WSe2 p-MOSFETs with Nb-Doped WS2 Contacts Deposited using Atomic Layer Deposition
University of Minnesota（明尼苏达大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Micron Technology（美光科技）
本研究通过原子层沉积制备Nb掺杂WS2接触，实现了低电阻接触的WSe2 p-MOSFETs，展示了CMOS兼容的高性能二维晶体管接触技术。
2025-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conduction eigenchannels of atomic-sized contacts: Ab initio KKR Green's function formalism
我们开发了一个形式主义的原子大小的接触的传导本征通道的第一性原理的评估。将KKR格林函数方法与Kubo线性响应理论相结合。传输矩阵的本征值问题的解决方案被证明是相同的本征信道由Landauer和B{ü}ttiker介绍。通过对Cu、Pd、Ni和Co单原子接触的弹道电子输运的研究，介绍了该方法的应用。我们详细展示了如何本征通道分类系统的对称群的不可约表示，以及轨道的贡献时，渠道波函数投影在接触原子。
2007-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic observation on diamond (001) surfaces with non-contact atomic force microscopy
本研究利用反应性Si针尖的非接触式原子力显微镜在室温下实现了金刚石(001)表面原子分辨率成像，结合密度泛函理论揭示了倾斜C-Si键形成与表面二聚体重排是成像关键，为金刚石掺杂识别和纳米结构构建铺平道路。
2024-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Are conductance plateaus independent events in atomic point contact measurements ? A statistical approach
用扫描隧道显微镜断口技术测量了金原子线的室温电导-伸长率曲线。Landauer的电导平台分别确定和统计分析。观察的概率和最后两个平台的长度（在电导值接近2 e2/h和4 e2/h）进行了研究。所有的结果收敛到表明，这两个电导平台上的电导-伸长率曲线的发生是统计独立的事件。
2008-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Local probe of the interlayer coupling strength of few-layers SnSe by contact-resonance atomic force microscopy
二维材料中的层间键合尤为重要，因为它不仅关系到材料的物理和化学稳定性，而且影响材料的机械、热、电、光学等性能。为了解决这个问题，我们报告的直接表征层间键合在二维SnSe使用接触共振原子力显微镜在这项研究中。对SnSe及其支撑SiO_2衬底进行了位置特异性CR谱和CR力谱测量。基于悬臂梁和接触力学模型，接触刚度和垂直杨氏模量进行了评估，与二氧化硅作为参考材料进行比较。结合半解析模型和密度泛函理论计算，进一步分析了SnSe的层间成键。使用CR AFM的这种非破坏性方法直接表征层间相互作用将有助于更好地理解2D层状材料的物理和化学性质，特别是层间插层和垂直异质结构。
2020-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio calculation of the real contact area on the atomic scale
我们提出了一种新的方法来确定一个尖端和一个表面之间的接触的发病。根据分子中原子的Bader量子理论计算了实际接触面积与距离的关系。在原子力显微镜实验中经常观察到的接触跳变被用作初始接触点的指示器，该初始接触点又由原子弛豫定义，因此不需要外部参数。在我们的方法中的接触面积估计通过评估零通量表面之间的接触Bader原子，其中必要的电子密度截止Bader分区计算依赖于接触的初始点。因此，我们提出的方法是完全从头算，我们能够定义和计算的实际接触面积，而不施加限制或自由参数。作为一个原型系统，我们选择了一个由10个原子的钨金字塔制成的尖端，该尖端位于面心立方铱（111）衬底上的石墨烯莫尔层之上。我们发现，接触面积指数依赖于针尖顶点和表面原子直接低于原子松弛的纳米系统之间的有效距离。
2015-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Wavelength-Selective control of Atomic Scale Au Contacts
