Spin-dependent magnetoresistance and spin-charge separation in multiwall carbon nanotubes
研究了多孔氧化铝膜中化学气相沉积(CVD)法制备的多壁碳纳米管中自旋相关输运性质。零偏异常的发现,以验证预测的Luttinger液体幂律。在高磁场下的磁阻变化的符号和幅度从一个样品到另一个,这可能是由于在管中的掺杂剂的存在。相反,由于自旋极化电流的磁阻被破坏的纳米管中的自旋-电荷分离的情况下,如预期的。
2003-03-18 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductance of carbon nanotube p-n junctions
在无相互作用电子近似和电子-电子相互作用微扰近似下,在磁场沿管轴方向的几何条件下,研究了清洁单壁碳纳米管中形成的pn结的磁导.对于长结的低温磁导是非常大的:电导的相对变化成为统一的顺序,即使当通过管的磁通量是远远小于磁通量量子。金属管的磁导为负。对于半导体和小间隙管的磁导是非单调的,在小的和负的大领域。
2007-06-05 cond-mat.mes-hall
Effects of impurity on tunnel magnetoresistance in a ferromagnetic electrode/carbon nanotube/ferromagnetic electrode junctio
数值研究了杂质对单壁碳纳米管自旋阀铁磁电极/碳纳米管/铁磁电极模型结中自旋相关输运的影响。使用广义格林函数方法和Landauer-Buttiker形式主义,杂质的条件是由氮和硼原子随机取代蜂窝状碳纳米管晶格中的碳原子确定的。我们发现,输运特性,包括自旋相关的电流和隧道磁电阻的杂质效应的强烈影响。我们认为,本报告的结果可能是有用的设计未来的自旋电子器件。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall
Interplay of magneto-elastic and polaronic effects in electronic transport through suspended carbon-nanotube quantum dots
研究了悬浮碳纳米管量子点中的电子输运。在垂直于纳米管的磁场和附近的金属栅极的存在下,两种力作用于电子:拉普拉斯力和静电力。它们都诱导电子和机械横向振荡模式之间的耦合。我们发现,这两种机制之间的差异出现在共隧穿电流。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
An electrical probe for mechanical vibrations in suspended carbon nanotubes
利用STM探针研究了悬浮碳纳米管的输运性质。发展了电子与机械振动耦合的微观理论。它预测的位置依赖的耦合常数,相当大的,只有在该地区的振子位于。这一事实对传输特性有着深远的影响,它允许提取关于纳米管振动部分的位置和大小的信息。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Dynamic cantilever magnetometry of individual CoFeB nanotubes
我们研究了单一的CoFeB纳米管与六边形的横截面,使用动态悬臂梁磁强计(DCM)。我们开发了一个基于Stoner-Wohlfarth近似的分析模型和一个广泛适用的数值框架,用于分析磁性纳米结构的DCM测量。磁力测量数据表明,在高的外部磁场与$μ_0 M_s =1.3 \pm 0.1$ T和非均匀的配置在低场的均匀磁化配置的存在。在这种低场制度,数值模拟和DCM测量之间的比较支持磁通封闭配置的存在。重要的是,这种配置的证据是显而易见的,因为DCM对单个纳米管的敏感性,而传统的整体测量通常被样品之间在尺寸,形状和取向上的不均匀性所掩盖
2015-12-02 cond-mat.mes-hall
Survey of Exciton-Phonon Sidebands by Magneto-optical Spectroscopy Using Highly Purified (6,5) Single-walled Carbon Nanotubes
本文首次报道了单壁碳纳米管(SWNTs)的激子-声子边带的高场磁光研究。声子边带的能量和强度与外加磁场无关。通过与理论计算结果的比较,我们证实了这些边带是由光禁戒的K-动量单重态激子产生的。这些K-动量暗激子的能量被提取为比明亮的零动量单重态激子高约21.5 meV,与最近的理论预测和实验确定的值密切一致。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall
Quantum galvanometer by interfacing a vibrating nanowire and cold atoms
