Huge field-effect surface charge injection and conductance modulation in metallic thin films by electrochemical gating
场效应技术由于其在普通场效应晶体管中的应用而流行,在此通过使用新型聚合物电解质溶液作为电介质将其应用于金属薄膜。最大注入的表面电荷,通过对电化学的经典方法进行适当的修改,称为双步计时库仑法,达到了10^15个电荷/cm ^2的单位。在室温下,在金、银和铜的情况下分别观察到高达8%、1.9%和1.6%的电阻相对变化,并且如果膜足够厚(> 25 nm),则可以在具有平行电阻通道的自由电子模型内很好地解释结果。巨大的电荷注入使得这种特殊的场效应技术非常有希望用于各种材料,如非常规超导体,石墨烯和2D类材料。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of atomic-sized contacts: an ab-initio study
采用第一性原理电子结构计算方法,对金属原子接触中的磁电阻效应进行了理论研究。我们考虑由Co,Cu,Si和Al原子形成的三原子链悬浮在半无限Co引线之间。我们采用屏蔽Korringa-Kohn-Rostoker格林函数方法计算电子结构,并使用Landauer方法计算弹道极限下的电导。通过收缩的电导反映了自旋分裂的Co带,并导致高MR比,高达50%。通过考虑形成链的原子的不同几何排列,研究了结构变化对电导的影响。我们的研究结果表明,通过s-类态的电导是强大的几何变化,而传输的强烈影响的原子排列,如果p或d状态有助于电流。
2004-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Edge Effects and Conductance for Applications in Graphene-based Nanoantennas
本文提出基于动态电导和Dirac费米子的石墨烯边缘效应理论,揭示短尺度下电导的空间振荡及其对纳米天线性能的影响,为电控石墨烯纳米天线设计提供理论依据。
2023-05-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Weak Antilocalization and Conductance Fluctuation in a Sub-micrometer-sized Wire of Epitaxial Bi2Se3
在这项研究中,我们解决的相位相干输运在亚微米尺寸的霍尔条外延Bi 2 Se 3薄膜的探测弱反局域化(WAL)和磁阻波动低于22 K。Hikami-Larkin-Nagaoka模型很好地描述了WAL效应,其中相干长度的温度依赖性表明电子传导在窄霍尔条中准一维地发生。根据普遍电导涨落分析了温度相关的磁阻涨落,给出了与WAL效应一致的相干长度。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of the conductance of ferromagnetic atomic-sized contacts
最近,通过铁磁材料制成的原子大小的接触的传输的不同的实验产生了矛盾的结果。特别是,有几个小组报告了半整数电导量子化的观察结果,这需要有完整的自旋极化和完美的传导通道。出于这些令人惊讶的结果,我们已经研究了理论上的电导的铁磁3D材料Fe,Co,和Ni使用一个现实的紧束缚模型的理想原子接触几何形状。我们的分析表明,在没有磁畴的情况下,这些过渡金属的d带在导电中起着关键作用。在接触状态下,这一事实对这三种材料具有以下重要影响:(i)存在部分开放的传导通道,因此不期望电导量子化,(ii)最后一个平台的电导通常高于G_0=2e^2/h,(iii)两种自旋物质都有助于输运,因此通常不存在完全的电流极化,以及(iv)电导和电流极化的值对接触几何形状和无序非常敏感。在隧穿机制中,我们发现可以实现强电流极化。
2006-08-04 cond-mat.mes-hall
Structure and conductance histogram of atomic-sized Au contacts
许多实验表明,金属原子尺寸接触的电导直方图呈现出峰值结构,这是相应材料的特征。这些峰值的起源仍然是一个悬而未决的问题。为了阐明这个问题,我们提出了一个理论分析的电导直方图的Au原子接触。我们结合了经典的分子动力学模拟的纳米接触与电导计算的基础上紧束缚模型的断裂。这种组合使我们能够获得关键信息,如接触几何形状,力,最小横截面,总电导和各个传导通道的传输系数。我们的研究结果表明,低温金电导直方图是这些纳米接触的机械和电气性能之间的微妙的相互作用的结果。与文献中的其他建议不同,我们的结果表明,Au电导直方图中的峰值并不是电导量化或存在异常稳定半径的简单结果。我们表明,在直方图中的主峰接近一个量子的电导是由于形成的单原子接触和链的金原子。此外,我们提出了一个详细的比较与实验结果的Au原子接触,其中个别通道传输已被确定。
2005-07-14 cond-mat.mes-hall
Modeling contact formation between atomic-sized gold tips via molecular dynamics
通过分子动力学模拟模拟了原子级接触的形成和破裂。这种纳米接触是在扫描隧道显微镜和机械控制的断裂结实验中实现的。这些仪器在纳米尺寸电极接触和分离时常规地测量跨纳米尺寸电极的电导,从而允许记录电导迹线,该电导迹线是电导与电极之间的距离的图。电导迹线的一个有趣的特征是,对于某些金属和几何配置,在电极之间的接触之前观察到电导值的跳跃,这种现象称为跳跃接触。本文认为,从计算的角度来看,两个金纳米电极之间的接触动力学。在面心立方金的两个晶体学取向,即(001)和(111)上进行两个表面在彼此上的重复压痕。最终,目的是在表面之间的第一次接触的时刻在原子水平上识别结构,因为电导的值与接触区域中的最小横截面有关。以这种方式获得的电导值使用第一原理电子输运计算来确定,其中从分子动力学模拟获得的原子构型用作输入结构。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
Influence of chopped laser light onto the electronic transport through atomic-sized contacts
本文报道了激光辐照对机械可控断开结技术(MCB)建立的金纳米接触电导的影响。我们在这里集中研究的可逆电导变化,可以高达200%。我们调查的依赖关系的初始电导的接触,波长,强度和位置的激光光斑相对于样品。在大多数条件下,观察到电导的增强。我们讨论了几种物理机制,可能有助于观察到的效果,包括热膨胀,整流和光子辅助传输。我们的结论是,热膨胀是不是占主导地位的。
2007-09-26 cond-mat.mes-hall
Electrochemical control of quantum interference in anthraquinone-based molecular switches
利用第一性原理计算,我们分析了最近提出的蒽醌基电化学开关的电子输运性质。由于蒽醌中存在的破坏性量子干涉,但在氢醌分子桥中不存在,观察到几个数量级的鲁棒电导开/关比。一个简单的解释的干涉效应是通过将前线分子轨道转化为本地化的分子轨道,从而获得一个最小的紧束缚模型描述的运输在相关的能量范围内的跳跃通过本地化的轨道。紧束缚模型的拓扑结构由分子轨道的对称性决定,决定了量子干涉的数量。
2010-05-04 cond-mat.mes-hall
Dynamical Coulomb Blockade Observed in Nano-Sized Electrical Contacts
纳米工程系统之间的电接触有望构成未来纳米级电子学的基本构件。然而,在纳米尺度上的电接触的准确表征和理解是一个具有挑战性的实验任务。在这里,我们采用低温扫描隧道光谱研究的导电性的个人之间形成的平铅岛和他们的支持基板的纳米接触。我们观察到由于动态库仑阻塞效应,在小偏压下的差分隧道电导的抑制。差分电导谱使我们能够确定的电容和电阻的电接触,系统地依赖于岛-衬底接触面积。基于环境辅助掘进理论的计算结果与实测结果吻合较好。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall
Highly Sensitive Gas and Temperature Sensor Based on Conductance Modulation in Graphene with Multiple Magnetic Barriers
推导了有限温度下磁垒阵列调制石墨烯的电子和输运性质。在周期性阵列的情况下,发现了源于量子干涉效应的显著电导间隙。当在阵列中插入结构缺陷时,高电导的尖锐缺陷模式出现在电导间隙内。这些模式可以通过在缺陷区域中的局部掺杂而移位,从而导致对粘附在石墨烯片上的化学分子的感测。在一般情况下,它被发现的灵敏度是强烈依赖于温度,由于平滑的缺陷引起的峰值和运输间隙。然而,这种温度依赖性提供了亚mK温度感测分辨率的附加能力,从而为超灵敏组合电化学-量热感测提供了机会。
2015-04-29 cond-mat.mes-hall
Gate controlled quantum interference: direct observation of anti-resonances in single molecule charge transport
量子干涉可以深刻地影响单个分子中的电荷输运,但实验通常只能测量费米能量下的电导。因为一般来说,量子干涉的最显著的特征并不位于费米能量处,所以非常希望在更宽的能量范围内探测电荷输运。在这里,我们通过电化学门控的方法,测量电导和映射的传输函数的单分子在费米能量和周围,并研究与建设性和相消干涉的签名。利用电化学门控技术,调节最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)之间的量子干涉,直接观察到反共振,这是相消干涉的一个显著特征.通过调节分子进入和退出反共振,我们实现了电导的连续控制超过2个数量级,亚阈值摆幅为~17 mV/dec,这与高速和低功率电子学相关。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall
Role of electronic structure in photoassisted transport through atomic-sized contacts
本文从理论上研究了激光辐照下金属原子接触的量子输运。辐射场被视为经典,假设其效果是在接触交流电压的产生。我们推导出直流电流的表达式,并计算作为交流频率的函数的一个原子厚的接触的线性电导,集中在电子结构所发挥的作用。特别是,我们提出了三种材料(铝,铂,金)具有非常不同的电子结构的结果。它示出,取决于频率和金属,辐射可以增强或减小电导。这可以根据在没有辐射的情况下接触的透射的能量依赖性来直观地理解。
2007-02-07 cond-mat.mes-hall
Hydrogen-assisted distortion of gold nanowires
本文研究了吸附氢对金纳米结行为的影响。研究发现,氢环境对原子大小的金结的电导有很强的影响,这明显地反映在电导直方图中0.5量子单位2e^2/h处的附加峰的生长上。对电导曲线的统计分析表明,新峰的出现是由于金原子链的氢辅助畸变。
2004-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous transport in angstrom-sized membranes with exceptional water flow rates and dye/salt rejections
本研究制备了盐插层蛭石膜,其埃级通道实现高水通量(5400 L m-2 h-1 bar-1)和染料/盐截留(>98%/95%),并揭示亚线性离子电导机制,兼具基础科学与应用价值。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Estimating single molecule conductance from spontaneous evolution of a molecular contact
我们提出了一种新颖的方法来估计锚定到纳米尺寸的金属电极的单个分子的电导率,使用在室温下在液体中操作的机械控制断开结(MCBJ)。我们通过金属/分子/金属纳米接触记录电导,同时保持金属电极在固定的距离。利用热扩散和电迁移,我们让接触自然地探索围绕选定电导值的更稳定的配置。单个分子的电导是从包含多达14个分子的分子接触的原始电导和电导标准偏差数据的统计分析来估计的。单分子电导值被解释为在热平衡的构象的合奏的时间平均电导。
2018-02-14 cond-mat.mes-hall
Conductance of Pd-H nanojunctions
钯纳米结在氢环境中的实验研究结果。发现了两种新的氢原子构型,电导分别为~0.5和~1量子单位(2e^2/h)。声子谱测量表明,这些配置位于电极之间含有溶解的氢。讨论了这种新结构与以前研究的Pt-H_2结的主要区别以及在钯-氢原子尺度接触中可能的微观实现。
2004-04-22 cond-mat.mes-hall
Oxygen enhanced atomic chain formation
我们报告原子链形成的实验证据,在拉伸的原子大小的接触金和银,这是强烈增强,由于氧掺入。虽然金以其形成原子链的倾向而闻名,但对于银来说,这仅在氧存在的情况下观察到。有氧的银链与金链一样长,但电导随链长下降到约0.1个电导量子。与以前的工作的银(110)表面的表面重建后,化学吸附的氧。
2005-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical analysis of the conductance histograms and structural properties of Ag, Pt and Ni nanocontacts
电导直方图是研究金属原子尺度接触本征导电特性的一种有效工具。这些直方图显示了峰值结构,这是所研究的金属类型的特征。尽管在理解金属纳米线中的电子输运方面取得了巨大进展,但这种峰结构的起源仍然是一个基本的开放问题。在目前的工作中,我们解决了这个问题,扩展了我们对Au电导直方图的理论分析[Dreher等人,PRB 72,075435(2005)]与不同类型的金属,即Ag、Pt和铁磁Ni。我们结合经典的分子动力学模拟的纳米接触与电导计算的基础上紧束缚模型的断裂。这种组合使我们能够获得关键信息,如接触几何形状,应变力,最小横截面,电导,各个传导通道的传输,以及在Ni的情况下,电流的自旋极化。我们还将简要地讨论铝原子大小的接触调查。从我们的分析中,我们得出结论,这些金属的直方图的差异是由于(i)非常不同的电子结构,这意味着不同的原子轨道有助于运输,和(ii)不同的机械性能,在像Pt的情况下,导致形成特殊的结构,即单原子链。特别感兴趣的是镍的结果,表明没有任何电导量化,并显示如何从厚接触的负值电流极化演变(包括大的波动),甚至在隧道制度的接触破裂后的正值。最后,我们还提出了详细的分析,这些金属触点的破断力。
2006-07-05 cond-mat.mes-hall
Identifying Clean and Contaminated Atomic-Sized Gold Contacts under Ambient Conditions Using a Clustering Algorithm
针对分子电子学高通量测量中清洁与污染断裂轨迹难以人工判别的问题,提出基于 DBSCAN 的自动聚类方法,以客观提取代表性轨迹并量化污染水平。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shear Forces and Heat Conductance in Nanoscale Junctions
纳米级固-固接触定义了从现代电子设备中的导电性和导热性到微机电和纳米机电系统中的摩擦和损耗的大量材料行为。对于现代超高集成度处理器芯片、电力电子器件和热电器件来说,最重要但迄今为止最具挑战性的方面之一是评估其组件之间纳米尺寸界面处的热传输。虽然这可以通过扫描热显微镜或SThM有效地解决,该扫描热显微镜展示了迄今为止对热传输的最高空间分辨率,但是SThM定量能力被探针尖端和样品之间的纳米级接触的定义不明确的性质所破坏。在这里,我们表明,同时测量的剪切力和热流在探针样品交界处显示不同的热导率和最大剪切力之间的相关性在交界处的多个探针材料组合。这种相关性的定量分析证实了固有的弹道性质的热传输的尖端表面的纳米级接触,这表明它们是,最终,由近原子大小的区域。此外,在类比的Wiedemann-Franz定律,其中链接在金属中的导电性和导热性,我们建议和实验确认的一般关系,链接剪切强度和热导率在纳米级接触通过的基本材料性质的热容和热载体群速度,从而开辟新的途径,定量探索热传输的纳米级。
2017-03-28 cond-mat.mes-hall
Directional bonding explains high conductance values of atomic contacts in bcc metals
与其他金属相比,由受控断裂产生的原子大小的铁结呈现出异常高的电导值。这一结果是违反直觉的,因为在纳米尺度下,体心立方金属预期表现出比面心立方金属更低的配位。在这项工作中,经典的分子动力学模拟的接触破裂,使用原子间的潜力,占定向键合,产生高度协调的稳定结构破裂前,不像各向同性的键合电位,这导致在预期的稳定的单原子接触。密度泛函理论电子输运计算表明,这些高配位、高稳定结构的电导值,可以解释体心立方原子接触电导的实验测量值,从而揭示了定向成键在这些金属中的重要作用.
