A proper ballistic calculation of tunneling conductance for real junctions
采用从头算屏蔽Korringa-Kohn-Rostoker（SKKR）能带结构方法计算金属-真空-金属结，发现在势垒附近和远离势垒处计算的隧道电导是不同的，我们将这种差异归因于弹道方法高估了镜面反射的作用，以及它不能从局域界面态中提取贡献.为了使弹道方法与实验相一致，我们建议隧道电导的计算应该像直接穿过势垒测量一样。在这种情况下，预测的隧穿磁阻较大。
2000-05-02 cond-mat.mes-hall
Interlayer tunneling in counterflow experiments on the excitonic condensate in quantum Hall bilayers
本文用逆流实验研究了在总填充因子为1的激子凝聚体系中隧道效应对量子霍尔双层输运性质的影响。如果隧道电流$I$小于临界$I_C$，则隧穿很大并且有效地使两个层短路。对于$I > I_C$，隧穿变得可以忽略不计。令人惊讶的是，两个隧穿制度之间的过渡只有一个微小的影响的填充因子一个状态的功能，在磁传输中观察到的，但在电流超过$I_C$沿层的电阻迅速增加。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Effect of Interlayer Spin-Flip Tunneling for Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion Systems
本文研究了α-（BEDT-TTF）_2I_3中层间自旋翻转隧穿对磁场作用下层间磁电阻的影响。与层间库仑相互作用相关的自旋翻转关联的平均场使层间自旋翻转隧穿成为可能。在非垂直层间自旋翻转隧穿的假设下，利用Kubo公式计算了层间磁电阻。层间磁电阻由正向负转变的交叉磁场被塞曼能量移动，与实验符合得很好。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of Klein tunneling on conductance and shot noise in ballistic graphene
计算了石墨烯片在弹道体系中的电导和Fano因子。片中的静电势由梯形势垒建模，其允许在斜坡区域（梯形的两个横向侧）中的均匀电场中使用狄拉克方程的精确解。一个特别注意的是致力于相对于栅极电压的符号，这是连接与克莱因隧道和过势垒反射之间的差异的不对称性。发展的理论与实验的比较支持的结论，克莱因隧道实验揭示。
2009-02-24 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic characteristics of bilayer quantum Hall systems in the presence of interlayer coherence and tunneling
利用赝自旋织构有效理论和单模近似的代数框架，研究了存在层间相干和隧穿的双层量子霍尔系统的电磁特性，着重阐明了引起层间隧穿现象的低位中性集体模的性质.建立了一个由集体模和回旋模组成的长波有效理论。从电磁响应中可以清楚地看出，规范不变性保持精确，这特别意味着双层系统中不存在迈斯纳效应。特别强调的是放在探索的优势，通过他们的反应，量子霍尔系统，特别是固有的标准陈-西蒙斯理论的微妙之处进行了严格审查。
2003-03-13 cond-mat.mes-hall
Klein-tunneling transistor with ballistic graphene
如今，室温下的高迁移率石墨烯的可用性使得纳米器件中的弹道输运成为可能。特别是，弹道机制中的p-n-p晶体管提供了克莱因隧穿物理的途径，并允许实现利用狄拉克费米子（DF）的光学行为的设备，如在Vesalego透镜或Fabry Pérot腔中。本文提出了一种基于DF的几何光学的Klein隧穿晶体管。我们考虑的棱镜的情况下，由三角形栅极，其中可能发生全内反射，这导致晶体管传输的可调抑制界定的有源区。我们利用散射理论计算了透射率和电流，并利用非平衡格林函数（NEGF）模拟了有限偏压特性。
2014-09-22 cond-mat.mes-hall
From ballistic transport to tunneling in electromigrated ferromagnetic breakjunctions
我们制作的铁磁纳米线的收缩，其截面可以逐渐减少从100纳米到原子尺度，并最终通过电迁移的隧道制度。这些器件在抗磁致伸缩和静磁效应方面是机械稳定的。在100*30 nm^2的收缩处，我们测得的磁阻约为0.3%，在原子尺度的宽度处，磁阻最大增加到80%。这些结果是一致的几何约束域壁被困在收缩。对于处于隧道态的器件，我们观察到MR的大幅波动，在-10%至85%之间。
2005-10-15 cond-mat.mes-hall
Interlayer tunneling spectroscopy of graphite at high magnetic field oriented parallel to the layers
在高达55 T的强面内磁场$H$和低温$T=1.4$ K下研究了石墨台面结构的层间隧穿。隧穿谱$dI/dV$与$V$在有限电压$V_0$处具有明显的峰值。峰位$V_0$随$H$线性增加。为了解释实验，我们开发了一个理论模型的石墨在交叉的电$E$和磁$H$场。当场满足共振条件$E=vH$时，其中$v$是石墨烯中二维狄拉克电子的速度，波函数离域并产生实验中观察到的隧穿谱中的峰。
2013-06-10 cond-mat.mes-hall
