Role of magnetic scattering in 0-pi transitions in a superconductor/ferromagnetic metal/superconductor junction
利用隧穿哈密顿方法研究了磁散射对超导体/铁磁金属/超导体（SFS）结中约瑟夫森临界电流Ic的影响.在四阶微扰理论中给出了关于隧穿矩阵元的Ic的解析公式。的IC表现出阻尼振荡依赖于铁磁金属的厚度，d，并显示0-和π-状态与d之间的过渡。当超导转变温度与铁磁居里温度相当时，由于磁散射的作用，温度T的升高使振荡周期发生明显变化，从而引起0-π跃迁。磁散射提供了SFS结中丰富的约瑟夫森效应。我们的结果提出了一个合适的条件，超导体和铁磁金属控制的0-和π-状态。
2007-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson Coupling and Fiske Dynamics in Ferromagnetic Tunnel Junctions
报道了Nb/AlO_x/ Pd_{0.82} Ni_{0.18} /Nb超导体/绝缘体/铁磁金属/超导体（SIFS）约瑟夫森结的制备，该结具有高的临界电流密度、大的法向电阻面积积、高的品质因数和很好的空间均匀性。对于这些结，对于厚度d_F ~ 6 nm的铁磁Pd_{0.82} Ni_{0.18}夹层，观察到从0耦合到π耦合的转变。π-耦合结的磁场依赖性证明了隧穿势垒和铁磁夹层的良好空间均匀性。磁性表征表明，Pd_{0.82} Ni_{0.18}具有面外各向异性和大的饱和磁化强度，表明界面处的死层可以忽略不计。仔细分析Fiske模式提供的信息的结品质因数和相关的阻尼机制高达约400 GHz。而由于准粒子隧穿的损失占主导地位，在低频率，阻尼是由有限的表面电阻的结电极在高频率。已经实现了在200 GHz附近高达30的高品质因数。我们的分析表明，所制备的结在超导量子线路或量子隧穿实验中有很好的应用前景。
2010-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Doubled Full Shot Noise in Quantum Coherent Superconductor - Semiconductor Junctions
我们进行了低温散粒噪声测量超导体（TiN）-强无序正常金属（重掺杂Si）弱透明结。我们表明，电导有一个最大值，由于在低能量的相干多次反射和散粒噪声，然后是泊松噪声的两倍（S= 4 eI）。由于大的准粒子贡献，散粒噪声变为正常值（S= 2 eI）。
2003-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current in a superconductor -- ferromagnet -- superconductor junction with in-plane ferromagnetic domains
本文研究了具有面内铁磁畴的扩散超导-铁磁-超导（SFS）结。在超导转变温度附近，我们用线性化的Usadel方程描述了结中的邻近效应。我们发现，这种结的性质取决于相对于磁相干长度的磁畴的大小。在大畴的情况下，结表现出向$π$状态的转变，类似于单畴SFS结。在小畴的情况下，磁化强度有效地平均，并且结总是处于零状态，类似于超导体-正常金属-超导体（SNS）结。在这两种情况下，畴壁的影响可以近似地描述为有效的自旋翻转散射。我们还研究了结中局部电流密度的不均匀分布。在0- $π$转变附近，临界电流的方向在畴壁附近和畴中间可能相反。
2007-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Area-dependence of spin-triplet supercurrent in ferromagnetic Josephson junctions
含有多层铁磁层的约瑟夫森结在一定条件下可以携带自旋三重态超电流。包含多个域的大面积结预计在整个结表面具有0或π耦合的随机分布，而磁化样品应该在任何地方都具有独特的π耦合。我们已经测量了在这种结的临界电流的面积依赖性，并确认在磁化结的临界电流的比例与面积线性。对于生长态（多域）样品，结果是混合的。在厚Nb基底上生长的样品表现出临界电流，其随面积呈次线性比例，而在更平滑Nb/Al多层基底上生长的样品表现出临界电流，其随面积呈线性比例。后者的结果是一致的理论图片由于Zyuzin和Spivak预测，生长的样品应该有全球的π/2耦合。
2012-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ferromagnetic resonance with a magnetic Josephson junction
我们从实验和理论上证明了在铁磁体的序参量和单重态、s波、约瑟夫森超电流之间存在着通过Aharonov-Bohm相的耦合。我们研究了通过改变在结平面上施加的磁场来测量这种自旋波色散的可能性，并通过观察微波诱导的Shapiro台阶的磁共振边带来证明耦合的电磁性质。
2010-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting pi qubit with a ferromagnetic Josephson junction
