Time-resolved measurement of the tunnel magneto-Seebeck effect in a single magnetic tunnel junction
最近，一些研究小组报道了磁隧道结中自旋相关的热电效应。在本文中，我们提出了一个时间分辨测量的热电压和热流的一个单一的微米到纳米尺度的隧道结的设置。电调制二极管激光器用于在隧道结层堆叠上产生温度梯度。这种激光调制技术能够记录时间依赖性的热电压信号，其时间分辨率仅受热电压的时间分辨率的限制。到目前为止，时间依赖的热电压无法解释。现在，通过本文中的设置，可以在μs时间范围内区分不同的塞贝克电压对整个测量电压信号的贡献。开发了一个模型电路，解释了不同样品类型的电压贡献。此外，它将被示出，从磁隧道结产生的电压信号只能被观察到当激光点直接集中在顶部的磁隧道结，这允许横向分离的效果。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling magneto thermo power in magnetic tunnel junction nanopillars
研究了CoFeB/MgO/CoFeB磁性隧道结纳米柱的隧穿磁热功率（TMTP）。通过微图案化的电加热器线产生跨结的热梯度。测量在纳米柱的顶部和底部接触之间的高达几十个\muV的热功率电压，其与所施加的加热功率并且因此与所施加的温度梯度成线性比例。热功率信号变化高达10 \muV后，两个CoFeB层的相对磁配置从平行到反平行的反转。该信号变化对应于100 \muV /K量级的大的自旋相关塞贝克系数和高达90%的隧道结的大的TMTP变化。
2011-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental realization of single electron tunneling diode based on vertical graphene two-barrier junction
通常，石墨烯在其水平方向上用于设计新概念器件。在这里，我们报告了一个单电子隧穿二极管的基础上量子隧穿通过垂直石墨烯双势垒结。通过将扫描隧道显微镜（STM）尖端定位在沉积在石墨表面上的石墨烯纳米颗粒上方来形成结。由于双势垒结的不对称性，电子可以从针尖单向转移到石墨烯纳米管，但不能从石墨烯单向转移到针尖。这一结果为在垂直方向上设计新型石墨烯晶体管提供了有趣的机会。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic tunneling magnetoresistance and tunneling anisotropic magnetoresistance: spin-orbit coupling in magnetic tunnel junctions
研究了自旋轨道相互作用对铁磁/半导体/正常金属隧道结隧穿磁电阻的影响。隧道各向异性磁电阻（TAMR）的解析表达式内推导出的近似中的磁电阻的磁化方向上的依赖性的铁磁体起源于Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合出现在结界面和隧道区之间的干扰。我们还研究了铁磁/半导体/铁磁隧道结的输运性质，表明在这种结构中，自旋轨道相互作用不仅导致TAMR效应，而且导致常规隧道磁电阻（TMR）的各向异性。由此产生的各向异性隧穿磁电阻（ATMR）依赖于铁磁体中的绝对磁化方向。在所提出的模型中，取决于铁磁体的磁化方向，Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用在铁磁体/超导导体界面处产生透射和反射自旋速率之间的差异，这导致费米表面处的各向异性局域态密度以及TAMR和ATMR效应。本文给出了Fe/GaAs/Fe隧道结的模型计算。此外，基于相当普遍的对称性考虑，我们推导出的形式的磁阻依赖于在铁磁体的磁化的绝对取向。
2008-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin torque, tunnel-current spin polarization and magnetoresistance in MgO magnetic tunnel junctions
我们研究了具有超薄MgO隧道势垒层的磁性隧道结（MTJ）的自旋转移矩（ST）响应，以研究有限偏压下自旋转移矩与隧道磁阻（TMR）之间的关系。我们发现，施加在自由层上的每单位电流的自旋扭矩减少了不到10%的偏置范围内的TMR减少超过40%。我们研究了这一结果对各种自旋极化隧穿模型的影响，发现它与磁态相关的有效隧穿衰减长度是一致的。
2005-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling magneto thermocurrent in CoFeB/MgO/CoFeB based magnetic tunnel junctions
