Fine Structure in Energy Spectra of Ultrasmall Au Nanoparticles
我们已经研究了隧道到个别金纳米粒子的估计直径2-5纳米，在稀释冰箱温度。I-V曲线表明通过粒子的离散能级的共振隧穿。与以前研究的Au和Al的正常金属颗粒不同，在这些样品中，我们发现最低能量的隧穿共振被分成2-10个亚共振的簇。这样的影响似乎是越来越重要的小晶粒，可以预期从较大的特征能量。
2000-05-31 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum tunneling in PdO nanoparticles
我们研究了PdO纳米粒子在低温下的物理行为，这表现出明显与宏观量子隧穿相关的不寻常行为。样品为四方晶系，空间群为P42/mmc。最重要的是，粒径估计为约5.07 nm。使用适当的技术来确定这些纳米颗粒的特性。这项研究的最重要的方面是在低温下进行的磁性表征。它在零场冷却模式（ZFC）下在50 K处显示出峰值，其对应于阻塞温度（T $_{B}$）。在ZFC和场冷却（FC）中的这些测量表明，峰值行为是由于当电子从亚稳态改变到另一个时，不对称势垒的不同弛豫时间。低于FC模式下的T $_{B}$，磁化强度随温度降低，直到36 K;该温度是与势垒的各向异性相关的交叉温度（T $_{Cr}$），指示宏观量子隧穿。
2021-03-19 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent tunneling and Coulomb blockade in ferromagnetic nanoparticles
本文综述了含铁磁纳米粒子系统中自旋相关隧穿现象的研究。我们讨论了组装纳米粒子的制备方法以及自旋相关输运性质的机制和结果。这篇综述的重点是特征自旋相关的隧穿现象，如增强隧道磁电阻（TMR），由于在库仑阻塞制度和隧道磁电阻的符号变化，由于在纳米粒子的自旋积累。
2007-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fast magnetization reversal of a magnetic nanoparticle induced by cosine chirp microwave field pulse
研究了圆偏振余弦啁啾微波脉冲（CCMP）驱动下单畴磁性纳米粒子的磁化反转。基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值结果表明，CCMP本身能够驱动快速且节能的磁化反转。与线性下啁啾微波脉冲相比，CCMP所需的微波场幅度和初始频率都要小得多。这是由于CCMP的频率变化与磁化旋进的频率变化紧密匹配而实现的，这导致磁性粒子在其越过能量势垒之前（之后）通过磁性粒子（从磁性粒子）有效的受激微波能量吸收（发射）。我们进一步发现，易平面形状各向异性的增强显着降低所需的微波振幅和CCMP的初始频率。我们还发现，有一个最佳的吉尔伯特阻尼快速磁化反转。这些发现为实现快速、低成本的存储器件提供了一条途径。
2021-09-15 cond-mat.mes-hall
Mechanical modulation of single-electron tunneling through molecular-assembled metallic nanoparticles
我们提出了一个单电子隧穿纳米机械双势垒隧穿结形成使用振动扫描纳米探针和金属纳米粒子连接到金属衬底通过分子桥的微观研究。我们通过振动纳米探针上的隧穿电流、位移电流和电荷感应静电力来分析单电子在纳米粒子上的运动。我们证明了机械单电子旋转栅门效应通过应用该理论的金纳米粒子连接到金基板通过烷烃二硫醇分子桥和探测的振动铂尖。
2004-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum corrected model for plasmonic nanoparticles: A boundary element method implementation
我们提出了最近开发的用于等离子体纳米颗粒的量子校正模型（QCM）的变体[Nature Commun. 3，825（2012）]使用非局部边界条件。QCM解释了耦合金属纳米颗粒窄隙区域中的电子隧穿，导致新的电荷转移等离子体的出现。我们的方法的优点是，它强调了隧道的非局部性质，只引入接触电阻，而不是欧姆损耗通过隧道。此外，它可以更容易地实现在边界元法（BEM）的方法。我们开发的QCM使用非局部边界条件的方法，并提出了我们的边界元实现的模拟结果与原来的QCM是很好的协议。
2015-05-13 cond-mat.mes-hall
Sequential tunneling and inelastic cotunneling in nanoparticle arrays