固态量子比特具有大规模集成和量子计算布局灵活的潜力。然而，由于与环境的耦合，它们的短退相干时间仍然是一个需要克服的重要问题。我们提出了一种新的超导量子比特，它结合了一个自旋电子器件：量子比特由一个超导环与铁磁π结，其中有一个金属接触和一个正常的约瑟夫森结与绝缘势垒。这样，在没有外加磁场的情况下，可以形成量子相干二能级态。量子位的这个特征和简单的结构使得可以减小其尺寸，从而导致长的退相干时间。
2004-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Composite excitation of Josephson phase and spin waves in Josephson junctions with ferromagnetic insulator
从理论上研究了超导体/铁磁绝缘体/超导体（S/FI/S）结中约瑟夫森相位波和自旋波的耦合。结合Maxwell方程和Landau-Lifshitz-Gilbert方程计算了FI中结内的电磁场和与自旋波耦合的Josephson电流。在S/FI/S结中，发现电流-电压（I-V）特性曲线出现两个共振峰。共振峰处的电压是电磁场简正模的函数，这表明S/FI/S结中电磁场和自旋波的复合激发。我们还研究了另一种类型的结，在这种结中，绝缘体（I）位于S和FI之间的界面之一。在这样的S/I/FI/S结中，由于约瑟夫森相位耦合到I层中的EM场，所以在I-V曲线中出现三个谐振峰。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-Field Fiske Resonance Coupled with Spin-waves in Ferromagnetic Josephson Junctions
直流偏置下约瑟夫森结中的交流约瑟夫森电流密度受到外部磁场的空间调制，并在结内感应出电磁场。电流-电压（$I$ - $V$）曲线由于EM场和空间调制的AC约瑟夫森电流密度之间的谐振而呈现峰值。这被称为{ \it Fiske共振}。这种空间调制的约瑟夫森电流密度也可以由非均匀绝缘势垒引起，并且在没有外部磁场的情况下出现Fiske共振。这就是所谓的零场费斯克共振（ZFFR）。本文从理论上研究了具有非均匀铁磁绝缘势垒的超导体/铁磁绝缘体/超导体结（铁磁约瑟夫森结）中的自旋波与零场反馈耦合。在没有外加磁场的情况下，可以诱导出与自旋波耦合的共振模。我们发现$I$ - $V$曲线显示出与结中自旋波和电磁场的复合激发有关的共振峰。谐振处的电压作为EM场的简正模的函数而获得。与自旋波耦合的ZFFR被发现作为偏置电压的函数的直流约瑟夫森电流密度的峰值结构。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sign reversal of ac Josephson current in a ferromagnetic Josephson junction
用隧道哈密顿量和格林函数方法研究了铁磁约瑟夫森结中的交流约瑟夫森效应。我们得到了两种类型的超导相位相关电流，即，约瑟夫森电流和准粒子对干涉电流（QPIC）。由于铁磁约瑟夫森结的0- $π$跃迁特性，这些电流随着FM层的厚度而改变其符号。作为施加电压的函数，约瑟夫森临界电流在间隙电压处显示出称为Riedel峰的对数发散，而QPIC显示出不连续的跳跃。Riedel峰由于0- $π$转变而反转，并在0- $π$转变点附近消失。QPIC中的不连续跳跃也代表了与Riedel峰类似的行为。这些结果与传统的结果相反。
2009-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Second-harmonic current-phase relation in Josephson junctions with ferromagnetic barriers
本文报道了在超导体-铁磁体-超导体结中观测到的由二次约瑟夫森谐波控制的电流-相位关系。奇异的电流相位关系是在温度控制的0到$π$结跃迁附近实现的，在该跃迁处第一约瑟夫森谐波消失。直接的电流相位关系测量，以及约瑟夫森干涉，非零的超导和半整数夏皮罗步骤在0- $π$过渡自洽点的一个固有的二次谐波项，使之有可能排除常见的替代起源的半周期行为。虽然令人惊讶的扩散多模结，大的二次谐波是与理论预测薄铁磁夹层。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous current-voltage characteristics of SFIFS Josephson junctions with weak ferromagnetic interlayers
本文定量研究了扩散极限下具有弱铁磁夹层的SFIFS约瑟夫森结（S表示块体超导体，F表示金属铁磁体，I表示绝缘势垒）的电流-电压特性。在非线性Usadel方程的框架下解决了这个问题。我们考虑的情况下，一个强大的隧道势垒，使左SF和右FS双层去耦。我们用自洽的数值方法计算了SF双层膜的态密度。然后我们得到了相应的SFIFS结的CVC，并讨论了它们的性质的不同参数，包括铁磁层的厚度，交换场，和磁散射时间。我们观察到异常的非单调CVC行为的情况下，弱铁磁夹层，我们归因于DOS能量依赖的情况下，在F层的小交换场。
