Switching the Conductance of a Molecular Junction using a Proton Transfer Reaction
提出了一种基于外静电场引发质子转移反应的分子结开关新机制。作为一个具体的例子，以证明该机制的可行性，互变异构体[2，5-（4-羟基吡啶）]和{2，5-[4（1H）-吡啶酮]}被认为是。采用第一性原理电子结构计算和Landauer输运理论相结合，我们表明，这两种互变异构体表现出非常不同的电导特性，实现了“开”和“关”状态的分子开关。此外，我们提供了一个证明的原则，这两种形式可以可逆地转换成彼此使用外部静电场。
2014-01-30 cond-mat.mes-hall
A Three State NDI Switch: Integration of Pendant Redox Unit for Conductance Tuning
我们研究了通过一个核心取代的萘二酰亚胺（NDI）单分子结的电荷传输现象，使用电化学STM为基础的断裂结技术结合DFT计算。在离子液体中，通过电化学控制分子中二酰亚胺侧链的氧化还原态，实现了三种状态之间的电导转换，其二阴离子态和中性态之间的电导相差超过一个数量级。的NDI分子的电位依赖的电荷传输特性的DFT计算占的NDI结的电导的电化学双层效应确认。这项工作表明，在具有与分子主链强耦合的悬垂位置中的氧化还原单元的整合可以通过控制不同的氧化还原状态来显著地调节单分子器件的电荷传输。
2016-11-08 cond-mat.mes-hall
Visualizing Electrical Breakdown and ON/OFF States in Electrically Switchable Suspended Graphene Break Junctions
使用脉冲电击穿技术在悬浮的单层至少层石墨烯装置中形成窄间隙。所得到的器件的电导可以通过施加电压脉冲来编程，其中2.5V~4.5V的电压对应于ON脉冲，并且~8V的电压对应于OFF脉冲。器件的电子显微镜成像显示石墨烯片通常保持悬浮，并且当观察到的间隙大时，器件电导趋于零。开关速率强烈依赖于温度，这排除了纯机电开关机制。在悬浮的石墨烯装置中观察到的这种切换强烈地表明了通过原子运动和/或化学重排的切换机制，并强调了全碳装置与石墨烯电子器件集成的潜力。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interference Blockade in the Conductance of Organic Molecules
采用Landauer方法结合密度泛函方法研究了二苯乙烯分子的{ \em cis/trans}异构体与扶手椅型单壁碳纳米管连接的电导.对于一个给定的电极排列，两种异构体之间的传输显着差异被发现。对于一个给定的异构体，电导可以通过改变分子电极的相对取向的数量级变化。这两种效应都可以用一个简单的、物理上透明的干涉规则来解释，这表明在这样的分子系统中，通过不同的开关机制来进行直接的电导控制。
2002-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the conductance of a molecular switch
控制单分子电导的能力将对纳米级电子学产生重大影响。偶氮苯是一种分子，当暴露于辐射时，由于反式/顺式转变而改变构象，可以形成光驱动分子开关的基础。因此，澄清这种分子的电传输特性至关重要。在这里，我们从理论上研究了一个系统中，其中一个单一的偶氮苯分子连接到两个碳纳米管的电荷输运。与金电极形成鲜明对比的是，纳米管可以作为真正的纳米级电极，我们表明，通过改变纳米管和分子之间的接触的拓扑结构和/或纳米管的手性（即，锯齿形或扶手椅），可以显着地修改结的低能量传导特性。我们提出实验来证明与纳米管电极的控制电气开关。
2007-05-03 cond-mat.mes-hall
Conductance switching at the nanoscale of diarylethene derivatives self-assembled monolayers on La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$
我们报告的膦酸路线的功能分子，光开关（二噻吩基乙烯二膦酸，DDA），在La0.7Sr0.3MnO3（LSMO）的接枝。通过形貌原子力显微镜（AFM）、椭圆偏振仪、水接触角（接触角）和X射线光电子能谱（XPS）研究了DDA在LSMO上形成的致密自组装单分子膜（SAMs）。导电原子力显微镜测量表明，LSMO/DDA的电导是约3decades低于裸LSMO衬底。此外，DDA SAM的存在抑制了LSMO衬底的已知电导切换，该电导切换在C-AFM测量期间由机械和/或偏压约束引起。LSMO/DDA/C-AFM尖端分子结的DDA的开放和闭合形式之间的部分光诱导电导切换被观察到（闭合/开放电导比约为8）。我们表明，在长时间暴露于UV光的情况下，该特征可以被LSMO电极的电导的不可逆降低（约15倍）所掩盖。
2020-03-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
