Fano interference effect on the transition spectrum of single electron transistors
从理论上研究了由单个自组装量子点构成的单电子晶体管的带内跃迁谱。利用非平衡格林函数技术和三能级的Anderson模型计算了单电子晶体的极化。由于两个激发态之间通过电极的连续介质发生无辐射耦合，Fano干涉效应对红外波长单光子谱的峰位和强度有显著影响。
2005-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Fano Resonances in Electronic Transport through a Single Electron Transistor
我们已经观察到不对称的Fano共振的电导的单电子晶体管之间的共振和非共振路径通过系统的干扰所造成的。共振成分显示了量子点的所有典型特征，但非共振路径的起源尚不清楚。与其他显示法诺线形状的实验系统相比，这个实验系统的一个独特之处在于，改变各个门上的电压可以改变两条路径之间的干扰。
1999-12-23 cond-mat.mes-hall
PT-symmetric interference transistor
我们提出了一个模型的分子晶体管，其中的操作是基于两个物理机制之间的相互作用，特有的开放量子系统，在音乐会上的作用：PT对称性破缺对应于在例外点的分子，连接到引线，和Fano-Feshbach反共振的共振合并。这种转换机制尤其可以在具有简并能级的特殊类型的分子中实现，即具有镜像对称性的双自由基。在零栅极电压下，分子与引线的无穷小相互作用破坏了系统的PT对称性，然而，可以通过施加保持镜像对称性的栅极电压来恢复。在具有最小传输的零栅极电压下的PT对称破缺状态对应于“关”状态，而在具有最大传输的非零栅极电压下的PT对称状态对应于“开”状态。在零栅压下，反谐振的能量与异常点重合，但透射率的变化主要是由于异常点处谐振的合并引起的。我们构建了一个模型的全电分子开关的基础上，这样的晶体管作为一个传统的CMOS反相器，并表明，基本上可以实现较低的功耗和开关能量，相比，CMOS类似物。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall
Optically and electrically controlled polariton spin transistor
我们提出了两种新型自旋光电子器件的方案：电子的光学模拟Datta和Das自旋晶体管。铁磁接触的作用是由具有强TE-TM分裂的一维极化激元通道发挥的。对称的2D陷阱起到非磁性有源区的作用。在该区域中的脉冲的偏振的旋转可以由于其与由圆偏振激光器共振产生的空间受限的极化激元凝聚物的相互作用而实现，或者由于激子的两个线性偏振之间的分裂而实现，通过使用金属门电控制。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall
Electric-field control of interfering transport pathways in a single-molecule anthraquinone transistor
应当理解，分子共轭在通过单分子结的电荷传输中起重要作用。在这里，我们研究电子输运通过蒽醌基单分子三端器件。通过使用由栅电极诱导的电场，分子被还原，导致非谐振微分电导增加十倍。理论计算将微分电导的变化与还原诱导的共轭变化联系起来，从而解除了运输途径的相消干涉。
2015-07-31 cond-mat.mes-hall
Spin Hall transistor with electrical spin injection
基于电子自旋的可行半导体晶体管和信息处理设备的实现推动了对三个关键要素的深入基础研究：半导体沟道中自旋的注入、检测和操纵。利用逆自旋霍尔效应（iSHE）探测二维GaAs中光学注入的自旋，并通过栅压依赖的内部自旋轨道场来控制自旋，最近已经实现了自旋晶体管逻辑器件的实验验证。这里提出的工作的目的是在一个设备中展示与电自旋注入和操纵相结合的iSHE检测。我们使用一个3D GaAs通道，在以前的工作中已经证明了从Fe肖特基接触有效的电自旋注入。为了在实验上将强的普通霍尔效应信号与半导体沟道中的iSHE分离，我们开发了外延超薄Fe/GaAs接触，允许在施加的面内磁场中进行Hanle自旋进动测量。电注入和检测相结合，在我们的晶体管结构与电操纵的自旋分布和自旋电流，不像以前利用的电操纵的自旋轨道场或弹道自旋渡越时间，是非常适合于扩散的3D GaAs自旋通道。测量信号的幅度和外部场的依赖性进行定量分析，使用同步自旋检测的非本地自旋阀效应和建模通过求解漂移扩散和霍尔交叉响应方程的参数的研究的微结构。
2012-02-04 cond-mat.mes-hall
Strong Coupling of Intersubband Resonance in a High Electron Mobility Transistor Structure to a THz Metamaterial by Ultrawide Electrical Tuning