2020-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Very large thermal rectification in ferromagnetic insulator-based superconducting tunnel junctions
我们研究了铁磁绝缘体超导隧道结中的电子热整流。已知耦合到超导体的铁磁绝缘体在超导态密度中引起相当大的自旋分裂，并且如果作为隧道势垒操作，则还导致有效的自旋过滤。自旋分裂和自旋过滤的组合示出产生大量的自放大的电子热二极管效应，由于在系统中的电子-空穴对称性的破坏，这是添加到结的热不对称性。大的自旋分裂和大的自旋极化可以潜在地导致在合适的温度范围内的实际参数下超过5.10^4的热整流效率，从而超过常规超导隧道结可实现的热二极管效应的250倍。这些结果可能是相关的改进掌握创新的相位相干的热电子纳米器件的热流，并在纳米尺度上的量子线路的增强热管理。
2020-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Half-integer Shapiro steps at the 0-pi crossover of a ferromagnetic Josephson junction
我们研究了S/F/S结在0和π基态交叉点附近的电流-相位关系。我们使用Nb/CuNi/Nb结，其中这种交叉由厚度和温度驱动。对于一定的厚度，在交叉温度下观察到临界电流的非零最小值。我们通过施加高频激励来分析这种剩余的超电流，并观察到半整数Shapiro步骤的形成。我们将这些分数阶归因于由于sin（2*phi）电流相位关系而使约瑟夫森频率加倍。这种相位依赖性可以用铁磁交换场中能级的分裂来解释。
2004-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect in planar Superconductor/Semiconductor junction
我们测量了氮化钛（超导体，Tc = 4.6K）/高掺杂硅（半导体）SIN结（绝缘层代表肖特基势垒）的超低温（低至30 mK）亚带电阻。随着温度的降低，如预期的那样，SIN结的电阻增加。在300 mK附近，电阻出现最大值，温度越低，电阻越小.这种观察到的行为是由于硅中的无序（“无反射隧穿”）导致的朝向界面的相干背散射。在低温（T<300 mK）下的电阻的电压依赖性（零偏置异常）中也观察到这种效应。的整体电阻行为（在其温度和电压依赖性）进行比较，现有的理论和值的损伤率，势垒电阻和有效的载流子温度被提取。
1999-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical study of magnetism induced by proximity effect in a ferromagnetic Josephson junction with a normal metal
从理论上研究了铁磁约瑟夫森结的邻近效应在正常金属中引起的磁性，这种结是由两个$s$波超导体通过铁磁金属/正常金属/铁磁金属结（${S}/{F}/{N}/{F}/{S}$结）分隔而成的.我们通过求解Eilenberger方程计算了$N$的磁化强度。我们证明了当${N}$中的自旋三重态偶频奇宇称Cooper对和自旋单重态奇宇称Cooper对的反常格林函数的乘积具有有限值时，磁化在${N}$中产生。感应磁化强度$M(d,θ)$可以分解为两部分，$M(d,θ)=M^{\rm I}(d)+M^{\rm II}(d,θ)$，其中$d$是$N$的厚度，$θ$是两个${S}$之间的超导相位差。因此，$M(d,θ)$的$θ$依赖性允许我们通过改变$θ$来控制磁化的幅度。$M(d,θ)$随$θ$的变化确实是由邻近效应引起的磁化的良好证据，因为某些磁化测量方法拾取了${S}/{F}/{N}/{F}/{S}$结中的总磁化。
2017-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermally induced 0-pi phase transition in Josephson junctions through a ferromagnetic oxide film
我们研究了铁磁氧化物薄膜的约瑟夫森输运，La $_2$ BaCuO $_5$，理论上。使用递归格林函数技术，我们发现在这样的系统中的π结的形成。此外，随着温度的升高，0-π相变也随之发生。这种基于铁磁氧化物的约瑟夫森结可能成为未来量子计算机架构中的一个元素。
2010-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Transparent Semiconductor-Superconductor Interface and Induced Gap in an Epitaxial Heterostructure Josephson Junction
测量多Andreev反射（MAR）在约瑟夫森结制成的InAs异质结与外延铝被用来量化的高度透明的超导体-超导体界面，表明近单位传输。所观察到的MAR的温度依赖性并不遵循传统的BCS形式，而是与量子阱中的态密度获得有效诱导能隙的模型一致，在我们的情况下为180 μeV，接近于外延超导体的能隙。MAR的载流子密度依赖性进行了研究，使用耗尽门，揭示了半导体量子阱的子带结构，与在同一晶片上进行的裸InAs的磁输运实验一致。
