Selectively controlled ferromagnets by electric fields in van der Waals ferromagnetic heterojunctions
电荷转移在异质结构的界面处起着关键作用，它可以影响电子结构，并最终影响材料的物理性质。然而，一旦界面形成，电荷转移就难以在外部操纵。在这里，我们报告的Fe 3GeTe 2/Cr2 Ge 2 Te 6/Fe 3GeTe 2全磁范德华异质结构，它可以被用来选择性地修改顶部或底部Fe 3GeTe 2电极的磁性能的电可调电荷转移。从金属Fe 3GeTe 2到半导体Cr2 Ge 2 Te 6的定向电荷转移显著地改变了Fe 3GeTe 2的磁各向异性能，导致显著抑制的双折射率。在这项研究中所展示的铁磁体的电选择性控制可以刺激基于范德华磁体的自旋电子器件的发展。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio transport theory for digital ferromagnetic heterostructures
由$δ$掺杂GaAs和Mn制成的MnAs/GaAs超晶格被称为数字铁磁异质结构。在这里，我们提出了一个理论密度泛函研究的电子，磁性和输运性质的异质结构。在没有本征施主的情况下，这些系统显示出半金属态密度，交换相互作用比具有相同Mn浓度的随机合金强得多。{ \it Ab initio}弹道输运计算表明，能量接近费米能级的载流子被强烈地限制在MnAs平面周围的几个单层内。这种强约束是大交换耦合的原因。因此，该系统可以被描述为一个二维半金属与大电导的MnAs平面和小电导的垂直方向。
2001-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity potential fluctuations for selectively doped p-Ge/Ge_{1-x}Si_x heterostructures in the quantum Hall regime
用两种长程随机杂质势模型（层内随机分布的带电中心模型和带间隔层的系统模型）计算了杂质势的涨落特性：随机势振幅、填充因子nu = 1和nu = 2附近的非线性屏蔽长度和背景态密度。所描述的模型是合适的解释异常高的值DOS在nu = 1和nu = 2，相反，短程杂质势模型。
2001-05-15 cond-mat.mes-hall
Design of efficient vdW thermionic heterostructures from first principles
这项工作是理解石墨烯/磷烯/石墨烯范德华异质结构与金电极接触的电子输运性质的第一步，通过使用基于密度泛函理论的第一性原理计算结合真实空间格林函数形式主义。我们发现，单层磷烯的异质结构，量子隧穿占主导地位的运输。通过添加更多的磷烯层，可以从隧穿主导的传输切换到电子主导的传输，导致每个载流子传输更多的热，从而增强性能的冷却系数。在600 K时，所提出的器件的电子性能系数为18.5，对应于0.13的等效ZT，这对于纳米级器件是重要的。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excellent electronic transport in heterostructures of graphene and monoisotopic boron-nitride grown at atmospheric pressure
六方氮化硼（BN）是为数不多的层状绝缘体之一，在二维材料研究中起着至关重要的作用。特别是，用高压技术生长的BN已被证明是石墨烯和相关2D材料的优异衬底材料，但同时非常难以替代。在这里，我们报告了一种在大气压下生长的方法，作为生产高质量石墨烯/BN异质结构的BN的真正替代方案。该方法不仅更可扩展，而且还允许生长同位素纯化的BN晶体。我们采用拉曼光谱，阴极射线发光，和电子输运测量，以显示这种单一同位素BN的高品质和石墨烯为基础的异质结构的潜力。我们的异质结构的优异的电子性能被证明是由发达的分数量子霍尔态，弹道输运在距离周围$10\,\mathrm{μm}$在低温和电子-声子散射有限的运输在室温下。
2019-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnitude of Magnetic Field Dependence of a Possible Selective Spin Filter in ZnSe/Zn_{1-x}Mn_{x}Se Multilayer Heterostructure
研究了带隙匹配的ZnSe/ Zn_{1-x} Mn_{x} Se/ZnSe/ Zn_{1-x} Mn_{x} Se/ZnSe多层结构中的自旋极化输运.共振输运示出发生在不同的能量为不同的自旋由于分裂的自旋子带中的顺磁层。结果表明，在一定的磁场范围内，电流密度的极化方向发生逆转，极化峰向强磁场方向移动，增大了中心ZnSe层的宽度，而向相反方向移动，增大了顺磁层的宽度。这种反转在小尺寸系统中是有限的。在高磁场下，存在对电流密度的自旋向上分量的强抑制。预期这种极化反转可以作为选择性自旋过滤器装置的可能机制。
2008-01-18 cond-mat.mes-hall
Phonon-dominated energy transport in purely metallic heterostructures
我们使用超快X射线衍射来量化激光激发的纳米Au/Ni双层膜中的能量传输。Ni中的电子输运和有效的电子-声子耦合在几皮秒内将传导电子中的激光沉积能量转化为双层界面处热Ni和冷Au声子之间的强非平衡。随后的平衡动力学模型内的各种两个温度模型证实，对于金膜的热输运是占主导地位的声子，而不是传导电子，因为弱的电子-声子耦合在金。
2022-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic, optical and transport properties of van der Waals Transition-metal Dichalcogenides Heterostructures: A First-principle Study
