Hole spin resonance and spin-orbit coupling in a silicon metal-oxide-semiconductor field-effect transistor
本文研究p沟道硅金属氧化物半导体场效应晶体管中的空穴自旋共振。在亚阈值区,测得的源漏电流揭示了沟道中的双点。所观察到的自旋共振谱符合强耦合双自旋态的自旋轨道诱导的反交叉的存在下的模型。在反交叉处的详细光谱显示由于自旋轨道诱导的量子态混合而抑制的自旋共振信号。这种抑制也观察到多光子自旋共振。我们的实验观察与理论计算相一致。
2017-07-11 cond-mat.mes-hall
Probing nonlinear mechanical effects through electronic currents: the case of a nanomechanical resonator acting as electronic transistor
我们研究了一个一般模型,描述了一个自检测单电子晶体管实现了一个悬浮的碳纳米管附近的天线驱动。该设备的主要特点,最近在一些实验中观察到的,准确地再现。当器件处于低载流状态时,电流中的峰值发出机械谐振的信号。相反,在高载流状态下发现电流下降。在谐振器的非线性振动制度,我们能够定量再现的特征不对称形状的电流-频率曲线。我们表明,在高值的天线振幅的非线性效应有关的电子流引起的有效非线性力。电子和机械自由度之间的相互作用被理解为一个统一的模型,包括在一个内在的方式由外部探头驱动的非线性效应。
2012-05-23 cond-mat.mes-hall
Kondo resonances and anomalous gate dependence of electronic conduction in single-molecule transistors
我们报道了基于过渡金属配合物的单分子晶体管的近藤共振。我们发现近藤温度超过50 K,与纯金属系统中的温度相当。所观察到的近藤温度的门依赖性与半导体量子点和简单的单点能级模型的观察结果不一致。我们讨论了这种效应的可能的解释,根据电子结构计算。
2005-12-14 cond-mat.mes-hall
Classical dynamics of a nano-mechanical resonator coupled to a single-electron transistor
我们分析了耦合到单电子晶体管(SET)的纳米机械谐振器的动力学在该制度中的谐振器的行为经典。一个主方程推导出描述的耦合系统的动力学,然后用于获得SET的平均电荷状态和谐振器的平均位置的运动方程。我们表明,SET的谐振器上的行动是非常相似的一个热浴,因为它会导致一个稳态的概率分布的谐振器,可以描述的谐振器的位置,重整化频率,有效温度和固有的阻尼常数的平均值。包括非本征阻尼和有限温度的影响,我们发现,仍然有实验可访问的制度,谐振器的固有阻尼仍然占主导地位的行为。我们还获得了通过SET的平均电流作为耦合到谐振器的函数。
2003-07-22 cond-mat.mes-hall
Coupling graphene nanomechanical motion to a single-electron transistor
石墨烯基机电谐振器由于其优异的力学和电学性能以及广泛的应用前景而引起了人们的广泛关注。然而,在石墨烯中还没有探索机械运动和电荷传输之间的耦合。在这里,我们研究了悬浮的50 nm宽的石墨烯纳米颗粒的机械性能,该纳米颗粒在低温下也可用作单电子晶体管(SET)。利用SET作为灵敏探测器,我们发现谐振频率可以从82 MHz调谐到100 MHz,品质因数超过30000。通过观察SET诱导的~140 kHz共振频率偏移和机械阻尼,证明了强电荷-机械耦合。我们还发现,SET可以增强谐振腔的非线性。我们的SET耦合石墨烯机械谐振器可以接近~0.55*10^(-21)g的超灵敏质量分辨率和~1.9*10^(-19)N/(Hz)^(1/2)的力灵敏度,并且可以进一步改进。这些特性表明,我们的设备是一个很好的平台,为基础物理研究和潜在的应用。
2017-03-24 cond-mat.mes-hall
Plasma effects in a micromachined floating-gate high-electron-mobility transistor
利用建立的等离子体模型研究了以微悬臂梁为栅的微机械高电子迁移率晶体管(HEMT)中的等离子体效应。该模型占机械运动的微悬臂梁和时空变化(等离子体效应)的二维电子气(2DEG)系统中的晶体管沟道。微悬臂梁的机械运动在质点近似下描述。采用流体力学电子输运模型描述了二维电子气系统中的分布电子等离子体现象。使用该模型,我们计算的响应函数表征的振幅微悬臂梁振荡和输出电信号的信号频率和偏置电压的函数的设备具有不同的参数。我们发现的机械共振和它的阻尼的频率的电压依赖性。特别是,它表明,机械振荡和输出电信号的振幅表现出显着的最大值,在偏置电压接近的2DEG沟道耗尽的电压,然后随着偏置电压的进一步增加,陡峭的下降。
2007-05-17 cond-mat.mes-hall
Strong Coupling of Intersubband Resonance in a High Electron Mobility Transistor Structure to a THz Metamaterial by Ultrawide Electrical Tuning
