Origin of negative differential resistance in a strongly coupled single molecule-metal junction device
提出了一种新的机制来解释强耦合单分子-金属结中负微分电阻（NDR）的起源。采用第一性原理方法计算了夹在金电极之间的铁三联吡啶连接分子的量子输运性质。随着外加偏压的增加，发现分子的对称性破缺波函数中出现了一个新的相位，这是由占据和未占据分子轨道的混合引起的。因此，分子和铅之间的耦合发生非线性变化，导致NDR。该模型可用于解释其它类型的金属-分子结器件的负阻现象。
2008-03-23 cond-mat.mes-hall
Realization and transport investigation of a single layer-twisted bilayer graphene junction
我们报道了单层石墨烯（SLG）-扭曲双层石墨烯（tBLG）结器件的低温输运研究。器件中的SLG-tBLG结是通过化学气相沉积生长的，并且器件是在Si/SiO $_2$衬底上以霍尔条结构制造的。测量了霍尔栅两侧SLG-tBLG结的纵向电阻（交叉结电阻）以及器件中SLG和tBLG的霍尔电阻。在量子霍尔制度，测量表明，所测得的交叉结电阻表现出一系列新的量子化平台和这些电阻平台的外观可以归因于沿SLG-tBLG结界面的良好定义的边缘通道输运的存在。测量结果还表明，在霍尔条两侧测量的交叉结电阻之间的差异提供了对构成SLG-tBLG结的两个石墨烯层中的边缘沟道传输特性以及tBLG层中朗道能级的简并提升的灵敏测量。还进行了量子霍尔制度中的交叉结电阻的温度依赖性测量，并提取了沿SLG-tBLG结界面的边缘沟道输运的体朗道能级的横向输运的影响。这些结果丰富了对石墨烯混合结构中跨界面电荷输运的理解，并为探测石墨烯器件中的奇异量子现象开辟了新的机会。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistance in molecular junctions: application to graphene ribbon junctions
采用基于非平衡格林函数（NEGF）的自洽计算方法，研究了分子结和量子线中负微分电阻（NDR）的起源。由于分子的最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）能级之间的不对称性，分子与电极的耦合在高偏压下变得不对称。这导致由于电荷的耗尽和源电极附近的屏蔽的减少而出现不对称的电势分布。随着偏压的增加，这种急剧的电势下降导致HOMO和LUMO态在系统不同部分的增强的局部化。局部化引起的重叠减少会导致传输系数和电流随着偏置的增加而显着降低。研究了连接到两个石墨烯带的原子链以说明这些效应。对于取代分子的链，在NDR特性中也观察到奇偶效应。
2008-05-26 cond-mat.mes-hall
Dynamical coupling and negative differential resistance from interactions across the molecule-electrode interface in molecular junctions
负微分电阻-随着偏置电压的增加而减小的电流-是在各种分子结中观察到的反直觉效应。在这里，我们提出了一种新的机制，可能是负责这样的效果，基于强库仑分子中的电子和最接近的分子上的原子上的电子之间的相互作用。库仑相互作用引起电子-空穴结合穿过分子-电极界面，导致重整化和增强的分子-电极耦合。使用自洽非平衡格林函数方法，我们表明，有效耦合是非单调的偏置电压，导致负微分电阻。该模型是符合最近的实验观察，表明负微分电阻和耦合强度之间的相关性。我们提供了详细的建议，实验测试，这可能有助于阐明负微分电阻的起源。最后，我们证明了界面库仑相互作用不仅影响分子结的I-V曲线，而且影响分子结的热电性能。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall
Algorithm for constructing customized quantized resistances in graphene $p-n$ junctions
介绍了一种用于预测石墨烯pn结器件中的量子化电阻的算法，该器件利用多于一个的电子流入口和出口点。取决于任意数量的端子的配置，电气测量产生在$ν=2$平台$R_H \approx 12906 Ω$处的典型量化霍尔电阻的分数倍，并采取以下形式：$\frac{a}{b}R_H$。这个理论公式是独立的材料，和应用到其他材料系统，表现出量子霍尔行为是可以预期的。此外，该配方得到了来自具有多个源极和漏极端子的石墨烯基器件的实验数据的支持。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall
Solvent induced current-voltage hysteresis and negative differential resistance in molecular junctions
我们考虑嵌入溶剂中的单分子电路。本文将Born介电溶剂化模型与Keldysh非平衡格林函数相结合来描述体系的电子输运性质。取决于介电常数，溶剂诱导多个非平衡稳态，在分子电流-电压特性中具有相应的滞后以及负微分电阻。我们确定的物理范围内的溶剂和分子参数的影响。负微分电阻峰的位置可以通过溶剂的介电常数来控制。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall
Studies of resistance switching effects in metal/YBa2Cu3O7-x interface junctions
在4.2 ~ 300 K温度范围内测量了外延生长的c轴取向YBa 2 Cu 3 O 7-x薄膜微桥与Ag对电极形成的平面结的电流-电压特性。的滞后行为有关的结电阻从高阻态切换到低阻态，反之亦然，观察和分析的最大电流偏置和温度依赖性。利用扫描隧道显微镜在亚微米尺度的YBa_2Cu_3 O_（7-x）薄膜- PtIr点接触结上观察到了相同的效应。在扩散模型中讨论了这些现象，描述了在外加电场下YBa 2Cu 3 O 7-x薄膜中结界面纳米尺度附近的氧空位漂移。
2010-04-22 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade and Coherent Single-Cooper-Pair Tunneling in Single Josephson Junctions
我们测量了小电容单约瑟夫森结在低温（T < 0.04 K）下的电流-电压特性，其中单结与电磁环境之间的耦合强度由一维直流SQUID阵列控制。当SQUID阵列的零偏电阻远高于量子电阻h/e^2 = 26 kohm时，我们清楚地观察到库珀对隧穿的库仑阻塞，甚至出现了负微分电阻区。负微分电阻是单个约瑟夫森结中相干单库珀对隧穿的证据。
2001-05-28 cond-mat.mes-hall
Conductance of Tomonaga-Luttinger liquid wires and junctions with resistances
研究了电阻区对费米液体引线与电子相互作用量子线电导的影响。使用玻色化形式主义和瑞利耗散函数来模拟功率耗散，我们使用散射理论和格林函数技术来推导直流电导。电阻区域通常被发现导致非相干传输。对于单根导线，我们发现电阻与无自旋电子的接触电阻h/e^2串联，总电阻与导线的Luttinger参数K_W无关。我们数值求解玻色子方程来说明当电荷密度脉冲入射到导线上时会发生什么;结果以有趣的方式依赖于电阻和相互作用区域的参数。对于Tomonaga-Luttinger液体线的结，我们使用无耗散电流分裂矩阵来模拟结。对于一个由三根导线连接到费米液体导线的结，存在两类这样的矩阵，我们发现，无论系统中存在什么电阻，电导矩阵一般对一类依赖于K_W，而对另一类则与K_W无关。
2011-03-12 cond-mat.mes-hall
Low-bias Negative Differential Resistance effect in armchair graphene nanoribbon junctions
具有扶手椅边缘的石墨烯纳米带（AGNR）具有可以通过带宽度灵活地调节的带隙。最近有报道称，由夹在两个较宽的AGNR引线之间的较窄的AGNR制成的结具有两个接近费米能级的完美传输通道。在这里，我们报告说，通过使用偏置电压来驱动这些传输通道进入更宽的AGNR引线的间隙，我们可以获得负微分电阻（NDR）效应。由于AGNR结的本征性质，开启偏压低至~ 0.2 V，谷电流几乎为零。我们进一步表明，这种NDR效应是强大的对细节的原子结构的结，衬底和结是否是通过蚀刻或氢化。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional arrays of low capacitance tunnel junctions: general properties, phase transitions and Hall effect
我们描述了二维阵列的低电容隧道结的输运性质，如电流-电压特性及其对外部磁场和温度的依赖关系。我们讨论了几个实验中，小电容的结起着重要的作用。在结具有相对大的充电能量（即当它们具有低电容时）和高正常状态电阻的阵列中，低偏置电阻随着温度的降低而增加，并且最终在非常低的温度下，阵列变得绝缘，即使电极在阵列中是超导的。这种向绝缘状态的转变可以通过热活化来描述。在结电阻为量子电阻量级且充电能量为约瑟夫森耦合能量量级的中间区域中，可以利用磁场在超导状态和绝缘状态之间调谐阵列。我们描述了这种磁场调谐的超导体绝缘体过渡的测量，我们表明，电阻数据可以扩展到几个数量级。四个数组遵循相同的通用函数。在过渡的横向（霍尔）电阻被发现是非常小的纵向电阻相比。然而，对于大于临界值的磁场值，我们观察到大量的霍尔电阻。这些阵列的霍尔电阻随所施加的磁场振荡。霍尔电阻的磁场依赖性的特征可以定性地与纵向电阻的导数的特征相关，类似于在量子霍尔效应中发现的特征。
1998-05-11 cond-mat.mes-hall
Parametric oscillator based on non-linear vortex dynamics in low resistance magnetic tunnel junctions
研究了基于极低电阻面积积磁性隧道结的辐射涡旋自旋转移振荡器。获得了高功率的激励，其特征在于功率谱密度包含在基频处的非常尖锐的峰值和一系列谐波。所观察到的行为归因于自旋转移力矩和Oersted-Ampère场产生的大施加直流电流的综合效应。我们还表明，通过施加交流偏置电流的涡旋振荡的同步是最有效的外部频率是振荡器基频的两倍。这个结果被解释在一个参数振荡器。
