Tunneling Conductance of The Graphene SNS Junction with a Single Localized Defect
利用Dirac-Bogoliubov-deGennes方程研究了石墨烯基超导体-正常(石墨烯)-超导体(SNS)结中的电子输运。我们考虑了在脏极限下,带重掺杂超导电极的未掺杂石墨烯带的隧穿电导特性。我们发现,Andreev束缚态的光谱的存在下,单一的局域缺陷的体积修改。最小隧穿电导保持不变,并且该结果不依赖于缺陷的实际位置。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall
Site-dependent evolution of electrical conductance from tunneling to atomic point contact
利用扫描隧道显微镜(STM),我们研究了Pb针尖和Pb(111)表面之间的电导从隧道到原子点接触的演变,该点接触的位置被定义为原子精度。我们发现,电导的演变依赖于接触的网站,例如,在顶部,桥,或空心(hcp和fcc)的铅晶格的网站。在从隧穿到接触制度的过渡中,在顶部站点处测量的电导增强。在点接触状态下,中空位点的电导大于其他位点的电导,并且在中空位点之间,hcp位点的电导大于fcc位点的电导。我们还观察到原子分辨的高电流STM图像中的表观高度的增强和反转,与电导迹线的结果一致。我们的研究结果表明,原子结构的原子结的电导的重要性,并建议有吸引力的化学相互作用有一个显着的作用,接触原子之间的电子输运。
2015-04-21 cond-mat.mes-hall
Single Electron Tunneling at Large Conductance: The Semiclassical Approach
研究了具有库仑阻塞现象的单电子器件的线性电导。我们的方法是基于一个正式的精确的路径积分表示描述电子隧穿非微扰。该设备的电磁环境中处理的Caldeira-Leggett模型。我们得到的线性电导从Kubo公式导致一个正式的精确表达式,这是评估的半经典极限。具体来说,我们考虑三种模式。首先,研究了任意阻抗的电磁环境对单个隧道结的影响,重点是大的隧穿电导和高到中等低的温度的限制。的预测与最近的实验数据进行了比较。第二,N个隧道结的阵列的电导取决于阵列的长度N和环境阻抗来确定。最后,我们考虑一个单电子晶体管和比较我们的结果与实验结果的大隧穿电导。
1999-10-15 cond-mat.mes-hall
Conductance of the Single Electron Transistor for Arbitrary Tunneling Strength
我们研究了单电子晶体管的电导对温度和栅电压的依赖关系,重点是高导电器件。用路径积分Monte Carlo方法对电子隧穿进行了非微扰处理,电导由Kubo公式确定。采用正则化奇异值分解方法从虚时间模拟数据计算电导。我们的研究结果之间的桥梁可用的分析结果在半经典和微扰的限制,并发现解释最近的实验结果在一个政权不能访问早期的方法。
2000-08-16 cond-mat.mes-hall
Conductance modulation by spin precession in non-collinear ferromagnet-normal metal-ferromagnet systems
我们研究了铁磁体-正常金属-铁磁体(F-N-F)系统中的扩散输运,系统中的铁磁库具有任意但固定的磁化方向,而正常金属上施加的磁场具有固定的取向.对于非共线的配置,复杂的混合电导描述了非共线的铁磁水库的磁化自旋的运输。当混合电导的虚部不为零时,在存在磁场的情况下系统的总电导可以关于时间反演不对称。对于不同的磁位形,总电导随磁场强度呈非单调变化。电导的这种调制是由于正常金属中自旋积累的进动。平行和反平行配置的电导之间的差可以是正的或负的,作为所施加的磁场的函数。这种效果应该是最好的观察到的铝单晶连接到铁磁电极的隧道结或金属接触。
2000-06-13 cond-mat.mes-hall
Inhomogeneous broadening of tunneling conductance in double quantum wells
研究了异质界面具有大尺度粗糙度的双量子阱中隧穿电导的线形。耦合能级和散射由于短程电位的大尺度变化被考虑在内。考虑了由大尺度势的非屏蔽部分引起的非均匀展宽和由短程势散射引起的均匀展宽之间的相互影响。结果表明,大的非均匀加宽可以强烈修改所提出的机制中的非局部效应的不均匀性。描述了共振隧穿电导在高斯峰和洛伦兹峰之间的相应线形变化。理论计算结果与实验数据吻合得很好。
2000-07-25 cond-mat.mes-hall
Superexchange tunneling conductance in molecular wires
采用改进的超交换模型推导了非共振隧穿电导的表达式,该电导由与终端和内部分子单元分别相关的定域和离域分子轨道介导.该模型示出的工作,只要在链的分子轨道中的电子密度的离域在隧穿过程中持续。给出了将电荷隧穿的超交换模型简化为平势垒模型的判据,并以位间耦合和费米能级到离域线HOMO能级的能量距离来确定势垒模型的参数(能隙和有效电子质量).理论应用于实验表明,修正的超交换模型能很好地解释--(CH $_2)$ $_N$ --NH $_2$和HOOC--(CH $_2)$ $_N$ --COOH)分子线的非共振隧穿电导.