二维过渡金属二硫属化物（TMD）MX $_2$（M = Mo，W; X= S，Se，Te）具有独特的性质和新颖的应用。在这项工作中，我们进行第一性原理计算的范德华（vdW）堆叠MX $_2$异质结构，系统地研究其电子，光学和输运性质。我们执行所谓的安德森规则分类的异质结构，提供了两种半导体材料的异质结构的能带图的建设方案。对于大多数MX $_2$异质结构，导带最大值（CBM）和价带最小值（VBM）位于两个独立的半导体中，形成II型能带结构，因此电子-空穴对在空间上分离。我们还发现在形成MX $_2$异质结构后，在$Γ$点处有很强的层间耦合，甚至导致间接带隙。而在$K$点附近的能带结构保持为独立的单分子层。讨论了MX $_2$异质结的载流子迁移率与弹性模量、有效质量和形变势常数的关系，并与单层MX $_2$的载流子迁移率进行了对比。
2018-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals stacked multilayer in-plane graphene/hexagonal boron nitride heterostructure: its interfacial thermal transport properties
结合垂直和平面二维（2D）异质结构开辟了使用2D原子层构建块创建前所未有的架构的可能性。这种混合异质结构的热输运性质，在纳米电子学中的各种应用的关键，但是，还没有得到彻底的探讨。本文通过弱范德华相互作用构建了两种多层共面石墨烯/六方氮化硼（Gr/h-BN）异质结构（即混合异质结构），并采用非平衡分子动力学（NEMD）模拟方法系统地研究了它们的界面热导率（ITC）对层数的依赖性.计算结果表明，两种结构的多层面内Gr/h-BN异质结构（MIGHHs）的ITC都随着层数n的增加而减小，并在n = 3时达到饱和。令人惊讶的是，我们发现MIGHH比单层面内Gr/h-BN异质结构更有利于界面热传输，这与通常认为Gr和h-BN的多层结构抑制声子传输的观点形成强烈对比。通过热通量、温度跃变、应力集中因子、声子振动谱重叠和声子参与比的分析，探讨了这些现象的物理机制。特别地，通过改变MIGHH的堆叠角度，由于热整流行为，可以获得更高的ITC。此外，我们发现，ITC在MIGHH可以很好地调节通过控制层之间的耦合强度。我们的研究结果对于理解多层面内Gr/h-BN异质结构的界面热输运行为具有重要意义，并有望在探索其新的物理和应用方面引起广泛的兴趣。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The effects of Mn concentration on spin-polarized transport through ZnSe/ZnMnSe/ZnSe heterostructures
研究了Mn浓度对具有单一顺磁层的稀磁半导体异质结构中弹道自旋极化输运的影响。利用实验数据拟合了零场导带偏移函数，发现自旋电流密度强烈依赖于Mn浓度。通过改变Mn浓度、顺磁层宽度和外加磁场，可以调节电子自旋极化和隧道磁阻的大小和符号。通过选择合适的Mn浓度和顺磁层宽度，输出电流的自旋极化度可以达到100%，器件可以用作自旋滤波器。
2006-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Particle-in-cell simulation of ultrafast hot-carrier transport in Fe/Au-heterostructures
我们描述了自旋极化热电子输运的理论方法，因为它发生后，由铁磁和正常金属形成的异质结构的超快光脉冲激发。我们制定了一个自旋相关的粒子在细胞模型，解决了玻尔兹曼方程的激发电子。它包括寿命和传输系数作为参数，可以从从头计算或实验，并可以很容易地扩展到多层系统。这种方法能够描述电子输运在弹道，超扩散和扩散制度，包括二次载流子的产生。我们将该模型应用于Fe/Au双层膜和Fe/Au/Fe自旋阀结构中的光激发载流子。我们获得微观洞察热电子输运动力学探测在最近的实验自旋阀。我们发现贡献的Fe/Au/Fe三层中诱导的退磁动力学，无论平行或反平行的Fe层的磁性排列。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge inhomogeneities and transport in semiconductor heterostructures with a manganese $δ$-layer
我们从实验和理论上研究了半导体异质结构中的无序，非线性屏蔽和磁性的影响，其中包含一个$δ$层的Mn，其中的载流子被限制在一个量子阱内，因此铁磁性和运输是二维（2D）和定性不同于他们的散装同行。在金属和绝缘结构中观察到的电阻异常可以解释为显著铁磁相关性的特征。绝缘样品是最有趣的，因为它们可以给我们提供有价值的见解铁磁性的机制，在这些异质结构。在低的载流子密度，我们展示了如何无序和非线性屏蔽的相互作用，可以导致在组织的二维传输通道中的载流子到由绝缘屏障分离的电荷滴。基于这样一个液滴图片，并包括磁关联的影响，我们分析了这组液滴的输运性质，将其与实验数据进行比较，发现模型计算和实验之间有很好的协议。我们的分析表明，在由Mn掺杂的2D异质结构$δ$的电阻的温度依赖性中观察到的峰或肩状特征明显低于居里温度$T_{C}$，这与三维情况不同，在三维情况下，它位于$T_{C}$之上并接近于该温度。我们还讨论了我们的描述的后果，为理解所研究的异质结构中的铁磁性的机制。
2010-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz frequency selective surfaces using heterostructures based on two-dimensional diffraction grating of single-walled carbon nanotubes