2011-10-21 cond-mat.mes-hall
Temperature Dependence of Zero-Bias Resistances of a Single Resistance-Shunted Josephson Junction
在充电能量$E_{\rm J}$与$E_{\rm C}$相当的情况下，用路径积分蒙特卡罗方法计算了单阻分流约瑟夫森结的零偏电阻随温度的变化.零偏置电阻的低温特性在$α=R_{\rm Q}/R_{\rm S}=1$附近变化，其中$R_{\rm S}$是分流电阻，而$R_{\rm Q}=h/(2e)^2$是。零偏电阻的温度依赖性表现出幂律的行为，其指数取决于$E_{\rm J}/E_{\rm C}$。这些结果与电阻分流约瑟夫森结的实验结果进行了比较。
2003-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Hall $p-n$ Junction Dartboards Using Graphene Annuli
在用Corbino几何形状或量子霍尔电阻飞镖板制造的毫米级石墨烯$p-n$结器件上使用多个电流端子，使得能够测量在$ν=2$平台（$R_H\approx 12906 Ω$）处的量化霍尔电阻的几个分数倍。实验获得的值同意与相应的数值模拟与LTspice电路模拟器进行。模拟量子霍尔电阻靶的更复杂的设计，以建立潜在的参数空间，在该空间内这些Corbino型器件可以输出电阻。最重要的是，这些测量支持更简单的紫外光刻工艺，作为一种更有效的方法，可以扩大石墨烯基器件的尺寸，同时保持足够窄的结。
2022-01-24 cond-mat.mes-hall
Algorithms for determining resistances in quantum Hall annuli with p-n junctions
石墨烯Corbino pnJ器件的一些有前途的应用包括二维狄拉克费米子显微镜，定制可编程量化电阻器和介观谷滤波器。在某些情况下，器件的可扩展性至关重要，如电阻计量等领域所示，石墨烯器件需要容纳100 μA量级的电流，以与现有基础设施兼容。然而，这些装置的制造仍然造成许多困难。在这项工作中，不寻常的量子化电阻中观察到的外延石墨烯Corbino pn结器件保持在i=2的平台，并同意与LTspice电路模拟器进行的数值模拟。描述实验和模拟数据的公式是根据经验得出的广义放置的三个电流端子，并准确地反映了观察到的部分边缘通道取消。这些结果支持使用紫外光刻作为扩大石墨烯基器件的一种方式，该器件具有适当窄的结，可以应用于各种子领域
2022-03-12 cond-mat.mes-hall
Resonant Electron Transport in Single-Molecule Junctions: Vibrational Excitation, Rectification, Negative Differential Resistance and Local Cooling
分析了单分子结共振电子输运中的振动子效应。这项研究是基于分子结的通用模型，其中包括振动耦合和库仑相互作用的分子桥上的电子状态。输运计算采用主方程法。结果，获得了一系列的模型与日益复杂的，显示了许多有趣的传输现象，包括振动激发，整流，负微分电阻（NDR）以及局部冷却。虽然其中一些现象已经观察到或提出之前，本分析扩展了以前的研究，并允许更详细地了解基本的传输机制。特别是，它表明，许多观察到的现象只能解释，如果考虑到在分子-铅界面的电子-空穴对创建过程。进一步分析了多电子态系统中的电子振动效应及其对分子结稳定性的影响。
2010-10-24 cond-mat.mes-hall
Asymmetric Electron Transmission across Asymmetric Alkanethiol Bilayer Junctions
在含有不同链长的烷硫醇双层的Hg-Au结中观察到关于偏压极性的不对称的I/V曲线。当负偏压施加到携带较长链烷醇单分子层的金属上时，产生更大的电流。这种行为是模拟使用单分子结模型，在扩展的休克尔（EH）模型和非平衡格林函数形式主义在Hartree Fock水平（NEGF-HF）的框架内。定性协议与实验结果的大小和符号的这种不对称性。基于NEGF-HF计算，认为这种效应的根源是结最高占据分子轨道（HOMO）特性在相反偏压下的不对称行为。这种特性的变化导致结两端电压降符号相反时电子转移的有效势垒不同。
2003-06-27 cond-mat.mes-hall
Fabrication of quantum Hall p-n junction checkerboards
通过利用毫米级石墨烯p-n结器件上的多个电流端子，能够测量v =2平台量化霍尔电阻（R_H { \approx } 12906 Ω）的分数倍，所述毫米级石墨烯p-n结器件制造有沿两个横向方向的界面。这些量子霍尔电阻棋盘器件已被证明与LTspice电路模拟器数值计算的量化电阻输出相匹配。从器件的功能性出发，模拟了量子霍尔电阻棋盘的更复杂的实施例，以突出这些器件可以操作的参数空间。此外，这些测量表明，通过使用标准紫外光刻的更有效的工艺，pn结制造在毫米或厘米级上的可扩展性对于石墨烯器件制造是可行的。
2022-03-12 cond-mat.mes-hall
Why does a metal-superconductor junction have a resistance?