子带间共振(ISR)和超材料微腔之间的相互作用可以形成一个强耦合系统,其中新的共振形式取决于耦合强度。在这里,我们提出了实验证据的太赫兹超材料的腔谐振和ISR在高电子迁移率晶体管结构与三角形限制之间的强耦合。通过调整具有外延生长的透明栅极的ISR,该器件从非耦合到强耦合状态进行电切换。异质结构中的非对称三角势使得ISR的超宽电调谐成为可能,与等效方阱相比,ISR的电调谐高一个数量级。对于单个三角形阱,我们实现了0.52 THz的耦合强度,归一化耦合比为0.26。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
Inelastic Cotunneling Resonances in the Coulomb-Blockade Transport in Donor-Atom Transistors
我们报告了硅纳米晶体管中通过磷施主的电输运的有限偏置特性,在该特性中,我们观察到库仑阻塞区域中的非弹性共隧穿电流。共隧穿电流看起来像一个共振隧穿电流峰出现在封锁和非封锁区域之间的交叉点的激发态。这些cotunneling功能是独特的,因为非弹性cotunneling电流到目前为止被报道为一个更广泛的驼峰或作为一个连续的增量电流。这一发现归因于纯粹由于激发相关的非弹性共隧穿涉及地面和激发态。对二能级量子点进行了理论计算,支持了我们的实验观察。
2022-04-08 cond-mat.mes-hall
Charge and current fluctuations in a superconducting single electron transistor near a Cooper pair resonance
我们分析了电荷隧穿统计和电流噪声在超导单电子晶体管的约瑟夫森准粒子循环的制度是占主导地位的运输机制。由于库仑阻塞和约瑟夫森相干性之间的相互作用,隧穿事件的概率分布强烈偏离泊松分布,并显示出明显的奇偶不对称的传输电荷的数量。充电和相干性之间的相互作用也反映在零频率电流噪声,这是显着淬火时,准粒子隧穿率是可比的相干库珀对振荡频率。此外,有限的频谱显示了一个强烈的增强附近的共振跃迁频率约瑟夫森隧道。
2002-08-16 cond-mat.mes-hall
Microwave driven arbitrary coupling between trapped charge resonances in a silicon single electron transistor
在量子计算中,信息由必须相干耦合单独量子位的门处理。在许多系统中,量子位是自然耦合的,但这种始终在线的相互作用限制了可以实现的算法。耦合相互作用还可以在设置有附加控制布线的设备和电路中被引导。这可以通过调节半导体器件中的栅极电压或超导器件中的附加通量来实现。这样的控制信号必须被精确地施加(限制速度),并且附加的布线为噪声提供了路径,这导致去相干。在这里,我们展示了另一种方法来耦合利用退化掺杂硅晶体管的非线性行为。单个晶体管可以表现出大量的个体谐振,这些谐振被视为直流偏置器件的源极-漏极电流的变化。由于这些谐振的高品质因数,可以在频率空间中解决这些谐振。通过确保第三频率对应于两个单独共振之间的差异,在三频光谱中解决并耦合两个广泛分离的共振。非线性导致产生具有适当频率和相位关系的额外驱动信号以确保耦合,从而产生可用于快速状态操纵和门操作的额外光谱特征。
2010-03-10 cond-mat.mes-hall
Transport signature of pseudo-Jahn-Teller dynamics in a single-molecule transistor
我们计算了通过分子二聚体的电子输运,其中过量的电子在等效单体上离域,这可以局部扭曲。在这个系统中,玻恩-奥本海默近似被打破,导致机械和电子运动的量子纠缠。我们发现,伪Jahn-Teller(pJT)动力学的分子引起的电导峰,表明这种违反。它们的大小、符号和位置急剧地依赖于分子的机电性质,这可以在最近开发的具有机械控制的三端结中变化。预测的效果关键取决于过量电子的分子内离域的程度,该参数在物理化学中也具有根本的重要性。
2009-03-11 cond-mat.mes-hall
Mechanically-adjustable and electrically-gated single-molecule transistors
我们展示了一种用于单分子电子学实验的设备几何结构,该设备几何结构结合了机械地调整电极之间的间距的能力和使用栅电极在分子中移动能级的能力。这两个实验“旋钮”所提供的分子性质的独立的原位变化,我们能够实现一个更详细的表征电子输运通过分子比可能与任何技术分开。我们使用C60分子说明了器件的性能。
2004-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant high harmonic generation in a ballistic graphene transistor with an AC driven gate
