Electrical observation of a tunable band gap in bilayer graphene nanoribbons at room temperature
我们研究了室温下双层石墨烯纳米带的输运性质。该器件采用传统的CMOS兼容工艺制造。通过分析在电荷中性点的电阻作为垂直于石墨烯表面施加的电场的函数的依赖性，我们表明，在态密度的带隙打开，达到有效值约sim50 meV。这证明了双层石墨烯在常规CMOS环境中作为FET沟道材料的潜力。
2010-01-28 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistance and magnetoresistance in zigzag borophene nanoribbons
我们研究了不同宽度的原始边缘硼纳米带（ZBNR）的输运性质，使用拳头原理计算。我们选择宽度为5和6的ZBNR作为奇数和偶数宽度。发现了偶氮和奇氮BNR的量子输运性质的差异，其中偶氮BNR和奇氮BNR具有不同的电流-电压关系。5-ZBNR在一定的偏压范围内表现出负微分电阻（NDR），而6-ZBNR表现为金属的特性，其电流随偏压的增加而增加。当两个电极的磁化方向相反时，可以显示出36%的自旋过滤效应。此外，磁阻效应出现在偶数N的ZBNR，最大值可达70%。
2017-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent ballistic transport properties and electronic structures of pristine and edge-doped zigzag silicene nanoribbons: large magnetoresistance
采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论研究了边缘掺杂锯齿型硅烯纳米带（ZSiNR）的电子结构和电导.双探针系统的ZSiNR在铁磁和反铁磁状态被认为是。掺杂效应的元素从第III和V族，在一个平行或反平行的两个电极的磁性配置，进行了讨论。打开和关闭外部磁场，我们可以将金属铁磁ZSiNR转换为绝缘反铁磁ZSiNR。在铁磁状态下，偶数或奇数宽度的ZSiNR表现出截然不同的磁阻。在奇数宽度边缘掺杂的ZSiNR中，与原始ZSiNR相比，发生大的磁阻。在宽度均匀的ZSiNR中情况相反。这些现象是由反平行结构中电导的剧烈变化引起的。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of the attachment of ferromagnetic contacts on the conductivity and giant magnetoresistance of graphene nanoribbons
特别是碳基纳米结构和石墨烯，作为纳米电子学和自旋电子学的新材料引起了人们的极大兴趣。在这种情况下，最重要的问题之一是外部电极对石墨烯纳米带（GNR）的电子性质的影响。目前的理论方法是基于紧束缚模型和修改的格林函数的递归过程。结果表明，在弹道输运范围内，就电导率而言，所谓的端部接触几何形状（具有最小GNR/电极界面面积）通常比其侧面接触对应物（具有较大的覆盖面积）更有利于实际应用。然而，关于巨磁阻系数，情况正好相反，因为自旋分裂效应在较低导电侧接触设置中更显著。
2012-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature All Semiconducting sub-10nm Graphene Nanoribbon Field-Effect Transistors
系统研究了亚10 nm宽石墨烯纳米晶体管场效应晶体管（GNRFFET）。所有亚10 nm GNR无一例外地提供了半导体FET，其Ion/Ioff比高达10^6，通态电流密度高达~ 2000 uA/um。我们估计载流子迁移率~ 200 cm 2/Vs和散射平均自由程~ 10 nm的亚10 nm GNRs。讨论了边缘、声子和缺陷的散射机制。亚10 nm的GNRFFET在通态电流密度和Ion/Ioff比方面与具有Pd接触的小直径（d<=~1.2nm）碳纳米管FET相当，但具有制造全半导体器件的优势。
2008-05-03 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport through graphene nanoribbons at high magnetic fields
我们研究了光刻制备的单层石墨烯纳米带在高达60 T的脉冲垂直磁场中的磁电阻，并使用紧束缚模型和几种类型的无序进行了相应的输运模拟。在实验中，我们观察到在高载流子密度的Shubnikov-de Haas振荡和量子霍尔效应，而在低密度的振荡消失，并在高磁场，最初的负磁阻变成强正。在非常高的电场和低载流子密度下的强电阻增加暂时归因于块状石墨烯引线中的场致绝缘状态。比较数值计算结果和实验，我们表明，至少在我们的样品中的边缘无序和体短程杂质是重要的。
2012-05-23 cond-mat.mes-hall
Large Magnetoresistance at Room Temperature in Ferromagnet/Topological Insulator Contacts
我们报告的磁阻电流流过铁/拓扑绝缘体（Fe/TI）和Fe/蒸发氧化物/TI接触时，磁场是用来初始定向的磁性排列的铁磁铁条，在温度范围从100 K到室温。这种磁电阻与Fe棒磁化的相对取向和在具有螺旋自旋动量锁定的TI表面上移动的电子的自旋极化相关联。所观察到的磁阻的大小是相对较大的，在先前的工作中观察到的。