这是一篇根据1999年6月在安卡拉北约高级研究所发表的演讲撰写的教程文章。引入Andreev反射现象作为光学相位共轭的电子模拟。在光学问题中，无序介质在相位共轭镜的支持下可以变得完全透明。然而，无序金属连接到超导体具有与正常状态相同的电阻。这个悖论的解决告诉我们光和电子的相位共轭之间的根本区别。
2007-04-22 cond-mat.mes-hall
Asymmetric Resonant Ferroelectric Tunnel Junctions for Simultaneous High Tunnel Electroresistance and Low Resistance-Area Product
针对铁电隧道结高电阻面积乘积和低隧道电阻比的限制，提出硅兼容的掺杂HfO₂基非对称谐振铁电隧道结设计，嵌入量子阱增强谐振隧穿，实现高隧道电阻比（峰值6.15×10⁴%）和低电阻面积乘积（47.1 Ohm-cm²），为非易失性存储器提供新方案。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall
Nonconventional Quantized Hall Resistances Obtained with $ν= 2$ Equilibration in Epitaxial Graphene $p-n$ Junctions
我们已经证明了单层外延石墨烯$p-n$结器件的毫米级制造使用简单的紫外光刻，从而显着减少设备的处理时间相比，通常用于获得尖锐的结的电子束光刻。这项工作提出的测量产生非常规的，分数倍的典型的量化霍尔电阻在$ν=2$（$R_H\approx 12906 Ω$），采取的形式：$\frac{a}{b}R_H$。这里，已经观察到$a$和$b$取诸如1、2、3和5的值以形成$R_H$的各种系数。此外，我们提供了一个框架，用于探索未来的设备配置使用LTspice电路模拟器作为指导，以了解丰富的可用分数之一，可以测量。这些结果支持了大幅简化器件处理时间的潜力，并可用于许多其他二维材料。
2022-01-24 cond-mat.mes-hall
Asymmetric noise probed with a Josephson junction
使用约瑟夫森结测量通过隧道结的电流波动。电流噪声增加了约瑟夫森结的偏置电流，并影响其从超导支路的切换。该实验是在一个政权，其中切换是由热激活。噪声的方差导致有效温度升高，而第三累积量与其不对称特性相关，导致通过隧道结的电流的相反符号所观察到的开关速率的差异。测量结果与最近的理论预测进行了定量比较。
2009-01-16 cond-mat.mes-hall
Effect of Edge Roughness on resistance and switching voltage of Magnetic Tunnel Junctions
该研究使用非平衡格林函数形式分析边缘粗糙度对磁性隧道结电输运性质的影响，发现尺寸缩小会导致更大的变化，并提出了高效计算模型，并指出结果对STT-MRAM的可靠设计有用。
2023-01-01 cond-mat.mes-hall
Snake states and Klein tunneling in a graphene Hall bar with a pn-junction
计算了在弹道状态下含有PN结的石墨烯霍尔条结构的霍尔（RH）和弯曲（RB）电阻。模拟使用台球模型。引入PN结--将霍尔条几何结构分成两个区域--导致表现出非常不同的物理特性的两个不同的区域：1）两个区域都是n型的，以及2）一个区域是n型的，另一个是p型的。在（1）区，RH出现了一个“霍尔平台”--电阻的增强。另一方面，在区域（2）中，我们发现了一个负的RH，对于大的B，它接近于零。弯曲电阻在状态（2）中是高度不对称的，并且电阻在一个方向上随着磁场B的增加而增加，而在另一个方向上减小到零。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Ramsey Interferometry of Particle-Hole Pairs in Tunnel Junctions
我们提出了一种方法来探测量子介观系统中的实时动力学使用拉姆齐干涉。这使我们能够探索相互作用对时域准粒子的影响。我们研究了欧姆环境对隧道结中电子空穴对的退相效应。我们发现，动态库仑阻塞现象可以观察到的电阻比量子电阻小得多。此外，高阻抗极限和低阻抗极限之间的交叉可以通过适当控制电压调制来探测恒定电阻。
2016-11-21 cond-mat.mes-hall
Current-induced switching in single ferromagnetic layer nanopillar junctions
在室温和垂直于薄膜平面的低磁场作用下，对非对称Cu/Co/Cu单层磁性纳米柱的电流感生磁化动力学进行了实验研究.在使用纳米模板工艺产生的亚100 nm结中，观察到具有两个不同电阻值的半导体状态。在固定的应用领域的电流扫描揭示这两个电阻状态之间的滞后和突然的转变。电流引起的电阻变化为0.5%，比各向异性磁阻（AMR）效应大5倍。我们提出了一个实验获得的低场相图的电流感生磁化动力学在单铁磁层柱结。
2005-11-07 cond-mat.mes-hall
Quantized multi-terminal resistances in ferromagnetic graphene p-n junctions
研究了垂直磁场作用下多端铁磁石墨烯pn结的量子霍尔电阻和纵向电阻。在霍尔测量中，横向接触被假定为位于p-n界面，以避免在界面处的边缘态的混合，并且由此产生的量化电阻被拓扑保护。根据载流子的类型，四端pn结结中的电阻可以自然地分为九个不同的区域。观察到了对称的霍尔电阻和纵向电阻，由于自旋分裂和局域势之间的竞争，揭示了许多新的稳健的量子平台。