子带间共振（ISR）和超材料微腔之间的相互作用可以形成一个强耦合系统，其中新的共振形式取决于耦合强度。在这里，我们提出了实验证据的太赫兹超材料的腔谐振和ISR在高电子迁移率晶体管结构与三角形限制之间的强耦合。通过调整具有外延生长的透明栅极的ISR，该器件从非耦合到强耦合状态进行电切换。异质结构中的非对称三角势使得ISR的超宽电调谐成为可能，与等效方阱相比，ISR的电调谐高一个数量级。对于单个三角形阱，我们实现了0.52 THz的耦合强度，归一化耦合比为0.26。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
Electric control of spin in monolayer WSe2 field effect transistors
本文报道了单层WSe_2场效应晶体管（FET）中量子输运的第一性原理理论研究。由于强的自旋-轨道相互作用（SOI）和二维（2D）晶格的原子结构，单层WSe 2具有有趣的电子结构，在布里渊区的K和K'点附近显示出类似塞曼的上下自旋织构。在FET中，栅极电场诱导额外的外部可调谐SOI，其将自旋重新定向成Rashba状织构，从而实现对自旋的电控制。量子输运通过自旋织构来调制，即通过栅极沟道区域之后的载流子的自旋取向是否与FET漏极电极的自旋取向匹配或不匹配来调制。FET中的载流子电流被标记为自旋指数和谷指数，从而在同一器件中实现自旋电子学和谷电子学。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall
The Superconducting Quantum Interference Proximity Transistor (SQUIPT)
在这篇文章中，我们回顾了混合超导干涉仪的基本理论特性，该干涉仪利用与超导体良好电接触的金属纳米线的态密度的相位依赖性来实现对磁通量的高灵敏度。基于这一原理的超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPT）的原型结构的操作，最近已被报道。有限的功耗加上机会，以访问单自旋检测，使这种干涉仪有吸引力的调查个别磁性纳米粒子的开关动力学。的设备的噪声行为，以及，这种结构作为一个单自旋探测器的可行性也简要地解决。在最后一部分，我们提出了一个真正的SQUIPT设备的响应。
2013-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
SQUIPT - Superconducting Quantum Interference Proximity Transistor
我们提出了一个新概念的干涉仪，超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPT）的实现和表征。它的工作依赖于嵌入超导环中的近似金属线的态密度随磁场的调制。通量灵敏度低至$\sim 10^{-5} Φ_0$ Hz $^{-1/2}$甚至可以实现非优化设计，其固有耗散（$\sim 100$ fW）比传统超导干涉仪小几个数量级。我们的研究结果与理论预测的SQUIPT行为一致，并建议优化的设备参数将导致一个大的增强的灵敏度检测微小磁场。进一步讨论了这种设置的特点及其潜在的应用相关性。
2009-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder From the Bulk Ionic Liquid in Electric Double Layer Transistors
离子液体选通具有许多优于固态选通的优点，特别是对于柔性或透明器件以及对于需要高载流子密度的应用。然而，通道附近的大量带电离子不可避免地导致库仑散射，这限制了在其他清洁系统中的载流子迁移率。我们开发了一个模型，这种库仑散射。我们通过实验验证了我们的模型，使用不同厚度的六方氮化硼的石墨烯的离子液体门控，表明在散装离子液体的无序往往占主导地位的散射。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall
Inductive Superconducting Quantum Interference Proximity Transistor: the L-SQUIPT
介绍并分析了一种具有增强性能的感应超导量子干涉邻近晶体管L-SQUIPT的设计。干涉仪是基于一个双环结构，其中每个环包括一个超导正常金属超导介观约瑟夫森弱链接和读出电极的超导隧道探头的形式实现。我们的设计既可以提高晶体管的耦合到外部磁场，并增加特性磁通量传递函数，从而导致一个改进的超灵敏度量子限制磁强计。的L-SQUIPT行为进行了分析，在耗散和无耗散的约瑟夫逊类操作模式，在耗散或在无耗散的约瑟夫逊类操作模式，在后一种情况下，通过利用电感和色散读出方案。改进的性能使得L-SQUIPT有望用于磁场检测以及量子技术中的特定应用，其中需要在毫开尔文温度下进行响应色散磁力测定。
2022-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrical switching of Ising-superconducting nonreciprocity for quantum neuronal transistor