Yachay Tech University（亚查伊科技大学）；Universidad San Francisco de Quito（基多圣弗朗西斯科大学）；Universidad de Alicante（阿利坎特大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
该研究在机械可控金断点结中，利用530 nm和407 nm波长的光分别驱动金纳米接触的间隙闭合与打开，确立了光选原子漂移作为金属纳米接触可逆控制的机制，可实时定量追踪等离激元辅助的原子重排。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in Atomic-Sized Palladium Contacts and Nanowires
我们从理论上研究了Pd纳米线，发现它们具有Hund规则磁性，这与金属Pd或自由原子Pd不同。在长的单原子线中，我们发现每个原子的自旋矩为0.7玻尔磁子，而对于短的单原子线，预测的自旋矩为每个线原子约0.3玻尔磁子。相比之下，发现同轴（6，1）线是弯曲的。分析了金属丝磁性的来源。
2003-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Nanometer-Scale Metallic Grains Connected with Atomic-Scale Conductors
我们描述了一种技术，用于连接纳米级的金颗粒的原子级的黄金点接触的铅。这些器件与以前的金属量子点的不同之处在于导电通道相对良好地传输。我们研究了接触电阻对库仑阻塞的影响。高电阻器件显示库仑阻塞，低电阻器件显示零偏压电导下降，两者都与理论定量一致。我们发现，在中间制度，样品电阻接近$h/e^2$，I-V曲线显示库仑阶梯与对称的接触电容。
2002-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical Nanoprobing of Semiconducting Carbon Nanotubes using an Atomic Force Microscope
我们使用原子力显微镜（AFM）的尖端，局部探测半导体碳纳米管晶体管的电子特性。在三探针测量装置中，镀金AFM针尖用作电压或电流探针。使用的尖端作为一个可移动的电流探针，我们调查的缩放与沟道长度的设备属性。利用针尖作为电压探针，我们研究了接触的性质。我们发现，Au使一个很好的接触在p区，没有肖特基势垒。在n-区域中，发现大的接触电阻，占主导地位的传输特性。
2003-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Contact Stiffness and Damping of Liquid Films in Dynamic Atomic Force Microscopy
采用分子动力学模拟研究了简单非极性液体中的小振幅动态原子力显微镜（dynamic-AFM）。研究发现，在线性动力学范围内，约束膜的接触刚度和阻尼呈现出类似的溶剂化力振荡，并且它们通常是异相的。对于单层厚度为整数的固化薄膜，在分层过渡前进一步压缩薄膜会导致更高的刚度和更低的阻尼。我们发现，在固化膜中的分子扩散增强，但由于AFM针尖的机械激励。
2015-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Interface inter-atomic electron-transition induced photon emission in contact-electrification
接触起电（CE）（或摩擦起电）是通过两种材料之间的物理接触产生电荷的现象。在这里，我们报告的原子特征的光子发射光谱在CE两种固体材料之间。光子发射提供了在CE期间电子从一种材料中的原子到另一种材料中的另一个原子的界面处发生的证据。这个过程就是接触带电诱导界面光子发射光谱（CEIIPES）。它自然地为对应于界面处CE的光谱铺平了道路，这可能会影响我们对固体，液体和气体之间相互作用的理解。这里提出的物理可以扩展到俄歇电子激发，X射线发射，和电子发射在CE的一般情况下，这仍有待探讨。这可能会导致一个一般的领域，可以被称为接触带电感应界面光谱（CEIIS）。
2022-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Machine-learning Based Extraction of the Short-Range Part of the Interaction in Non-contact Atomic Force Microscopy
提出了一种从力谱曲线中提取探针-表面相互作用短程部分的机器学习方法。我们的机器学习算法由两个阶段组成：第一阶段确定一个边界，该边界将短程相互作用主要作用于探针的区域分开，第二阶段找到参数以适应长程区域的相互作用。我们成功地将这种方法应用于在Si（111）-（7 x7）表面上获得的力谱图，结果发现，实验中使用的一种探针的短程相互作用上有一个模糊的结构，这可能是使用人类监督的拟合策略避免的。