2011-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the resistance switching effect studied on the metal/YBa2Cu3O6+x planar junctions
在类似电容器的金属/绝缘体/金属结中观察到的电阻开关（RS）效应属于下一代存储器单元技术的最有前途的候选者。它基于由施加到金属电极的电场引起的结电阻的突然变化。本工作的目的是研究这种效果的结构金属/YBCO 6/YBCO 7，其中YBCO 7是一种金属相和YBCO 6是一种绝缘体相，这是自发产生的氧从几个纳米宽的YBCO表面层的外扩散。采用磁控溅射法制备了YBa_2Cu_3O_7取向薄膜，并利用光刻、离子刻蚀和真空蒸发等方法制备了金属-YBCO结平面结构。在这些结上，我们研究了RS效应与温度的关系，测量了I-V和dI/dV-V输运，直到液态氦的温度。在100-300 K的温度范围内，我们测定了RS效应阈值电压的温度依赖性，并表明这种依赖性与电场作用下氧离子在YBCO表面层内迁移的一般观点是一致的。
2011-04-18 cond-mat.mes-hall
Oblique and asymmetric Klein tunneling across smooth NP junctions or NPN junctions in 8-Pmmn borophene
电子和空穴在量子结构中的隧穿在研究材料和相关器件的输运性质中起着至关重要的作用。8-PMmn硼化物是一种新的二维狄拉克材料，具有倾斜的狄拉克锥和手征各向异性的无质量狄拉克费米子。我们发展了传输矩阵方法来研究无质量费米子穿过8-Pmmn硼化物的光滑NP结和NPN结的Klein隧穿。像8-Pmmn硼化物的尖锐NP结一样，倾斜的狄拉克锥诱导倾斜的克莱因隧穿。理想透射与垂直入射的角度为20.4度，这是由8-Pmmn硼化物的哈密顿量确定的常数。对于NPN结，在相图中存在克莱因隧穿的分支。我们发现载流子的手征性和各向异性导致了非对称的Klein隧穿。此外，我们还发现了NPN结中与Klein隧穿有关的电阻振荡。人们可以分析电阻的模式，并通过实验验证不对称克莱因隧穿的存在。
2021-08-04 cond-mat.mes-hall
Pinning-induced pn junction formation in low-bandgap two-dimensional semiconducting systems
提出了一种在二维半导体系统（如石墨烯）中金属-半导体接触附近形成$pn$结的模型。当能带弯曲导致结费米能级和狄拉克能级之间的交叉时，载流子类型切换发生在金属-半导体结附近的区域中。一个偏置依赖的耗尽区发生由于载流子密度的最小化，这是作为一个额外的寄生电阻器件。$pn$结电阻是由它在传输长度结构中的实现来证明的。
2015-09-01 cond-mat.mes-hall
Influence of image forces on the electron transport in ferroelectric tunnel junctions
研究了镜像力对铁电隧道结电导的影响。我们发现镜像力的影响是双重的：i）在非零偏压下，镜像力增强了对称隧道结中由于极化滞后引起的电阻效应; ii）镜像力产生了由于铁电势垒介电常数滞后引起的电阻效应。研究了铁电隧道结电导随温度的变化关系，发现镜像力导致电导随温度的强烈变化。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
Current Streamline Flow on Current-induced Effects in Highly Asymmetric Molecular Junctions
从第一性原理的方法，我们说明了电流诱导力和非弹性效应的选择规则是高度相关的电流密度在一个不对称的分子结。不对称分子周围的流线型弯曲流动可能会引起净扭矩，这往往会使苯分子旋转，类似于水流旋转水轮的方式。因此，Pt/苯结提供了一个实用的系统，在探索原子级马达的可能性。我们还列举了一些例子来说明，当不考虑电流密度的详细信息时，选择规则的使用会导致对非弹性剖面中简正模重要性的误判。
2011-06-09 cond-mat.mes-hall
Double-periodic Josephson junctions in a quantum dissipative environment
嵌入欧姆环境中，约瑟夫森电流峰可以将其部分重量转移到有限电压，并且结变为电阻性。当欧姆电阻$R_s$超过量子电阻$R_{q}=h/(2e)^2$时，耗散环境甚至可以通过量子相变抑制结的超导效应。对于具有$4 π$周期性超导相的马约拉纳束缚态的拓扑结，相变转移到$4 R_{q}$。我们考虑一个混合$2 π$和$4 π$周期性的约瑟夫森结，在$R_q$和$4 R_q$之间有一个电阻，并由一个电阻分流。从量子电路模型开始，我们推导出由于两个周期性之间的竞争而产生的微分电阻的非单调温度依赖性;在最低温度下，$4 π$周期性占主导地位。的非单调行为首先揭示了直接的微扰理论，然后证实了费米化到精确可解的模型时，$R_s=2R_{q}$：该模型被映射到一个螺旋线耦合到拓扑超导体时，约瑟夫森能量小，并在相反的情况下的两个通道近藤模型的埃默里-Kivelson线。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall
Spin flip scattering in magnetic junctions