我们报告了一个弹道石墨烯场效应晶体管的时间依赖性输运的理论研究。我们建立了一个基于Floquet理论的模型,描述了Dirac电子通过谐波驱动势垒的传输。光子辅助隧穿导致在势垒处的准束缚态的激发。在共振条件下,准束缚态的激发导致高阶边带的提升和源漏电导的高次谐波的增强。在主传输通道中的共振是Fano形式,而它们的Breit-Wigner形式的边带。我们讨论了在未来的弹道高频设备,特别是频率倍增器中利用共振的可能性。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall
Tunable Graphene Single Electron Transistor
我们报告了石墨烯单电子晶体管的电子输运实验。该器件由通过两个窄的石墨烯收缩连接到源极和漏极的石墨烯岛组成。它是静电可调的三个横向石墨烯栅极和一个额外的背栅。隧道耦合是栅电压的强非单调函数,表明势垒中存在局域态。我们研究了隧道能隙的能量尺度、收缩区的共振和库仑阻塞共振。从库仑金刚石测量在不同的设备配置(即障碍配置),我们提取的充电能量为3.4毫电子伏,并估计一个特征的能量尺度为10毫电子伏的收缩共振。
2008-06-09 cond-mat.mes-hall
The Coulomb Blockade Resonant Breakdown Caused By The Quantum Dot Mechanical Oscillations
研究了悬浮单电子晶体管受迫振动对受库仑阻塞限制的量子点电子隧穿的影响。它示出的量子点的机械振荡导致的库仑阻塞击穿,显示在尖锐的谐振峰中的晶体管电导依赖于在对应于机械振荡本征模式的值的激发频率。被认为是所观察到的效果的物理机制。它可能与量子点和周围电极之间的互电容振荡有关。
2009-11-02 cond-mat.mes-hall
Fast measurement of carbon nanotube resonator amplitude with a heterojunction bipolar transistor
碳纳米管(CNT)机电谐振器已经展示出用于检测小质量和力的前所未有的灵敏度。低温装置中的检测速度通常受到CNT接触电阻和寄生电容的限制。我们报告使用的异质结双极晶体管(HBT)放大电路附近的设备,以测量微秒的时间尺度的机械振幅。库仑整流方案,其中的探针信号是在比机械驱动信号低得多的频率,允许调查的强非线性政权。通过在谐振子方程中包含Duffing和非线性阻尼项,观察和建模线性和非线性区域中的瞬态行为。我们表明,非线性制度可以导致更快的机械响应时间,在10微秒的顺序上的设备和电路,潜在地使单分子的磁矩在其自旋弛豫和退相时间尺度内进行测量。
2017-07-10 cond-mat.mes-hall
Non-linear dynamics of a driven nanomechanical single electron transistor
我们分析了纳米机械谐振器的响应时,它也耦合到一个单电子晶体管(SET)的外部驱动。SET电子和机械谐振器之间的相互作用取决于机械运动的幅度,导致对驱动的强烈非线性响应,这类似于Duffing振荡器的响应。我们表明,谐振器的平均动力学是很好地描述了一个简单的有效模型,其中包括阻尼和频率重整化项是振幅相关的。我们还发现,在一定范围内的参数的系统显示有趣的电荷波动引起的噪声引起的谐振器在不同的动态状态之间切换缓慢的动态。
2013-04-10 cond-mat.mes-hall
A Digital Switch and Femto-Tesla Magnetic Field Sensor Based on Fano Resonance in a Spin Field Effect Transistor
我们表明,自旋场效应晶体管,实现了半导体量子线通道夹在半金属铁磁接触,可以有Fano共振的透射光谱。这些共振的出现是因为铁磁体是半金属的,所以费米能级可以被放置在多数自旋带之上,但在少数自旋带之下。在这种情况下,多数自旋将传播,但少数自旋将消失。在低温下,可以利用Fano谐振来实现数字二进制开关,该开关可以以几十微伏的非常小的栅极电压摆幅来接通或关断,从而在切换期间产生极小的动态功耗。如果每个晶体管在Fano谐振附近偏置,则500,000 x 500,000个这样的晶体管的阵列可以以1毫微微特斯拉/平方{Hz}的灵敏度检测磁场中的超小变化。
2007-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Intrinsic noise of a micro-mechanical displacement detector based on the radio-frequency single-electron transistor
研究了基于射频单电子晶体管(rf-SET)的微机械位移检测器的固有噪声。利用Korotkov对SET的噪声分析作为出发点,我们确定了由于隧穿电流散粒噪声引起的位移噪声的谱密度。由此产生的机械位移噪声与增加的栅极电压成反比地减小。与此相反,由于波动的SET岛电荷的位移噪声增加近似线性增加的栅极电压。考虑到这两个噪声源导致最低位移噪声的最佳栅极电压值,从而获得最佳灵敏度。我们发现,对于可实现的谐振频率为100 MHz,品质因数Q约为10 ^4的微米级悬臂梁,位移灵敏度约为10^4埃,力灵敏度约为10^16 N。这样的灵敏度将允许在微机械悬臂梁的机械运动中检测量子压缩和在磁共振力显微镜(MRFM)中检测单自旋磁共振。
