Valley-dependent resonant tunneling through double magnetic barriers in suspended graphene
从理论上研究了应变诱导赝磁场对悬浮石墨烯中狄拉克费米子输运几率和弹道电导的影响。我们表明,通过双磁势垒的共振隧穿可以在悬浮区的应变调谐。谷分辨透射峰由于共振隧穿的尖锐性而明显可区分。在特定的应变下,占据一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿被完全抑制,而占据另一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿存在。谷过滤效应有望通过应变工程来测量。所提出的系统可以用来制作一个大的谷偏振几乎100%的石墨烯谷滤波器。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall
Graphene-based resonant-tunneling strucures
通过石墨烯基双势垒(阱)的共振电子传输作为入射波矢量,势垒(阱)的宽度和高度(深度),以及它们之间的分离的函数进行了研究。透射中的共振特征是由阱中的共振电子态或势垒中的空穴态引起的,并且强烈影响结构的弹道电导。
2007-02-26 cond-mat.mes-hall
Resonant reflection at magnetic barriers in quantum wires
利用递归格林函数方法,数值研究了含单磁垒量子线的电导。对于足够强和本地化的障碍,Fano型反射共振观察到接近夹断制度。它们归因于磁势垒内的磁电涡旋型准束缚态,该准束缚态干扰了磁势垒外的扩展模。此外,我们表明,无序可以大大修改周围的夹断制度的剩余电导。
2007-03-20 cond-mat.mes-hall
Realization of a double barrier resonant tunneling diode for cavity polaritons
本文报道了利用一维腔体的横向图形化实现腔体极化激元的双势垒共振隧穿二极管。尖锐的传输共振时,证明发送到设备上的极化激元流。我们使用一个非共振的光束可以用来作为光闸和控制装置的传输。最后,我们的证据失真的传输配置文件时,去高密度制度,极化激元相互作用的签名。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall
Spin dependent resonant tunneling through 6 micron diameter double barrier resonant tunneling diode
基于顺磁Zn_(1-x-y)MnyCd_xSe系统的垂直共振隧穿二极管(RTD)已被制作成柱直径小至~ 6 μ m。该二极管在4.2K的温度下通过量子阱的电子子带表现出高质量的共振隧穿特性,其中除了主峰之外还可观察到清晰的声子副本。这两个峰都显示了在外加磁场中的巨大塞曼分裂。采用自洽实时格林函数法,模拟了其电流-电压特性,与实测结果吻合较好。
2007-05-10 cond-mat.mes-hall
Tuning the Quasi-bound States of Double-barrier Structures: Insights from Resonant Tunneling Spectra
本研究通过数值计算验证了双势垒系统中共振隧穿能量与准束缚态能级的对应关系,推导了QBS存在的数学判据,并展示了通过调节势垒间距连续操控准势阱光学吸收特征及其在电磁辐射超高精度探测中的应用潜力。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall
Shot-noise characteristics of triple-barrier resonant-tunneling diodes
实验发现,InAlAs-InGaAs-InAlAs三势垒谐振隧穿二极管(TBRTD)的散粒噪声散粒噪声在微分电导为正时减小到2 eI以上,在微分电导为负时增大到2 eI以上。这种行为,虽然定性类似于在双势垒二极管中发现的,但在重要细节上与它不同。在TBRTD中,噪声降低比半经典模型预测的要大得多,并且增强与负微分电导的强度无关。这些结果表明,多势垒异质结构的噪声特性的不完全的理解。
2004-12-22 cond-mat.mes-hall
The effect of interface phonons on operating electron states in three-barrier resonant tunneling structure as an active region of quantum cascade detector
利用第一性原理,在有效质量和极化连续模型下,建立了三势垒共振隧穿结构中电子与界面声子相互作用的哈密顿量.利用格林函数方法,计算了量子级联探测器有源区GaAs/Al三势垒纳米结构$_{x}$ Ga $_{1-x}$ As的温度漂移和工作电子态的衰减率。它建立了独立的温度,在电磁场吸收过程中的量子跃迁的能量是一个非线性弱变化的函数的内部屏障相对于外部屏障的结构的位置。