我们评估的玻色-爱因斯坦凝聚体的超冷,顺磁原子的耦合到磁场的电流在一个完整的量子理论的框架内的机械振动的碳纳米管。我们发现,相互作用是强大的,足以感测的纳米线电流噪声谱的量子特性,通过超精细态选择原子计数。这种通过磁场对电流的非破坏性测量对应于经典的电流计方案,扩展到电荷传输的量子状态。计算的高灵敏度的相互作用在BEC混合系统中打开了量子控制的可能性,它可以进一步扩展到包括其他相关的自由度。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anisotropic magnetoresistance of bulk carbon nanotube sheets
我们已经测量了拉伸的碳纳米管片的磁阻在温度范围从2 K到300 K和磁场高达9 T,取向为垂直或平行于平面的片材。通过制造后拉伸使样品部分对准,使得拉伸方向平行于或垂直于施加的电流的方向。我们已经观察到两个磁场方向下测得的磁阻之间的差异很大,最明显的最低温度,最高场,和横向对齐的样品。用硝酸处理片材会影响这种各向异性。我们分析了弱和强本地化的理论框架内的结果,并得出结论,各向异性承担一个更不寻常的现象,可能是磁致机械应变的标志。
2012-06-19 cond-mat.mes-hall
Gated Spin Transport through an Individual Single Wall Carbon Nanotube
在短沟道,铁磁接触的单个单壁碳纳米管的磁电阻的滞后开关被观察到,纳米管自旋输运提供了强有力的证据。通过改变电容耦合栅极上的电压,磁阻可以在+10%和-15%之间可再现地修改。结果解释在铁磁/纳米管界面的自旋极化电子状态的波矢匹配。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall
Band-edge Exciton States in a Single-walled Carbon Nanotube Revealed by Magneto-optical Spectroscopy in Ultra-high Magnetic Field
报道了单手性单壁碳纳米管第一、第二子带跃迁的高场磁光研究。在第一和第二子带之间,亮和暗激子态之间的有序性和相对能量分裂是相反的。我们验证了零动量暗单态激子位于亮激子之下的第一子带跃迁,而对于第二子带跃迁,它被发现具有比亮激子态更高的能量。在高达190 T的超高磁场中,这种特殊的激子结构的效应表现为独特的Aharonov-Bohm分裂。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
Magnetomotive Instability and Generation of Mechanical Vibrations in Suspended Semiconducting Carbon Nanotubes
我们从理论上研究了一个自由悬浮的碳纳米管,连接到一个恒流源,并受到外部磁场的机电性能。我们发现,如果磁场$H$超过耗散相关的临界值$H_{c}$,我们发现是10 - 100 mT的顺序为现实的参数,纳米管的机械振动的自激可以发生。的不稳定性发展成一个固定的制度,其特征在于在基本弯曲模式振幅的时间周期振荡。我们发现,对于纳米管具有大的品质因数和磁场强度略高于$H_{c}$的固定振动的频率是非常接近的基本模式的本征频率。我们还表明,磁场依赖的时间平均电压降在纳米管有一个奇异性在$H=H_{c}$。我们讨论了使用这种现象的纳米管振动的检测的可能性。
2010-06-23 cond-mat.mes-hall
Domain-wall-assisted giant magnetoimpedance of thin-wall ferromagnetic nanotubes
利用微磁学模拟方法研究了周向排列的薄壁纳米管在sub-GHz和GHz频段的磁阻抗效应。我们认为空的铁磁管,以及充满非磁性导体的圆形横截面(纳米线覆盖)集中在低场制度MI(低于低频铁磁共振的特征场)的管。在此场区,磁绝缘的有效机制与垂直于管轴的畴壁位置的振荡有关。两种机制的驱动DW运动的交流电流被考虑在内,通过奥斯特场和通过自旋转移力矩的驱动。对直径为300 nm的Co纳米管进行了模拟。可分辨的低场MI超过100%,而基于DW的巨MI的高灵敏度的场区域具有数十kA/m的宽度。后者是广泛可调的,通过改变驱动交流电流的密度,它的频率,和纳米管的长度。特别感兴趣的是DW的共振运动,由于与纳米管端的条件进行了讨论的相互作用。
2018-09-01 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductance through a vibrating molecule in the Kondo regime
利用数值重整化群方法研究了磁场对单分子结平衡态光谱和输运性质的影响。该分子由Anderson-Holstein模型描述,其中单个振动模式与电子密度耦合。在近藤体系中,外加磁场对电导的影响在弱和强电子-声子耦合体系中有着质的不同。在前一种情况下,近藤共振被分裂,电导被磁场$g mu_B B \gtrsim k_BT_K$强烈抑制,其中$T_K$是近藤温度。在强电子-声子耦合区,出现了类似于近藤效应的电荷。在这种情况下,近藤共振不分裂的领域和电导在近藤制度的$B$的值的广泛范围内增强。
2005-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermoelectric and magneto-transport characteristics of interconnected networks of ferromagnetic nanowires and nanotubes