研究了CoFeB/MgO/CoFeB磁性隧道结（MTJ）的隧穿磁热电势和隧穿磁热流。该设备显示出一个明确的热电性能的变化后，从平行到反平行取向的CoFeB层的磁化反转。当从并联切换到反并联时，热功率增加高达55%，而热电流下降45%。这些观察结果可以很好地解释的Onsager关系，考虑到隧道磁电阻的MTJ。这些发现对比以往的研究AlO为基础的MTJ系统，揭示隧穿磁热功率，但没有隧穿磁热电流。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory dependence of tunneling magnetoresistance on barrier thickness in magnetic tunnel junctions
本文理论上研究了磁性隧道结中隧道磁电阻对势垒厚度的依赖关系，推导并验证了解析公式，发现TMR随势垒厚度的振荡源于类似经典双缝光学干涉的效应而非量子限制。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous bias dependence of tunnel magnetoresistance in a magnetic tunnel junction
我们制备了一种基于半金属锰氧化物的自旋极化隧穿器件，并以$Ba_{2}LaNbO_{6}$为绝缘势垒。首次在单绝缘势垒对称电极隧道结中观察到了隧道磁电阻（TMR）的反常偏置依赖性。TMR的偏压依赖性显示了一个非常尖锐的零偏压异常，这可以被认为是半金属费米能级附近的态密度剧烈变化的证明。这为在半金属-绝缘体界面存在少数自旋隧穿态提供了有力的证据。
2005-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Transfer Effects in Nanoscale Magnetic Tunnel Junctions
我们报告测量的磁性开关和稳态磁旋进驱动的自旋极化电流在纳米磁性隧道结低电阻，< 5欧姆微米平方，障碍。磁开关所需的电流密度与全金属自旋阀器件的值相似。在隧道结中，自旋转移驱动的开关可以发生在足够高的电压，以淬灭隧道磁阻，表明电流保持自旋极化在这些电压。
2004-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inversion of magnetoresistance in magnetic tunnel junctions : effect of pinhole nanocontacts
在很宽的温度范围内，在具有针孔纳米接触的磁性隧道结中观察到了逆磁电阻。隧道磁电阻在较高的偏压和温度下发生符号变化。这种现象归因于通过针孔接触的自旋守恒弹道输运与穿过绝缘间隔层的自旋极化隧穿之间的竞争，其中针孔接触的透射概率接近于1。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory tunneling magnetoresistance in magnetic tunnel junctions with inserted nonmagnetic layer
从理论上研究了在隧道势垒层和铁磁层之间插入一个磁性阻挡层的磁性隧道结的振荡隧穿磁电阻（TMR）随隔离层厚度的变化。用费米能级上单个界面的透射和反射振幅以及极值波矢来表示TMR的解析形式。在推导过程中考虑了具有多个能带的电子结构，所提出的解析表达式可直接应用于实际结。基于我们的模型，TMR依赖于间隔层厚度的特点进行了讨论，包括振荡周期的选择规则。数值计算进行了几种情况下，我们表明，我们的模型是在很好的协议与精确的结果。
2012-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Parallel-leaky capacitance equivalent circuit model for MgO magnetic tunnel junctions
已经观察到MgO基磁性隧道结（MTJ）的电容与磁场有关。我们提出了一个等效电路的MTJ与并联泄漏电容（Cl）的几何和界面电容的串联组合。不同的隧道磁阻值的结的分析表明，较高的Cl低TMR结。使用Cole-Cole图，MTJ的电容性质得以体现。用Maxwell-Wagner电容模型进行拟合，验证了MTJ的RC并联网络模型，提取的场相关参数与实验值相符。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical investigation of direct and phonon-assisted tunneling currents in InAlGaAs-InGaAs bulk and quantum well interband tunnel junctions for multi-junction solar cells
