Electron and phonon Cooling in a Superconductor - Normal Metal - Superconductor Tunnel Junction
我们提出了在超导-正常金属-超导隧道结中通过电子隧穿冷却正常金属声子的证据。通过将器件的电流-电压特性与理论预测进行比较，提取了正常金属电子温度。我们使用的声子冷却的定量模型，其中包括在正常的金属和Kapitza电阻之间的基板和金属的电子-声子耦合。它给出了一个很好的适合的数据，使我们能够提取一个有效的声子温度在正常的金属。
2007-05-08 cond-mat.mes-hall
Phonon Interference Effects in Molecular Junctions
我们研究了有机π共轭分子中声子的相干输运。利用第一性原理计算和格林函数方法，我们发现在交叉共轭分子（如间位连接的苯）中，声子传输函数表现出与类似分子中电子输运的理论和实验观察到的非常相似的破坏性量子干涉特征.在四种不同的交叉共轭分子中观察到的相消干涉特征相对于线性共轭类似物显著降低了热导率。这种通过化学修饰来控制热导的方法对于分子结的热电应用可能是重要的。
2013-08-12 cond-mat.mes-hall
Single-electron counting spectroscopy: simulation study of porphyrin in a molecular junction
两个电极之间的单个卟啉分子的电子计数显示出从亚泊松统计到超泊松统计的交叉，因为偏压被扫描。这是由于电子转移速率跨越几个数量级的状态的同时激活。连续的单电子转移事件的时间序列分析揭示了快速和缓慢的运输渠道，这是不能单独解决的平均电流。
2008-04-11 cond-mat.mes-hall
Light Induced Negative Differential Conductance in Molecular Junctions: Role of Triplet States and Electron-Phonon Interaction
在本工作中，我们从理论上考虑了OPE-3分子桥接两个金属引线，并表明，由于电子-声子相互作用和阳离子到三重态的跃迁，我们可以有一个光诱导的负微分电导。此外，我们还研究了光强和温度对这种现象的影响。
2021-04-28 cond-mat.mes-hall
Phonon effects on the current noise spectra and the ac conductance of a single molecular junction
利用非平衡格林函数和运动方程方法，建立了单分子结（SMJ）中电子输运与振动模耦合的自洽场论。结果表明，在这种自洽微扰理论中，声子在强电子-声子耦合区的非平衡动力学可以得到适当的考虑，声子的自能与分子结中的电流涨落有关.我们计算了有限频率非对称噪声谱和交流电导，揭示了丰富的非弹性电子隧穿特性的吸收和发射性能的SMJ。在有限偏压和电子隧穿电流的作用下，分子结的振动模式被加热并驱动到非平衡状态。研究了非平衡声子对电流谱和噪声谱的影响。
2013-12-16 cond-mat.mes-hall
Yoctocalorimetry: phonon counting in nanostructures
它似乎是可行的纳米结构进行量热在个别的热声子的水平。在这里，我概述了一种方法，采用单晶介观绝缘体，它现在可以从半导体异质结构图案成复杂的几何形状与完整的，三维的救济。这些技术的连续应用还可以定义集成的纳米级热传感器;将这些传感器与直流SQUID读出器耦合，可以产生必要的能量灵敏度和时间分辨率，同时具有最小的反作用。声子计数的前景打开了有趣的实验可能性与量子光学的类比。这些包括基于波动的声子光谱，纳米级系统的能量弛豫中的声子散粒噪声，以及量子统计现象，如声子聚束和与声子相关的电子-声子交换。
1998-11-18 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance and thermoelectric figure of merit of C$_{60}$-based single-molecule junctions: electrons, phonons, and photons
最近的实验的动机，我们在这里提出了一个从头算研究的声子输运的热导和热电优值的C $_{60}$为基础的单分子结的影响。准确地说，我们结合密度泛函理论与非平衡格林函数技术来计算这两个数量的结与C $_{60}$单体或C $_{60}$二聚体连接到金电极，考虑到电子和声子的贡献。我们的研究结果表明，对于C $_{60}$单体结声子传输中起着次要的作用，在热导，反过来，在品质因数，这可以达到相对较高的值的顺序为0.1，这取决于接触几何形状。相反，声子完全主导的热导在C $_{60}$二聚体结和强烈降低的品质因数相比，单体结。因此，通过堆叠C $_{60}$分子可以实现高热电性能的主张是不合理的，该主张是在不考虑声子贡献的情况下做出的。此外，我们分析了近场热辐射的相关性，这些结的品质因数波动电动力学的框架内。光子隧穿效应是影响热电性能的另一个重要因素，这一点在分子电子学领域一直被忽视。我们的研究说明了至关重要的作用，声子输运和光子隧穿可以发挥批判性地评估分子结的性能作为潜在的纳米热电器件。
2017-08-21 cond-mat.mes-hall