本研究展示了铁磁金属三维纳米线网络在直径缩至约23纳米时仍保持体热电功率,并首次对互连镍纳米管网络进行磁热电测量,为宏观纳米结构热电材料的发展迈出重要一步。
2024-07-23 cond-mat.mes-hall
Exciton-phonon Bound Complex in Single-walled Carbon Nanotubes Revealed by High-field Magneto-optical Spectroscopy
高场磁光光谱进行了高度选择的手性(6,5)特定的单壁碳纳米管。当外加磁场高达52 T时,第一和第二子带的声子边带谱没有变化。我们的分析得出结论,在各自的子带的声子边带起源于暗K-动量单线态(D-K-S)激子。此外,虽然带边亮激子和它的零动量反键对应物之间的相对顺序被发现是相反的第一和第二子带,D-K-S激子和带边亮激子之间的相对顺序被澄清为是相同的两个子带。这些D-K-S激子的能量估计为~ 21.5和~ 37.3 meV以上的带边亮激子的第一和第二子带,分别。
2013-08-03 cond-mat.mes-hall
Direct observation of band-gap closure for a semiconducting carbon nanotube in a large parallel magnetic field
我们已经调查了半导体碳纳米管(CNT)在脉冲,平行磁场高达60 T的磁导,并报告预测的带隙关闭和重新开放的间隙下的变化的直接观察所施加的磁场。我们还强调了机械应变对碳纳米管的磁导的重要影响。
2010-11-15 cond-mat.mes-hall
Magnetostatic interactions between magnetic nanotubes
磁性纳米管之间的相互作用的调查是复杂的,往往涉及大量的简化。在这封信中的静磁相互作用的解析表达式,考虑到管的几何形状,已获得。该表达式允许定义纳米管之间的相对磁化的临界垂直间隔,并且可以用于定制具有诸如生物分离和运输的预期应用的条形码型纳米结构。
2011-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant magneto-conductance in twisted carbon nanotubes
利用Landauer-Buttiker方法,计算了结构扭曲对导电碳纳米管中电子输运的影响。我们表明,即使是一个局部区域的扭曲散射的传播π电子,并诱导费米能级附近的(伪)间隙的开放。随后的电导降低可以通过施加轴向磁场来补偿,从而在干净的扶手椅型纳米管中产生扭曲诱导的巨正磁导。
2002-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Ballistic magnetoresistance in small-size carbon nanotubes devices
本文采用标准紧束缚方法,从理论上研究了单壁碳纳米管在弹道输运体系中的磁电阻效应。主要的注意力是针对自旋极化电输运的存在下,无论是轴向或垂直磁场。该方法考虑了塞曼分裂以及尺寸和手性效应。这些因素(连同由于强纳米管/电极耦合而导致的能级的加宽)导致超小SWCNT中Aharonov-Bohm振荡的轮廓的严重修改。其他值得注意的发现是,在平行配置(轴向磁场)的弹道磁导是负(正)扶手椅(半导体锯齿形)纳米管,而在垂直配置的磁阻几乎为零扶手椅和锯齿形单壁碳纳米管。
2006-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Competition between magnetic field dependent band structure and coherent backscattering in multiwall carbon nanotubes
在大直径多壁碳纳米管(20-40 nm)的磁输运测量证明了磁场依赖的能带结构和Altshuler-Aronov-Spivak振荡的竞争。通过一个有效的电容耦合到背栅电极,磁导振荡的费米能级位移的函数进行了探讨。改变相对于管轴的磁场取向并通过系综平均,允许识别不同Aharonov-Bohm相位的贡献。计算结果与数值计算的能带结构和电导定性一致。
2006-07-03 cond-mat.mes-hall
Separating spin and charge transport in single wall carbon nanotubes
我们证明自旋注入和检测单壁碳纳米管使用4端,非本地几何。这种测量几何结构完全分离了电荷和自旋电路。因此,所有的寄生磁阻效应被消除,测量信号是由于自旋积累。结合我们的结果与理论模型,我们推导出自旋极化的接触约25%。我们发现,在传统的双端几何测量的磁阻变化占主导地位的影响无关的自旋积累。
2005-06-21 cond-mat.mes-hall
Transport through single-wall metallic carbon nanotubes in the cotunneling regime