2018-07-23 cond-mat.mes-hall
Quantized and unquantized zero-bias tunneling conductance peaks in Majorana nanowires: Conductance below and above $ 2e^2/h $
马约拉纳零模可以出现在一维拓扑超导体的导线端部,并在正常超导体结的隧穿谱中表现为量子化的零偏压电导峰。然而,在超导体-半导体混合纳米线中,由于拓扑平凡的机制,零偏压电导峰也可能出现,在许多方面模仿Majorana诱导的拓扑峰。本文系统地研究了拓扑Majorana束缚态、平凡准Majorana束缚态、光滑势变引起的低能Andreev束缚态以及无序诱导的亚带隙束缚态的零偏压电导峰特性。我们的重点是电导峰值(即,等于、大于或小于$2e^2/h$),以及相对于调谐参数(例如,磁场和隧穿栅极电压)对于由不同机制引起的零偏置峰值。我们发现,对于Majoranas和准Majoranas,零偏压峰值不超过$2e^2/h$,并且量子化电导平台一般作为参数的函数形成。相比之下,由于低能量Andreev束缚态或无序诱导的束缚态的电导峰,峰值可能超过$2e^2/h$,电导平台很少观察到,除非通过仔细的后选择和微调。我们的研究结果应该阐明的解释实验测量的隧道光谱的混合马约拉纳纳米线的正常超导结。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall
A proper ballistic calculation of tunneling conductance for real junctions
采用从头算屏蔽Korringa-Kohn-Rostoker(SKKR)能带结构方法计算金属-真空-金属结,发现在势垒附近和远离势垒处计算的隧道电导是不同的,我们将这种差异归因于弹道方法高估了镜面反射的作用,以及它不能从局域界面态中提取贡献.为了使弹道方法与实验相一致,我们建议隧道电导的计算应该像直接穿过势垒测量一样。在这种情况下,预测的隧穿磁阻较大。
2000-05-02 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection resonant tunneling through a precessing spin
本文研究了旋进自旋与普通金属导线和超导导线耦合时的Andreev反射共振隧穿。利用非平衡格林函数方法,得到了零温下AR电导随化学势和自旋旋进方位角的变化关系式。研究发现,当局域自旋在弱外磁场中以Larmor频率$ω_l$进动时,AR隧穿电导仅在频率$2ω_l$处出现振荡. AR电导振荡的幅度随着自旋翻转隧穿耦合的增加而增大。研究还表明,隧穿势垒中的自旋-轨道相互作用是AR电导振荡的关键。研究了自旋轨道相互作用引起的自旋翻转隧穿耦合和局域自旋旋进对AR电导共振行为的影响。
2004-09-11 cond-mat.mes-hall
Tunneling conductance of a mesoscopic ring with spin-orbit coupling and Tomonaga-Luttinger interaction
本文研究了自旋轨道耦合的介观两端环中的隧穿电流,该环被一个磁通量穿过。环中的电子-电子相互作用用Tomonaga-Luttinger模型来描述,该模型还允许我们考虑环和栅电极之间的电容耦合。在弱隧穿的制度,我们描述了如何,在低于平均能级间距的温度下,电导的峰值位置取决于磁通量,自旋轨道耦合强度,栅极电压,充电能量,和相互作用参数(电荷和自旋速度和刚度)。
2006-09-08 cond-mat.mes-hall
Effect of Klein tunneling on conductance and shot noise in ballistic graphene
计算了石墨烯片在弹道体系中的电导和Fano因子。片中的静电势由梯形势垒建模,其允许在斜坡区域(梯形的两个横向侧)中的均匀电场中使用狄拉克方程的精确解。一个特别注意的是致力于相对于栅极电压的符号,这是连接与克莱因隧道和过势垒反射之间的差异的不对称性。发展的理论与实验的比较支持的结论,克莱因隧道实验揭示。
2009-02-24 cond-mat.mes-hall
Theory of spin-polarized scanning tunneling microscopy applied to local spins
我们提供了一个理论,扫描隧道显微镜和光谱使用自旋极化尖端。结果表明,隧穿电导可以分为三个分量:与局域自旋无关的背景电导、与局域自旋矩成正比的动力学电导和与局域自旋相互作用噪声谱成正比的电导.所提出的理论是适用于设置与非共线排列的磁性尖端和基板,以及非磁性的情况。隧道电流的分区建议从动态电导中提取局部自旋的总自旋矩的可能性。动态电导表明产生非常高频率的自旋相关交流电流和/或电压的可能性。我们还提出了一个测量的动态电导,可用于确定集群中的单个自旋之间的有效交换相互作用的字符。对隧穿电流的第三个贡献与局域自旋矩和隧穿电子之间的交换相互作用引起的自旋-自旋关联有关。我们演示了如何使用这个术语可以在电导测量中记录的自旋激发的分析。最后,我们建议使用自旋极化扫描隧道显微镜的自旋激发光谱的详细研究。
2010-02-22 cond-mat.mes-hall
Repeatable Room Temperature Negative Differential Conductance in GaN/AlN Resonant Tunneling Diodes
采用分子束外延技术在市售GAN衬底(0001)面上生长了GAN/AlN双势垒共振隧穿异质结构。共振隧穿二极管的制作,室温下的电流-电压测量揭示了一个负微分电导区的存在下,正向偏压的峰值电流密度为~6.4 $kA/cm^2$和峰谷电流比为~1.3。反向偏置操作呈现出与异质结构中存在的极化场密切相关的特征导通阈值电压。一个分析静电模型的开发,以捕捉独特的功能极性异质结为基础的共振隧穿二极管的谐振和阈值电压的设计参数和极化场的函数。随后的测量证实了负电导的可重复性,并表明III族氮化物隧穿异质结构能够在室温下实现稳健的共振传输。