2020-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance of atomic size contacts of Ag and Au at high magnetic fields
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Universidad de Alicante（阿利坎特大学）
研究了Ag和Au原子尺寸接触在强磁场下的导电性，发现单通道导电性随磁场变化，并探讨了磁响应在接触跃迁中的作用。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Molecular Conductance: Chemical Trends of Anchoring Groups
将分子电子结构的密度泛函理论计算与电子输运的格林函数方法相结合，从第一性原理出发，计算了苯通过不同的锚定原子S、Se和Te与两个Au引线连接的分子电导.充分考虑了接触的弛豫原子结构、不同的铅取向和不同的吸附位置。我们发现，分子铅耦合，电子转移，电导都强烈依赖于吸附位置，铅的取向，和当地接触原子配置。对于平面接触的电导下降的原子序数的锚定原子的增加，无论吸附网站，铅的取向，或偏置。然而，对于小偏压，这种化学趋势取决于接触原子配置：与（111）铅接触处的额外Au原子将最佳锚定原子从S改变为Se，尽管对于大偏压，原始化学趋势被恢复。
2004-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Contact Atomic Structure and Electron Transport Through Molecules
以苯夹在两个金引线之间为模型体系，从第一性原理出发研究了金属-分子接触处不同原子结构引起的分子电导的变化.我们的动机是变量的情况下，可能会出现在断开结实验，我们的方法是一个结合的密度泛函理论和格林函数技术。我们专注于（1）在接触处存在额外的Au原子和（2）分子-铅分离的可能变化所引起的影响。充分考虑了接触原子弛豫和两种不同铅取向的影响。我们发现，一个额外的Au原子的存在下，在每两个接触将增加平衡电导的两个数量级，无论是铅的取向或不同的VI族锚定原子。这是由于费米能附近的LUMO样共振峰。在非平衡性质中，共振峰表现为大的负微分电导。我们发现，分子-铅分离的平衡电导的依赖性可以是相当微妙的：无论是非常弱或非常强，这取决于分离制度。
2004-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Electrostatically Assembled Metallic Point Contacts
我们描述了一种用于创建原子级电接触的方法。金属源极沉积在由70 nm间隙隔开的两个绝缘衬底上。监测跨越间隙的电导，同时来自块体的突起延伸到间隙中并到达间隙的另一侧上的对应突起。当间隙两端的电压较大时，一对相应的突起通过静电吸引和最大持续电流之间的平衡组装成点接触。点接触的电流-电压特性在电导率接近2 e2/h时表现出从弱连接到隧穿结的过渡，表明点接触是原子尺度的。
2001-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Significant reduction in semiconductor interface resistance via interfacial atomic mixing
两个不同半导体之间的接触电阻由载流子通过它们界面的传输决定。尽管普遍存在的接口，跨这些接口的电荷传输的定量模拟是困难的，限制了界面电荷传输的理解。本工作采用格林函数来研究具有代表性的Si/Ge界面的电荷输运。对于理想界面，透射率小，接触电阻高，这不仅是因为载流子袋失配使其难以满足动量守恒要求，而且是因为界面两侧Bloch波函数的对称性不相容。相反，在界面处的原子混合增加了载流子的透射率，因为界面粗糙度打开了许多非镜面传输通道，这与完美界面相比大大降低了接触电阻。具体来说，我们表明，无序的界面与某些对称性，创造更多的非镜面透射。我们的研究将有助于未来设计高性能低接触电阻的异质结构。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Contact Map based Crystal Structure Prediction using Global Optimization
晶体结构预测在发现新材料中起着越来越重要的作用。全局优化方法如遗传算法（GA）和粒子群优化（PSO）已经与第一原理自由能计算相结合，以预测给定组成或仅化学体系的晶体结构。虽然这些方法可以在其搜索过程中利用某些晶体模式，例如对称性和周期性，但它们通常不利用大量已知晶体结构中包含的原子构型的大量隐含规则和约束。他们目前只能处理相对较小系统的晶体结构预测。受知识丰富的蛋白质结构预测方法的启发，在本文中，我们探索已知的几何约束，如目标晶体材料的原子接触图，是否可以帮助预测其结构，给出其空间群信息。我们提出了一个基于全局优化的算法，CMCrystal，用于基于原子接触图的晶体结构重建。基于广泛的实验，使用六个全局优化算法，我们表明，它是可行的，以重建晶体结构给定的原子接触图的一些晶体材料，但需要更多的约束条件，为其他目标材料，以实现成功的重建。这意味着从现有材料中获得的原子相互作用信息可以用于改进晶体结构预测。
2021-02-08 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Topographic and electronic contrast of the graphene moiré on Ir(111) probed by scanning tunneling microscopy and non-contact atomic force microscopy
由于石墨烯和下面的金属表面之间的晶格失配，在过渡金属表面上生长的外延石墨烯通常表现出莫尔图案。我们使用扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）实验来探测Ir（111）表面上石墨烯莫尔条纹的电子和形貌对比度。虽然STM形貌的影响，接近费米能量和本地隧道势垒高度的状态的局部密度，AFM是能够产生的“真正的”表面形貌，一旦从尖端和衬底之间的范德华力（VDW）相互作用所产生的背景力被考虑在内。我们观察到35 $\pm$ 10 μ m的莫尔条纹，其中石墨烯-Ir（111）距离在石墨烯蜂窝位于下面的铱原子顶部的区域中最小，而在fcc或hcp三重中空位点上较大。
2011-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An Inside Look at the Ti-MoS2 Contact in Ultra-thin Field Effect Transistor with Atomic Resolution
二维二硫化钼（MoS 2）是超薄场效应晶体管的优良沟道材料。然而，跨金属-MoS 2界面的高接触电阻继续限制其广泛实现。在这里，使用原子分辨率的分析扫描透射电子显微镜（STEM）与第一原理计算，我们表明，这种接触问题是一个根本的限制，从键合和相互作用的金属-二硫化钼界面，不能通过改进的沉积工程解决。结合理论的STEM分析表明，当MoS 2与Ti（一种具有与硫形成强键的高亲和力的金属）接触时，S从Mo中释放，同时形成小的Ti/TixSy簇。也可以预期MoS 2层的破坏和金属的渗透。真正的高迁移率金属-MoS 2接触的设计将需要基于金属或合金与MoS 2表面的键合相互作用来最佳地选择金属或合金。这可以通过随着金属簇内原子数目的增加而评估结合能来推进。
2018-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic theory for the damping of vibrational modes in mono-atomic gold chains
我们发展了一种计算方法，用于评估在外部应变下悬挂在大块晶体之间的单原子金属链中振动模式的阻尼。阻尼是由于链和接触模式和体衬底中的声子之间的耦合。形成接触的原子的几何形状被考虑在内。动力学矩阵的计算与密度泛函理论在原子链和接触使用有限的原子位移，而经验的方法是用于体衬底。作为一个具体的例子，我们目前的实验实现的情况下，在两个不同的结晶方向的金链的结果。计算的阻尼率范围证实了通过拟合实验数据获得的估计值[Frederiksen等人，B，75，205413（R）（2007）]。我们的方法表明，一个数量级的阻尼变化是可能的，即使相对较小的应变变化。这种详细的见解是必要的金属原子链阻尼的定量分析，并在解释实验中看到的丰富的现象。
2009-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relation between chemical force and tunneling current in point contacts: a simple model
本文的目的是找到一个简单的模型，它提供了更多的洞察之间的隧道电流和化学力之间的关系，在SPM探针和表面原子之间形成原子接触。
2011-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Visualization of atomic structure using AFM: theoretical description
提出了原子力显微镜（AFM）成像的简单模型，该模型考虑了扫描过程中探针与样品的接触变形。该模型解释了当探针-样品接触面积大于表面晶格中每个原子或分子的面积时，AFM观察规则原子或分子结构的可能性。(This通常是当要研究的晶格具有亚纳米晶胞参数并且AFM研究在空气中以接触模式进行时的情况）。在这种条件下，二维点阵AFM可视化可以观察到两个特殊的特点：1）AFM图像对比度的反转; 2）在所研究的表面单原子空位下，可以观察到“假原子”。
2011-04-23 cond-mat.mtrl-sci
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