使用实时图解技术,并考虑到顺序和cotunneling过程,我们分析了单壁金属碳纳米管耦合到超导和铁磁铅的输运性质在整个参数范围内。特别是,考虑到两种不同的壳填充方案的纳米管,我们讨论了微分电导,隧道磁阻和散粒噪声的行为。我们发现,在库仑钻石对应于甚至职业,散粒噪声成为超泊松由于群聚的快速隧穿过程中产生的动态通道阻塞,而在其他钻石的噪声大致泊松,与最近的实验。隧道磁电阻对纳米管中的电子数量非常敏感,并且根据纳米管的壳填充顺序表现出明显不同的行为。
2008-03-13 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit torque driven motion of chiral domain walls induced by radial magnetization in nanotube geometry
本研究理论分析径向磁化PMA纳米管中手性畴壁,发现静磁相互作用产生类DMI效应稳定Néel壁,并量化SOT驱动运动,表明可通过管径和交换刚度调控畴壁速度,拓展器件应用。
2025-08-26 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnetotransport in interacting chiral nanotubes
从理论上研究了含少量杂质的单壁纳米管在相互作用下的非线性输运。扩展的Luttinger液体理论,将三角形翘曲和手性效应,我们推导出电流的贡献$I_e$ { \sl even}中施加的电压$V$和{ \sl odd}中的轨道磁场$B$,这是非零的手征管和存在的相互作用。
2006-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hofstadter butterflies of carbon nanotubes: Pseudofractality of the magnetoelectronic spectrum
垂直磁场中二维正方形晶格的电子光谱被称为霍夫施塔特蝴蝶[Hofstadter,Phys. Rev. B 14,2239(1976)。]。我们已经计算出准一维类似物的霍夫施塔特蝴蝶碳纳米管(CNT)。对于单壁CNT的情况,通过石墨烯倒易晶格中的区域折叠来实现平行于管轴的磁场是简单的。我们还研究了垂直的磁场,与平行的情况下,导致一个更丰富的,伪分形谱。此外,我们已经调查了磁场刺穿双壁碳纳米管,并发现强烈的签名的壁间相互作用所产生的霍夫施塔特蝴蝶光谱,这可以理解的帮助下,一个极小模型。在所有垂直磁场谱中普遍存在的是在特定能量和磁场值处存在尖点突变。解决沿管圆周的状态密度允许识别的蛇状态已经预测的非均匀磁场在二维电子气。一个解析模型的磁谱的电子在一个圆柱形表面上被用来解释的一些结果。
2006-10-24 cond-mat.mes-hall
Magnetically operated nanorelay based on two single-walled carbon nanotubes filled with endofullerenes Fe@C20
用密度泛函理论计算了最小磁性富勒烯Fe@C20的结构和能量特性. Fe @ C_(20)的基态为七重态,其磁矩为8个玻尔磁子.在半经验方法的框架下,研究了内部含有单一Fe@C20的(8,8)碳纳米管的特性.阐述了一种基于磁性富勒烯填充悬臂纳米管的磁性纳米继电器的设计方案。所提出的纳米继电器是由于磁力弯曲纳米管而开启的。基于(8,8)和(21,21)完全填充Fe@C20的纳米管的这种纳米继电器的操作特性被估计并且与由实验观察到的(Ho 3 N)@C80完全填充的具有21个玻尔磁子的磁矩的(21,21)纳米管制成的纳米继电器的操作特性进行比较。示出了基于(21,21)纳米管的纳米继电器的室温操作。
2010-04-24 cond-mat.mes-hall
Library of carbon nanotube junctions: data-driven insights into structure-magnetotransport relationships
CIC nanoGUNE(纳米技术联合创新中心);Autonomous University of Yucatan(尤卡坦自治大学);Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院);Center for Terahertz Research and Applications - Centera 2, Centre for Advanced Materials and Technologies (CEZAMAT), Warsaw University of Technology(华沙理工大学先进材料与技术中心(CEZAMAT)太赫兹研究与应用程序中心);Simune Atomistics(西穆内原子学);Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), CSIC and BIST(加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所);Ikerbasque, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯科,巴斯克科学基金会)
构建146个碳纳米管结库,结合多尺度模拟与机器学习,揭示手性角与能隙分别主导透射和能隙,磁场强于温度影响,半导体结导电态透射可超金属结。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall
Ballistic Anisotropic Magnetoresistance in Core Shell Nanowires and Rolled-up Nanotubes
在铁磁纳米结构中,弹道各向异性磁电阻(BAMR)是由于自旋轨道相互作用导致的弹道电导随磁化方向的变化。最近,一个方向依赖的弹道电导已被预测发生在一些新合成的半导体纳米结构受到外部施加的磁场,而不需要自旋轨道耦合。在这篇文章中,我们回顾了过去的工作预测这种BAMR效应在核壳纳米线和卷起的纳米管。这是补充新的结果,我们建立的管状纳米系统的输运性质受到外部磁场。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bandstructure Effects in Multiwall Carbon Nanotubes
本文报道了多壁碳纳米管在垂直磁场中的电导测量结果。具有大电容的栅电极用于显著改变纳米管费米能级。这使我们能够寻找独特的电子能带结构的纳米管的扩散量子输运制度的签名。我们发现一个不寻常的淬火的磁导和零偏置异常的微分电导在某些栅极电压,这可以链接到准一维子带的发病。
2004-10-29 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm differential conductance modulation in defective metallic single-wall carbon nanotubes
采用微扰方法研究了Aharonov-Bohm(AB)磁通诱导的能隙对缺陷金属单壁碳纳米管(MSWCNTs)输运性质的影响.电子波被一对杂质来回散射,产生法布里-珀罗振荡,构成相干后向散射干涉图样(CBSIP)。结果表明,通过施加平行于纳米管轴向的磁场,CBSIP被非周期性调制。事实上,AB通量通过额外的相移来控制该CBSIP。因此,CBSIP的极值以及零点位于量$Φ_ρ=Φ/{Φ_0}$的无理分数处,其中$Φ$是穿透纳米管横截面的通量,而$Φ_{0}=h/e$是磁量子通量。实际上,磁微分电导(MDC)分布中的两个相邻极值之间的间距随着磁场的增加而减小。金属锯齿形和扶手椅形纳米管分别获得更快更高和更慢更短的变化。这些结果表明,有缺陷的金属纳米管可以用作基于AB效应的磁导开关器件。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Carbon Nanotube Based Magnetic Tunnel Junctions
对碳纳米管磁性隧道结中的自旋相干量子输运进行了理论研究。自旋阀效应被发现的金属,扶手椅管,与磁导比范围高达20%。由于纳米管结的有限长度,传输由谐振传输主导。磁性隧道结被发现具有明显不同的传输行为取决于管的长度是否与3N+1规则相称,其中N是沿着纳米管长度的基本碳重复单元的数量。
2000-02-13 cond-mat.mes-hall
Steady-state Peierls transition in nanotube quantum simulator
沿着振动纳米管放置的量子点提供了一个量子模拟平台,可以直接解决电子-声子相互作用。这为寻找新的量子材料和研究强关联效应提供了广阔的前景。由于该平台是通过将点耦合到电子储存器来自然地操作的,因此通过驱动到稳定状态来直接实现状态准备。在这里,我们表明,对于中间的电子-声子耦合强度,系统与自旋极化量子点经历了Peierls过渡到绝缘制度,表现出电荷密度波秩序在稳态的结果之间的竞争电子库仑排斥相互作用和声子诱导的吸引相互作用。输运现象可以作为电子关联的指纹直接观察到。我们还提出了强大的方法来数值捕捉这样一个开放的电子-声子系统的物理在大量的声子。我们的工作铺平了道路,研究和检测相关的电子-声子物理的纳米管量子模拟器与目前的实验可访问的技术。
2023-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magneto-optical selection rules of curved graphene nanoribbons and carbon nanotubes
利用Peierls紧束缚模型,推导了弯曲石墨烯纳米管和碳纳米管的广义磁吸收谱。主要的光谱特性和光学选择规则是由几何结构和磁场之间的合作或竞争关系引起的。在弯曲带中,在曲率变化期间,主要选择规则保持不变。当弧角增加时,突出的峰分裂,当角度超过临界值时,一些峰甚至消失。在碳纳米管中,角动量耦合诱导额外的选择规则,其中更多的是由于增加的任何(两个)因素:管直径和场强。特别是当这两个因子超过一定的临界值时,光谱可以反映准朗道能级结构。光谱的识别特征提供了对具有开放或封闭边界条件的弯曲系统的光学激发的洞察。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in Spin-Polarized Transport through a Carbon Nanotube