本文研究了磁电极结中电子隧穿自旋翻转的过程。发现：i）磁性杂质提供增加电阻和降低磁阻的贡献，其在低温下饱和。电导在高电场下增加。ii）磁振子辅助的隧穿将磁阻降低为$T^{3/2}$，并导致对电阻的非欧姆贡献，其为$V^{3/2}$，iii）如果界面具有与本体不同的磁性质，则可能出现的表面反铁磁振子分别对磁阻和电阻产生$T^2$和$V^2$贡献，以及iv）库仑阻塞效应可以增强磁阻，当传输由共隧穿过程主导时。
1997-12-05 cond-mat.mes-hall
Bilayer graphene Hall bar with a pn-junction
我们研究的霍尔和弯曲电阻的弹道霍尔杆结构包含一个PN结雕刻从双层石墨烯的磁场依赖性。使用台球模型得到的电响应，我们调查的情况下，双层石墨烯带隙和不带隙。两种不同的导电方式是可能的：$i$）结的两侧具有相同的载流子类型，以及$ii$）结的一侧是n型而另一侧是p型。第一种情况显示了霍尔电阻中的霍尔平台状特征，其随着带隙打开而消失。第二种情况下，表现出弯曲电阻，这是不对称的磁场作为一个结果的蛇状态沿pn接口，其中的最大值从零磁场偏移。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall
Using Electrical Impedance Spectroscopy to Separately Quantify the Effect of Strain on Nanosheet and Junction Resistance in Printed Nanosheet Networks
针对应变如何影响印刷MoS2纳米片网络电学性能的问题，本文采用交流阻抗谱分离纳米片与结点电阻，发现应变仅使结点电阻线性增加，并量化两类因素对应变系数的贡献。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall
Overcoming contact resistance at metal-2D semiconductor interfaces: atomically clean MoS2/Au ohmic junctions
University of Lodz（罗兹大学）；HUN-REN Centre for Energy Research（匈牙利研究与教育网络能源研究中心）
通过超高真空下剥离的MoS2/Au结实验证明，本征界面是高度导电的欧姆接触，接触电阻高源于界面污染，并提出了力辅助层压恢复欧姆接触的方法。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall
Designs for programmable quantum resistance standards based on epitaxial graphene p-n junctions
我们报道了顶栅外延石墨烯pn结的制造和测量，其中剥离的六方氮化硼（h-BN）用作栅极电介质。在冯·克利青常数R_K下，对单结四端纵向电阻进行了量子化，其相对不确定度为10-7。在探索了众多的参数空间之后，我们总结了这些设备可以用作潜在电阻标准的条件。此外，我们还提供使用外部门控的可编程电阻标准设计，其数量级超过6个。
2022-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing the minigap in topological insulator-based Josephson junctions under radio frequency irradiation
近年来，人们发展了一种接触电阻测量方法来检测三维拓扑绝缘体表面约瑟夫森结中的小间隙，从而检测Andreev束缚态。在这项工作中，我们进一步推广该方法的情况下，与射频（rf）照射。我们发现，随着射频功率的增加，测得的minigap变宽，并延伸到更高的能量，在某种程度上类似于射频功率的Shapiro台阶区域的外边界的依赖性。我们发现，用反向分流约瑟夫森结模型（RSJ模型）和Blonder-Tinkham-Klapwijk（BTK）理论可以很好地解释射频辐照下的接触电阻数据。我们的研究结果可能是有用的，当使用的接触电阻测量方法来研究的马约拉纳相关的物理在拓扑绝缘体为基础的约瑟夫森结在射频辐照下。
2019-08-14 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in one-dimensional arrays of high conductance tunnel junctions
低欧姆隧道结（即具有与量子电阻$R_{\rm q}\equiv h/e^2\approx 25.8$ k $Ω$相当或小于量子电阻的结）的一维（1D）阵列的性质已经在实验上和理论上进行了研究。我们的实验数据表明，-在协议与以前的结果单，双结系统-库仑阻塞效应生存，即使在强隧穿制度，仍然清晰可见的结电阻低至1 k $Ω$。我们发展了一个强隧穿区结阵列中电子输运的准经典理论。该理论的预测和实验数据之间的良好协议已被观察到。我们还表明，由于加热效应和相对较大的校正之间的线性关系的半宽度的电导下降周围的零偏置电压，$V_{1/2}$，和测量的电子温度，这样的阵列是劣于那些传统上使用的库仑阻塞测温法（CBT）。尽管如此，对半宽度的期望校正$ΔV_{1/2}$可以相当容易地确定，并且它与零偏置电压$ΔG$周围的电导下降的幅度成比例。比例常数是结电阻和量子电阻之比$R/R_{\rm q}$的函数，它是一种纯粹的强隧穿效应。
2000-05-17 cond-mat.mes-hall
Graphene Hall bar with an asymmetric pn-junction