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
A Current Induced Transition in atomic-sized contacts of metallic Alloys
我们测量了由贵过渡金属合金CuNi,AgPd和AuPt的浓度比为1:1的原子点接触的电导直方图。对于所有合金,这些直方图在低偏压(低于300 mV)类似于贵金属,而在高偏压(高于300 mV),他们类似于过渡金属。我们解释这种效果作为一个点接触与偏置电压的组合物的变化。我们讨论了可能的解释电迁移和差分扩散电流加热引起的。
2003-02-03 cond-mat.mes-hall
Quantum properties of atomic-sized conductors
使用非常简单的实验技术,可以轻轻地断开金属接触,从而形成导电纳米线。在拉伸的最后阶段,一根颈状导线连接两个电极,其直径在进一步拉伸时减小到单个原子。对于某些金属,甚至可以以这种方式形成单个原子的链。尽管接触的原子结构可能相当复杂,但只要最薄弱的点被简化为仅单个原子,复杂性就被消除。接触的性质主要由该原子的性质决定。这使得许多性质的理论和实验可以进行定量比较,原子接触已被证明是介观物理学概念的丰富测试平台。研究的性质包括多重Andreev反射,散粒噪声,电导量子化,电导波动,和动态库仑阻塞。此外,显著的量子效应表现在接触的机械性能中,如纳米线的力和内聚能中所见。我们回顾这项研究,这主要是在过去的十年中进行的,我们讨论的相关发展的背景下的结果。
2002-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Indications of the topological transport by the universal conductance fluctuations in the Bi2Te2Se microflakes
通用电导波动(UCFs)提取在体绝缘Bi 2 Te 2Se微片的磁阻响应。它的二维特性证明了由场倾斜磁阻测量。其来源于表面电子,这是由于在施加面内场以抑制体电子相干性的同时,UCF振幅保持不变。在考虑了一批微米级样品的系综平均后,得到了超过0.37 e2/h的本征UCF幅度。这与拓扑表面态的理论预测相一致。所有的证据都指向拓扑表面态的UCF的成功观测。
2014-06-02 cond-mat.mes-hall
Field-induced Conductance Switching by Charge-state Alternation in Organometallic Single-Molecule Junctions
通过单个分子的电荷传输可以受到位于传输路径中的氧化还原活性金属中心的电荷和自旋状态的影响。这些分子的固有性质通常通过改变分子的电化学和磁环境来解决,这一过程需要具有多个端子的复杂设置。在这里,我们表明,氧化和还原的有机金属化合物含有铁,钌或钼中心可以单独触发的电场施加到一个两端分子结。尽管所有化合物都表现出偏压依赖性滞后,但含Mo化合物还表现出突然的电压诱导电导切换,在小于1.0V的电压刺激下产生超过1000的高到低电流比。DFT计算确定了局部的,氧化还原活性分子轨道,其与电极弱耦合并且由于自旋而与引线的费米能紧密对准,极化的基态是Mo中心所特有的。这种情况打开了一个额外的缓慢和不相干的跳跃通道的运输,触发整个分子的瞬态充电效应和强滞后与前所未有的高低到高的电流比。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall
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
Analysis of the Kondo effect in ferromagnetic atomic-sized contacts
由铁磁金属制成的原子接触由于近藤效应而在微分电导中呈现零偏压异常。这些系统提供了一个独特的机会,进行统计分析的近藤参数的纳米结构,因为大量的接触可以很容易地制造使用断开结技术。原子结构的细节因接触而异,因此可以对大量不同的配置进行统计分析。本文对铁磁过渡金属Ni、Co和Fe原子接触中的近藤效应进行了统计分析。我们的分析表明,材料之间的明显差异,可以理解的基本理论考虑。这种实验和理论的结合使我们能够提取有关这些系统中的近藤效应的起源和性质的信息,并探索原子大小的纳米结构的近藤屏蔽的几何形状和价态的影响。
2012-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Understanding the structure of the first atomic contact in Gold
本文对金电极中的跳接触(JC)和跳脱接触(JOC)现象进行了实验研究。当两种金属彼此接近时,可以在第一次接触时观察到JC,而JOC发生在断裂前的最后一次接触中。当电极之间的压痕深度被限制到一定的电导值时,对于数百个形成和破裂循环,可以获得电导演变中的高度可再现的行为。该过程的分子动力学模拟显示了两个金属电极如何成形为通过机械退火机制形成的明确定义的晶体结构的尖端。我们报告了一个详细的分析之前获得的原子配置接触和破裂的这些稳定的结构,并获得了它们的电导使用第一性原理量子输运计算。这些结果有助于我们理解JC和JOC现象中实验获得的电导值,并提高我们对原子大小接触及其结构特征演变的理解。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
Metallic properties of magnesium point contacts
我们提出了一个实验和理论研究的Mg原子大小的接触的电导和稳定性。利用机械可控断裂结(MCBJ),我们观察到室温电导直方图呈现出一系列峰,这表明存在壳效应。然而,它的周期性不能简单地用原子或电子壳效应来解释。我们还发现,在室温下,不存在单个原子直径的接触。一个可能的解释可能是发生的金属到绝缘体的过渡,接触半径减小,在类比中,它是已知的镁簇。然而,我们的第一原理计算表明,虽然无限线性链可以是绝缘的,但具有较大原子配位的Mg线,如在现实的原子接触中,总是金属的。最后,在液氦温度下,我们的测量结果表明,电导直方图是由一个明显的峰值在量子电导。这与我们基于紧束缚模型的计算结果非常一致,该模型表明Mg单原子接触的电导主要由单个完全开放的传导通道决定。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall
Quantum transport properties of tantalum-oxide resistive switching filaments
Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);Institute of Technical Physics and Materials Science, Centre for Energy Research(技术物理与材料科学研究所,能源研究中心);MTA-BME Correlated van der Waals Structures Momentum Research Group(匈牙利科学院-布达佩斯技术与经济大学关联范德华结构动力学研究组);ELKH-BME Condensed Matter Research Group(匈牙利研究与创新院-布达佩斯技术与经济大学凝聚态研究组);Institute of Electromagnetic Fields, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院电磁场研究所)
本研究利用超导亚能隙谱学探究Ta₂O₅层中原子级阻变丝的量子输运特性,证实其最窄处含3-8个钽原子且直径不变,阻变由氧空位重分布调控瓶颈势垒实现,为类脑器件研究提供新认知。
2023-02-07 cond-mat.mes-hall
Twin lead ballistic conductor based on nanoribbon edge transport
如果像石墨烯纳米管(GNR)这样的器件的四个角都连接到电流引线上,那么该器件就变成了一个量子结,两个电路可以通过它相互作用。我们从理论上研究了这样的系统的平稳电流。该模型的参数是纳米结构的4点能量依赖电导矩阵和电路中的经典电阻。电路中的两个偏置电压是所研究的系统的控制变量,而在设备的终端处的电化学电位是非平凡地依赖于电压。对于特殊情况下的线性响应政权的耦合量子经典设备的操作的解析公式推导和应用。对于更高的偏置电压的数值解。非平衡费米能级的影响被捕获使用递归算法,其中的电化学电位和电流之间的自洽性在几次迭代内达到。所开发的方法允许研究的情况下,从独立的电路强耦合的。对于所选择的模型的GNR具有高导电性的锯齿形边缘,我们确定的制度中,单个设备进行两个几乎独立的电流。
2017-10-31 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport of large CVD-grown graphene
我们目前的大规模单层石墨烯生长的化学气相沉积(CVD)在铜上的磁阻测量。通过PMMA和热释放胶带将石墨烯层转移到SiO2/Si上用于传输测量。在磁场中,在低至30 mK的温度下测量所得厘米级石墨烯样品。我们观察到一个非常尖锐的峰值电阻在零场,这是很好的拟合弱局域化理论。样品表现出电导波动对称的领域,这是由于系综平均电导波动,由于大规模的不均匀性与铜的晶界在CVD生长过程中一致。
2011-10-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Density of states and magnetoconductance of disordered Au point contacts
我们报告的第一个低温磁输运测量电化学制造的原子尺度的金纳米结。作为$T \to 0$,结表现出非微扰大的零偏置异常(ZBA)在其微分电导。我们考虑了几种解释,并发现ZBAs是一致的,在无序金属的降低的局域态密度(LDOS)。我们认为,这是一个结果的库仑相互作用在一个颗粒状金属与适度的晶粒间耦合。原子尺度的结的磁导也显着不同的几何约束较少的设备,并支持这一解释。
2003-07-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Ab initio study of charge transport through single oxygen molecules in atomic aluminum contacts
我们提出了从头计算的原子大小的铝接触在氧的存在下的输运性质。通过考虑单个氧原子(O)或分子O2和O3中的一个桥接电极之间的间隙形成理想的原子尖锐的金字塔来模拟实验情况。计算这些几何形状的传输特性,增加引线之间的距离,模拟断开连接的开口。为了便于进一步与实验进行比较,研究了连接到电极的氧的振动模式。据发现,在接触制度的运输性质的变化,由于氧气的存在是强烈的,应该在实验中检测。所有三种类型的氧在其振动频率和电导方面表现出相当的行为,其远低于纯铝原子接触的电导。电导随着氧原子数目的增加而减小。在隧穿机制中,电导随距离呈指数衰减,衰减长度取决于结中是否存在氧。这一事实可能提供一种方法来识别金属原子接触中气体分子的存在。
2007-05-16 cond-mat.mes-hall
Temporal correlations and structural memory effects in break junction measurements
我们回顾了数据分析技术,可用于研究时间的相关性之间的电导痕迹在断路器结测量。我们表明,时间直方图是一个简单但有效的工具,检查时间的均匀性的电导痕迹,或遵循自发或触发的时间变化,如结构修改在训练的接触,或出现单分子签名后,分子给药。为了统计分析时间相关性的存在和衰减时间,我们引入了移位相关图。最后,我们表明,开放和随后关闭的痕迹之间的相关性可能表明在原子大小的金属和分子结的结构记忆效应。应用这些方法测量和模拟金金属接触作为一个测试系统,我们表明,表面扩散引起的平坦化的断裂的交界处有助于产生统计独立的电导痕迹在室温下,而在低温下重复的趋势观察,只要接触没有关闭到足够高的电导设定点。应用开-闭相关分析的Pt-CO-Pt单分子结,我们证明了显着的接触记忆效应和恢复的原子链形成之前的结断裂的分子。然而,如果链被拉动,则链和分子在断裂后的随机松弛会阻止开-关关联。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall
Breaking the quantum PIN code of atomic synapses
Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);MTA-BME Condensed Matter Research Group(MTA-BME凝聚态研究组);Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology(瑞士联邦材料科技研究所)
针对原子突触丝状电导缺乏完整量子表征的问题,通过分析超导电极下纳米丝端点的多重Andreev反射过程,揭示了其量子PIN码,并用Nb₂O₅电阻开关结实验证实高导态源于原子级金属纳米丝的形成。
2020-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Using Activated Transport in Parallel Nanowires for Energy Harvesting and Hot Spot Cooling
我们研究了平行杂质半导体纳米线阵列的温度范围内,电子传播通过纳米线之间的声子辅助跳定态。通过求解随机电阻网络问题,计算了器件的热电势$S$、电导$G$和电子热导$K^e$。我们研究这些数量如何依赖于位置-这可以调整与背栅-纳米线杂质带相对于平衡电化学电位。我们发现,大的功率因数可以达到附近的频带边缘,当$S$自平均值大的值,而$G$是小的,但规模与电线的数量。计算纳米线内部的电子和环境中的声子之间的局部交换的热量,我们表明,声子主要是吸收附近的一个电极和发射附近的其他当充电电流驱动通过纳米线附近的带边。这种现象可以被利用为场控制的声子和电子之间的热交换在电子电路中的亚微米尺度。它也可以用于冷却热点。
2015-05-12 cond-mat.mes-hall
Stability of quantum and Sharvin constrictions
之前,作者通过机械扰动研究报道了原子大小的金收缩中通道饱和和电导量化的直接证据,并且还表明电导直方图中的峰不足以评估其机械稳定性[Armstrong等人,B 82,195416(2010)]。在本研究中,金收缩范围从量子到半经典(Sharvin)电导制度的机械探测与皮级分辨率在施加的力和变形,同时测量电导。虽然已知从一个收缩尺寸到另一个收缩尺寸的重构通过明显随机的离散原子位移发生,但结果揭示了一个显著的简单性-离散原子位移的大小仅限于对应于金中的基本滑移距离而不是Au-Au原子间距离的一小部分值。结合收缩的弹性常数的测量,结果揭示了随着接触直径的增加,变形模式中的两个基本交叉-首先,从均匀剪切到与先前预测密切一致的直径处的缺陷介导变形(Sorensen等人,Phys.Rev.B57,3283(1998)];第二,发现另一个交叉标记表面到体积主导变形。一个显着的模量增强时,观察到的收缩的大小接近费米波长的电子,并在一个单原子收缩的限制,它是至少2倍,散装金。结果提供了原子洞察这些收缩的稳定性和变形模式的演变轨迹,开始与单原子接触。
2011-04-06 cond-mat.mes-hall
First-principles study of high conductance DNA sequencing with carbon nanotube electrodes
在单核苷酸水平上的快速和具有成本效益的DNA测序可以通过测量当单链DNA被拉过纳米尺寸的孔时的横向电子电流来实现。为了增强核苷酸和电极之间的电子耦合,从而增强电流信号,我们采用了一对单壁封闭端(6,6)碳纳米管(CNT)作为电极。然后,我们研究的电子输运性质的核苷酸夹在这样的电极之间,通过使用第一性原理量子输运理论。特别地,我们考虑电极之间的间隔是仍然允许DNA易位的最小可能的极端情况。在CNT的端帽处的类苯环可以与核碱基强烈地偶联,因此既减少构象波动又显著地提高电导。最佳的分子配置,在该核苷酸强烈耦合到碳纳米管,并产生最大的传输,首先确定。然后对这些最佳构型的电子结构和电子输运进行了分析。对于高达1 V的电压,典型的隧穿电流约为50 nA。在较高的偏压下,通过分子态的共振输运是可能的,电流约为几个$μ$ A。低于1V,与不同核苷酸相关的电流始终是可区分的,腺嘌呤具有最大的电流,鸟嘌呤第二大,胞嘧啶第三,最后胸腺嘧啶最小。我们进一步计算了传输系数的档案,作为核苷酸被拖沿DNA易位路径和调查的影响的构型变化。基于这些结果,我们提出了一个DNA测序协议结合三种可能的数据分析策略。
2011-09-07 cond-mat.mes-hall
Effects of disorder and contacts on transport through graphene nanoribbons
我们研究了载流子通过有限石墨烯结构的输运。使用数值精确的核多项式和格林函数技术,使我们能够处理实际大小的样本超越了Dirac-cone近似。特别是,我们研究无序纳米带,正常导体/石墨烯界面和正常导体/石墨烯/正常导体结的局部态密度,单粒子光谱函数,光学电导率和电导率的行为的重点。我们证明了接触和体无序将对石墨烯基器件的电子性质产生重大影响。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall
Emergent Chiral Metal Phase in Compressible Quantum Hall Fluids
Saha Institute of Nuclear Physics(萨哈核物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);SPEC, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(SPEC, 法国原子能和替代能源委员会, 法国国家科学研究中心, 巴黎萨克雷大学);Department of Physics and Astronomy, Purdue University(普渡大学物理与天文学系);Department of Physical Sciences, IISER Kolkata(加尔各答印度科学与教育研究院物理科学系);Department of Condensed Matter Physics, Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所凝聚态物理系)
本文通过测量可压缩量子霍尔流体的透射电导,发现其总和普适地趋于霍尔电导,确立了手性金属相的导律,并理论上解释了强磁场下时间反演对称性破缺导致的手性输运机制。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el