我们研究弱耦合金属纳米颗粒阵列中的传输，重点是隧穿与强单电子充电效应竞争的机制。这种竞争引起了两种类型的电荷传输之间的相互作用。在连续隧穿中，输运主要是由电子沿着电流路径从一个粒子跳到最近的一个粒子;在非弹性共隧穿中，输运主要是由多个电子的协同跳到最近的一个粒子，但同时在几个粒子之间移动电荷。为了测试与温度相关的共隧道距离如何影响电流-电压（$I-V$）特性，我们对高度有序、紧密堆积的纳米颗粒阵列进行了一系列系统实验。该阵列由具有紧密尺寸分散的$\sim 5.5$ nm直径的金纳米晶体组成，通过十二烷基乙撑配体的叉指状壳将$\sim 1.7$ nm间隔开。我们目前的$I-V$数据为单，双，三，四层阵列。对于2-4层厚的堆叠，我们将平面内测量与垂直于阵列平面的垂直传输的数据进行比较。我们的研究结果支持一个图片，即运输内的库仑阻塞制度发生非弹性cotunneling，而顺序隧穿接管在大偏置以上的全球库仑阻塞阈值$V_t(T)$，并在高温下。
2008-05-29 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of single-electron tunneling through molecular-assembled metallic nanoparticles
我们提出了一个微观理论的单电子隧穿通过金属纳米粒子连接到电极通过分子桥。它结合了电子输运通过分子结的理论与纳米粒子上的充电动力学的描述。我们应用该理论研究单电子隧穿通过金纳米颗粒连接到金电极通过两个代表性的苯为基础的分子。我们使用基于第一性原理的非平衡格林函数理论计算了纳米颗粒和连接分子之间的电荷转移引起的纳米颗粒上的背景电荷、分子结的电容和电阻。我们证明了各种各样的传输特性，可以通过“工程”的金属分子相互作用。
2003-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Noise and Damping in Individual Metallic Ferromagnetic Nanoparticles
我们介绍了一个高度敏感和相对简单的技术来观察单个镍纳米粒子的磁化运动，在毫开尔文温度下的电子隧穿电荷传感的基础上。通过纳米粒子的顺序电子隧穿驱动非平衡磁化动力学，这引起了我们实时测量的有效电荷噪声。在自由自旋扩散区，电子和磁化强度处于细致平衡状态，我们观察到磁阻尼时间随磁场的变化呈现出一个峰值，其最长阻尼时间为$\simeq 10$ ~ ms。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall
Spectroscopy, Interactions and Level Splittings in Au Nanoparticles
我们用一种新的隧穿谱结构测量了纳米尺度Au粒子的电子能谱。粒子直径范围从5 nm到9 nm，并且在低能量下光谱是离散的，正如电子盒模型所预期的那样。隧穿共振的密度随着能量而快速增加，并且在较高能量下，共振重叠形成宽共振。在无辐射能量附近，宽共振合并成一个连续谱。隧道共振在磁场中表现为塞曼分裂。令人惊讶的是，Au纳米颗粒中能级的g因子（~0.3）远小于块体金中的g因子（2.1）。
1999-05-04 cond-mat.mes-hall
Thermally assisted magnetization reversal of a magnetic nanoparticle driven by a down-chirp microwave field pulse
研究表明，在零温极限下，线性下啁啾微波场脉冲（DCMWP）可以有效地实现单畴磁性纳米粒子的开关。然而，有限温度在实际中是普遍存在的。本文基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程，研究了有限温度对DCMWP诱导磁化反转的影响。研究发现，DCMWP的三个控制参数（振幅、啁啾率或初始频率）中的任何一个都随温度的升高而减小，而另外两个参数则保持不变。发生反转的最高温度随系统尺寸的增大而增大。这些现象与各向异性引起的能垒随系统体积增大而增大，有效磁化强度随温度降低有关。我们还提供了一组最佳的参数，实际实现我们的建议。这些发现可能提供一种方法，以实现低成本和快速的磁化反转与宽工作温度。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall
Local Measurement of Microwave Response with Local Tunneling Spectra Using Near Field Microwave Microscopy
