Gap theory of rectification in ballistic three-terminal conductors
我们介绍了一种三端弹道导体整流模型,其中的中心连接节点被建模为一个混沌腔。对于与费米能量相当的偏置电压,通过在传输窗口中打开间隙来创建强非线性。在任意温度下的非相互作用腔电子以及热电子制度被认为是。充电的影响内的传输形式主义使用自洽分析。改变电压探针配置中的第三引线的电导以也对非弹性效应进行建模。我们发现,基本的运输功能是不敏感的所有这些变化,表明非线性是强大的,非常适合应用程序,如在弹道系统中的电流整流。我们的发现与最近的几个实验基本一致。
2007-10-02 cond-mat.mes-hall
Effects of scattering area shape on spin conductance in a four-terminal spin-Hall setup
研究了具有Rasbha自旋轨道耦合的弹道和准弹道二维电子系统的自旋电导。该系统具有四端子几何结构,在与引线的连接处具有圆角。发现在弹道系统中,由尖角到圆角,能量依赖的自旋电导从相对平坦的曲线变为一系列极小值和极大值的曲线。还发现,当通过修改终端角的圆度来改变终端区域的大小时,横向自旋电导中的最大值和最小值在能量上发生偏移。这种转变是由于更小(更大)的终端面积增加(减少)的能量。这些结果也被发现是相当稳定的准弹道系统。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
Multi-terminal spin-dependent transport in ballistic carbon nanotubes
我们从理论上研究了弹道碳纳米管与两个铁磁引线和两个正常金属引线接触时的非局域自旋输运。当两个铁磁体的磁化从平行变为反平行配置时,电路显示出特定于少通道制度的滞后行为。在相干极限下,由于纳米管内部发生的共振效应,磁信号的幅度被强烈增强。我们的计算为低维非局域自旋输运的实验铺平了道路,这应该会给出与迄今为止在多通道扩散非相干区实现的实验显着不同的结果。
2009-03-23 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic Bounds on Precision in Ballistic Multi-Terminal Transport
对于经典的弹道输运在一个多终端的几何形状,我们得到了一个普遍的总耗散和精度之间的权衡关系,在该粒子从各个水库提取。值得注意的是,当磁场破坏时间反演对称性时,这种束缚会明显减弱。通过建立强磁场作用下手征输运的显式模型,我们证明了我们的边界是紧的。超越经典制度,我们发现,在远离平衡的量子系统中,粒子的相关交换使得精确度的热力学成本呈指数级降低成为可能。
2017-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermally driven ballistic rectifer
到目前为止,电气设备对外加热梯度的响应几乎只在两端设备中进行了研究。在这里,我们提出了一个四端,准弹道结与中心散射网站的热偏置的响应测量。我们发现了一个新的横向热电压测量等温接触。使用一个多终端散射模型扩展到弱非线性电压制度,我们表明,该设备的热偏置的响应可以预测从其非线性响应的电偏置。我们的方法形成了一个基础,发现和理解先进的,非本地的,热电现象,在未来可能会导致新的热电器件的概念。
2012-04-30 cond-mat.mes-hall
Two-terminal transport in biased lattices: transition from ballistic to diffusive current
Kirensky Institute of Physics(基连斯基物理研究所);Siberian Federal University(西伯利亚联邦大学)
研究偏置晶格中量子传输的弹道到扩散转变,分析化学势差异对弹道和扩散传输的影响。
2024-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-resolved ballistic transport in three-terminal Zigzag Graphene Nanoribbon Device
本研究通过紧束缚模型与非平衡格林函数方法,探究三终端锯齿形石墨烯纳米带器件的自旋极化弹道输运特性,发现塞曼场可诱导自旋选择输运与半金属行为,自旋电流可电调控且室温稳定,为栅控自旋电子器件提供了新思路。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall
Hot Carrier Nanowire Transistors at the Ballistic Limit
本文通过纳米线异质结构与能垒过滤实验,证明准一维热电子器件可达到弹道输运极限。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Feedback controlled electromigration in four-terminal nano-junctions