2014-07-09 cond-mat.mes-hall
Quenching effect of oscillating potential on anisotropic resonant transmission through a phosphorene electrostatic barrier
本文研究了单层黑磷中存在或不存在振荡势时,通过静电势垒的共振隧穿输运的各向异性。本文应用非微扰Floquet理论求解了这一含时问题,并对所得结果进行了深入的讨论。无场传输中的共振谱是洛伦兹性质的,尽管沿锯齿方向的势垒的共振宽度比扶手椅的共振宽度要窄得多。对于这两种情况,通过施加振荡电势来抑制谐振传输,该振荡电势在传输中围绕谐振能量产生小振荡,特别是在低频范围。沿扶手椅方向的透射谱中注意到尖锐的非对称Fano共振,而在振荡电势的较高频率处的Z字形方向注意到明显的线形共振。即使在角平均后,沿扶手椅方向的电导保留了可以通过实验观察到的特征Fano特征。本研究结果表明,磷烯静电势垒可以成功地用作开关器件和纳米探测器。
2020-12-08 cond-mat.mes-hall
Scattering of Dirac electrons by circular mass barriers: valley filter and resonant scattering
研究了二维无质量狄拉克电子在随机排列的圆形质量垒中的散射。反动量弛豫时间和霍尔因子的计算,并用于获得线性传输理论内的平行和垂直的电阻率分量。我们发现了一个非零的垂直电阻率分量,该分量对于不同K和K'谷中的电子具有相反的符号。此属性可用于谷值滤波器。在可穿透势垒上散射的总截面表现出共振,这是由于势垒中存在准束缚态,在截面中表现为尖锐的间隙,而对于薛定谔电子,它们表现为峰。
2011-11-14 cond-mat.mes-hall
Broken Symmetry Effects due to Polarization on Resonant Tunneling Transport in Double-Barrier Nitride Heterostructures
采用实验和理论相结合的方法,系统地研究了极性双势垒异质结构中的共振隧穿输运现象。在实验方面,GaN/AlN RTD的MBE生长。原位电子衍射被用来监测并入每个隧穿势垒的单层的数量。使用这种精确的外延控制在单层水平,我们证明了指数调制的共振隧穿电流作为势垒厚度的函数。峰值电压和特征阈值偏置都表现出对势垒厚度的依赖性,作为极性异质结构中存在的强电场的结果。为了进一步深入了解非对称隧穿注入,我们提出了一个极性异质结隧穿输运的解析理论。给出了考虑相干隧穿过程和有序隧穿过程贡献的共振隧穿电流的一般表达式。在将此理论应用于GaN/AlN RTD的情况下,其实验电流-电压特性在两个偏置极性上再现,隧穿电流跨越几个数量级。这种协议使我们能够阐明的作用所发挥的内部极化场的隧穿电流的大小和扩大的共振线的形状。在反向偏置下,我们确定了新的隧穿功能,源自高度衰减的共振隧穿现象,这是完全捕获我们的模型。我们的分析模型,提供了一个简单的表达式,揭示了极性RTD的设计参数和它的电流-电压特性之间的联系。这种新的理论铺平了道路极性共振隧穿器件的设计表现出高效的谐振电流注入和增强的隧穿动力学,在各种实际应用中所需的。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistances with back gate-controlled lowest operation windows in graphene double barrier resonant tunneling diodes
本文从理论上研究了基于足够短和宽的石墨烯带的双势垒共振隧穿二极管中无质量和有质量狄拉克费米子的负微分电阻。在旋转赝自旋空间中计算的电流-电压特性表明,在无质量的情况下,NDR特性只在适当的结构参数下出现,并且峰谷电流比可以通过可调带隙指数地提高.值得注意的是,最低的NDR操作窗口几乎是无结构的,并且几乎可以完全由背栅控制,这可能在NDR器件中具有潜在的应用,其中操作窗口作为关键参数。
2013-03-09 cond-mat.mes-hall
DC current through a superconducting two-barrier system
我们分析了SNS结内部结构对亚带隙I-V特性中多Andreev共振的影响。相干干涉过程和非相干传播的正常区域被认为是。超导接触中电压降的正常区域的详细几何形状可以导致在低电压下电导的可观察到的影响。
2001-07-27 cond-mat.mes-hall
Resonant peak splitting for graphene superlattices with one-dimensional periodic potentials of square barriers
从理论上研究了Dirac电子通过具有方势垒周期势的石墨烯超晶格的共振劈裂效应。研究发现,对于N势垒,透射带隙中的每个共振峰都呈现出(N-1)倍的共振劈裂,这与半导体超晶格中的情况类似。共振劈裂效应与入射角有关,而与势的高度和宽度无关。然而,电导和散粒噪声没有明确的分裂规则,这与磁情况不同。这些性质可能导致潜在的应用在石墨烯基电子器件。