我们设计并建造了一台近场扫描微波显微镜，在7.3GHz的频率下测量了高取向热解石墨表面金沉积区与非沉积区交界处的局域微波响应和局域态密度（LDOS）。我们已经成功地测量了LDOS和表面电阻的空间变化。结果表明，在金属隧穿谱的金沉积区的表面电阻小于在U型隧穿谱的非沉积区的表面电阻。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall
Minimum Anisotropy of a Magnetic Nanoparticle out of Equilibrium
在这篇文章中，我们研究了在单一的纳米粒子的Ni，Py=Ni $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$，Co，和Fe，体积$15\pm 6$ nm $^3$，在4.2 K温度下，使用顺序电子隧穿。我们在名义上相同的样品的集合中测量电流与磁场的关系，并获得磁滞的丰度。当Ni：Py：Co：Fe=4，：50，：100，：100（%）时，磁滞回线丰度随金属的不同而变化，与静磁各向异性和磁晶各向异性有很好的相关性。在这些金属之间的磁滞丰度的突变建议的概念，最小磁各向异性所需的磁滞，这是发现为$\approx 13$ meV。最小的各向异性解释的剩余磁化噪声所产生的自旋-轨道扭矩由顺序电子隧穿。磁滞丰度弱依赖于通过纳米颗粒的隧穿电流，我们归因于电流依赖性阻尼。
2015-10-19 cond-mat.mes-hall
Charge Mobility and Dynamics in Spin-crossover Nanoparticles studied by Time-Resolved Microwave Conductivity
我们使用无电极时间分辨微波电导（TRMC）技术来表征自旋交叉（SCO）纳米粒子。研究表明，TRMC是一种简单而准确的方法，可以同时测定SCO化合物的磁性和纳米尺度上的电荷输运信息。从液氮温度到360 K的低自旋态，TRMC测量结果在迁移率和半衰期上呈现两个明确的区域，在225 K附近具有相似的转变温度TR。在TR以下，与电荷载流子的短寿命相关联的无激活制度指向浅陷阱态的存在。在TR以上，这些状态被热释放，产生热激活的跳跃机制，其中较长的跳跃增加了迁移率，并且伴随着势垒能量。活化能可能来自复杂的贡献，如极化自定位，但也从动态无序由于声子和/或热波动的SCO部分。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic interaction between a metallic nanoparticle and surface in tunnelling proximity modelling and experiment
我们模拟的局域表面等离子体共振的Au纳米粒子内的Au衬底的隧道附近，并表明，模式可以确定与负责从扫描隧道显微镜的光发射。相对于孤立的纳米粒子的模式，这些模式显示出显着的红移，进一步延伸到红外线的半径增加，主要是由于邻近诱导的有效体等离子体频率的降低。场增强因子的空间映射示出了场的振荡变化，在介电基板的情况下不存在;还示出了模式的局部化程度，以及因此电磁可实现的分辨率主要取决于纳米颗粒半径，仅对波长具有弱依赖性。
2009-07-01 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance and temperature related effects in magnetic tunnel junctions with embedded nanoparticles
在量子弹道模型的范围内，计算了嵌入纳米颗粒的磁性隧道结的隧道磁电阻随温度的变化关系。在双势垒方法范围内模拟了电子通过NP的隧道传输，并将其集成到磁点状接触模型中。详细探讨了谐振TMR条件和温度影响。此外，在近藤温度附近的铅-隧穿细胞-铅模型的范围内，讨论了温度诱导共振条件的可能原因。我们还发现，重新分配的电压降变得至关重要，在这个模型中。此外，直接隧穿在总隧穿厚度达5-6 nm的量子系统中起主导作用，并且不可忽略。因此，库仑阻塞模型不能解释近藤诱导的纳米尺寸隧道结中的TMR异常。
2016-03-25 cond-mat.mes-hall
Effects of Spin-Orbit Interactions on Tunneling via Discrete Energy Levels in Metal Nanoparticles
铝纳米颗粒内自旋轨道散射的存在通过以下方式影响颗粒内离散能级的测量：（1）将有效g因子降低到自由电子值2以下，（2）导致作为主导上自旋和主导下自旋能级之间的磁场的函数的避免的交叉，以及（3）在由隧穿共振传输的电流量中引入依赖于磁场的变化。所有这三种效应都可以通过考虑一个简单的哈密顿量来统一理解。在零磁场下，含4%金杂质的超导铝纳米粒子的自旋轨道散射对超导能隙没有显著影响，但我们认为它确实改变了磁场下超导转变的性质.
1999-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low-temperature-compatible tunneling-current-assisted scanning microwave microscope utilizing a rigid coaxial resonator
提出了一种隧道电流辅助扫描近场微波显微镜的设计方案。为了在低温下稳定运行，制造小型且刚性的微波探针是重要的。我们的同轴谐振探头长度约为30 mm，可以安装在超导磁体的2英寸孔内。探头设计包括一个绝缘接头，可在不降低品质因数的情况下分离直流和微波信号。通过将SMM应用于电不均匀超导体的成像，我们获得了空间分辨率约为200 nm的微波响应的空间分布。此外，我们提出了一个简单的集总元件电路模型的基础上，随着具有不同的电导率的硅片的近场微波测量的SMM探针的分析。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall
Microwave-Assisted Tunneling in Hard-Wall InAs/InP Nanowire Quantum Dots
随着电子电路的缩小，基于半导体量子点的组件与未来技术的相关性越来越大。它们在外部刺激下的反应本质上取决于它们的量子特性。在这里，我们调查的单电子隧穿在硬壁InAs/InP纳米线在非共振微波驱动的存在下。我们的异质结构纳米线包括InAs量子点（QD），并表现出不同的隧道电流制度。特别是，对于源极-漏极偏置高达几mV的库仑金刚石扩散，随着对比度的增加，作为微波功率的函数，并呈现多个电流极性反转。这种行为可以建模的微波场引起的电压波动，并提出了依赖于离散的能级，有助于隧穿过程的相互作用的功能。
2019-12-20 cond-mat.mes-hall
Fast and Continuous Detection of Single Microwave Photons via Photo-assisted Quasiparticle Tunneling to a Superconducting Island
Université Paris-Saclay, CNRS（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心）
提出一种基于光辅助准粒子隧穿事件的微波单光子探测器，通过微波反射测量连续监测岛电荷宇称，实现10%探测效率、亚50纳秒时间分辨率和短死时间。
2026-06-15 cond-mat.mes-hall
Influence of microwave fields on the electron transport through a quantum dot in the presence of a direct tunneling between leads
我们考虑了在桥隧穿通道存在下，电子输运通过耦合到两个引线的量子点的时间依赖性。利用演化算符方法和宽带极限近似，推导出了系统中流动的量子点电荷和电流的解析公式。研究了微波场对量子点时间平均量子点电荷、电流以及平均电流对栅电压和源漏电压的导数的影响。
2003-04-04 cond-mat.mes-hall
Microwave response of fractional quantum Hall droplets with quasiparticle tunneling
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT（艾克斯-马赛大学，土伦大学，法国国家科学研究中心，理论物理中心）
研究通过微波光谱学探索分数量子霍尔滴状物在准粒子隧道效应下的响应特性，揭示边缘模式干涉与集体激发重整化现象。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall
Experimental observation of thermal fluctuations in single superconducting Pb nanoparticles through tunneling measurements
超导纳米结构物理中的一个重要问题是零维极限下热涨落对超导性的作用。在这里，我们探测超导性的演变作为温度和颗粒尺寸的函数在单个，孤立的铅纳米粒子。精确确定每个纳米颗粒的大小和形状使我们的系统成为一个很好的模型，可以定量比较实验结果与理论预测。特别地，我们研究了热涨落（TF）对这些纳米颗粒中的隧穿态密度（DOS）和超导能隙（D）的作用。对于最小的颗粒，h <13 nm，我们清楚地观察到一个有限的能隙超过Tc产生一个“临界区”。我们明确表明，通过定量的理论计算，这些偏离平均场的预测是由TF。此外，对于T << Tc，其中TF可以忽略不计，并且典型的尺寸低于20 nm，我们表明D随着颗粒尺寸的减小而逐渐减小。这一结果是由一个理论模型，其中包括有限尺寸效应和零温度的平均场形式主义的领导阶修正。
2011-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Microwave Oscillator Based on a Single Straintronic Magneto-tunneling Junction
在数字开关电路和系统中，探索纳米磁性器件作为电子器件（例如晶体管）的潜在替代品的兴趣越来越大。一类特殊的纳米磁性器件通过电产生的机械应变来切换，从而导致磁性的电控制。应变磁隧穿结（s-MTJ）属于这一类。它们的软层由两相多铁性材料组成，所述两相多铁性材料包括弹性耦合到压电层的磁致伸缩层。在这里，我们表明，一个单一的应变磁隧穿结与无源电阻可以作为微波振荡器，其传统的实现将需要微波运算放大器，电容器和电阻器。这减少了器件的占地面积和成本，同时提高了器件的可靠性。这是磁器件的模拟应用，其中利用磁相互作用（s-MTJ的软层中的形状各向异性、应变各向异性、偶极耦合场和自旋转移力矩之间的相互作用）来实现具有减小的占用面积的振荡器。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium excitations in Ferromagnetic Nanoparticles
在最近对单个铁磁Co纳米颗粒隧穿传输的测量中，Deshmukh、Guéron、Ralph等人的\cite{mandar,gueron}（DGR）观察到了具有离散共振的隧穿谱，其间距远小于人们从朴素的独立电子估计中预期的间距。在以前的出版物，\cite{prl_kleff}，我们已经提出，这是一个非平衡激发的后果，并提出了一个"极小模型“的铁磁性纳米颗粒与离散的激发光谱作为分析实验数据的框架。在本文中，我们提供了一个详细的分析这个模型的属性：我们描绘的多体电子态时，必须考虑构建隧道谱，讨论各种非平衡的情况下，并比较他们的结果与实验数据的参考文献。\cite{mandar,gueron}。我们表明，非平衡自旋和单粒子激发的组合可以占大多数观察到的功能，特别是丰富的共振，共振间距和塞曼分裂的情况下。
2001-10-17 cond-mat.mes-hall
Influence of topological excitations on Shapiro steps and microwave dynamical conductance in bilayer exciton condensates
在双层系统中的总填充因子$ν_T=1$的量子霍尔态实现了激子凝聚体，并表现出零偏压隧穿异常，类似于波动存在下的约瑟夫森效应。与传统的约瑟夫森结相比，由于无序诱导的拓扑缺陷，即所谓的meron，没有观察到夫琅禾费衍射图案。我们考虑在微波辐射的存在下的层间隧穿，并发现夏皮罗步骤的隧穿电流-电压特性，尽管存在的merons。此外，约瑟夫森振荡也可以观察到的微波动态电导的谐振功能。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in Fe3O4 nanoparticle arrays dominated by non-collinear surface spins
研究了单分散磁铁矿纳米颗粒阵列中的磁输运随退火温度的变化。随着粒子间距的减小，电荷输运机制从热辅助粒子间隧穿转变为粒子内Fe位之间的跳跃。尽管存在这种差异，但作为场的函数的磁阻（MR）表现出由非共线表面自旋主导的普遍存在的行为。所有MR作为场的函数可以通过Langevin函数精确拟合。
2021-10-10 cond-mat.mes-hall
Signatures of Dynamical Tunneling in the Wave function of a Soft-Walled Open Microwave Billiard
在软壁微波谐振腔的传输和波函数的研究中观察到动态隧穿的证据。与以前的工作相比，我们确定的动态隧穿的条件，通过监测的波函数相作为能量的函数的演变，这使我们能够检测隧穿过程中，即使在其预期的水平分裂仍然无法解决的条件下。
2004-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Photon Assisted Tunneling in Quantum Dots
我们回顾了微波信号作用下单量子点中单电子输运的实验。在具有良好分辨的离散能态的小点的情况下，所施加的高频信号允许涉及光子与微波场的交换的非弹性隧道事件。这些光子辅助隧穿（PAT）过程除了引起主共振之外还引起边带共振。光子吸收还可以导致经由量子点的激发态的隧穿，而不是经由基态的隧穿。
2002-04-03 cond-mat.mes-hall
Comment on "Magnetic Relaxations of Antiferromagnetic Nanoparticles in Magnetic Fields"
我们已经在铁蛋白中进行了Mamiya等人提出的场冷却方法和数据分析（Phys.Rev.Lett. 88，67202（2002）在T = 5 K下进行，以便检查这些反铁磁纳米颗粒的时间磁弛豫作为磁场的函数。我们发现，在T = 5 K时，铁蛋白中的弛豫在没有磁场的情况下更快，与先前在铁蛋白中观察到的零场共振自旋量子隧穿（Phys.Rev.Lett. 79，1754（1997）。
2002-03-05 cond-mat.mes-hall
Thermal effect on microwave pulse driven magnetization switching of Stoner particle
本文基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程，研究有限温度对余弦啁啾微波脉冲（CCMP）驱动Stoner纳米粒子磁化翻转的影响，明确了最高有效温度的变化规律及相关参数特性，为实际器件应用提供参考。
2023-08-25 cond-mat.mes-hall
Macroscopic Quantum Coherence in a Magnetic Nanoparticle Above the Surface of a Superconductor
我们研究了超导体表面上单畴粒子中磁矩的宏观量子隧穿。这样的设置允许人们操纵能垒的高度，保持基态的简并性。计算了超导体中的隧穿振幅和耗散效应。
2000-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Equilibrium and non-equilibrium electron tunneling via discrete quantum states
通过金属纳米颗粒的量子能级测量Tunnel。我们定量分析的共振能量，宽度和振幅，无论是在该制度中，只有一个状态是可访问的隧穿和非平衡制度时，额外的状态是一个接一个访问。对于通过一个状态的隧穿，我们的结果同意预期的顺序隧穿，但在非平衡态制度的共振加宽和转移的方式，需要考虑到电子相互作用和弛豫。
2001-06-01 cond-mat.mes-hall
Magnetomechanical coupling and ferromagnetic resonance in magnetic nanoparticles
我们解决了自由悬浮的单畴纳米粒子的耦合晶格和磁化动力学的理论。磁各向异性在微波吸收谱中产生低频卫星峰，并使铁磁共振（FMR）频率发生蓝移。低频共振非常尖锐，最大值超过FMR的最大值，因为它们的磁和机械进动被锁定，从而抑制吉尔伯特阻尼。磁性纳米粒子可以作为近乎理想的马达，将电磁能转化为机械能。即使在没有净旋转的情况下，巴尼特/爱因斯坦-德哈斯效应也是显著的。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall
A Two Rotor Model with spin for magnetic Nanoparticles
我们认为，对于某些种类的磁性纳米粒子的宏观自旋可以有一个非零的转动惯量，然后轨道角动量。我们表示这样的纳米粒子由两个相互作用的刚性转子，其中一个具有较大的自旋连接到身体，即由双转子模型与自旋。通过该模型，我们可以统一描述纳米粒子自由和粘在弹性或刚性基体中的情况。我们评估后一种情况下，在一些现实的假设下，我们得到的结果在封闭的形式的磁化率。热跳跃和纯量子跳跃之间的交叉发生在比纯量子隧穿变得重要的温度高得多的温度下。与一些实验数据的比较进行了概述。
2014-04-19 cond-mat.mes-hall
Designable electron transport features in one-dimensional arrays of metallic nanoparticles: Monte Carlo study of the relation between shape and transport
我们研究了金属纳米颗粒线性阵列中的电流和散粒噪声，并明确考虑了它们的离散电子光谱。声子辅助隧穿和耗散效应的单个纳米粒子被纳入以及。电容矩阵，它确定了经典的库仑相互作用的电容模型内的数值计算从一个现实的几何形状。一个自适应的Monte Carlo算法，使我们能够模拟半经典框架内的单电子输运性质的系统的大小。我们提出了几种与几何形状和单电子能级间距有关的效应，例如负微分电导（NDC）效应。因此，这些效应可以通过选择纳米颗粒的尺寸和排列来设计。
2005-06-13 cond-mat.mes-hall
Cross-Sectional Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy of Semimetallic ErAs Nanostructures Embedded in GaAs
第一次通过截面扫描隧道显微镜（XSTM）和光谱（XSTS）的生长和原子/电子结构的分子束外延（MBE）生长的ErAs纳米颗粒和纳米棒嵌入在GaAs矩阵检查。截面能够询问内部结构，并且非常适合于研究嵌入的纳米结构。嵌入式铒砷纳米结构生长的早期阶段，通过这些技术进行检查，并与以前的横截面TEM工作进行比较。还进行了ErAs纳米颗粒和纳米棒的Tunneling光谱I（V），表明这两种纳米结构都是半金属的。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of Discrepancies in Inelastic Electron Tunneling Spectra of Molecular Junctions
我们报告了非弹性电子隧穿谱（IETS）的多层分子结和没有纳入金属纳米粒子。将金属纳米颗粒掺入到我们的器件中导致增强的IET强度和一些振动模式的修改的线形。这种增强和线形修饰都是低能级的杂化金属纳米粒子-分子电子能级的结果。这些观察结果解释了Kushmerick \emph{et al.} [Nano Lett. \textbf{4}，639（2004）]和Wang \emph{et al.} [Nano Lett. \textbf{4}，643（2004）]。
2007-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Tunnel Magnetoresistance in Self-Assemblies of Exchange Coupled Core/Shell Nanoparticles
报道了自组装核壳结构Fe $_3$ O $_4$ /Co $_{1-x}$ Zn $_x$ Fe $_2$ O $_4$纳米粒子（$0\leq x\leq 1$）器件中隧道磁电阻（TMR）的精确控制.通过壳层中Co $^{2+}$的含量来调节磁各向异性，提供了一种精确的工具来控制TMR的双态之间的切换场。以这种方式，可以设想软/硬和硬/软核/壳配置的不同组合，用于优化具有所需磁输运响应的器件。
2020-05-21 cond-mat.mes-hall
Fluorescence quenching in plasmonic dimers due to electron tunneling
等离子体纳米粒子提供了一个理想的环境，用于增强荧光发射。一方面，它们局部放大电磁场，增加发射体激发速率，另一方面，它们提供高的局部态密度，加速自发发射。然而，当发射体被放置在靠近单个金属纳米颗粒的位置时，非辐射状态的数量急剧增加，导致荧光淬灭。理论上已经预测，通过明智地放置发射器，等离子体纳米腔中的荧光可以单调地增加。在这篇文章中，我们表明，这种单调增加是由于使用局部响应近似的金属纳米粒子的等离子体响应的描述。我们证明，考虑到电子隧穿和周围系统的非局部性，通过量子流体动力学理论的结果最终在荧光增强淬灭时，也发射器被放置在一个纳米腔，而不是本地响应和Escheras-Fermi流体动力学理论的结果。这一结果标志着考虑量子效应的重要性，特别是，电子隧穿，以正确地描述在纳米尺度上的等离子体系统的发射效应。
2022-01-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
ac Josephson effect in the resonant tunneling through mesoscopic superconducting junctions
研究了介观超导结共振隧穿中的交流约瑟夫森效应。在微波辐射的存在下，我们表明，多Andreev反射的轨迹可以通过发射或吸收光子关闭。从而形成光子辅助的Andreev态，并起到携带超电流的作用。在Shapiro台阶上，当谐振能级位于一系列间隔为微波频率一半的位置附近时，出现直流分量。在无限大超导能隙的极限下，导出了解析结果，揭示了交流约瑟夫森效应的新特征。
2003-02-14 cond-mat.mes-hall
Evidence for a quantum-spin-Hall phase in graphene decorated with Bi2Te3 nanoparticles
石墨烯器件中量子自旋霍尔效应的实现一直是一个突出的挑战，可以追溯到拓扑绝缘体领域的开始。石墨烯极弱的自旋轨道耦合--源于碳的低质量--构成了主要的障碍。我们从实验和理论上研究了通过用稀Bi 2 Te 3纳米颗粒随机装饰来增强石墨烯中的自旋轨道耦合。值得注意的是，多终端电阻测量表明存在的螺旋边缘状态的量子自旋霍尔相位的特性，磁场和温度依赖的电阻峰值，X射线光电子能谱，扫描隧道光谱，和第一性原理计算进一步支持这种情况。这些观察结果突出了石墨烯基量子自旋霍尔平台中自旋电子学和量子信息应用的途径。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall
Non-exponential tunneling and control of microwave absorption lineshapes via Fano resonance for electrons on Helium
本文研究了在垂直磁场中，氦表面上的电子在面内小磁场作用下的运动。某些被束缚在氦表面的状态然后溶解到连续谱中，变成长寿命的共振。因此，微波吸收线获得不对称的Fano线型，其可通过改变微波极化或面内磁场来调谐。被困在以前束缚态的电子将从氦表面隧穿;我们表明，在适当的情况下，这种“放射性衰变”可以表现出阻尼振荡，而不是简单的指数衰变。振荡指数衰减的机制并不特定于氦上的电子，这种效应也可能与物理学中的其他地方有关。
2008-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Coupling molecular spin states by photon-assisted tunneling
人工分子只包含一个或两个电子，提供了一个强大的平台，在纳米器件的轨道和自旋量子动力学的研究。这些动力学的一个众所周知的例子是由微波辐射触发的两个耦合量子点之间的电子隧穿。到目前为止，这些隧穿过程一直被视为电偶极允许的自旋守恒事件。在这里，我们报告说，微波也可以激发不同自旋状态之间的隧穿跃迁。在这项工作中，负责违反自旋守恒的主要机制是自旋轨道相互作用。这些跃迁使得对人造氢分子的分子自旋态进行详细的微波光谱分析成为可能，并开辟了通过微波激发实现双自旋系统的完全量子控制的可能性。
2010-10-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous tunnel magnetoresistance and spin transfer torque in magnetic tunnel junctions with embedded nanoparticles
在量子弹道模型的范围内计算了纳米颗粒嵌入磁性隧道结中的隧道磁阻效应。进行了模拟的电子隧穿通过绝缘层内的方法的双势垒子系统并联连接到单势垒一个嵌入的磁性和磁性纳米粒子。该模型适用于面内磁化和垂直磁化的MTJ。我们还计算了自旋转移矩（STT）与磁性纳米粒子的MTJ中施加的电压的平面内分量，并确定其值可以远远大于在单势垒系统（SBS）相同的隧穿厚度。报道的模拟再现实验数据的TMR抑制和峰值状TMR异常在低电压文献中提供。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Autoresonant control of the magnetization switching in single-domain nanoparticles
控制纳米器件中磁化切换的能力是开发快速可靠的信息存储和处理技术的关键一步。在这里，我们表明，开关动态可以有效地控制使用微波场缓慢变化的频率（自谐振）。与竞争方法相比，这种技术使我们能够将施加的场减少$30%$以上，而不需要微调场参数。对于纳米颗粒的线性链，这种效应甚至更引人注目，因为偶极相互作用往往会抵消温度的影响。所有磁矩的同时切换因此可以在纳秒时间尺度上有效地触发。
2014-10-08 cond-mat.mes-hall
Correlated Cooper pair transport and microwave photon emission in the dynamical Coulomb blockade
本文从理论上研究了非弹性库珀对隧穿产生的电磁辐射。本文研究直流偏压下终端为约瑟夫森结的超导传输线。我们表明，产生的连续模电磁场可以表示为穿过约瑟夫森结的随时间变化的电流的函数。隧穿耦合中的首阶展开类似于"$P(E)$-理论"，以前曾被用来研究顺序（独立）库珀对隧穿极限下的光子发射统计。通过明确评估的系统特性的四阶隧道耦合，我们占连续隧道库珀对之间的动态。在这种方法中，我们调查如何在电荷传输的时间相关性可以看到在一阶和二阶相干的发射微波辐射。
2016-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave band on-chip coil technique for single electron spin resonance in a quantum dot
研制了微波波段片上微线圈，用于单量子点单电子自旋共振测量。通过实验和仿真的方式，对各种线圈设计的特征阻抗和电磁场分布等基本特性进行了检查。该组合装置在稀释温度下的实验中运行良好。研究了回波损耗和库仑阻塞电流的频率响应。线圈和量子点之间的电容耦合引起光子辅助隧穿，其信号可以大大重叠电子自旋共振信号。为了抑制光子辅助隧穿效应，发展了一种补偿微波电场的技术。从库仑阻塞振荡的测量中证实了这种技术的良好性能。
2007-10-24 cond-mat.mes-hall
Quantum bath engineering of a high impedance microwave mode through quasiparticle tunneling
我们展示了微波量子光学中耗散工程的一种新方法。对于单模，耗散通常对应于量子跃迁，其中光子一个接一个地丢失。在这里，我们能够使用简单的直流电压将每次跳跃的最小丢失光子数调整为两个（或更多）。因此，不同的量子态经历不同的耗散。因果关系意味着状态也必须经历不同的能量转移。我们对这些兰姆位移的测量与Kramers-Kronig关系在高度非线性浴耦合状态下对单量子态的预测吻合得很好。这项工作为在电路QED中操纵量子态提供了新的可能性，而不依赖于约瑟夫森效应。
2022-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exceptionally Strong Spin-Transfer in Single Ni Nanoparticles
本文研究了在0.06 K温度下单个纳米尺度Ni颗粒中通过离散电子盒能级进行电子输运的自旋转移效率。在强磁场中，通过测量能级塞曼分裂的幅度来估计自旋转移率。我们发现，自旋和电荷转移率是可比的，证明显着增强的自旋转移效率相比，在较大的磁铁。在低磁场中，我们发现了额外的能量分裂，证明了自旋转移速率远高于电荷转移速率。这种效应是用强的介观自旋-轨道力矩来解释的，这些力矩是响应于顺序的电子隧穿而施加在磁化上的。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall
From Shapiro steps to photon-assisted tunneling in microwave-driven atomic-scale Josephson junctions with a single (magnetic) adatom
本文研究微波驱动的原子尺度 Josephson 结，揭示普通 Pb-Pb 结的 Shapiro 相干台阶及磁性吸附原子诱导的光子辅助准粒子隧穿导致的非相干转变。
2025-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiplying and detecting propagating microwave photons using inelastic Cooper-pair tunneling
直流偏压下约瑟夫森结中传播的微波场与库珀对隧穿之间的相互作用是高度非线性的。我们从理论上证明了这种非线性可以用来将入射的单微波光子转换成不同模式的出射$n$ -光子Fock态。在这个过程中，在库珀对隧穿事件中释放的静电能量被转移到传出的Fock态，提供能量增益。所产生的多光子Fock态具有频率纠缠和高度聚束特性。转换可以是无反射的（阻抗匹配的），使得所有进入的光子被转换为$n$ -光子状态。通过实际参数，可以达到倍增比$n > 2$。通过两次连续的乘法，可以得到足够大的出射Fock态数，从而通过线性后放大和功率测量来准确地将其与真空区分开来。因此，这种放大方案可以用作无死时间的单光子探测器。
2018-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Lasing and transport in a multi-level double quantum dot system coupled to a microwave oscillator
我们研究了一个由两个量子点组成的系统，每个量子点都有几个分立的能级，它们相干耦合到一个微波振荡器上。它们被连接到电子引线上，并耦合到声子浴中，两者都导致非弹性过程。对于一个更简单的系统，每个点都有一个单能级，它已经表明，粒子数反转可以通过电子隧穿产生，这在共振情况下导致振荡器的激光型属性。在多能级系统中，可能会出现几种共振情况，其中一些依赖于一系列隧穿过程，这也涉及非共振，非弹性跃迁。振荡器中产生的光子数和电流-电压特性对这些特性高度敏感，因此可以作为微观细节的探针。
2016-01-26 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum tunneling in magnetic nanostructures
介绍了磁性纳米结构中量子自旋隧穿问题的理论基础。几个模型的问题被认为是详细的，包括最近的新结果隧道在反铁磁纳米粒子和拓扑非平凡的磁性结构的系统与减少的维度。
1997-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