2016-03-23 cond-mat.mes-hall
Experimental evidence and control of the bulk-mediated intersurface coupling in topological insulator Bi2Te2Se nanoribbons
在拓扑绝缘体（TI）发现近十年后，通过电输运实验识别和表征其拓扑表面态的重要任务仍然没有完成。这些实验的解释是困难的存在下，剩余的散装承运人和他们的耦合到表面状态，这是尚未得到很好的理解。在这项工作中，我们提出了第一个证据的存在和控制的体-表面耦合的Bi 2 Te 2Se纳米带，这是有前途的平台，为未来的TI为基础的设备。我们的磁阻测量结果表明，当薄膜厚度超过体相弛豫长度时，纳米带中的量子干涉的相干通道的数量会突然改变。我们解释这一观察结果作为一个证据，位于相对的表面上的金属状态之间的批量介导的耦合。这一假设是支持下进行的一组栅电压和平行的磁场，后者改变了表面间的耦合在一个可控的方式额外的磁阻测量。
2014-09-05 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional Transport Induced Linear Magneto-Resistance in Topological Insulator Bi$_2$Se$_3$ Nanoribbons
本文报道了在垂直磁场作用下，Bi2Se3纳米带的线性磁电阻效应。通过角度依赖性磁输运实验，我们表明，这种线性MR是纯粹由于二维（2D）的运输，与最近发现的线性MR从2D拓扑表面状态散装Bi2Te3，和线性MR的其他无带隙半导体和石墨烯。我们进一步表明，Bi2Se3纳米带的线性MR持续到室温，强调了利用拓扑绝缘体纳米材料的室温磁电子应用的潜力。
2011-08-02 cond-mat.mes-hall
High-field magnetoresistance revealing scattering mechanisms in graphene
我们发现，载流子散射的类型显着影响石墨烯纳米带的高场磁电阻。这种效应有可能被用于识别石墨烯中的散射机制。结果还提供了一个解释实验发现，有趣的差异，放置在不同基板上的石墨烯霍尔棒的磁阻行为。此外，我们的模拟表明，在纵向电阻的峰值往往成为钉扎分数量子化的值，因为不同的传输模式有非常不同的散射特性。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall
Room-Temperature High On/Off Ratio in Suspended Graphene Nanoribbon Field Effect Transistors
我们已经制造了悬浮几层（1-3层）石墨烯纳米管场效应晶体管从解压缩多壁碳纳米管。电输运测量表明，电流退火有效地去除了悬浮的石墨烯纳米带上的杂质，揭示了石墨烯的固有双极传输特性。进一步增加退火电流在带中产生窄的收缩，导致形成大的带隙和随后的高开/关比（其可以超过104）。这种制造的器件是热稳定和机械稳定的：重复的热循环对它们的电性能几乎没有影响。该工作首次表明，通过控制电流退火可以在相对宽的石墨烯纳米晶（15 nm ~50 nm）中实现室温下的双极场效应特性和高开/关比。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature magnetism on the zigzag edges of phosphorene nanoribbons
几十年来，寻找室温铁磁半导体已经发展成为材料科学和自旋电子学的一个广泛领域，然而，这些新的状态仍然很罕见。磷烯是近年来合成的一种具有有限带隙和高载流子迁移率的单层蜂窝状黑磷。在这里，我们表明，通过两种不同的大尺度量子Monte-Carlo方法，相对弱相互作用可以导致显着的边缘磁性的磷烯纳米带。基态约束路径量子蒙特卡罗模拟揭示了沿锯齿形边缘的强铁磁关联，有限温度行列式量子蒙特卡罗计算显示了高达室温的高居里温度。
2016-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Room temperature magnetic order on zigzag edges of narrow graphene nanoribbons
在其他非磁性材料如碳中出现的磁序是一种新型s-p电子磁性的典型例子，预计这种电子磁性具有特殊的高温稳定性。已经证明，石墨烯的原子尺度结构缺陷可以容纳不成对的自旋。然而，目前还不清楚在什么条件下，长程磁序可以出现从这样的缺陷约束磁矩。在这里，我们提出，与随机缺陷分布相反，具有特定结晶取向的石墨烯边缘的原子尺度工程，包括仅来自二分石墨烯晶格的一个子晶格的边缘原子，可以产生鲁棒的磁序。我们采用基于扫描隧道显微镜的纳米带技术来定义具有纳米精度和良好定义的晶体学边缘取向的石墨烯纳米带。虽然扶手椅带显示量子限制带隙，但窄于7 nm的Z字形带显示约0.2 - 0.3eV的带隙，这可以被识别为沿其边缘的相互作用诱导的自旋有序的特征。此外，半导体到金属的过渡时，揭示了增加带的宽度，表示从反铁磁到铁磁配置的相对带边缘之间的磁耦合的切换。我们发现，即使在室温下，石墨烯边缘的受控锯齿形取向的磁性秩序也可以保持稳定，这为在环境条件下工作的石墨烯基自旋电子器件带来了希望。
2014-11-05 cond-mat.mes-hall
Local magnetoresistance in Fe/MgO/Si lateral spin valve at room temperature