本研究在Fe3GeTe2/NbSe2范德华异质结中实现无场电调控的非互易伊辛超导开关，据此演示了可实现XOR逻辑、模拟皮层神经元功能的量子神经元晶体管，为神经形态量子器件研发提供新路径。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall
All-electric spin transistor based on a side-gate-modulated two-dimensional topological insulator
我们提出并研究了一种自旋晶体管器件，该器件由两个铁磁引线组成，通过二维拓扑绝缘体作为沟道材料连接。它利用了拓扑自旋螺旋边缘态的独特性质，使得自旋方向不共线的注入载流子可以穿过两个边缘并表现出干涉效应。该器件的电导可以通过侧栅电压以简单的全电方式控制，该侧栅电压有效地旋转载流子的自旋极化。在低电压下，旋转角在栅极电压中是线性的，并且通过用顺磁材料代替漏极，该器件可以用作良好的自旋极化旋转器。
2015-10-23 cond-mat.mes-hall
Controlled rotation of electrically injected spins in a non-ballistic spin field-effect transistor
研究在非弹道 sFET 中利用窄扩散线阵列实现栅控自旋进动，证明自旋可在远超平均自由程的距离相干旋转，放宽了原提案对高 SOC 和弹道沟道的限制。
2023-03-03 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference in Silicon 1D Quasi-Ballistic Junctionless Nanowire Field Effect Transistors
我们研究了8 nm直径的Si无结纳米线场效应晶体管的低温输运与一个环绕式栅极和两个不同的激活掺杂浓度的自顶向下技术制造。首先，我们从器件中提取器件几何形状的本征栅极电容，该器件在13 mK下显示出库仑阻塞，在6 V的栅极电压范围内具有超过500个库仑峰，表明在整个纳米线沟道中形成了单个岛。在另外两个器件中，掺杂Si：P $4\times10^{19}\,\text{cm}^{-3}$和$2\times10^{20}\,\text{cm}^{-3}$，我们观察到量子干涉，并使用提取的栅极耦合来确定主导能量尺度和相应的平均自由路径。对于较高掺杂的器件，分析产生$4\pm2\,\text{nm}$的平均自由程，其在平均掺杂剂间距的量级上，并且表明在未活化或活化的掺杂剂上的散射。对于具有$4\times10^{19}\,\text{cm}^{-3}$的活化掺杂剂密度的器件，量子干涉效应表明$10\pm2\,\text{nm}$的平均自由程，其与纳米线宽度相当，因此是准弹道输运。通用电导波动的温度依赖性分析表明，在低于1.9 K的温度下，纳米线长度以上的相干长度，以及在更高温度下，来自1D电子-电子相互作用的退相干。的迁移率是有限的散射杂质，而不是预期的表面粗糙度散射的纳米线直径更大或可比的费米波长。因此，我们的测量提供了洞察的性能限制，从占主导地位的散射和退相机制，在技术相关的硅器件的几何…
2018-02-20 cond-mat.mes-hall
Electric control of a $\{Fe_4\}$ single-molecule magnet in a single-electron transistor
使用第一性原理方法，我们从理论上研究了一个单独的$\{Fe_4\}$单分子磁铁（SMM）连接到金属引线的单电子晶体管的几何形状的属性。我们发现，导电引线不影响中性SMM的自旋有序性和磁各向异性。另一方面，铅对分子的带电状态的各向异性有很强的影响，这在库仑阻塞传输中被探测。此外，我们证明，外部电势，建模的栅电极，可以用来操纵系统的磁性能。对于带电分子，通过使额外电荷与更靠近磁芯的栅极电压局部化，各向异性幅度和自旋排序收敛到针对隔离的$\{Fe_4\}$ SMM发现的值。我们比较这些发现与最近的量子输运实验在三端设备的结果。
2013-03-13 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent transport and current modulation in a current-in-plane field-effect transistor
提出了一种面内电流自旋阀场效应晶体管（CIP-SV-FET），它由铁磁/非铁磁/铁磁三层结构和栅电极组成。这是一个有前途的器件替代自旋金属氧化物半导体场效应晶体管。在这里，我们制作了一个铁磁半导体GaMnAs基CIP-SV-FET，并演示了其基本操作的电阻调制的磁化结构和栅极电场。此外，我们提出了电场辅助磁化反转在这个设备。
2016-09-13 cond-mat.mes-hall
Superconducting Quantum Interference Single-Electron Transistor
