Three-terminal graphene single-electron transistor fabricated using feedback-controlled electroburning
本文报道了一种采用反馈控制电烧法制备的单层石墨烯三端单电子晶体管（SET）的室温库仑阻塞效应。侧栅电极和石墨烯量子点之间的小间隔导致与针对背栅电极发现的值相比大多达3倍的栅极耦合。这允许使用约1V的小侧栅极电压在导电和库仑阻挡状态之间进行有效调谐。该技术可能在未来用于制造基于石墨烯的室温单电子晶体管或具有增强的栅极耦合的三端单分子晶体管。
2015-09-22 cond-mat.mes-hall
Generation of fully spin-polarized currents in three-terminal graphene-based transistors
我们提出了三端自旋器件与石墨烯纳米带（终端）和石墨烯片（通道），以产生一个高度自旋极化的电流没有外部磁场或铁磁电极。平均场近似下的Hubbard排斥作用起着将源极端处的非极化电流分离为漏极端处的自旋极化电流的主要作用。它示出，通过调制的漏极电压之一，完全自旋极化电流可以产生在另一个漏极端子。此外，沟道的几何形状和边缘原子的布置对三端结中的自旋电流的效率具有显著影响，所述三端结可用于生成基于石墨烯的自旋晶体管。
2015-10-17 cond-mat.mes-hall
Three-terminal normal-superconductor junction as thermal transistor
我们提出了一种基于三端正常超导（NS）结与超导终端作为基地的热晶体管。热放大的出现是由于NS二极管的负微分热导（NDTC）效应，其中正常侧保持较高的温度。超导能隙的温度依赖性是造成非直接转矩的原因。通过控制量子点能级及其与终端的耦合强度，可以实现巨大的热放大因子。该装置提供了一种替代的热放大系数调谐方案，并可能在低温应用中找到用途。
2019-01-01 cond-mat.mes-hall
Single-electron transistor effect in a two-terminal structure
单电子晶体管效应的特性使得即使在完全没有栅电极的结构中也可以观察到这种效应。所提出的方法可用于具有限制在隧道势垒之间的极小中心岛（如纳米尺寸的量子点或用隧道显微镜探测的大分子）的结构中的充电效应的实验研究，其中不可能提供用于控制隧道电流的栅电极。
1997-11-28 cond-mat.mes-hall
Bipolar Charge Plasma Transistor: A Novel Three Terminal Device
利用二维模拟探索了一种独特的形成横向双极电荷等离子体晶体管（BCPT）的方法。采用不同的金属功函数电极在未掺杂的SOI上诱导n型和p型电荷等离子体层，形成横向NPN晶体管的发射极、基极和集电极区。该器件的电特性进行了模拟，并与传统掺杂的横向双极结型晶体管具有相同的尺寸进行了比较。我们的模拟结果表明，BCPT的概念将帮助我们实现一个优越的双极晶体管的高电流增益相比，传统的BJT。这种BCPT概念适用于克服掺杂问题，如掺杂剂激活和高热预算，这是超薄SOI结构中的严重问题。
2012-03-26 cond-mat.mes-hall
Scattering theory of the Johnson spin transistor
本文讨论了一个简单的半经典散射理论，它是在一个多终端公式中描述自旋相关输运的，特别注意Johnson的四终端器件，称为自旋晶体管
1999-06-30 cond-mat.mes-hall
Quantum-interference-controlled three-terminal molecular transistors based on a single ring-shaped-molecule connected to graphene nanoribbon electrodes
我们研究了全碳氢分子晶体管，其中锯齿形石墨烯纳米带扮演着连接到环形18-轮烯分子的三个金属电极的角色。使用非平衡格林函数形式主义结合密度泛函理论，最近扩展到多终端设备，我们表明，拟议的纳米结构呈现指数小传输时，源极和漏极连接在一个配置，确保相消干涉的电子路径周围的环。第三个电极，作为一个附加的无限阻抗电压探针或作为一个“空气桥”的顶栅覆盖一半的分子环，引入移相，使晶体管进入“开”状态，其传输在后一种情况下接近一个单一的传导通道设备的最大极限。通过后一种器件的电流也可以通过施加栅极电压来控制在远离平衡状态。
2010-12-01 cond-mat.mes-hall
Fabrication of Nano-Gapped Single-Electron Transistors for Transport Studies of Individual Single-Molecule Magnets
为了研究单分子磁体的电子输运特性，研制了三端单电子晶体管器件。通过多层光学和电子束光刻对器件进行图案化。电迁移引起的纳米线断裂可靠地产生1-3 nm的间隙，SMM可以位于间隙之间。通过一个单一的Mn 12（3-噻吩羧酸）的电导显示库仑阻塞效应与几个激发在+/- 40 meV。
2007-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge transport through image charged stabilized states in a single molecule single electron transistor device