2001-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Inelastic electron tunneling via molecular vibrations in single-molecule transistors
在单分子晶体管中,我们观察到非弹性cotunneling功能,对应于大力振动激发的分子,确定拉曼光谱和红外光谱。这是单分子的非弹性电子隧穿光谱的一种形式,晶体管的几何形状允许通过栅电极原位调节电子状态。当电子能级在共振附近被调谐时,振动特征移动并改变形状,这表明振动态的显著修改。当分子中含有未成对电子时,我们还观察到近藤共振周围的振动卫星特征。
2004-08-03 cond-mat.mes-hall
Supercurrents through gated superconductor-normal-metal-superconductor contacts: the Josephson-transistor
我们分析了通过窄弹道超导体-正常金属-超导体约瑟夫森接触的输运,在超导体-正常金属界面处具有非理想传输,例如,由于绝缘层、有效质量阶跃或带失配(SIN界面)。通过在SIN界面处的Andreev反射和正常反射的组合来确定正常导线中的电子光谱。在SIN界面的强正常散射引入电子和空穴的共振在正常区域中出现在准粒子谱。这些共振有很强的影响,我们发现由最低准粒子水平确定的临界超电流$I_c$:调整潜在的$μ_{x0}$的电子和空穴类共振交叉点,我们发现在$I_{\rm c}$尖锐的峰值,导致在一个transitor效应。我们比较了这种谐振约瑟夫森晶体管(RJT)的超导单电子晶体管(SSET)的性能。
2001-01-16 cond-mat.mes-hall
A cavity-Cooper pair transistor scheme for investigating quantum optomechanics in the ultra-strong coupling regime
我们提出了一个方案,涉及一个库珀对晶体管(CPT)嵌入在超导微波腔,CPT作为一个电荷可调量子电感器,以促进腔和纳米到介观尺度的机械谐振器之间的光子之间的超强耦合。机械谐振器电容耦合到CPT,使得谐振器的机械位移引起CPT电感的偏移,从而引起腔的谐振频率的偏移。由CPT提供的放大足以使机械谐振器的零点运动单独引起腔谐振的显著变化。相反,腔中的单个光子导致机械谐振器位置在其零点运动的量级上的移位。因此,耦合到机械谐振器的腔-库珀对晶体管(cCPT)将能够访问单光子可以影响单声子的状态,反之亦然。实现这种超强耦合机制将有助于机械谐振器的非经典状态的创建,以及通过测量腔光子场来准确表征这种状态的方法。
2013-12-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Direct mechanical mixing in a nanoelectromechanical diode
我们观察到直接机械混合在纳米机电晶体管制造的半导体材料中工作在射频频带10-1000兆赫。该器件由长度为240 nm、直径为50 nm的机械柔性柱制成,放置在阻抗匹配的共面波导中的两个电极之间。我们发现了非线性IV特性,它能够通过纳米机械晶体管实现两个电磁信号的射频混合。该混频器的潜在应用是需要高吞吐量绝缘的通信电子电路中的超灵敏位移检测或信号处理。
2007-10-16 cond-mat.mes-hall
Broadband electrically detected magnetic resonance of phosphorus donors in a silicon field-effect transistor
我们报告电检测到的硅场效应晶体管中的磷施主的磁共振。片上传输线用于产生允许宽带操作的振荡磁场。在毫开尔文温度下,使用磁场和微波频率调制获得了高达40 GHz的连续波谱。光谱揭示了Si:P的超精细分裂电子自旋共振特性和显示二维电子气中自旋-自旋散射指纹的中心特征。
2008-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic quantum coherence effect in Ni4 molecular transistors
考虑了自旋塞曼分裂和磁量子相干性(MQC)存在时单分子磁体晶体管中的电子输运。塞曼相互作用沿着引线延伸,从而在能谱中产生间隙,其允许具有沿着特定方向极化的自旋的电子输运。MQC分别在单分子磁体和引线中诱导局域自旋态和连续自旋态之间的有效耦合。我们研究了零温电导随外加偏压和磁场的变化关系,发现MQC是导致共振的原因。因此,我们将它们命名为MQC共振。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall
Cooper-pair resonances and subgap Coulomb blockade in a superconducting single-electron transistor
