Multipeak Negative Differential Resistance from Interplay between Nonlinear Stark Effect and Double-Branch Current Flow
利用第一性原理设计了多峰负微分电阻(NDR)分子器件。负阻效应与非线性斯塔克位移和导电区和接触内的电子局域化有关。当含有分子内氢键的芳香分子通过双分支接触与每个引线相连时,形成深I(V)曲线阱。这种效应发生在相同的电压下,其中单结的情况下,只表现出一个平坦的步骤中的电流特性。多峰振荡产生于位于富电子接触和分子部分的斯塔克位移的相互作用-这为进一步定制所需的性质开辟了途径。
2014-10-05 cond-mat.mes-hall
Optical Stark Effect of a Single Defect on TiO2(110) Surface
在单分子或原子尺度上探测光学斯塔克效应对于理解表面上的许多光致化学和物理过程至关重要。本文报道了利用光辅助扫描隧道光谱研究TiO_2(110)表面单原子缺陷的光学斯塔克效应。当激光耦合到隧道结中时,在微分电导谱中,OH-O2缺陷的带隙中间态发生了显著的变化。随着激光功率的逐渐增加,带隙中间态的能量随着强度的增加和峰宽的加宽而远离费米能级。用Autler-Townes公式解释了这一现象。这种大的光学斯塔克效应是由于电子隧穿过程中的尖端增强和瞬态带电态的强偶极矩。我们的研究为在微观尺度上探索电子-光子相互作用提供了新的视角。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Characterizing the Quantum Confined Stark Effect in Semiconductor Quantum Dots and Nanorods for Single-Molecule Electrophysiology
我们优化了量子限制斯塔克效应QCSE的电压纳米传感器的性能。开发了一种用于单颗粒QCSE表征的高通量方法,并用于筛选此类纳米传感器库。II型ZnSe CdS种子纳米棒被发现在这项工作中评估的不同的纳米传感器之间具有最好的性能。表征了外加电场下激子发光强度变化与光谱变化的相关程度。单个ZnSe CdS纳米棒对电压调制的时间响应的上限的特征在于使用新型光子计数相机的高通量、高时间分辨率强度测量。测量的3.5 us响应时间受到电压调制电子器件的限制,并且表示比记录神经元中的动作电位所需的带宽高约30倍的带宽。
2018-08-23 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Quantum interference and electron correlation in charge transport through triangular quantum dot molecules
研究了三角形量子点分子与金属电极连接时的电荷输运性质,考虑了所有的关联函数和相关的电荷态。利用长距离相干隧穿机制揭示并解释了量子点间电子相干隧穿引起的TQDM量子干涉效应。电荷填充从1到6个电子的TQDM的电导谱清楚地描述了多体效应和拓扑效应。计算的电荷稳定性图的电导和总占领数匹配以及最近的实验测量。我们还表明,破坏性的QI效应TQDM的隧穿电流是强大的相对于温度的变化,使单电子QI晶体管在更高的温度下可行。
2015-01-30 cond-mat.mes-hall
Gas adsorption effects on electronic and magnetic properties of triangular graphene antidot lattices
采用第一性原理计算研究了小分子(H $_{2}$、O、CO、NH $_{3}$、NO $_{2}$)和大分子(四氰基对苯二酚二甲烷(TCNQ)和四氟四氰基对苯二酚二甲烷(F4 TCNQ))对两种三角形石墨烯反点晶格(GAL)$[10,3,6]_{RTA}$和$[10, 5]_{ETA}$的电磁性质的影响.我们发现,CO,NO $_{2}$,TCNQ,和F4 TCNQ分子的化学吸附的两个antidot,而NH $_{3}$的物理吸附(化学吸附)的$[10, 5]_{ETA}$($[10,3,6]_{RTA}$)结构。H $_{2}$ O,CO,NH $_{3}$分子对这些反点结构的电子和磁性没有明显的影响。吸附NO $_{2}$分子通过改变半导体性质到半金属性质的电子结构来影响半导体激光器的能隙。这表明两种GAL都可以充当有效的NO $_{2}$传感器。TCNQ和F_4TCNQ分子在GAL上的吸附在费米能级附近产生了平坦的能带,也使反点晶格的电子结构变为半金属性。在小分子和大分子中,NO $_{2}$分子诱导的总磁矩最多,为制造磁性GAL基器件铺平了道路。
2020-07-22 cond-mat.mes-hall
Optical detection of charge defects near a graphene transistor using the Stark shift of fluorescent molecules
该研究利用耦合到石墨烯器件的亚GHz线宽单光子发射器和单分子Stark效应,实现了对电荷载流子积累及低频白噪声的非破坏性光学检测,为探索二维异质结构电荷动力学提供了新方法。