2016-06-26 cond-mat.mes-hall
Conductance, Valley and Spin polarization and Tunnelling magneto-resistance in ferromagnetic-normal-ferromagnetic junctions of silicene
研究了由正常硅烯和铁磁硅烯组成的硅烯结中的电荷电导、自旋极化和谷极化以及隧道磁阻效应。我们显示了不同的功能的平行和反平行自旋配置和TMR的电导,作为铁磁-正常铁磁(FNF)结是由外部电场调谐。我们分析的行为的电荷电导和谷和自旋极化的不同的自旋在两个谷的独立电导和能带结构的铁磁硅烯和显示的电导是如何影响的传播状态消失在一个或另一个谷。特别地,与石墨烯不同,在两个谷处的能带结构独立地受到铁磁区域中的自旋的影响,并且导致非零,并且在某些参数状态下,纯谷和自旋极化,其可以通过外部电场来调谐。我们还研究了在正常硅烯区域中TMR相对于势垒(自旋无关和自旋相关势垒)的强度的振荡行为,并注意到在某些参数范围内,TMR甚至可以从正值变为负值,作为外部电场的函数。
2016-01-14 cond-mat.mes-hall
How to infer non-Abelian statistics and topological invariants from tunneling conductance properties of realistic Majorana nanowires
我们考虑一个简单的概念性问题,相对于马约拉纳零模式在半导体纳米线:可以测量的非理想值的零偏置电导峰的隧穿实验中被用作一个特性,以预测潜在的拓扑性质的邻近诱导纳米线超导性?特别是,我们定义和计算的拓扑可见性,这是一个变化的拓扑不变量与散射矩阵的系统以及零偏置电导峰高度的隧道测量,在存在耗散加宽,使用现实的纳米线参数连接的拓扑不变量与零偏置隧道电导值。这种耗散加宽存在于(现有的)隧穿测量和(任何未来的)编织实验中,作为有限编织时间的必然结果。拓扑的可见性和电导之间的连接,使我们能够获得现实的编织实验在纳米线的可见性,并得出结论,目前的实验可访问的系统与非理想的零偏置电导峰可能确实表现(具有相当低的可见性)非阿贝尔统计的马约拉纳零模式。在一般情况下,我们发现,大(小)超导能隙(马约拉纳峰分裂)的非阿贝尔编织统计的表现是必不可少的,特别是,零偏置电导值的一半左右的理想量化马约拉纳值应该是足够的实验纳米线的非阿贝尔统计的表现。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall
Distinguishing topological Majorana bound states from trivial Andreev bound states: Proposed tests through differential tunneling conductance spectroscopy
由化学势变化引起的微不足道的Andreev束缚态可能导致$D$类纳米线在有限磁场下的零偏压隧穿电导峰,精确地模拟了由拓扑Majorana束缚态引起的预测的零偏压电导峰。这一发现提出了一个严重的问题,使用零偏置隧穿电导峰的功效,本身,作为证据支持拓扑马约拉纳束缚态存在于纳米线。在目前的工作中,我们提供了具体的实验协议隧道光谱测量,以区分Andreev和Majorana束缚态,而不调用更多的要求,ING非本地测量尚未成功地在纳米线系统中进行。特别是,我们讨论了三个不同的实验方案,涉及响应的零偏置峰值的隧道势垒的局部扰动,从线端的束缚态的重叠,最引人注目的是,引入一个尖锐的本地化的潜在的线本身扰动的零偏置tun-densitivepeaks。我们提供了广泛的数值模拟来澄清和支持我们的理论预测。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Andreev reflection tunneling through a quantum dot with intradot spin-flip scattering
研究了包含点内自旋翻转相互作用的铁磁体和超导体连接的量子点的Andreev反射隧穿。利用非平衡格林函数法,导出了零温下线性AR电导的计算公式。结果表明,点内自旋翻转散射和与引线的隧穿耦合之间的竞争主导了AR电导随栅电压的共振行为,弱自旋翻转散射导致单峰共振,但随着自旋翻转散射强度的增加,AR电导将发展为双峰共振,这意味着AR电导的隧穿谱出现了新的结构.此外,还详细讨论了自旋相关隧穿耦合、费米速度匹配和铁磁体的自旋极化对AR电导的影响。
2004-09-08 cond-mat.mes-hall
A Novel Meron-induced Pseudospin Wave in Bilayer Quantum Hall Coherent State and the Residual Zero-bias Peak in Tunneling Conductance
在双层量子霍尔相干态中,当$ν_T$稍偏离1时,赝自旋U(1)旋转对称性的自发破缺不是全局序参量,而是由伴随着带电介子对的周期性畴结构所反映.重子对的运动引起一种新的赝自旋波。低偏置电压范围内的周期性畴的长程序导致隧穿电导中的残余零偏置峰,即使当高偏置电压范围内的假视紫红质Goldstone特征可以与其不同时。
2002-06-14 cond-mat.mes-hall
From tunneling to contact: Inelastic signals in an atomic gold junction