A Dual Gate Spin Field Effect Transistor With Very Low Switching Voltage and Large ON-to-OFF Conductance Ratio
提出并分析了一种新颖的具有半金属铁磁源漏接触的双栅自旋场效应晶体管（SpinFET）。晶体管有两个栅极焊盘，可以独立偏置。它可以通过两个焊盘之间的差分偏置的几mV变化来开启或关闭，从而在切换期间实现极低的动态功耗。在10 K的温度下，导通电导与截止电导之比仍然相当大（~ 60）.该器件还具有良好的反相器特性，使其在低功耗和高密度布尔逻辑电路中的应用具有吸引力。
2007-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin-State dependent Conductance Switching in Single Molecule-Graphene Junctions
自旋交叉（SCO）分子是一种在分子电子学和自旋电子学中具有广泛应用的磁性开关。然而，将器件缩小到单分子水平仍然是一项具有挑战性的任务，因为批量转换机制是由合作分子间相互作用介导的。在这里，我们报告通过耦合到几层石墨烯电极\textit{via} $π- π$堆叠的单个Fe-SCO分子的电子输运。我们观察到一个独特的双稳态的分子的电导和仔细的比较与密度泛函理论（DFT）计算允许关联的双稳态与SCO诱导的轨道重构的分子。根据我们的计算，我们发现长的自旋态寿命是由磁芯的特定协调和分子间相互作用的缺乏引起的。与体样品相比，SCO转变不是由温度触发的，而是由分子中的小扰动在任何温度下引起的。我们提出了可能在单分子水平上触发SCO的合理机制。
2018-05-21 cond-mat.mes-hall
Phenalenyls as tunable excellent molecular conductors and switchable spin filters
我们展示了一类新的分子在分子电子学和自旋电子学中的卓越性能。基于苯并萘基的自由基是稳定的自由基，其电子性质可以通过杂原子取代容易地调节。我们采用密度泛函理论为基础的非平衡格林函数（NEGF-DFT）计算表明，这类分子具有可调的自旋和电荷输运性质的单分子结。我们的模拟确定了设计原则和异常高的电导率和强自旋过滤之间的相互作用：配对与中等电导（$10^{-3} G_0$），两个四个自由基研究表现出80%以上的自旋过滤器效率，而且可通过偏置控制。相反，两个自由基，使适度的自旋过滤器是优秀的导体与低偏置电导达到$0.48 G_0$。这是通过单个占据或未占据的分子轨道与电极的费米能级的异常良好的对准，克服了通常困扰分子电子学的费米能级钉扎的限制。我们表明，这种良好的电导和高自旋过滤器效率之间的相互作用是由单（非）占据分子轨道和费米能级的电极之间的能量对齐，并为phenalenyls这可以很容易地控制与明智的杂原子取代。
2021-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge Transport and Conductance Switching of Redox-active Azulene Derivatives
Azulene（Az）是一种非交替的芳香烃，由一个五元富电子环和一个七元贫电子环组成;电子分布提供了固有的氧化还原活性。通过改变两个电极桥接取代基到Az中心的连接点，评价了氧化还原官能团对电荷传输的影响。1，3 Az衍生物的电导比2，6 Az和4，7 Az衍生物的电导低至少一个数量级，与密度泛函理论（DFT）计算一致。此外，只有1，3 Az表现出明显的非线性电流-电压特性与滞后，表明偏置依赖的电导切换。DFT确定LUMO最接近电极的费米能，但仅在2，6和4，7 Az衍生物的情况下是活性输运通道，而1，3 Az衍生物在低偏压下使用HOMO，在高偏压下使用LUMO+1。作为回报，本地化的，弱耦合的LUMO的1，3 Az创建一个缓慢的电子跳跃通道负责的电压感应开关由于占用一个单一的MO。
2017-09-01 cond-mat.mes-hall
Mechano-switching devices from carbon wire-carbon nanotube junctions
众所周知的导电分子线，如累积多烯或聚炔，提供了用于互连分子电子电路的模型。在最近的实验中，观察到碳线桥接二维电极-石墨烯片-的出现[PRL 102，205501（2009）]，从而证明了产生累积多烯的机械方式。在这项工作中，我们研究的结构和电导性能的碳纳米管（CNT）之间的不同手性（锯齿形和扶手椅），以及相应的电导变化后拉伸悬浮。我们发现桥接CNT的碳线的几何结构类似于在石墨烯电极之间获得的碳线中实验观察到的结构。我们显示了通过改变碳丝和CNT之间的桥接位点而不破坏丝来调制电导的能力。通过cumulene线拉伸/伸长与CNT结的稳定性一起观察到的电流调制使其成为分子纳米电子学的机械开关器件的有前途的候选者。
2013-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High Conductance Ratio in Molecular Optical Switching of Functionalized Nanoparticle Self-Assembled Nanodevices
自组装功能化纳米颗粒是许多潜在应用的焦点，特别是用于分子尺度电子器件。在这里，我们进行实验的10 nm的金纳米粒子（NP），功能化的偶氮苯-联噻吩（AzBT）分子的致密层的自组装，目的是建立一个具有忆阻特性的光开关设备。我们制作的平面纳米器件由NP自组装网络（NPSAN）接触由30至100 nm的电极间间隙隔开的纳米电极。我们证明了光诱导的可逆开关的电导在这些AzBT NPSAN的记录开/关电导比高达620，平均值约为。30，85%的设备具有10以上的比率。分子动力学模拟的结构和动力学的分子单分子层之间的界面化学吸附在纳米颗粒表面进行，并与实验结果进行比较。接触界面的性质被证明是强烈相关的分子构象，在AzBT分子的情况下，可以可逆地切换之间的顺式和反式形式通过明确定义的波长的光照射。分子动力学模拟提供了一个微观解释的实验观察到的两种异构体之间的开/关电流比的减少，相比，在平坦的自组装单分子层上进行的实验进行了导电cAFM针尖接触。
2015-09-13 cond-mat.mes-hall
Terphenylthiazole-based self-assembled monolayers on cobalt with high conductance photo-switching ratio for spintronics
合成了两种新的三联苯噻唑类光开关分子，并分别在金电极和铁磁钴电极上自组装成单分子膜。超高真空中导电原子力显微镜探测的电子输运性质揭示了光致闭合（c）形式的电导大于开放（o）形式的电导。我们报告了一个前所未有的电导率比高达380之间的封闭和开放的形式对钴的分子与锚定基团（硫醇）的噻唑单元的两个N原子的一侧。这个结果是合理的密度泛函理论（DFT）计算耦合到非平衡格林函数（NEGF）形式主义。这些计算表明，在封闭形式的高电导是由于三联苯噻唑分子和Co电极之间的强电子耦合，表现为在费米能的Co电极的共振透射峰与大的加宽。对于在金电极上自组装的相同分子，没有观察到这种行为。这些高电导率使这些钴基分子结有吸引力的候选人，开发和研究开关分子自旋电子器件。
2022-03-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Switching modulation of spin transport in ferromagnetic tetragonal silicene
利用非平衡格林函数方法研究了铁磁四硅烯纳米带的能带结构和输运性质。讨论了在外加电场、势能、交换场和自旋轨道耦合共同作用下的能带结构和自旋相关电导。通过改变纳米晶的横向宽度，可以容易地实现从半金属态到半导体态的相变。自旋相关电导的分离是由于交换场和自旋轨道耦合的影响，而零电导行为则表现为由电场诱导的自旋相关带隙.我们提出了一种具有两个中心通道的四端四方硅烯纳米带的器件结构。研究发现，利用两个开关可以控制自旋电流。具有高势垒的开关可以阻挡电子从中心散射区流入其他端子。有趣的是，仅应用一个开关就可以实现自旋相关的零电导和大的自旋极化。两个开关可以提供用于控制自旋相关输运性质的多种操作。双通道铁磁四硅烯纳米粒子可以实现自旋电流的有效分离，有望成为自旋电子学器件的候选材料。
2022-07-28 cond-mat.mes-hall
Field-induced Conductance Switching by Charge-state Alternation in Organometallic Single-Molecule Junctions
通过单个分子的电荷传输可以受到位于传输路径中的氧化还原活性金属中心的电荷和自旋状态的影响。这些分子的固有性质通常通过改变分子的电化学和磁环境来解决，这一过程需要具有多个端子的复杂设置。在这里，我们表明，氧化和还原的有机金属化合物含有铁，钌或钼中心可以单独触发的电场施加到一个两端分子结。尽管所有化合物都表现出偏压依赖性滞后，但含Mo化合物还表现出突然的电压诱导电导切换，在小于1.0V的电压刺激下产生超过1000的高到低电流比。DFT计算确定了局部的，氧化还原活性分子轨道，其与电极弱耦合并且由于自旋而与引线的费米能紧密对准，极化的基态是Mo中心所特有的。这种情况打开了一个额外的缓慢和不相干的跳跃通道的运输，触发整个分子的瞬态充电效应和强滞后与前所未有的高低到高的电流比。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall
Electric-Field-Induced Tautomerism in Metal-Free Benziporphyrins Enables Aromaticity-Controlled Conductance Switching
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Ins8tució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)（加泰罗尼亚研究高级学院）
无金属苯并卟啉通过电场诱导tautomerism实现芳香性可控导电性切换，展现高开关比和多态功能。
2025-12-31 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Topological switch between second-order topological insulators and topological crystalline insulators