Magneto-thermoelectric current induced by phonon drag in low-dimensional junctions
本文研究了在外加直流磁场作用下低维结中热流的分裂。结是半导体C的窄的单原子层条（或纳米管）与金属条N（C/N结）之间的交叉。外部热源将非平衡（NE）声子、电子和空穴注入C中，然后它们沿C/N结的方向传播。大部分热量由NE声子携带，它们沿着C拖曳额外的电子和空穴激发。在C/N结附近，洛伦兹力将电荷载流子从C拉到N，从而沿着N感应出大量的横向磁热电电流（MTEC）。
2013-10-04 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted current noise in molecular junctions
我们使用扩展到包括计数场的非平衡格林函数形式主义，研究了声子散射对纳米结中电流噪声的影响。在弱的电子-声子耦合和一个单一的广泛的电子水平的情况下，我们推导出在任意温度下的电流噪声的解析表达式，并确定物理上不同的贡献基于它们的电压依赖性。我们将我们的理论应用到实验相关的情况下，氘分子放置在一个断开结，并预测一个显着的非弹性贡献的电流噪声。
2009-09-28 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium phonon backaction on the current noise in atomic-sized junctions
研究了原子结中隧穿电子引起的声子加热对电流噪声的反作用效应。推导出广义动力学近似内扩展Keldysh格林函数技术，我们证明了存在的一个特征的反作用贡献的噪声的情况下，低的外部声子阻尼。我们提供了一个物理上直观的解释，这种贡献在大电压方面的声子占领的缓慢波动，并表明，它通常给出了显着的修正噪声以上的声子发射阈值。
2011-09-16 cond-mat.mes-hall
Nonlinear thermoelectric transport in single-molecule junctions: the effect of electron-phonon interactions
本文从理论上分析了带振动桥的单分子结的稳态热电输运。热感应电荷电流在系统中探索使用非平衡格林函数形式主义。我们研究了桥上载流子之间的库仑相互作用和电子-声子相互作用对线性响应范围以外的热电流的综合影响。结果表明，电子-振动子相互作用可能会显着影响的幅度和方向的热电流，振动签名可能会出现。
2016-05-04 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
Reconciling perturbative approaches in phonon assisted transport junctions
我们提出了一致的结果，分子导电使用两个中心互补的方法：非平衡格林函数技术和量子主方程方法。我们的模型描述了电子在施主-受主结中的传导，其中电子转移耦合到核运动，由谐波振动模式建模。这种初级模式进一步耦合到次级声子模式，即热浴。假设弱的电子-声子耦合，但任意大的分子-金属杂化，我们计算几个非平衡输运量：平均声子数的主模式，电荷电流统计。我们进一步提出的标度关系的累积量有效的大电压制度。我们的分析表明，非平衡格林函数技术和量子主方程方法可以制定出一致的，考虑到相应的散射过程。
2015-12-06 cond-mat.mes-hall
Nano-Cross-Junction Effect on Phonon Transport in Silicon-Nanowire-Cages
声子的波动效应可以使热传导的可控性超过表面和界面处的粒子散射。在这项工作中，我们提出了一类新的3D纳米结构：由纳米交叉结（NCJ）连接的硅纳米线（SiNW）组成的硅纳米线笼（SiNWC）结构。我们进行了平衡分子动力学（MD）模拟，并发现一个超低值的热导率的SiNWC，0.173 Wm-1 K-1，这是一个订单低于SiNWs。通过进一步的模态分析和原子格林函数计算，我们确定，大的减少是由于显着的声子本地化引起的声子本地化的声子本地共振和杂交在结部分在广泛的声子模式。与声子晶体不同，这种局域化效应不需要笼是周期性的，并且可以在更容易合成的结构中实现，例如以随机取向的SiNW网络的形式。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Quantifying phonon particle and wave transport in nanostructures--The unexpectedly strong particle effect in silicon nanophononic metamaterial with cross junction
了解纳米结构中的声子输运机制对于精细地定制热性质是非常重要的。通过不同的策略结合声子粒子和波效应，以前的研究已经在纳米结构中获得了超低的热导率。然而，声子粒子效应和波效应耦合在一起，即它们对声子输运的单独贡献无法计算。在这里，我们提出了如何量化粒子和波的声子输运的影响相结合的蒙特卡罗和原子的格林函数方法。我们将其应用到具有交叉结的一维硅纳米声子超材料中，在这种超材料中，波效应被认为是阻碍声子输运的主要调制器，而粒子效应则可以忽略不计。令人惊讶的是，我们发现，颗粒效应是相当显着的，以及可以贡献高达39%的总热导率降低。此外，颗粒效应并没有随着结构的截面面积（CSA）减小而减小很多，并且即使对于小至2.23 nm 2的CSA，仍然保持相当强。进一步通过减小结腿长度的声子传输分析也定性地证明了强粒子效应。结果突出了相互控制的粒子和波的特性的重要性，和方法来量化声子粒子和波的影响是非常重要的声子工程的纳米结构。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall
Phonon bottleneck in graphene-based Josephson junctions at millikelvin temperatures
我们研究了超导体-石墨烯-超导体约瑟夫森结的正常分支和超导分支之间的跃迁性质。我们属性之间的切换（超导正常）和再俘获（正常超导）过渡到电子过热的滞后。特别是，我们证明了再俘获电流对应于在升高的温度下的临界电流，其中加热是由再俘获电流本身引起的。超导间隙中的铅抑制热电子流出，使我们能够进一步研究电子热化声子在低温（$T \lesssim 1$ K）。所施加的功率和电子温度之间的关系被发现是$P\propto T^3$，我们认为这是一致的冷却由于电子-声子相互作用。
2012-12-27 cond-mat.mes-hall
Full Counting Statistics of Phonon Transport in Disordered Systems
在全计数统计（FCS）理论框架下的相干势近似（CPA）是研究无序系统中平均电导、散粒噪声和高阶累积量的一种合适方法。我们发展了一个类似的FCS-CPA形式的声子输运通过无序系统。作为副产品，我们得到了不同的声子电流累积系数之间的关系。我们应用FCS-CPA方法研究了石墨烯系统在无序情况下的声子输运性质。对于二元无序和Anderson无序，我们计算了直至$8$阶的声子传输矩，并证明了FCS-CPA方法的数值结果与蛮力方法的数值结果吻合得很好.测试结果表明，FCS-CPA方法的加速比达到了$20$倍以上。同时揭示了声子流累积量的集体特征。
2020-11-09 cond-mat.mes-hall
Counting Statistics in Nanoscale Junctions
我们目前的第一性原理计算的时刻，目前的三阶原子尺度的结。利用静态密度泛函理论中自洽得到的波函数，用电流算符计算了电流的量子关联。我们研究了线性和非线性体系中不同长度的碳原子链在两个金属电极上的电导、电流的二阶矩和三阶矩之间的关系。由于费米能级附近的π* 轨道充满和半充满，电导、二阶和三阶Fano因子随碳原子数的变化呈现奇偶振荡.三阶Fano因子与电导率呈正相关。
2011-01-13 cond-mat.mes-hall
Shot Noise and Full Counting Statistics from Non-equilibrium Plasmons in Luttinger-Liquid Junctions
考虑了一个量子线双结系统，每个量子线段都用无自旋Luttinger模型描述，并从理论上研究了该系统在顺序隧穿机制下的散粒噪声。我们发现，非平衡的等离子体激元激发在中心线段产生质的不同的行为相比，平衡等离子体激元的情况下。特别地，散粒噪声被它们大大增强，并且超过泊松极限。我们表明，增强可以解释几个载流过程的出现，如果通道有效地崩溃到一个由于，{ \em例如}，快速等离子体激元弛豫过程。
2005-03-17 cond-mat.mes-hall
Quantum phonon transport of molecular junctions amide-linked with carbon nanotubes: a first-principle study
在密度泛函理论水平上研究了单壁碳纳米管（SWCNTs）与苯和烷烃酰胺键连接的分子链中的量子声子输运。从标准量子化学软件获得力常数矩阵。声子传输和热导是由非平衡格林函数和模式匹配方法。我们发现弹道热导对分子结的压缩或拉伸不敏感。单壁碳纳米管在切割边缘处的终止基团仅定量地影响热导率。苯链和烷烃链的电导差异较大。透射谱分析表明：（i）低温热导主要由单壁碳纳米管的横向声学模贡献;（ii）由于分子结的存在，简并声子模的透射几率不同;（iii）单壁碳纳米管的扭转模几乎不能被烷烃链透射。结果表明，在38 K以下，烷烃链的弹道热导率大于苯链的弹道热导率，而在较高温度下，烷烃链的弹道热导率小于苯链的弹道热导率。
2008-07-08 cond-mat.mes-hall
AC transport and full-counting statistics of molecular junctions in the weak electron-vibration coupling regime
通过分子桥接两个大体积导体的载流子与分子的局部振动模式的耦合，一方面引起电子输运性质中的不同特征，并且引起振动性质中的非平衡特征，例如，人口，另一方面。在这里，我们从理论上探讨了一个通用模型的分子结偏置由任意直流电压在弱耦合制度。我们分析了电子振动相互作用对电流波动的全计数统计的签名（即，电流关联的累积量生成函数），我们给出了对施加在结上的交流场（在直流偏置电压之上）的响应的详细说明，我们研究了振动模式的非平衡分布以及它们在分子质心位移中引起的波动。计算使用非平衡格林函数的技术，并处理微扰理论中的电子振动耦合，在随机相位近似时，需要的。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall
Role of Nearly-Degenerate Vibrational Modes in Electron Transport through a Molecular Junction
我们考虑一个开放的分子结，其中电子耦合到多模声子。使用主方程方法的平衡声子，我们表明，近简并声子模式可以映射到一个有效的单模，这可以导致显着减少计算成本。作为例子，我们将我们的理论应用于OPV-5分子，并表明我们可以获得一致的电导谱，同时将计算时间减少了几个数量级
2020-11-12 cond-mat.mes-hall
Enhanced Phonon-Assisted Tunneling in Metal -- Twisted Bilayer Graphene Junctions
本文通过平面隧穿谱测量发现扭转双层石墨烯中声子辅助隧穿较Bernal堆叠双层石墨烯显著增强，并借助声子色散计算阐明其机制，为研究扭转范德华材料中的电子-声子耦合提供了通用工具。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall
Resonant inelastic tunneling in molecular junctions
在声子辅助共振能级模型中，我们发展了一种自洽的方法来计算具有中强电子-声子相互作用的分子结中的电子输运电流。该方案考虑了电子和声子子系统的相互影响。它基于二阶累积量展开，用声子动量格林函数表示声子位移发生器的关联函数。利用运动方程（EOM）方法，在哈密顿量中含有多粒子算符的情况下，得到了电子和声子格林函数的Dyson方程的近似形式.对于零阶，它在特定情况下（空桥或满桥水平）类似于先前提出的方法。自洽共振隧穿的情况下（部分填充的桥梁水平）的重要性被强调。我们确认，即使是强电子振动耦合，以前的建议有关的声子边带的情况下，在电流与栅极电压图时，源漏电压很小。
2005-10-23 cond-mat.mes-hall
Modeling inelastic phonon scattering in atomic- and molecular-wire junctions
从非平衡格林函数方法导出了分子尺度导体中电子-声子散射的计算上廉价的近似。用原子金丝的第一性原理计算证明了这种方法的准确性。定量协议之间的充分非平衡格林函数计算和新推导的表达式，同时简化了几个数量级的计算负担。此外，分析模型提供了对包括非平衡加热在内的电导的直观理解，并提供了一种方便的物理参数化方法。这是通过拟合的表达式，以实验观察到的电导，通过原子金线和氢分子的例子。
2005-11-30 cond-mat.mes-hall
Current noise in molecular junctions: effects of the electron-phonon interaction
研究了分子结中输运电子与振动自由度之间的耦合对电流噪声的非弹性效应。使用基于广义Keldysh格林函数技术的全计数统计方法，我们以统一的方式计算平均电流和零频电流噪声。对于弱电子-声子耦合的多层结，我们给出了分析公式的最低阶非弹性修正的噪声在通用的温度和电压相关的功能和结相关的前因子，这可以在微观上进行评估，例如与从头算方法。我们确定了不同的条款对应的平均场贡献的噪声和顶点校正，我们表明，后者的非弹性噪声的贡献很大。最后，我们说明了我们的结果由一个简单的模型的两个电子水平相互耦合的电子-声子相互作用，并表明非弹性噪声光谱是一个敏感的诊断工具。
2010-10-26 cond-mat.mes-hall
Nonlinear vs. bolometric radiation response and phonon thermal conductance in graphene-superconductor junctions
石墨烯是一个有前途的候选人，建立快速和超灵敏的测辐射热探测器，由于其弱的电子-声子耦合和低热容量。为了实现一个实用的石墨烯基测辐射热计，几个重要的问题，包括辐射响应的性质，耦合效率的辐射和热导需要仔细研究。为了解决这些问题，我们提出了石墨烯-超导体结作为一种可行的选择，以实现高效和灵敏的测辐射热计，超导体接触作为热电子屏障。对于具有高度透明界面的石墨烯-超导体装置，在存在射频辐射的情况下的电阻读出由非线性响应主导。另一方面，石墨烯-超导体隧道器件显示出对辐射的主要热响应。对于在$SiO_{2}$衬底上制造的石墨烯器件，我们证实了最近的理论预测$T^{2}$的声子热导的温度依赖性在石墨烯通道中存在的无序在低温下。
2014-02-24 cond-mat.mes-hall
Unified description of charge transfer mechanisms and vibronic dynamics in nanoscale junctions
我们提出了一个通用的框架，统一的观点，计数统计的传输（费米子）的费用，因为它是常用的量子传输社区的观点的声子（玻色子），因为它是已知的量子光学领域的统计。作为一个特例，我们在同一基础上研究了通过分子结转移的电子的计数统计和相应的分子振动模的布居动力学。在隧道限制，非微扰的结果，在电子-声子相互作用的统一互补的方法，基于速率方程或使用非平衡格林函数。
2011-02-21 cond-mat.mes-hall