2025-04-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electric control of spin states in frustrated triangular molecular magnets
本研究针对阻挫三角分子磁体的自旋-电耦合特性,通过第一性原理计算{V₃}分子的自旋诱导电荷再分布,推广了C₃对称三角自旋1/2分子的耦合强度计算方法并应用于{V₁₅},为量子信息处理中的自旋态电调控提供理论支撑。
2022-12-08 cond-mat.mes-hall
Voltage tuning of vibrational mode energies in single-molecule junctions
分子的振动模式是由分子内键合、原子质量和分子几何形状决定的基本性质,并且通常作为纳米级过程中耗散的重要通道。虽然单分子结已经被用来操纵分子的电子结构和相关的功能特性,振动模式能量的电控制仍然是难以捉摸的。在这里,我们使用同时传输和表面增强拉曼光谱测量,以证明大的,可逆的,电压驱动的位移的振动模式能量的C60分子在金结。C60模式的能量被发现与偏置近似二次变化,但在一个简单的振动斯塔克效应不一致的方式。相反,我们的理论模型表明,模式转换是偏置驱动的电子电荷添加到分子的签名。这些结果意味着,电压控制调谐的振动模式是一种普遍的现象,在金属分子界面,是一种手段,实现显着转变的振动能量相对于纯斯塔克效应。
2014-03-04 cond-mat.mes-hall
Spin-electric Berry phase shift in triangular molecular magnets
我们提出了一个贝里相位效应的手性自由度的三角形磁性分子。该相位是通过在分子平面中经由存在于这些受抑磁性分子中的自旋-电耦合机制而磁性地改变外部电场来诱导的。Berry相位效应取决于自旋-轨道相互作用分裂和电偶极矩。通过改变所施加的电场的幅度,两个自旋状态之间的Berry相位差可以取零和$π$之间的任意值,其可以通过使用自旋回波技术测量为两个手征状态之间的相移。我们的结果可以用来实现一个电场诱导的几何相移门作用于编码在三角形磁性分子的基态流形中的手征量子比特。
2016-12-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Orientational Order of Phenyl Rotors on Triangular Platforms on Ag and Au(111)
本研究结合低温STM和DFT,揭示phenyl-TOTA在Ag和Au(111)表面的不同组装图案及苯基取向序,阐明Ag(111)上分子二聚化的起源及苯基取向的调控机制。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reconfigurable Spin-Wave Properties in Two-Dimensional Magnonic Crystals Formed of Diamond and Triangular Shaped Nanomagnets
本研究通过宽带铁磁共振光谱对比菱形与三角形二维纳米磁点结构的可重构自旋波特性,揭示了形状、偏置场参数及反演对称性对自旋波动力学的关键影响,为磁振子器件的结构设计与参数调控提供了实验依据。
2024-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Herzberg Circuit and Berry's Phase in Chirality-based Coded Qubit in a Triangular Triple Quantum Dot
我们提出了一个理论方案,在一个三角形的三重量子点分子与每个电子自旋的手征性为基础的编码量子比特的Herzberg电路和Berry的相位的控制积累。量子位被编码在具有总自旋$S=1/2$的三自旋复合物的两个简并态中。利用Hubbard和Heisenberg模型,通过连续调节量子点的能量和相邻量子点之间的隧道耦合,实现了围绕简并点的Herzberg电路.它明确表明,包围简并点导致的积累的几何贝里相位。我们发现,只有三角形,而不是线性的量子点分子允许产生贝瑞的相位,我们讨论了一个协议来检测这个几何相位。
2011-10-22 cond-mat.mes-hall
Circular-polarization sensitive metamaterial based on triple quantum-dot molecules
我们提出了一种新型的手性超材料的基础上形成的三个相同的量子点在三角形排列的人工分子的合奏。垂直于平面的静态磁场破坏了镜面对称性,使分子对光的圆偏振敏感。通过改变磁场的方向和大小,可以控制发射光谱的偏振和频率。我们确定了一个阈值频率,Ω,在此之上,我们发现强双折射。此外,可以实现克尔旋转和圆偏振激光作用。我们研究了单分子在不同能级排列下的激光特性,并证明了圆偏振转换的可能性。最后,我们分析了弱杂散电场或偏离等边三角形几何形状的影响。
2014-11-21 cond-mat.mes-hall
Propagation of a binary signal along a chain of triangular graphane nanoclusters
Facultad de Ingeniería, Universidad Diego Portales(迪亚斯·波特莱斯大学工程学院)
研究通过石墨烯三角分子阵列传输二进制信号,利用第一性原理计算和薛定谔方程求解,实现接近单位效率的信息传递。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Stark Effect of Hybrid Charge Transfer States at Planar ZnO/Organic Interfaces
我们研究了金属氧化物受体ZnO和三个施主分子之间的平面异质结的混合电荷转移态发射的偏压依赖性。电致发光峰值能量随外加偏压线性增加,在高电场下达到饱和。通过控制光掺杂的有机层的厚度和故意改变的ZnO导电性的变化,使我们能够确认,这种偏置引起的光谱位移与内部电场在有机层,而不是在混合界面的状态填充。我们表明,现有的连续模型高估了空穴离域,并提出了一个简单的静电模型,其中的线性和二次斯塔克效应解释的静电相互作用的一个强极化的分子阳离子与其镜像。
2018-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Entanglement in a three spin system controlled by electric and magnetic field
研究了相干耦合量子点构成的人工三角形分子中,电场和磁通量对自旋纠缠的影响。在二重态子空间中,给出了纠缠度与自旋关联函数和手征性的显式关系。电场改变超交换关联,移动多个电子能级(斯塔克效应)以及改变自旋关联。对于某些特定的电场方向,人们可以观察到一夫一妻制,其中一个自旋与另外两个自旋分离。此外,斯塔克效应表现在不同的自旋纠缠小和强电场。磁通量的作用则相反,它导致自旋超电流的循环和自旋离域。
2012-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-collinear first-principles studies of the spin-electric coupling in frustrated triangular molecular magnets
本文提出可在NRLMOL中实现的全非共线DFT方法,计算局域自旋大于1/2的阻挫三角形分子磁体自旋-电耦合,并以s=5/2的{Fe_3}体系验证。
2024-02-16 cond-mat.mes-hall
Tunneling and Electric-Field Effects on Electron-Hole Localization in Artificial Molecules
从理论上研究了两个垂直耦合量子点中激子基态的斯塔克位移随量子点间距的变化。耦合示出,以提高线性光学性质,包括能量和振子强度,以及激子极化率的调谐。使这些性质最大化的耦合制度是由单粒子隧穿效应、电场效应和载流子-载流子相互作用效应之间的细致平衡产生的。我们讨论了这些结果的相关性的可能实现的量子信息处理的基础上半导体量子点:特别是,我们建议识别的量子位与激子水平耦合,而不是单点。
2003-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric field control of valence tautomeric interconversion in Cobalt dioxolene
我们证明,钴二氧杂环戊烯配合物中的价互变异构体相互转化的临界温度可以显着改变时,静态电场施加到分子。这是通过有效地操纵形成分子的金属受体的氧化还原电位来实现的。重要的是,我们精确的密度泛函理论计算表明,在斯塔克光谱实验中可以实现的0.1 V/nm的场已经可以产生20 K相互转换的临界温度的变化。我们的研究结果为磁性分子的磁性开关提供了一种新的途径。这就提供了通过电子手段在原子尺度上控制磁性的独特机会。
2011-01-25 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
On-chip linear and nonlinear control of single molecules coupled to a nanoguide
虽然使用一个或两个量子发射器的实验已经在各个实验室中成为常规,但用于许多量子系统的有效光学耦合的可扩展平台仍然难以捉摸。为了解决这个问题,我们报告了由一维亚波长介电波导(纳米波导)和多环芳烃分子制成的基于芯片的系统。在讨论了设计和制造要求后,我们提出了耦合到纳米引导模式的单分子的相干线性和非线性光谱数据。我们的研究结果表明,外部微电极和光束可以分别通过斯塔克效应和非线性光学过程来切换光在纳米导向器中的传播。所提出的nanoguide架构铺平了道路的多体现象和极化子状态的调查,可以很容易地扩展到更复杂的几何形状的量子集成光子电路的实现。
2017-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Anomalous Coulomb-Enhanced Charge Transport in Triangular Triple Quantum Dots Systems
School of Physics, The Renmin University of China(中国人民大学物理学院)
研究三角三量子点系统中库仑相互作用和量子干涉对输运特性的影响,揭示了非平衡输运中电流增强的机制及参数调控方法。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other