对于长度为1-50 nm的单壁碳纳米管（SWCNT），表面等离子体激元-极化激元（SPP）共振在太赫兹频率范围内，因此，SWCNT晶格可用于设计频率选择表面（FSS）。电磁波在二维周期性单壁碳纳米管晶格上衍射的数值模型可以用关于沿单壁碳纳米管的表面电流的二阶积分微分方程来描述。该方程可以用Bubnov-Galerkin方法求解。数值研究了自由表面结构在SPP谐振附近反射和透射电磁波的频率特性。它示出的谐振是在太赫兹范围内的较低频率的一部分。此外，我们估计一个单独的单壁碳纳米管的弛豫频率，并证明了适用性的Kubo公式的石墨烯导电性阵列的大小类似的单壁碳纳米管考虑中的条带。
2022-03-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tuning Electrical and Thermal Transport in AlGaN/GaN Heterostructures via Buffer Layer Engineering
在过去十年中，基于氮化镓（GAN）的宽带隙III-V材料系统的进展已经成为实现高功率和高频电子器件的主要驱动力。由于AlGaN/GAN界面处的高导电性二维电子气（2DEG）基于内置极化场（非掺杂）并且被限制在非常小的厚度，因此其载流子与其掺杂对应物相比表现出高得多的迁移率。在这项研究中，我们表明，这种异质结构的材料还提供了独特的能力，操纵电输运分开从热输运通过检查全悬浮AlGaN/GAN隔膜的不同GAN缓冲层厚度。值得注意的是，我们表明，$100$纳米薄GAN层可以大大阻碍热流而不电输运退化，并且在基于2DEG的异质结构中观察到热电优值（$\it zT$）的显著改善（~ $4$ x）。我们还观察到最先进的热电功率因子（$4-7\times$ $10^{-3}$ $\,Wm^{-1}K^{-2}$）在室温下）在该材料系统的2DEG。这种显着的调谐行为和热电增强，阐述了在这里第一次在基于极化的异质结构，是实现的，因为电子是在异质结构的界面，而声子的材料系统内。这些结果突出了在III-V族材料中使用2DEG用于片上热传感和能量收集的潜力。
2018-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sequential Edge-Epitaxy in 2D Lateral Heterostructures
二维异质结在高性能、低功耗的光电系统中显示出巨大的应用潜力。基于垂直堆叠的异质结构的pn结已经显示出作为隧穿晶体管、发光器件和光电探测器以及作为光电池的非常有前途的性能。虽然复杂的垂直异质结构是通过不同的二维材料的范德华堆叠来制造的，但在横向异质结构中原子级尖锐的多结是一项非常具有挑战性的任务，但却是商业应用开发的可行路线。先前报道的获得MoX 2-WX 2（X= S和/或Se）型单结横向异质结构的方法涉及单步或两步生长过程。然而，这些方法缺乏控制TMD域的横向宽度以及其组成的灵活性。在这里，我们报告了一个简单的，但可扩展的合成方法，用于制造横向多结异质结构的基础上的组合不同的TMD单层[MoX 2-WX 2（X2 = S2，Se 2或SSe）]。原子尖锐的横向结连续合成的固体前体，通过只改变反应气体环境中的水蒸气的存在。这允许选择性地控制水诱导的氧化、挥发以及因此特定金属氧化物蒸气的相对量，从而导致MoX 2或WX 2的选择性边缘外延生长。空间相关的光致发光和原子分辨率的图像证实了高结晶度的单层和不同的TMD域之间的无缝横向连接。这些发现可以扩展到其他2D材料家族，并为开发复杂和原子级薄的面内超晶格，器件和集成电路奠定了基础。
2017-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric Control of Magnetism and Transport in Oxide Heterostructures
磁性和传输是现代电子设备中的两个关键功能成分。在氧化物异质结构中，铁电性可以提供一种新的途径来控制这两个属性通过电操作，这是科学上有趣的和技术上重要的。本文简要介绍了这一快速发展的研究领域的最新进展。将涉及几个分主题。首先介绍了界面磁性的铁电极化调谐，包括磁化强度、易磁化轴、磁相以及交换偏压的调谐。其次，铁电极化的横向和隧道传输调谐将进行审查。
2014-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gate-Tunable Spin Transport and Giant Electroresistance in Ferromagnetic Graphene Vertical Heterostructures
我们研究自旋输运通过铁磁石墨烯垂直异质结构，其中夹层隧穿层是正常或铁电绝缘体。我们表明，自旋极化的隧穿电流是电子控制通过栅极电压。我们还证明了当铁磁石墨烯片的自旋组态相反时，狄拉克费米子的隧穿电流可以被禁止。因此，巨电阻可以通过使用本研究中提出的异质结构来开发。研究了温度对自旋输运和巨电阻比的影响。我们的研究发现了通过栅电极和偏置电极施加电场来控制垂直异质结中自旋输运性质的前景。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall
Ultrafast exciton transport in van der Waals heterostructures
本文针对范德华异质结中激子的超快非扩散传播现象，提出了一种基于波导模式形成及其辐射传输的替代激子传输模型。
2024-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Quantum confinement in perovskite oxide heterostructures: tight binding instead of nearly free electron picture