基于库仑阻塞和磁通量可控的超导邻近效应的相互作用，提出了量子化单电子源的概念。我们表明，磁通量依赖性的诱导能隙的状态密度的纳米尺寸的金属线可以被利用作为一个有效的可调的能量势垒，使电荷泵配置具有增强的功能。该控制参数强烈影响具有不可忽略的库仑能量的正常金属岛的充电景观。在一个适当的演变的时间相关的磁通量的结构行为同样的旋转栅门的单电子在一个完全静电的制度。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ultrafast magnon-transistor at room temperature
我们研究了非巡游系统（磁振子或自旋子）通过三角形分子磁体的磁激发的顺序隧穿。已知这种分子磁体的量子态可以通过施加电场或磁场来控制。在这里，我们利用这一事实来控制自旋电流通过分子磁铁的电流或磁手段。这使我们能够设计一个系统，作为一个磁振子晶体管的行为。我们展示了如何结合三个磁振子晶体管，形成一个NAND门，并给出了后者的几种可能的实现，其中之一可以在室温下使用晶体管的开关时间为11 ns。
2013-07-29 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of Fano line shapes in a weakly coupled single-electron transistor
本文研究了量子点与引线之间弱耦合情况下单电子晶体管零偏压电导的温度依赖性。的Fano线的形状，卷积与热增宽，提供了一个很好的适合所观察到的不对称库仑充电峰。然而，峰的宽度比预期的更快地增加，从费米分布的热加宽在温度范围内，其中Fano干涉不受影响。从拟合中提取的共振的固有宽度随温度近似二次方地增加。在约600 mK以上，峰的不对称性降低，表明Fano干涉所需的相位相干性随着温度的升高而降低。
2001-06-02 cond-mat.mes-hall
Normal metal tunnel junction-based superconducting quantum interference proximity transistor: the N-SQUIPT
我们报道了一种基于普通金属（N）探针的超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPT）的替代设计的制造和表征。邻近的金属纳米线和N探针之间没有直接的约瑟夫森耦合，这使得我们能够观察到在施加外部磁场时，在零电压和零电流\textit{via}周围的线态密度的完全调制。这导致功率耗散的急剧抑制，其可以低至几个$\sim 10^{-17}$ W。在这种情况下，干涉仪允许改进高达四个数量级的早期SQUIPT设计，并使其成为超低功率低温应用的理想选择。此外，N-SQUIPT最近被预测为实现基于邻近效应的相干热电子器件的候选者。
2015-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant microwave properties of a voltage-biased single-Cooper-pair transistor
本文研究了电压偏置单库珀对晶体管的微波动力学和输运特性。的动态被示出强烈的影响多个微波诱导的能级间跃迁之间的干扰。因此，直流约瑟夫森电流的大小和方向对偏置电压的微小变化和微波场频率的变化极其敏感。
2003-07-23 cond-mat.mes-hall
Highly-sensitive superconducting quantum interference proximity transistor
本文报道了一种基于铝铜（Al-Cu）工艺的高性能超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPT）的设计与实现。我们采用一根细而短的铜纳米线，在正常金属态密度下，实现了邻近感生小间隙的全相位驱动调制。在最佳偏压下，我们在亚开尔文温度下记录了前所未有的高通量-电压（高达3 mV/ $Φ_0$）和通量-电流（超过100 nA/ $Φ_0$）传递函数值，其中$Φ_0$是通量量子。最佳的磁通量分辨率（低至500 N $Φ_0/\sqrt{Hz}$在240 mK，由室温预放大阶段的限制）下达到固定的电流偏置。这些数字的优点，结合超低功耗和微米尺寸的尺寸，使这种介观干涉仪有吸引力的低温应用，如小自旋人口的磁化的调查。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron transport of WS$_2$ transistors in a hexagonal boron nitride dielectric environment
我们提出了第一次的WS $_2$晶体管的本征电性能的研究与两种不同的电介质环境WS $_2$上的SiO $_2$和WS $_2$上的h-BN/SiO $_2$，分别。由天然和合成WS $_2$制造的多个晶体管的电特性的比较分析，具有从单层到四层的各种厚度，并且在从300 K到4.2 K的宽温度范围内，显示WS $_2$固有的无序是目前这种材料的电特性的限制因素。这些结果揭示了外部因素所起的作用，如氧化物电介质中的电荷陷阱，被认为是通常观察到的过渡金属二硫属化物中的载流子迁移率的小值的原因。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall
Symmetry fingerprints of a benzene single-electron transistor