我们已经制作和测量了铝引线和铌岛超导单电子晶体管。在低于Nb带隙的偏置电压下,我们观察到明显的库珀对的共振隧穿特征,以及由于Nb超导态密度中能级的线宽展宽而引起的子带隙电流的库仑阻塞特征。实验结果与数值模拟结果吻合较好。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Micromechanical field-effect transistor terahertz detectors with optical interferometric readout
本文研究微机械场效应晶体管(MMFET)对太赫兹信号的响应,利用微悬臂梁作为浮置栅极和干涉仪反射镜,结合机械与等离激元共振及光学放大实现有效太赫兹探测。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Single-dopant resonance in a single-electron transistor
半导体纳米结构中的单一掺杂剂最近已经被详细研究,因为它们是量子比特的良好候选者,只要它们被耦合到检测器。在这里,我们报告一个单一的作为施主原子的单电子晶体管(SET)的硅纳米线场效应晶体管的耦合。实现电容和隧道耦合,后者导致通过SET的电导急剧增加,高达一个数量级。与实验同步发展的速率方程理论很好地解释了实验结果。
2010-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
SWNT-array resonant MOS transistor
我们表明,单壁碳纳米管(SWNTs)的水平阵列悬浮在硅MOSFET的沟道上方,可以用作振动栅电极。这种新型的纳米机电系统(NEMS)将单壁碳纳米管独特的机械和电子特性与集成的硅基运动检测相结合。其电响应表现出明确的单壁碳纳米管阵列(120-150 MHz)的机械共振的签名,表明这些薄的水平阵列表现为具有1-10 GPa量级的杨氏模量和超低质量的内聚性,刚性和弹性体膜。谐振频率可以通过栅极电压来调谐,并且在连续介质力学框架内很好地理解其依赖性。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall
Active Passivation Tunes Hotspot Locations in GaN Transistors with In Situ Thermal Mechanical Visualization
School of Software & Microelectronics, Peking University(北京大学软件与微电子学院);School of Integrated Circuits and Beijing Advanced Innovation Center for Integrated Circuits, Peking University(北京大学集成电路学院及北京集成电路先进创新中心);School of physics, Peking University(北京大学物理学院)
该研究提出主动钝化技术,通过调整GaN晶体管的主动钝化层长度调控热点位置,结合原位热机械可视化与多物理场模拟揭示其机制,为功率电子学设计提供指导。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Measuring carbon nanotube vibrations using a single-electron transistor as a fast linear amplifier
我们展示了碳纳米管机械谐振器的灵敏和快速的电测量。纳米管被配置为单电子晶体管,其电导是其自身位移的敏感传感器。使用阻抗匹配电路和低温放大器,可以实时监测振动。这种连续位移测量的灵敏度接近标准量子极限的470倍。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall
Strong suppression of shot noise in a feedback-controlled single-electron transistor
量子力学系统的反馈控制正迅速引起人们的注意,这不仅是由于有关量子测量的基本问题,而且还因为它在物理学的许多领域中的新颖应用。量子控制是量子光学中的一个研究热点,近年来在固态量子比特的控制方面也取得了一定的进展。在量子输运中,虽然存在理论上的建议,但只有少数主动和被动反馈实验在单电子水平上实现。在这里,我们演示了抑制散粒噪声在单电子晶体管,使用一个专门的电子闭环反馈,以监测和调整的计数统计。随着反馈响应的增加,我们观察到更强的抑制和更快的冻结电荷电流波动。我们的技术类似于量子光学中使用的环路光电探测产生压缩光。亚泊松单电子源将为类似于其光学或光机械等效物的量子输运中的高精度测量铺平道路。
2017-11-13 cond-mat.mes-hall
Renormalized dynamics in charge qubit measurements by a single electron transistor
我们研究了使用单电子晶体管测量电荷量子比特,重点是量子比特参数的反作用诱导重整化。它揭示了重整化动力学导致了一些有趣的功能,在探测器的噪声谱,因此需要考虑到正确理解的测量结果。值得注意的是,能级重整化引起强烈增强的信噪比,甚至可以超过线性响应探测器上量子力学施加的通用上限。