在非弹性效应的存在下,电子电导的演变研究作为一个原子金接触形成从低电导制度(隧穿)演变到高电导制度(接触)。为了表征每个区域,我们进行了密度泛函理论(DFT)计算来研究几何和电子结构,以及原子键的强度和相关的振动频率。通过首先评估电子通过系统的传输,其次通过计算由于振动的激发而引起的电导变化来计算电导。如在先前的研究中发现的[Paulsson等人,物理学修订版B 72,201101(R)(2005)],由于非弹性效应引起的电导变化允许表征从隧穿到接触的交叉。最臭名昭著的效果是交叉从增加电导的隧穿制度的接触制度时,偏置电压匹配的振动阈值的电导降低。我们基于DFT的计算实际上表明,电子电导中的振动模式的效果是相当复杂的,特别是当本地化的模式在接触区域被允许延伸到电极。作为一个例子,我们发现,某些模式可以引起电导下降时,在隧道制度,与上述结果相反。而在非弹性光谱的细节取决于振动区域的大小,我们表明,电导的整体变化是定量近似的最简单的计算,其中只有顶点原子被允许振动。我们的研究是通过应用一个简化模型完成的,其中相关参数是从上述基于DFT的计算中获得的。
2007-02-07 cond-mat.mes-hall
Excess noise in scanning tunneling microscope-style break junctions at room temperature
纳米系统中的电流噪声提供了电子电导之外的额外信息。我们报告测量在室温下的非平衡“过剩”噪声合奏原子级的金结之间的尖端和薄膜反复形成和破裂,作为偏置条件的函数。我们观察到抑制的噪声附近的电导与电导量子化在这样的结,预期从有限温度理论的散粒噪声在几个量子信道的限制。在更高的电导结中,噪声的Fano因子接近低电导隧穿极限中看到的值的1/3,与扩散制度的方法的理论预期一致。在散粒噪声被相对抑制的电导值处,可能由于闪烁噪声/电导波动机制,存在对与所施加的偏置成二次比例的噪声的残余贡献。
2012-06-19 cond-mat.mes-hall
Conductance, continuity, and ferromagnetic percolation thresholds in thin films
本文研究了铁磁CoPd薄膜,发现电导阈值与磁阈值存在显著差异,长程铁磁相在连续性阈值附近形成,而类金属到类绝缘体电导转变发生在更薄的薄膜中,并通过原子级窄低电阻间隙和晶间结电阻超过量子电阻标度解释了该效应。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall
Universal conductance fluctuations in epitaxial GaMnAs ferromagnets: structural and spin disorder
介观输运测量揭示了一个大的有效相位相干长度外延GaMnAs铁磁体,通常的3D金属铁磁体相反。单一纳米线的普遍电导波动进行了比较与定制的各向异性的外延层。在大的磁场中,量子干涉仅仅是由于结构无序引起的,并且对于量子干涉和退相干,证明了与空穴诱导铁磁性相关的不寻常行为。在小领域,相位相干性持续到零场,即使在存在的磁振子,和额外的自旋无序的量子干涉下观察域壁成核。
2006-09-17 cond-mat.mes-hall
Multiple negative differential conductance regions and inelastic phonon assisted tunneling in graphene-hBN-graphene structures
在本文中,我们详细研究了在石墨烯-hBN-石墨烯器件的垂直电流中六方氮化硼(hBN)板和石墨烯层之间的旋转对准的效果。我们展示了如何为小的旋转角度,由hBN晶格的动量转移导致多个峰值的I-V曲线的设备,给原产地多个区域显示负微分电导。我们还研究了在垂直电流声子散射的效果,看看如何开放的非弹性隧穿事件允许的光学声子的自发发射导致尖锐的峰值的二阶导数的电流。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall
Tunneling through a multigrain system: deducing the sample topology from the nonlinear conductance
我们研究了通过一个系统的几个晶粒连接隧道链接的电流传输。在正统模型的框架下,给出了任意连通的具有共享门的双粒子系统的精确解。所得结果推广到具有强烈不同的隧道电阻的多晶粒系统。我们分析了大规模的非线性电导,并演示了如何从光谱图(差分电导与栅极偏置图)中明确推导出样品拓扑结构。我们目前的实验数据的多晶粒样品和重建的样品拓扑结构。一个简单的选择规则,制定区分样品的光谱模式免费从虚假的干扰所造成的一些颗粒附近的充电。作为一个例子,我们证明了实验数据中的光谱图案,这不能归因于耦合到额外的晶粒中的额外的峰。所描述的方法可以用于判断样品拓扑结构时,它是不保证由制造和直接成像是不可能的。
2001-05-10 cond-mat.mes-hall
Tunneling electro-conductance of atomic Bose condensates
我们考虑电子与具有电子亲和势的原子玻色凝聚体的相互作用。虽然附着在原子上的电子态形成了一个连续的能带,但通过这个能带的隧穿被凝聚体密度的量子涨落强烈抑制。我们采用标准的场论方法,最初开发的描述一个粒子传播槽无序的潜力,并提出了一个完全可溶的分析模型的过程。与标准的描述相反,我们考虑到非弹性过程与量子跃迁的凝聚。讨论了实验观测这一现象的可能性。
2008-06-30 cond-mat.mes-hall
Force and magnetic field sensor based on measurement of tunneling conductance between ends of coaxial carbon nanotubes
以两端开口的氢原子封端的两个(11,11)碳纳米管为例,研究了同轴碳纳米管两端相对的相互作用和隧穿电导。应用格林函数形式主义来确定作为端部之间的距离、纳米管的相对取向和施加的电压的函数的通过纳米管端部的隧穿电流。通过分析不同端部间距和相对旋转角度下的相互作用能,得到了同轴纳米管的能量有利构型。利用这些计算,提出了一种基于同轴纳米管端部之间相互作用的力传感器的一般方案,并建立了所考虑的纳米管的隧穿电导和测量力之间的关系。该装置作为一个磁场传感器的操作特性的基础上的测量的磁力作用于填充有磁性内富勒烯的同轴纳米管估计。