我们已经开发出一种快速,但高度可重复的方法来制造金属电极与纳米分离使用电迁移(EM)。我们采用四端而不是二端器件,并结合模拟反馈来保持结上的电压$U$恒定。在初始化阶段之后($U < 0.2V), during which the temperature $ T $ increases by 80-150 degs C, EM sets in shrinking the wire locally. This quickly leads to a transition from the diffusive to a quasi-ballistic regime ($ 0.2V < U < 0.6V)。在该第二状态结束时,形成间隙(U > 0.6V)。值得注意的是,受控的电迁移仍然是可能的准弹道制度。
2007-03-25 cond-mat.mes-hall
Probing energy barriers and quantum confined states of buried semiconductor heterostructures with ballistic carrier injection: An experimental study
一个三端光谱,探测两个亚表面的能垒和带间的光学跃迁在半导体异质结构的演示。研究了一种以InAs/GaAs量子点为集电极的单极性p型半导体金属基区晶体管。利用少/多载流子注入、弹道电子发射谱和热载流子散射谱分别测量了Al_xGa_(1-x)As埋层导带和价带的势垒高度,从而确定了Al_(0.4)Ga_(0.6)As的带隙为2.037 ± 0.009 eV(9 K)。在正向集电极偏压下,注入具有亚带隙动能的少数载流子引起带间电致发光。三个发射峰从InAs量子点,InAs润湿层,和GaAs观察一致的少数载流子注入。
2007-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergence of bound states in ballistic magnetotransport of graphene antidots
提出了一种通过测量弹道两端电导来探测石墨烯片中空穴形成的反点周围束缚态的实验方法。特别是,我们考虑了由磁场形成的束缚态对两端电导的影响,并表明,人们可以观察到Breit-Wigner一样的共振的电导作为费米能级的函数接近的束缚态的能量。此外,我们开发了一种新的数值方法,其中的计算工作量是成比例的线性尺寸,而不是现有的数值递归格林函数方法的典型的散射区域的面积。
2014-09-25 cond-mat.mes-hall
A ballistic transport model for an artificial neuron
我们介绍了一个模型的人工神经元,这是基于弹道输运在一个多终端设备。与标准配置不同,所提出的设计将突触权重嵌入到有源区中,从而显著降低了输入端子的复杂性。这是通过如下定义弹道人工神经元的基本元素来实现的:输入值由传入的波函数幅度设置,而权重对应于散射矩阵元素。此外,人工神经元的激活函数的输出值由传递函数给出。通过调整栅极电压,散射电位,从而改变权重,使得传输函数的值更接近目标输出,这在人工神经网络的训练过程中是必不可少的。因此,我们在这里提供了弹道人工神经元的工作方式。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Mesoscopic multiterminal Josephson structures: I. Effects of nonlocal weak coupling
我们研究了弹道四端约瑟夫森结构中的非局域相干输运(其中大块超导体(终端)通过干净的正常层连接,例如,二维电子气)。超导体的宏观波函数在正常区的相干各向异性叠加产生了相滑移线(与相滑移中心的二维类似物)和时间反演对称性破缺的二维涡旋态,以及相拖曳和磁通量转移等效应。在正常层中的本地Andreev态的隧穿密度被示出包含由终端之间的相位差控制的位置处的峰值。我们已经得到了这些影响的弹道介观四端SQUID的终端之间的控制超电流/相位差的一般依赖。
2001-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tuned Aharonov-Bohm interference of surface states in a quasi-ballistic Dirac semimetal nanowire
本文报道了在准弹道Cd_3As_2纳米线中观察到的表面载流子的拓扑保护输运,该纳米线足够薄,使得自旋织构的表面载流子形成一维子带,即使没有磁场,也表现出电导随栅极电压的振荡.通过连续调节栅压,可以使Aharonov-Bohm振荡的π相移周期性地出现或消失。这种由Berry相位引起的π相移证明了表面态的拓扑性质,四端非局域测量进一步揭示了表面态的拓扑保护输运.