最近，在SrVO $_3$薄膜中实验观察到了$d$电子的轨道选择性量子阱态[K.吉松等例如，Science 333，319（2011）]和SrTiO $_3$表面[A. F.桑坦德-西罗公司例如，Nature 469，189（2011）]。目前，人们试图用近自由电子（NFE）模型来解释这些实验，这是一种广泛用于半导体异质结构和简单金属膜中离域电子的方法。我们表明，紧束缚（TB）模型更适合于描述更多本地化的$d$电子的异质结构。在本文中，我们从第一原理构建简单的TB模型的钙钛矿氧化物异质结构和表面。我们表明，TB模型提供了一个简单直观的物理图像和产量，已经只有两个参数，定量更可靠的结果，与实验一致。
2013-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unexpected Electron Transport Suppression in a Heterostructures Graphene MoS2 Multiple Field-Effect Transistor Architecture
我们展示了石墨烯-MoS 2架构集成多个场效应晶体管，我们独立地探测和关联的导电性能的范德华耦合石墨烯-MoS 2接触的MoS 2通道。器件的制造从高质量的单晶单层化学气相沉积生长和扫描拉曼和光致发光光谱的特点。将二硫化钼的跨导曲线与石墨烯接触条纹的电流-电压特性进行比较，揭示了对MoS 2曲线的n侧上的传输的显著抑制。基于从头算建模，该效应被理解为硫空位的捕获，这与直觉相反地取决于场效应，即使石墨烯接触层位于背栅和MoS 2沟道之间。
2022-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange and spin-orbit proximity driven topological and transport phenomena in twisted graphene/CrI$_3$ heterostructures
通过第一性原理和kp方法研究扭转石墨烯/CrI$_3$异质结构，推导低能有效哈密顿量并揭示伴随磁基态变化的拓扑相变，突显应变工程控制二维异质结构拓扑与磁相的潜力。
2025-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature nanoscale heat transport in a gadolinium iron garnet heterostructure probed by ultrafast x-ray diffraction
利用时间分辨X射线衍射技术研究了Pt/Gd 3Fe 5 O 12//Gd 3Ga 5 O 12金属/氧化物异质结的低温热输运性质。脉冲飞秒光信号在Pt层中产生快速的温度上升，随后热传输到Gd 3Fe 5 O 12（GdIG）薄膜和Gd 3Ga 5 O 12（GGG）衬底中。使用基于加速器的飞秒X射线源跟踪来自GdIG层的X射线衍射的时间依赖性。超快衍射测量探测GdIG（1 - 1 2）X射线反射在掠入射X射线衍射几何结构中的强度。的衍射X射线强度的变化与模型，包括热传输和GdIG晶格参数的温度依赖性的比较允许的Pt/GdIG和GdIG//GGG接口的热导率被确定。GdIG层的低温热膨胀性质的互补同步加速器X射线衍射研究提供了GdIG晶格参数的温度依赖性的精确校准。从时间分辨衍射研究确定的Pt/GdIG和GdIG//GGG接口的界面热导是相同的数量级的金属/氧化物和外延介电界面的先前报告。Pt/GdIG//GGG异质结构的热参数将有助于热传输器件和纳米结构的设计和实现。
2022-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton Transport under Periodic Potential in MoSe2/WSe2 Heterostructures
最近，实验证实了通过堆叠两个晶格失配的过渡金属二硫属化物（TMD）单层形成的异质结构中的莫尔超晶格导致受限激子态的预测形成。TMD异质结构中的这种周期性势起到扩散势垒的作用，其影响层间激子（电子和空穴在空间上集中在不同单层中）的能量传输和动力学。理解激子在这种条件下的输运对于建立作为下一代器件平台的材料系统是必不可少的。在这项工作中，我们实验量化的层间激子在六方氮化硼（hBN）封装，钼二硒钨/二硒化物（MoSe 2/WSe 2）异质结构中经历的扩散势垒通过研究激子输运在不同温度下。
2020-02-04 cond-mat.mes-hall
Electrical spin injection, transport, and detection in graphene-hexagonal boron nitride van der Waals heterostructures: progress and perspectives
目前石墨烯自旋电子学的研究致力于在石墨烯中实现长的自旋寿命以及有效的自旋注入和检测。在这篇文章中，我们回顾了六方氮化硼（hBN）是如何演变为一个关键的衬底，作为一个封装层，并作为一个隧道势垒的操纵和控制的自旋寿命和自旋注入/检测极化在石墨烯自旋阀设备。首先，我们概述了由于传统的SiO $_2$衬底在石墨烯中的自旋输运所面临的挑战，然后是基于hBN的石墨烯异质结构所取得的进展。然后，我们详细讨论了使用传统的氧化物隧道势垒自旋注入石墨烯的缺点和发展，然后介绍了最近的进展，在使用晶体单层/双层/三层hBN隧道势垒的改进的自旋注入和检测，这也可以促进两端自旋阀和汉勒测量，在室温下，是技术的重要性。一个特殊的情况下，偏置引起的自旋极化的剥离和化学气相沉积（CVD）生长的hBN隧道势垒的接触进行了讨论。此外，我们给出了我们对利用石墨烯-hBN异质结构在石墨烯自旋电子学的未来发展的看法。
2017-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of graphene nanoribbon heterostructures