2013-05-03 cond-mat.mes-hall
Quantum charge pumping through a superconducting double barrier structure in graphene
本文研究了绝热极限下电子穿过超导双势垒结构的量子电荷泵现象。在这种几何结构中,量子电荷泵可以通过调制与两个超导条相关联的间隙的振幅(Δ_1和Δ_2)来实现。结果表明,当抽运轮廓包围超导带隙时,超导带隙在Delta_1-Delta_2平面内产生一个传输共振,从而产生较大的抽运电荷。这与石墨烯中的正常双势垒结构中的电荷泵送的情况形成鲜明对比,其中由于克莱因隧穿现象,泵送的电荷非常小。我们分析的行为的泵浦电荷通过超导双势垒的几何形状作为一个功能的泵浦强度和两个泵浦参数之间的相位差,对于不同的入射电子的角度。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall
ac Josephson effect in the resonant tunneling through mesoscopic superconducting junctions
研究了介观超导结共振隧穿中的交流约瑟夫森效应。在微波辐射的存在下,我们表明,多Andreev反射的轨迹可以通过发射或吸收光子关闭。从而形成光子辅助的Andreev态,并起到携带超电流的作用。在Shapiro台阶上,当谐振能级位于一系列间隔为微波频率一半的位置附近时,出现直流分量。在无限大超导能隙的极限下,导出了解析结果,揭示了交流约瑟夫森效应的新特征。
2003-02-14 cond-mat.mes-hall
Resonant Tunneling and Persistent Current of a Non-interacting and Weakly Interacting One-dimensional Electron Gas
在弱相互作用电子的限制下,研究了具有两个隧道势垒的一维圆环的持续电流。除了一个小的非共振电流,还有两种共振行为:(i)一个独立于势垒透明度的电流(真共振)和(ii)一个类似于只有一个势垒的环的电流(“半”共振)。对于一个给定的势垒透明度的一种或另一种类型的共振行为实现取决于一个几何因子(势垒间距离环周长的比率)和电子-电子相互作用的强度。结果表明,排斥相互作用有利于“半”共振行为。对于小的势垒透明度,"半"共振峰容易被温度洗掉,而真正的共振峰保留下来。
1997-04-17 cond-mat.mes-hall
Fabry-Pérot resonant vortices and magnetoconductance in topological insulator constrictions with magnetic barriers
二维时间反演拓扑绝缘体的边缘态由于没有背散射而在宽带上支持完美的螺旋电导。在这里,我们研究的拓扑绝缘体纳米带的输运性质的变化,通过引入收缩沿带。这种设置允许边缘状态杂交,导致收缩末端的反射。我们发现,沿着一个边缘运行的电子状态可以沿着相对的边缘反射回来多次,从而在具有明确定义的电导峰的收缩内产生法布里-珀罗共振涡旋。我们表明,磁势垒允许一个操纵这些峰,并获得显着的变化,系统自旋分辨的磁导。
2021-05-14 cond-mat.mes-hall
Shot noise of the conductance through a superconducting barrier in graphene
我们研究了准粒子输运通过石墨烯超导势垒的电导和散粒噪声特性。基于Blonder,Tinkham和Klapwijk(BTK)公式,发展了研究石墨烯中输运性质的理论。相比之下,我们考虑了两种情况下,即在存在和不存在镜面Andreev反射的运输。结果表明,电导和散粒噪声在两种情况下表现出本质上不同的功能。研究发现,当采用超导门时,由于更多的隧穿通道对输运有贡献,散粒噪声得到了抑制。散粒噪声行为对势强和超导势垒宽度的依赖性在两种情况下是不同的。在存在镜面Andreev反射时,散粒噪声谱对势垒的势强和宽度更为敏感。在这两种情况下,在一定的参数设置下发生全透射,这对电导有很大的贡献,同时抑制了散粒噪声。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall
Fluctuations in a mesoscopic superconducting ring: resonant behavior of conductivity and specific heat in two mode critical regime
用Ginzburg-Landau方法研究了介观超导环中的临界涨落。非局部电导率以及比热计算作为通过环的磁通量$Φ$的函数。在$Φ=Φ_0/2$处,两个低能本征态发生简并,在这一点附近,涨落相关量的行为发生了显著的变化:涨落电导率的零傅立叶分量$σ_0$和比热都成为具有特殊共振结构的$|Φ-Φ_0/2|$的非单调函数.