2017-07-17 cond-mat.mes-hall
The conductance of a multi-mode ballistic ring: beyond Landauer and Kubo
在弱散射极限下,二端器件的朗道电导等于开模数。如果我们把系统封闭成一个环,相应的结果是什么?它是否仍然受开放模式数量的限制?还是像半经典(德鲁德)分析那样是无界的?结果表明,介观电导的计算类似于求解渗流问题。“渗透”是在能量空间中,而不是在真实空间中。扰动矩阵的非普适性和稀疏性不容忽视。
2008-03-03 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in three-terminal chaotic systems with a tunnel barrier
我们考虑的问题,通过弹道介观系统与混沌动力学的电子量子输运,连接到一个三终端架构,其中一个终端有一个隧道势垒。使用基于矩阵积分的半经典近似,我们计算了几个输运统计,如电导的平均值和方差,平均散粒噪声功率,除其他外,提供了极端的量子制度(在终端的小通道数)破碎和完整的时间反演对称性,传统的随机矩阵方法不访问。作为一个应用,我们对待的退相制度。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Injection-Limited and Space-Charge-Limited Conduction in Wide Bandgap Semiconductors with Velocity Saturation Effect
针对宽禁带半导体高电场下的速度饱和效应,提出包含场致注入、空间电荷与速度饱和的广义载流子输运模型,揭示了速度饱和SCLC主导亚微米GaN和SiC二极管高压输运的核心机制。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Large oscillating non-local voltage in multi-terminal single wall carbon nanotube devices
我们报告的非局部电压在弹道一维导体的观察,实现了单壁碳纳米管与四个触点。接触将管分成三个量子点,我们通过背栅电压$V_g$来控制。我们测量了一个大的\emph{oscillating}非本地电压$V_{nl}$作为$V_g$的函数,具有零均值。经典的电阻模型虽然可以考虑非局部电压的符号变化,但不能正确描述其大小。$V_{nl}$的大幅度是由于量子干涉效应,并且可以在电子输运的散射方法内理解。
2007-12-15 cond-mat.mes-hall
Phenomenological approach to transport through three-terminal disordered wires
我们研究了沿三端无序线在所有的运输制度,从弹道本地化制度的电压降。这是通过测量作为无序的函数的三端子设置中的一维无序线的一侧上的电压降来执行的。两种模型的障碍线被认为是:(i)一维安德森模型与对角无序和(ii)有限宽度的体无序波导。基于已知的$β$ -依赖的三端混沌的情况下,被$β$的戴森对称性指数($β=1$,2,和4的正交,酉,辛对称,分别)的电压降分布,分析扩展到一个连续的参数$β>0$,并使用相应的表达式作为一个唯象的一个达到无序相。我们表明,我们的建议包括所有的传输制度与$β$线性依赖于无序强度。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall
Multiterminal ballistic Josephson junctions coupled to normal leads
多端约瑟夫森结近年来引起了人们极大的理论兴趣,许多工作都致力于将Coopers(即所谓的四重态)之间的关联预测和拓扑物质的模拟付诸实验检验。本论文的动机是最近的实验研究,从哈佛大学的报告$h/4e$ -周期性的四重态信号在一个四端配置包含一个由磁通量穿透的环路,以及由偏置电压控制的反转,即四重态信号可以在半通量量子比在零磁场更大。在这里,我们理论上专注于由有限大小的量子点连接到四个超导和一个正常的铅组成的设备。除了在一个简化的模型内提出四重信号的数值计算,我们减少了设备的非厄米哈密顿在无限间隙的限制。然后,弛豫具有令人惊讶的效果,产生尖锐的峰值和对数正态变化的电压灵敏度的四重信号,尽管预期的温和波动的两端直流约瑟夫森电流。这种现象让人联想到共振驱动的谐振子,其振幅与阻尼率成反比,以及超导弱连接的热噪声,与Dynes参数成反比。展望涉及量子浴工程多端约瑟夫森结的电路腔量子电动力学。