我们研究了由扶手椅型石墨烯纳米带与有限长度的交叉点形成的异质结构的电子和输运性质。我们用紧束缚模型描述了系统，并基于实空间重整化技术计算了格林函数形式体系的态密度和电导。我们展示了界面态和束缚态在连续介质中的显现，它们与异质结构的几何形状有很强的依赖性。我们研究了外加微扰对交叉区边缘原子电导的影响。
2007-11-16 cond-mat.mes-hall
Edge states, transport and topological properties of heterostructures in the SSH model
本文讨论了不同拓扑材料的二元异质结构的拓扑和输运性质。利用Su-Schrieffer-Heeger模型和格林函数方法，我们计算和表征了这些异质结构的边缘态。我们研究的拓扑相位通过计算Zak相位的不变量，以建立相图。我们得到了一个分析结果，使我们能够找到一个一维的一般链和异质结的交叉带条件的拓扑相图。我们还计算了微分电导与非平衡格林函数技术显示边缘态的隧穿，并讨论了其可能的设计和实验应用。
2022-08-15 cond-mat.mes-hall
Non-Local Conductance Modulation by Molecules: STM of Substituted Styrene Heterostructures on H-Terminated Si(100)
用扫描隧道显微镜和从头算方法研究了硅衬底上由CF 3和OCH 3取代的苯乙烯分子组成的一维有机异质结构。偶极场的OCH 3-苯乙烯分子被发现，以提高通过附近的OCH 3-苯乙烯/CF 3-苯乙烯异质结的分子的导电。那些CF 3-苯乙烯抑制运输通过附近的硅。因此，取代基的选择和它们在主体分子上的连接位点提供了在分子尺度上差异调节分子和底物传输的手段。
2008-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of vertical heterostructures under light irradiation
双层异质结在光照射下的电子和输运性质是提高光电子器件功能的重要方面。我们从理论上研究了时间周期性外光场对双层石墨烯和双层异质结构输运性质的影响。利用非平衡格林函数方法研究了Landauer型组态中的体电子和输运性质。为了说明光照射下的双层接触的微分电导的行为，我们考虑双层石墨烯和石墨烯/六方氮化硼异质结构的紧束缚模型。非绝热驱动导致原始能带结构的边带和准能谱中的能隙的打开。在输运性质中，间隙开口表现为对微分电导的抑制。除了抑制外，如果光激发电子隧穿进入或离开Van~Hove奇点，外部光场会引起微分电导的增强。
2022-08-07 cond-mat.mes-hall
Long-Range Phonon Spin Transport in Ferromagnet-Nonmagnetic Insulator Heterostructures
研究了绝缘铁磁-非磁-铁磁异质结构中声子自旋输运。我们表明，自旋和声子之间的磁弹性相互作用导致非局域自旋转移磁铁之间。这种转移是由本地声子自旋电流介导的，并伴随着声子自旋积累。自旋电导依赖于非平凡的系统大小，并衰减超过毫米长度尺度的实际材料参数，远远超过磁振子自旋电流的衰减长度。
2020-03-18 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Disorder in High Mobility 2D Heterostructures and its Correlation to Electron Transport
高迁移率异质结构的表面形态检查和直流传输相关。检查的{ \it All}样品显示在[1 $\bar{1}$ 0]方向上存在线条的证据，粗糙度范围从小幅度特征到严重的各向异性脊。在这些样品中的运输是一致的，在样品中具有人工诱导的1D电荷调制。原生表面性质反映了影响2D电子传导的普遍的各向异性无序。重要的是，本机线是正交的条纹理论上提出解释高朗道级输运各向异性。
2000-07-26 cond-mat.mes-hall
Transport of indirect excitons and exciton mediated spin transport in a van der Waals heterostructure in magnetic fields
University of California San Diego（加州大学圣迭戈分校）
研究在磁场中MoSe₂/WSe₂异质结中间接激子与自旋输运的长程传输特性及其衰减距离与密度的关系。
2026-01-20 cond-mat.mes-hall
Robustness of topologically protected transport in graphene-boron nitride lateral heterostructures
以前，石墨烯纳米带设置在横向异质结构与六方氮化硼被预测支持拓扑保护状态在低能量。我们调查如何强大的这些国家的输运性质对晶格无序。我们发现，不耦合锯齿形石墨烯纳米管的两个谷的无序形式不影响在低偏压下的输运性质，这表明这些横向异质结构是非常有前途的候选芯片级导电互连。确实耦合两个谷的无序形式，例如石墨烯带中的空位，或石墨烯-六方氮化硼界面处扶手椅边缘的大量夹杂物，将对传输产生负面影响。然而，这些形式的紊乱在目前的实验中并不常见。
2016-09-06 cond-mat.mes-hall
Spin and valley filter based on two-dimensional WSe$_2$ heterostructures
在这项工作中，我们研究自旋和谷输运性质的WSe $_2$单层放置在铁磁绝缘体的顶部。我们感兴趣的是通过施加外部电势来控制系统的输运性质。为了获得自旋谷极化，我们考虑了一个单一的和一个双势垒结构的栅极电位。我们分析了这些极化输运性质的效率如何依赖于门电位强度和几何构型。此外，我们调查如何修改自旋和谷输运性质时，交流电位施加到系统。我们已经得到了一个可控的调制的自旋和谷极化的交流电位的强度和频率的函数，主要是在太赫兹范围内。这些结果验证了WSe $_2$的双量子阱结构作为候选物的提议，以在最佳几何参数范围内提供自旋和谷依赖性输运。