2011-08-21 cond-mat.mes-hall
Self-consistent Wigner distribution function study of gate-voltage controlled triple-barrier resonant tunnelling diode
用Wigner-Poisson问题的自洽数值方法研究了电子输运在三势垒共振隧穿二极管(TBRTD)中的输运。通过TBRTD的电子流可以由施加到势阱区之一的栅极电压控制。对于不同的栅极电压值,我们已经确定的电流-电压特性,势能分布,和电子密度分布。我们已经发现的峰谷比的增强(高达$\sim$ 10),在负微分电阻区域内的线性电流与偏置电压的行为的外观,和电流-电压特性的双稳态。自洽势能分布和电子密度分布的分析,使我们能够提供这些属性的物理解释。
2009-03-27 cond-mat.mes-hall
Admittance and Nonlinear Transport in Quantum Wires, Point Contacts, and Resonant Tunneling Barriers
本文讨论了介观导体的导纳(交流电导)和非线性I-V特性。我们的方法是基于广义的散射方法,现在包括(远程)库仑相互作用的影响。我们讨论了带有杂质和邻近门的导线的导纳。我们扩展了量子点接触的低频导纳的讨论,以研究用于形成接触的栅极的影响。本文讨论了共振双势垒结构的非线性I-V特性,并讨论了双势垒在较大频率范围内的导纳。我们的方法强调整体保守的电荷(规范不变性)和电流守恒和由此产生的导纳矩阵和非线性输运系数的总和规则。
1996-10-03 cond-mat.mes-hall
Resonant thermal transport in semiconductor barrier structures
我报告说,热单势垒(TSB)和热双势垒(TDB)结构(形成,例如,通过插入一个或两个区域的几个Ge单层在Si中)提供的声子输运的抑制以及共振热输运效应。我表明,高频声子可以经历传统的双势垒共振隧穿的TDB结构,而形成的法布里-珀罗共振(在较低的频率)导致量子振荡的温度变化的TSB和TDB的热导$σ_{\text{TSB}}$和$σ_{\text{TDB}}$。
2004-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning a Resonance in the Fock Space: Optimization of Phonon Emission in a Resonant Tunneling Device
双势垒共振隧穿器件中的声子辅助隧穿可以看作是电子-声子Fock空间中的共振,其由所施加的电压调谐。我们表明,几何参数可以诱导在这个空间中的对称性条件,可以强烈增强纵向光学声子的发射。对于具有薄发射极势垒的器件,这通过较宽的集电极势垒来实现。
2001-11-06 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through a macroscopic charge state in a superconducting SET transistor
我们从理论上预言并在实验中观察到,超导SET晶体管的微分电导出现一个峰,它完全类似于宏观系统中与隧穿单个量子态有关的标准共振隧穿峰。特别地,在对称晶体管中,峰高是通用的并且等于$e^2/2π\hbar$。远离谐振,我们清楚地观察到的共同隧穿电流,与正常的金属晶体管的偏置电压线性变化。
1997-01-30 cond-mat.mes-hall
Linewidths and energy shifts of the electron-impurity resonant states in quantum wells with infinite barriers
计算了无限势垒GaAs基量子阱中杂质电子共振态的线宽和能量位移。采用有限差分法结合复标度技术求解了量子阱中电荷杂质的二维薛定谔方程。研究了量子阱中心局域杂质的线宽和能移随量子阱宽度的变化关系。计算结果扩展并改进了Monozon和Schmelcher [Phys.Rev.B71,085302(2005)]对GaAs基量子阱中这些量的理论估计。特别是,在协议与他们的研究,我们得到的共振态起源于第二量子限制子带具有可忽略的小线宽。与以前的估计相反,我们表明,对于杂质的玻尔半径的顺序的量子阱宽度的第三量子限制子带的共振态的线宽线性依赖于量子阱的厚度。我们展示了如何以前的理论预测可以改善这样的量子阱宽度。我们还计算的情况下,当电子杂质是本地化远离量子阱中心的线宽。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent resonant tunneling in symmetrical double-barrier structure
本文发展了非中心对称半导体生长的对称双势垒结构的自旋相关共振隧穿理论。隧穿透明性对电子的自旋取向和波矢的依赖性导致(i)在面内电场中透射载流子的自旋极化,(ii)在自旋极化载流子隧穿下产生面内电流。在双势垒隧穿结构中,考虑了自旋轨道耦合引起的共振能级劈裂效应。
2004-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant transport and line-type resonances in tilted Dirac cone double-barrier structures