2014-06-13 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic barrier induced negative differential conductance on the surface of a topological insulator
从理论上研究了拓扑绝缘体表面铁磁势垒的负微分电导效应。由于铁磁势垒中费米面形状和位置的变化,输运过程可分为三类:完全输运、部分输运和阻塞输运机制。偏置电压可以引起输运过程从部分输运机制向阻断输运机制的转变,从而导致负微分电导的巨大效应。电流-电压特性曲线表明,在适当的结构参数下,在较宽的偏置电压范围内,电流的最小值可达零,并可获得较大的峰谷电流比。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall
Gate voltage controlled electronic transport through a ferromagnet/normal/ferromagnet junction on the surface of a topological insulator
研究了拓扑绝缘体表面铁磁/正常/铁磁结的电子输运性质,正常段加栅压.结果表明,电导随正常段宽度和栅压的变化而振荡,随着正常段宽度的增加,电导的最大值逐渐减小,而电导的最小值趋于零。电导可以像自旋场效应晶体管一样通过调节栅极电压来控制。发现由于反常输运,磁电阻比可以很大,也可以为负值。此外,当在表面平面中存在磁化分量时,表明只有平行于结界面的分量对电导有影响。
2012-11-28 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
Coherent-scatterer enhancement and Klein-tunneling suppression by potential barriers in gapped graphene with chirality-time-reversal symmetry
我们已经利用有限差分方法来探索电子隧穿性能的间隙石墨烯通过各种静电势垒从高斯变化到三角形包络函数相比,一个正方形的势垒。透射系数的数值计算为每种情况下,并施加到相应的隧穿电导。众所周知,石墨烯中的Klein隧穿在带隙的石墨烯中将大大减少。我们的研究结果进一步表明,这种传输的减少可以显着增强空间调制的势垒。此外,我们调查的效果,从偏置场施加到这些障碍的配置文件,从我们表明,它使控制下的电子流垂直入射。同时,克莱因隧穿的抑制被发现更严重的一个非方形的障碍,并表现出强烈的依赖于偏置场极性的各种障碍。最后,分析了点杂质对电子传输和电导的影响,当杂质原子位于正方形势垒的中间时,电子电导出现一个尖峰。然而,对于窄的三角形和高斯势垒,电导峰变得显着加宽,与隧道电导的增强。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall
Negative differential conductance and magnetoresistance oscillations due to spin accumulation in ferromagnetic double-island devices
在顺序隧穿机制下,对磁性双岛器件中自旋相关的电子输运进行了理论研究。电流和隧道磁阻作为偏置电压和自旋弛豫时间的函数在岛进行了分析。结果表明,岛上的自旋积累和充电效应的相互作用导致微分电导和隧道磁阻的周期性修改。对于一个足够长的自旋弛豫时间,调制与隧道磁阻和微分电导的符号的周期性振荡。
2006-01-04 cond-mat.mes-hall
Enhanced Andreev Tunneling via the Kondo Resonance in a Quantum Dot at Finite Bias
本文研究了量子点与正常和超导导线耦合时的非平衡输运。我们用改进的二阶微扰理论计算了量子点的微分电导和局域态密度。在强而有限的库仑相互作用下,微分电导在有限偏压下而非零偏压下出现反常峰。我们还观察到一个额外的Kondo共振除了正常的局域态密度,其中前者是由非平衡Andreev隧道通过正常的Kondo共振。我们解释说,这种特定的Andreev隧穿引起的微分电导的异常峰。由于Andreev隧穿通过近藤共振随温度的升高而被抑制,微分电导中的异常峰在高温下消失。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall
On-demand large-conductance in trivial zero-bias tunneling peaks in Majorana nanowires
最近的实验报告几乎通用的大电导峰没有非常广泛的微调的动机,我们提出了一种替代机制,通过直接的理论模拟,可以解释大的零偏置电导峰产生的需求在非拓扑制度在马约拉纳纳米线满足以下三个充分条件:(i)在纳米线的本体中的强电势无序,抑制拓扑状态;(ii)在连接到隧穿引线的纳米线末端附近的无序的强抑制,这可能是由于金属引线和栅极的屏蔽;以及(iii)导致大隧穿幅度的低隧穿势垒强度。第三个条件通常是通过微调隧道势垒实验实现的,第一个条件是通用的,在所有现有的纳米线由于相当大的样品无序引起的无意的随机猝灭带电杂质。第二个条件很可能适用于许多样品,因为无序电位通常会在导线端部更强烈地屏蔽,因为实验中使用了大的金属隧道焊盘。我们表明,所得到的隧穿电导表现出大的平凡的零偏置峰几乎按需,这样的峰可能是$\sim 2e^2/h$,当适当微调的隧道势垒强度和温度,实验报告。我们的工作不仅解决了最近实验中的谜团,即通过提出理论上可能的机制来观察到大的零偏压电导峰是通用的,而且还解释了为什么这些假设条件在实验中自然满足。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall
Superconductor-Nanowire Devices from Tunneling to the Multichannel Regime: Zero-Bias Oscillations and Magnetoconductance Crossover
我们提出了在超导纳米线器件与门控收缩形成量子点接触的运输测量。隧穿光谱中的零偏特性出现在有限的磁场中,并且作为磁场和栅极电压的函数在幅度上振荡并从零偏分离。观察到的交叉的磁导:磁场以上~ 0.5 T增强电导低电导(隧道)制度,但抑制电导高电导(多通道)制度。我们认为这些结果的背景下,马约拉纳零模式以及替代品,包括近藤效应和类似物的0.7结构的无序纳米线。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall
Transition from tunneling to direct contact in tungsten nanojunctions
我们应用机械可控的断开结技术来研究钨中从隧穿到直接接触的转变。这种转变与其他金属的转变完全不同,并且由钨表面的局部电子性质和电极在其最接近点处的起伏决定。电导迹线显示出丰富多样的模式,从雪崩式跳跃到介观接触,再到直接接触和隧穿之间的完全平滑过渡。由于偶尔没有粘合剂跳跃,可以在超小的电极间隔处连续监测接触的电导。钨的电导直方图要么是无特征的,要么显示出两个不同的峰,这两个峰与空间上分离的电导通道组的顺序开放有关。钨的表面状态和它们的贡献的结电导在亚埃电极间距的作用进行了讨论。
2003-04-17 cond-mat.mes-hall
Tunneling Conductance in a Two-dimensional Dirac Semimetal Protected by Non-symmorphic Symmetry
本文从理论上研究了两个Dirac点受非对称性保护的二维Dirac半金属中的隧穿效应。隧道势垒可以通过磁交换势来布置,该磁交换势在狄拉克点处打开间隙,该间隙可以由铁磁绝缘体的磁邻近效应引起。我们发现,随着自旋-轨道耦合强度的减小,隧穿衰减长度增加,而且这种依赖性归因于子晶格和自旋自由度的相关性,从而导致了自旋保护的Dirac点.在两个狄拉克点处的隧穿几率有很大的不同,因此隧穿效应可以应用于高选择性谷值滤波器。
2017-03-07 cond-mat.mes-hall
The Meservey-Tedrov effect in FSF double tunneling junctions
当平行磁场使其中一个铁磁电极的磁化反转时,铁磁-超导体-铁磁电极(FSF)的双隧道结的电导会发生跳跃。这种变化通常归因于自旋阀效应或由于自旋积累而导致的超导体中的对断裂。本文指出,由于磁场改变了超导体中准粒子的能谱,所以Meservey-Tedrov效应也引起了电导的类似变化。偏压的反转使电导跃变的符号反转。
2004-10-19 cond-mat.mes-hall
Engineering Negative Differential Conductance with the Cu(111) Surface State
利用低温扫描隧道显微镜和能谱研究了电子从C60端尖到Cu(111)表面的隧穿。铜的C60轨道和Shockley表面态之间的跃迁产生了与传统预期相反的负微分电导(NDC)。NDC可以通过势垒厚度或C60取向进行调谐,直至完全消光。NDC的取向依赖性是分子尖端和表面态之间对称匹配的结果。
2011-12-08 cond-mat.mes-hall
Influence of topological excitations on Shapiro steps and microwave dynamical conductance in bilayer exciton condensates
在双层系统中的总填充因子$ν_T=1$的量子霍尔态实现了激子凝聚体,并表现出零偏压隧穿异常,类似于波动存在下的约瑟夫森效应。与传统的约瑟夫森结相比,由于无序诱导的拓扑缺陷,即所谓的meron,没有观察到夫琅禾费衍射图案。我们考虑在微波辐射的存在下的层间隧穿,并发现夏皮罗步骤的隧穿电流-电压特性,尽管存在的merons。此外,约瑟夫森振荡也可以观察到的微波动态电导的谐振功能。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall
Nonmonotonic inelastic tunneling spectra due to surface spin excitations in ferromagnetic junctions
本文讨论了铁磁结中伴随表面自旋激发(磁振子)的非弹性自旋翻转隧穿。非弹性隧穿电流是成比例的磁振子的状态,这是能量无关的表面波,因此,不能占所观察到的非弹性隧穿谱的偏压依赖性。本文指出,电子-磁振子相互作用的隧穿矩阵元可以引起隧穿谱的偏压依赖性。这些矩阵元素来自库仑交换相互作用,使用巡游电子模型的磁振子辅助隧道。非弹性隧穿谱的结果,基于非平衡格林函数计算,提出了平行和反平行磁化的铁磁导线。
2011-08-23 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium and Parity Effects in the Tunneling Conductance of Ultrasmall Superconducting Grains
最近的超小超导颗粒隧穿谱实验揭示了奇荷电态超导颗粒最低微分电导峰的特殊结构。我们用与未成对电子占据的不同能级有关的非平衡“无间隙”激发来解释这种行为,这些激发是由非弹性共隧穿产生的。
1997-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling conductance in half-metal/conical magnet/superconductor junctions in the adiabatic and non-adiabatic regime: self-consistent calculations