Kondo effect in single atom contacts: the importance of the atomic geometry
用扫描隧道显微镜和从头算研究了铜表面钴单原子结。测量了Cu（111）表面上单个钴原子在从隧穿到点接触的不同针尖-样品距离下的近藤温度。实验表明，在整个针尖-衬底距离范围内，近藤温度恒定，与Co的自旋极化d能级的预测能量位置一致。这与Co/Cu（100）结的实验有显著差异，计算结果表明，Co原子在两个Cu表面上的不同行为源于Co原子在两个Cu表面上的不同吸附行为，而Co原子在两个Cu表面上的不同吸附行为则是由于Co原子在两个Cu表面上的不同吸附行为引起的。结构弛豫和电子性质之间的相互作用，在近接触制度。
2008-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Effect of bonding of a CO molecule on the conductance of atomic metal wires
我们测量了4.2K下CO分子的成键对Au、Cu、Pt和Ni原子接触电导的影响。当CO气体被允许进入金属纳米接触时，对于所有金属，电导特征出现在电导的量子单位的0.5附近的电导直方图中。对于Au，该分数电导特征的强度可以用偏置电压来调谐，并且其在高偏置电压（高于$\sim$ 200 mV）下消失。CO与Au的键合似乎是最弱的，并且与单组分Au线形成相关。
2006-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of a parity oscillation in the conductance of atomic wires
使用扫描隧道显微镜或机械控制的断开结，Au、Pt和Ir的原子接触被拉成原子链。我们已经记录了在拉过程中的电导的痕迹，并平均这些大量的接触。电导的振荡演变过程中观察到的单原子链的形成，建议依赖于偶数或奇数的原子形成的链。这种行为不仅存在于一价金属Au中，正如先前预测的那样，而且还存在于形成链的其他金属中，这表明它是原子线的普遍特征。
2003-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Models of Electrodes and Contacts in Molecular Electronics
弥合实验与理论计算之间的原子结构差异和探索薄电极（引线）中的量子限制效应都是分子电子学中的重要问题。为了解决这些问题，我们在这里报告，通过使用Au-苯二硫醇-Au作为模型系统，系统调查的不同模型的铅和铅分子接触：铅与不同的横截面，铅组成的无限表面，和表面铅与当地的纳米线或原子链的不同长度。采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论计算电子结构和输运，将铅和分子放在同一个基础上处理。结果表明，具有小横截面的引线将导致传输函数T（E）的大振荡，由于量子波导效应，其显著依赖于引线结构（取向）。这种振荡随着引线宽度的增加而缓慢衰减，平均值接近无限表面引线给出的极限。接触周围的局部纳米线结构引起T（E）的适度波动，而每个接触处的Au原子链（包括单个Au顶点原子）导致显著的电导共振。
2006-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Force and energy dissipation variations in non-contact atomic force spectroscopy on composite carbon nanotube systems
在非接触式原子力显微镜的超高真空动态力和能量耗散光谱被用来探测特定的相互作用与单壁碳纳米管内封装无机化合物形成的复合系统。研究发现，在Ag@SWNT体系中，通过将Ag核与碳纳米管壳相结合，可以减小纳米尺度范德华力。这种特定的行为归因于一个显着不同的有效介电函数相比，个别成分，使用一个简单的核-壳光学模型进行评估。能量耗散测量结果表明，通过填充，耗散增加，这里通过C-C键的软化来解释，从而导致更可变形的纳米管笼。因此，填充和未填充的纳米管可以区分基于力和耗散测量。这些发现有两个不同的潜在应用的影响：调整有效的光学性质和调整分子吸收的相互作用力，通过适当选择填充相对于纳米管。
2005-04-30 cond-mat.mtrl-sci
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
Atomic size oscillations in conductance histograms for gold nanowires and the influence of work hardening
不同性质的纳米线已被证明是在两个宏观金属引线之间的接触的应力的函数自组装。在这里，我们证明了金线，各种亚稳态纳米线配置之间的平衡的影响的起始材料的微观结构，我们发现了一组新的周期性结构，我们解释为由于原子离散的接触尺寸的三个主要晶体取向。