该研究利用转移矩阵法分析了石墨烯基倾斜狄拉克锥双势垒结构中狄拉克费米子的输运特性,揭示了锥倾斜对透射的影响及线型共振的产生机制,为二维倾斜锥材料的纳米电子器件设计提供了新见解。
2025-08-24 cond-mat.mes-hall
Transmission spectra of Fe/MgO (001) double-barrier tunnel junctions at finite bias
在这篇文章中,我们用自洽的方法计算了一个Fe/MgO(001)单势垒和一个双势垒隧道结的弹道传输作为能量的函数,并将它们与它们的电子结构联系起来。计算了不同偏压下各种结的透射谱。我们专注于偏压对表面和量子阱态介导的共振隧穿的影响。计算是在相干的制度,使用密度泛函理论和非平衡格林函数的组合,在{ \it ab initio}代码{ \it SMEAGOL}中实现。我们的结论是,对于这两种结,传输函数依赖于所施加的偏置电压。在单势垒结中,由共振Fe少数表面态介导的输运被偏压迅速破坏。在双势垒结中,通过多数量子阱态的共振隧穿的出现强烈地受到偏压的影响。
2008-08-08 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling of interacting electrons in a one-dimensional wire
我们考虑的电导的一维线中断的双势垒结构,允许一个谐振水平。使用的电子-电子相互作用强度作为一个小参数,我们能够建立一个非微扰的分析理论的电导有效的在一个广泛的区域的温度和各种障碍参数。我们发现,电导可能有一个非单调的交叉依赖于温度,具体的共振隧穿在相互作用的电子系统。
2003-02-10 cond-mat.mes-hall
Quantum noise in ac-driven resonant-tunneling double barrier structures: Photon-assisted tunneling vs. electron anti-bunching
研究了单共振能级双势垒系统中电子流的量子噪声。在Landauer形式主义的框架中,我们将双势垒视为量子相干散射区域,该区域可以与耦合的电场(例如,激光束或周期性ac偏置电压)交换光子。由于该系统中涉及的参数众多,在非对称电流-电流自相关谱中出现了复杂的阶梯状结构,在有无谐波交流驱动的互相关谱中出现了峰状结构。我们提出了一个解析解,这些噪声谱函数通过假设Breit-Wigner线型。详细地,我们研究了关联函数的光辅助隧穿(PAT)事件的影响,并讨论了基本的电荷转移事件,我们确定了一种新的贡献散粒噪声。这使我们能够澄清的影响,这样的结构与光的贡献源自不同的相干散射通道的集合的不居中的照射。此外,我们展示了如何通过获取散射相位的影响,由于复杂的反射振幅,这是至关重要的朗道方法的噪声。
2011-05-23 cond-mat.mes-hall
Nonlinear feedback oscillations in resonant tunneling through double barriers
我们分析了共振隧穿的电子系综通过一个双势垒的存在下的自洽的潜力所产生的电荷积累在井中的动态演化。传输过程的固有非线性导致振荡的存储电荷和传输和反射通量。讨论了由自洽势引起的静电反馈和入射分布的能量宽度的依赖关系。
1997-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
A quantum coherent approach to transport and noise in double barrier resonant diodes: shot noise a way to distinguish coherent from sequential tunneling
本文采用包含长程库仑作用的量子方法研究了双势垒谐振二极管的电流电压特性和散粒噪声散粒噪声。理论适用于低施加电压的区域,直到电流峰值的区域,并考虑从零到室温的宽温度范围。的电流-电压特性的形状被很好地再现,我们确认,即使在库仑相互作用的存在下,散粒噪声可以被抑制的Fano因子远低于0.5的值。该特征是相干隧穿的特征,因为标准顺序隧穿通常预测Fano因子等于或大于值0.5。这种巨大的抑制是泡利原理以及长程库仑相互作用的结果。该理论概括了以前的研究结果,并与实验进行了比较。
2003-12-11 cond-mat.mes-hall
Mechanical dissipation in MoRe superconducting metal drums
实验研究了由无序超导钼铼(MoRe)合金薄膜制成的机械谐振器中的损耗。通过静电驱动鼓与谐振交流电压,我们检测其运动使用超导微波腔。从机械共振频率和品质因数的温度依赖性,我们发现的非共振,机械激活的二能级系统(TLS)限制其品质因数在低温的证据。此外,我们观察到一个强大的抑制机械耗散在大的机械驱动振幅,这表明非常规的饱和的非共振TLS。这些新的观察揭示了超导鼓的机械阻尼机制和理解这种机械系统中耗散的途径。
2016-08-05 cond-mat.mes-hall
3e tunneling processes in a superconducting single-electron tunneling transistor
在超导单电子隧穿晶体管的电流-电压特性中观察到由于隧穿事件引起的电流,该隧穿事件涉及电子的三倍电荷。在该隧穿事件中,库珀对隧穿一个隧穿势垒,同时准粒子隧穿第二隧穿势垒,第二隧穿势垒距离第一隧穿势垒约0.5微米。这种电流是在偏置状态下观察到的,其中由于库仑阻塞而禁止由于连续准粒子隧穿而导致的电流流动。
1998-07-31 cond-mat.mes-hall
Energy dependence of current noise in double-barrier normal-superconducting structures
本文从理论上研究了N-N '-S结构的电流噪声能量依赖关系,其中N和S分别代表大块正常金属和超导体,N'代表短扩散正常金属。使用准经典理论的电流波动,我们得到明确的表达式的噪声有效的任意分布的通道双结。差分Fano因子原来取决于两个结的电导率和两个电导的比率。我们的结论是微分电导和噪声的测量可以用来探测接口的沟道分布。
2005-02-18 cond-mat.mes-hall
Electronic energy state and transmission properties study of triple barrier parabolic double quantum well
利用非平衡格林函数方法研究了三势垒抛物双量子阱结构的透射特性。特别是,我们研究了系统参数对透射系数的影响。电子态的性质也研究了系统参数(如阱和势垒宽度)和电场偏置的函数。并通过计算态密度的方法测试了它们的能态.研究发现,随着中间势垒宽度的增加,第一共振峰向低能区移动。当阱宽或阱深变宽时,出现新的共振峰。这些结构对于电子器件的设计是有用的。
2018-11-13 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling in asymmetric resonant tunneling structures
基于介质连续模型,计算了一般双势垒共振隧穿结构(DBRTS)的声子辅助隧穿电流,包括对称和反对称双势垒共振隧穿结构。结果表明,四种高频界面声子模(特别是在发射极势垒两侧界面处的声子模)主导了PAT过程,使DBRTS的谷电流增大,PVR减小.我们发现,一个不对称的结构可以导致性能的改善。
1998-10-28 cond-mat.mes-hall
High quality superconducting tunnel junction barriers using atomic layer deposition
我们展示了一种技术,用于创建高品质,大面积隧道结势垒正常绝缘超导或超导绝缘超导隧道结。我们采用原子层沉积和铝浸润层在金膜上形成纳米级的绝缘势垒。电子输运测量证实,单粒子电子隧穿是主要的传输机制,和测量的电流-电压曲线表明,使用这些设备作为自校准的可行性,低温温度计具有广泛的可调参数。制造高性能结制冷机的潜力也被强调。
2013-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optically induced resonant tunneling of electrons in nanostructures
本文提出强高频电磁场驱动势垒可等效为双势垒结构,当入射电子能量匹配准稳态时实现完全透明共振隧穿,并应用于量子点接触的电子输运描述。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantized charge pumping in superconducting double barrier structure : Non-trivial correlations due to proximity effect
本文研究了绝热极限下电子穿过超导双势垒结构的量子电荷泵。在这种结构中,量子电荷泵可以通过(a)调制两个超导带隙的振幅$Δ_1$和$Δ_2$,或者(b)周期性地调制序参量相位,超导势垒的$ϕ_1$和$ϕ_2$。在前一种情况下,我们表明,超导能隙引起一个非常尖锐的共振,导致量子化的泵电荷的传输,当泵轮廓包围的共振。另一方面,我们发现,量化是很难实现在后一种情况下。我们发现,包含弱电子-电子相互作用的量子线导致重整化组的传输幅度的演变,由于接近效应的完美传输限制。因此,当我们接近零温度极限时,我们得到量子化的泵浦电荷的破坏。这与在Luttinger液体中的双势垒中的电荷泵送的情况形成鲜明对比,在Luttinger液体中,量子化的电荷泵送实际上是在零温度极限下实现的。我们还提出了一个实验装置来研究这些影响。
2008-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Effect on the Resonant Tunneling Characteristics of a Double-Barrier Heterostructures Under Longitudinal Stresses
介观凝聚态系统电子性质的理论研究主要集中在电子电荷自由度上,而其相应的自旋自由度尚未得到同样的重视。然而,如今,与电子自旋相关的实验数量有所增加,显示出发现信息处理和传输新机制的独特可能性,为新模型的理论发展开辟了广阔的机会领域。在此基础上,我们计算了GaAs-Ga_(1-x)Al_xAs双势垒异质结构在外加应力作用下的共振隧穿特性曲线,并考虑了两个自旋为1/2的电荷。本文采用Keldysh模型,用非平衡过程图解法研究了共振隧穿,理论框架采用简单的单带紧束缚哈密顿量。我们比较了我们的结果与以前的文献报道的自旋隧道。