2010-12-28 cond-mat.mes-hall
Shot noise in a harmonically driven ballistic graphene transistor
我们研究了由交流栅电位驱动的弹道石墨烯场效应晶体管中随时间变化的电子输运和量子噪声。对交流信号的非线性响应通过Floquet理论计算散射态和Landauer-Büttiker理论计算电荷电流及其波动。在顶栅势垒中的准束缚态的光子辅助激发导致传输中的共振,其强烈地影响噪声特性。对于在源极和漏极接触下的石墨烯的强掺杂,当电子经由倏逝波传输通过沟道时,谐振导致噪声的显著抑制。然后,Fano因子降低到远低于伪扩散值$F<1/3$,也适用于强交流驱动。共振时良好的信噪比(小Fano因子)表明该器件是高频(THz)辐射探测的良好候选者。我们分析表明,克莱因隧道(总抑制背反射)持续垂直入射时,也是驱动的障碍谐波。虽然传输是非弹性的,并且分布在边带能量中,但是求和规则导致散粒噪声的总抑制。
2016-12-28 cond-mat.mes-hall
Graphene-based spin-pumping transistor
我们用完全量子力学的方法证明了石墨烯可以作为用于泵浦自旋电流的栅极可控晶体管,即,在没有净电荷电流的情况下,由相邻磁化的进动引起的角动量流。此外,我们提出了一个概念的证明,这些自旋电流可以调制的静电门。由于我们的建议涉及纳米尺寸的系统,具有非常高的速度,在没有任何施加的偏置的情况下,它是潜在的有用的晶体管的发展能够结合大的处理速度,增强集成度和极低的功耗。
2010-03-07 cond-mat.mes-hall
Fractal field-effect transistors: Enhanced photodetection and fractal dependent resonances
我们研究了在Dyakonov和Shur非对称边界条件下具有分形几何形状的栅场效应晶体管(FET),其中源极和漏极分别跨越器件的左边缘和右边缘。在源极和栅极之间施加AC THz电势差,同时测量由FET电子的非线性整流的静态源极-漏极电压。我们发现,对于递归深度n,沿漏极在$ω_n = 3nω_0$处积分的电势中的谐振峰被放大,而所有其他峰被减小。此外,我们发现存在的峰值的频率依赖于Sierpinski地毯和类似的替代分形的分形维数。然后,我们展示了采用替代分形作为一个优越的几何形状的光电探测器相比,谢尔宾斯基地毯的优势。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Controlled fabrication of single electron transistors from single-walled carbon nanotubes
将单壁碳纳米管(SWNTs)放置在100 nm宽的Al/Al 2 O3底栅上,然后与Pd电极接触,制成单电子晶体管(SET)。库仑振荡高达125 K的观察和充电能量为12-15 meV的能级间距为~5 meV的库仑金刚石测量,在协议的点尺寸为~100 nm,这意味着本地门定义的点尺寸弯曲单壁碳纳米管的边缘和控制其操作。这种“机械模板”方法可以促进使用SWNT的SET器件的大规模制造。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Tunable Fano resonance in a parallelly coupled diatomic molecular transistor
我们研究电子输运通过一个双原子分子耦合到无限的源极和漏极接触。我们利用一个模型哈密顿涉及哈伯德长期使用最近开发的复杂的源和汇潜力的接触建模。当Hubbard相互作用开启时,对称耦合系统的零偏透射谱随Fermi能量的变化呈现Fano线形,当$U$较大时,Fano线形变宽并向更高能量移动,最终消失.同时,位于非相互作用极限的键共振处的Breit-Wigner共振仍然存在,但在无限$U$极限时,其位置移动了分子中原子间耦合的两倍,线宽减小了一半.我们把这种现象归因于其中一个传输通道由于库仑阻塞而不可用。
2009-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant tunneling through a macroscopic charge state in a superconducting SET transistor
我们从理论上预言并在实验中观察到,超导SET晶体管的微分电导出现一个峰,它完全类似于宏观系统中与隧穿单个量子态有关的标准共振隧穿峰。特别地,在对称晶体管中,峰高是通用的并且等于$e^2/2π\hbar$。远离谐振,我们清楚地观察到的共同隧穿电流,与正常的金属晶体管的偏置电压线性变化。
1997-01-30 cond-mat.mes-hall
Kondo Shuttling in Nanoelectromechanical Single-Electron Transistor
从理论上研究了纳机电单电子晶体管(NEM-SET)中的机械辅助近藤效应和电荷穿梭。结果表明,机械运动的中心岛(一个小的金属粒子)的自旋的结果在时间相关的隧道宽度,导致有效的提高近藤温度。含时振荡近藤温度T_K(t)改变了微分电导的标度行为,导致强耦合区输运的抑制和弱耦合区输运的增强。讨论了Abrikosov-Suhl共振的微调条件和近藤穿梭的可能实验实现。