2021-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient transport kinetics of indirect excitons in van der Waals heterostructure
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
本文通过实验发现范德华异质结构中间接激子具有反常的高迁移率，表明在面内无序存在下仍可实现高效输运，与间接激子超流性预测一致。
2026-05-30 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Transport in Graphene/$h$-BN/Graphene Heterostructures: A Computational Study
基于Boltzmann电子输运理论，采用基于平面波方法的密度泛函理论计算的能带结构，对石墨烯（G）/六方氮化硼（BN）/G三明治异质结构的热电输运性质进行了第一性原理研究.对夹在石墨烯层之间的具有三种不同布置的三层、四层和五层BN层进行计算，以获得$T\sim 25-400$ K范围内的塞贝克系数和功率因数。利用分子动力学（MD）方法，在超大模拟单元下，计算了异质结的热导率（$K$），并最终得到了异质结的品质因数（$ZT$）。这些结果与最近报道的实验测量结果一致。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Demonstration of surface transport in a hybrid Bi2Se3/Bi2Te3 heterostructure
尽管对拓扑绝缘体（TI）的研究已经很多，但是对于TI/TI异质结构的系统实验仍然缺乏。我们生长了一个高品质的异质结构，含有单一的五元组层（QL）的Bi 2Se 3的Bi 2 Te 3的19个QLs，并比较其输运性质与20个QLs Bi 2Se 3和20个QLs Bi 2 Te 3。这三种薄膜都是通过分子束外延（MBE）在绝缘蓝宝石（0001）衬底上生长的。原位角分辨光电子能谱（ARPES）提供了直接的证据，表明1 QLs Bi 2Se 3/ 19 QLs Bi 2 Te 3异质结构的表面态与20 QLs Bi 2Se 3的表面态相似，而与20 QLs Bi 2 Te 3的表面态不同.在非原位传输测量中，观察到的线性磁阻（MR）和弱反局域化（WAL）的混合异质结构是类似的纯Bi 2Se 3膜，而不是Bi 2 Te 3膜。这表明，19个量子点Bi 2 Te 3的顶部上的单个Bi 2Se 3 QL层主导其传输特性。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall
Electronic structure and Magneto-transport in MoS$_2$/Phosphorene van der Waals heterostructure
在格林函数支持的密度泛函理论框架下，利用散射理论研究了含时自旋电流介导的自旋转移矩行为.在半导体模型MoS $_2$ /磷烯范德华异质结中揭示了量子磁输运特性。研究了自旋电流通道化异质层输运随磁化角旋转变化的动力学。据观察，随时间变化的自旋输运矩保持不变，无论磁化角方向。极化自旋电流是持久的外部磁场的潜在适用性对自旋电子学。
2019-06-17 cond-mat.mes-hall
Meissner Effect and Nonreciprocal Charge Transport in Non-Topological 1T-CrTe2/FeTe Heterostructures
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Rutgers University（罗格斯大学）；National High Magnetic Field Laboratory（国家高磁场实验室）
研究通过分子束外延生长1T-CrTe2层于FeTe层上，发现其具有约12K的临界温度超导性，并观察到迈斯纳效应及非 reciprocal 电荷输运行为，为磁控超导二极管效应提供了新平台。
2025-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic Transport and Thermopower in 2D and 3D Heterostructures--A Theory Perspective
在这篇综述中，我们讨论了界面和异质结对材料的电子和热电输运性质的影响。我们回顾了最近在理解二维（2D）材料中的电子输运方面的进展，从石墨烯到过渡金属二硫属化物（TMD），它们的同质结（晶界），横向异质结（如石墨烯/MoS $_2$横向界面）和垂直范德华（vdW）异质结构。我们还回顾了二维异质结的热电性能的工作，以及它们在创建设备，如共振隧穿二极管（RTD）的应用。最后，我们把我们的重点放在三维（3D）异质结构的工作。虽然输运在3D异质结构已经研究了几十年，在这里，我们回顾了最近的进展，理论和模拟的量子效应通过维格纳和非平衡格林函数（NEGF）的方法对运输。这些模拟技术已成功地应用于了解异质结对热电性能的影响，在能量收集和电子共振隧穿中的应用，在RTD中的应用。我们的结论是，已经取得了巨大的进展，在模拟和实验的目标，了解运输异质结构，这一进展将很快被parlayed到改进的能量转换器和量子纳米电子器件。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall
Transport suppression in heterostructures driven by an ac gate voltage
我们探讨的可能性，诱导在异质结构驱动的交流栅电压的相干电流抑制最近发现的纳米导体在振荡领域。电流的破坏与输运电压无关，但可以通过驱动幅度和频率来控制。在紧束缚近似下，我们得到了平均电流的分析结果，在驱动的存在。这些结果进行了比较，对一个精确的数值处理的基础上的传输矩阵的方法。