利用Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论和Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程研究了半金属/锥形磁体/超导体(HM/CM/SC)中的隧穿电导.我们表明,计算的电导自洽显着不同的非自洽框架中计算的。自洽过程的使用确保电荷守恒得到满足。由于HM中的自旋带分离,子带隙区域中的电导主要由反常Andreev反射决定,其概率强烈地依赖于CM层中的自旋透射。我们发现,从HM注入的电子的自旋可以通过CM传输到SC的交换场调制的周期的依赖性或非磁性。我们发现,在subgap区域的电导振荡作为CM层厚度的函数,其中的振荡从不规则的,在非绝热制度,经常在绝热的情况下。在非绝热状态下,CM中交换场幅度的减小导致出现一个特定CM厚度的电导峰,这与实验一致[J.W.A Robinson,J.D. S Witt和M. G. Blamire,Science 329,5987]。对于这两种运输制度的电导分析在很宽的范围内的参数确定的螺旋磁化强度的CM。
2015-07-20 cond-mat.mes-hall
Zero-bias anomaly in one-dimensional tunneling contacts
研究了库仑相互作用对两条平行量子线构成的接触的隧穿电导的影响。考虑了两条完全相同的量子线、两条完全相同的无序量子线以及一条完全相同的量子线和另一条无序量子线的非对称接触。我们表明,低电压的隧道电导异常是奇异性比低能量的单粒子态密度异常。
1999-07-02 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through a quantum dot weakly coupled to quantum wires or quantum Hall edge states
讨论了弱耦合量子点与Tomonaga-Luttinger液体的共振隧穿。由于顺序隧穿的线性电导计算通过求解主方程的温度低于和高于平均水平间距的点。当表征Tomonaga-Luttinger液体的参数g小于1/2时,共振隧穿过程在零温度下是不相干的。在低温T下,库仑阻塞振荡中电导峰的高度和宽度分别与T^{(1/g)-2}和T成正比。隧道通过一个虚拟的中间状态(cotunneling)的贡献也包括在内。所得的电导公式可以应用于填充因子nu=1/(2 m +1)=g的分数量子霍尔液体边缘态之间的共振隧穿。
1997-12-04 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium current and noise in inelastic tunneling through a magnetic atom
在最近的实验中,Hirjibehedin { \it et al.} [Science { \bf 317},1199(2007)]进行了吸附在非磁性衬底上的单个铁原子的非弹性隧穿光谱。在微分电导中观察到的台阶标志着自旋激发能。在这封信中,我们解释观察到的非单调性的微分电导的非平衡人口的原子自旋态。此外,我们预测超泊松电流噪声,由于这种非平衡的情况。通过引入各向异性弛豫通道,我们也能够解释显着缺乏非平衡功能,在某些电导步骤。
2010-08-13 cond-mat.mes-hall
Tunneling Planar Hall Effect in Topological Insulators: Spin-Valves and Amplifiers
我们研究了三维拓扑绝缘体表面单个铁磁势垒的隧穿。在沿偏置方向的磁化分量的存在下,隧穿平面霍尔电导(TPHC),横向于所施加的偏压,开发。静电控制的障碍,使一个巨大的霍尔角,与TPHC超过纵向隧穿电导。通过改变面内磁化方向,可以改变纵向和横向微分电导的符号,而不会在拓扑表面状态中打开间隙。因此,拓扑绝缘体/铁磁结中的输运可以从简单的自旋阀急剧改变为放大器。
2016-10-14 cond-mat.mes-hall
Giant oscillations of the density of states and the conductance in a ferromagnetic conductor coupled to two superconductors
当电子自旋与铁磁体自发磁矩之间的相互作用产生的交换能$I_0$小于超导体能隙$Δ$时,预测了超导体-铁磁体-超导体结构的电子态密度和微分电导的巨大振荡。这种效应是由于当超导体相位差$ϕ$接近$π$的奇数倍时,能级$ε= I_0$的极大退化($ε$是从费米能量测量的电子能量)。这种量子干涉效应甚至在长度远远超过“磁性长度”的长铁磁桥中也持续存在(弹道状态下的$\hbar v_{F}/I_{0}$和扩散状态下的$\sqrt{\hbar D/I_0}$; $D$是电子扩散常数)。预测的效果允许Andreev水平的铁磁体以及交换能,$I_0$的直接测量的直接光谱。
2005-03-28 cond-mat.mes-hall
Tunneling conductance and local density of states in tight-binding junctions
我们研究了紧束缚隧道结中微分电导与局域态密度之间的关系,其中结的几何形状可以在点接触和平面接触极限之间变化。电导被发现在这两种极限情况下显着不同。我们还研究了矩阵元素如何影响隧道特性,并在一个简单的扫描隧道显微镜(STM)模型中产生对比度。关于STM光谱数据的解释在铜酸盐的一些影响进行了讨论。在实空间Keldysh形式主义内进行计算。
2011-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Concurrent conductance and transition voltage spectroscopy study of scanning tunneling microscopy vacuum junctions. Does it unravel new physics?