Inelastic tunneling effects on noise properties of molecular junctions
在一个简单的模型下研究了电子-声子耦合对分子结中电流噪声的影响。该模型包括表示分子能级的1-能级桥，该1-能级桥连接在两个自由电子库之间并且耦合到表示分子振动模式的振动自由度。后者又耦合到代表热环境的声子浴。我们重点研究了零频噪声谱在弱和强电子-声子相互作用下的变化。在弱耦合制度中，我们发现，噪声幅度可以增加或减少作为一个非弹性通道的开放的结果，取决于距离共振和结的不对称性。特别是相对Fano因子随着非共振距离和结不对称性的增加而减小。对于强耦合的共振非弹性隧穿，微分噪声谱除了显示中心特征外，还可以显示声子边带。当显示噪声对源极-漏极电压时，可以观察到这样的边带，但在低源极-漏极偏置下获得的噪声对栅极电压的曲线图中观察不到。一个惊人的交叉的中心特征从双峰到单峰被发现增加不对称性的分子-铅耦合或增加电子-声子相互作用。这些变化提供了一种潜在的诊断工具。一个可能使用的噪声数据从扫描隧道显微镜实验估计的幅度的电子-声子相互作用的桥梁提出。
2006-04-03 cond-mat.mes-hall
The Effects of Environment on Thermopower and Thermocurrent in Open Molecular Junctions
在这项工作中，我们考虑了一个开放的单能级分子结，其中电子耦合到单频声子模式，其中声子也耦合到另一个热浴。通过在电引线之间施加温度梯度并在非线性状态下调查热电流，结果表明，环境可以激发声子，这可能导致热电流的抑制或非常显着的增强，这取决于现场能量。类似地，在线性区域中，在塞贝克系数中可以看到环境的影响。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall
Current-induced forces and hot-spots in biased nano-junctions
我们从理论上研究了载流纳米导体内部的电流感应力（CIF）、焦耳热和热传输的相互作用。我们发现，由于电子-声子的相干性，CIF可以控制导体中的空间热耗散。即使对于对称导体，这也会产生显著的不对称集中的过热（热点）。当耦合到电极声子时，CIF驱动不同的声子热通量进入两个电极。第一性原理计算对现实的偏置纳米结说明了效果的重要性。
2015-02-10 cond-mat.mes-hall
Phononic heat transport in molecular junctions: quantum effects and vibrational mismatch
热传输的问题普遍存在于各种技术中，例如发电、冷却、电子和热电。在本文中，我们提倡应用量子自洽水库方法，这是基于广义量子朗之万方程，研究声子在分子结中的热传导。该方法模拟声子-声子散射过程，同时考虑到量子效应和远离平衡（大温差）的条件。我们测试的方法的适用性，通过模拟与一维分子夹在固体表面之间的分子结的热导。我们的结果满足预期的行为的非简谐链的热导作为长度，声子散射率和温度的函数，从而验证了计算方案。此外，我们研究了固体声子谱之间的振动失配对分子结中传热特性的影响。在这里，我们揭示了振动非谐性的双重作用：由于多重散射过程，它提高了结的电阻，但它通过使声子复合和衰变过程促进了振动失配的能量传输。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Influence of a Thermal Bath on The Transport Properties of an Open Molecular Junction
在连接两个电引线的分子结中，电子-声子耦合对输运性质有重要影响。然而，MJ不是热隔离的，声子可以耦合到另一个热浴。对于足够强的耦合，浴使MJ上的声子热化，使得它们的数量与偏置无关。然而，在中等和弱耦合制度，在MJ中创建的声子的数量取决于偏置电压。获得这个系统的主方程（ME）和比较的结果与我们没有这样的热浴的情况下，我们表明，如果浴温度大于引线，在低偏置电压（在没有热浴的情况下，声子激发的概率是低的），热浴加热我们的MJ和降低电子电流。另一方面，在高偏压下，浴冷却MJ并增加电流。然而，如果浴温度低于引线，它总是增加电流和热量从结流到引线。
2018-03-05 cond-mat.mes-hall
Heat conduction in molecular transport junctions
加热和热传导的分子结被认为是在一个一般的NEGF形式主义。我们得到一个统一的描述加热载流分子结以及电子和声子的贡献的热通量，包括它们的相互影响。如何计算这些贡献，他们的相对重要性和在他们的定义中的含糊之处进行了讨论。本文导出了声子热通量的一般表达式，并用于一种新的“测量技术”，以定义和量化非平衡系统中的“局部温度”。证明了这种测量技术比使用平衡声子分布定义有效温度的常用方法的优越性。简单的桥梁模型被用来说明一般的方法，数值例子。
2006-11-07 cond-mat.mes-hall
Signatures of phonon and defect-assisted tunneling in planar metal-hexagonal boron nitride-graphene junctions