2006-02-02 cond-mat.mes-hall
Green's function formalism for spin transport in metal-insulator-metal heterostructures
我们开发了一个格林函数形式主义的自旋输运通过异质结构，包含金属铅和绝缘铁磁体。虽然这种形式主义原则上允许包含各种磁相互作用，我们专注于吉尔伯特阻尼。作为一个应用，我们考虑弹道自旋输运的交换磁振子在金属-绝缘体-金属异质结与无障碍。对于前一种情况，我们表明，无序和吉尔伯特阻尼之间的相互作用导致自旋电流波动。对于无无序的情况，我们得到了自旋电流随铁磁体厚度的变化关系。此外，我们表明，格林函数形式主义的结果同意在清洁和连续极限与线性化随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程。发展的格林函数形式主义是一个自然的出发点，在异质结构中，包含正常的金属和磁性绝缘体的磁振子输运的数值研究。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall
Evidence of magnetoelectronic electromagnon mediated transport in flexoelectronic heterostructures
本文在自支撑简并掺杂p-Si基异质结构中实验证实了磁电子电磁振子的存在，揭示了其介导的长距离自旋输运、磁手性各向异性和非均匀磁电子多铁性效应，为室温固态量子效应研究提供了新途径。
2023-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically and Magnetically Tunable Charge-Density-Wave Transport in Quasi-2D h-BN/1T-TaS2 Thin-Film Heterostructures
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of Georgia（佐治亚大学）
研究通过电和磁场调控二维h-BN/1T-TaS2薄膜异质结构中的电荷密度波输运，发现电场可使脱 pin 阈值非单调变化，磁场可提高域脱 pin 阈值并驱动相变，揭示了电荷密度波域动态机制。
2026-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bloch-Grüneisen nonlinearity of electron transport in GaAs/AlGaAs heterostructures
本文报道了GaAs/AlGaAs异质结中二维电子气的非线性输运测量。在施加直流电时，低温微分电阻率获得正校正，其表现出明显的最大值，随后是平台。随着温度的升高，非线性减小并消失。这些观测结果可以理解为，当电子被直流电加热时，从布洛赫-格吕奈森状态到准弹性散射状态的交叉。考虑电子与声学声子相互作用的计算为我们的实验结果提供了合理的描述。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
de Gennes-Saint-James resonant transport in Nb/GaAs/AlGaAs heterostructures
用分子束外延技术在GaAs衬底上生长了混合超导体-半导体异质结，研究了这种异质结的共振输运特性。这种异质结构实现了de Gennes和Saint-James在1963年提出的模型系统[P.G. de Gennes和D.圣詹姆斯物理学快报{ \bf 4}，151（1963）]。在低温下，一个单一的显着的共振峰叠加到特征Andreev主导的子间隙电导。在量子输运的随机矩阵理论中成功地分析了所观察到的磁输运性质，并通过直接求解Bogoliubov-de Gennes方程来包括弹道效应。
2001-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Plasmonically enhanced spectrally selective narrowband MWIR and LWIR light detection based on hybrid nanopatterned graphene and phase changing vanadium oxide heterostructure operating close to room temperature
我们提出了一个超灵敏中红外（中红外）光电探测器的模型，该光电探测器工作在中波长红外（MWIR）和长波红外（LWIR）域，由纳米图案化石墨烯（NPG）和二氧化钒制成的混合异质结构组成（VO $_2$），其表现出$R\sim 10^4$ V/W的大响应度，超过$D^*\sim 10^{10}$ J的探测率，以及通过利用薄VO $_2$膜的相变，在接近室温的噪声等效功率$\mathrm{NEP}\sim 100$ fW/ $\sqrt{\rm Hz}$方面的灵敏度。我们提出的光电探测器可以达到近100%的吸收单层石墨烯由于局部表面等离子体（LSP）周围的图案化的圆孔。纳米图案的几何形状和静电栅极电势可用于在3和12 $μ$ m之间调节中IR区域中的吸收峰。在通过NPG片的光子吸收和由此产生的VO $_2$从绝缘相到金属相的相变之后，所施加的偏置电压$V_b$触发通过VO $_2$片的电流，该电流可以在约1 ms内被电子地检测到，比当前VO $_2$测辐射热计的检测时间短。我们设想的中红外光电探测器达到低温冷却碲镉汞光电探测器的探测率和灵敏度大于VO $_2$微测辐射热计，同时接近室温工作。
2021-03-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Far Infrared Edge Photoresponse and Persistent Edge Transport in an Inverted InAs/GaSb Heterostructure
研究了具有反转能带结构的InAs/GaSb双量子阱的直流输运和远红外光响应。DC输运系统地取决于DC偏置配置和操作温度。令人惊讶的是，它揭示了强大的边缘传导，尽管普遍的散装运输在我们的设备的宏观尺寸。在180 GHz的远红外线斜入射照明下，我们测量到了很强的光伏响应。我们的结论是量子自旋霍尔边缘输运产生所观察到的横向光伏。总的来说，我们的实验结果支持一个假设，即光响应所产生的直接耦合的入射辐射场的边缘状态。
2016-05-09 cond-mat.mes-hall
Long-range quantum transport of indirect excitons in van der Waals heterostructure
空间间接激子（IX）（也称为层间激子）的长寿命使得长距离IX传播成为可能。由原子级薄的过渡金属二硫属化物（TMD）层组成的范德华异质结构提供了实现具有高结合能的激子的机会，并为实现激子量子现象和激子器件提供了材料平台。深入研究了在TMD异质结构中IXs的传播。然而，尽管长IX寿命，数量级长于空间直接激子（DX）的寿命，一个相对短的距离IX传播与$1/e$衰减距离$d_{1/e}$几个$μ$ m的TMD异质结构的研究中报道。IX传播的短范围源自面内势，其使激子局域化并抑制激子输运。特别是，在TMD异质结构中预测的显著的面内莫尔电位可以对IX传播造成障碍。在这项工作中，我们实现了在MoSe $_2$ /WSe $_2$异质结的宏观长程IX传播与$d_{1/e}$达到$\sim 100$ $μ$ m。IX传播的强烈增强是利用异质结构中的DXs共振的光激发实现的。IX传播的强烈增强源于IX本地化和散射的抑制，并在量子制度中观察到。
2022-06-03 cond-mat.mes-hall
High-mobility spin transport mediated by indirect excitons in a van der Waals heterostructure
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
本研究针对范德华异质结构中间接激子介导的自旋输运展开研究，提出该机制可实现达10^5 cm^2/(eV·s)的高自旋迁移率，比TMD材料标准扩散自旋传输高数个数量级，为高迁移率自旋输运提供新途径。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall
Transversal transport and topological properties of binary heterostructures of topological insulators
该研究针对拓扑材料二元异质结，通过调控层状排布优化边缘态电导，结合一维模型与格林函数方法表征边缘态、计算拓扑不变量构建相图，还得到相界解析结果并验证了边缘态隧穿的微分电导特性。
2023-06-14 cond-mat.mes-hall
Josephson Junctions Via Anodization of Epitaxial Al on an InAs Heterostructure
我们结合电子束光刻和掩模阳极氧化的外延铝，以确定隧道结通过选择性氧化，减轻需要湿蚀刻处理或直接沉积的介电材料。应用这种技术来定义约瑟夫森结在邻近诱导超导Al-InAs异质结构，我们观察到多个Andreev反射在传输实验中，表示一个高品质的结。我们进一步比较通过湿法蚀刻和阳极氧化定义的霍尔酒吧的流动性和密度。这些结果可能会发现实用的新的制造方法，以结为基础的量子位平台。
2021-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electrical control of hybrid exciton transport in a van der Waals heterostructure
本研究通过垂直电场调控范德华异质结构中激子的层杂化与多体相互作用，揭示了不同杂化程度激子的偶极依赖输运特性，为激子器件和新兴物质态研究提供支撑。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Spin-orbit torque in 3D topological insulator-ferromagnet heterostructure: crossover between bulk and surface transport
利用线性响应理论研究了由铁磁体沉积在三维拓扑绝缘体上构成的异质结构中电流驱动的自旋轨道矩。我们开发了一个紧束缚模型的异质结构，采用最小的界面杂交方案，促进诱导磁交换的拓扑表面状态，以及诱导Rashba样的自旋轨道耦合的铁磁体。因此，我们的模型考虑了自旋霍尔效应从体状态连同反向自旋电流和磁电效应在界面上平等的立足点。通过改变整个能带结构的输运能，我们发现了一个从表面为主的体为主的运输制度的交叉。我们表明，自旋密度分布和自旋轨道力矩的性质在这两个制度有很大不同。我们的研究结果，这与实验观察比较有利，表明最近报道的大阻尼扭矩更可能归因于界面磁电效应，而自旋霍尔扭矩仍然很小，即使在体占主导地位的制度。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall
Electrostatically defined Quantum Dots in a Si/SiGe Heterostructure
提出了一种在分子束外延Si/SiGe异质结中实现的静电限定的少电子双量子点。传输和电荷光谱与一个额外的量子点以及脉冲门测量证明。我们讨论了硅基异质结构的技术挑战，以及大有效电子质量对双量子点的输运性质和可调谐性的影响。电荷噪声，这可能是由于应变工程本质上诱导被证明不会影响我们的设备作为一个自旋量子比特的稳定操作。我们的研究结果保证了在Si/SiGe异质结构中静电限定的量子点适用于量子信息处理。
2010-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