本文报道了我们对有限长碳纳米管中自旋极化输运的磁电阻效应的理论研究。通过改变碳纳米管的费米能级和碳纳米管与两个铁磁电极的耦合强度,研究了碳纳米管的电导和磁电阻。由于通过有限CNT中的离散能级的共振输运,电导和MR作为CNT费米能的函数振荡。MR在电导谷处达到峰值,并在电导峰附近下降。当耦合到两个FM电极是不对称的,MR下降成为负的下一个相当强的不对称性。当耦合或多或少对称时,除了非常强的耦合情况之外,MR骤降保持为正。在强耦合情况下,谱线展宽显著,通过CNT中相邻能级的输运通道相互干扰,导致负MR。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sensitive Magnetic Force Detection with a Carbon Nanotube Resonator
我们提出了一种灵敏的磁点力检测技术,使用悬浮碳纳米管(CNT)的机械谐振器结合由铁磁栅电极产生的磁场梯度。机械共振频率的数值计算表明,单个玻尔磁子的变化,在一个单独的磁性分子接枝到CNT的磁状态可以转化为可检测的频率偏移,在几kHz的顺序。的依赖性的谐振器响应设备参数,如长度,张力,CNT直径,和栅极电压进行了探讨,并确定了最佳的操作条件。信噪比分析表明,在原则上,磁开关在一个单一的玻尔磁子的水平,可以读出在一个Single Shot的时间尺度短至10微秒。这种力传感器应该能够在孤立的单分子磁体中进行自旋动力学的新研究,不受通常研究的晶体或系综设置的影响。
2014-02-27 cond-mat.mes-hall
Magnetic field asymmetry of nonlinear transport in carbon nanotubes
我们证明了在磁场B中通过双端纳米样品的非线性输运是不对称的。更具体地说,我们已经测量了单壁碳纳米管中的最低阶B-不对称项。理论上,这些项的大小可以用来推断电子-电子相互作用的强度和纳米管的手性。与理论一致,我们发现,在高温下的B-线性项是小的,并有一个恒定的符号独立的费米能量,而在低温下,它开发介观波动。我们还发现显着的金属制度,这是无法解释的纳米管的磁阻。
2005-06-25 cond-mat.mes-hall
Electrical tuning of spin current in a boron nitride nanotube quantum dot
通过施加电场来控制自旋电流和磁交换耦合,同时在耦合到铁磁电极的纳米结构中实现高自旋注入效率一直是纳米自旋电子学的突出挑战。人们正在不懈地寻找具有可调自旋相关性质的新的低维材料来解决这些挑战。在此,我们预测,从第一性原理,横向电场诱导开关的交换耦合和隧道磁电阻的符号在氮化硼纳米管量子点连接到铁磁镍接触。
2014-03-21 cond-mat.mes-hall
Conductivity and Atomic Structure of Isolated Multiwalled Carbon Nanotubes
我们报告相关的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和运输测量一系列孤立的多壁碳纳米管。高分辨透射电镜观察,通过揭示相关的结构特征的管,揭示了一些光的各种观察到的传输行为,从半导体到准金属型。非欧姆行为观察到某些样品表现出“竹状”的结构缺陷。最导电样品的电阻,测量到20 mK,表现出明显的最大值在0.6 K和强的正磁阻。
1997-10-30 cond-mat.mes-hall
Magneto-spectroscopy of Highly-Aligned Carbon Nanotubes: Identifying the Role of Threading Magnetic Flux
我们在低温(1.5 K)和高达55 T的强磁场($\textbf{\textit{B}}$)下,通过光学光谱研究了高取向单壁碳纳米管(SWCNTs)中的激子.拉伸SWCNT/聚丙烯酸膜,得到沿拉伸方向高度排列的SWCNT($\hat{n}$)。利用两个定义良好的测量几何形状,$\hat{n}\parallel\textbf{\textit{B}}$和$\hat{n}\perp\textbf{\textit{B}}$,我们提供明确的证据表明,光致发光的能量和强度只对平行于管轴的$\textbf{\textit{B}}$分量敏感。一维磁激子的理论模型,基于交换分裂的“亮”和“暗”激子带与Aharonov-Bohm相位相关的能量,质量和振子强度,成功地再现了我们的观察,并允许确定两个带之间的分裂为$\sim4.8$毫电子伏(6,5)单壁碳纳米管。
2008-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport across a carbon nanotube quantum dot contacted with ferromagnetic leads: experiment and non-perturbative modeling
我们测量了单壁碳纳米管在库仑阻塞机制下与铁磁接触的隧穿磁电阻。强烈的变化的TMR与栅极电压在一个范围内的四个电导共振,包括一个奇特的双谷签名,观察。的数据进行了比较,在“穿着二阶”(DSO)框架的计算。在这种非微扰理论中,电导峰的位置和线宽的影响,结合碳纳米管量子点和铁磁引线的性质的电荷波动。该理论能够定性地重现实验数据。
2015-05-18 cond-mat.mes-hall
Hopping Conduction in Disordered Carbon Nanotubes