电子隧道光谱测量的范德华异质结组成的金属和石墨烯（或石墨）电极分离的原子薄的六方氮化硼隧道势垒。低电压下的隧穿电导dI/dV相对较弱，在|V|~50 mV附近可重复观察到强增强。虽然在低能量下的弱隧穿归因于在动量空间中金属和石墨烯费米表面没有实质性重叠，但在较高能量下的增强表明非弹性过程的开始，其中异质结构中的声子提供连接费米表面所需的动量。在隧道电流的二阶导数中的显著峰值，在其中隧道结中的已知声子模式具有高态密度的电压下观察到。此外，在这些器件中还观察到归因于氮化硼中纳米级缺陷的单电子充电的隧穿电导的特征。石墨烯的小的电子态密度允许这些缺陷态的充电光谱被静电调谐，导致在隧穿电导中的库仑钻石。
2016-10-11 cond-mat.mes-hall
Interplay of Electron-Electron and Electron-Phonon Interactions in Molecular Junctions
在这项工作中，我们考虑了载流分子结的电子-声子和电子-电子相互作用考虑。在进行了Lang-Firsov变换和考虑了与电子引线弱耦合的马尔可夫近似后，我们得到了控制结约化密度矩阵随时间演化的主方程。稳态的密度矩阵可以用来获得在几个制度的相互作用的强度的结的I-V特性。我们的研究结果表明，该系统可以显示负微分电导（即，通过增加所施加的偏置电压的电流减小）在某些制度之间的相互作用的电子-声子和库仑相互作用。
2019-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current noise enhancement: channel mixing and possible nonequilibrium phonon backaction in atomic-scale Au junctions
我们报告测量的偏置依赖的Fano因子在原子尺度的Au结系综在77 K。先前在室温和低偏置下对散粒噪声的测量已经发现Fano因子与Landauer- Büttiker形式主义的预期良好一致，而在数百mV的偏置下观察到增强的Fano因子[R. Chen等人，Sci. 4，4221（2014）]。我们发现更强的增强散粒噪声在77 K的“过量”Fano因子高达10倍的低偏置值。我们讨论所观察到的系综Fano因子偏差依赖的候选模型。结果是最一致的偏置依赖的通道混合图片或模型，将噪声增强由于电流驱动，非平衡声子种群，虽然一个完整的理论治疗，后者在系综平均极限是必要的。
2016-10-05 cond-mat.mes-hall
Energy dependent counting statistics in diffusive superconducting tunnel junctions
本文研究了扩散正常绝缘正常绝缘超导结中满电荷计数统计的能量依赖性。据发现，在一般情况下，通过相关的电子对转移的电流传输。只有在强非对称隧道势垒或能量远大于无势垒能量的情况下，电子对转移才是不相关的。第二个累积量，噪声，被发现强烈依赖于所施加的电压和温度。对于由隧道势垒到正常储层的结电阻，差分散粒噪声在无源能量的量级的电压处示出双峰特征，这是系综平均电子-空穴共振的特征。
2002-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Efficient thermionic operation and phonon isolation by a semiconductor-superconductor junction
在小的长度尺度上控制热通量对于许多固态设备和系统是至关重要的。除了信息和通信设备的热管理之外，对低至纳米级的热传递通道的控制也使得能够，例如，新的存储器概念、高灵敏度探测器和传感器、能量采集器和紧凑型固态制冷器。特别是用于电磁辐射的电子冷却器和热探测器，依赖于电热响应的最大化和声子输运的阻断。在这项工作中，我们提出并证明了有效的电热操作和声子转移阻断可以实现在一个单一的固态双光子结。我们的实验演示依赖于悬浮的超导体-超导体结，其中的电热响应来自超导能隙，声子阻塞自然是由结处的传输瓶颈引起的。我们暂停不同大小的简并掺杂硅芯片（宏观尺度）直接从结和冷却这些偏置的结。电子冷却的工作特性伴随着测量和分析的热阻组件的结构，表明声子阻塞的结中的工作原理。
2018-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Full-counting statistics of energy transport of molecular junctions in the polaronic regime
本文研究了极化子体系中Anderson-Holstein模型下分子结中电子能量输运的全计数统计。采用两次量子测量方案，导出了能量输运的母函数，并将其表示为时域Keldysh非平衡格林函数的Fredholm行列式。在极化子区，采用了缀饰隧穿近似来解耦声子云算符。这种形式主义使我们能够分析的能量传输动力学的时间演化后，突然开关的点和铅之间的耦合朝向静止状态。在能量域中还得到了长时间极限下的稳态能流累积量GF。在有限温度梯度下，导出了零偏压下稳态能流FCS的普遍关系式，使我们能够用低阶累积量的线性组合来表示平衡能流累积量。数值研究和解释了稳态下能流累积量在温度梯度和外加偏压作用下的行为。对能流累积量的瞬态动力学进行了数值计算和分析。在温度梯度和外加偏压下，归一化瞬态能量累积量都具有普适的标度性。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Steady-state phonon heat currents and differential thermal conductance across a junction of two harmonic phonon reservoirs