2022-03-19 cond-mat.mes-hall
Novel non-local effects in three-terminal hybrid devices with quantum dot
我们预测在三端混合装置,包括量子点嵌入在两个导电引线和第三超导水库强的非局部效应。它们是由弹道电子转移和交叉Andreev散射之间的竞争引起的。响应于“驱动”电流而感应的非局部电压在改变栅极电势和/或耦合到超导引线时改变幅度和符号。这种效应在线性和非线性机制中都是稳健的,其中屏蔽和长程相互作用起着重要作用。这种新的子带隙运输提供的Shiba状态,可以与迄今为止在三端“平面”结中观察到的弱得多的非局部效应形成对比。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probe-configuration dependent dephasing in a mesoscopic interferometer
研究了弹道四端Aharonov-Bohm几何中由于电荷和电压波动引起的失相。将两个端子视为电压探针,我们发现退相速率对探针配置的强烈依赖性与Kobayashi等人最近的实验一致(J. Phys. Soc. Jpn. 71,2094(2002))。在测量电路中的电压波动被示出的配置依赖性的源。
2003-04-01 cond-mat.mes-hall
Shadow-wall lithography of ballistic superconductor-semiconductor quantum devices
拓扑量子位的实现需要先进的技术来容易地和可重复地在半导体纳米线中设计诱导超导性。在这里,我们介绍了一种基于阴影墙的片上制造范例,它在器件质量和再现性方面取得了重大进展。它允许实现新颖的量子器件和最终的拓扑量子位,同时消除了许多制造步骤,如光刻和蚀刻。这对于保持脆弱的混合界面的完整性和均匀性至关重要。该方法简化了具有硬感应超导能隙和弹道正常/超导结的器件的可重复制造。大的栅极可调超电流和高阶多重Andreev反射表明所产生的纳米线约瑟夫森结的特殊的一致性。我们的方法使,特别是,实现3端设备,其中零偏置电导峰出现在磁场同时在两个边界的一维杂交。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall
Andreev Level Spectroscopy and Josephson Current Switching in a 3-Terminal Josephson Junction
我们计算了通过超导体-绝缘体-超导体结的电流,该结也是弱耦合到正常的金属侧探针。施加到正常金属端子的电压$V$控制Andreev能级$E_n$的占用,并且因此控制流过这些能级的约瑟夫森电流。每当探测电压穿过Andreev电平时,约瑟夫森电流就会突然改变,改变的量等于流过Andreev电平的电流。沿着正常金属端子的差分电导允许Andreev能级的光谱。在短结$(L \ll ξ_0)$中,当探针电压近似等于超导能隙($|eV| \simeq Δ$)时,临界电流从Ambegaokar-Baratoff值突然切换到零。在长结$(L \gg ξ_0)$中约瑟夫森电流开关的幅度,以及约瑟夫森电流与其平衡值不同的探测电压范围,比三端弹道超导体-正常金属-超导体结小得多。
1998-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron spectroscopy of the shot noise reduction effect
本文导出了长程库仑关联作用下双端弹道非简并导体中电流噪声的一般公式。噪声降低因子(相对于不相关的值)的偏差范围从热到散粒噪声的限制,它是有关的空间变化的传输特性。发现了不同能量群的载流子对噪声的贡献,从而提出了用电子能谱实验研究弹道导体中库仑关联的方法。
1999-06-12 cond-mat.mes-hall
Spatial separation of spin currents in transition metal dichalcogenides
本文预测过渡金属二硫属化物中三角翘曲可使自旋极化弹道电流在空间上分离,并通过三端器件量化自旋极化,证明其依赖于载流子能量和晶向,为在无缺陷时间反演不变材料中实现自旋区分提供了新途径。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall