The stochastic dynamics of micron and nanoscale elastic cantilevers in fluid: fluctuations from dissipation
对浸没在粘性流体中的微米级和纳米级悬臂梁的随机动力学进行了量化。给出了布朗噪声驱动下细长悬臂梁的解析结果。噪声力的谱密度不被假定为白色，并且根据波动耗散定理确定频率依赖性。分析结果表明，是有用的，通常用于原子力显微镜的微米尺度的杠杆。一个通用的热力学方法是有效的任意几何形状，以及为阵列的多个杠杆的随机运动耦合通过流体。它表明，波动耗散定理允许通过简单的确定性方法的随机量的计算。热力学方法与确定性有限元数值模拟来量化的自相关性和噪声频谱的悬臂波动为一个单一的微米级悬臂和交叉相关性和噪声频谱的波动为一个阵列的两个实验动机的纳米级悬臂作为悬臂分离的函数。结果被用来量化的噪音减少可能使用相关的测量与两个紧密间隔的纳米级的杠杆。
2006-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Non-monotonic heat dissipation phenomenon in close-packed quasi-2D and 3D hotspot system
基于声子玻尔兹曼输运方程，研究了密排准二维纳米线和三维纳米长方体热点系统的瞬态热耗散。研究发现，与直觉相反，散热效率不是相邻纳米级热源之间距离的单调函数：当该距离与声子平均自由程相当时，散热效率达到最高值。这是由于两个热输运过程的竞争：声子从纳米级热源逃逸时的准弹道输运以及来自相邻纳米级热源的声子之间的散射。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Negative differential resistance in nanoscale transport in the Coulomb blockade
受最近实验的启发，我们利用主（速率）方程方法研究了耦合量子点系统在库仑阻塞区的输运行为。我们探讨了如何在施主-受主系统中的电子-电子相互作用，类似于具有不同充电能量的弱耦合量子点，可以修改系统对外部偏压的响应，将其从正常的库仑阻塞行为转变为电流-电压特性中的负微分电阻（NDR）。
2009-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface phonon induced rotational dissipation for nanoscale solid-state gears
相对于平动摩擦而言，转动摩擦的机理研究较少。这种运动成为一个重要的问题，为小型化的机械机械，往往涉及旋转齿轮。在这项研究中，分子动力学模拟进行探索旋转摩擦的固态齿轮上旋转的不同基板。在每种情况下，观察到的旋转运动的粘性阻尼，并发现诱导齿轮和基板之间的纯范德华相互作用。不同的齿轮尺寸和各种基板材料的影响进行了研究。此外，齿轮和基板的刚度被发现会产生不同的耗散通道。最后，它表明，占主导地位的贡献耗散有关的低频表面声子在基板中的激发。
2020-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Theory of Quantum Transport at Nanoscale (introduction and contents)
《纳米尺度量子输运理论》一书的前言、介绍和内容，由Springer于2016年出版，作者版本。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Low Temperature Nanoscale Electronic Transport on the MoS_2 surface
在低温（30 K）和超高真空条件下，用双探针法测量了二硫化钼（MoS_2）表面的电子输运。两个扫描隧道显微镜针尖被精确地定位在隧道接触中以测量表面电流-电压特性。尖端之间的间隔可控地变化，并使用高分辨率扫描电子显微镜测量。在探针间距为50 nm时测得MoS_2表面的电子能隙（E_S）为1.4eV。此外，在电子间隙外测量的双探针电阻显示出具有双探针分离的2D样行为。
2013-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature ballistic transport in nanoscale epitaxial graphene cross junctions
我们报道了在SiC（0001）上外延生长的石墨烯纳米交叉结中的惯性-弹道输运的观测结果。弹道输运由负弯曲电阻R12表示，43 ~ 170 ohm，在4.2 K时在非局部四端结构中测量，当温度升高到80 K以上时，它消失。
2009-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
The onset of nanoscale dissipation in superfluid He-4 at zero temperature: the role of vortex shedding and cavitation
采用含时密度泛函理论研究了零温超流体He-4中纳米半径无限长圆柱的二维流动。计算揭示了耗散开始的两个不同的临界现象：1）从运动圆柱的外围脱落的涡-反涡对和2）在尾流中出现空化，其具有与实验观察到的超流He-4中快速移动的微米级颗粒相似的几何形状。具有相同环流的涡对偶尔以二聚体的形式发射，这构成了在经典湍流流体和玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到的Benard-von Karman涡列结构的构建块。空化诱导耗散机制应该是所有自约束且具有有限表面张力的超流体所共有的，这包括最近发现的超冷玻色气体中的自约束液滴。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Ab-initio methods for spin-transport at the nanoscale level
原子和纳米尺度生长和表征技术的最新进展导致了现代磁性材料和磁性器件的生产，揭示了一系列新的迷人现象。这些的建模是一个艰难的理论挑战，因为人们必须准确地描述组成材料的电子结构和它们的输运性质。在本文中，我回顾了在原子尺度上使用第一性原理方法模拟自旋输运的最新进展，侧重于方法方面和应用。这篇评论是为研究生水平的学生设计的教程，分为六个主要部分：1）介绍，2）自旋输运的一般概念，3）输运理论：线性响应，4）输运理论：非平衡输运，5）结果，6）结论。此外，还包括迄今为止可用的计算代码的概述。
2005-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deconstructing the governing dissipative phenomena in the nanoscale
提出了一种描述短程纳米耗散控制参数的表达式，并得到了模拟和实验结果的支持。该表达式被解构为系统的几何，动力学，化学和机械性能。在原子力显微镜中，这些被转化为1）尖端半径和尖端样品变形，2）谐振频率和振荡幅度和3）滞后和粘性耗散。后者是定义尖端-样品系统的化学和机械性质的特征参数。还讨论了长距离过程，并在云母和硅样品上进行的实验中确定了足迹。本方法可以用来验证或无效的纳米耗散模型通过比较预测与实验观测。
2014-01-25 cond-mat.mes-hall
Inverse Design in Nanoscale Heat Transport via Interpolating Interfacial Phonon Transmission
我们介绍了一种基于密度的拓扑优化的非傅立叶热输运纳米结构的方法，基于伴随的声子玻尔兹曼输运方程（BTE）和一种新的材料插值技术，“传输插值模型”（TIM）的灵敏度分析。BTE优化的关键挑战是处理真实和动量分辨材料属性之间的相互作用。通过用界面传输系数参数化材料密度，TIM能够恢复硬壁和无界面极限，同时保证空隙和固体区域之间的平滑过渡。我们首先使用我们的方法来定制周期性纳米材料的有效热导率张量，然后，我们最大限度地限制扩散运输下的经典声子尺寸效应，确定一个有前途的新的热电材料设计。我们的方法能够系统地优化材料的热管理和转换，更广泛地说，设备的设计，扩散传输是无效的。
2022-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Platform and Framework for Time-Resolved Nanoscale Thermal Transport Measurements in STEM
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）
开发了集成在扫描透射电子显微镜中的激光激发系统，结合超高分辩电子能量损失谱和外部门控直接电子探测器，实现纳米尺度热传输的时间分辨测量，并通过对非晶碳膜的测量验证了方法的有效性。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Transport Anisotropy in ReS$_2$ Revealed via Nanoscale Conducting Path Control
由于层状1 T '-ReS $_2$的低面内对称性导致了强的能带各向异性，而由于缺乏有效的方法来控制局部电流路径，其在电子性质上的表现具有挑战性。在这项工作中，我们通过纳米铁电控制产生定向导电路径，揭示了单层到四层ReS $_2$中的巨输运各向异性。通过反转铁电聚合物顶层的极化，我们在300 K下在ReS $_2$沟道中诱导了> 1.5 × 10 $^8$的电导率切换比。在绝缘背景下表征的畴定义的导电纳米线表明，沿着和垂直于Re链的方向之间的电导率比可以超过5.5 × 10 $^4$。理论模拟指出了输运异常的带起源，并进一步揭示了在少层ReS $_2$中出现的平坦带。我们的工作为实现高度各向异性的2D材料设计新的集体现象和电子透镜应用铺平了道路。
2021-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge transport in nanoscale vertical organic semiconductor pillar devices
我们报告的纳米级垂直柱结构，将有机半导体聚（3-己基噻吩）（P3 HT）的叠层的电荷输运测量。厚度低至5 nm的P3 HT层使用楔形转移轻轻地顶部接触，产生承载高电流密度（高达$10^6$ A/m $^2$）的高度可再现、稳健的纳米级结。电流-电压数据建模证明了出色的空穴注入。这项工作开辟了通往纳米级，超短通道有机晶体管的高频和高电流密度操作的途径。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall
Hyperspectral electromechanical imaging at the nanoscale: Dynamical backaction, dissipation and quantum fluctuations
本文提出一种扫描纳米机械噪声显微平台，通过热反作用模型揭示单缺陷纳米线结构、热响应、耗散与涨落的关联，发现缺陷作为单涨落中心在电子束激发下产生由量子涨落主导的远离平衡振动状态。
2024-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Equilibrium Phonon Transport Across Nanoscale Interfaces
尽管在纳米级界面上的热传输应用无处不在，包括集成电路，热电和纳米治疗诊断学，但这些系统中声子传输的准确描述仍然难以捉摸。在这里，我们提出了一个理论和计算框架来描述声子输运的位置，动量和散射事件的分辨率。我们将这个框架应用到一个单一的材料球形纳米粒子的多维分辨率提供洞察声子热化的物理起源，和长度尺度依赖的稳态声子分布的各向异性。我们扩展的形式主义，明确处理接口和调查的具体情况下，半相干材料的界面，通过计算声子和界面应变之间的耦合产生的非周期性阵列的失配位错。我们的框架定量地描述了技术相关的硅锗异质结构内的界面热阻。在未来，这种形式主义可以提供新的见解，通过超快，太赫兹和近场光谱越来越接近纳米材料的相干和驱动声子效应。
2018-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Heat transport at the nanoscale and ultralow temperatures -- implications for quantum technologies
本文综述极低温纳米导体中电子介导热输运的理论方法、纳米尺度热流与温度梯度的实验测量技术，并总结关键量子效应对量子技术的意义。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall
Driven quantum transport on the nanoscale
我们探讨了利用含时场控制纳米尺度系统中量子输运现象的前景。特别是，我们研究了驱动导体的电子电流及其噪声特性。我们回顾了最近的相应的理论描述的基础上Floquet理论。替代方法，以及各种限制近似方案进行了研究和比较。一般的理论随后被应用到不同的代表性的纳米器件，如非绝热泵，分子门，分子量子棘轮，和分子晶体管。潜在的应用范围从强激光场影响下的分子线到微波辐照的量子点。
2004-09-21 cond-mat.mes-hall
Influence of vibrations on electron transport through nanoscale contacts
在这篇文章中，我们提出了一种新的半解析方法来计算一阶电子振动耦合常数的密度泛函理论的框架内。它结合了解析表达式的一阶导数的Kohn-Sham算子相对于核位移与耦合微扰Kohn-Sham理论，以确定电子密度矩阵的导数。这使我们能够有效地计算准确的电子振动耦合常数。我们应用我们的方法来描述金属和分子结的非弹性电子隧穿谱。一个金结桥接的原子链被用来验证开发的方法，再现既定的实验和理论结果。对于辛烷-二硫醇和辛烷-二胺单分子结，我们讨论了锚定基团和机械拉伸对非弹性电子隧穿谱的影响。
2013-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-uniform Thermal Conductivity in Nanoscale Multiple Hotspot Systems
本文研究了纳米尺度多重热点系统中非均匀热导率的特性，通过求解声子输运方程发现热点间距影响热传输，最大热流提升达40%。
2025-11-26 cond-mat.mes-hall
Nanoscale torsional dissipation dilution for quantum experiments and precision measurement