Characteristics of Interlayer Tunneling Field Effect Transistors Computed by a "DFT-Bardeen" Method
理论预测的电流-电压特性的二维异质结层间隧穿场效应晶体管（薄TFTs），专注于电流的大小，可以实现在这样的设备。一个理论的基础上的Barnut隧道方法，使用波函数的第一性原理密度泛函理论。该方法允许方便地将不同材料（即，具有不同晶体结构、晶格常数和/或能带结构）结合到源电极和漏电极中。隧道电流的变化很大，这取决于源极和漏极所用的特定二维材料。从布里渊区（BZ）的中心（伽马点）导出的状态之间的Tunneling被发现，在一般情况下，导致更大的电流比区域边缘（例如K点）的状态。差异，大的数量级，目前的结果和各种先前的预测之间进行了讨论。预测值的隧道电流，包括亚阈值摆幅，与低功耗数字应用的基准值进行比较。接触电阻被认为是其对隧道电流的影响被证明。
2016-10-30 cond-mat.mes-hall
Pinhole and tunneling conduction channels superimposed in magnetic tunnel junction: results and inferences
在氧化锰基隧穿器件中，研究了弹道沟道对磁隧道结隧穿导电沟道的影响。在具有针孔纳米接触的磁性隧道结中，在很宽的温度范围内观察到磁阻反转。隧道磁电阻在较高的偏压和温度下发生符号变化。这一现象归因于平行导电通道的形成，该平行导电通道由穿过针孔接触的自旋守恒弹道输运和穿过绝缘间隔层的自旋极化隧穿组成，其中针孔接触的透射概率接近于1，而绝缘间隔层的透射率较弱。这些结果似乎解决了关于铁磁纳米接触中的弹道磁阻的争议，并确立了弹道磁阻确实存在，即使先前的结果归因于磁致伸缩和静磁力相关的伪影。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall
Magnitude of the Current in Two-Dimensional Interlayer Tunneling Devices
采用第一性原理波函数的Barnesian隧穿方法，计算了石墨烯/六方氮化硼/石墨烯（G/h-BN/G）垂直结构中的隧穿电流.与以前的实验结果进行了详细的比较，重点是可实现的隧道电流的大小。在包括石墨烯和h-BN的平移和旋转未对准的影响的情况下，发现预测电流比实验值大约15倍。通过利用h-BN的带隙的实际尺寸来实现将这种差异减小到2.5倍，从而影响隧穿的指数衰减常数。
2018-01-09 cond-mat.mes-hall
Crossover from Positive to Negative Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion System with Non-Vertical Interlayer Tunneling
本文对层状狄拉克费米子系统的层间磁电阻效应进行了理论描述，并将其应用于有机导体α-（BEDT-TTF）_2I_3在压力下的磁电阻效应。假设非垂直层间隧穿并考虑较高的朗道能级效应，我们用Kubo公式计算了层间电导率，提出了实验观察到的负层间磁阻交叉的物理图像，其中狄拉克费米子零能朗道能级起着核心作用，正的层间磁阻，这是朗道能级混合效应对非垂直层间跳跃的结果。交叉磁场取决于朗道能级加宽因子，并可用于确定狄拉克费米子朗道能级能谱。
2010-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mode-Resolved Multiband Ballistic Transport and Conductance Thresholds in Bilayer Graphene Junctions
School of Physics, Xidian University（西安电子科技大学物理学院）；IMDEA Nanoscience（IMDEA纳米科学研究所）；College of Physics and Technology, Bohai University（渤海大学物理与信息技术学院）
研究双层石墨烯结中的球差传输，揭示静电门、层间偏置和均匀应变对电子传输的互补控制，发现层间偏置通过模式混合打开可调传输间隙，提供多带球差传输作为带结构几何的实用探针。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall
Plasmon-assisted resonant tunneling in graphene-based heterostructures
我们发展了石墨烯-绝缘体-石墨烯异质结构中电子隧穿伴随载流子-载流子散射的理论。由于库仑相互作用的动态屏蔽作用，如果传递的能量和动量与表面等离子体的能量和动量相对应，则散射辅助隧穿会共振增强。我们揭示了这种等离子体辅助隧穿的石墨烯隧道结的电流-电压曲线和等离子体发射光谱的可能的实验表现。我们发现，非弹性电流和等离子体激元发射率有尖锐的峰值电压提供相等的能量，动量和群速度的等离子体激元和层间单粒子激发。这种共振的强度，我们称之为等离子体共振，受到层间扭曲和等离子体寿命的限制。等离子体激元辅助隧穿的开始也可以通过在低温下的结$I(V)$曲线中的尖点来标记，并且这种隧穿的阈值电压弱地依赖于载流子密度并且在层间扭曲的存在下持续。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Energy symmetry and interlayer wave function ratio of tunneling electrons in partially overlapped graphene
本研究通过紧束缚模型揭示部分重叠石墨烯中隧穿概率与波函数结构的关联，发现上结谷反转透射的偶对称性源于层间波函数比率的自抵消效应，为双结结构电导能量依赖性提供证据。
2025-05-01 cond-mat.mes-hall
Aperiodic conductivity oscillations in quasi-ballistic graphene heterojunctions
我们观察到电导振荡与非周期性的间距，只有一侧的隧道电流在双栅石墨烯场效应晶体管与n-p-n型势垒。发现这些晶体的间距和宽度与纯Farbry-Perot型干涉不一致，但与将其归因于通过准束缚杂质态的共振隧穿的理论预测定量一致。这一观察结果可以被理解为石墨烯异质结中克莱因隧穿的另一个特征，并且对于基于石墨烯的纳米电子器件的未来开发和建模具有重要意义。
2010-09-08 cond-mat.mes-hall
Coherent Interlayer Tunneling and Negative Differential Resistance with High Current Density in Double Bilayer Graphene-WSe2 Heterostructures
我们展示了两个旋转排列的双层石墨烯片之间的栅极可调共振隧穿和负微分电阻由双层WSe 2分开。我们观察到大的层间电流密度为2 μ A/μ m 2和2.5 μ A/μ m 2，和峰谷比接近4和6，在室温和1.5 K，分别是外延生长的共振隧穿异质结构的值。一个很好的协议之间的理论计算使用的洛伦兹谱函数的二维（2D）准粒子状态，和实验数据表明，层间电流主要源于能量和面内动量守恒的2D-2D隧穿，与非弹性或非动量守恒隧穿的贡献最小。我们证明了窄隧穿共振的固有半宽度为4和6毫电子伏，在1.5 K和300 K，分别。
2017-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer tunneling in double-layer quantum Hall pseudo-ferromagnets
我们发现，在双层量子霍尔态的层间隧穿I-V表现出丰富的行为，这取决于样品尺寸，电压长度尺度，电流屏蔽，无序和热长度的相对大小。对于弱隧穿，我们预测负微分电导的幂律形状跨越到一个尖锐的零偏置峰。面内磁场分裂该零偏置峰，从而导致在$V_B(B_{||})=2π\hbar v B_{||}d/eϕ_0$处的“导数”特征，这给出了对应于双层霍尔态的自发对称性破缺的Goldstone模式的色散的直接测量。
2000-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling, dissipation, and superfluid transition in quantum Hall bilayers
我们研究了在总朗道能级填充因子$ν=1$下存在层间隧穿和耦合到耗散正常流体的双层量子霍尔系统。用有效的量子耗散XY模型描述层间相的动力学，我们证明了存在一个由正常流体电导决定的临界耗散$σ_c$。对于$σ> σ_c$，层间隧道分裂将系统驱动到$ν=1$量子霍尔态。对于$σ<σ_c$，层间隧穿在低温下是不相关的，该系统表现出超流过渡到集体量子霍尔态支持自发层间相位相干。由此产生的相结构和行为的面内和隧道电流的实验研究。
2004-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum transport in ballistic conductors: evolution from conductance quantization to resonant tunneling
研究了三维原子尺度接触在弹道机制下的输运性质。电导和相关传输特征值的结果显示了理想半无限导线（即测量设备）的特性以及导线和导体之间的耦合如何影响双探针几何形状中的传输。我们观察到从电导量子化的共振隧穿电导峰的演变时，改变跳跃参数的无序的紧束缚哈密顿描述的铅和耦合到样品。
2000-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Theory of Transport Phenomena in Coherent Quantum Hall Bilayers
我们认为，相干量子量子霍尔双层膜的所有异常输运性质可以理解的平均场输运理论，其中的冷凝物相几乎是均匀的样品，和冷凝物耦合到层间隧穿过程的强度大大降低相比，无序的微观平均场论的预测。这些成分为最近建立的I-V特性提供了自然的解释，该特性具有临界电流，高于该临界电流，隧穿电阻突然增加，并且在Corbino环的内部和外部边缘处的层间隧穿之间存在非局部相互作用。我们提出了一个微观的图片，其中的障碍是负责减少有效的层间隧穿强度的主要代理。
2014-10-31 cond-mat.mes-hall
Order parameter phase locking as a cause of a zero bias peak in the differential tunneling conductance of bilayers with electron-hole pairing
在n-p双层膜系统中，由于n层电子与p层空穴的库仑配对，出现了一种奇异的相位相干态。与约瑟夫森结不同，在n-p双层膜中，序参量相位可以被层间隧穿的矩阵元锁定。在这里，我们将展示如何锁相现象指定的响应层间电压的电子空穴冷凝。在没有施加磁场的情况下，相位在低层间电压V<V_c处是稳态的（锁定的），然而相位在V>V_c处随时间单调增加（解锁的）。在V=V_c处系统动力学的变化引起微分隧穿电导的峰值。峰宽V_c与隧穿矩阵元的绝对值成正比|T_{12}|，但其高度不取决于|T_{12}|;因此，峰值对于小的|T_{12}|.足够强的面内磁场显著降低峰高。目前的结果是在定性协议与零偏置峰的行为，最近已经观察到的双层量子霍尔铁磁体与自发层间相位相干。
2004-04-29 cond-mat.mes-hall
Tunneling between bilayer quantum Hall structures in a strong magnetic field
计算了强磁场极限下量子霍尔双层系统中的隧穿电流。我们将双层电子系统模拟为两个通过层间库仑相互作用耦合的维格纳晶体，在连续极限下处理。我们推广了Johansson和Kinaret（JK）模型，并能够研究由于隧穿事件产生的低能异相磁声子模式的影响。我们发现相同的缩放行为的隧道电流峰值与磁场所发现的JK，但能够找到隧道电流缩放行为与层间距离以及。
2004-09-23 cond-mat.mes-hall
Reflectionless tunneling in ballistic normal-metal--superconductor junctions
本文采用半经典方法研究了弹道正常金属超导体（NS）结构中的无反射隧穿现象。结果表明，外加磁场和超导相位差都削弱了导致这种效应的相长干涉，但方式不同。这表现在所考虑的系统的电导和散粒噪声特性中。与扩散系统不同，电导的特征是尖锐的，并且使得能够对电流进行精细的空间控制以及单通道操纵。我们讨论的可能性进行实验的弹道超导体结构与光滑的界面和一些现象，具体到这样的结构，可以测量。NS接口的障碍，虽然大，是有效地透明对电流的一般标准。
2001-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling Plasmonics in Bilayer Graphene
我们报告了由于相邻石墨烯层之间的电子隧穿等离子体效应的实验签名。在亚纳米分离下，这样的层可以形成具有Bernal堆叠的强耦合双层石墨烯或具有随机堆叠顺序的弱耦合双层石墨烯。由于层间隧穿的影响在前一种情况下占主导地位，但在后者可以忽略不计。我们通过红外纳米成像发现，与单层和双层石墨烯相比，双层石墨烯支持具有更高限制程度的等离子体，这是层间隧穿的直接结果。此外，我们能够通过在宽电压范围内的门控关闭双层石墨烯中的等离子体激元。理论模型表明，这种等离子体激元关闭区域直接与双层石墨烯的带隙绝缘状态有关：这是层间隧穿的另一个含义。我们的工作揭示了双层石墨烯中的基本等离子体性质，并提出了在石墨烯少层中实现新型等离子体功能的可能性。
2015-08-31 cond-mat.mes-hall
Ballistic Graphene Nanoribbon MOSFETs: a full quantum real-space simulation study
开发了碳纳米管（CNR）MOSFET的实空间量子输运模拟器。使用该模拟器，碳纳米管（CNR）MOSFET的性能进行了检查在弹道极限。研究了量子效应对CNR MOSFET器件性能的影响。我们发现，2D半无限石墨烯接触在CNR沟道中提供金属诱导能隙态（MIGS）。这些状态将在短沟道器件中提供量子隧穿并引起费米能级钉扎。这些效应导致器件在导通状态和关断状态下的性能下降。然而，纯1D器件（无限接触）不显示MIGS。量子隧穿效应在器件特性中仍然起着重要的作用。在我们的模拟中准确地捕获了由于带间隧穿引起的传导。这是很重要的，在这些设备，并发现占主导地位的关态电流。基于我们的模拟，1.4nm宽和1.8nm宽的CNR，沟道长度为12.5nm，可以优于超规模的硅器件的驱动电流能力和静电控制。虽然正向偏置导通的亚阈值斜率优于Si晶体管，但隧穿电流很重要，并阻止实现60 mV/dec的理论极限。
2007-05-04 cond-mat.mes-hall
Role of quantum confinement and interlayer coupling in CrI$_3$-graphene magnetic tunnel junctions
最近在二维异质结构中的磁有序和自旋输运的演示为这些材料系统开辟了研究场所。为了控制和增强相关的物理现象，必须产生将实验观察与原子细节联系起来的定量描述。在这里，我们结合第一性原理和量子弹道输运计算摆脱重要的见解，从原子论的角度对石墨烯/碘化铬$_3$结的自旋输运的基本机制。电子结构的描述表明，隧穿是这些异质结构中占主导地位的传输机制，并有助于区分中间变磁状态存在于开关过程中。我们发现，量子限制和层间相互作用是描述这些二维系统中的传输的关键。弹道输运计算进一步支持这些发现，并产生与实验显着一致的磁阻值。这些势垒的短宽度限制了仅基于通常用于描述磁性隧道结的体复合能带结构的分析。我们的工作设计的机制，以获得更大的隧穿磁阻，证明有价值的自旋阀在层状异质结构的进步。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall
Single Particle Transport in Two-dimensional Heterojunction Interlayer Tunneling Field Effect Transistor
本文从理论上研究了二维半导体单层垂直叠层中的单粒子隧穿，并提出和描述了它在新型二维异质结层间隧穿场效应晶体管（Thin-TFET）中的应用。隧穿电流的计算通过使用的形式主义的基础上的Barthel的转移哈密顿量，并包括一个半经典的治疗散射和能量展宽的影响。两种2D材料之间的错位也进行了研究，发现影响隧穿电流的大小，但有一个适度的影响，其栅极电压的依赖性。我们的模拟结果表明，Thin-TFTs可以实现非常陡峭的亚阈值摆动，其下限最终由能量展宽产生的二维材料的能隙中的带尾决定。因此，薄TFET作为低电压、低能量固态电子开关是非常有前途的。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Transport between edge states in multilayer integer quantum Hall systems: exact treatment of Coulomb interactions and disorder
在垂直磁场中的一组堆叠的二维电子系统，如果层间隧穿不太强，则表现出三维版本的量子霍尔效应。当这样的样品处于量子霍尔平台时，每层的边缘态结合在样品表面形成手性金属。我们研究的相互作用和无序的手性金属的输运性质的相互作用，在弱层间隧道的制度。我们的出发点是一个没有层间隧穿的系统，其中唯一的激发是谐波集体模式：表面磁等离子体激元。使用玻色化和工作微扰的层间隧穿振幅，我们表示这些集体模式的频谱方面的输运性质，处理电子-电子相互作用和杂质散射准确。我们计算了电导率作为温度的函数，发现它随着温度的升高而增加，正如在最近的实验中观察到的那样。我们还计算了介观电导波动引起的磁场分量垂直于样品表面的变化的自相关函数，以及它对温度的依赖性。我们表明，电导波动的特征是失相长度与温度成反比。
2005-12-12 cond-mat.mes-hall
Critical Tunneling Currents in Quantum Hall Superfluids: Pseudospin-Transfer Torque Theory
在总填充因子$ν=1$下，量子霍尔双层膜可以具有有序的基态，并具有自发的层间相位相干性.有序状态的实验信号显着增强层间隧道电导在低偏置电压，在较大的偏置电压层间电流是类似的无序状态。我们将这种行为的变化与临界电流的存在，超过该临界电流，静态层间相位差不能被维持，并检查样品的几何形状，相位刚度，和相干隧穿能量密度的依赖性，这个临界电流。我们的分析部分是基于金属铁磁体中的相干双层行为和自旋转移矩物理之间的类比。与最近的实验比较表明，无序可以显着抑制临界电流。
2010-01-18 cond-mat.mes-hall
Onset of Interlayer Phase Coherence in a Bilayer Two-Dimensional Electron System: Effect of Layer Density Imbalance
在总朗道能级填充因子$ν_T = 1$下，隧穿和库仑拖曳是研究双层二维电子系统自发层间相位相干性的灵敏探针。我们发现，层间相相干态和弱耦合的可压缩相之间的相边界移动到更大的层间分离的电子密度分布在双层的不平衡。临界层间距随层间密度差的增大而呈二次函数关系增大。
2004-06-02 cond-mat.mes-hall
Emergence of Interlayer Coherence in Twist-Controlled Graphene Double Layers
我们报告了在量子霍尔机制中，当顶层（$ν_{\mathrm{T}}$）和底层（$ν_{\mathrm{B}}$）填充因子接近$ν_{\mathrm{T}}=\pm1/2, \pm3/2$和$ν_{\mathrm{B}}=\pm1/2, \pm3/2$，以及总填充因子$ν= \pm1$或$\pm3$时，在扭曲控制的双单层石墨烯异质结构中，在零层间偏压下具有减小的线宽的增强的层间隧穿。零偏压层间电导峰对层填充因子的变化是稳定的，并且信号层间相位相干性的出现。我们的研究结果强调扭曲控制作为一个关键属性，揭示层间的连贯性，使用隧道。
2022-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmons in N-layer systems
该研究利用库仑本征矢基和Kac-Murdock-Szegő Toeplitz矩阵，解析推导了N层系统中的等离激元色散，揭示了无隧穿时的线性异相模式和经典√q模式，以及有隧穿时异相模式的能隙，适用于一般耦合层结构。
2025-08-06 cond-mat.mes-hall
Competing scanning tunneling microscope tip-interlayer interactions for twisted multilayer graphene on the a-plane SiC surface
首次获得了在n+6 H-SiC a面非极性表面上生长的单层和扭曲多层外延石墨烯态的扫描隧道显微镜（STM）图像。通过将来自双层石墨烯的棒和球模型的莫尔图案与实验获得的图像进行比较，确定扭曲的石墨烯在顶部两层之间具有5.4°的旋转角。此外，实验莫尔图案显示动态行为，连续洗牌之间的两个稳定的表面安排一个键长分开。莫尔条纹的位移超过1 nm，便于STM观察。这种动态行为的解释归因于STM针尖和石墨烯样品之间的静电相互作用。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoplasmons in $N$-layer structures
Seoul National University（首尔大学）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）
研究通过KMS矩阵分析多层结构中磁等离子体的混合与色散关系，揭示了层间隧道效应下的集体模式分裂及增强的隧道磁等离子体间隙。
2026-02-13 cond-mat.mes-hall
Interlayer Transport in Disordered Semiconductor Electron Bilayers
通过自洽量子输运计算，研究了无序对量子霍尔体系外无序半导体双层膜层间输运性质的影响。我们发现，除了材料的无序系统影响层间相互作用，导致显着偏差的层间传输特性。特别是，我们发现，无序减少和扩大的隧穿峰，有效地减少相互作用系统的非相互作用系统，当电子的平均自由程变得比系统长度短。我们的研究结果表明，在半导体双层交换增强层间输运的实验观察需要材料的平均自由程大于系统的空间范围。
2012-01-31 cond-mat.mes-hall
Klein tunneling through triple barrier in AB bilayer graphene
我们研究了AB双层石墨烯中载流子通过三重静电势垒的输运性质。我们计算的透射和反射使用的连续性条件的三重势垒的界面处的传输矩阵方法。首先，我们考虑的情况下，能量小于层间耦合$γ_1$，并表明，在正常入射，传输完全抑制在间隙中的一个大的势垒宽度，而它出现在间隙中的一个小的势垒宽度。对于大于$γ_1$的能量，我们表明，在没有层间电势差，传输是小于一个单一的障碍，但在其存在下，在间隙区域的传输被抑制，而不是一个双势垒。据发现，一个，两个，或三个间隙可以创建取决于层间电势差施加的数量。观察到$T_-^+$传输通道中的谐振，这在单势垒和双势垒情况下是看不到的。最后，我们计算的电导，并表明，峰的数量是大于双势垒的情况下。
2022-06-30 cond-mat.mes-hall
Double-Layer Systems at Zero Magnetic Field
本文从理论上研究了在无磁场的情况下，电子和空穴双电层系统中的层内和层间交换效应。我们使用变分Hartree-Fock近似分析层分离，层密度，隧穿，和施加的栅极电压上的层密度和层间相位相干性的影响。在协议与早期的工作，我们发现，非常小的层间距和低层密度，层间相关的基态具有自发层间相干性（SILC），即使在没有层间隧穿。在早期的工作相比，我们发现，作为总密度的函数，存在四个，而不是三个，不同的非晶相平衡的双层系统没有层间隧穿。新发现的相位存在于一个狭窄的密度范围内，有三个组成部分和稍微不等的层密度，一层是自旋极化的，另一层是非极化的。在存在足够强的偏压或隧穿的情况下，额外的双组分相也是可能的。最低密度SILC相是Zheng { \it et al.}讨论的完全自旋和赝自旋极化的"单组分“相。[Phys. Rev. B { \bf 55}，4506（1997）]。我们认为，这一阶段将产生一个有限的层间库仑阻力在零温度下，由于SILC。我们计算了每层中的粒子密度作为栅极电压和总粒子密度的函数，并发现层间交换可以减少或防止两层之间的电荷突然转移。计算了层间交换对层间电容的影响。
2000-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Keldysh field theory of dynamical exciton condensation transitions in nonequilibrium electron-hole bilayers
本文利用Keldysh场论研究偏置电子-空穴双层中由层间隧穿驱动的非平衡激子凝聚，发现大偏压下p波隧穿会减小有效带隙并提高有效温度，并探讨了对InAs/GaSb量子阱及过渡金属二硫族化合物双层的实验启示。
2024-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Odd integer quantum Hall states with interlayer coherence in twisted bilayer graphene
我们报道了旋转2度的两个石墨烯叠层中的量子霍尔效应。通过调节密度，可以通过磁击穿机制改变层间隧穿强度。奇数量子霍尔物理学在平衡层密度的抑制隧穿机制中是不被预期的，但它被观察到。我们将其解释为库仑相互作用诱导的层间相干性和激子的玻色-爱因斯坦凝聚的特征，激子在每层的半填充处形成。密度不平衡引起重入行为，由于从层间相干态的相变的不可压缩的行为所造成的同时冷凝的两个层在不同的量子霍尔状态。随着总密度的增加，磁击穿占上风。由于增强的层间隧穿，层间相干态和相变消失。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Angle-dependent chiral tunneling in biased twisted bilayer graphene
本文用双栅模型研究层间偏置下TBLG静电势垒的角度依赖手性隧穿，发现偏置开隙抑制正入射、引发方向与谷不对称，并调控类Fabry–Pérot共振。
2025-07-27 cond-mat.mes-hall
Incommensurate ground state of double-layer quantum Hall systems
双层量子霍尔系统在足够小的层间距下具有层间相位相干性，即使没有层间隧穿。当存在层间隧穿时，足够强的面内磁场$B_\parallel > B_c$的施加驱动到无公度孤子晶格（SL）状态的无公度-无公度（CI）转变。我们在梯度近似下计算了所有$B_\parallel$值的SL态的Hartree-Fock基态能量，并使用它来获得各向异性SL刚度、SL的Kosterlitz-Thouless熔化温度和SL磁化强度。当从SL态接近CI跃迁时，面内微分磁化率按$(B_\parallel - B_c)^{-1}$发散。
2001-03-03 cond-mat.mes-hall
Nonlinear transport of ballistic Dirac electrons tunneling through a tunable potential barrier in graphene
研究了偏压作用下倾斜势垒石墨烯在有限带隙和零带隙条件下的二阶电子隧穿和非线性输运性质。为了验证，结果从有限差分为基础的数值方法，这是开发用于计算透射和反射系数与动态可调（随时间变化的偏置场）的势垒分布，进行了比较与静态平方势垒和微扰理论的分析模型，使用Wentzel-Kramers-Brillouin（WKB）近似。对于一个偏置的障碍，传输系数和隧穿电阻的计算和分析，表明一个完全控制的峰值隧穿电阻的偏置场倾斜的障碍，栅电压的势垒高度，和能量的传入电子。此外，在石墨烯中的有限能隙被发现抑制迎面传输以及斜传输与大的横向动量。另一方面，对于无间隙石墨烯，发现了法向入射之外的狄拉克电子的过滤，并且可以用于设计电子透镜。所有这些预测的有吸引力的输运性质预计非常有用的开发新的电子和光学石墨烯为基础的设备。
2019-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer quantum transport in Dirac semimetal BaGa$_2$
在拓扑半金属中，只要能带交叉恰好存在于费米能级（$E_F$），就很容易达到量子极限。在多层Dirac费米子系统中，第零朗道能级上的Dirac费米子密度随磁场的增加而增加，导致了量子极限附近的层间隧穿电导率随磁场和角度的变化. BaGa $_2$是一种各向异性狄拉克锥接近于$E_F$的多层狄拉克半金属，为研究其层间输运性质提供了一个很好的平台。本文报道了BaGa $_2$中相邻Ga层的第零层长链上狄拉克费米子隧穿引起的负层间磁电阻（NIMR，I//c和B//c）。当电场偏离c轴时，层间电阻率$ρ_{zz}(θ)$增加，最终导致电场垂直于c轴的峰值。这些不寻常的层间输运性质（NIMR和电阻率峰与B $\perp$ c）一起观察到的第一次在狄拉克半金属在环境压力下，很好地解释了量子极限下的狄拉克费米子之间的隧道模型。
2019-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of periodic scattering potential on Landau quantization and ballistic transport of electrons in graphene
在垂直于石墨烯层的外部磁场的存在下，将散射体的二维周期性阵列引入单层石墨烯。数值求解了这种系统的本征值方程，得到了分裂朗道子带的结构与波数和磁通量的关系。证明了强散射势引起的赝自旋耦合和朗道子带混合效应。此外，我们还研究了有磁场存在时的方势垒隧穿问题，并证明了石墨烯和二维电子气在调制能带结构上的关键区别。低磁场区对狄拉克费米子特别有意义，并已被讨论过。本文研究了Dirac电子通过磁势垒的隧穿过程，以补充已有的关于环境磁场中静电势散射的结果。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Gap evolution in nu=1/2 bilayer quantum Hall systems
在一定的层间距和层间隧穿范围内，数值研究了双层系统中总填充率为$ν=1/2$的分数量子霍尔态。结果表明，随着层间隧穿速率的增加，基态从二组分态连续地转变为单组分态，而最低激发态则不连续地转变。这一事实解释了所观察到的激活能的不寻常行为，其揭示了作为层间隧穿的函数的向上尖点。考察了基态和准空穴态的一些试探性波函数。
2003-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent Tunneling in Exciton Condensates of Bilayer Quantum Hall Systems
由于强的层间关联，双层量子霍尔系统作为一个整体是一个单一的相干系统，而不是两个独立系统的弱耦合集合，这使得传统的隧道理论不适用。本文发展了总填充因子为$ν_T=1$的双层量子霍尔系统相干激子凝聚体的层间隧穿理论。我们的理论最重要的结果之一是，零偏置层间隧道电导峰被强烈增强，但即使在零温度下也基本上是有限的。我们明确计算的电导峰的高度作为层间距离的函数，这与实验进行了比较。强调了电导峰的层间距离依赖性是区分库仑相互作用多体效应引起的自发相干性和单粒子隧穿能隙引起的诱导相干性的关键性质之一。本文还强调指出，尽管这种强烈增强的隧穿电导是由层间相位相干引起的，但它并不是通常的约瑟夫森效应。我们提出了一个实验装置，用于测量耦合的双层量子霍尔系统的逆流电流中的真实约瑟夫森效应，这是一个更精确的类比超导中的真实约瑟夫森效应。
2006-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-dependent tunneling in the nearly-free-electron model
自旋相关的弹道输运通过隧道势垒内处理的一维近自由电子模型。与自由电子的比较揭示了带隙的显著影响，特别是在偏压依赖性方面。结果定性地解释了事件和传输状态的引线的数量。并将其推广到铁磁引线，讨论了隧道磁阻效应与偏压的关系。
2006-03-08 cond-mat.mes-hall
Optical and plasmonic properties of twisted bilayer graphene: Impact of interlayer tunneling asymmetry and ground-state charge inhomogeneity
本文对不同填充因子和扭曲角$θ$下扭曲双层石墨烯（TBG）的局域光学电导率、等离子体光谱和热电性能进行了理论研究。我们的计算是基于从一个连续模型，有两个可调参数，$u_0$和$u_1$，参数化的亚晶格层间和亚晶格层间隧道速率，分别获得的电子能带结构。在这篇文章中，我们专注于两个关键方面：i）我们研究我们的结果对$u_0$值的依赖性，探索整个范围$0\leq u_0\leq u_1$ ; ii）我们考虑到TBG中存在的本征电荷密度不均匀性所产生的影响，通过计算自洽Hartree近似内的能带结构。在零填充因子处，即在电荷中性点处，光学电导率对$u_0$的值和扭转角非常敏感，而电荷不均匀性仅引起适度的校正。另一方面，远离零填充，静电屏蔽占主导地位，光学电导率明显受到电荷不均匀性的影响，最大的影响被认为是带内贡献。这些发现也反映了等离子体光谱。我们将我们的结果与文献中现有的结果进行了比较，其中上述效应i）和ii）尚未得到系统的研究。作为我们计算的自然副产品，我们得到了Drude重量和Seebeck系数。前者表现出增强的粒子-空穴不对称性，这是由于不均匀的基态电荷分布造成的。与单层石墨烯相比，后者显示出即使在低温（$\approx 5~{\rm K}$）下也显示出宽的符号变化特征，这是由于带的斜率减小。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall
Tunneling of Hybridized Pairs of Electrons through a One-Dimensional Channel
最近，准一维电子气中的电子输运随约束势的变化进行了实验研究。我们提出了一个物理模型的量子弹道输运的电子通过一个短的传导通道，并调查所发挥的作用，库仑相互作用在修改能级的两个电子态在低温下作为通道的宽度增加。在这个区域中，库仑相互作用对双电子态的影响已经被证明导致四个分裂的能级，包括两个反交叉和两个交叉能级状态。由于能级的反交叉和交叉之间的相互作用，当沟道宽度首先增加时，用于双电子模型的基态从用于强约束的一个反交叉状态切换到用于中间约束的交叉状态，然后返回到其原始的反交叉状态。这种开关行为与三重态自旋简并度以及库仑排斥有关，并反映在弹道电导中。在这里，多体效应仍然可以影响量子弹道电导计算中的电子占据，尽管它不能改变质心速度。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Impact of Source to Drain Tunneling on the Ballistic Performance of Ge, GaSb, and GeSn Nanowire p-MOSFETs
研究了纳米线p-MOSFET中材料选择和取向对限制源漏隧穿的影响。采用严格的弹道量子输运模拟方法对Si、Ge、GaSb和Ge0.96Sn0.04纳米线MOSFET进行了模拟。为了正确解释价带的非抛物线性和各向异性，使用k.p方法。对于每种材料，模拟了一组六个不同的传输/限制方向，以确定具有最高导通电流（ION）的方向。对于Ge，GaSb和GeSn [001]/110/-110取向的NWFET，与其他取向相比，显示出最佳的导通状态性能。我们的模拟结果表明，尽管在关断状态下具有比硅更高的SDT百分比，但GaSb [001]/110/-110 NWFET可以优于Si NWFET。我们进一步研究了掺杂在限制SDT中的作用，并证明了Ge和GeSn NWFET的导通状态性能可以通过减少源极/漏极（S/D）扩展区中的掺杂来改善。最后，我们分析了在[ [001]/110/-110]取向GaSb和GeSn NWFET中增加注入速度的影响，作为施加单轴压应力的结果，并且表明当在固定关断电流（IOFF）下与无应变NWFET相比时，单轴压应力由于关断状态SDT电流分量的增加而使导通状态性能恶化。
2019-12-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Strong interlayer charge transfer due to exciton condensation in an electrically-isolated GaAs quantum well bilayer
我们介绍了一种电隔离的浮动双层GaAs量子阱（QW）的设计，其中应用一个大的门控电压可控和高度可重复地诱导电荷，保持捕获在双层去除门控电压后。在较小的栅极电压下，双层通过厚的绝缘屏障与外部电极完全电隔离。这种设计允许完全控制两个耦合的2D电子系统的总密度和微分密度。浮动双层设计提供了一个独特的方法来研究系统无法通过简单的传输测量。它还提供了测量层之间的电荷转移的能力，即使当2D系统的面内折射率发散时。我们测量的电容和层间隧道光谱的量子阱双层与独立控制的顶部和底部层的电子密度。我们的测量显示强烈增强层间隧道电流在总填充因子为1，一个强烈的层间相关的双层系统的激子凝聚的签名。由于各个层的密度完全可调，浮动双层QW系统提供了一个通用的平台，以访问以前无法获得的电子双层系统中的量子相位信息。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall
Zero-bias conductance anomaly in bilayer quantum Hall systems
在总填充因子$ν=1$下的双层量子霍尔系统中，由于层间和层内库仑相互作用的竞争，呈现出丰富多样的对称性破缺基态。当这些层足够接近时，双层系统会产生自发的层间相位相干性，这种相干性通过零偏压层间隧穿电导的显著增强来体现。我们提出了一个理论，这种隧道电导异常，并表明，零偏压电导的平方成正比的{ \it准粒子}隧穿振幅。
2002-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling between Dilute GaAs Hole Layers
我们报告非常稀的二维GaAs空穴层之间的层间隧穿测量。令人惊讶的是，隧道谱的形状和温度依赖性可以用基于费米液体的隧道模型来解释，但是峰值幅度比从可用的空穴带参数预期的要大得多。作为平行磁场的函数的数据揭示了额外的异常特征，包括在非常大的领域的零偏置隧穿峰的复发。在垂直磁场中，我们观察到一个强大的和狭窄的隧道峰在总填充因子$ν_T=1$，信号的双层量子霍尔铁磁体的形成。
2007-10-24 cond-mat.mes-hall