2007-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Asymmetric Andreev resonant state with a magnetic exchange field in spin-triplet superconducting monolayer $MoS_2$
基于超导次能隙隧穿效应,通过磁交换场感应获得自旋谷自由度,以获得载流子通过结的输运,可以为未来电子学提供新的方案。由于单层$MoS_2$(ML-MDS)价带中强的自旋-轨道耦合,低能类Dirac电子(空穴)准粒子在铁磁/超导(F/S)界面的传输具有重要意义. ML-MDS顶部的铁磁部分的磁交换场(MEF)可以不同地影响自旋向上和自旋向下电子的电子(空穴)激发。调谐MEF使得能够控制电特性(诸如带隙、SOC等)或电特性(诸如带隙、SOC等)。或自旋极化传输。我们研究了MEF对出现在相应F/S界面的Andreev共振态(ARS)的手征性的影响,其中诱导对序参量为手征$p$波对称性.由此产生的正常电导被发现是更敏感的MEF的大小和F区的掺杂制度。非常规自旋三重态$p$波对称性的特点是零偏压电导,这强烈依赖于相关NFS结中F区的$p$掺杂水平。
2017-08-06 cond-mat.mes-hall
I-V Characteristics of Graphene Nanoribbon/h-BN Heterojunctions and Resonant Tunneling
采用密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数(NEGF)方法,对石墨烯片/h-BN异质结(GS/h-BN)和11-扶手椅型石墨烯纳米晶异质结(11-AGNR/h-BN)的电学性质进行了第一性原理计算.由于11-AGNR属于AGNR的导电(3 n-1)族,因此两者都是具有两个横向排列的h-BN的金属纳米材料,h-BN是一种宽禁带半导体。两个h-BN阵列充当双屏障。用密度泛函理论和NEGF方法计算了GS/h-BN和11-AGNR/h-BN的透射函数和I-V特性,结果表明它们发生了量子双势垒隧穿。TF在两种材料中变得非常尖锐,并且它导致阶梯式I-V特性而不是负电阻,这是半导体中双势垒的典型行为。
2018-02-14 cond-mat.mes-hall
Simulation of Optimum values of device parameters to attain Peak to Valley current Ratio (PVCR) in Resonant tunneling diodes (RTD)
根据RTD的有效质量和势垒高度,提出了实现最高PVCR的最佳阱宽、势垒宽度和间隔层宽度的关系。最佳的间隔层被发现是与相应的有限量子阱的束缚态的de-Broglie波长的一半。提出的最佳参数的关系可以用来设计RTD的基础上,任何两个适当的材料,以获得最高的PVCR。研究了掺杂浓度对PVCR和峰值电流的影响。作为案例研究,我们考虑了GaAs/Ga 0.7Al 0.3As和GAN/Ga 0.7Al 0.3N RTD。使用基于传输矩阵方法的隧穿系数获得的电流密度考虑到由于材料中的介电常数的变化而引起的阱和势垒区中的电场的变化。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall
Vacuum-Gap Capacitors for Low-Loss Superconducting Resonant Circuits
从低温探测器阵列的多路复用读出到量子比特,许多超导谐振电路中都使用了低损耗微波元件。非晶介电材料中的二能级系统缺陷会引起能量的过度损耗。在努力改善电容器组件,我们已经使用光学光刻和微机械加工技术,以开发超导平行板电容器,其中有损耗的电容器被真空间隙取代。在50 mK下对集成了这些真空间隙电容器(VGC)的集总LC电路进行的谐振测量显示,在低功率下的损耗角正切低至4 × 10 ^{-5},显著低于使用非晶双极晶体的电容器。VGC结构坚固、体积小,并且容易扩展到100 pF以上的电容值。
2008-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrically and Magnetically Resonant dc SQUID Metamaterials
我们提出了一种超导超材料的设计,由元原子(MA),每个组成的直流(dc)超导量子干涉仪(SQUID)和超导棒。该设计为宽范围的结构参数提供负折射率行为。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant peak splitting for ballistic conductance in magnetic superlattices
从理论上研究了磁超晶格中弹道电导峰的共振劈裂。研究发现,对于具有周期性排列的$n$全同磁垒的磁性超晶格,弹道电导存在一个普遍的$(n-1)$ -倍共振峰分裂规则,它类似于$n$ -垒电超晶格中传输的$(n-1)$ -倍共振峰分裂(R. Tsu和L.江崎,应用物理学通讯。{ \bf 22},562(1973))。