本文对一种新的分子电荷输运机制进行了详细的理论描述，该机制适用于固体器件中两个宏观电极之间的单分子电荷输运。电子和静电相互作用的Hubbard型模型表明，金属电极的紧密接近可以允许电子从电极直接隧穿到分子上的非常局部的图像电荷稳定状态。由于这种机制，可以在通常不允许分子HOMO-LUMO间隙被横向的能量尺度内访问异常大量的氧化还原态。通过合理的参数设置，可以获得与最近的实验值的良好拟合。理论模型还被用来搜索这种效果的物理边界，它被发现，一个相当狭窄的几何空间是可用于新的机制是有效的：在特定的情况下，oligophenylenevinylene分子最近在这样的设备中探索的几个原子在终端苯环需要在范德华距离的电极，以使该机制是有效的。该模型预测，化学吸附的终端苯环太金电极将阻碍图像电荷效应非常显着，因为分子被推离电极的共价巯基-金键。
2005-03-21 cond-mat.mes-hall
Intrinsic carrier mobility of multi-layered MoS$_2$ field-effect transistors on SiO$_2$
通过制备和表征四端结构的多层MoS $_2$基场效应晶体管（FET），我们证明了由于接触处的肖特基势垒，两端结构倾向于低估载流子迁移率$μ$。对于背栅双端配置，我们观察到高达125 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$的迁移率，其显著小于当使用四端配置时从相同器件提取的306.5 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$。这表明在SiO $_2$上的MoS $_2$的本征迁移率明显大于先前报道的值，并提供了一种定量方法来评估通过接触的电荷传输。
2013-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Room temperature two terminal tunnel magnetoresistance in lateral graphene transistor
我们研究了纯自旋和自旋极化电流的行为，测量与四探针非本地和两个探针本地配置到室温和外部栅极电压下的横向石墨烯晶体管，使用标准的大规模微制造工艺生产。直接和通过Hanle效应测量的沟道中原始石墨烯的高自旋扩散长度，以及器件架构中存在的电极电阻面积之间的关系的调整，使我们能够在室温下观察局部隧道磁阻，这是这种类型器件的新发现。结果还表明，虽然纯自旋电流对温度变化不太敏感，但由于Rashba效应和费米能级位移引起的载流子迁移率变化的结合，通过外部电压进行的自旋极化电流切换更有效
2021-11-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Mesoscopic Physics and Nanoelectronics
重新考察了电子在某些模型量子系统中的输运性质。给出了一个简单的紧束缚框架来描述系统，其中所有的数值计算都是使用格林函数形式主义。首先，我们展示了四种不同的多环烃分子，即苯，萘，蒽和并四苯的电子输运。据观察，通过这些分子导线的电子传导是高度敏感的分子-电极耦合强度和量子干涉的电子波通过不同分支的分子环。我们的研究预测，要设计一个分子电子器件，除了分子本身，分子耦合和分子与电极的界面几何形状是非常重要的。其次，基于Aharonov-Bohm效应的概念，我们对利用简单介观环设计经典逻辑门进行了深入的研究。单个介观环或两个这样的环被用于建立逻辑运算，其中关键控制参数是由环穿过的磁通量。这一分析结果对制作中纳米级逻辑门具有一定的参考价值。最后，我们使用Landauer-Büttiker形式主义解决了通过单个苯分子的多终端量子输运。非常有趣的是，我们看到三端苯分子可以作为电子晶体管工作，并且这种现象通过电流-电压特性得到了证明。所有这些电子输运的基本特征可以为研究电子在多终端量子系统中的传导提供一个基本的理论框架。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall
Three-terminal devices to examine single molecule conductance switching
我们报告的单分子晶体管器件的电子输运测量，将联吡啶-二硝基低聚亚苯基-亚乙炔基二硫醇（BPDN-DT），一个已知的分子表现出电导切换在其他测量配置。我们观察到滞后电导开关在8%的设备与可测量的电流，并发现，开关特性对栅极电压的依赖性是罕见的相比，其他单分子晶体管器件。这表明极化子的形成不太可能是这些器件中开关的原因。我们讨论这一点和替代开关机制。
2006-07-14 cond-mat.mes-hall
Can we build a transistor using vacancy-induced bound states in a topological insulator
本研究提出基于拓扑绝缘体空位诱导边缘态的原子级FET方案，通过调控空位位置和栅电场实现通道开关，经Haldane模型与DFT验证，为原子级电子器件提供了新思路。
2025-04-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
All-thermal transistor based on stochastic switching
