扫描隧道显微镜中的泡利排斥成像

自旋轨道耦合弱链中的自旋进动：库仑排斥和泡利猝灭

Spin precession in spin-orbit coupled weak links: Coulomb repulsion and Pauli quenching

提出了一个简单的电子对通过由具有强电子自旋-轨道相互作用（SOI）材料制成的纳米线形式的弱电连接传输的模型，重点讨论了库仑相互作用和泡利不相容原理的影响.当两个电子的空间波包明显重叠时，由于泡利原理的约束被示出为“淬灭”相干SOI诱导的自旋进动。猝灭是由对的自旋状态投射到链路上的自旋向上和自旋向下状态上而产生的，它将链路中的相干传播分解成一系列相干跳，这些跳是不相干地相加的。将该模型应用于两个超导体之间的库珀对的传输，我们发现，尽管泡利淬火，约瑟夫森电流振荡的SOI的强度，甚至可能改变其符号。这些功能的实验检测的条件进行了讨论。

量子点的泡利阻断显微术

Pauli blockade microscopy of quantum dots

我们提出了一个在泡利封锁条件下的双量子点自旋敏感扫描探针显微镜实验。电自旋共振由施加到扫描栅极的AC电压引起，其引起电流的泡利阻断的解除。固定的哈密顿本征态被用来作为一个基础的自旋动力学与交流电位的探针的描述。对于双电子系统，我们评估了从三重态$\mathrm{T}_+$到单重态$\mathrm{S}$或三重态$\mathrm{T}_0$的跃迁速率，即到电流的泡利阻断被解除的条件。自旋翻转跃迁的速率与跃迁矩阵元一致，并强烈依赖于尖端位置。讨论了自旋密度的探测和最终过渡态的确定。

库仑阻塞和保利阻塞磁力测量法

Coulomb-blockade and Pauli-blockade magnetometry

扫描探针磁强计是一种有价值的实验工具，以研究在微米和纳米级的磁现象。我们从理论上分析了通过量子点中的电流测量磁场的可能性。我们描述了两个设备的散粒噪声限制的磁场灵敏度：一个单点的库仑阻塞制度，和一个双点的泡利阻塞制度。使用碳纳米管量子点构建这样的磁力计将受益于大的、强各向异性的和可控的g张量、核自旋的低丰度以及允许纳米级空间分辨率的小检测体积;我们估计，使用这种材料可以实现低于$1 \, μ\text{T}/\sqrt{\text{Hz}}$的灵敏度。由于量子点已经被证明是有用的扫描探针静电计，我们的建议突出了他们的潜力，作为混合传感器具有在现场切换能力之间的电和磁传感。

准一维场效应晶体管中的散粒噪声抑制

Shot noise suppression in quasi one-dimensional Field Effect Transistors

提出了一种新的方法来评估准一维场效应晶体管中的散粒噪声，例如基于碳纳米管和硅纳米线的场效应晶体管。该方法是通过使用第二量子化形式主义内的统计方法，并允许包括泡利排斥和库仑排斥之间的载流子的影响。通过这种方式，它扩展了Landauer-Buttiker方法，明确包括库仑排斥对噪声的影响。我们实现的方法，通过自洽的解决方案的3D泊松和运输方程的NEGF框架和蒙特卡罗程序填充注入电子状态。我们发现，泡利和库仑相互作用的综合效应减少散粒噪声在强反转下降到23%的全散粒噪声的栅极电压为0.4 V，忽略库仑排斥的影响将导致高估的噪声高达180%。

Atomic Force Extrema Induced by the Bending of a CO-Functionalized Probe

The control and observation of reactants forming a chemical bond at the single-molecule level is a longstanding challenge in quantum physics and chemistry. Using a single CO molecule adsorbed at the apex of an atomic force microscope tip together with a Cu(111) surface, the molecular bending is induced by torques due to van der Waals attraction and Pauli repulsion. As a result, the vertical force exhibits a characteristic dip-hump evolution with the molecule-surface separation, which depends sensitively on the initial tilt angle the CO axis encloses with the surface normal. The experimental fo…

原子力显微镜和扫描隧道显微镜联合作用下的侧向操作

Lateral manipulation with combined atomic force and scanning tunneling microscopy using CO-terminated tips

CO端头目前提供了原子力显微镜中可获得的最佳空间分辨率。由于它们的化学惰性，它们允许探测由泡利排斥主导的相互作用。小尺寸和惰性的氧前端原子产生前所未有的分辨率的有机分子，金属簇和表面。利用原子力显微镜和扫描隧道显微镜研究了7K下CO末端针尖对Cu（111）表面单个铁吸附原子的横向操纵能力.此外，我们发现，即使是轻微的不对称的尖端的结果在扭曲的横向力场。此外，横向力场上的CO尖端的倾斜的影响被反转相比，使用一个单原子的金属尖端，我们可以归因于CO尖端相对于金属尖端的反转的偶极矩。此外，我们展示了原子的原子组装铁簇与CO提示，同时使用之间的CO提示的高分辨率能力，以确定集群内的单个铁原子的安排。此外，我们能够横向操纵单个铜和硅吸附原子，而不改变或失去从尖端的顶点的CO。