我们表明，扭转谐振器可以经历大量的耗散稀释由于纳米级的应变，并提请连接到一个世纪的理论从扭秤社区，这表明一个简单的扭转带自然软夹持。通过颠覆纳米力学界普遍持有的信念，我们的研究结果引发了对量子实验和纳米机械谐振器精密测量策略的重新思考。例如，我们重新审视了用于监测位移的光杠杆技术，并发现应变纳米梁的旋转可以用小于其基本扭转模式的零点运动的不精确度来解决，而无需使用腔或干涉稳定性。我们还发现，一个应变扭转带可以质量加载，而不改变其$Q$因子。我们使用这种策略来设计一个芯片级的扭秤，其谐振频率对局部引力场的微$g$波动敏感。实现这两个进步是制造具有$10^4$的宽度与厚度比的高应力Si $_3$ N $_4$纳米梁，并且认识到它们的扭转模式具有$Q$因子，其缩放为它们的宽度与厚度比的平方，产生与$10^8$一样高的$Q$因子和与$10^{13}$ Hz一样高的$Q$频率产物。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Two-Parameter Quasi-Ballistic Transport Model for Nanoscale Transistors
我们表明，通过增加只有两个拟合参数的纯弹道输运模型，我们可以准确地表征纳米MOSFET的电流-电压特性。该模型是弹道模型（J.Appl.Phys.76，4879（1994））的扩展，并且包括传输概率和漏极-沟道耦合电容器。后一个参数导致理论RON显著大于先前预测的RON。为了验证我们的模型，我们制作了不同沟道长度的n沟道MOSFET。我们显示这些参数的长度依赖性，以支持我们的设备的准弹道描述。
2018-08-30 cond-mat.mes-hall
Asymmetric transportation induced by thermal noise at the nanoscale
基于一个简单的模型，我们从理论上表明，不对称运输是可能的纳米系统经历热噪声，而不存在外部波动。这一理论进展的关键是，对于纳米级系统，热涨落的相关长度变得非常长。这不同于宏观系统中的热噪声通常被视为白噪声。我们的观察并没有违反热力学第二定律，因为在纳米尺度下，需要额外的能量来保持不对称结构免受热波动的影响。
2013-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic approach to transport and quantum turbulence in nanoscale conductors
在输运问题中，电子-电子相互作用的描述在解析和数值上都是困难的。在这里，我们表明，一个更简单的描述电子输运的相互作用的存在下，可以实现在纳米级系统。特别是，我们表明，纳米导体中的电子流可以用具有有效电子粘度的Navier-Stokes方程描述，即，与粘性和可压缩经典流体的动力学相同。通过使用这种流体动力学的方法，我们推导出的条件，从层流过渡到湍流在纳米系统，并讨论可能的实验测试我们的预测。
2007-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comment on ``First-principles treatments of electron transport properties for nanoscale junctions''
Fujimoto和Hirose最近的论文在讨论电极的jeldom模型的使用时犯了一个不幸的错误，这使得该模型似乎不足以处理金纳米线的电导问题。事实上，这是完全足够的，并给出了结果非常相似的作者在更详细的治疗发现。
2003-07-17 cond-mat.mes-hall
Nanoscale Heat Transfer: from Computation to Experiment
热传递在纳米尺度上与宏观尺度上有明显的不同。最近的进步，在计算和实验技术，使大量有趣的观察和理解的传热过程在纳米尺度。在这篇综述中，我们将首先讨论在纳米热输运研究中使用的计算和实验方法的最新进展，然后在计算和实验研究中观察到的纳米尺度上的新的热输运现象的评论，并讨论目前对这些新现象的理解。我们对计算和实验方法的挑战和机遇的观点也提出了。
2013-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Nondiffusive thermal transport from micro/nanoscale sources producing nonthermal phonon populations exceeds Fourier heat conduction
我们研究非扩散的热输运声子在小距离内的玻尔兹曼输运方程（BTE）的框架内，并证明运输显着影响的声子源发射的分布。我们讨论了具有正弦空间轮廓的源以及三维高斯热点的稳态BTE的解析解，并提供了室温下单晶硅的数值结果。如果微/纳米级热源产生热声子分布，它会比热扩散方程预测的更热;然而，如果源主要产生具有长平均自由程的低频声学声子，它可能会比热方程预测的更冷，产生增强的热传输。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall
Propagation Scheme for Non-Equilibrium Dynamics of Electron Transport in Nanoscale Devices
导出了描述含时电子输运的封闭耦合运动方程组。它提供了从非平衡格林函数构造的能量分辨量的时间演化。通过一个非线性模式扩展的可行的传播计划有限的温度，它允许研究任意的时间依赖性和结构化的水库。两个示例。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall
Transport in nanoscale systems: the microcanonical versus grand-canonical picture
我们分析的图片中，两个大的，但有限的充电电极放电跨越纳米结的运输。我们确定了一个功能的最小化，在所有绑定多体波函数的空间内，定义了一个瞬时稳态。我们还讨论了有利于在这样的系统中的稳态传导的发病因素，使连接与熵的概念，并提出了一个新的稳态噪声源。最后，我们证明了在这个封闭系统中，真实的多体总电流是由含时密度泛函理论得到的单电子总电流精确给出的。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Atomistic modeling of the electrostatic and transport properties of a simplified nanoscale field effect transistor
在密度泛函理论的框架下，建立了研究纳米尺度双栅硅平板静电特性的第一性原理模型。所施加的栅极电压近似为包围系统的超晶胞的边界上的静电势的变化。利用实空间格林函数估计电子密度，采用高效的多重网格和快速傅里叶泊松求解器从电荷密度计算静电势。在定域SIESTA原子轨道线性组合表象下，建立Kohn-Sham方程，并在局域密度近似下自洽求解系统的波函数。计算了小偏压下弹道输运穿过原子硅板的透射率。利用等效电容模型分析了硅平板中的电荷分布和静电势随栅压的变化。观察并讨论了量子限域效应和短栅效应。
2008-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Green's Functions of the Boltzmann Transport Equation with the Full Scattering Matrix for Phonon Nanoscale Transport beyond the Relaxation Time Approximation
声子玻尔兹曼输运方程（BTE）已被广泛用于研究固体中的热输运。虽然对于一些材料的BTE的精确解已经获得了均匀的热流，在微/纳米级的热传输中出现的问题已经在弛豫时间近似（RTA）分析。由于RTA在低于德拜温度的温度下分解，这种近似阻止了对一类重要的高德拜温度材料的研究，例如金刚石，石墨，石墨烯和其他一些2D材料。我们提出了一个完整的散射矩阵形式主义，超越了RTA近似，并获得了格林函数解的线性化BTE，从而导致显式表达式的声子分布和温度场所产生的任意时空分布的热源在无界介质中。所提出的形式主义是能够描述范围广泛的现象，从纳米级热点的热耗散的第二声波的传播。我们提供了一个空间正弦加热曲线的石墨烯的数值结果，并讨论了使用完整的散射矩阵相比，RTA的重要性。
2021-11-16 cond-mat.mes-hall
Imprinting nanoporous alumina patterns into the magneto-transport of oxide superconductors
我们使用氧离子辐照将多孔氧化铝掩模的纳米级图案转移到高超导薄膜中。这导致超导性的纳米级空间调制，并强烈影响下面的磁输运，这显示了一系列周期性振荡，让人想起超导导线网络中的Little-Parks效应。这种辐照技术可以扩展到其他氧化物材料，以诱导有序的纳米级相分离。
2011-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nonlinear effects of phonon fluctuations on transport through nanoscale junctions
在最低阶微扰理论的基础上，分析了电子-声子耦合对分子结全计数统计的影响。我们的方法可以考虑分析非平衡声子和电子之间的反馈分布在量子制度。我们表明，即使是高传输和相对较弱的电子-声子耦合的结，这种反馈引起越来越高的非线性的传输电荷分布的累积量的电压依赖性。
2010-10-13 cond-mat.mes-hall
Time-dependent thermoelectric transport for nanoscale thermal machines
我们分析了一个电子纳米热机驱动的时间依赖性的环境：除了偏置和栅极电压的变化，我们还考虑了主导的时间调制的引线和点之间的耦合。我们提供了在这种情况下的能量和热流表达式，以及点+引线系统与其外部之间交换的功率的表达式。计算是在Keldysh非平衡格林函数框架下进行的。我们应用这些结果来设计一个循环制冷机，避免了在强耦合的情况下定义子系统之间的能量流的模糊性。对于快速引线点耦合调制，我们观察到不能归因于电荷隧道的瞬态电流。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall
Scattering Theory Approach to Inelastic Transport in Nanoscale Systems
我们提出了一个散射态描述的非平衡多通道电荷输运中存在的电子振动耦合。它是基于本征信道状态的散射阶的扩展。检查散射状态之间的电荷跃迁，我们澄清了竞争的非弹性和弹性散射过程，并与基于非平衡格林函数形式主义的解释比较。我们还推导出了单通道系统电导变化的一般表达式。它提供了一个全面的图片的变化，包括众所周知的结果，0.5规则，从弹性和非弹性散射过程之间的相互作用的方面。
2013-07-14 cond-mat.mes-hall
Approach to steady state transport in nanoscale conductors
我们表明，使用紧束缚模型和时间相关的密度泛函理论，可以建立一个准稳态电流动态在一个有限的纳米结没有任何非弹性效应。这仅仅是由于电子波包在通过结传播时所经历的几何收缩。我们还表明，在这个封闭的非平衡系统中，两个本地电子占据函数可以定义在每一侧的纳米结的费米分布与电极中的原子数量的增加。准稳态下的电导和电流-电压特性与静态散射方法计算的结果一致。
2005-11-08 cond-mat.mes-hall
R-matrix theory for nanoscale phonon thermal transport across devices and interfaces
我们采用R-矩阵理论计算了从分子到介观尺度的声子散射。这项工作的关键新颖之处在于，关于散射区域的唯一所需信息是其正常模式，对于一个系统仅评估一次。因此，R-矩阵理论是计算较大系统中声子散射的一种计算效率高且简单的方法。为了验证和证明该理论的适用性，我们将其应用于两个系统：一维原子链和石墨烯纳米粒子。在这两种情况下，我们讨论了质量杂质对热输运的影响。
2011-09-19 cond-mat.mes-hall
Transport Spectroscopy of Single Phosphorus Donors in a Silicon Nanoscale Transistor
我们发展了奈米级的双闸极场效电晶体，以研究单一有意植入的磷供体的电子态与输运性质。这些器件提供了纳米电子学潜在应用所需的关键参数的高水平控制。对于捐助者，我们解决了相应的两个电荷状态依次被自旋向下和自旋向上的电子占据的过渡。充电能量和Lande g因子与门控纳米结构中的供体的预期一致。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
Spin-valve Effect in Nanoscale Si-based Devices
基于硅（Si）的自旋MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）被认为是利用半导体器件中的自旋自由度的低功耗电子器件的构建块。本文综述了纳米硅基自旋阀器件中自旋输运的最新研究成果，这对实现纳米自旋MOSFET具有重要意义。我们的研究结果表明，弹道输运在获得高自旋相关的输出电压的纳米硅自旋阀器件的重要性。
2018-12-26 cond-mat.mes-hall
Hund and pair-hopping signature in transport properties of degenerate nanoscale devices
我们研究了双轨道纳米器件输运性质中完全库仑相互作用的特征。我们分析了具体的影响Hund交换和对跳跃条款，计算特别是稳定图。原来，一个粗糙的模型，部分库仑相互作用，可能会导致误解的实验。此外，它示出了由栅极和偏置电压引起的光谱权重转移强烈影响充电电流。低温制度也进行了研究，显示非弹性cotunneling与交换项，以及近藤电导增强。
2013-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-local transport properties of nanoscale conductor-microwave cavity systems
最近的实验进展纳米导体耦合到超导微波腔打开了深量子极限的光-物质相互作用的运输调查，与隧道电子强烈耦合到单个腔光子。我们从理论上研究了最基本的腔导体系统，具有强的单光子诱导的非局域输运效应;两个空间分离的双量子点（DQD：s）共振耦合到基本腔模。该系统，由广义Tavis-Cummings模型描述，在量子主方程形式主义的研究，使我们能够通过DQD的电子输运性质：以及相干，非平衡腔光子状态。我们发现相当大的非本地感应电流和电流的交叉相关介导的单个光子。从一个完整的统计描述的电子输运，我们进一步揭示了一个动态的通道封锁在一个DQD解除光子发射由于隧道通过其他DQD。此外，大的纠缠之间的轨道状态的电子在两个DQD：s被发现为小的DQD-铅温度。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall
A large deviation theory perspective on nanoscale transport phenomena