研究了二阶拓扑绝缘体（SOTI）和拓扑晶体绝缘体（TCI）之间的拓扑开关。SOTI和TCI都受到镜像对称性和反演对称性的保护，为此我们定义了相同类型的体拓扑数。我们以正方形晶格上的正方形纳米盘和三角形晶格上的六边形纳米盘为例。当平行于其中一个螺旋边缘引入面内磁场时，系统变成TCI。沿边缘的电导以电导量子$e^2/h$为单位为1。当面内场旋转时，电导随着边缘态的带隙打开而减小。当它与对角线正交时，两个拓扑角态出现在它的顶点上，系统成为一个SOTI。当它变得平行于另一个边缘时，系统再次变成TCI，并且沿着原始边缘的电导变为0，但是沿着新的边缘变为1。这可以用作拓扑电路改变开关的基础。或者，该装置可以用作传感器，以10 nm的分辨率测量样品表面上的局部磁化。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
High on-off conductance switching ratio in optically-driven self-assembled conjugated molecular systems
设计、合成了一种新的偶氮苯-噻吩分子开关，并将其用于金表面自组装膜的制备。“开/关”电导比高达7 × 1 E3（平均值为1.5 × 1 E3）。“开”电导状态被清楚地确定为偶氮苯部分的顺式异构体。高“开/关”比解释光诱导的，配置相关的，在电极-分子界面能量的变化（相对于电极的费米能量的分子轨道的能量位置的变化），除了在隧道势垒长度（分子的长度）的变化。第一性原理的DFT计算表明，更好的离域的前线轨道，以及更强的偶氮苯部分和电极之间的电子耦合的顺式配置的反式。测得的SAM中的分子的光电离截面接近于溶液中偶氮苯衍生物的已知值。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Conductance Switching of Azobenzene-Based Self-Assembled Monolayers on Cobalt Probed by UHV Conductive-AFM
我们报道了分子光开关（偶氮苯-联噻吩衍生物，AzBT）通过巯基共价键在钴上形成自组装单分子膜。研究了超高真空下导电原子力显微镜针尖形成的分子结的电学性质。的电流-电压曲线的统计分析表明，两个不同的状态的分子电导，表明在表面上的反式和顺式偶氮苯异构体的共存。顺式异构体群体（反式异构体）在UV光照射后增加（减少）。在蓝光照射下情况相反。实验采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论（NEGF/DFT）对分子结进行第一性原理计算。理论结果考虑两个不同的分子取向的每一个异构体。而取向不影响的反式异构体的电导，它显着调制的顺式异构体的电导和所得的电导开/关比的分子结。这有助于确定在反式和顺式形式之间观察到的电流差异的起源处的分子取向。ON状态与反式异构体相关，而与其在结中的取向无关，而OFF状态被确定为顺式异构体，其偶氮苯部分相对于联噻吩核心向上折叠。实验和计算的ON/OFF电导比具有相似的数量级。这一电导率比似乎是合理的，使这些Co-AzBT分子结的一个很好的实验平台，以进一步探索自旋极化电荷输运，分子构象和分子之间的关系，钴spinterface。
2021-03-31 cond-mat.mes-hall
The CNT/BCN/CNT structure (zigzag type) as a molecular switch
本文采用紧束缚模型和一些基于格林函数理论和Landauer形式的方法，数值研究了CNT/BCN/CNT结构中锯齿形单壁BCN合金纳米管的电导特性和I-V特性，其中纳米接触被视为锯齿形单壁碳纳米管.计算结果表明，任何大幅度的增加都会引起系统电导的增强。与我们的系统特性，该系统可以是一个可能的候选人的纳米电子开关器件。
2010-04-06 cond-mat.mes-hall
A New Photomechanical Molecular Switch Based on a Linear π-Conjugated System
报道了一种新型光寻址分子开关的电子输运性质。开关过程依赖于一个新的概念，基于线性π-共轭动力学系统，其中的几何形状，因此，电子性质的低聚噻吩链可以可逆地修改由光化学的反-顺异构化的偶氮苯单元固定在一个侧环。电子输运测量通过自组装单层的黄金，与eGaIn顶部接触接触，显示切换与电导率高达1 E3。从头计算已被用来确定分子开关的能量最稳定的构象，相应的计算电导定性地解释了在光开关实验中观察到的趋势。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall
Current-induced reversal of anomalous Hall conductance in twisted bilayer graphene
实验观察到，在扭曲双层石墨烯（TBG）中，当四重简并导电平带填充3/4时，直流电流可以翻转霍尔电阻的符号.实验结果表明，TBG中谷极化（VP）和拓扑结构发生了切换。在这里，我们提出了一个理论的电流感应开关的VP和拓扑结构。电流的存在导致费米能级附近能带中电子占据的重新分布，然后由于库仑相互作用而使能带色散变形和移动。在临界电流以上，原始占用和空带可以交换，导致VP和拓扑的切换。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A graphene-based electrochemical switch
石墨烯中的常规场效应晶体管操作受到其零间隙和最小量子电导率的限制。在这项工作中，我们报告了石墨烯的可控电化学改性，使其电导变化超过六个数量级，这使得可逆双极开关器件。这种效应可以通过石墨烯与氢（H+）和羟基（OH-）的化学反应来解释，氢和羟基是由亚化学计量的氧化硅栅极电介质中的水分子催化产生的。反应性物质附着在石墨烯上，使其不导电，但该过程随后可以通过引起快速局部退火的短电流脉冲逆转。我们相信，所展示的电化学场效应器件是未来逻辑电路，非易失性存储器和新的神经形态处理概念的可行候选人。
2007-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field-controlled negative differential conductance in graphene npn junction resonators
负微分电导（NDC）具有电流随电压增加而减小的特性，因其具有多种新颖的应用而引起人们的关注。对于选定的系统，NDC通常存在于一定范围的偏置电压中，并且在电流对电压（I-V）的曲线中控制NDC的区域在实验上具有挑战性。在这里，我们展示了一个不寻常的磁场控制的NDC在石墨烯npn结谐振器。该磁场不仅可以实现NDC的开通和关断，而且可以对NDC在I-V曲线上的区域进行连续调谐。在石墨烯npn结谐振器中，磁场借助无质量狄拉克费米子的克莱因隧穿产生尖锐而明显的朗道能级峰。扫描隧道显微镜的针尖引起针尖下方石墨烯中朗道能级的相对移动。未对准的朗道能级之间的调谐导致磁场控制的NDC，其可能具有未来石墨烯基技术的潜在应用。
2017-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance saturation in a series of highly transmitting molecular junctions
了解金属-分子界面之间电子输运的性质对于控制各种分子基器件如有机发光二极管、纳米级有机自旋阀和单分子开关具有重要意义。揭示金属-分子界面电子输运机制的主要实验方法之一是研究分子结中电导与分子长度的关系。以前的研究集中在隧道或跳跃，无论是在低电导率的运输。然而，跨分子结的电导上限尚未探索，尽管有效的信息传输，电荷注入和重组过程的巨大潜力。在这里，我们研究了高传输的金属-分子-金属界面的电导特性，使用一系列基于寡并苯的单分子结随着长度的增加。我们发现，电导饱和的上限，它是独立的分子长度。此外，我们表明，这个上限可以控制的轨道杂化在金属分子界面的字符。使用两个原型系统，其中的分子接触的Ag或Pt电极，我们揭示了两个不同的起源的电导饱和。在Ag基分子结的情况下，电导饱和归因于能级排列和能级展宽之间的竞争，而在Pt基结的情况下，饱和归因于带状输运。结果解释了一个直观的模型，从头计算输运计算的支持。我们的研究结果揭示了在高传输极限下限制电导的机制，为高导电金属分子界面的设计提供了指导原则。
2016-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene-based spin switch device via modulated Rashba field and strain
我们研究了具有两个独立的栅诱导Rashba自旋轨道耦合区的两端锯齿形石墨烯纳米器件在应变存在下的自旋分辨输运。采用递归格林函数技术，紧束缚模型的石墨烯纳米粒子，我们计算了系统的自旋分辨电导。我们表明，通过开关的门之一的符号，它是可以选择的自旋分量将被传输。此外，我们的研究结果表明，施加到纳米粒子的单轴应变在运输中起着重要的作用，提供和额外的方式来控制自旋极化电导。这使得本系统成为未来实现基于自旋的机械应变传感器的潜在候选者。
2016-09-26 cond-mat.mes-hall
Deep subwavelength thermal switch via resonant coupling in monolayer hexagonal boron nitride
与即使在深纳米级器件中也可以在相同材料内广泛调制的电导不同，调整单一材料系统或纳米结构内的热导是极具挑战性的，并且需要大规模的器件。这禁止在切换热电流的流动时实现鲁棒的ON/OFF状态。在这里，我们提出了基于三个光子谐振器的谐振耦合的热开关的理论，类比于由源极、栅极和漏极组成的场效应电子晶体管。作为一个材料平台，我们利用极端的可调谐性和低损耗的谐振观察到的单层六方氮化硼（hBN）的介电函数在受控的应变。我们从第一性原理推导了hBN的介电函数，包括考虑声子同位素和非谐声子-声子散射计算的声子-极化激元线宽。随后，我们提出了一种应变控制的hBN基热开关，其在深亚波长纳米结构中调制热导超过一个数量级，对应于98%的ON/OFF对比度。
2020-11-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
A Molecular Platinum Cluster Junction: A Single-Molecule Switch
我们提出了一个理论研究的电子输运通过单分子结结合在一个有机框架内的Pt 6金属簇。我们表明，这种分子之间的一对电极的插入导致一个完全原子工程的纳米金属器件在费米能级和两个连续的高开/关开关状态的高电导。这种性质的起源可以追溯到HOMO的存在，它由两个简并和非对称轨道组成，能量接近金属铅的费米能级。当分子与引线接触时，它们的简并性被打破，产生两个共振，这两个共振被钉扎在费米能级附近，并显示出相消干涉。
2013-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall edge states under periodic driving: a Floquet induced chirality switch
我们报告的命运的量子霍尔效应在石墨烯在强激光照射下。通过使用Floquet理论结合低能量描述和全紧束缚模型，我们澄清的选择规则，准能能带结构，以及它们的连接与两端和多端电导在一个设备设置为相关的实验。我们表明，众所周知的动力学间隙，出现在Floquet光谱在$\pm\,\hbarΩ/2$导致关闭的量子霍尔边缘运输不同的边缘终端，除了扶手椅一个，其中两个条款完全抵消。更有趣的是，我们表明，在狄拉克点附近改变激光偏振（圆形右或圆形左）控制霍尔电导，通过允许打开或关闭它，甚至通过翻转它的符号，从而扭转边缘状态的手性。这可能会导致新的途径来完全控制拓扑保护的传输。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled current switch in graphene
我们研究数值交叉电导在一个四端的所有石墨烯设置。我们表明，远离狄拉克点电流沿曲折方向流动，给出了使用可调pn结引导端子之间的电流的可能性。该器件作为栅控电流开关工作，石墨烯的电子特性对高效性能至关重要。
2009-11-01 cond-mat.mes-hall
Valley- and spin-switch effects in molybdenum disulfide superconducting spin valve
提出了一种空穴掺杂二硫化钼（MoS $_2$）超导自旋阀（F/S/F）混合结构，在铁磁（F）区具有一定的化学势范围，所有入射波的Andreev反射过程都被抑制，而右F区的交叉电导主要取决于两个F区的磁化结构.使用散射形式主义，我们发现，运输是介导的纯粹的弹性电子共隧穿（CT）过程中的一个平行的配置和改变的纯交叉Andreev反射（CAR）过程中的低能量制度，没有固定的一个独特的参数，通过反转的磁化方向在正确的F区域。这表明完美的弹性CT和完美的CAR过程之间的谷和自旋开关效应，并使非局部电荷电流是完全谷和自旋极化的右F区域内的极化的类型可以改变通过反转的磁化方向在右F区域。我们进一步证明了强自旋-轨道相互作用$λ$的存在和一个额外的拓扑项（$β$）的哈密顿量的MoS $_2$的CT和CAR过程的电荷电导的增强，并使它们存在于长的超导区域的长度。此外，我们还发现，在低温下，高掺杂超导区长度较短的结构的热导率与温度呈线性关系，而在高温下，热导率呈指数增长。特别地，我们证明了F区的热导率与交换场强度（$h$）的关系在$h<λ$处显示出最大值，随着温度的升高，该值向更大的交换场移动。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall
Thermal Conductance of a Single-Electron Transistor
我们报告的热量和电荷传输通过单电子晶体管的组合测量。该器件作为一个热开关由施加在栅极上的电压驱动。发现在远离电荷简并点处，热传导和电荷传导的比率的Wiedemann-Franz定律被系统地违反。观察到的偏差与理论预期一致。当源漏之间的温差较大时，远离简并的热流偏离了两个温度之间的标准二次关系。
2017-04-09 cond-mat.mes-hall
Coherent electron transport through an azobenzene molecule: A light-driven molecular switch
本文采用第一性原理计算方法研究了一种光敏分子开关。包括开关的分子可以在光激发时在反式和顺式构型之间转换。我们发现这两种异构体的电导变化很大，这表明该体系具有作为分子器件的潜在应用。对金属引线的能带结构和系统局域态密度的详细分析揭示了开关的机理。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Electrical molecular switch addressed by chemical stimuli
我们证明了苯并双咪唑分子质子化后的电导开关依赖于侧链官能团。质子化的H-取代的分子显示出比中性分子更高的电导（Gpro>Gneu），而对于由氨基-苯基基团横向官能化的分子观察到相反的（Gneu>Gpro）。这些结果被证明在不同的尺度长度：自组装单层，微小的纳米点分子结和单分子。从头计算结果表明，对于H-取代的分子，Gpro>Gneu的结果是由LUMO-HOMO能隙的减小所正确解释的，而对于氨基-苯基官能化的分子，Gneu>Gpro的结果是与HOMO的移动一致的，这降低了费米能级处的态密度.
2020-04-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Large Conductance Variations in a Mechanosensitive Single-Molecule Junction
分子电子学的吸引人的特征是利用单个分子内构建的功能的可能性。该功能可以用于例如感测或切换目的。因此，理想情况下，在施加外部刺激时，相关的电导变化应该是相当大的。在这里，我们表明，分子弹簧可以被机械压缩或拉长，以调整其电导高达一个数量级，通过控制电子路径之间的量子干涉。当在分子中建立的应力足够高以允许锚定基团以粘滑样的方式沿着表面移动时，电导发生振荡。量子干涉效应的机械控制和由此产生的分子电导的巨大变化为以下应用打开了大门，例如，一种在室温下起作用的微小机械敏感传感装置。
2018-08-14 cond-mat.mes-hall
Odd-even rule for zero-bias tunneling conductance in coupled Majorana wire arrays
一个半导体纳米线与强Rashba耦合和接近超导主机马约拉纳边缘模式。这种纳米线与线间耦合的阵列给出了一个二维拓扑超导体的近似描述，其中取决于磁场和化学势的强度，可以实现丰富的相图托管平凡和不同类型的非平凡相。在这里，我们从理论上考虑这样一个二维组装的自旋轨道耦合超导纳米线和计算之间的正常电极和导线的拓扑制度的集体隧穿电导。当组装的导线数为$N$时，由于Majorana键合和反键合状态的形成方式，我们发现$N$电导峰关于偏压$V = 0$对称出现，对于偶数$N$。当$N$为奇数时，也会出现ZBCP。这样的组件可以通过标准纳米制造技术来实现，其中通过使用机械开关（或局部顶选通）来使$N$变为偶数或奇数，从而分别切换ZBCP $OFF$或$ON$，可以将各个纳米线变为$ON$或$OFF$。因此，我们的结果可以用来实现和检测拓扑超导性有效，明确和在一个可控的方式。
2021-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
An electro-thermal computational study of conducting channels in dielectric thin films using self-consistent phase-field methodology: A view toward the physical origins of resistive switching
本文采用自洽相场方法模拟介电薄膜中导电通道的形成与湮灭，揭示电场与温度耦合下电荷畴演化及电阻开关的物理机制。
2020-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electronic and transport properties of azobenzene monolayer junctions as molecular switches
我们从第一性原理研究了夹在两个Au电极之间的二维偶氮苯单层的输运性质的变化。我们专注于化学吸附和物理吸附的顶部单分子层电极接触之间的传输差异。具有化学吸附顶部接触的单层结的电导在反式构型中更高，与先前一维单分子结的理论预测一致。然而，与物理吸附的顶部接触，“ON”状态具有较大的电导与顺式配置，由于减少了有效的隧穿通路从反式切换到顺式，这成功地解释了最近的实验测量偶氮苯单层结。一个简单的模型来解释电子在分子结的子系统之间的传输。我们还讨论了单层堆积密度，分子的倾斜角，和接触的几何形状上计算的传输函数的影响。特别是，我们发现，一个尖状接触与化学吸附显着影响的电流通过顺式单层，导致高度不对称的电流-电压特性，以及大的负微分电阻行为。
2012-08-06 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Spin switching in electronic devices based on 2D assemblies of spin-crossover nanoparticles
在这篇文章中，我们研究了具有两种不同形貌的[Fe（Htrz）2（trz）]（BF 4）自旋交叉纳米颗粒（NPs）的二维组装体的输运性质。已经以与我们先前测量单个NP的研究中类似的方式合成了NP。我们在多孔碳TEM网格上制备了两种SCO NP在空气/液体界面处形成的自组装单层片，以通过STEM-HAADF技术提取它们的全局排列和NP尺寸分布。SCO NP系统呈现棒状形状，具有两种不同的体积，对应于沿棒方向的长度分别为25 nm和44 nm，平均直径分别为10 nm和6 nm。以类似的方式，通过使具有两种不同形态的SCO NP的片在预图案化的金电极基底上接触来电测量它们。对于这两种NP形态，在室温附近的电导率的热滞回线观察到，这是相关的，他们的形态和二维组织。最显著的结果是观察到两种自旋态的电导发生了前所未有的大变化，在自旋交叉纳米粒子的2D组装中增加了两个数量级。该值显著大于在单NP测量中获得的值（~ 3）。虽然这样大的电导变化还没有完全理解，我们的研究结果指出，在纳米尺度上的大小/形态依赖性的重要贡献。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Interference effects in phtalocyanine controlled by H-H tautomerization: a potential two-terminal unimolecular electronic switch
本文研究了酞菁（H2 Pc）的两种氢互变异构体构型与枯烯和金引线的电输运性质。氢的互变异构作用通过改变具有相同对称性的分子轨道靠近费米能级的性质来影响H2 Pc的电子态。HOMO和HOMO-1之间的近简并性导致明显的干涉效应，导致两种互变异构体构型的电流发生很大变化，特别是在低偏压状态下。两种类型的平面结被认为是：cumulene-H2 Pc-cumulene和金-H2 Pc-金。这两种状态下的分子电导都有显著的差异。此外，与金引线的结显示出明显的负微分电阻（NDR）在高偏置电压，以及弱的NDR在中间偏置。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Floquet Spectrum and Two-Terminal Conductance of a Transition Metal Dichalcogenide Ribbon under a Circularly Polarized Laser Field
研究了单层过渡金属二硫属化物（TMDC）带在时间周期圆偏振激光场作用下的输运性质。首先，我们在Floquet理论的框架内计算了准能谱，并分析了Floquet体带隙的非平凡拓扑结构。后者揭示了在有限的样品中的体间隙内的手性边缘状态的存在下，在协议作为能量和激光场的振幅的函数的适当的绕组数的计算。分析了含时微扰对平衡边缘态的影响。最后，我们计算了双端电导，并讨论了上述效应对双端电导的影响，特别是，除了体电导的抑制和Floquet带隙处边缘输运的出现外，我们还发现左右传输系数之间的不对称性（在锯齿形情况下），导致泵浦效应。此外，我们发现当线性电导由平衡边缘态控制时，激光场可以导致线性电导的完全关闭。
2018-11-29 cond-mat.mes-hall
Mechanical Tuning of Conductance and Thermopower in Helicene Molecular Junctions
螺旋烯是一类具有弹簧结构的手性多环芳烃分子。在这里，使用结合的密度泛函理论和紧束缚计算，它表明，通过机械拉伸或压缩的分子结控制螺烯分子的长度可以显着改变螺烯的电子性质，导致一个可调的开关行为的电导和热电结的开/关比的几个数量级。此外，螺旋烯的长度和环的数量的控制，导致超过一个数量级的增加，在典型的分子结的热电和热电的品质因数，提出了新的可能性，使高效的热电分子器件。的强依赖性的交界处的输运性质的物理起源进行了调查，并发现有关的分子轨道的位置的移动。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall
Connective neck evolution and conductance steps in hot point contacts
本文研究了Al和Pb机械可控断裂结在偏压V_b高达几百mV时，电极连续接近过程中连接颈的动态演化。收缩区的高功率耗散（10^-4 - 10^-3 W）和高电流密度（j > 10 ^10 A/cm ^2）导致接触区过热、电迁移和电流增强的原子扩散出“热点”。在较低的电极接近速率（10 - 50 μ m/s）下，颈部的横向尺寸和结的电导与V_b有关，在10 - 30 nm的接近距离内几乎保持不变。当V_b > 300 mV时，连接颈仅由少数原子组成，电导的量子性质表现为两个或多个能级之间的突变和可逆跳跃。这些特征与不断变化的个别电导通道的数目有关，这是由于颈部的原子构型的连续重排、原子在亚稳态之间的反复运动、孤立的单原子接触的形成和破裂以及能量上优选的颈部几何形状之间的切换。
2001-12-10 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and Magnetothermoelectric Transport Measurements of Graphene
石墨烯的电导和热电功率（TEP）的同时测量使用微制造的加热器和温度计电极。随着多数载流子密度从电子切换到空穴，TEP的符号在电荷中性点上改变。门控电导和TEP表现出与半经典Mott关系的定量协议。在高磁场下的量子霍尔体系中，观察到了量子化的热电势和能斯特信号，除了在电荷中性点附近有很强的偏离外，量子化的热电势和能斯特信号也符合广义Mott关系.
2008-12-07 cond-mat.mes-hall
Four-terminal graphene-superconductor thermal switch controlled by the superconducting phase difference
提出一种四端石墨烯-超导体相位控制热开关，利用超导相位差同步调控正常透射与交叉安德烈夫反射，数值表明低温下开关比可超过2000。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Controlled Buildup of Half-Quantized Thermal Conductance in an Engineered Chiral Spin Liquid Platform
本研究在耦合伊辛链储库的人工手性自旋液体平台中，通过绝热开启隧穿耦合实现动态准稳态下接近半量子化的热导，验证了其与Landauer-Büttiker理论的一致性，为拓扑热输运研究提供可控平台。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