波动是强烈的介观系统，必须考虑到运输的描述。我们表明，它们甚至可以被用作一个系统作为一个设备的操作资源。我们利用单电子隧穿的物理原理，提出了一种作为热晶体管工作的二分器件。双端导体中的电荷和热流可以通过来自电容耦合的第三端的热波动来选通。门系统可以充当开关，既不向导体注入电荷也不注入能量，从而实现巨大的放大系数。可以利用隧穿电子的非热性质来操作器件而没有能量消耗。
2017-06-01 cond-mat.mes-hall
Spin transistor action from Onsager reciprocity and SU(2) gauge theory
我们构造了一个局域规范变换来说明，在封闭系统中，一个一般的弱非均匀SU（2）自旋轨道哈密顿量如何在相反的磁场中减少到两个U（1）哈密顿量，以自旋轨道强度的领先顺序。使用Onsager关系，我们进一步展示了所产生的自旋电导如何在两个终端设置中消失，以及它是如何通过弱打破时间反演对称性或打开额外的传输终端来打开的。我们数值检查我们的理论介观腔以及Aharonov-Bohm环。
2012-01-02 cond-mat.mes-hall
Electric modulation of the Fermi arc spin transport via three-terminal configuration in the topological semimetal nanowires
自旋动量锁定是拓扑表面态的一个重要特征，在自旋电子学中起着重要的作用。非磁性系统中自旋动量锁定保护下的电流诱导自旋极化的电学探测为自旋电子学的发展提供了一个新的平台，而以前的研究大多是基于磁性材料。本文采用三端几何结构研究了Dirac半金属Cd_3As_2的自旋输运测量，观察到了高阻态和低阻态的磁滞回线信号。通过反转电流方向来反转滞后，这说明了Cd 3As 2的自旋-动量锁定特征。此外，我们通过三端结构对费米弧的电调制实现了自旋信号的通断状态，这使得Cd 3As 2在自旋场效应晶体管中具有很大的潜力。
2022-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron Transport Through Molecules: Gate Induced Polarization and Potential Shift
我们分析了一个门对分子电导的影响，分别评估门诱导极化和相对于铅的分子的电位移动。计算采用从头算密度泛函理论结合格林函数方法的电子输运。一般来说，我们研究了几个系统：（1）夹在Al电极之间的C或Al原子链，（2）Au引线之间的苯分子，以及（3）（9，0）和（5，5）碳纳米管。我们发现，由于屏蔽，极化效应很小，而电位漂移的影响是显着的，提供了一个机制，单分子晶体管。
2004-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dzyaloshinskii-Moriya interaction in transport through single molecule transistors
Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的结果表明，在一个单分子晶体管的自旋倾斜。我们预测的非线性传输签名的自旋轨道耦合的分子二聚体的一般情况下，这种效果。使用主方程计算的电导，并发现表现出非平凡的依赖于外部磁场的大小和方向。我们展示了如何三端传输测量允许确定的耦合矢量特征的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。特别是，我们展示了它的方向，定义分子内的自旋手性，可以探测铁磁电极。
2009-11-03 cond-mat.mes-hall
Theoretical evaluation of [V$^{IV}$(α-C$_3$S$_5$)]${^2-}$ as nuclear-spin sensitive single-molecule spin transistor
在分子纳米自旋电子学在量子计算中的直接应用中，单分子自旋晶体管可以用来测量和控制核自旋量子比特。当电子自旋反转其极化时，电导发生跳跃，这发生在能级之间的所谓反交叉，而这又只发生在由核自旋状态决定的特定磁场中。到目前为止，这一过程仅用于铽（III）双（酞菁）配合物。在这里，我们从理论上探讨了一个高度稳定的分子自旋量子比特，钒三-二硫醇盐配合物[V $^{IV}$（α-C $_3$ S $_5$）] ${^2-}$是否有类似的行为。我们考虑这种分子夹在一个两端器件中，并确定了自旋相关的电导。我们验证了在最小偏置电压下的传输通道不与所占据的自旋轨道重叠，这表明自旋态可以在传导机制中存活。我们估计了一些物理参数来指导实验，并通过将其应用于两个化学相关的钒配合物来验证理论方法的鲁棒性。
2017-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Josephson-Majorana cycle in topological single-electron hybrid transistors
通过与正常电极和超导电极接触的小拓扑超导岛的电荷传输通过一个循环发生，该循环涉及库珀对的相干振荡和通过马约拉纳束缚态隧穿进入/离开正常电极，即约瑟夫森-马约拉纳循环。我们通过研究超导体-拓扑超导体-正常金属单电子晶体管的电流-电压特性来说明这一机制。在低偏压和温度下，约瑟夫森-马约拉纳循环是主要的传输机制。我们讨论了一个三端的配置，其中的马约拉纳束缚态的非局部字符是紧急的。
2013-07-24 cond-mat.mes-hall
Electric-field control of interfering transport pathways in a single-molecule anthraquinone transistor