了解复杂的纳米尺度系统中的传输过程，如纳米流体装置中的离子电导率或低维固体中的热传导，提出了检查非平衡稳态内的电流波动并将这些波动与非线性或异常响应相关联的问题。我们已经开发了一个系统的框架，用于计算分子模型中的时间积分电流分布，并将这些分布的累积量与非线性输运系数联系起来。在这个角度阐述的方法遵循动态大偏差理论，从以前的正式发展中受益，并已在几个应用程序中得到说明。该框架提供了一个微观基础，超越传统的流体力学的情况下，局部平衡假设打破，这是无处不在的纳米尺度。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Impact of the regularization parameter in the Mean Free Path reconstruction method: Nanoscale heat transport and beyond
对材料中能量载流子（如电子、声子、磁振子等）的平均自由程（MFP）分布的理解，是材料物理学研究的一个重要内容。是对它们传输特性的关键物理洞察。在这种情况下，MFP光谱已成为一个重要的工具来描述的总输运现象与不同MFP的载流子的贡献。在这项工作中，我们修改了MFP重建技术，并提出了一个正则化参数的影响的能量载体的MFP分布的研究。利用L曲线准则，计算正则化参数的最优数学值。从MFP分布的最佳值的变化的效果进行了分析，在三个案例研究的声子的热传输。这些结果表明，正则化参数的选择有很大的影响，从重建的积累函数获得的物理信息，因此不能任意选择。该方法可以应用于各种运输现象在纳米尺度上涉及不同的物理性质和行为的载体。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall
Unified description of inelastic propensity rules for electron transport through nanoscale junctions
我们提出了一种方法来分析基于第一性原理的计算结果的电子电流，包括非弹性电子声子效应。这种方法使我们能够确定电子和振动的对称性，从而获得所谓的倾向规则的研究系统。我们表明，只有少数散射状态-即那些属于最传输本征通道-需要考虑一个完整的描述的电子输运。我们应用这种方法对四种不同体系进行了第一性原理计算，得到了每种情况下的倾向性规则。
2008-06-11 cond-mat.mes-hall
Origin of Enhanced Thermal Resistance Near Nanoscale Hotspots: Insights from Full-Dispersion-Resolved Phonon Transport in Silicon
本研究利用全声子色散模型的BTE发现，纳米尺度热点附近热阻增强并非源于长MFP本身，而是由不与光学模式直接散射的长MFP声子低比热导致局部温度梯度变陡所致。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall
Thermal Transport at the Nanoscale - A Fourier's Law vs. Phonon Boltzmann Equation Study
稳态热输运纳米结构的尺寸相媲美的声子平均自由程检查。考虑了在不同温度下没有内部发热的接触和在相同温度下有内部发热的接触的情况。傅立叶定律的结果相比，有限体积法解决方案的声子玻尔兹曼方程的灰色近似。当边界条件被适当指定时，使用傅立叶定律而不修改体热导率所获得的结果与声子玻尔兹曼方程在弹道和扩散极限中基本上精确定量一致。本文对这两个极限之间的误差进行了检验。对于所研究的四种情况，正确应用傅里叶定律推导出的表观热导率误差小于6%。我们还发现，这里提出的傅立叶定律的结果是几乎相同的，从一个广泛使用的弹道扩散的方法，但分析更简单。虽然限于稳态条件下的空间变化在一个维度和一个灰色模型的声子输运，结果表明，傅立叶定律可用于线性传输从扩散到弹道极限。这些结果也有助于了解如何在纳米尺度的热传输可以理解的概念框架，已建立了电子输运在纳米尺度。
2016-12-09 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Diagrammatic Technique for Nanoscale Devices
基于规范不变性的要求，本文提出了一种自动构造电子系统量子动力学方程的一般方法。所提出的理论方案具有较高的通用性和自动化程度，能够处理电子输运、量子干涉和能量耗散等非平衡效应。耗散和量子干涉效应可以相应地纳入到计算方案中，通过动态Dyson方程的自能的Keldysh图解技术的框架中的解决方案。
2011-06-30 cond-mat.mes-hall
Possibility of coherent electron transport in a nanoscale circuit
其他人已经求解了薛定谔方程，以估计在特定电势下两个电极之间的隧穿电流，或者通过势垒的透射，假设入射波引起一个反射波和一个透射波。然而，这在一些纳米级电路中可能不合适，因为金属中的电子平均自由程可能长达68 nm。因此，如果减少了电子与导体表面和晶界的相互作用（其减小了平均自由程），则波函数可以在电路中的整个金属部件中是相干的。我们考虑使用单晶线，并包括一个隧道结，以集中和准直轴附近的电子，以进一步减少它们与线表面的相互作用。我们的模拟表明，除了非相干现象，在纳米级电路中存在非常清晰的相干模式。给出了确定这些模态参数集的算法，并给出了算例。给出了确定波函数中的归一化系数和电路中电流分布的其他算法。这是只使用代数与微积分的解析解的薛定谔方程。