2006-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measurement of the shot noise in a single electron transistor
我们系统地测量了单电子晶体管(SET)中的散粒噪声随偏置电压和栅电压的变化。通过在谐振电路中嵌入SET,我们已经能够在谐振频率464 MHz处测量其散粒噪声,其中1/f噪声可以忽略。我们可以提取Fano因子,其取决于SET中的库仑阻塞的量而在0.5和1之间变化,与理论非常一致。
2008-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Terahertz bolometric detectors based on graphene field-effect transistors with the composite h-BN/black-P/h-BN gate layers using plasmonic resonances
提出一种带 h-BN/b-P/h-BN 复合栅极和 b-P 热离子电流窗口的石墨烯 FET 室温太赫兹测辐射热探测器,利用高迁移率沟道激发等离激元共振并抑制 Peltier 冷却以提升响应度。
2023-06-03 cond-mat.mes-hall
Evolution and universality of Two-stage Kondo effect in single manganese phthalocyanine molecule transistors
近藤效应为理解强关联多体物理提供了一个重要的范式。尽管人们对近藤效应的一些重要性质进行了深入的研究,但在巡游耦合和定域耦合都起重要作用的系统中,这些性质仍然不清楚。在这里,我们报告的两个阶段的近藤效应,最简单的形式,其中两个耦合是重要的使用单分子晶体管器件纳入锰酞菁分子的演变和普遍性。两阶段近藤效应的近藤温度T* 随两个自旋的有效相互作用线性变化。观察到的近藤共振显示出普遍的二次依赖与所有可调参数:温度,磁场和偏置电压。同时还指出了两级近藤效应与自旋1/2近藤效应在非平衡电导上的差别。在这项研究中了解到的信息填补了两阶段近藤共振在量子相变点附近演化的指导性实验证据,并有助于理解强相关区域中复杂的分子电子光谱。
2021-03-12 cond-mat.mes-hall
Cooling a vibrational mode coupled to a molecular single-electron transistor
我们考虑耦合到振动模式的分子单电子晶体管。对于偏置和栅极电压的某些值,仅通过吸收一个或多个声子来传输是可能的。在电子温度低于声子温度的条件下,系统充当机械模的冷却器。振动模式的最终有效温度强烈地取决于偏置条件,并且可以低于或高于与振荡器接触的储存器。我们讨论了这种方法的效率,特别是我们发现,有一个最佳值的电子-声子耦合,最大限度地冷却。
2009-01-15 cond-mat.mes-hall
PT-symmetric interference transistor
我们提出了一个模型的分子晶体管,其中的操作是基于两个物理机制之间的相互作用,特有的开放量子系统,在音乐会上的作用:PT对称性破缺对应于在例外点的分子,连接到引线,和Fano-Feshbach反共振的共振合并。这种转换机制尤其可以在具有简并能级的特殊类型的分子中实现,即具有镜像对称性的双自由基。在零栅极电压下,分子与引线的无穷小相互作用破坏了系统的PT对称性,然而,可以通过施加保持镜像对称性的栅极电压来恢复。在具有最小传输的零栅极电压下的PT对称破缺状态对应于“关”状态,而在具有最大传输的非零栅极电压下的PT对称状态对应于“开”状态。在零栅压下,反谐振的能量与异常点重合,但透射率的变化主要是由于异常点处谐振的合并引起的。我们构建了一个模型的全电分子开关的基础上,这样的晶体管作为一个传统的CMOS反相器,并表明,基本上可以实现较低的功耗和开关能量,相比,CMOS类似物。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall
Terahertz Radiation Detection by Field Effect Transistor in Magnetic Field
报道了量子化磁场中InGaAs/InAlAs场效应晶体管的太赫兹辐射探测。在4.2 K的光伏检测信号作为门电压和磁场的函数进行了研究。观察到类似于Shubnikov-de Haas振荡的振荡,以及它们在回旋共振处的强烈增强。结果定量描述了最近的理论,表明检测是由于整流的太赫兹辐射的等离子体波相关的非线性在门控部分的通道。
2009-04-14 cond-mat.mes-hall
Dynamical instabilities of a resonator driven by a superconducting single-electron transistor