2016-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Critical current oscillation by magnetic field in semiconductor nanowire Josephson junction
从理论上研究了具有强自旋轨道相互作用的半导体纳米线约瑟夫森结的临界电流。临界电流在外加磁场作用下振荡。我们揭示了在存在自旋轨道相互作用的情况下，临界电流的振荡依赖于磁场的方向。我们使用紧束缚模型对纳米线进行了数值模拟。Andreev能级被计算为两个超导体之间的相位差$φ$的函数。在短结的情况下，直流约瑟夫森电流从Andreev水平评估。自旋-轨道相互作用产生有效磁场。当外场与有效场平行时，临界电流振荡并伴随着$0$ - $π$类跃迁.当外场与有效场之间的夹角越大时，振荡周期越长。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-voltage characteristics of tunnel Josephson junctions with a ferromagnetic interlayer
定量研究了扩散超导体/绝缘体/铁磁体/超导体（SIFS）隧道约瑟夫森结的电流-电压特性。为了获得CVC，我们计算的状态密度（DOS）的F/S双层任意长度的铁磁层，使用准经典理论。当铁磁层厚度大于超导凝聚体进入F层的特征穿透深度时，我们找到了一个与用自洽数值方法得到的DOS一致的解析表达式。我们讨论了DOS的一般性质及其对铁磁层参数的依赖性。特别是我们集中我们的分析在费米能量的DOS振荡。使用数值得到的DOS，我们计算相应的CVC，并讨论其性质。最后，我们使用CVC计算宏观量子隧穿（MQT）逃逸率的电流偏置SIFS结考虑到耗散修正由于准粒子隧穿。我们发现准粒子耗散对SIFS结宏观量子动力学的影响很小，这是SIFS结在超导量子比特应用中的一个优势。
2011-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controllable spin transport in ferromagnetic graphene junctions
我们研究自旋输运在正常/铁磁/正常石墨烯结的栅电极连接到铁磁石墨烯。我们发现，由于铁磁石墨烯的交换场，通过结的自旋电流相对于铁磁石墨烯中的化学势具有振荡行为，这可以通过栅极电压来调谐。特别地，我们得到了一个可控的自旋电流反转的栅极电压。我们预测的高可控性的自旋输运在铁磁石墨烯结可能有助于自旋电子学的发展。
2008-01-14 cond-mat.mes-hall
Atomic scale 0-pi transition in a high-Tc superconductor/ferromagnetic-insulator/high-T superconductor Josephson junction
本文用数值方法研究了高温超导体/铁磁绝缘体（FI）/高温超导体中的Josephson输运。我们发现在这样的系统中形成π结。更值得注意的是，当FI的厚度增加单个原子层时，这种结的基态在0-和π-态之间交替。我们提出了一个观察原子尺度0-π跃迁的实验装置。这种基于FI的π结可以用于实现高度相干的量子比特。
2011-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Spin blockade at semiconductor/ferromagnet junctions
本文从理论上研究了自旋极化电子在半导体/铁磁结中的提取。多数自旋电子从半导体流出进入铁磁体，在结附近的半导体区域中留下少数自旋电子云，在半导体/铁磁体界面处形成局部自旋偶极配置。这种少数自旋云可以限制通过结的多数自旋电流，从而在临界电流下产生明显的自旋阻塞。我们计算的临界自旋封锁电流在平面和圆柱形的几何形状，并讨论可能的实验测试我们的预测。
2007-03-19 cond-mat.mes-hall
Effects of quantum interference on the electron transport in the semiconductor$/$benzene$/$semiconductor junction
采用紧束缚模型和广义格林函数方法，数值研究了半导体/苯/半导体结中量子干涉对苯分子电子输运的影响.我们展示了如何量子干涉源，不同的接触位置和本地门，可以控制电极/分子/电极结的传输特性。我们还研究了反共振态的发生在传输概率函数使用一个简单的图形计划（介绍了参考。[Phys. Chem. Chem. Phys，2011，13，1431]），用于苯分子和半导体（硅和二氧化钛）电极之间的接触的不同几何形状。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
Current-voltage characteristics of semiconductor/ferromagnet junctions in the spin blockade regime