2020-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Tunneling in Nanoscale Devices
电子器件中隧穿的理论处理通常基于一维（1D）近似。在这里，我们表明，对于许多纳米级器件，如广泛研究的半导体栅极定义的量子点，1D近似产生不正确的函数依赖于隧穿参数（例如，引线宽度和势垒长度）以及输运电导的不正确的量值。值得注意的是，2D或3D中的隧穿物理也产生了经典的输运行为（如欧姆定律），甚至在量子机制中也是如此。
2014-01-03 cond-mat.mes-hall
First-principles scheme for spectral adjustment in nanoscale transport
我们实现了一个通用的方法，用于纠正低偏置输运性质的纳米系统内的从头算方法的基础上的原子轨道的线性组合。我们展示了如何被低估的HOMO-LUMO间隙的典型问题可以被纠正，导致定量和定性的协议与实验。我们表明，一种替代方法的基础上计算的相关传输共振的位置，并将其拟合到洛伦兹可以显着低估的电导，并没有准确地再现共振之间的电子传输系数。我们比较这种简单的方法在一个理想的系统中的苯分子耦合到featureless导致更复杂的方法，如$GW$，并找到一个相当不错的协议。我们还提出了一个苯二硫代分子之间的金铅，在那里我们研究不同的耦合配置为直和倾斜的分子，并表明，这种方法产生所观察到的二维电导直方图的演变。我们还解释了低电导区在这样的直方图中的存在，考虑到不同的耦合配置。
2011-02-01 cond-mat.mes-hall
Absence of dissipationless transport in clean 2D superconductors
无耗散电荷输运是超导体的重要性质之一。在确定SC中耗散的开始时，维度和无序之间的相互作用仍然是一个开放的理论和实验问题。在这项工作中，我们提出了测量的SC的耗散相图在二维（2D）的限制，逐层，下至单层的温度（T），磁场（B），和电流（I）的存在下，在2 H-NbSe 2。我们的结果表明，即使在二维极限的相图强烈依赖于SC厚度。在四个层中，我们可以在I-B相图中定义一个有限区域，其中T=0时存在无耗散输运。在甚至更小的厚度下，该区域的面积缩小。在单层中，我们发现无耗散输运区域向单个点收缩，由T=B=I=0定义。在应用领域，我们表明，时间相关的金兹伯格-朗道（TDGL）模拟描述耗散的旋涡运动，定性地再现我们的实验I-B相图。最后，我们表明，通过使用非本地传输和TDGL计算，我们可以工程师的电荷流和创建在一个单一的样品中的耗散和无耗散的传输区域之间的相边界，展示了对非平衡态的物质的控制。
2019-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nanoscale Spin Seebeck Rectifier: Controlling Thermal Spin Transport across Insulating Magnetic Junctions with Localized Spin
研究了电荷绝缘磁结中的自旋Seebeck效应，其中热自旋共轭输运是由中心的局域自旋与金属引线中的电子之间的交换相互作用辅助的.我们发现，与体自旋Seebeck效应相比，这种纳米级热自旋转换的品质因数可以是无限的，从而导致理想的卡诺效率在线性响应制度。我们还发现在非线性自旋Seebeck输运区，器件具有非对称和负微分自旋Seebeck效应。最后，对泄漏电子隧穿的情况也进行了讨论。这种纳米级的热自旋整流器，通过调整结参数，可以作为自旋塞贝克二极管，自旋塞贝克晶体管和自旋塞贝克开关，这可能有实质性的影响，灵活的热和信息控制的分子自旋热电子学。
2014-06-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Imaging ultrafast carrier transport in nanoscale devices using femtosecond photocurrent microscopy
一维纳米器件，如半导体纳米线（NW）和单壁碳纳米管（SWNT），由于其在未来高速电子、光电子和传感器件中的潜在应用而被广泛研究。为了克服当前对当代器件速度的限制，研究具有超短时间尺度的载流子动力学是开发高速器件所必需的主要步骤之一。在本研究中，我们使用扫描光电流显微镜和时间分辨泵浦-探测技术相结合，可视化纳米器件中的超快载流子动力学。我们研究了载流子在一个金属电极附近产生的渡越时间，随后基于漂移和扩散运动向相反的电极传输。载体动力学已被测量为各种工作条件。特别是，从渡越时间中提取的载流子速度对于更大的负栅极偏压增加，因为肖特基势垒处的场强增加。
2014-06-02 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