库仑相互作用和轨道对称性之间的相互作用在分子单电子晶体管（SET）中产生了特定的输运特性，这些特性可以被认为是接触分子的指纹。具体来说，我们预测，苯SET，选择性电导抑制和外观的负微分电导时，改变接触从对位到Meta配置。这两种效应都起源于轨道简并态输运中的相消干涉。
2008-01-18 cond-mat.mes-hall
High operating temperature in V-based superconducting quantum interference proximity transistors
在这里，我们报告的制造和表征的全超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPTs）的基础上实现钒（V）的超导回路。在低温下，器件显示出高的磁通-电压（高达0.52 $\ \textrm{mV}/Φ_0$）和磁通-电流（高于12 $\ \textrm{nA}/Φ_0$）传递函数，在固定电压偏置下达到最佳估计磁通灵敏度$\sim$ 2.6 $\ μΦ_0/\sqrt{\textrm{Hz}}$，其中$Φ_0$是磁通量子。干涉仪的工作温度高达$T_\textrm{bath}\simeq$ 2 $ \textrm{K}$，与早期SQUIPT设计相比，最高工作温度提高了70 $\%$。基于V的SQUIPT的主要特点描述在一个简化的理论模型。我们的研究结果为实现SQUIPT开辟了道路，SQUIPT利用了在远高于1 K的温度下工作的超灵敏纳米级应用中使用更高能隙超导体的优势。
2017-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal for a single-molecule field-effect transistor for phonons
我们提出了一个实际实现的声子场效应晶体管。我们的设备是基于一个单一的离子聚合物分子，它给出了调制高达约25%的热导率为可行的温度和电场幅度。这种效果可以通过将所施加的电场耦合到单体的偶极矩而将声学扭转模式可逆地切换到光学模式来实现。该装置可以为纳米级或分子尺度的声子学的未来发展铺平道路。
2010-06-29 cond-mat.mes-hall
Electrical transport through a single-electron transistor strongly coupled to an oscillator
我们研究电输运通过一个单电子晶体管耦合到纳米机械振荡器。使用一个主方程的方法和数值蒙特卡罗方法相结合，我们计算的平均电流和电流噪声在强耦合制度，研究偏差从以前推导的分析结果有效的限制弱耦合。在推广弱耦合理论以计算电流的较高累积量之后，我们使用我们的数值方法来研究第三累积量如何在强耦合状态下受到影响。在这种情况下，我们发现一个有趣的交叉之间的弱耦合传输制度的第三累积量严重依赖于振荡器的频率，它变得几乎独立于这个参数。最后，我们研究了输运噪声的频谱，发现在弱耦合极限的两个峰合并增加耦合强度。我们的噪声的频率依赖性的计算也可以描述如何运输引起的机械振荡的阻尼是在强耦合制度的影响。
2006-10-13 cond-mat.mes-hall
Electrical control of the valley Hall effect in bilayer MoS2 transistors
固体中电子的谷自由度被认为是电荷和自旋之外的一种新的信息载体。最近的实验演示的谷极化的光学取向和通过谷霍尔效应在单层二硫化钼谷电流的产生显示了潜在的二维半导体过渡金属二硫属化物谷为基础的电子和光电应用。然而，单层MoS2（非中心对称晶体）中的谷霍尔电导率不能容易地调谐，这对基于谷的应用提出了挑战。在这里，我们报告的山谷霍尔效应的控制双层二硫化钼晶体管通过一个门。垂直于平面的栅极施加的电场打破了双层MoS 2中存在的反转对称性。利用克尔旋转显微镜对纵向电流引起的器件沟道边缘附近的谷极化进行了成像。极化是平面外的，对于两个边缘具有相反的符号，并且强烈地依赖于栅极电压。观察结果与双层MoS2中对称依赖的Berry曲率和谷霍尔电导率一致。我们的结果是另一个步骤的信息处理的基础上谷自由度。
2015-08-12 cond-mat.mes-hall
Weak Localization and Weak Antilocalization in Double-Gate a-InGaZnO Thin-Film Transistors
通过改变双栅非晶InGaZnO薄膜晶体管的栅电压，控制弱局域化（WL）和弱反局域化（WAL）之间的竞争，实现了量子干涉的调控。我们的研究揭示了一个有趣的普遍依赖于各自的WL和WAL贡献的沟道电导率的完整配置文件。这种普遍性被发现是强大的界面紊乱。
2017-12-20 cond-mat.mes-hall
Proposal for a Negative Capacitance Topological Quantum Field-Effect Transistor
本文提出一种利用负电容和铁电材料实现低开关电压的拓扑量子场效应晶体管方案，并讨论了其实现中的材料挑战。
2022-01-14 cond-mat.mes-hall