2005-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A method to quantitatively evaluate Hamaker constant using the jump-into-contact effect in Atomic Force microscopy
我们发现，在原子力显微镜（AFM）的悬臂梁的跳跃到接触是由一个固有的不稳定性的AFM悬臂梁的运动。分析是基于一个简单的模型的悬臂梁移动在一个非线性力场。我们表明，跳转到接触距离可以用来找到的悬臂尖与表面的相互作用。在范德华吸引相互作用的特定背景下，这种方法可以实现为测量材料的Hamaker常数的新方法。Hamaker常数是使用悬臂的力常数和尖端曲率半径从悬臂在跳接触处的偏转确定的，所有这些都可以通过测量获得。用不同弹性常数的杠杆对云母解理试样、自然氧化硅片试样和银膜试样进行了实验验证。我们强调，这里描述的方法只适用于表面，具有范德华相互作用的尖端样品相互作用。我们还发现，在跳转到接触的尖端样品分离是简单地与悬臂梁偏转在这一点上，这提供了一种方法来准确地定位表面。
2008-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Microscopic study of electrical transport through individual molecules with metallic contacts: I. "Band" lineup, voltage drop and high-field transport
我们提出了第一个在一系列的微观研究通过单个分子与金属接触的电传输。我们认为分子的化学定义良好的原子团组成的“异质结构”，并分析这些原子团的电荷和电位响应的金属分子耦合和所施加的电场，这是使用基于第一性原理的自洽矩阵格林函数（SCMGF）方法建模引起的扰动方面的设备特性。作为第一个例子，我们研究了通过将两个基于苯的分子自由基-苯基二硫醇（PDT）和联苯二硫醇（BPD）-通过末端硫原子对称地连接到两个半无限金电极上形成的器件。
2003-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging and registration of buried atomic-precision donor devices using scanning capacitance microscopy
我们表明，扫描电容显微镜（SCM）可以通过最近开发的原子精度扫描隧道显微镜（STM）光刻技术在Si中制造的掩埋δ掺杂施主纳米结构的图像。完成原子精度纳米电子器件的一个关键挑战是精确地将介观金属接触对准STM定义的纳米结构。利用SCM的能力，以图像掩埋的掺杂剂纳米结构，我们已经开发出一种技术，通过该技术，我们能够将金属电极定位在表面上，以形成接触到下面的STM制造的供体纳米结构，测量精度为300 nm。低温（T=4K）传输测量证实了接触到供体纳米结构的成功放置。
2014-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Conductance through atomic point contacts between fcc(100) electrodes of gold
采用密度泛函理论、标量相对论赝势、交换相关能的广义梯度近似、递归转移矩阵方法和沟道分解等方法研究了金电极间各种纳米接触的电导.纳米接触是用锥形面心立方（100）尖端和尖端之间的1至5个金原子建模的。在针尖之间加入金原子使接触延长后，费米能E_F处的电导从G ~ 3G_0演化到G ~ 1G_0（G_0 = 2 e/h^2）。要形成真正的单原子点接触，G ~ 1 G_0，只有一个开放通道，需要至少一个配位数为2的原子在导线中。在E_F处，具有同一顶点原子或顶点原子相互接触的针尖具有三个部分开放的电导通道，通道的对称性由针尖的波函数决定。长的5原子接触在所研究的能量范围内产生电导振荡和电导间隙，这反映了电极之间的5原子线性“金分子”中的局部电子态密度的振荡，以及该“分子”与尖端的弱耦合。
2008-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of DNA probed by conducting-atomic force microscopy: effects of contact electrode, DNA structure, surface interactions
我们用导电原子力显微镜研究了DNA分子的导电性，作为基底表面的化学性质，电接触的性质和DNA分子的数量（从几个分子到包含多达106个分子的绳索和大纤维）的函数。独立于表面的化学性质（疏水或亲水，电中性或带电），我们发现DNA是高电阻的。从大量的电流-电压曲线测量沿DNA的几个距离，我们估计的电导率约为10-6-10-5 S·cm-1/DNA分子。对于单个DNA分子，这种高电阻行为与其表面上的扁平构象（与其标称值~2.4 nm相比，厚度减小，~0.5-1.5 nm）相关。我们发现在DNA和金属电极之间插入有机半导体缓冲膜提高了接触的可靠性，而直接金属蒸发通常会破坏DNA并阻止任何电流测量。在真空或干燥氮气下长时间暴露后，电导率强烈降低，从而得出结论，DNA水合壳中的水分子和离子起主要作用。