Institute of Physics, University of the Philippines Los Baños（菲律宾洛斯巴尼奥斯大学物理研究所）
研究了谐振子声子库通过弹簧耦合的junction中声子输运，发现热电流遵循傅里叶定律，热导在声子谱匹配时出现峰值，低温下高频声子排除影响热导最大值，耦合弹簧常数增加提升热导，且声子流方向不影响热导大小。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Phonon cooling of nanomechanical beams with tunnel junctions
我们展示了电子冷却的一维声子模式悬浮纳米线的第一次，使用正常的金属-绝缘体-超导体（NIS）隧道结。实现了电子和声子同时冷却到一个共同的温度。与非悬挂装置相比，在0.1- 0.7K的浴温的整个操作范围内实现了更好的冷却性能。所观察到的低温热输运特性是一致的弹道声子散射在的陶瓷-散装接触作为限制热输运的机制。在实验的最低浴温度$\sim$ 100 mK下，束中的声子和电子都冷却到42 mK，这低于制冷机浴温度。
2009-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Full-counting statistics for molecular junctions: Fluctuation theorem and singularities
研究了电荷通过弱耦合局域爱因斯坦声子的单能级量子点的全计数统计，量子点能量的涨落是量子点能量涨落的主要原因。的累积量生成函数的解析表达式，精确到二阶的电子-声子耦合和有效的有限的电压和温度，在扩展的宽带限制。结果解释了由源漏偏压引起的非平衡声子分布，同时满足涨落定理。将计数场扩展到复平面，我们研究了累积量生成函数可能的奇异性的位置，并利用它们来识别电子转移受耦合到声子的不同影响的制度。在一个大偏差分析，我们发现一个扭结的概率分布，类似于一个一阶相变在热力学，这将是一个独特的标志的电子-声子相关。这种扭结反映了这样一个事实，即尽管一旦电压超过声子的频率，声子的非弹性散射可以散射与偏压相反的电子，但根据涨落定理，这将永远不会在零温度下产生与偏压相反的电流。
2013-03-10 cond-mat.mes-hall
Phonon transport across a Si-Ge interface: the role of inelastic bulk scattering
了解异质结中的声子输运对于获得广泛的热输运性质非常重要。利用McKelvey-Shockley通量方法和第一性原理模型，我们从理论上研究了Si-Ge界面的声子输运性质，重点研究了非弹性体声子过程的作用.我们观察到显着的非弹性散射界面附近的声子之间的热重新分配的结果，由结驱动的非平衡效应。当结的长度与平均声子平均自由程相当时，这些效应最为明显。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall
Ballistic thermal rectification in nanoscale three-terminal junctions
利用非平衡格林函数方法研究了三端原子纳米结中的弹道热输运。我们发现在非对称三端结构中，由于来自控制端的非相干声子散射，存在着弹道热整流。在自旋-声子相互作用下，我们发现即使在对称的三端顺磁结构中也存在弹道热整流现象。
2010-03-26 cond-mat.mes-hall
Interplay of charge and heat transport in a nano-junction in the out-of-equilibrium cotunneling regime
我们研究了由弱耦合的小金属颗粒和两个金属引线组成的纳米结中的电荷输运和热传递。我们专注于cotunneling制度的平衡，其中的偏置电压和温度梯度之间的引线强烈驱动电子和声子的自由度的粮食，反过来又有一个强有力的反馈上的运输通过粮食。我们推导并解决耦合动力学方程的电子和声子自由度的粮食。我们得到的热通量之间的共隧穿电子，玻色子电子空穴激发的粮食，声子，并自洽地找到电流-电压特性。我们证明了纳米结中的输运对晶粒中玻色子模的光谱非常敏感。
2012-10-23 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of phonon-assisted Andreev tunneling through a quantum dot coupled to normal and superconducting leads
利用非平衡格林函数方法，研究了强电子-声子在位相互作用下，Andreev隧穿量子点的全计数统计特性.为此，我们将最近发展起来的处理正常量子点系统中非弹性隧穿的Dressed隧穿近似（DTA）推广到Andreev输运问题，与其他简单的方法相比，它在计算电子隧穿自能时考虑了振动效应，同时使我们能够导出子带隙区累积量母函数的显式解析公式。然后，我们分析的Andreev反射光谱，电流-电压特性，和电流波动的混合系统上的极化和SC邻近效应的相互作用。我们的主要发现包括：（1）线性Andreev电导中没有声子边峰;（2）由Andreev反射谱抑制引起的负微分电导;（3）由声子辅助Andreev反射引起的微分电导中的新的非弹性共振峰;（4）对称或非对称隧道耦合系统的散粒噪声分别增强或抑制。