我们报告电传输测量个别无序碳纳米管,催化生长在纳米多孔阳极氧化铝模板。在生长和退火类型的纳米管中,低场电导显示为exp[-(T_{0} /T)^{1/2}]对温度T的依赖性,表明跳跃传导是主要的输运机制,尽管具有不同的无序相关系数T_{0}。低温电导的场依赖性表现为exp[-(xi_{0} /xi)^{1/2}],在足够低的T下具有高的电场xi。最后,退火和未退火的纳米管在低T = 1.7K下都表现出弱的正磁阻。与理论的比较表明,我们的数据是最好的解释库仑隙可变范围跳跃传导,并允许提取的无序依赖的本地化长度和介电常数。
2006-10-26 cond-mat.mes-hall
Effect of Contact Interfaces on Quantum Conductance of Armchair Nanotubes
研究了金属单壁碳纳米管(SWCNT)与同样由其制成的外电极之间的接触界面对电导的影响。采用了具有对角和非对角无序的紧束缚模型、递归格林函数技术以及Landauer形式。这些研究是在相干输运机制内进行的,重点是:(i)从电导量子化到共振隧穿的演变,(ii)单壁碳纳米管的长度效应和(iii)磁阻。结果表明,所谓的共振装置,即纳米管具有在费米能量的电导峰,发生与3个碳环间距的周期。此外,本方法提供了一个洞察的磁阻依赖于单壁碳纳米管在接触界面的条件。
2002-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit interaction in chiral carbon nanotubes probed in pulsed magnetic fields
在脉冲磁场中测量了开口碳纳米管(CNT)-量子线的磁导。在低温下,我们发现一个特殊的分裂磁导峰接近电荷中性点。我们的数据分析表明,这种分裂是密切相关的自旋轨道相互作用和管的手征。能带结构计算表明,峰区电流具有很强的自旋极化性,这一点在未来的CNT基自旋电子器件中具有应用价值。
2010-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Tunnel magnetoresistance of a supramolecular spin valve
我们从理论上研究了一个超分子自旋阀的输运性质,该自旋阀由一个碳纳米管和两个磁性分子组成,弱耦合到金属接触。重点分析了外加磁场对体系输运性质的影响。外加磁场使分子自旋取向。结果表明,所考虑的分子结的磁阻特性,这是与改变分子的状态从超顺磁性的铁磁性的,强烈地依赖于所施加的偏置电压和纳米管的轨道能级的位置,这可以通过调整栅极电压。一个很强的依赖于运输制度的情况下,也发现通过系统的电流的自旋极化。导致这些影响的机制解释通过调用适当的分子状态负责运输。分析是借助实时图解技术的第二阶膨胀相对于隧穿过程。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport in closed and open mesoscopic loop structures: A review
磁输运性质在闭环和开环结构内仔细审查紧束缚形式主义。在Aharonov-Bohm磁通$ϕ$作用下,在导电环中观察到了一种新的介观现象,并从量子相位相干、电子-电子关联和无序等方面探讨了这种现象.主要结果分三个部分进行了分析。首先,我们研究了持续电流的行为在不同分支的锯齿形碳纳米管内的Hartree-Fock平均场方法使用第二个量子化配方。持续电流的相位反转在几个分支作为哈伯德相互作用的函数被发现表现出有趣的模式。我们的数值计算结果表明,在锯齿形碳纳米管填充依赖的金属-绝缘体转变。接下来,我们解决了持续电流的行为在有序无序分离的纳米管记住壳掺杂纳米线,可以提供一个奇怪的电子行为,而不是均匀掺杂的纳米线的可能的实验实现。最后,我们把注意力集中在开环几何中的持续电流的行为,我们钳位在两个理想的半无限电极之间的有序的二元合金环,使电极环电极桥。从我们的研究中,我们提出,在适当的参数值的选择下,系统可以作为一个$p$型或$n$型半导体。
2015-07-23 cond-mat.mes-hall
Weak Localization and Dimensional Crossover in Carbon Nanotube Systems
研究了磁场和电场对单壁碳纳米管束中电子波函数相互作用的影响。在4.2K下进行的磁电阻测量和数据对电场的依赖性,通过改变样品的偏置电流获得,揭示了与弱局域化理论的良好一致性。记录不同温度下的电流-电压特性,发现在85 K以上出现欧姆-非欧姆转变。电导与温度的测量也很好地解释了弱局域化理论的框架内预测的温度依赖性的电场条件下的特征长度。该长度等于T{ \backcong } 85 K时的平均束直径,表明所观察到的电导转变是由于2D-3D交叉。
2010-09-14 cond-mat.mes-hall
Kondo effects in small bandgap carbon nanotube quantum dots
在强关联区研究了自旋轨道耦合下小禁带碳纳米管量子点的磁导。本文采用有限U平均场从玻色子方法研究多体效应。在磁场中恢复了不同的简并度,产生了不同对称性的近藤效应,包括不同类型的SU(3)效应。在零场条件下,完全的自旋-轨道简并可以恢复,相应的SU(4)近藤效应开始出现。我们指出了在倾斜磁场中发生电子-空穴近藤效应的可能性,我们预测这种效应将发生在磁场取向接近垂直的可用磁场中。当场接近横向取向时,观察到从SU(2)或SU(3)对称性到SU(4)对称性的交叉。
2020-09-23 cond-mat.mes-hall
Observation of vortex-nucleated magnetization reversal in individual ferromagnetic nanotubes
在铁磁纳米管(FNT)的均匀轴向磁化的逆转已被预测成核和传播通过涡旋域形成在端部。在动态悬臂梁磁强计测量的个别FNT,我们确定这些涡流的入口作为一个功能的应用磁场,并表明它们标志着成核的磁化反转。我们发现FNT的入射场敏感地依赖于FNT端面与外加场之间的夹角。微磁模拟证实了实验结果,并强调了在确定的逆转过程中的两端的重要性。通过我们的研究结果能够控制端部涡流的形成,这对于生产具有定制反转特性的FNTs是有希望的。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall
Electronic conduction in multi-walled carbon nanotubes: Role of intershell coupling and incommensurability
多壁碳纳米管中弱耦合壳层之间的几何不相容性被证明是非常规电子传导机制的起源,电导的幂律标度,以及显着的磁输运和低温度依赖的电导率,当退相机制由弱电子-电子耦合主导时。
2001-07-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Correlated conformation and charge transport in multiwall carbon nanotube - conducting polymer nanocomposites
用小角X射线散射(SAXS)研究了多壁碳纳米管(MWNTs)与导电高分子聚乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)复合材料的构象性质,解释了它们在低温下截然不同的电荷输运行为. SAXS研究表明细长的PEDOT-PSS小球在纳米管壁上组装,部分涂覆它们,从而限制了聚合物基质中纳米管之间的相互作用。这导致尽管存在金属多壁碳纳米管,但电荷传输主要由导电聚合物中的小极化子控制。在T > 4 K时,载流子在1D-VRH后的跳跃是明显的,这也引起了正磁阻(MR),由于MWNT的存在,具有增强的局域长度(~ 5 nm)。然而,在T < 4 K时,观察到非常规的正电阻率温度系数(TCR)归因于小极化子隧穿。在该温度范围内观察到的异常大的负MR被证实是由于准1D MWNT的存在,其可以帮助降低穿过纳米管-聚合物边界的隧穿势垒,从而导致大的离域。
2011-05-20 cond-mat.mes-hall
Impact of Kondo correlations and spin-orbit coupling on spin-polarized transport in carbon nanotube quantum dot
在有限U从玻色子平均场近似下,利用非平衡格林函数方法讨论了非共线磁化的铁磁电极与量子点耦合的自旋极化输运.电极磁化方向的差异开启了非对角自旋轨道传输,除了纵向极化的自旋电流外,还出现了自旋翻转电流。我们还研究了零偏压下的平衡纯自旋电流,并讨论了它与磁化方向、自旋轨道耦合强度和栅电压的关系。这些因素对隧道磁电阻(TMR)的影响也进行了。一般来说,自旋-轨道耦合会削弱TMR,但它可以改变它的符号。
2021-12-09 cond-mat.mes-hall
Magnetic order and superconductivity observed in bundles of Double-Wall Carbon Nanotubes
研究了数百个微米长的双壁碳纳米管束的磁输运性质。在15 K以上,电阻表现出欧姆行为,其温度依赖性很好地描述了一维系统的可变范围跳跃。的磁阻是负的,可以解释使用的经验模型的基础上自旋散射过程表明存在磁秩序到室温。在2 K和15 K之间的温度下的电阻是非欧姆和电流-电压特性揭示了一个潜在的外观,这可以很好地描述了由波动引起的隧道导电模型。在这个低温范围内,在足够低的输入电流下,除了负的磁电阻之外,还出现了正的磁电阻,并且在磁场中具有异常的磁滞,并且在$T \sim 15 $ K处消失,这表明存在超导状态。磁化结果部分支持DWCNT束中这两种现象的存在。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-driven giant orbital magnetic moments in carbon nanotubes
碳纳米管仍然是研究约束和相互作用的模型系统。这在所谓的“超净”碳纳米管设备的情况下尤其如此,该设备提供了对具有极低无序度的量子点的研究。然而,这些系统的质量越来越多地暴露出实验与理论之间的明显差异。在这里,我们解决了碳纳米管量子点中异常大的轨道磁矩的突出异常。我们进行低温磁输运测量的轨道磁矩,并发现它是7倍以上的预期从传统的半经典模型。此外,磁矩的大小随着每个电子添加到量子点而单调下降,这直接与广泛接受的单粒子能级的壳填充图相矛盾。我们进行准粒子计算,无论是从第一原理和有效质量近似,并发现巨磁矩只能通过考虑自能校正的电子能带结构,由于电子-电子相互作用被捕获。
2018-09-21 cond-mat.mes-hall