应当理解，分子共轭在通过单分子结的电荷传输中起重要作用。在这里，我们研究电子输运通过蒽醌基单分子三端器件。通过使用由栅电极诱导的电场，分子被还原，导致非谐振微分电导增加十倍。理论计算将微分电导的变化与还原诱导的共轭变化联系起来，从而解除了运输途径的相消干涉。
2015-07-31 cond-mat.mes-hall
Unveiling the impact of the bias-dependent charge neutrality point on graphene-based multi-transistor applications
石墨烯场效应晶体管（GFET）的狄拉克电压代表在沟道中设置电荷中性条件的栅极偏置，从而导致最小电导率。控制其对终端偏置的依赖性是基于多个GFET的射频应用的设计和优化的关键。然而，以前对单个器件进行的这种依赖性的分析可能会导致混淆，如果没有正确理解，可能会导致电路设计性能不佳。狄拉克点位移（DPS）的控制对于基于石墨烯的差分电路拓扑的部署特别重要，其中保持电平衡分支之间的严格对称性对于利用这种拓扑的优点至关重要。本说明阐明了终端偏置对实际器件中DPS的影响，并设置了严格的方法来控制它，以便最终优化和利用基于GFET的射频应用的性能。
2021-05-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Magnetic topological transistor exploiting layer-selective transport
提出了一种基于MnBi $_{2}$ Te $_{4}$的磁拓扑晶体管，通过改变两端结内相邻电场的相对方向（平行与反平行），可以很容易地实现导通状态（量子化电导）和截止状态（零电导）的切换.我们解释说，拟议的磁性拓扑晶体管依赖于一种新的机制，由于拓扑结构，磁性，和层的自由度在MnBi $_{2}$ Te $_{4}$的相互作用。它的性能主要取决于薄膜的厚度和磁序的类型。我们表明，“开”和“关”状态的晶体管是强大的，对无序由于拓扑性质的表面状态。我们的工作为基于拓扑范德华反铁磁体MnBi $_{2}$ Te $_{4}$的层选择输运的应用开辟了一条途径。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Laser controlled molecular switches and transistors
我们研究了通过弱耦合的单分子来控制光电流的可能性。一个主方程的方法通过一个分子的运输相结合的Floquet理论的时间依赖性的分子。这产生了一个有效的数值方法来评估的电流通过时间依赖性的纳米结构中存在的一个有限的外部电压。我们提出了在适当调节激光场驱动的二端和三端分子电子器件中的可调谐光电流开关，即一类新型的分子晶体管。
2002-05-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Independently switchable atomic quantum transistors by reversible contact reconstruction
迄今为止，可主动切换的原子级器件（特别是晶体管）的受控制造仍然难以捉摸。在这里，我们解释了一个原子级的三端设备的操作通过一个新的开关机制的电，自稳定重建的电极接触在原子水平：虽然该设备是由电化学沉积制造，它完全操作的基础上的机械效应的固液界面。我们在实验和原子模拟中分析了机械和热稳定的金属结，预定义的量子化电导为1- 5G_0。结构和电导特性的原子模型阐明了作为设备的基本机制的双电极重构。两个晶体管在低电压下的独立室温操作展示了原子尺度上量子电子学和逻辑学的有趣前景。
2009-04-06 cond-mat.mes-hall
Gating of a molecular transistor: Electrostatic and Conformational
我们得出一个一般的结果，可用于评估和比较不同的场效应机制的分子晶体管，静电和构象的双极性。在没有隧穿的情况下，静电分量导致众所周知的热极限。我们发现，在标准的三端几何结构中，在没有强的电子-声子耦合的情况下，只有当分子的偶极矩μ与氧化物的厚度相当时，构象组分才能导致显著的优势。令人惊讶的是，这一结论与所涉及的构象模式的“柔软度”或其他几何因素无关。详细的数值计算结果为具体的例子，以支持分析结果。
2004-03-11 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium spectral functions from multi-terminal steady-state density functional theory
多终端传输设置允许实现更复杂的测量和功能（例如，晶体管）的纳米级系统比简单的两个终端的安排。在这里的稳态密度泛函形式主义（i-DFT）的描述通过纳米级的路口与任意数量的引线的运输开发。在一个三端设置和在理想的STM限制，其中一个电极（“STM尖端”）是有效地从结去耦，形式允许提取其非平衡光谱函数（在任意温度下），而偏置施加在其他两个电极之间。多端i-DFT被证明是能够描述的分裂的近藤共振在安德森杂质中的存在下，施加的偏置电压，预测的数值精确的多体方法。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall
Gate control of magnon spin transport in unconventional magnon transistors based on the van der Waals antiferromagnet CrPS4
本研究针对磁子自旋电子器件的磁子输运调制需求，基于范德华反铁磁体CrPS4设计了双端（同一接触兼注入器和门）和三端（门在输运通道外）非常规磁子输运器件，实现了无相干磁子扩散输运调制，电、热生成磁子输运调制效率分别达25%/mA和16%/mA。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall
Manipulation of organic polyradicals in a single-molecule transistor
在一个单一的OPE5为基础的分子的自旋态的共隧穿光谱的启发，我们调查的前景，纯有机分子的磁性电控制接触在一个三端几何。使用栅电极，分子在三种不同的氧化还原状态之间可逆地切换，磁谱揭示了分子上的铁磁和反铁磁交换耦合。这些观察结果被证明是由一个有效的低能量海森堡模型，我们证实微观的一个简单的价键描述的分子。这些初步研究结果表明，一个有趣的路线走向功能化的全有机分子磁性。
2012-12-15 cond-mat.mes-hall
Measuring the phonon-assisted spectral function by using a non-quilibrium three-terminal single-molecular device
对三端单分子晶体管（SMT）的电子输运进行了理论研究。我们发现，第三和弱耦合终端的微分电导与其电压匹配以及与能量的谱函数时，满足一定的条件。特别地，即使对于声子辅助的侧峰的复杂结构，也保持这种优异的匹配。因此，该装置提供了一种实验方法来详细探索声子辅助谱函数的形状。此外，我们还讨论了完美匹配的条件。结果表明，在低温下，匹配生存的偏压和能级的SMT无关。然而，在高温下，匹配被破坏。
2007-11-30 cond-mat.mes-hall
Thermal transistor and thermometer based on Coulomb-coupled conductors
我们研究了一个由单能级量子点电容耦合到量子点接触的三端结构。点接触连接到源极和漏极储存器，而量子点耦合到单个基极储存器。这种设置已被用来实现一个非侵入性的，纳米级温度计的浴水库通过检测量子点接触的电流。在这里，我们证明了该设备也可以作为一个热晶体管，其中通过量子点接触的平均（充电和热量）电流是通过控制的基础水库的温度。我们的特点，这种设备的性能作为一个晶体管和温度计，并推导出最大限度地提高各自的灵敏度的工作条件。本文的分析对于纳米尺度下的电荷流和热流的控制以及高精度的温度测量是有用的。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Brownian thermal transistors and refrigerators in mesoscopic systems
涨落在介观系统中是重要的，在理解量子输运中特别重要。在这里，我们表明，波动可以被认为是开放量子系统作为功能设备的操作的资源。在高斯涨落框架下，推导了热晶体管放大因子和制冷机效率的统计表达式。随机热晶体管的统计特性和冷却加热效率揭示在线性响应制度。我们阐明了介观系统中非弹性过程对热输运的独特作用。我们进一步表明，弹性和非弹性过程导致不同的边界的基础上的线性输运系数，建立一个通用的理论框架介观热输运，它对待电子和玻色子集体激发在一个平等的立足点的方式。基本的物理学是用一个双量子点三端系统来具体说明的，尽管该理论适用于更一般的系统。
2020-07-02 cond-mat.mes-hall
Transport signature of pseudo-Jahn-Teller dynamics in a single-molecule transistor
我们计算了通过分子二聚体的电子输运，其中过量的电子在等效单体上离域，这可以局部扭曲。在这个系统中，玻恩-奥本海默近似被打破，导致机械和电子运动的量子纠缠。我们发现，伪Jahn-Teller（pJT）动力学的分子引起的电导峰，表明这种违反。它们的大小、符号和位置急剧地依赖于分子的机电性质，这可以在最近开发的具有机械控制的三端结中变化。预测的效果关键取决于过量电子的分子内离域的程度，该参数在物理化学中也具有根本的重要性。
2009-03-11 cond-mat.mes-hall
Quantum thermal transistor in superconducting circuits
基于电流的逻辑设备在现代社会中无处不在。然而，数字逻辑确实具有一些缺点，诸如相对高的功耗。因此，寻求替代手段来构建可以作为独立设备工作或与更传统的电子电路结合工作的逻辑电路是非常有意义的。一个前景广阔的方向是将热流用于逻辑元件。在本文中，我们讨论了最近的量子热晶体管的抽象建议，并提供了一个具体的设计这样的设备使用超导电路。使用电路量子电动力学Jaynes-Cummings模型，我们提出了一种三端器件，它允许从源极到漏极的热传递，这取决于耦合在栅极调制器的浴槽的温度，并表明它提供了类似于传统半导体晶体管的特性。
2020-05-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electric control of a $\{Fe_4\}$ single-molecule magnet in a single-electron transistor