2004-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Three reversible states controlled on a gold monoatomic contact by the electrochemical potential
研究了电化学电位控制下Au单原子接触的电导。Au接触显示出取决于电势的三种不同行为：1个$G_{0}$当接触电位保持在-0.6 V时，显示出（$G_{0}$ = $2e^{2}/h$）、0.5 $G_{0}$和低于1 $G_{0}$的不明确值在0.1 M Na $_{2}$ SO $_{4}$溶液中，Ag/AgCl分别为-1.0 V（双层电位）、-1.0 V（析氢电位）和0.8 V（氧化物形成电位）。这三种可逆状态和它们各自的电导可以完全由电化学电势控制。这些电导值的变化进行了讨论的基础上提出的结构模型的氢吸附和氧纳入Au单原子接触。
2008-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Fully atomic layer deposited transparent carrier selective contacts for bifacial Cd-free Cu2ZnSnSe4 thin-film solar cells
本文用全ALD沉积的ZnO/AZO和V2Ox透明接触替代有毒CdS，并引入PEI偶极层，制备出效率达3.5%的双面无镉Cu2ZnSnSe4薄膜太阳能电池。
2025-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Contact area of rough spheres: Large scale simulations and simple scaling laws
我们使用分子模拟研究非粘性和粘性的原子尺度接触的粗糙球半径范围从纳米到微米超过十个数量级的施加法向载荷。在最低载荷下，界面力学由接触的第一个粗糙体的接触力学决定。接触面积对法向力的依赖性在中等载荷下变为线性，在最大载荷下变为赫兹。通过结合理论的名义上平坦的粗糙表面和光滑的球体的极限情况下，我们提供了无参数的分析表达式的接触面积在整个范围内的负载。我们的研究结果建立了一系列的有效性，共同的近似，忽略曲率或粗糙度在建模对象的尺度从原子力显微镜的提示，滚珠轴承。
2016-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Quantification of surface displacements and electromechanical phenomena via dynamic atomic force microscopy
与材料应变的局部变化相关联的动态表面位移的检测提供了对许多现象和材料特性的访问。原子力显微镜（AFM）的接触共振增强方法已被证明能够检测~1-3 pm水平的表面位移，这种方法用于压电响应力显微镜，原子力声学显微镜和超声力显微镜等技术。在这里，基于AFM悬臂梁振动的分析模型，我们展示了一个准则，以量化表面位移的高精度，考虑到在第一共振接触模式取决于尖端样品接触刚度的悬臂形状。该方法已被实验验证，并进一步发展为压电响应力显微镜（PFM）使用定义良好的铁电材料。这些结果开辟了一种方法，以准确和精确的测量表面位移以及压电常数在微米级与纳米空间分辨率，并将允许避免错误的数据解释和测量伪影。该分析直接适用于所有基于微扰共振的SPM技术。
2016-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Direct assessment of the proton affinity of individual surface hydroxyls with non-contact atomic force microscopy
该研究利用非接触原子力显微镜探测In₂O₃(111)表面单个羟基与针尖的氢键强度，结合DFT计算和气相分子参考数据，实现了原子尺度下质子亲和能分布的直接测量。
2023-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Planar nanocontacts with atomically controlled separation
我们已经开发出一种技术，可以在单原子尺度上通过距离控制可重复地制造间隙。金触点在纳米尺度上是平坦的，并且在用作栅极的氧化铝膜上制造。我们表明，这些接触是干净的，可以通过化学功能化稳定。共轭分子的沉积导致几个数量级的间隙电导的增加。在室温下稳定的电流-电压特性是轻微的非线性。在低温下，它们是高度非线性的，并表现出明显的门效应。
2004-11-19 cond-mat.mtrl-sci