最近预测[Phys.Rev.B75，193301（2007）]，当电子流从半导体被引导到铁磁体中时，自旋阻塞可以在半导体/完美铁磁体结处发展。在这里，我们考虑这种结的电流-电压特性。通过考虑接触电阻，我们证明了电流稳定效应：通过增加施加的电压，通过结的电流密度饱和在一个特定的值。电流密度的瞬态行为也进行了研究。
2007-07-30 cond-mat.mes-hall
Construction of van der Waals magnetic tunnel junction using ferromagnetic layered dichalcogenide
我们研究了铁磁层状二硫属化合物Fe0.25TaS2的微机械剥离和范德华（vdW）组装。在Fe 0.25TaS2的Fe插层平面处的vdW层间耦合允许薄片的剥离。通过干转移方法在解理晶体表面之间构建了vdW结。我们观察隧道磁阻在所得到的结下施加垂直于平面的外部磁场，证明通过VDW结的铁磁层状材料之间的自旋极化隧穿。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductance Oscillations in Ballistic Semiconductor-Superconductor Junctions
本文讨论了弹道半导体与超导体结中磁导振荡的机理。当界面处同时发生法向反射和Andreev反射时，出现振荡。准粒子的经典回旋运动与磁场引起的相移之间的相互作用是电导振荡的起源。
1999-09-08 cond-mat.mes-hall
Lattice-pseudospin and spin-valley polarizations in dual ferromagnetic-gated silicene junction
研究了硅基双铁磁栅结中的自旋谷和晶格赝自旋流。硅烯具有弯曲的原子结构，这使得我们可以在研究中考虑亚晶格相关的铁磁性。其中一个研究结果表明，只有在反平行的情况下，结处的透射率才表现出各向异性。有趣的是，所研究的结可以从一个纯粹的自旋极化器切换到一个纯粹的谷型极化器通过反转方向的交换场的平行结。自旋谷电流的完美控制只能在平行的情况下进行，其分辨率可以通过增加铁磁势垒之间的栅极电位来提高。发现反平行结的非对称势垒破坏了自旋和谷值滤波效应，产生了一种新的结果，即纯亚晶格赝自旋极化。反平行结中的电流可以被控制为只在A或B子晶格中流动，也就是说硅烯中的可控晶格电流是在双铁磁门控结中产生的。我们的工作揭示了双铁磁栅硅烯结在自旋谷电子学和晶格赝自旋电子学中的潜在应用。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall
Fluctuation theorem for spin transport at insulating ferromagnetic junctions
从量子涨落理论出发，导出了正常金属和铁磁绝缘体磁性结中非平衡自旋输运的一般关系式。它们包括扩展的Onsager关系之间的自旋电导和自旋电流噪声，保持由外部电流驱动的非平衡态。这些关系，是有效的自旋霍尔磁阻的一般设置，提供了一个全面的观点，了解单向自旋霍尔磁阻绝缘铁磁结。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum dynamics of pi-junctions with ferromagnetic insulators
本文从理论上研究了超导体（S）与多铁性材料或铁磁绝缘体（FI）π结的宏观量子动力学。通过从微观哈密顿量导出有效作用量，提出了一种π结量子比特（S-FI-S超导量子干涉器件环）。在这个量子比特中，一个量子二能级系统是自发产生的，准粒子耗散的影响被发现是非常微弱的。这些特征使得实现具有高相干性的安静量子位成为可能。我们还研究了电流偏置的S-FI-S π结中的宏观量子隧穿（MQT），表明准粒子耗散对MQT的影响很小。
2006-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Description of interface between semiconductor electrostatic qubit and Josephson junction in tight binding model
描述了超导约瑟夫森结与耦合半导体量子点中基于位置的量子比特之间的界面，为超导量子计算机与半导体量子计算机之间的静电界面奠定了基础。利用最小紧束缚模型研究了约瑟夫森结中的Andreev束缚态在半导体量子位的存在及其与超导量子位的静电相互作用下的变化.所获得的分析结果允许在半导体量子计算机和超导量子计算机之间创建接口。他们打开了构建QISKIT的前景，就像软件一样，将描述两种类型的量子计算机及其接口。关键词：静电纠缠，半导体-超导量子计算机接口，紧束缚BdGe方程，解析解，拓扑态，混合量子计算机
2020-05-07 cond-mat.mes-hall
Tunneling Hamiltonian description of the atomic-scale 0-pi transition in superconductor/ferromagnetic-insulator junctions
我们展示了约瑟夫森输运通过铁磁绝缘体（FIs）的微扰理论。最近我们通过数值计算发现在这种结中出现了原子尺度的0-π跃迁。为了探讨这种反常跃迁的机制，我们用隧道哈密顿理论对约瑟夫森电流进行了解析计算，发现FI势垒中自旋相关的π相移给出了原子尺度的0-π跃迁。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Revised diode equation for Ideal Graphene-Semiconductor Schottky Junction
本文对石墨烯/半导体肖特基接触的性质进行了理论和实验研究。基于量子统计理论，提出了一个简单的无参数石墨烯/半导体肖特基接触载流子输运模型，并通过量子Landauer理论和第一性原理计算进行了验证.该模型可以很好地解释不同类型石墨烯/半导体肖特基接触样品的实验结果。
2017-01-21 cond-mat.mes-hall
Theory of photoexcited and thermionic emission across a two-dimensional graphene-semiconductor Schottky junction
本文研究了二维石墨烯-半导体肖特基结中的光生载流子输运。我们研究了激发能远低于半导体带隙的单色光的线性响应。该操作机制依赖于在连续照明和零偏压下从石墨烯到二维半导体的光电和电子发射。由于石墨烯中低能载流子的热化瓶颈，光电贡献被发现在近红外激发频率及以下占主导地位的光响应。延长的热化时间提供了一个有趣的机会，以促进绕过热化阶段的层间光生载流子传输。结果，总光响应度随着激发波长而快速增加，使得石墨烯-半导体结对于在电信频率下的光检测有吸引力。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall
Josephson effect in normal and ferromagnetic topological insulator planar, step and edge junctions
我们研究了平面、台阶和边缘几何形状的三维拓扑绝缘体表面上的约瑟夫森结。表示拓扑绝缘体的侧表面状态的狄拉克锥的椭圆性质导致与平面结相比，阶跃结中的约瑟夫森电流的比例因子。在边缘结中，由于表面态的自旋动量锁定，Andreev束缚态对约瑟夫森电流的贡献消失。此外，我们考虑一个结与铁磁绝缘体之间的超导区域。在这些铁磁结，我们发现一个反常的有限约瑟夫森电流在零相位差，如果磁化指向沿结（和垂直于约瑟夫森电流）。相对于结的中心区域的面外磁化打开了交换间隙，并导致当化学势增加时对于足够大的磁化的临界约瑟夫森电流的非单调行为。
2014-05-19 cond-mat.mes-hall
Magnetothermopower and magnon-assisted transport in ferromagnetic tunnel junctions
基于磁振子辅助隧穿过程，提出了两种铁磁金属间介观隧道结中的热电势模型。在我们的模型中，热电势是在两个磁振子浴之间的热平衡过程中产生的，由电子介导。我们预测一个特别大的热电势效应的情况下，两个半金属铁磁体之间的结与反平行极化，$S_{AP} \sim - (k_B/e)$，相反，$S_{P} \approx 0$的平行配置。
2002-02-26 cond-mat.mes-hall
Thermal rectification effects of multiple semiconductor quantum dot junctions
基于多能级Anderson模型，从理论上研究了半导体量子点在非线性响应区的热电效应。利用Keldysh格林函数方法计算了连续隧穿过程中的电荷流和热流。结果表明，在多量子点结系统中可以观察到热整流效应，而量子点的隧穿率、尺寸起伏和位置分布对整流效率有显著影响。
2010-04-18 cond-mat.mes-hall
Controllable valley and spin transports in ferromagnetic silicene junctions
我们研究正常/铁磁/正常硅烯结中的电荷、谷和自旋输运。我们发现，在这个结的电荷，谷，和自旋电导振荡与铁磁硅烯的长度。还发现，通过这个结的电流是谷和自旋极化由于谷和自旋自由度之间的耦合，和谷和自旋极化可以通过局部施加的栅极电压进行调谐。特别地，我们发现通过施加电场，完全谷和自旋极化电流。我们还得到了观察到全谷电流和自旋极化电流的条件。
2013-06-12 cond-mat.mes-hall
Double refraction and spin splitter in a normal-hexagonal semiconductor junction
与光在光学边界处的折射类似，弹道电子在穿过半导体结传播时也经历折射。在传统的光学材料中建立负折射率是困难的，但在电子系统中实现负折射在概念上是简单的，这在最近的实验中已经在石墨烯pn结中得到了验证。本文提出了一种利用正六边形半导体结实现电流双折射和双聚焦的模型。双折射可以是正的或负的，这取决于结是n-n型还是p-n型。基于谷相关的负折射，在pn结系统中设计了自旋分裂器（谷分裂器），使自旋向上和自旋向下的电子分别聚焦在不同的区域。这些发现对于电子系统中双透镜的工程设计和自旋电子学中自旋分裂器的应用具有重要意义。
2017-11-17 cond-mat.mes-hall
Photoinduced current in molecular conduction junctions with semiconductor contacts
我们提出了一种新的方法，通过分子结，它绕过了几个障碍，实验实现光学操纵的纳米电子学在以前的文献中指出的运输的相干控制。该方法是基于应用本征半导体接触和低于半导体带隙的光频率。它依赖于一个简单而通用的概念，即通过电磁场驱动分子桥的偶极对分子能级进行可控的光子复制。我们预测了诱导隧穿的相干破坏效应，扩展了隧穿相干破坏的某些效应。我们的研究结果说明了半导体接触的光电流相干控制的潜力。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Photoenhanced spin/valley polarization and tunneling magnetoresistance in ferromagnetic-normal-ferromagnetic silicene junction
我们从理论上证明了一种简单的方法，通过在非共振区向第二铁磁区施加圆偏振光，可以显著增强铁磁-正铁磁（FNF）硅烯结中的自旋/谷极化和隧道磁阻（TMR）.我们证明了在一定的光强范围内可以实现完全自旋极化电流。在光的存在下增加入射能量将诱导完美的自旋极化从正到负或反之亦然的转变，这取决于FNF结的磁性配置（平行或反平行）。另外，在圆偏振光作用下，谷偏振对电场非常敏感，即使交错电场远小于交换电场，也能获得理想的谷偏振。本文最重要的结果是：在正常区，圆偏振光诱导的理想自旋极化和100% TMR与势垒高度完全无关。此外，当光的偏振方向改变时，可以观察到TMR的符号反转。还报道了观察100%TMR的条件。我们的研究结果对FNF硅烯结的实际应用，特别是在自旋电子学中的应用有一定的参考价值。
2016-05-10 cond-mat.mes-hall
Triplet supercurrent in ferromagnetic Josephson junctions by spin injection
我们发现，注入非平衡自旋到超导导线强烈增强了静态约瑟夫森电流通过超导铁磁超导结。由此产生的长程超电流通过铁磁体由三重态库珀对携带，这些库珀对是通过自旋注入和交换相互作用的组合效应在s波超导体中形成的。我们量化的交换相互作用的朗道费米液体因子。远程约瑟夫森电流的大小和方向可以通过改变注入极化相对于铁磁体磁化强度的角度来操纵。
2012-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Spin-accumulation in small ferromagnetic double barrier junctions
铁磁双势垒结中的非平衡自旋积累被证明是控制小结构中的输运。这类系统的输运性质由库仑阻塞理论的推广来描述。自旋积累增强了磁电阻。的瞬态非线性输运性质的预测提供了一个独特的实验证据的自旋积累的形式，在时间尺度上的顺序的自旋翻转弛豫时间的反向电流。
1998-11-13 cond-mat.mes-hall
Hybrid superconductor-semiconductor nanowire junctions as useful platforms to study Majorana bound states
一维拓扑超导的最有前途的平台之一是基于具有强自旋轨道耦合（SOC）的半导体纳米线，其中s波超导性由邻近效应诱导，并且外部塞曼场驱动系统进入拓扑超导相，其中Majorana束缚态（MBS）在线的末端。在过去的几年里，这个想法导致了大量的重要实验中的混合超导体半导体系统，其中的主要签名是一个紧急的零偏置峰（ZBP）的微分电导塞曼场的增加。本论文的重点是研究的半导体纳米线与Rashba SOC的混合超导半导体结。我们强调的重要性，采用混合超导半导体纳米线结对明确检测MBSbeyond零偏置异常。
2017-03-22 cond-mat.mes-hall
Electron transport in a ferromagnetic/normal/ferromagnetic tunnel junction based on the surface of a topological insulator
我们从理论上研究了沉积在拓扑表面顶部的铁磁/正常/铁磁隧道结中的电子输运性质。平行（\textbf{P}）配置的电导可以比反平行（\textbf{AP}）配置的电导大得多。与\textbf{AP}结构相比，\textbf{P}结构存在相位偏移，且相位偏移可以通过栅电压来调节。我们发现，对于\textbf{P}组态，交换场对载流子电导的影响很小，但对于\textbf{AP}组态，交换场可以显著抑制载流子电导。这种可控的电子输运暗示了这种拓扑自旋阀中的反常磁电阻，这可能有助于自旋电子学的发展。此外，我们还发现了类Fabry-Perot电子干涉现象。
2013-05-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic semiconductor artificial atom with many particles: Thomas-Fermi model and ferromagnetic phases
利用自洽玻尔兹曼方程理论研究了具有载流子介导铁磁性的半导体量子点中的多粒子电子态。取决于条件，量子点可以包含三个相：部分自旋极化的铁磁相、完全自旋极化的铁磁相和顺磁相。多体铁磁约束系统的物理性质来源于载流子介导的铁磁相互作用和库仑相互作用的竞争。带空穴的量子点中的磁相可以通过电压或光学方法来控制。
2005-08-09 cond-mat.mes-hall
Conductance of a Semiconductor-Superconductor junction in high magnetic field
研究了高磁场中二维超导体（S）器件的电导$G$：计算了$G(ν)$。当二维电子气中的回旋直径大于二维电子气-S表面的宽度时，由于准粒子在表面的Aharonov-Bohm型干涉，$G(ν)$成为非单调函数。在结的某些参数下，电导随$ν$振荡。
2001-02-11 cond-mat.mes-hall
Ideal Graphene/Silicon Schottky Junction Diodes
对半导体器件的正确理解始于金属-半导体界面。金属/半导体界面本身也可以是一个重要的器件，因为肖特基结通常在半导体中的掺杂较低时形成。在这里，我们扩展了金属硅肖特基结的分析，通过使用石墨烯，一个原子级薄的半金属。我们表明，需要一个全新的传输模型来描述石墨烯-硅肖特基结。虽然电流-电压行为遵循著名的理想二极管行为，但二极管特性的细节最好由Landauer输运形式主义表征，这表明石墨烯的注入速率最终决定了这种新肖特基结的输运特性。
2014-05-15 cond-mat.mes-hall
Spin Gain Transistor in Ferromagnetic Semiconductors: the Semiconductor Bloch Equations Approach
提出了自旋增益晶体管的工作原理和方案：大的未磁化电流产生足够的铁磁转变的密度;小的磁化电流引发自发磁化;大的磁化电流被提取。因此，预计自旋增益将超过1000。用半导体布洛赫方程描述了库仑交换作用下自旋的集体动力学。
2003-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced switching in single ferromagnetic layer nanopillar junctions
在室温和垂直于薄膜平面的低磁场作用下，对非对称Cu/Co/Cu单层磁性纳米柱的电流感生磁化动力学进行了实验研究.在使用纳米模板工艺产生的亚100 nm结中，观察到具有两个不同电阻值的半导体状态。在固定的应用领域的电流扫描揭示这两个电阻状态之间的滞后和突然的转变。电流引起的电阻变化为0.5%，比各向异性磁阻（AMR）效应大5倍。我们提出了一个实验获得的低场相图的电流感生磁化动力学在单铁磁层柱结。
2005-11-07 cond-mat.mes-hall
Nonsinusoidal current-phase relation in strongly ferromagnetic and moderately disordered SFS junctions
本文研究了由强铁磁体连接的两个超导体在杂质存在下的约瑟夫森电流。我们专注于一个政权的电子（和空穴）的运动是弹道的交换长度和扩散的规模上的弱连接长度。获得了二维和三维铁磁弱链的电流-相位关系。在干净的限制，温度诱导的0-跃迁的可能性被证明，而相应的临界电流与温度的依赖关系也进行了研究。
2008-07-16 cond-mat.mes-hall
Spiral Exchange Coupling in Trilayer Magnetic Junction Mediated by Diluted-Magnetic-Semiconductor Thin Film
我们重新讨论了由稀磁半导体薄膜介导的三层磁性结的非共线交换耦合。通过数值方法，我们在参数空间中广泛地研究了铁磁层之间的螺旋角。与以前的研究相比，我们发现自旋弛豫的重要作用，这往往有利于螺旋交换振荡Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用。最后，我们讨论了这两种磁相互作用的物理起源。
2006-07-07 cond-mat.mes-hall
Theory of quantum transport in Josephson junctions with a ferromagnetic insulator
通过考虑铁磁绝缘体的能带结构，研究了铁磁绝缘体中的约瑟夫森输运。使用递归格林函数方法，我们发现在这样的系统中的π结的形成。此外，随着FI厚度的增加，原子尺度的0-π振荡也随之产生，其振荡周期是普适的，即，只有一个原子层在此基础上，我们证明了在以La $_2$ BaCuO $_5$为势垒的高温超导体的结中可以实现稳定的π态.这种基于FI的约瑟夫森结可能成为未来量子计算机架构中的一个元素。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Analytical study of non-linear transport across a semiconductor-metal junction
在本文中，我们研究了解析一维模型的半导体-金属结。我们研究了半无限半导体和金属耦合在一起时Tamm态的形成以及它们是如何演化的。用非平衡格林函数方法研究了非线性电流与偏压的关系，给出了界面的密度矩阵。定义接口的网站的电子占领具有很强的非线性作为偏置电压的函数，由于强共振存在于格林函数的结网站。表面格林函数是通过求解二次矩阵方程来解析计算的，这不需要在能量上增加一个小的虚常数。给出了表面态的波函数。
2010-01-11 cond-mat.mes-hall