本文报道了二端结构的室温局域磁电阻效应。通过采用1.6 nm厚的MgO隧道势垒，增加了自旋注入效率，导致大的非局域磁电阻。在室温下的非本地磁阻的大小估计为0.0057欧姆。结果，即使在室温下，在局部磁阻测量中也观察到清晰的矩形信号。我们也借由分别测量每个接点的自旋累积电压来探讨局部磁电阻的起源。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic investigation of low-field mobility in graphene nanoribbons
我们已经研究了主要的散射机制影响流动性的石墨烯纳米带使用详细的原子模拟。我们已经考虑了由于声学和光学声子，边缘粗糙度，单个缺陷和电离杂质的载流子散射，我们已经定义了一种方法的基础上模拟的统计意义的合奏nanoriginals段。在室温下，在较窄的纳米带中，边缘无序严重影响迁移率，而带电杂质和声子几乎不是限制因素。结果是有利的文献中的几个实验相比。
2011-03-01 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Features of Magnetic Doped Graphene Nanoribbons
在室温下研究了磁性杂质Fe和Co掺杂石墨烯纳米带的热电性能。我们报告的能带结构相关的性质，如电导率，载流子的电荷和塞贝克系数的研究。我们用半经典玻尔兹曼方法研究了其热电性质。利用考虑Hubbard相互作用的密度泛函理论计算了掺杂纳米带的电子能带结构。在这项工作中，我们比较了不同类型的纳米带和它们的热电功能的存在和不存在的磁性杂质，并讨论杂质和纳米带的边缘之间的距离的重要性。
2019-03-09 cond-mat.mes-hall
Giant Magnetoresistance in Bilayer Graphene Nanoflakes
采用Landauer-Buttiker方法研究了双层石墨烯（BLG）纳米片夹在单层锯齿形石墨烯纳米片电极之间的自旋相干输运.仅在作为沟道的BLG结构上施加磁场在大能量区域中产生完美的自旋极化。此外，电导可以强烈调制由AB堆叠的BLG的锯齿形边缘的磁化，和结，完全由碳制成，产生巨磁阻（GMR）高达$10^6\%$。在肠道，巨磁电阻和自旋极化可以通过改变BLG的宽度和长度来调节。通常，AB堆叠的BLG中的MR随着长度（宽度）而强烈地增加（减小）。
2016-08-20 cond-mat.mes-hall
Metal-terminated Graphene Nanoribbons
采用第一性原理计算研究了金属封端的锯齿形石墨烯纳米带（M-ZGNRs）的结构、电子和磁性。研究了两类金属末端：（1）3d-过渡金属（TM）Fe、Co和Ni;（2）贵金属（NM）Cu、Ag和Au。所有的系统都有自旋极化的边缘状态与反铁磁（AFM）之间的两个边缘，除了Co-ZGNRs和Ni-ZGNRs表现出可忽略不计的小能量差与给定的带宽度的AFM和铁磁状态之间的顺序。在AFM状态下，TM终端将半导体ZGNR转换为金属ZGNR，而带隙保持在具有NM终端的ZGNR中。具有TM终端的M-ZGNRs的铁磁态在费米能处显示出高度的自旋极化。我们预测一个大的磁阻在Fe-ZGNR结低，均匀的磁开关场。
2010-11-29 cond-mat.mes-hall
Room-temperature tunable tunneling magnetoresistance in Fe3GaTe2/WSe2/Fe3GaTe2 van der Waals heterostructures
本研究在全范德华Fe3GaTe2/WSe2/Fe3GaTe2磁性隧道结中实现了高度可调的室温隧穿磁阻，发现直流偏置电流可调制TMR的大小和符号，为室温可调自旋电子器件设计提供了新视角。
2024-06-05 cond-mat.mes-hall
Super-giant magnetoresistance at room-temperature in copper nanowires due to magnetic field modulation of potential barrier heights at nanowire-contact interfaces
在39 mT磁场下，我们在与Au接触垫接触的Cu纳米线中观察到了超巨（~ 10，000，000%）负磁电阻效应。在这些纳米线中，由于Cu氧化导致在Cu和Au之间形成铜氧化物层，因此在两个Cu/Au界面处形成势垒。当电子隧穿通过这些势垒和/或在这些势垒上方电子发射时，电流流动。由于洛伦兹力的作用，横向于沿着导线的电流方向施加的磁场使电子朝向导线的一个边缘偏转，从而导致电子在该边缘处积聚而在另一边缘处耗尽。这降低了积累边缘的势垒，并提高了耗尽边缘的势垒，导致室温下的超巨磁阻。
2016-07-24 cond-mat.mes-hall
Vacancy Effects on Electric and Thermoelectric Properties of Zigzag Silicene Nanoribbons
研究了具有横向对称性的锯齿形硅烯纳米晶体中单空位、双空位和线性空位的晶体重构。利用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法研究了它们对材料电性能和热电性能的影响。特别是，我们专注于自旋分辨电导，磁电阻和电流-电压曲线。在MV中形成5-原子环，在DV中形成5-8-5环结构，并且在LV中形成8-4-8-4环结构。当横向对称性被空位打破时，特别是当空位位于带的边缘时，线性电导变得强烈地依赖于自旋。巨磁电阻效应会被非对称空位所掩盖。当存在LV和不对称MV或DV时，可能出现单自旋负微分电阻。一个强大的自旋塞贝克效应，预计在室温下在ZSiNR与LV。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature and tunable tunneling magnetoresistance in Fe3GaTe2-based all-2D van der Waals heterojunctions with high spin polarization