使用第一性原理方法，我们从理论上研究了一个单独的$\{Fe_4\}$单分子磁铁（SMM）连接到金属引线的单电子晶体管的几何形状的属性。我们发现，导电引线不影响中性SMM的自旋有序性和磁各向异性。另一方面，铅对分子的带电状态的各向异性有很强的影响，这在库仑阻塞传输中被探测。此外，我们证明，外部电势，建模的栅电极，可以用来操纵系统的磁性能。对于带电分子，通过使额外电荷与更靠近磁芯的栅极电压局部化，各向异性幅度和自旋排序收敛到针对隔离的$\{Fe_4\}$ SMM发现的值。我们比较这些发现与最近的量子输运实验在三端设备的结果。
2013-03-13 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium conductance of a three-terminal quantum dot in the Kondo regime: Perturbative Renormalization Group
最近的实验的动机，我们认为在近藤制度，这是耦合到三个引线在大的偏置电压的存在下，单电子晶体管。这样的稳态非平衡系统在很大程度上由通过点的电流引起的退相干速率控制。由于二端电导对退相干率不敏感，我们利用微扰重整化群研究了三端器件的电导，并计算了近藤共振的特征分裂.在耦合到三个引线中的潜在偏置和各向异性之间的相互作用决定了退相干速率和强耦合的条件。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Interference Controlled Molecular Electronics
通过单分子环的相干输运中的量子干涉可以提供控制分子电子学中的电流的机制。我们使用单粒子格林函数方法结合从头计算电子结构计算研究其适用性。我们发现量子干涉效应强烈依赖于分子π态和接触σ态之间的相互作用。由于强π-σ杂化，它在具有Au引线的小分子环（如苯）中不存在，而在大环（如[18]轮烯）中保留，然后可以用于实现QIE晶体管。
2009-08-10 cond-mat.mes-hall
Hidden symmetry in interacting-quantum-dot-based multi-terminal Josephson junctions
研究耦合至多个超导导线的相互作用量子点多终端约瑟夫森结，揭示其与有效双终端结的隐藏对称性等效关系，从而精确评估物理量并展示三终端器件中的多种超导效应。
2023-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Altermagnetic Spin Precession and Spin Transistor
National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学固体微结构物理国家重点实验室、物理学院和先进微结构协同创新中心）；School of Physics and Astronomy, Yunnan Key Laboratory for Quantum Information, Yunnan University（云南大学物理与天文学院和云南省量子信息重点实验室）；Jiangsu Physical Science Research Center and Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University（南京大学江苏省物理科学研究中心和江苏省量子信息与量子技术重点实验室）
研究揭示了交替磁体中自旋进动现象，并展示了其作为高效自旋晶体管的潜力。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall
Time-Dependent Spin-Polarized Transport Through a Resonant Tunneling Structure with Multi-Terminal
利用非平衡格林函数方法研究了在直流和交流电场作用下，电子通过铁磁多端共振隧穿结构的自旋相关输运.建立了时变电流和时均电流的一般公式。作为其应用，分别研究了直流偏置和交流偏置下磁化非共线的两端和三端系统。揭示了中心区不同自旋电子弛豫时间的不对称性因素导致TMR的各种行为。本文提出的三端器件不同于文献中所讨论的带源极的自旋晶体管。发现了电流放大效应，并研究了双端器件的自旋输运随时间的变化。研究发现，光子边带为电子隧穿势垒提供了新的通道，并引起了TMR的新共振，即光子辅助自旋相关隧穿。观察到弛豫时间的不对称因素会导致除了光子辅助共振之外的额外共振峰。
2004-06-09 cond-mat.mes-hall
The Smallest Molecular Switch
从头算总能量计算揭示苯二硫纶（BDT）分子的金表面上，接触的单原子金STM尖端有两类低能量的构象与不同的对称性。尖端的横向运动或分子的激发使其从一种构象类改变为另一种构象类，并在强导电状态和弱导电状态之间切换。因此，令人惊讶的是，尽管它们明显简单，这些Au/BDT/Au纳米线被示出为电双稳态开关，迄今为止最小的双端分子开关。传统的或新型的自组装STM的实验提出来测试这些预测。
2003-01-16 cond-mat.mes-hall
Photoconductivity of few-layered p-WSe2 phototransistors via multi-terminal measurements
近年来，二维材料，特别是过渡金属二硫属化物（TMD），由于其强大的光-物质相互作用和显着的场效应晶体管（FET）的光电响应被广泛研究。在这里，我们报告的光电导研究FET建立从几层的p-WSe 2测量在一个多终端配置下，由532 nm的激光光源的照明。光生电流作为入射光功率、漏源偏置和栅电压的函数进行测量。我们观察到一个相当大的光电导时，光电晶体管测量时，通过一个四端配置相比，两个终端之一。当入射激光功率为248 nW时，当偏置电压Vds = 1 V，栅压Vbg = 10 V时，样品的双端响应率（R）和伴随的外量子效率（EQE）分别为18 A/W和~4000%。当使用四端配置时，观察到R和EQE分别增加370%至~85 A/W和~20000%。因此，我们的结论是，以前的报告严重低估了过渡金属二硫属化物的光电响应，这实际上揭示了一个显着的潜力，光敏应用。
2016-09-27 cond-mat.mes-hall
Quantum behavior of graphene transistors near the scaling limit
石墨烯优异的固有性质在过去几年中一直是一个关键的研究热点。然而，外部元件，如金属触点，不仅作为必要的探测元件，而且还产生有效的电子腔，这可以形成新的量子器件的基础。在先前的研究中，量子干涉效应在由顶栅形成的石墨烯异质结中得到了证实。在这里，相位相干输运行为在一个简单的两端石墨烯结构中被证明，在亚100 nm器件中具有清晰分辨的法布里-珀罗振荡。通过积极地将沟道长度缩小到50 nm，我们研究了石墨烯晶体管从沟道主导的扩散制度到接触主导的弹道制度的演变。关键问题，如电流的不对称性，费米能级钉扎的接触，石墨烯筛选确定的异质结势垒宽度，缩放的最小电导率和开/关电流比的问题，进行了研究。
2012-05-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum transport in interacting nanodevices: from quantum dots to single-molecule transistors
对纳米级电子器件制造的前所未有的控制，使人们能够在量子领域进行高度可控和微调的实验，在量子领域，奇异效应现在可以被测量。在量子点器件中，低于特征能量标度的增强的电导是近藤单线态形成的标志。在类似的纳米电子器件的量子输运性质的精确预测是期望的设计最佳的功能和控制。标准传输方法在纳米结构细节、设置设计、温度和电压适用范围方面受到限制。为了克服这些问题，使我们获得建模的灵活性和准确的电导预测，在这篇论文中，我们分析推导出替代和改进的量子输运公式作为其出发点散射理论的Landauer-Büttiker公式，线性响应理论的Kubo公式，非平衡Keldysh理论的Meir-Wingreen公式和费米液体理论的Oguri公式。我们进行了系统的基准，我们的精确表达式，与标准的方法相比，使用数值重整化群技术。新的公式不仅重现文献结果，但也显示出更高的精度和计算效率，以及更广泛的适用范围内的制度和条件下，现有的方法无法达到。我们还推导了多轨道两铅相互作用纳米结构在库仑阻塞和混合价制度，产生可重复使用的电导预测直接在有效的模型参数的广义有效模型。最后，我们将我们的新配方应用于复杂的纳米电子系统，包括单分子苯晶体管，由石墨烯和半导体三重量子点制成的电荷近藤量子点。
2022-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.comp-ph
Multi-terminal Molecular Wire Systems: A Self-consistent Theory and Computer Simulations of Charging and Transport
我们提出了一个自洽的方法来评估的电子电流流过多端分子线。该方法是基于Buttiker- Landauer理论，该理论将电流与单电子散射概率联系起来。散射问题的解决使用紧束缚形式的薛定谔方程，其中包括一个自洽的评价在该地区的分子线的静电势。我们将该方法应用于连接到金属引线的三端分子线。分子线是具有硫醇端基的π共轭碳链，在交替的薄金属和绝缘膜的多层的裂开边缘上自组装。链的末端键合到充当源极和漏极的两个外部金属层，并且链桥接充当栅极的第三（内部）金属层。我们表明，晶体管的动作应该发生在这个设备中，如果在金属栅极的表面上有吸收的原子，获得电荷的栅极电压增加，从而增强栅极和分子之间的相互作用，并创建一个强大的势垒，阻碍电子沿分子线流动。我们发现，电子孤子起着重要的作用，该系统的响应施加电压。
2000-09-25 cond-mat.mes-hall
A Ballistic Two-Dimensional Lateral Heterojunction Bipolar Transistor
我们提出并研究了本质上最薄的晶体管概念：基于过渡金属二硫属化物横向异质结构的单层弹道异质结双极晶体管。该器件本质上比场效应晶体管更薄，因为它不需要顶部或底部栅极，因为传输由基极的电化学电势控制。作为典型的双极晶体管，集电极电流经历了十倍的增加，为每60 mV的基极电压在几个数量级在室温下增加，没有复杂的静电优化。我们提出了一个详细的调查的基础上，自洽模拟的静电和量子输运的pnp器件使用MoS $_2$的10 nm的基础和WSe $_2$的发射极和集电极。我们的三端器件模拟确认的工作原理和大电流调制I $_\text{ON}$ /I $_\text{OFF}\sim 10^8$为$ΔV_{\rm EB}=0.5$ V.假设弹道输运，我们能够实现电流增益$β\sim$ 10 $^4$在几个数量级的集电极电流和截止频率高达太赫兹范围。探索二维材料中丰富的双极纳米器件概念，有望在电子和光电子学中获得潜在的应用。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.comp-ph
Quantum Interference Enhances the Performance of Single-Molecule Transistors
本文通过实验证明，在单分子晶体管中利用锌卟啉与石墨烯电极形成的相消量子干涉，可实现超过10^4的开关比、热电子极限亚阈值摆幅和超过7 kHz的工作频率，表明量子效应可提升而非降低纳米器件性能。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Electron viscosity and device-dependent variability in four-probe electrical transport in ultra-clean graphene field-effect transistors
Indian Institute of Science（印度科学研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究通过四探针电输运测量，揭示了超清洁石墨烯场效应晶体管中电子粘性与器件依赖性变异性，探讨了动量守恒与动量弛豫散射机制及接触耦合的影响。
2026-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin interference in silicon three-terminal one-dimensional rings
我们首次发现了在n型Si（100）表面制备的p型自组装硅量子阱中嵌入Rashba栅控环的自旋晶体管效应。通过改变外加磁场和垂直于双缝环平面的偏置电压，研究了空穴自旋相关输运的相干性和相位敏感性.首先，我们发现双缝环一个臂上的量子点接触所揭示的空穴量子电导阶梯的0.7（2e^2/h）特性的幅度和相位敏感性是自发自旋极化和Rashba自旋轨道相互作用的共同作用的结果.其次，量子散射体连接到两个一维导线和量子点接触插入被示出定义的Aharonov-Bohm和Aharonov-Casher电导振荡的振幅和相位。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Controlling quantum transport through a single molecule
本文采用自洽Hartree-Fock近似下的非平衡格林函数方法研究了单环芳香轮烯分子及其衍生物的多末端量子输运。提出了一种新的器件概念，量子干涉效应晶体管（QuIET），其利用源自分子对称性的完美相消干涉，并且通过引入破坏对称性的退相干和/或弹性散射来控制电流。这种方法克服了困扰许多纳米器件提案的功耗和环境敏感性的基本问题。
2005-08-18 cond-mat.mes-hall
Single-electron thermal devices coupled to a mesoscopic gate
本文从理论上研究了热流在三端量子点发动机中的传播。电子-电子相互作用引入了依赖于状态的过程，该过程可以通过依赖于能量的隧穿速率来解决。我们确定相关的过渡定义的操作系统作为一个热晶体管或热二极管。在前一种情况下，栅极点中的热致电荷波动通过抑制热注入来修改导体中的热电流，从而导致巨大的放大因子和可能的具有任意低能量成本的选通。在后一种情况下，增强的相关性的状态选择性隧穿转换重新分配热流，从而得到高整流系数和意外的冷却一个导体端子加热另一个。我们提出了量子点阵列作为一种可能的方式来实现不同操作所需的极端隧穿不对称性。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall
Photonic heat transport in three terminal superconducting circuit
量子热输运器件目前在理论上被广泛研究。量子热输运器件的实验实现是一项具有挑战性的任务。到目前为止，它们主要是在超冷原子和单原子阱实验中研究的。还进行了超导量子比特的实验，并在两端器件中研究了热传输和热整流。具有三个独立端子的结构为实现热晶体管、热开关、片上微波激射器和甚至更复杂的器件提供了额外的机会。本文报道了一种基于超导量子线路的三端光子热输运器件的实验实现。它的中心元件是一个通量量子位，由包含三个约瑟夫森结的超导回路组成，该回路连接到三个由电阻器终止的谐振器。通过加热其中一个电阻并监测另外两个电阻的温度，我们确定了系统中的光子热流，并证明了它们在1 aW水平的磁场下的可调谐性。我们通过对一个单独的名义上相同的样品进行微波传输测量来确定系统参数，并以这种方式证明量子位的能级分裂和流过它的热流之间的明确相关性。我们的实验是在片上量子热传输器件的发展中的重要一步。一方面，这种设备对基础科学非常感兴趣，因为它们允许人们研究量子干涉和纠缠对热量传输的影响。另一方面，它们对于快速发展的量子计算领域也具有很大的实际意义，其中量子位产生的热量的管理是一个问题。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Classification of coherent peaks in two-terminal quantum devices into normal and anomalous Kondo peaks
研究将两终端量子器件中的相干峰分为正常和异常Kondo峰，通过分析自旋动力学和缩放函数确定其分类，并通过实验验证了ZBP的起源。
2025-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