我们表明,电导($G$)和过渡电压($V_t$)光谱数据的标准真空纳米间隙在前一篇论文中所报道的Sotthewes \emph{et al}不能理解的框架内现有的理论/模型,无论现实的影响被纳入。然而,如果我们包括额外的(“虚”)电流,则可以解释$G$和$V_t$对纳米间隙尺寸$d$的依赖性的趋势。虚电流非常小。因此,与虚电流相关的效应只能在较大的$d$下才能被揭示,其中虚电流变得与隧穿电流相当或克服隧穿电流。虽然我们不能解开这个幽灵的贡献的起源,我们可以参考实验$G$ -和$V_t$ -数据报告的分子结,表现出相似性,目前认为真空纳米结。分析与通过跳跃传输的机制相关的显着困难,我们推测分子结中也可能存在幽灵贡献。
2015-09-18 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in ballistic conductors: evolution from conductance quantization to resonant tunneling
研究了三维原子尺度接触在弹道机制下的输运性质。电导和相关传输特征值的结果显示了理想半无限导线(即测量设备)的特性以及导线和导体之间的耦合如何影响双探针几何形状中的传输。我们观察到从电导量子化的共振隧穿电导峰的演变时,改变跳跃参数的无序的紧束缚哈密顿描述的铅和耦合到样品。
2000-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Theory of tunneling conductance of graphene NIS junctions
我们计算了石墨烯正常金属-绝缘体-超导体(NIS)结的隧穿电导,势垒厚度为$d$,势垒区两端施加任意电压$V_0$。我们证明了这种NIS结的隧穿电导是$d$和$V_0$的振荡函数。我们还表明,这种振荡的周期性和振幅偏离其普遍价值的薄障碍限制在早期的工作[物理学评论快报。{ \bf 97},217001(2006)],并成为所施加电压$V_0$的函数。我们的研究结果再现了较早的结果隧道电导这样的结在薄[物理评论快报。{ \bf 97},217001(2006)]和零[Phys.Rev.Lett. { \bf 97},067007(2006)]屏障极限作为特殊极限情况。我们讨论我们的结果的实验相关性。
2007-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Measuring spin and charge correlations via tunneling-current conductance fluctuations
扫描隧道显微镜是研究单电子激发的最有力的光谱工具之一。我们表明,电导波动,或噪声的电导,隧穿电流到一个相互作用的电子系统是由密度-密度和自旋-自旋相关。这使得人们可以通过标准的实验隧道方法来探测两粒子的性质(可伸缩性)和集体激发。我们从理论上证明了这一点,使用一种新的多体计算的多中心近藤问题,包括磁性原子之间的直接和间接交换。给出了一个在近藤机制中,用扫描隧道显微镜观察到的单个磁性吸附原子周围的两粒子关联的例子。的空间依赖性的电荷和自旋的相关性,包括形成的近藤云的自旋部门,示出。
2009-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A universal explanation of tunneling conductance in exotic superconductors
在理解铜氧化物超导体的过程中,一个长期存在的谜团是扫描隧道光谱(STS)和角分辨光电子能谱(ARPES)测量的实验数据之间的不一致性。特别地,STS中观察到的突出的侧峰之间的间隙比ARPES测量观察到的超导能隙大得多。在这里,我们调和这两个实验技术概括的理论,这是以前应用到零维介观近藤系统强相关的二维(2D)奇异超导体。我们发现,在所有这些材料中的隧穿电导测量中观察到的侧峰具有普遍的起源:它们是由偏置下的相干介导隧穿形成的,并且不直接反映样品的基本态密度(DOS)。我们同时得到了样品的隧穿电导和态密度的理论预测,并表明对于铜氧化物和磷属元素化物超导体,提取的样品态密度与ARPES测量的超导能隙是一致的。
2016-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el