Spin-Polaronic Effects in Electric Shuttling in a Single Molecule Transistor with Magnetic Leads
计算了自旋极化电子通过单能级可移动量子点在反平行磁化的磁引线之间隧穿的自旋力学器件的电流-电压特性。发现了新的交换和机电耦合诱导（自旋极化）效应决定了强非线性的电流-电压特性，在低电压区的电子输运中，电压依赖的和交换场诱导的量子点向源极的位移导致微分电导的非单调行为，证明了电场对自旋极化效应的提升.在高电压下，电子穿梭的开始导致电流和负微分电导的下降，这是由机械引起的隧道电阻率的增加和交换场引起的磁场中自旋翻转的抑制引起的。这些预测的自旋效应上的振荡频率的点和电子-电子相关的强度的依赖关系进行了讨论。
2020-03-02 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference Enhances the Performance of Single-Molecule Transistors
本文通过实验证明，在单分子晶体管中利用锌卟啉与石墨烯电极形成的相消量子干涉，可实现超过10^4的开关比、热电子极限亚阈值摆幅和超过7 kHz的工作频率，表明量子效应可提升而非降低纳米器件性能。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Electrically Tunable Quasi-Flat Bands, Conductance and Field Effect Transistor in Phosphorene
磷烯是近年来分离得到的一种蜂窝状结构的黑磷。基于紧束缚模型研究了磷烯纳米带的电学性质。一个突出的特点是存在准平坦的边缘带完全脱离散装带。我们探索的准平坦带的出现的机制解析和数值从已知的石墨烯的蜂窝晶格的连续变形的平坦带。准平坦带可以通过施加垂直于带方向的面内电场来控制。电导在临界电场以上被切断，其充当场效应晶体管。临界电场与纳米尺度的宽度成反比。这一结果将为基于磷烯的纳米电子学铺平道路。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All Electrical Control and Temperature Dependence of the Spin and Valley Hall Effect in Monolayer WSe2 Transistors
基于重金属的二维范德华材料具有大的、耦合的自旋和谷霍尔效应（SVHE），其在自旋电子学和谷电子学中具有潜在的用途。SVHE的光学测量主要是在30 K以下进行的，并且对SVHE诱导的自旋/谷极化的理解是有限的。在这里，我们研究了单层p型二硒化钨（WSe 2）中的SVHE。克尔旋转（KR）测量显示的SVHE在不同温度下的空间分布，其持久性高达160 K，它可以通过栅极和漏极偏置电调制。自旋/谷漂移和扩散模型与反射谱数据一起被用来解释KR数据，并预测在90 K以下的下限自旋/谷寿命为4.1 ns，在160 K下为0.26 ns。沿边缘的每单位长度的过量自旋和谷被计算为在45 K下每微米109，这对应于边缘上的6%的自旋/谷极化。这些结果是走向实际使用的SVHE的重要步骤。
2022-02-23 cond-mat.mes-hall
Ultra-low noise field-effect transistor from multilayer graphene
我们提出了低频电阻波动，或噪声，在石墨烯基场效应器件具有不同的层数。在单层器件中，噪声幅度随着载流子密度的增加而减小，这在具有两个或更多个层的器件中表现相反，在后一种情况下，噪声幅度抑制超过两个数量级。这种行为可以从外部电场对石墨烯能带结构的影响来解释，并提供了一种简单的基于传输的途径来将单层石墨烯器件与具有多层的石墨烯器件隔离。
2009-05-27 cond-mat.mes-hall
Gating a single-molecule transistor with individual atoms
晶体管，无论其尺寸如何，都依赖于电栅极来控制源极和漏极触点之间的电导。在原子尺度的晶体管中，这种电导对通过单个轨道跳跃的单个电子非常敏感。分子晶体管中的单电子输运先前已经使用自上而下的方法进行了研究，例如光刻和断开结。但是，原子级精确的栅极控制--这对晶体管在最小尺寸尺度上的动作至关重要--在这些方法中是不可能的。在这里，我们使用单个带电原子，通过扫描隧道显微镜操纵，为单分子晶体管创建电子门。这种程度的控制使我们能够将分子调整到顺序单电子隧穿的状态，尽管电导间隙比以前观察到的大一个数量级以上。这种意想不到的行为是由于分子存在两种不同的取向构象，这取决于其电荷状态。我们的研究结果表明，这些电荷和构象自由度之间的强耦合导致新的行为超出了原子级晶体管中的单电子输运的既定图片。
2016-03-02 cond-mat.mes-hall
Broadband electrically detected magnetic resonance of phosphorus donors in a silicon field-effect transistor
我们报告电检测到的硅场效应晶体管中的磷施主的磁共振。片上传输线用于产生允许宽带操作的振荡磁场。在毫开尔文温度下，使用磁场和微波频率调制获得了高达40 GHz的连续波谱。光谱揭示了Si：P的超精细分裂电子自旋共振特性和显示二维电子气中自旋-自旋散射指纹的中心特征。
2008-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of finite-frequency current statistics in a single-electron transistor
纳米尺度结构中的电子输运受到库仑相互作用的强烈影响，库仑相互作用引起电荷流中的相关性，并在电流的波动中留下清晰的指纹。一个完整的理解的基本物理过程需要测量的电波动的所有时间和频率尺度，但实验迄今为止已被限制在固定的频率范围内的宽带检测电流波动是一个固有的困难的实验过程。在这里，我们证明了在一个单电子晶体管（SET）的电波动可以准确地测量所有相关的频率使用附近的量子点接触片上实时检测的电流脉冲在SET。我们直接测量了频率依赖的电流统计，从而充分表征了SET中的基本隧穿过程。我们的实验为进一步研究量子输运中的相互作用和相干诱导的关联效应铺平了道路。
2012-01-10 cond-mat.mes-hall
Probing Spin Accumulation induced Magnetocapacitance in a Single Electron Transistor
固体中自旋和电荷之间的相互作用是目前凝聚态物理中讨论最多的话题之一。这种相互作用引起磁电耦合，在固体的情况下称为磁电效应，正如居里基于对称性考虑所预测的那样。这种效应使得能够使用电场操纵磁化，或者相反地，通过磁场操纵电极化。后者被称为磁电容效应。在这里，我们表明，非平衡自旋积累可以诱导隧道磁电容通过形成一个微小的电荷偶极子。该偶极子可以有效地产生额外的串联电容，这表示隧穿电子将遇到的额外充电能量。在连续隧穿机制中，这个额外的能量可以理解为单个自旋翻转所需的能量。一个具有可调磁结构的铁磁单电子晶体管被用来证明所提出的机制。结果发现，额外的阈值能量只经历了电子进入岛，在测量的库仑金刚石带来的不对称性。这种不对称性是自旋积累诱导的隧道磁电容的明确证据，测得的磁电容值高达40%。
2015-07-07 cond-mat.mes-hall
All-electric all-semiconductor spin field effect transistors
Datta和Das设想的自旋场效应晶体管打开了自旋信息处理的大门。虽然半导体中电子自旋的相干操纵现在是可能的，但用于信息处理的功能性自旋场效应晶体管的实现尚未实现，这是由于几个基本挑战，例如由于电阻失配导致的低自旋注入效率、自旋弛豫和自旋进动角的扩展。因此，已经提出了替代的自旋晶体管设计，但是这些设计与场效应晶体管概念不同，并且需要使用光学或磁性元件，这对并入集成电路造成了困难。在这里，我们提出了一个全电和全半导体自旋场效应晶体管，其中这些障碍是克服采用两个量子点接触作为自旋注入器和检测器。独特的工程架构的自旋轨道耦合的量子点接触和中央半导体沟道，实现完全控制的电子自旋-自旋注入，操纵和检测-在一个纯粹的电气方式。这种器件与大规模集成兼容，并有望成为未来用于信息处理的自旋电子器件。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Investigation of coupling geometry and dimerization effects on thermoelectric properties of a C60 molecular transistor
本文用格林函数方法研究了线性响应区C_（60）分子晶体管的热电特性。紧束缚模型被用来调查的二聚化和耦合的电导，热电势和品质因数的几何形状的效果。增加分子与电极间的连接点，由于干涉效应，导致电导峰的数目减少。此外，热电势的振荡通过增加连接点来减少。还观察到，参与能量传输的载流子的种类取决于耦合几何形状。结果表明，连接点的增加会导致优值的降低。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall
Spin-Flip Transistor
将最近发展起来的磁电子电路半经典理论应用于由一个正常金属岛和三个磁端组成的类晶体管器件。源极和漏极之间的电流可以由"基极“储存器的磁化控制到自旋翻转扩散长度数量级的距离。
2001-01-03 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional hole precession in an all-semiconductor spin field effect transistor
我们提出了一个自旋场效应晶体管实现在量子阱中形成的p-掺杂铁磁半导体-非磁性半导体-铁磁半导体混合结构的理论研究。基于在晶体管的各个区域中的空穴带的一个双函数的方法，我们推导出完整的理论，通过设备的相干传输，其中包括重和轻空穴子带，适当的建模界面处的模式匹配，集成注入角，Rashba自旋进动，由于多次反射的干扰效应，和栅极电压的依赖性。器件电流作为外部可调参数的函数的数值结果与近似解析公式非常吻合。
2004-01-26 cond-mat.mes-hall
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
Overcoming Boltzmann's Tyranny in a Transistor via the Topological Quantum Field Effect
亚阈值摆幅是决定晶体管在诸如开关的低功率应用中的操作的基本关键参数。它决定了由于用于打开和关闭器件的栅极电容而引起的耗散分数，在传统晶体管中，它受到玻尔兹曼暴政的限制，限制为kTln（10）/q，或每十倍60 mV。在这里，我们证明了亚阈值摆幅的拓扑晶体管，其中导电是通过拓扑相变通过电场开关启用，可以通过调制Rashba自旋轨道相互作用通过顶栅电场在非相互作用系统中sizably减少。我们将其称为拓扑量子场效应晶体管，并将晶体管称为拓扑量子场效应晶体管（TQFET）。通过开发具有蜂窝晶格的量子自旋霍尔材料的一般理论框架，我们明确表明，与现有材料中的玻尔兹曼极限相比，Rashba相互作用可以将亚阈值摆动降低25%以上，但没有任何基本的下限，这一发现可以指导未来的材料设计和引导拓扑量子器件的工程。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall
Mechanically-adjustable and electrically-gated single-molecule transistors
我们展示了一种用于单分子电子学实验的设备几何结构，该设备几何结构结合了机械地调整电极之间的间距的能力和使用栅电极在分子中移动能级的能力。这两个实验“旋钮”所提供的分子性质的独立的原位变化，我们能够实现一个更详细的表征电子输运通过分子比可能与任何技术分开。我们使用C60分子说明了器件的性能。
2004-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A study of transport suppression in an undoped AlGaAs/GaAs quantum dot single-electron transistor
本文报道了一种基于非掺杂AlGaAs/GaAs异质结的量子点单电子晶体管的输运阻断特性的研究。我们观察到抑制运输通过基态的点，以及负微分电导在有限的源漏偏置。这些特征的温度和磁场依赖性表明引线和量子点态之间的耦合被抑制。我们将其归因于两种可能的机制：自旋效应，其根据总自旋的变化确定是否允许特定的电荷跃迁，以及点中电子的相干隧穿产生的干涉效应。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall
Fabrication and characterization of an induced GaAs single hole transistor
我们制作了一个在未掺杂的AlGaAs-GaAs异质结的单孔晶体管，并进行了表征。我们的器件由p型量子点组成，使用电场而不是调制掺杂来填充。低温输运测量揭示了由于库仑阻塞引起的周期性电导振荡。我们发现，低频电荷噪声与调制掺杂GaAs单电子晶体管（SET）中的电荷噪声相当，并且几乎比硅SET中的电荷噪声好一个数量级。
2010-02-16 cond-mat.mes-hall
Singularity-enhanced terahertz detection in high-mobility field-effect transistors
基于高电子迁移率晶体管的高频辐射检测器受益于低噪声、室温操作以及使用栅极可调谐等离子体共振执行辐射光谱的可能性。尽管成功的概念验证演示，基于晶体管的太赫兹辐射探测器的响应度，目前，仍然相当差。为了解决这个问题，我们提出了一类支持奇异等离子体模式的器件，即在敏锐电极附近具有强电场的模式。大的等离子体激元增强的电场导致放大的非线性，并因此导致高效的AC到DC转换。我们分析了亚太赫兹探测器的基础上的二维电子系统（2DES）的Corbino几何作为一个原型和精确可解的模型，并表明响应率的尺度为$1/r_0^{2}$与半径的内接触$r_0$。这使得响应度超过10千伏/瓦，在亚太赫兹频率的纳米级接触很容易通过现代纳米纤维技术。
2020-05-10 cond-mat.mes-hall
Light-matter interaction in a microcavity-controlled graphene transistor
石墨烯具有非凡的电子和光学特性，在光子学和光电子学方面具有很大的应用前景。包括高速光电探测器、光调制器、等离子体激元器件和超快激光器在内的演示现已报道。更先进的器件概念将涉及光子元件，如腔体，以控制石墨烯中的光-物质相互作用。在这里，我们报告的第一个单片集成的石墨烯晶体管和平面，光学微腔。我们发现，微腔诱导的光限制控制的效率和光谱选择的光电流产生的集成石墨烯器件。证明了光电流的二十倍增强。光学腔还决定了石墨烯的电激发热辐射的光谱特性。最有趣的是，我们发现腔限制修改集成石墨烯晶体管的电输运特性。我们的实验方法开辟了一条通往纳米尺度上的腔量子电动力学的路线，石墨烯作为原子厚度的载流腔内介质。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
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
