Quantum Transport through Nanostructures with Orbital Degeneracies
几何对称性导致分子光谱中的轨道简并。在单分子结中，这些简并性因各种对称性破缺效应而增强。我们研究量子输运通过这样的纳米结构与几乎简并的光谱。我们表明，主方程的减少密度矩阵必须推导出内的奇异耦合限制，而不是传统的弱耦合限制。这导致传输特性中的密度矩阵的非对角元素的签名。
2009-01-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in Semiconductor Nanostructures
I.引言（前言，硅反型层中的纳米结构，砷化镓-AlGaAs异质结构中的纳米结构，基本性质）。二.扩散和准弹道输运（经典尺寸效应，弱局域化，电导涨落，Aharonov-Bohm效应，电子-电子相互作用，量子尺寸效应，周期势）。三.弹道输运（传导作为传输问题，量子点接触，相干电子聚焦，准直，结散射，隧道）。四.绝热输运（边缘通道和量子霍尔效应、边缘通道的选择性布居和检测、分数量子霍尔效应、强磁场中的Aharonov-Bohm效应、磁感应能带结构）。
2004-12-23 cond-mat.mes-hall
Photon-assisted transport in semiconductor nanostructures
在这篇综述中，我们专注于电子输运通过半导体纳米结构，这是由交流电场驱动。沿着评论，我们描述了不同的纳米结构，如共振隧穿二极管，超晶格或量子点，以及所需的理论工具来描述所观察到的功能可用的实验信息。这些理论工具，例如，Floquet形式主义，非平衡格林函数技术或密度矩阵技术，适合于处理与光子辅助传输问题，其中不同方面的相互作用，如非平衡，非线性，量子限制或电子-电子相互作用引起许多有趣的新现象。沿着评论，我们给出了许多例子，证明了使用适当的交流场来控制/操纵半导体纳米结构中的相干量子态的可能性。
2003-10-31 cond-mat.mes-hall
The effective S-matrix from conductance data in a quantum wave guide: Distinguishing the indistinguishable
我们考虑两个不同的平稳随机过程的概率分布是非常接近的，无法区分的标准测试大，但有限的统计。然而，我们证明，这些过程可以可靠地区分。应用该方法分析了纳米结构中相干电子输运的电导涨落。
2005-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermal transport in semiconductor nanostructures, graphene and related two-dimensional materials
我们回顾了半导体纳米结构（多层薄膜，核/壳和分段纳米线），单层和少层石墨烯，六方氮化硼，二硫化钼和黑磷的热输运的实验和理论结果。声子工程优化的电和热传导的不同可能性进行了讨论。揭示了声子能谱修正对半导体纳米结构热导率的影响。分析了石墨烯及相关二维材料的热导率与温度、薄片尺寸、缺陷浓度、边缘粗糙度和应变的关系。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall
Tunable spin dependent transport in the dor-ring nanostructure
研究由量子点和量子纳米环组成的纳米结构的自旋依赖输运，发现通过调节栅压可控制正负微分电导。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Simulation of electron transport in electron beam induced deposition of nanostructures
我们提出了一个数值研究的能量和电荷分布在电子束诱导生长的W纳米结构的SiO2衬底上使用蒙特卡罗模拟的电子输运。这项研究给出了一个定量的洞察到沉积的能量和电荷在基板上，并在现有的金属纳米结构的存在下的电子束。我们分析了电子轨迹，非弹性平均自由程，背散射电子在不同的沉积物成分和深度的分布。我们发现，虽然在纳米结构生长的早期阶段的电子轨迹的一个显着的分数仍然与基板相互作用，作为纳米结构变得更厚的运输几乎完全发生在纳米结构。特别地，较大的沉积密度导致增强的电子背散射。这项工作展示了介观辐射传输技术如何有助于建立一个解决电子束诱导沉积（EBID）过程的多尺度性质的模型。此外，类似的模拟可以帮助理解后向散射电子和发射的次级电子在生长后电子束处理期间纳米结构材料的结构性质的变化中所起的作用。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Spin Dependent Transport in Magnetic Nanostructures
综述了磁性纳米结构中自旋相关输运的物理研究进展。特别关注自旋注入到非磁性金属、半导体和超导体中引起的自旋积累和自旋电流。提出了在纳米超导/铁磁器件中诱导的各种现象，研究了超导体中的自旋-电荷分离。
2003-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum noise theory for phonon transport through nanostructures