2016-12-27 cond-mat.mes-hall
Electron Counting Capacitance Standard with an improved five-junction R-pump
PTB目前追求的电子计数电容标准旨在以10^7的几个部分的最终精度关闭量子计量三角形。本文报道了新一代单电子隧穿器件最近取得的重大进展。一个五结的R-泵的相对电荷转移误差为5个电子/10^7，并成功地对低温电容器进行了单电子充电。单电子电荷量子的初步结果的不确定度小于2/10 ^6，与元电荷的值一致。
2011-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Enhancing phonon flow through 1D interfaces by Impedance Matching
我们将微波工程的概念扩展到热界面，并探讨一维阻抗匹配的原理。扩展是基于使用接触加宽矩阵$Γ(ω)$，从声子自能提取的非线性色散的声阻抗的泛化。对于单个结，我们发现，对于相干和非相干声子的最佳热导发生时，匹配$Γ(ω)$等于几何平均（GM）的接触加宽。该标准有利于低频和高频声子的传输，要求（1）通过最小化界面电阻之和，使结的低频声阻抗与两个接触的低频声阻抗相匹配;以及（2）截止频率接近两个接触的最小值，从而减少进入隧穿区的状态溢出。对于最终缩放的单原子/弹簧结，匹配标准转换为质量的算术平均值和弹性常数的调和平均值。使用具有类似宽带减反射膜功能的指数变化加宽的复合渐变结可以进一步改善匹配。然而，由于界面长度的增加带来了额外的固有散射源，因此存在权衡。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall
Fluctuation theorem for counting-statistics in electron transport through quantum junctions
我们证明，通过量子系统中的结的电子的净数的概率分布服从稳态波动定理（FT），可以通过实验测试的电子穿过铅系统界面的全计数统计（FCS）。FCS的计算使用多体量子主方程（QME）结合刘维尔空间生成函数（GF）的形式主义。对于两个耦合量子点的模型，我们表明，FT成为有效的长装仓时间，并提供了有限时间的偏差估计。我们还表明，曼德尔（或法诺）参数与传入或传出的电子转移显示亚泊松（反聚束）统计。
2007-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Phonon Hall Effect in Four-Terminal Junctions
利用非平衡格林函数公式，在四端器件中研究了顺磁晶体的声子霍尔效应。对于磁场垂直于平面的二维模型，计算了热流横向的温差。我们发现了一个令人惊讶的结果，即正方晶格不具有声子霍尔效应，而蜂窝晶格具有。这可以用对称性来解释。如果磁场足够大，则温差改变符号。
2009-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermoelectric transport with electron-phonon coupling and electron-electron interaction in molecular junctions
在非平衡格林函数的框架下，研究了具有电子-声子和电子-电子相互作用的单分子结中的热电输运。通过变换成位移声子基，我们能够非微扰地处理这些相互作用。然后，通过调用弱隧穿极限，我们能够计算热电性。结果表明，在低温下，热电优值ZT的谐振发生在电子电导谐振的两侧，但在这些谐振点处急剧下降到零。我们发现，增加电声子耦合和库仑排斥可以增强ZT，并且当这两种相互作用相互竞争时，得到最佳增强。我们的研究结果表明，单分子结作为良好的热电器件在很宽的温度范围内的巨大潜力。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theoretical investigation of direct and phonon-assisted tunneling currents in InAlGaAs-InGaAs bulk and quantum well interband tunnel junctions for multi-junction solar cells
直接和声子辅助的隧道电流在InAlGaAs-InGaAs体和双量子阱带间隧道异质结严格模拟使用非平衡格林函数形式主义的相干和耗散量子输运结合一个简单的两个带紧束缚模型的电子结构。一个现实的能带轮廓和相关的内置静电场通过自洽耦合的传输形式主义泊松方程。该模型再现实验观察到的器件的电流-电压特性的功能，如出现在负微分电阻制度由于发射极状态的量化的结构。局域态密度图和电流谱揭示了准束缚态、电场和电子-声子散射对带间隧道电流的影响。以这种方式，在负微分电阻机制中通过双量子阱结构的电流中出现的谐振可以与耦合量子阱中的子带的对准有关。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