我们研究了含有PN结的单层石墨烯霍尔条结构在弹道机制下的霍尔和弯曲电阻的磁场依赖性。当两个区域都是n型时，霍尔电阻占主导地位，并形成霍尔型平台。这些平台的出现是由于斯涅耳定律对角度的限制，只允许具有一定初始角度的电子通过电势阶跃。平台的大小及其位置由电势界面的位置以及所施加电势的值确定。当第二区域是p型时，弯曲电阻占主导地位，由于蛇态的存在，弯曲电阻在场中是不对称的。改变霍尔条中pn界面的位置会强烈影响这些状态，因此弯曲电阻也会改变。改变施加的电势，我们观察到弯曲电阻在电荷中性点（CNP）附近表现出与pn界面的位置无关的峰值，而霍尔电阻在CNP交叉时表现出符号反转，这与最近的实验非常一致[J. R. Williams等人，物理修订版信函107，046602（2011）]。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall
Snake States in Graphene p-n Junctions
我们调查运输在本地门控石墨烯设备，载流子注入和收集沿，而不是跨越，栅极边缘。将密度调谐到p-n区域中显著降低了沿p-n界面的电阻，而跨界面的电阻增加。这提供了蛇态的实验特征，蛇态沿着p-n界面曲折前进，并且当施加的垂直磁场接近零时保持稳定。蛇状态出现在沿p-n界面测量的横向电阻的峰值。蛇态无序石墨烯的一般作用进行了讨论。
2010-12-07 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in n-p-n and n-2D Topological Insulator-n junctions
我们研究了HgTe阱中的量子化输运，该阱具有对应于局部控制密度的二维拓扑绝缘体相（2D TI）的反转能带结构，允许n-p-n和n-2D TI-n结。电阻揭示了在强垂直磁场存在下n-p-n区域中的分数平台$2h/e^{2}$。我们发现，在n-2D TI-n区域，电阻的平台并不普遍，而是由手征边缘模和螺旋边缘模之间的界面处的边缘态平衡引起的。给出了描述n-2D TI-n区电阻量子化的简单模型。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall
Origin of negative differential resistance in molecular junctions of Rose Bengal
在原子平面金（111）表面上，在电子上不同的虎红二聚体和三聚体的结处调谐负微分电阻（NDR）。分离的分子未显示任何NDR。但在室温下，通过电脉冲对其相邻的材料进行可重复充电，可使其呈现出峰谷比较大的双负阻效应（1.8~3.1）。在结的某些部分，通过施加脉冲，可以破坏这种现象或通过STM对分子的操纵使其再生。NDR也是独立的极化性质。对于阳离子NDR（在二聚体中）可以写入位1和0，对于双阴离子NDR（三聚体）可以写入位00、01、10、11，这在原子尺度结中产生2/4位存储器，显示结电子学在未来的分子电子学中的重要性。
2006-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between snake and quantum edge states in a graphene Hall bar with a pn-junction
计算了局部栅控十字形石墨烯霍尔棒的磁电阻和霍尔电阻。顶部大门的边缘对角放置在大厅十字架的中心。四探针电阻使用Landauer-Büttiker形式计算，而透射系数使用非平衡格林函数方法获得。由于边缘通道和蛇态之间的相互作用的运输进行了研究。当两个边缘通道被占用时，我们预测霍尔和弯曲电阻的振荡作为磁场的函数，这是被占用的蛇态之间的量子干涉的结果。
2014-09-09 cond-mat.mes-hall
Bolometric response in graphene based superconducting tunnel junctions
我们制备了石墨烯-TiOx-Al隧道结并表征了其射频响应。在Al的超导临界温度以下，当在超导能隙内偏置时，器件显示出随温度降低而增加的增强的动态电阻。射频辐射的应用通过电子加热影响动态电阻。测量了电子温升与吸收辐射功率之间的关系，并由此表征了热传导、噪声等效功率和响应度等测辐射热参数。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
Conductance, Valley and Spin polarization and Tunnelling magneto-resistance in ferromagnetic-normal-ferromagnetic junctions of silicene
研究了由正常硅烯和铁磁硅烯组成的硅烯结中的电荷电导、自旋极化和谷极化以及隧道磁阻效应。我们显示了不同的功能的平行和反平行自旋配置和TMR的电导，作为铁磁-正常铁磁（FNF）结是由外部电场调谐。我们分析的行为的电荷电导和谷和自旋极化的不同的自旋在两个谷的独立电导和能带结构的铁磁硅烯和显示的电导是如何影响的传播状态消失在一个或另一个谷。特别地，与石墨烯不同，在两个谷处的能带结构独立地受到铁磁区域中的自旋的影响，并且导致非零，并且在某些参数状态下，纯谷和自旋极化，其可以通过外部电场来调谐。我们还研究了在正常硅烯区域中TMR相对于势垒（自旋无关和自旋相关势垒）的强度的振荡行为，并注意到在某些参数范围内，TMR甚至可以从正值变为负值，作为外部电场的函数。
2016-01-14 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection and enhanced subgap conductance in NbN/Au/InGaAs-InP junctions
本文报道了在InGaAs/InP异质结中，用NbN超导电极、10 nm的Au薄中间层和二维电子气形成高透明超导体/普通金属/二维电子气结。利用新开发的Au/NbN蒸发和400 ℃快速退火工艺获得了高的结透明性。这使我们能够观察到第一次在超导能隙内的超导体-2DEG邻近系统中的微分电阻与显着的双浸结构的减少。研究了垂直于二维电子气平面的磁场对界面微分电阻的影响。已经发现，在高磁场中保持减小的子隙电阻。零场数据进行了分析，在先前建立的准经典模型的邻近效应。
2004-05-10 cond-mat.mes-hall
Low frequency resistance and critical current fluctuations in Al-based Josephson junctions
我们提出了低温测量的低频$1/f$噪声所产生的两个层次的波动在Al/AlO $_{x}$ /Al约瑟夫森结的氧化物势垒的合奏。分数噪声功率谱的临界电流和正常状态下的电阻具有类似的幅度和规模与温度呈线性关系，这意味着两者之间的等效性。编译我们的结果和发表的数据，我们推导出的面积和温度缩放的噪声为AlO $_{x}$势垒结。我们发现结势垒中的二能级涨落密度与玻璃态系统中的典型值相似。我们讨论了其含义以及与最近量子位实验的一致性。
2013-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect in planar Superconductor/Semiconductor junction
我们测量了氮化钛（超导体，Tc = 4.6K）/高掺杂硅（半导体）SIN结（绝缘层代表肖特基势垒）的超低温（低至30 mK）亚带电阻。随着温度的降低，如预期的那样，SIN结的电阻增加。在300 mK附近，电阻出现最大值，温度越低，电阻越小.这种观察到的行为是由于硅中的无序（“无反射隧穿”）导致的朝向界面的相干背散射。在低温（T<300 mK）下的电阻的电压依赖性（零偏置异常）中也观察到这种效应。的整体电阻行为（在其温度和电压依赖性）进行比较，现有的理论和值的损伤率，势垒电阻和有效的载流子温度被提取。
1999-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bistable hysteresis and resistance switching in hydrogen gold junctions
H2-Au分子结的电流-电压特性在40 mV的特征电压附近表现出有趣的台阶。令人惊讶的是，我们发现一个滞后连接到这些步骤与一个典型的时间尺度> 10 ms。这个时间常数的比例线性的结中消耗的功率超过偏置功率P_s = IV_s。我们建议，滞后是有关的振动加热的分子在结和周围的氢分子。值得注意的是，我们可以设计我们的结，使滞后的特征时间变成>天。我们证明，可靠的开关设备可以从这样的结。
2009-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Image charge effects in single-molecule junctions: Breaking of symmetries and negative differential resistance in a benzene transistor
实验和理论研究都表明，在单分子结中，载流电子与诱导极化电荷之间的相互作用导致分子充电能的强重整化。然而，对电子激发和分子对称性的影响仍然不清楚。利用半导体纳米结构的单电子晶体管（SET）的理论框架，我们证明了图像电荷的相互作用打破了分子对称性的苯基单分子晶体管工作在库仑阻塞制度。这导致出现所谓的阻断状态，其引起负微分电阻（NDR）。我们表明，在多体矩阵元素，铅隧道耦合不对称性，和偏置极性之间的相互作用，在一个复杂的方式依赖于在一个破碎的苯SET的NDR的外观和其幅度。特别是，导致NDR的阻断状态的电流减少属性，示出消失在强烈的非对称隧道耦合，当分子耦合更强的漏电极。计算的IV特性可以作为在实验情况下的图像电荷破碎的分子对称性的指标。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall
Quantum Effects in Resistance-Shunted Josephson Junctions
在紧束缚极限E_C/E_J<<1的范围内，对电阻分流约瑟夫森结的热力学和输运性质进行了理论研究，其中E_C和E_J分别为充电能和约瑟夫森耦合能。基于唯象谐振子模型，解析地研究了弱耦合区K=R_Q/R<<1，其中R和R_Q=h/（2 e）^2是分流电阻和量子电阻.除了有效带宽，我们发现，这个多能级系统确实有一个新的交叉在较低的能量下，态密度变得强烈退化。这两个能量尺度控制线性DC响应、光学响应和非线性I-V特性。较低的能量交叉表明存在一类新的强相关现象超出了近藤问题的框架。
1999-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin accumulation induced resistance in mesoscopic ferromagnet/ superconductor junctions
本文描述了介观铁磁-超导（F/S）系统中的自旋极化输运，其中输运是扩散的，界面是透明的。结果表明，与Andreev反射相关的自旋反转在F/S界面附近产生过量的自旋密度，这导致自旋接触电阻。给出了两端子和四端子几何结构的接触电阻表达式。在后者中，符号取决于铁磁电极的相对磁化强度。
1999-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