我们发展了一种量子噪声方法来研究声子在纳米结构中的输运。作为声子通道的纳米结构连接到两个声子库。两个库之间的温度下降驱动声子通过通道传输。我们导出了一个量子朗之万方程（QLE）来描述声子输运与量子噪声起源于水库的热涨落。在马尔可夫近似下，利用量子线性方程（QLE）得到纳米结构的热导率$κ$，并研究了$κ$的有限尺寸效应。在这项研究中，量子噪声方法的优点在于，没有任何局部温度需要被定义为纳米结构在其非平衡态的事实。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Transparent boundary conditions for time-dependent electron transport in the R-matrix method with applications to nanostructured interfaces
利用R-矩阵方法实现了含时薛定谔方程的透明边界条件。所采用的散射形式适合于描述开放量子系统，并提供了含时相干输运的框架。有限量子系统边缘的波函数的透射和反射对于精确有效地描述大时间尺度上的含时过程是必不可少的。在这里使用的方法来描述时间依赖性运输相关的光伏应用纳米结构的接口。
2016-09-17 cond-mat.mes-hall
Transport in nanostructures: A comparison between nonequilibrium Green functions and density matrices
用非平衡格林函数方法研究了半导体纳米结构中的稳态电输运。在顺序隧穿的情况下，结果进行了比较与密度矩阵理论，提供几乎相同的结果。然而，格林函数的方法更容易处理，由于绝对能量标度的可用性。它表明，在复杂的结构，如量子级联激光器的输运，可以描述在合理的协议与实验。
2001-05-16 cond-mat.mes-hall
Master equation approach to transient quantum transport in nanostructures
本文基于费米子相干态表象中的路径积分方法导出的精确主方程，提出了一种适用于纳米器件中瞬态电子动力学的非平衡量子输运理论。将精确的主方程应用于纳米器件，我们还建立了约化密度矩阵和瞬态量子输运电流与Keldysh非平衡格林函数之间的联系。该理论使我们能够研究纳米结构中的瞬态量子输运与反反应的影响，从接触，与非马尔可夫耗散和退相干被充分考虑。在应用方面，我们将该理论应用到具体的量子输运系统中，研究了在任意初始温度下的瞬态和稳态情况下，各种量子退相干和涉及非马尔可夫记忆效应的量子输运现象。
2016-11-14 cond-mat.mes-hall
Spin injection and perpendicular spin transport in graphite nanostructures
有机和碳基材料对自旋电子学是有吸引力的，因为它们的小自旋轨道耦合和低超精细相互作用预计会产生大的自旋弛豫时间。然而，相应的自旋弛豫长度不一定是大时，运输是通过弱相互作用的分子轨道。在这里，我们使用石墨作为模型系统和研究自旋输运方向垂直的弱键合石墨烯片。我们实现了高度（75%）的自旋极化电子注入到300-500 nm的石墨纳米结构和高达17 nm厚，并观察运输没有任何可测量的自旋信息的损失。在石墨为基础的自旋阀三明治的局部自旋输运的直接可视化也显示了空间均匀和近统一的传输在费米能级以上的1.8 eV的电子。
2010-05-21 cond-mat.mes-hall
Anomalous Transport in Sketched Nanostructures at the LaAlO3/SrTiO3 Interface
氧化物异质结构LaAlO 3/SrTiO 3支持二维电子液体与各种竞争相，包括磁性，超导性和弱反局域化由于Rashba自旋轨道耦合。进一步限制这个二维电子液体的准一维制度可以提供洞察这个系统的基本物理和揭示新的行为。在这里，我们描述了窄的LaAlO 3/SrTiO 3结构上的磁输运实验由导电原子力显微镜光刻技术。四端局部输运测量~10 nm宽的霍尔条结构产生的纵向电阻，相当于电阻量子h/e2和独立的通道长度。在某些结构中观察到了大的非局域电阻（高达10^4欧姆），但并非所有结构的电流和电压之间的距离都比二维平均自由程大，非局域输运在低于~200 mK的超导开始时受到强烈抑制。这些异常传输特征的起源尚不清楚，但可能是由强自旋轨道耦合和/或磁相互作用定义的相干传输引起的。
2013-03-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical properties and electron transport in low-dimensional nanostructures
我们介绍了准零维量子纳米结构（如量子点或DNA分子）的电子转移理论和光学性质。该理论是基于准零维纳米结构中载流子的多重散射导致原子晶格对载流子的非绝热影响的表现。该理论基于非平衡格林函数和量子动力学方程。文中给出了三个小系统中电子运动的例子，并将理论结果与实验结果进行了比较。与实验的比较强调了电子-声子相互作用在纳米结构中的重要性。
2010-10-11 cond-mat.mes-hall
Scanning-gate-induced effects in nonlinear transport through nanostructures
我们研究了扫描栅尖对纳米结构非线性量子输运性质的影响。一般来说，我们预测，在反射对称样品的电流-电压特性的对称性被打破的尖端诱导整流电导校正。此外，在量子点接触（QPC）的情况下，尖端引起的整流项成为主导相比，在大尖端QPC距离的线性电导的变化。弱尖探测QPC模型的突然收缩的计算表明，这些影响是实验观察。
2014-03-17 cond-mat.mes-hall
Charge transport through a semiconductor quantum dot-ring nanostructure
门控纳米结构的输运性质关键取决于其状态与电极状态的耦合。在单个量子点的情况下，对于给定的量子态，耦合是恒定的，或者可以通过附加的门控稍微修改。在本文中，我们考虑了一个同心点环纳米结构（DRN），并表明其输运性质可以大大修改，由于独特的几何形状。我们计算的直流电流通过DRN在库仑阻塞制度，并表明它可以有效地作为一个单电子晶体管或电流整流器。在这两种情况下的传输特性强烈地依赖于限制潜力的细节。计算进行了低和高偏置制度，后者是特别有趣的背景下，由于快速弛豫过程的电流整流。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall
Thermal Transport in 3D Nanostructures
本文综述了近年来三维纳米结构热输运性质的研究进展，重点介绍了实验结果。根据应用，可以制备或设计不同的3D纳米结构，以实现用于隔热或热电器件的低热导率，或者用于电子器件持续小型化中使用的热界面材料的高热导率。已经讨论了广泛的3D纳米结构，范围从胶体晶体/组装体、阵列结构、多孔结构、分级结构、用于金属基复合材料和聚合物复合材料的3D纳米结构填料。对影响这些三维结构导热性能的各种因素进行了比较和分析。这项工作提供了各种三维纳米结构的热输运性质的整体理解，这将有助于在纳米级的热管理。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
From Digital to Analogue Magnetoelectronics: Theory of Transport in Non-Collinear Magnetic Nanostructures
磁电子学主要是数字的，即由上下磁化控制。相比之下，模拟磁电子学利用非共线磁化配置发生的现象。在这里，我们回顾了最近被应用到非共线磁性纳米结构中的两个和多端结构，即随机矩阵和电路理论的输运理论。这两种方法都不适用于像垂直金属自旋阀这样的电阻环境中的高度透明系统。这个问题的解决方案是常规和自旋混合电导参数的重整化。
2003-04-18 cond-mat.mes-hall
Quantum noise theory for quantum transport through nanostructures
我们发展了一种量子噪声方法来研究纳米结构中的量子输运。纳米结构，如量子点，被认为是人工原子，受准平衡费米子库的电子在偏置的铅。表征库中量子涨落的噪声算符通过量子朗之万方程与人工原子的阻尼和涨落联系起来。平均电流和电流噪声的储层噪声的相关性。在白噪声极限下，我们证明了即使在存在诸如库仑阻塞等相互作用的情况下，量子噪声方法也可以精确地计算电流和电流噪声。作为一个典型的应用，研究了通过单个量子点的平均电流和电流噪声。
2008-06-05 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in ferromagnetic Permalloy nanostructures
我们通过探索低温输运研究了介观坡莫合金样品中的相位相干现象。这两个，差分电导作为偏置电压的函数和个别导线的磁导显示电导波动。这些波动的分析产生的相位相干长度$\sim250$ nm在25 mK以及$1/\sqrt{T}$温度依赖性。为了抑制系综平均电导波动，我们研究了低温传输线阵列和扩展坡莫合金薄膜。在这些样品中，我们已经测量了电导修正，这源于电子-电子相互作用（EEI），但试图检测弱本地化的签名没有成功。
2008-09-01 cond-mat.mes-hall
Counting statistics of transport through Coulomb blockade nanostructures: High-order cumulants and non-Markovian effects
最近的实验进展使得有可能实时检测单电子隧穿通过库仑阻塞纳米结构，从而允许精确测量转移电荷的数量的统计分布，即所谓的全计数统计。这些实验的进展要求一个坚实的理论平台，同样准确的计算分布函数及其累积量。在这里，我们开发了一个通用的框架，用于计算零频率电流累积量的任意订单通过纳米结构的强库仑相互作用的运输。我们的递归方法可以处理系统的许多国家以及非马尔可夫动态。我们说明了我们的方法与当前的实验相关性的三个例子：通过一个两级量子点，通过动态Franck-Condon封锁的纳米机电系统的运输聚束运输，并通过相干耦合的量子点嵌入在耗散环境中的运输。我们讨论高阶累积量的性质以及与非马尔可夫动力学相关的可能的微妙之处。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium Transport in dissipative one-dimensional Nanostructures
研究了一维耗散量子点阵列的非平衡输运性质。使用Keldysh形式主义，我们表明，点的耗散性质导致的空间变化的化学势，在无序的阵列，打破了不变性的电流，我，偏置反转。此外，阵列的纳米尺寸导致I的代数低温依赖性。最后，我们表明，局部库仑相互作用分裂点的电子能级，导致库仑阻塞，这是软化与增加耗散和阵列尺寸。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Photon heat transport in low-dimensional nanostructures
在低温下，当声子模被有效冻结时，光子输运是金属系统热弛豫的主要机制。从微观多体哈密顿量出发，发展了一种非平衡格林函数方法来研究光子在纳米结构中的能量输运。得到了金属岛与一维电磁场之间能流的形式精确表达式。从这个表达式中，我们得到的量子化的热导，以及显示如何可以推广到非平衡的情况下的结果。通常，岛电子的频率依赖性电流噪声决定能量转移速率。
2007-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Resonant transport throught semiconductor nanostructures
通过半导体纳米结构的输运是量子相干过程。本文主要研究电子的动力学是弹道的系统，其输运主要由结构边界的散射决定。与众所周知的核反应情况相反，定义半导体结构的电势是非球对称的，并且电子的渐近运动由接触中的不同电势水平决定。对于这种特殊类型的潜在的数学基础的散射理论描述的传输现象。系统的输运性质，然后来自使用Landauer-Buttiker形式主义的散射矩阵。的S矩阵的分析性质的严格分析导致最一般的谐振线形状所描述的Fano函数与一个复杂的不对称参数。在此基础上，确定了系统的电导和电容的谐振和非谐振贡献。
2004-04-18 cond-mat.mes-hall
Quantum kinetic theory of spin-transfer torque and magnon-assisted transport in nanostructures
从理论上研究了自旋涨落在磁结电荷输运中的作用。最近的实验，测量的电流对电偏压的非线性依赖性的动机，我们开发了一个系统的理解纳米磁性结中的电荷和自旋动力学的相互作用。我们的模型捕捉到了两个不同的功能所产生的这些波动：磁振子辅助运输和自旋转移力矩的磁导的影响。后者源于自旋电流波动引起的结中的磁失准。随着温度的降低，非弹性量子散射取代了热波动，表现出的特征使其很容易与磁振子辅助传输区分开来。
2018-11-02 cond-mat.mes-hall
Shot Noise of Spin-Decohering Transport in Spin-Orbit Coupled Nanostructures
我们推广的量子散粒噪声的散射理论，包括完整的自旋密度矩阵的电子注入到一个量子相干纳米结构的自旋过滤或铁磁电极由各种自旋相关的相互作用。这种形式主义产生的自旋分辨散粒噪声功率为不同的实验测量设置-与铁磁源极和铁磁或正常的漏电极-其评估的扩散多通道量子线与Rashba（SO）自旋轨道耦合显示自旋退相干和退相如何导致电荷电流波动的大幅增强（其特征在于Fano因素$> 1/3$）。然而，这些过程和相应的散粒噪声的增加被抑制在狭窄的电线，使电荷传输实验测量的Fano因子$F_{\uparrow \to \uparrow \downarrow}$在铁磁体/SO-耦合线/顺磁设置也量化的程度的相位相干传输自旋-我们预测的自旋极化矢量和$F_{\uparrow \to \uparrow \downarrow}$的大小之间的一一对应关系。
2006-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasi-ballistic transport in HgTe quantum-well nanostructures
研究了高迁移率碲化汞量子阱结构的输运特性。使用特殊的光致抗蚀剂和Ti掩模，其允许制造特征尺寸低至0.45 $μ$ m的器件。在这些结构中的弹道效应的运输性能占主导地位的证据。半经典电子轨迹的蒙特卡罗模拟与实验结果吻合较好。
2003-07-01 cond-mat.mes-hall
Electron Transport in Hybrid Ferromagnetic/Superconducting Nanostructures
我们观察到在相邻超导体（S）的超导性开始时铁磁（F）线的电阻的大幅度变化。在F线的磁电阻中发现了新的大幅度的尖峰。基于对铁磁金属费米面拓扑结构的分析，我们讨论了F/S纳米结构中长程超导邻近效应的一种新机制。
2000-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat guiding and focusing using ballistic phonon transport in phononic nanostructures
与宏观尺度下的经典热扩散不同，纳米级的热传输可以在没有能量耗散的情况下发生，因为声子可以在数百纳米内以直线传播。尽管最近的实验证据表明这种弹道声子传输，控制其方向性，从而其实际应用，仍然是一个挑战，因为单个声子的方向是混乱的。在这里，我们展示了一种方法来控制使用硅薄膜与孔阵列的弹道声子输运的方向性。首先，我们证明了形成的定向热通量的孔之间的通道。接下来，我们使用这些纳米结构作为弹道声子的定向源，并将发射的声子耦合到纳米线中。最后，我们介绍了一个纳米级的热透镜，其中的声子会聚在一个焦点，从而将热量集中到一个几百纳米的斑点。这些结果提供了一个基础，使纳米级的热引导，散热，本地化，限制和整流的射线般的热操纵。
2016-09-23 cond-mat.mes-hall
Büttiker probes for dissipative phonon quantum transport in semiconductor nanostructures
现代半导体纳米器件中声子输运的理论预测需要器件特征的原子分辨率和涵盖相干和非相干效应的量子输运模型。非平衡格林函数方法（NEGF）是众所周知的，以服务于这一目的非常好，但数值计算非常昂贵。这项工作扩展了非常有效的Büttiker探测概念的声子NEGF，并讨论了这种方法的所有影响。Büttiker探针参数，再现内NEGF实验声子电导的Si和Ge之间的10 K和1000 K。这种方法在SiGe异质结中的结果说明界面弛豫对器件热导的影响和声子分布的非弹性散射的重要性。
2015-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Phonon-bond strength imperfection scattering mechanism in nanostructures
由于高的表面积与体积比，最突出的尺寸效应限制热输运起源于纳米结构中的声子表面散射。本文提出了纳米结构表面键强度缺陷对声子散射的机制，并结合键级理论，推导了该机制的声子散射率。将这种声子-表面散射机制引入到声子-玻尔兹曼输运方程中，计算了硅薄膜和硅纳米线的热导率，发现与经典的声子-边界散射模型相比，该模型的计算结果更接近实验数据.我们的研究结果不仅有助于理解声子-表面散射的机制，而且有助于通过表面工程来操纵纳米结构中的热输运。
2019-01-15 cond-mat.mes-hall
Chebyshev Polynomial Method to Landauer-Büttiker Formula of Quantum Transport in Nanostructures
Landauer-Büttiker公式描述了纳米结构和分子中的电子量子输运。由于例如矩阵求逆计算，对于复杂或大尺寸系统的模拟，这将是数值要求很高的。近年来，Chebyshev多项式方法由于其所涉及的矩阵运算仅为稀疏矩阵与向量的乘积，因而在量子系统的数值模拟中具有很高的并行效率，引起了人们的极大兴趣。孤立量子结构或体量子结构的物理量的Chebyshev多项式表示已经取得了许多进展。在这里，我们提出了Chebyshev多项式方法的典型电子散射问题，Landauer-Büttiker公式的纳米结构中的量子输运的电导。我们首先描述了完整的算法的基础上的标准浴核多项式方法（KPM）。然后，我们提出了两个简单但有效的改进。其中一种方法的时间消耗明显小于不使用KPM的直接矩阵计算。最后给出了一些典型的算例来说明数值计算的有效性.
2020-07-21 cond-mat.mes-hall
Highly parallelizable electronic transport calculations in periodic Rhodium and Copper nanostructures
本研究扩展开源代码 TRANSEC 以支持横向周期性边界条件下的实空间原子尺度电子输运计算，并在 Cu、Rh 体相结构及大型 Rh 点接触中验证，为 Rh 晶界反射概率研究奠定基础。
2022-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantifying phonon particle and wave transport in nanostructures--The unexpectedly strong particle effect in silicon nanophononic metamaterial with cross junction
了解纳米结构中的声子输运机制对于精细地定制热性质是非常重要的。通过不同的策略结合声子粒子和波效应，以前的研究已经在纳米结构中获得了超低的热导率。然而，声子粒子效应和波效应耦合在一起，即它们对声子输运的单独贡献无法计算。在这里，我们提出了如何量化粒子和波的声子输运的影响相结合的蒙特卡罗和原子的格林函数方法。我们将其应用到具有交叉结的一维硅纳米声子超材料中，在这种超材料中，波效应被认为是阻碍声子输运的主要调制器，而粒子效应则可以忽略不计。令人惊讶的是，我们发现，颗粒效应是相当显着的，以及可以贡献高达39%的总热导率降低。此外，颗粒效应并没有随着结构的截面面积（CSA）减小而减小很多，并且即使对于小至2.23 nm 2的CSA，仍然保持相当强。进一步通过减小结腿长度的声子传输分析也定性地证明了强粒子效应。结果突出了相互控制的粒子和波的特性的重要性，和方法来量化声子粒子和波的影响是非常重要的声子工程的纳米结构。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall
A new transport phenomenon in nanostructures: A mesoscopic analog of the Braess paradox encountered in road networks
Braess悖论，以流量和其他经典网络而闻名，在于这样一个事实，即在拥塞的网络中添加新路由以缓解拥塞可能会违反直觉地降低整体网络性能。最近，我们将Braess佯谬的概念扩展到半导体介观网络，其输运性质由量子物理控制。在本文中，我们从理论上证明，在经典系统中，拥塞在介观网络中的Braess悖论的发生中起着关键作用。
2012-08-04 cond-mat.mes-hall
Spin Injection and Nonlocal Spin Transport in Magnetic Nanostructures
本文从理论上研究了一个由铁磁金属（N）和与N相连的铁磁注入电极（F1）和检测电极（F2）组成的器件中的非局域自旋输运。我们解决了自旋相关的输运方程在一个设备中的任意界面电阻从金属接触隧穿制度，并获得有效的自旋注入，积累，并在设备中的传输的条件。在含有超导体（F1/S/F2）的器件中，研究了超导性对自旋输运的影响。本文还讨论了自旋电流诱导的自旋霍尔效应。
2006-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong coupling regime in coherent electron transport in periodic quantum nanostructures
我们研究了两条平行量子线之间的量子点周期性线性链系统中的相干输运。我们发现，线之间的共振隧穿电导表现出拉比分裂的共振峰作为费米能量的函数，在电线表示系统成分之间的强耦合的出现。强耦合机制的基本机制是周期系统中准动量的守恒，这导致量子点链和量子线中的电子态之间的跃迁共振。一个垂直的磁场，通过打破系统的左右对称性，产生了电导线形的精细结构。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall
Transport Through Nanostructures with Asymmetric Coupling to the Leads
利用基于有效非厄米哈密顿量的开放量子系统的方法，我们充分描述了相干量子发射机的一个范例模型的输运性质：一个有限序列的平方势垒。我们考虑一般情况下的非对称外部障碍和可变的耦合强度的环境。我们证明了输运性质是非常敏感的系统的开放程度，并确定在任何给定程度的不对称的最大传输的参数。通过分析非厄米哈密顿量的复本征值，我们发现了一个双跃迁到一个超辐射区，在那里输运性质和共振结构发生了强烈的变化。我们将我们的分析扩展到无序的存在和更高的维度。
2010-07-29 cond-mat.mes-hall
Spin transport in graphene nanostructures
石墨烯是自旋电子学的一种有趣材料，即使在室温下也显示出长的自旋弛豫长度。对于未来的自旋电子器件，重要的是要了解自旋的行为和限制自旋输运的结构中的尺寸小于自旋弛豫长度。然而，石墨烯纳米结构中的自旋注入和输运的研究是高度未开发的。在这里，我们研究了尺寸小于自旋弛豫长度的纳米结构石墨烯中的自旋注入和弛豫。对于石墨烯纳米岛，其中的边缘长度与面积的比率是远远高于标准设备，我们表明，在边缘增强自旋翻转过程似乎并没有发挥主要作用的自旋弛豫。另一方面，接触诱导的自旋弛豫对这些低维结构具有更显著的影响。通过研究通过石墨烯量子点的非局域自旋输运，我们观察到所获得的自旋弛豫值由连接的石墨烯岛而不是由量子点本身决定。使用一个简单的模型，我们认为，未来的非本地汉勒进动测量可以获得一个更显着的值的自旋弛豫时间的量子点通过使用高自旋极化接触结合低隧穿率。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall
Ab-initio transport properties of nanostructures from maximally-localized Wannier functions
我们提出了一个全面的第一性原理研究的弹道输运性能的低维纳米结构，如线性链的原子（铝，碳）和碳纳米管存在缺陷。介绍了一种新的方法，量子电导计算从准确的平面波电子结构计算的组合，相应的最大本地化的Wannier函数的评价，并计算传输特性的实空间格林函数方法的基础上的Landauer形式主义。这种方法在计算上非常有效，可以直接实现为标准电子结构计算中的后处理步骤，并允许将器件的电子输运性质与化学键的性质直接联系起来，从而提供对纳米级电子流动机制的洞察。
2003-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Electron Transport in Hybrid Metallic Nanostructures (Metallic Nanoelectronics)
本文从金属纳米电子学的角度，对混合金属纳米结构的物理和技术进行了综述。在演讲开始时，人们注意到会议上的大多数演讲都不涉及电子学，而是传感器的物理学，因为他们致力于研究温度，磁场的影响，而电子学则是通过电气手段调制电导。综述了金属中电场效应的最新研究进展，包括量子场效应和超薄金属薄膜中的量子场效应。提出了一种二维金属薄膜金属场效应晶体管的设计方法，并对电场效应进行了估算。有人强调，2D金属纳米结构可能显示出与块状金属完全不同的性质，本质上是新材料。给出了在可及电场中表现出场效应的金属体系的例子。提出了一种能够制造具有热稳定性的超薄2D金属纳米结构的纳米技术。[1]静脉血栓形成Petrashov，http://www.lancs.ac.uk/users/esqn/nanoelectronics/talksaz.htm
2009-10-07 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in oxide nanostructures
我们描述的磁输运实验进行霍尔交叉量子线在LaAlO 3/SrTiO 3接口。Shubnikov-de Haas振荡在14 nm宽的结构中测量，表现出与自旋轨道耦合或谷简并一致的调制。在6 nm宽的霍尔交叉上进行的霍尔测量揭示了与磁相的耗散耦合。霍尔平台观察到偏离二维量子霍尔同行显着。霍尔电阻的非单调下降归因于一维限制和自旋轨道耦合。
2011-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo phonon transport simulations in hierarchically disordered silicon nanostructures
分级材料纳米结构被认为是高性能热电材料的一个非常有前途的方向。在这项工作中，我们研究的热输运分层纳米结构的硅。我们认为，通过使用Monte Carlo方法求解玻尔兹曼输运方程，在有序和随机的位置和尺寸下排列的纳米晶体和纳米孔的组合存在。结果表明，当平均晶粒尺寸小于平均声子平均自由程时，纳米晶晶界对热导率的影响更为显著，而孔隙的引入则进一步降低了热导率。然而，当孔径和位置随机化时，其效果显著更严重，因为随机化导致沿着声子传输方向的较高孔隙率区域，这引入了显著的热阻。我们表明，随机化作为一个大的增加，在整体有效孔隙度。使用我们的模拟，我们表明，现有的紧凑的纳米晶和纳米多孔理论模型准确地描述均匀的纳米结构条件下的热导率，但高估了它在随机几何形状。我们提出了这些模型的扩展，准确地预测随机纳米多孔材料的热导率仅基于几个几何特征。最后，我们表明，新推出的紧凑型模型可以使用Matthiessens规则结合散射从不同的几何特征在大约10%的精度。
2018-10-08 cond-mat.mes-hall
Single-electron Transport in Graphene-like Nanostructures
二维（2D）材料由于其多样的能带结构和严格的二维性质在过去十年中引起了相当大的关注。石墨烯由于其弱的自旋轨道和超精细相互作用而成为自旋电子学的一种强大材料，而单层过渡金属二硫属化物（TMD）具有类似塞曼效应的带分裂，其中自旋和谷自由度是非简并的。拓扑绝缘体（TI）的表面态表现出自旋-动量锁定，这开启了在没有外部磁场的情况下控制自旋自由度的可能性。由这些材料制成的纳米结构也可用于涉及单个电荷和自旋量子的叠加和纠缠的量子计算应用中。在这篇文章中，我们回顾了一个选择的运输研究解决的限制和操纵的纳米结构制造的各种二维材料的电荷。我们首先介绍2D块体材料的基本性质，然后介绍与纳米结构物理学相关的理论背景，为该领域提供入门级知识。随后，在这一领域的实验发展的历史回顾，从早期的演示的石墨烯纳米器件在二氧化硅衬底上的最近的进展，利用六方氮化硼，以减少基板的障碍。在本文的第二部分中，我们将讨论扩展到TMD和TI纳米结构。我们的目标是概述当前的挑战，并建议未来的工作将如何面向在2D材料中开发自旋量子位。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall
Thermal and Thermoelectric Transport in Nanostructures and Low-Dimensional Systems
近年来，对纳米结构和低维体系中热输运和热电输运现象的研究取得了重大进展。本文综述了几个有趣的量子和经典尺寸效应的热和热电性能，已预测的理论计算或在实验中观察到。注意力集中在声子边界散射的卡西米尔极限和声子限制的影响，半导体纳米线（NW）和纳米网的晶格热导率;厚度，横向尺寸和界面相互作用对碳纳米管（CNT）和石墨烯的晶格热导率的影响;和声子拖曳热功率和量子尺寸对半导体纳米线的热电功率因子的影响。进一步的实验和理论研究，建议更好地了解这些纳米级的传输现象。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent transport in extremely underdoped Nd1.2Ba1.8Cu3Oz nanostructures
采用邻近效应和电阻磁涨落测量方法研究了亚微米Nd1.2Ba1.8Cu3Oz（NBCO）纳米环在非超导态下的相干电荷输运.我们发现，当温度从6 K降低到250 mK时，库珀对输运受到了意想不到的抑制，诱导的超导电性遭到了破坏。这种效果是伴随着一个显着的变化，在电导-电压特性和零偏置电导响应的磁场指向在较低的温度下激活一个强大的对打破机制。在超导纳米结构的介观效应、邻近效应和高温超导性的框架内讨论了这些数据。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hot Carrier Dynamics in Photoexcited Gold Nanostructures: Role of Interband Excitations and Evidence for Ballistic Transport
利用金属纳米结构中的短寿命光激发电子-空穴对有可能定义光电子学的新阶段，从而能够控制用于光捕获、光检测和光致发光的非热机制。然而，到目前为止，这些光激发载流子的时空动力学和运输仅定性表征。等离子体激元激发已被广泛视为产生非热热载流子的有效机制。尽管有许多实验，结论性的证据阐明和量化的热载流子产生，运输和注入的全部动力学尚未报道。在这里，我们结合实验测量与耦合的第一性原理电子结构理论和玻尔兹曼输运计算提供前所未有的洞察内部量子效率，因此内部物理，热载流子在光激发金（Au）-氮化镓（GAN）纳米结构。我们的研究结果表明，在20 nm厚的Au纳米结构中产生的光激发电子冲击弹道上的Au-GaN界面。这一发现表明，热载流子的能量可以从金属纳米结构中利用，而不会通过热化而产生大量损失。测量和计算还揭示了金属能带结构在等离子体纳米天线的带间阈值以上的能量下的热载流子产生中的重要作用。综上所述，我们的研究结果推进了对现实尺度的金属纳米结构中的激发载流子动力学的理解，并为设计在弹道机制中操作的新型光电子器件奠定了基础。
2017-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Transfer-matrix summation of path integrals for transport through nanostructures
基于路径积分迭代求和方法（ISPI），我们发展了一种数值精确的转移矩阵方法来描述相互作用量子点系统的非平衡性质。为此，我们将ISPI方案映射到传输矩阵方法，该方法更易于物理解释，允许更透明的理论制定，并大大提高了效率。特别地，静止极限被直接实现，而不需要外推。由此产生的新方法，被称为“传输矩阵求和的路径积分“（TraSPI），然后应用到共振电子输运通过一个单能级量子点。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Distinguishing coherent from incoherent charge transport in linear triple quantum dots
量子输运中的一个基本问题是量子相干性如何影响通过纳米结构的电荷转移。我们通过比较Lindblad密度矩阵描述与Pauli速率方程方法来解决线性三重量子点的这个问题，并分别分析相干和顺序电荷隧穿的相应零频率计数统计。还研究了由于失相引起的密度矩阵的衰减相干性的影响。我们的研究结果表明，散粒噪声和偏度，特别是在大耦合到排水水库的限制，所示的相干性的敏感性，可以用来明确地证明在三重量子点的电荷传输参与的相干过程。我们的分析结果是通过使用特征多项式的方法完全计数统计量。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Dragon Solutions for Electron Transport through Nanostructures based on Rectangular Graphs
在单带紧束缚模型下，研究了原子在单层矩形结构中的电子输运，其中自由（开放）边界条件平行于电流方向.朗道公式给出的电导率是电子传输概率${\cal T}(E)$的函数，而电子传输概率${\cal T}(E)$是入射电子能量$E$的函数。量子龙纳米器件是一种具有完美导电通道的器件，即${\cal T}(E)=1$，用于传输外部引线传输的所有能量，即使可能存在任意强的电子散射。矩形单层系统被证明能够量子龙设备，无论是均匀的铅和二聚铅。量子龙条件需要适当的引线设备连接和设备中的相关随机性。
2017-11-15 cond-mat.mes-hall
MnSi-nanostructures obtained from thin films: magnetotransport and Hall effect
本文比较研究了体相、薄膜和纳米结构MnSi的磁输运特性，包括霍尔效应。为了将我们的结果与已发表的数据相关联，我们对材料进行了广泛的表征，从而建立了相对良好的样品质量。我们的分析表明，特别是对于薄膜和纳米结构的材料，有外在和内在的贡献的电子输运性质，通过建模的数据，我们分离出来。最后，我们讨论了我们的霍尔效应数据的纳米结构的MnSi下考虑的外部贡献和相对于在skyrmionic相的拓扑霍尔效应的检测的问题。
2018-02-05 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in nanostructures
当与费米气体的耦合在相互作用系统的简并基态多重态中引起跃迁时，就会产生近藤效应。在任何纳米尺度的输运实验中，与费米气体的耦合和相互作用都是自然存在的。同时，许多纳米结构可以容易地调谐到简并点附近。这就是为什么各种形式的近藤效应经常影响中尺度和纳米尺度系统中的低温输运。在这篇简短的综述中，我们讨论了近藤效应的基本物理及其在低温下通过单电子晶体管的电子输运中的表现。
2006-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantitative comparison of magnon transport experiments in three-terminal YIG/Pt nanostructures acquired via dc and ac detection techniques
纯自旋电流的全电产生和检测是控制磁有序绝缘体中扩散磁振子输运的一种很有前途的方法。我们定量地比较了两种测量方案，这允许测量的磁振子自旋输运的三端设备的基础上的钇铁石榴石薄膜。我们证明了基于电流反转技术的直流充电电流方法和利用一次和二次谐波锁定检测的交流充电电流方法都可以有效地区分电注入和热注入磁振子。此外，这两种测量方案允许调查的调制磁振子运输所引起的一个额外的直流充电电流施加到中心调制器条。然而，虽然在低调制器充电电流这两种方案产生相同的结果，我们发现明确的差异高于一定的阈值电流。这种差异源于调制器电流对磁振子电导的非线性效应。
2020-08-04 cond-mat.mes-hall