2001-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-loss superconducting resonant circuits using vacuum-gap-based microwave components
我们已经生产出高质量的复杂微波电路,如多路复用谐振器和超导相位量子比特,使用“真空间隙”技术,消除了损耗介电材料。我们已经改进了我们的设计和制造策略,超越了我们早期的工作,提高了产量,使这些复杂的电路得以实现。我们在芯片上集成了用于梯度电感器和真空间隙电容器(VGC)的新型真空间隙布线跨接器(VGX),以产生在50 mK下具有大内部品质因数(30,000 <Q<165,000)的谐振电路,其性能优于大多数介质填充器件。VGC高达180 pF的谐振器证实了我们的集总元件元件的单模行为。
2010-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Breakdown of the Hebel-Slichter effect in superconducting graphene due to the emergence of Yu-Shiba-Rusinov states at magnetic resonant scatterers
采用解析方法和量子输运模拟,我们研究了在共振磁性和自旋轨道活性杂质存在下,由$s$波超导体邻近的石墨烯中准粒子自旋的弛豫。在非共振状态下,当电子从磁性杂质上散射时,弛豫随温度的降低而增加,即Hebel-Slichter效应;当杂质具有自旋轨道耦合时,弛豫随温度的降低而减小。这种独特的温度依赖性(不存在于正常状态)唯一区分两种散射机制。然而,我们表明,赫贝尔Slichter图片打破共振。在超导能隙内Yu-Shiba-Rusinov束缚态的出现使谱重重新分布远离磁共振。结果与Hebel-Slichter理论相反:自旋弛豫随温度降低而减小。我们的研究结果适用于一般的$s$波超导体与共振磁性杂质,而且,正如我们所示,共振磁性约瑟夫森结。
2020-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Klein tunneling through double barrier in ABC-trilayer graphene
采用二带和六带连续介质模型研究了Dirac费米子在ABC堆叠三层石墨烯(ABC-TLG)中穿过对称和非对称双势垒的Klein隧穿和电导.数值计算结果表明,输运对势垒的高度、宽度和间距都很敏感。正入射时的Klein佯谬和非正入射时的共振特性是由阱中的共振电子态或势垒中的共振空穴态引起的,对结构的弹道电导有很大的影响。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-frequency modes in superconducting resonators: Bridging frequency gaps in off-resonant couplings
插入超导波导谐振器中的超导量子干涉器件(SQUID)施加电流和电压边界条件,使其适合作为谐振器模式的调谐元件。如果这样的SQUID元件经受周期性变化的磁通量,则谐振器模式获得频率边带。在这项工作中,我们计算耦合到周期性驱动SQUID谐振器的多频本征模,我们使用拉格朗日形式主义,提出了一个理论,其量化。多频模的基元激发可以共振耦合到具有不同跃迁频率的物理系统,这使得谐振器成为混合量子系统中状态转移和相干量子操作的有效量子总线。作为我们的多频率模式的应用的一个例子,我们确定它们的耦合到具有不同频率的transmon量子比特,我们提出了一个双色方案的纠缠和门操作。
2014-10-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement of the nonlinear Meissner effect in superconducting Nb films using a resonant microwave cavity: A probe of unconventional pairing symmetries
本文报道了通过测量平面超导腔的谐振频率与平行磁场的大小和方向的关系,观察到Nb薄膜中的非线性迈斯纳效应(NLME)。使用低功率射频探测薄膜薄于伦敦的渗透深度,显着增加了该领域的涡流渗透开始,使NLME检测下真正的平衡条件。这些数据与Usadel方程的计算结果吻合得很好。我们建议使用NLME角谱探测超导体中的非常规配对对称性。
2010-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The Superconducting Proximity Effect as a Tool to Investigate Metal Films and Interfaces
052<p type="texpara" tag="Body Text" et="abstract" >在薄Pb膜和碱金属Cs、Rb、K和Na的夹层中测量超导邻近效应。的$T_{c}$依赖性提供了有关Pb和碱金属之间的界面势垒的信息。这种屏障在Pb/Cs夹层中特别大。这不是由于杂质或氧化。在存在足够强的势垒的情况下,可以应用库珀极限的特殊形式来计算夹层的转变温度。
2004-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con