本研究基于Fe3GaTe2/WS2/Fe3GaTe2异质结构实现了室温磁隧道结，在10 K下TMR比达213%、自旋极化率达72%，并发现TMR可通过偏置电流调制甚至发生符号反转，为低能耗全二维自旋电子器件提供了新途径。
2023-03-09 cond-mat.mes-hall
Quantum-well tunneling anisotropic magnetoresistance above room temperature
量子阱（QW）器件在半导体结构中得到了广泛的研究。最近，自旋极化量子阱被集成到磁性隧道结（MTJ）中。在这项工作中，我们证明了铁$3d$带量子阱的量子态的自旋为基础的控制，在实验和理论计算中观察到的。我们发现，在铁量子阱的磁化旋转显着移动量子阱的量子化水平，调制的共振隧穿电流的MTJ，导致在隧道各向异性磁阻（TAMR）效应的量子阱。与其他类型的TAMR效应相比，这种QW-TAMR效应是相当大的，并且它存在于室温以上。在Cr/Fe/MgAl $_2$ O $_4$ /顶部电极的QW MTJ中，QW是由具有$Δ_1$对称性的$d$带中的Cr和Fe之间的失配形成的，在5 K下观察到高达5.4%的QW-TAMR比，即使在380 K下也保持为1.2%。量子阱输运的磁控制可以为自旋耦合光电子器件、超薄传感器和存储器开辟新的应用。
2021-05-18 cond-mat.mes-hall
Crossover from Room-temperature Double-channel Ballistic Transport to Single-channel Ballistic Transport in Zigzag Graphene Nanoribbons
最近，已经明确证明，即使在室温下，锯齿形石墨烯纳米颗粒（GNR）也随着长度的增加而表现出从G 0到G 0/2的电导交叉（G 0 = 2 e2/h是电导的量子）[Baringhaus等人，Nature 506，349（2014）]。这样的结果令人困惑，因为以前的理论似乎都不符合实验观察。在这里，我们提出了一个模型来解释交叉从双通道到单通道弹道输运在曲折GNR。GNR边缘碳原子的sp3畸变在边缘原子上产生了较大的自旋-轨道耦合，增强了锯齿形GNR边缘态的自旋翻转散射。在充分的自旋翻转散射下，边缘态的波函数成为自旋向上和自旋向下分量的叠加。然后，两个边缘的耦合变得重要。这消除了锯齿形GNR中的边缘自由度，并导致电导随着长度的增加而从G 0演变为G 0/2。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between Aharonov-Bohm interference and parity selective tunneling in zigzag graphene nanoribbon rings
对锯齿形石墨烯纳米环PN结中的Aharonov-Bohm（AB）效应和宇称选择性隧穿进行了数值研究。我们发现，当施加一个磁场的环，AB干涉可以逆转的宇称对称性的入射波，因此可以强烈调制通过系统的宇称选择传输。因此，不同宇称的两个态之间的传输表现出AB振荡，与相同宇称的状态的情况相比，具有π相移。在此基础上，研究表明，在这种结构中可以实现诸如巨（正和负）磁电阻和强负微分电导等有趣的效应。因此，我们的研究提出了一个新的性质的AB干涉，这可能有助于进一步了解石墨烯介观系统的输运性质。
2013-07-17 cond-mat.mes-hall
Tailoring the atomic structure of graphene nanoribbons by STM lithography
纳米级电子学的实际实现面临着两个主要挑战：构建模块的精确工程和将其组装成功能电路。尽管碳纳米管具有特殊的电子特性，但通过耗时的过程，仅实现了基本的演示设备。这主要是由于缺乏纳米管的选择性生长和可靠的组装工艺。然而，石墨烯提供了一种有吸引力的替代品。在这里，我们报告了石墨烯纳米带（GNRs）和弯曲结的图案化，具有纳米精度，明确的宽度和预定的晶体取向，使我们能够使用扫描隧道显微镜（STM）光刻完全设计其电子结构。利用STM和隧道谱研究了带的原子结构和电子性质。开放的限制间隙高达0.5 eV，允许室温下操作的GNR为基础的设备，报告。这种方法避免了组装纳米级组件的困难，并允许实现完整的集成电路，作为室温弹道电子器件工作。
2008-06-10 cond-mat.mes-hall
Edge state transport through disordered graphene nanoribbons in the quantum Hall regime
石墨烯纳米带中存在强无序在高电荷密度下产生低迁移率扩散传输，而在低密度下发生传输间隙。在这里，我们调查的纵向和横向的磁阻窄（60 nm）纳米取向在六端霍尔酒吧的几何形状。在B= 11 T时，在$σ_{xy}=\pm2e^2/h$、$\pm6e^2/h$和$\pm10e^2/h$处出现量子霍尔平台，其朗道能级间距大于朗道能级展宽。有趣的是，当零能量朗道能级出现在电荷中性点时，量子霍尔机制中的输运能隙并没有消失，这意味着它不能起源于横向限制能隙。在高电荷密度，纵向和霍尔电阻表现出可再现的波动，这是最明显的霍尔平台之间的过渡区。偏置相关的测量强烈表明，这些波动可以归因于无序带中的相位相干散射。
2012-08-31 cond-mat.mes-hall
Intrinsic anisotropy of thermal conductance in graphene nanoribbons
采用非平衡格林函数方法对宽度为0.5 ~ 35 nm的石墨烯纳米带的热导率进行了系统研究。观察到各向异性的热导与锯齿形GNRs的室温热导高达~ 30%大于扶手椅GNRs。在室温下，各向异性被发现消失，直到宽度大于100 nm。这种本征各向异性源于带边缘不同的边界条件，并可用于调节热导率，这对GNRs在纳米电子学和热电学中的应用具有重要意义。
2009-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature giant magnetoresistance detection of spin hall nano-oscillator dynamics in synthetic antiferromagnetic Spin-Valve
本文提出合成反铁磁自旋阀异质结构，利用0.568%的巨磁阻比率实现室温自旋霍尔纳米振荡器动力学的高效检测，解决了传统器件功率受限问题，为神经形态计算和射频通信提供新方案。
2025-08-28 cond-mat.mes-hall
Enhancement of low field magnetoresistance at room temperature in La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$/Al$_{2}$O$_{3}$ nanocomposite
研究了$_{0.67}$/微米$_{2}$颗粒复合材料的磁输运性质。讨论了无磁场时的电阻率曲线和低温电阻率上升的各种输运机制。在室温下观察到了Al $_{2}$ O $_{3}$的引入对低场磁电阻的增强作用。
2005-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Huge Ballistic Magnetoresistance in Multiple Nanocontacts Devices
在本文中，我们报告了一个详尽的实验工作中发现的系统中，大量的纳米接触氧化的Fe细颗粒之间产生的磁阻效应。我们获得了如下性能：（1）巨大的低场室温磁电阻（大于1000%）。ii）在不同的施加场和温度下的非线性I-V。iii）在从室温到5 K的热循环下具有很高的热稳定性和可再现的电阻值。4.易于制造，几乎100%成功。v）重型和可运输的样品，在几个实验室进行了重复性测试。我们认识到，所发现的异常效应与颗粒表面的氧含量有关
2005-02-02 cond-mat.mes-hall
Room-Temperature Pauli Spin Blockade and Current Rectification in 15-13-15 Armchair Graphene Nanoribbon Heterostructures
本研究通过紧束缚模型揭示15-13-15扶手椅型石墨烯纳米带异质结的拓扑界面态，实现室温泡利自旋阻塞与宽温区电流整流，为量子器件提供可精确调控的平台。
2025-10-16 cond-mat.mes-hall
Giant enhancement of room temperature magnetoresistance in La_{0.67}Sr_{0.33}MnO_{3}/Nd_{0.67}Sr_{0.33}MnO_{3} multilayers
通过制备具有超薄LSMO和NSMO单层的La $_{0.67}$ Sr $_{0.33}$ MnO $_{3}$（LSMO）/ Nd $_{0.67}$ Sr $_{0.33}$ MnO $_{3}$（NSMO）多层膜，改变CMR锰氧化物中的金属-绝缘体转变温度并使其接近室温。具有厚度约为$10Å$的超薄单层的LSMO/NSMO多层膜在270 K下表现出150%的磁阻，而具有约为$40Å$的中等单层厚度的LSMO/NSMO多层膜在相同温度下各自仅表现出15%的磁阻。我们已经表明，在个别层的厚度的减少导致增加的自旋波动，从而导致在增强的磁阻。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong mobility degradation in ideal graphene nanoribbons due to phonon scattering
利用全带电子和声子色散关系研究了扶手椅型石墨烯纳米带（GNRs）中的低场声子限制迁移率。我们表明，横向限制抑制GNRs的固有迁移率的值典型的常见的块状半导体，非常远离令人印象深刻的实验2D石墨烯。宽度为1 nm的悬浮GNR在室温下表现出接近500 cm^2/Vs的迁移率，而如果将相同的GNR沉积在HfO 2上，由于表面声子，迁移率进一步降低到约60 cm^2/Vs。我们还显示了极化子形成的发生，导致带隙重整化的~118毫电子伏的1 nm宽的扶手椅GNRs。
2011-03-01 cond-mat.mes-hall
Non-Destructive Low-Temperature Contacts to MoS2 Nanoribbon and Nanotube Quantum Dots
二硫化钼纳米带和纳米管是具有强自旋轨道相互作用的准一维半导体，是一种在量子电子学应用中极具前景的纳米材料。在这里，它表明，铋半金属层之间的接触金属和这种纳米材料大大提高了接触的性能。在室温下观察到100 k $Ω$量级的两点电阻。在低温下，库仑阻塞是可见的。由此产生的稳定性图表明，与之前使用低功函金属作为接触点的设备相比，接触点处明显不存在陷阱态以及相应的无序。在低于100 mK的温度下观察到单能级量子输运。
2023-03-10 cond-mat.mes-hall
Giant transverse magnetoresistance in an asymmetric system of three GaAs/AlGaAs quantum wells in a strong magnetic field at room temperature
在室温下，在非对称非掺杂GaAs/AlGaAs三量子阱系统中，观察到了光生非平衡载流子的巨横向磁电阻效应。在75 kOe的磁场中，所研究的纳米结构的电阻增加了1.85倍。磁阻在低场下与磁场成二次方关系，在高场下趋于饱和。这一现象是由于电子波函数在磁场中的重排。利用电子在杂质和体缺陷上的散射几率的非相干部分与包络波函数的四次方积分成正比的事实，计算出的磁电阻的场依赖性与实验观察到的结果相似。
1998-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First principle investigation of Tunnel FET based on nanoribbons from topological two-dimensional material
我们探索了拓扑二维锡烯纳米带作为隧道场效应晶体管的沟道材料。这种新的技术选择提供了建立纯一维（1D）通道器件（由1D原子链组成）的可能性，这是由于与纳米晶体边缘相对应的局域态。该调查是基于第一原理计算和多尺度传输模拟，以评估设备的性能对行业的要求和他们的鲁棒性方面的技术问题，如线边缘粗糙度，不利于纳米带。我们将证明边缘状态对于非理想性的存在是鲁棒的（例如，边缘的原子空位），并且1D沟道TFTs表现出有趣的数字应用潜力和优化空间，以便将Ion/Ioff提高到ITRS所需的水平，同时为在最终缩放极限下探索新器件概念开辟了道路。
2018-04-10 cond-mat.mes-hall
Room Temperature Optically and Magnetically Active Edges in Phosphorene Nanoribbons
本文报道磷烯纳米带在室温下同时表现出源于边缘的宏观磁性和半导体性质，并发现光激发能量快速汇聚到与磁性边缘局域暗激子态耦合的声子模式，为室温自旋电子学和量子电子学应用奠定基础。
2025-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large room-temperature magnetoresistance in lateral organic spin valves fabricated by in-situ shadow evaporation
我们报告的成功制造的横向有机自旋阀的通道长度在子$100\,nm$制度。制造工艺基于在超高真空条件下的原位阴影蒸发，因此在铁磁金属电极和有机半导体之间产生清洁且无氧的界面。自旋阀器件由镍和钴-铁电极以及高迁移率\emph{n}型有机半导体$N,N'$ -双（七氟丁基）- $3,4:9,10$ -二萘嵌苯二酰亚胺组成。我们的研究包括横向自旋阀器件的制造工艺和材料的适用性以及室温下的磁输运测量的基础研究。最好的器件表现出高达$50\,%$的磁阻，这是迄今为止报道的室温下的最大值。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature self-assembly of cation-free guanine quartet network nucleated from Mo-induced defect on decorated Au(111) with graphene nanoribbons
鸟嘌呤四链体是由多个鸟嘌呤四联体（GQs）堆叠而成的一类重要的新型分子靶点，其应用范围从纳米电子器件到抗癌药物。金属阳离子引入GQ结构中形成稳定的G-四链体，而其他通道尚未报道。本文报道了Au（111）表面上广泛的无金属GQ网络的室温分子自组装。在Au（111）表面注入钼原子所引起的表面缺陷被用来成核和稳定无阳离子的GQ网络。此外，用7-扶手椅型石墨烯纳米带（7-AGNR）修饰的Au（111）表面通过在空间上和化学上固化从Au台阶边缘成核的无序相而导致更广泛的GQ网络。扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）和密度泛函理论（DFT）计算证实了GQ网络的形成，并解开了成核和生长机制。这种方法刺激无阳离子的G-四重网络的形成在RT和可以导致稳定的新出现的分子自组装。
2021-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Negative Differential Resistance and Steep Switching in Chevron Graphene Nanoribbon Field Effect Transistors
基于非平衡格林函数理论的弹道量子输运计算表明，由人字形石墨烯纳米带（CGNR）制成的场效应晶体管器件在室温下可以表现出峰谷比超过4800的负微分电阻，以及6 mV/decade的陡斜率开关，子阈值摆幅超过五个数量级，导通电流为88 $μ$ A/$μ$ m.这是通过这些带的超晶格状结构实现的，这些带具有大的周期性单位晶胞，其具有不同有效带隙的区域，导致导带边缘上方的态密度中的能带和带隙。在我们提出的设备中使用的CGNR带先前已经制造了自下而上的化学合成技术，并可以被纳入一个实验上可实现的结构。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effects in silicene nanoribbons
用{ \it ab-initio}方法研究了锯齿形边缘硅烯纳米带的输运系数和热电系数（包括自旋热电势）。这种纳米带的局部自旋密度揭示了边缘磁性。像在石墨烯中一样，人们发现反铁磁和铁磁有序，其中一边的自旋极化分别与另一边的自旋极化反平行或平行。热电性能，特别是塞贝克系数，显着地依赖于电子能带结构，并增强费米能级时，在能隙。然而，这些热电性能显着降低时，声子贡献的热导包括在内。这种声子贡献已通过两种不同的方法进行了数值计算。从反铁磁态到铁磁态的转变导致大的磁阻和相当大的磁热电势。反平行配置的热电参数，当自旋极化在纳米晶体的左部分是相反的，在右部分，也进行了分析。
2013-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature two terminal tunnel magnetoresistance in lateral graphene transistor
我们研究了纯自旋和自旋极化电流的行为，测量与四探针非本地和两个探针本地配置到室温和外部栅极电压下的横向石墨烯晶体管，使用标准的大规模微制造工艺生产。直接和通过Hanle效应测量的沟道中原始石墨烯的高自旋扩散长度，以及器件架构中存在的电极电阻面积之间的关系的调整，使我们能够在室温下观察局部隧道磁阻，这是这种类型器件的新发现。结果还表明，虽然纯自旋电流对温度变化不太敏感，但由于Rashba效应和费米能级位移引起的载流子迁移率变化的结合，通过外部电压进行的自旋极化电流切换更有效
2021-11-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Effects of random vacancies on the spin-dependent thermoelectric properties of silicene nanoribbon
Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·圣玛丽亚技术大学）；Universidad de Antofagasta（安托法加斯塔大学）
本研究通过引入随机空位，提升了硅烯纳米带的热电效率，突破了经典热电定律限制，为高效热电和自旋热电器件开发提供了新思路。
2026-01-12 cond-mat.mes-hall
Efficient Electrical Detection of Mid-Infrared Graphene Plasmons at Room Temperature
石墨烯等离子体激元的光激发和随后的衰减可以产生电荷载流子温度的显著增加。一种将这种温度升高转换为室温下可测量电信号的有效方法可以实现重要的中红外应用，例如无处不在的移动设备中的热传感和成像。然而，尽管这一目标可能很有吸引力，但由于石墨烯中载流子输运的热电系数适中且温度依赖性较弱，因此仍未实现。在这里，我们展示了由准一维纳米带互连的等离子共振器阵列组成的中红外石墨烯探测器。与纳米带中的无序相关联的局部势垒产生载流子传输的显著温度依赖性，从而使得能够在附近的石墨烯谐振器中对等离子体衰变进行电检测。我们进一步实现了一个5*5微米2的亚波长足迹在12.2微米，外部响应度为16 mA/W，在室温下的1.3 nW/Hz 1/2的低噪声等效功率，和工作频率可能超过千兆赫兹的设备。重要的是，我们的设备是使用大规模石墨烯制造的，具有简单的两端几何结构，代表了实现片上石墨烯中红外探测器阵列的重要一步。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall
Exceptional ballistic transport in epitaxial graphene nanoribbons
在过去的十年里，石墨烯电子学推动了石墨烯科学的发展。主要目标是开发具有足够大的带隙的高迁移率半导体石墨烯以用于高性能应用。石墨烯带被认为是具有这些特性的半导体，然而，生产具有有用的带隙和高迁移率的带的努力取得了有限的成功。我们在这里表明，高质量的外延石墨烯纳米带40纳米宽，退火的边缘，侧壁SiC上生长的不是半导体，但单通道室温弹道导体的长度高达至少16微米。已经观察到对应于低于1欧姆的薄层电阻的超过一百万的迁移率，从而超过二维石墨烯3个数量级，并且超过完美石墨烯的理论预测10倍以上。石墨烯带表现为电子波导或量子点。我们发现，在这些带中的运输是由两个组件的基态横向波导模式，一个是弹道和温度无关，和第二热激活组件，似乎是弹道在室温下和绝缘在低温下。在室温下，两种组分的电阻随着长度的增加而突然增加，一种在160 nm的长度处，另一种在16微米处。这些性质似乎与电荷中性带中的最低能量量子态有关。由于外延石墨烯纳米带易于以数千计生产，因此它们的室温弹道输运性质也可用于先进的纳米电子学中。
2013-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Organic magnetoresistance from deep traps
我们预测，单占据载流子陷阱，产生的电应力或辐射在有机半导体，可以导致自旋封锁和大的室温磁电阻称为有机磁电阻。封锁发生，因为许多单占据陷阱只能成为双占据自旋单态配置。在运输过程中的自旋混合的磁场效应显着修改这种封锁的效果，并产生magnetoresists.We计算这些陷阱的有机磁电阻的定量效果从渗流理论，并发现一个戏剧性的非线性依赖的饱和磁电阻陷阱密度，导致值$\sim$ 20%，在理论的有效性范围内。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance in Disordered Graphene: The Role of Pseudospin and Dimensionality Effects Unraveled
我们报告了一个理论低场磁输运研究揭示了赝自旋在弱无序石墨烯基材料的现实模型的影响。使用一个有效的久保计算方法，并模拟氧化物中捕获的电荷的影响，不同的磁导指纹的数值获得的系统尺寸大至0.3平方微米，含有数千万个碳原子。在二维石墨烯中，发现强谷混合不可挽回地产生正的磁导（弱局部化），而从正到负的磁导（弱反局部化）的交叉是通过将无序强度降低到弹道极限来获得的。与此形成鲜明对比的是，横向尺寸为10 nm的石墨烯纳米带没有表现出弱反局域化的迹象，即使是非常小的无序强度。我们的研究结果合理的出现一个复杂的相图的磁导指纹，脱落的微观起源的赝自旋效应的一些新的光。
2011-01-25 cond-mat.mes-hall
Graphene Nanoribbon Field-Effect Transistors on Wafer-Scale Epitaxial Graphene on SiC substrates
我们报告了在大面积外延石墨烯上实现的~10 nm宽的顶栅石墨烯纳米晶体管场效应晶体管（GNRFFET），其具有~0.14 eV的带隙开口。与先前观察到的GNRs的无序输运和严重的边缘粗糙度效应相反，这里给出的实验结果清楚地表明，在精心制作的GNRFEFET中的输运机制在室温下是常规的带输运，在低温下是带间隧穿。整个空间的温度，尺寸和几何形状依赖的传输特性和静电的GNRFESTs的解释由传统的电子发射和隧穿电流模型。我们结合实验和建模工作证明，精心制作的窄GNRs的行为作为传统的半导体，仍然是电子开关器件的潜在候选人。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall
Strain-tuning of edge magnetism in zigzag graphene nanoribbons
利用量子Monte-Carlo方法研究了锯齿型石墨烯纳米带边缘磁性的应变调谐。我们密集的数值计算结果表明，一个相对较弱的库仑相互作用可以诱导一个铁磁的行为与适当的应变，和边缘的磁性可以大大增强沿锯齿形边缘的应变增加，这提供了另一种方式来控制石墨烯磁性，即使在室温下。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Prospect for room temperature tunneling anisotropic magnetoresistance effect: density of states anisotropies in CoPt systems
隧穿各向异性磁电阻（TAMR）效应是最近在（Ga，Mn）As铁磁半导体中发现的一种由自旋轨道耦合引起的效应，反映了铁磁层中隧穿态密度与磁矩取向的关系。基于从头算相对论计算的各向异性的状态密度，我们预测了相当大的TAMR效应在室温金属铁磁体。这为具有更简单几何形状的新自旋电子器件开辟了前景，因为这些器件不需要在隧道结的任一侧上的反铁磁耦合接触。我们专注于几个模型系统，从简单的hcp-Co到更复杂的铁磁结构，增强自旋轨道耦合，即散装和薄膜L1 $_0$ -CoPt有序合金和单原子Co链在Pt表面台阶边缘。通过将这些体系中磁晶各向异性的从头计算结果与实验数据进行定量比较，证实了预测的态密度各向异性的可靠性。
2006-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiterminal single-molecule--graphene-nanoribbon thermoelectric devices with gate-voltage tunable figure of merit ZT
我们研究热电装置，其中一个单一的18-轮烯分子连接到金属锯齿形石墨烯纳米带（ZGNR）通过高度透明的接触，允许从ZGNR的渐逝波函数注入到分子环。它们的重叠在电子传输中产生峰值，而ZGNRs另外抑制了对热电势的空穴贡献。因此，优化的热功率，连同通过ZGNR-分子-ZGNR结构的声子输运的抑制，在室温下产生热电优值系数ZT ~ 0.5，并且在液氮温度以下产生0.5 < ZT < 2.5。使用非平衡格林函数形式主义结合密度泛函理论，最近扩展到多终端设备，我们展示了如何传输谐振也可以操纵施加到第三ZGNR电极的电压，作为顶栅覆盖分子环，调整ZT的值。
2011-03-02 cond-mat.mes-hall
Giant gate-controlled room temperature odd-parity magnetoresistance in magnetized bilayer graphene
本研究在双层石墨烯与Cr₂Te₂Ge₆异质结构中发现了巨室温奇宇称磁电阻，可通过静电门控调控，源于贝里曲率与轨道磁矩耦合，为探测时间反演对称性破缺提供了新探针。
2024-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modulating the electronic properties of graphdiyne nanoribbons
通过从头计算，提出Au、Cu、Fe、Ni和Pt吸附原子对石墨二炔纳米带（GDNRs）电子性质的调控作用。在室温下，宽为1~4 nm的GDNR是稳定的，即使在900 K下，Au、Cu、Fe、Ni和Pt等吸附原子从GDNR中逃逸的热速率也小于0.003原子/小时。根据计算，Au和Cu修饰的GDNRs是金属的，其载流子浓度在室温下接近石墨烯的载流子浓度，而Fe、Ni和Pt修饰的GDNRs是n型半导体，其杂质态低于费米能。在GDNR一侧掺杂Au、Cu或Fe原子构成的异质结可作为金属-半导体整流器，在1.0V时整流比分别为2.8、1.5或2.5。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