本文研究了超导单电子晶体管(SSET)与约瑟夫森准粒子(JQP)共振耦合的谐振腔的动力学不稳定性。从系统的量子主方程出发,我们使用标准的半经典近似导出一组封闭的平均场方程,该方程描述了谐振器和SSET电荷的平均动力学。使用谐振器的振幅和相位坐标,并假设振幅的变化比相位慢得多,我们探讨了谐振器动态中出现的不稳定性,作为耦合到SSET的函数,从JQP谐振和谐振器频率失谐。我们发现,位置(在参数空间中)和大小的极限环状态预测的平均场方程同意充分弱SSET谐振器耦合的完整的主方程的数值解。平均场方程也给出了一个很好的定性描述的一组动态转换的谐振器状态发生的耦合逐渐增加。
2007-03-06 cond-mat.mes-hall
Spin accumulation in ferromagnetic single-electron transistors in the cotunneling regime
我们提出了一种新的方法,直接检测自旋积累,克服了以前的测量方案的问题。在具有铁磁电极的单电子晶体管中,自旋相关电流导致金属岛上的自旋积累。所产生的自旋分裂的电化学电位的岛,因为一个额外的移位的充电能量,可以从两个共振之间的电流-电压特性的间距检测。结果得到的框架中的一个实时的图解方法,允许研究高阶(共)隧穿过程中的强非平衡的情况。
2002-04-16 cond-mat.mes-hall
Euler buckling instability and enhanced current blockade in suspended single-electron transistors
嵌入悬浮纳米梁或碳纳米管中的单电子晶体管可以表现出源自电子自由度与悬浮结构的机械振荡的耦合的效应。在这里,我们从理论上研究的电容机电相互作用的后果时,支撑梁被带到接近的欧拉屈曲不稳定的横向压缩应变。我们的中心结果是,低偏置电流封锁,起源于机电耦合的经典谐振器,强烈增强附近的欧拉不稳定性。我们预测,偏置电压低于其传输被阻止的数量级的典型参数增加。这一机制可能使原本难以捉摸的经典电流阻断实验观察。
2011-01-24 cond-mat.mes-hall
Single-hole transistor in p-type GaAs/AlGaAs heterostructures
通过AFM氧化光刻在p型、C掺杂的GaAs/AlGaAs异质结构中图案化单孔晶体管。在T=300 mK时观察到明显的库仑阻塞共振。从库仑金刚石测量中提取~ 1.5 meV的充电能量,与点的光刻尺寸一致。在库仑金刚石测量中没有激发态,以及库仑峰高的温度依赖性表明该点处于多能级输运状态。观察到大于估计的平均单粒子水平间距的峰间距的波动。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall
Experimental studies of T--shaped quantum dot transistors: phase-coherent electron transport
我们测量了T型量子点的低温输运性质。复制振荡叠加在一维电导步骤进行观察。这些结构是一致的电子相位相干长度共振效应的弹道制度。使用一个简单的模型,我们建议,在我们的系统中,一维和二维的电子-电子散射引起的电子相破缺。
1997-08-27 cond-mat.mes-hall
Analysis of the radio-frequency single-electron transistor with large quality factor
本文分析了射频单电子晶体管(RF-SET)的响应和噪声极限灵敏度,将已有的理论推广到任意大品质因数Q的RF-SET谐振电路的情况。结果表明,当RF SET响应在Q值处达到最大值时,RF SET灵敏度随Q值的增加而单调下降,Q值大致对应于阻抗匹配条件。此外,我们提出了一种新的操作模式的RF SET,其中的入射RF波的泛音是在谐振与槽路。
2003-05-01 cond-mat.mes-hall
Insulating behavior in ultra-thin bismuth selenide field effect transistors
用机械剥离法在300 nm SiO2/Si衬底上制备了拓扑绝缘体Bi 2Se 3的超薄(~3层)场效应晶体管(FET)。温度和栅极电压依赖的电导测量表明,Bi 2Se 3 FET的n型,并有一个明确的关断状态,在负栅极电压,激活温度依赖的电导和能量障碍高达250毫电子伏。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vibrationally-mediated molecular transistors
我们研究了通过一个悬浮的二聚体分子耦合到铅的稳态电子输运。当强耦合到振动模式时,电子输运在声子共振频率和高阶共振处增强。温度和偏压决定了声子辅助共振的性质,具有清晰的吸收和发射峰。强耦合也诱导了类似Frank-Condon的阻断,抑制了共振之间的电流。我们比较了分析极化子变换方法的两个精确的数值方法:运动方程的层次和精确对角化的Fock基础。在稳态下,我们的两个数值结果是一个精确的匹配,定性地反映了极化子处理的主要特点。我们的研究结果表明,一种新型的分子晶体管或传感器的电流可以是非常敏感的二聚体中的电子态的能量的微小变化的可能性。
2012-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech