们能够有效地计算准确的电子振动耦合常数。我们应用我们的方法来描述金属和分子结的非弹性电子隧穿谱。一个金结桥接的原子链被用来验证开发的方法，再现既定的实验和理论结果。对于辛烷-二硫醇和辛烷-二胺单分子结，我们讨论了锚定基团和机械拉伸对非弹性电子隧穿谱的影响。
2013-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of the conductance of a hydrogen molecule
近年来，分子电子学的研究取得了稳步进展[1，2]，其中分子已被研究为开关[3-5]，二极管[6]和电子混频器[7]。在以前的大部分工作中，采用扫描隧道显微镜来处理单个分子。由于这种布置不能提供长期稳定性，最近已经使用断裂结器件制造了金属-分子-金属连接[8-10]。然而，很难明确地确定单个分子形成接触[11]。在这里，我们表明，一个单一的H2分子可以形成一个稳定的铂电极之间的桥梁。与其他有机分子的结果相反，该桥具有一个量子单位的近乎完美的电导，由单个通道携带。H2桥提供了一个简单的测试系统，也是理解单分子器件传输特性的基本步骤。
2002-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