直接和声子辅助的隧道电流在InAlGaAs-InGaAs体和双量子阱带间隧道异质结严格模拟使用非平衡格林函数形式主义的相干和耗散量子输运结合一个简单的两个带紧束缚模型的电子结构。一个现实的能带轮廓和相关的内置静电场通过自洽耦合的传输形式主义泊松方程。该模型再现实验观察到的器件的电流-电压特性的功能，如出现在负微分电阻制度由于发射极状态的量化的结构。局域态密度图和电流谱揭示了准束缚态、电场和电子-声子散射对带间隧道电流的影响。以这种方式，在负微分电阻机制中通过双量子阱结构的电流中出现的谐振可以与耦合量子阱中的子带的对准有关。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence for defect-mediated tunneling in hexagonal boron nitride-based junctions
我们研究了金属-绝缘体-金属结中的隧穿效应，这些结采用了几个原子层的六方氮化硼（hBN）作为绝缘势垒。虽然低偏压隧道电阻随势垒厚度几乎呈指数增加，但在电流-电压曲线中可以看到细微的特征，表明hBN绝缘体中存在的本征缺陷对隧道传输的显著影响。特别是，观察到单电子充电事件，这在直接隧穿基本上较低的较厚势垒器件中更明显。此外，我们发现，退火的设备修改的缺陷状态，因此隧道签名。
2015-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling anisotropic magnetoresistance and spin-orbit coupling in Fe/GaAs/Au tunnel junctions
本文报道了在外延金属半导体系统Fe/GaAs/Au中观察到的隧穿各向异性磁电阻效应。所观察到的电阻的两重各向异性可以通过反转偏置电压来切换，这表明该效应源于界面处的自旋-轨道耦合的干涉。相应的模型计算再现实验结果非常好。
2006-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shot Noise in Magnetic Tunnel Junctions: Evidence for Sequential Tunneling
我们报道了在单个磁性隧道结中亚泊松散粒噪声的实验观察，表明了隧道势垒内杂质水平隧穿的重要性。对于弱零偏置异常的电导结，法诺因子（归一化散粒噪声）取决于被增强的铁磁电极的反平行排列的磁配置。我们提出了一个模型的顺序隧穿通过顺磁和顺磁杂质水平内的隧道势垒定性解释的意见。
2007-01-16 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Magnetoresistance of Helimagnet Tunnel Junctions
我们从理论上研究了正常金属/螺旋多铁性/铁磁异质结中的角向和自旋相关输运。我们发现了隧道各向异性磁电阻（TAMR）效应，由于在隧道结中的螺旋磁秩序和有效的自旋轨道耦合诱导的拓扑结构的本地化磁矩的多铁性间隔。由于磁电耦合，预测的TAMR效应可由外部电场有效地控制。
2010-02-01 cond-mat.mes-hall
Statistics of electron tunneling in normal tunnel junctions
考虑电路（环境）效应，用解析和数值方法研究了正常隧道结中电子隧穿的统计特性。对于任意时间的观测，已经发现了完整的计数统计，以及电压和相位的完整统计。理论分析是基于经典的主方程，而数值模拟采用标准的蒙特卡罗方法。
2006-04-20 cond-mat.mes-hall
Spin torque from tunneling through impurities in a magnetic tunnel junction
我们计算了磁性隧道结中杂质的连续隧穿对自旋转移力矩的贡献。对于具有弱极化铁磁接触的结，发现转矩在由铁磁接触的磁化所跨越的平面中并且与$\sin θ$成比例，其中$θ$是磁矩之间的角度。如果极化较大，则扭矩获得显著的面外分量和对$θ$的不同依赖性。
2009-07-31 cond-mat.mes-hall
Charge Tunneling Rates in Ultrasmall Junctions
1.导言2.环境描述3。单隧道结的电子隧穿速率4.电磁环境的例子5.约瑟夫森结中的隧穿率6.双结单电子晶体管7.微观基础
2005-08-30 cond-mat.mes-hall
Magnetic tunnel junctions based on ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 tunnel barriers
在两个铁磁电极之间的铁电隧道势垒（多铁性隧道结，MFTJ）是未来微电子器件中最有前途的概念之一。与此同时，哈夫尼亚基铁电体显示出器件小型化到纳米级的巨大潜力。在这里，我们利用铁电Hf0.5Zr0.5O2（HZO）的厚度只有2 nm，外延生长在La0.7Sr0.3MnO3（LSMO）铁磁电极，作为一个大的带隙绝缘势垒集成在MFTJ与钴顶部电极。如先前对于具有类似电极的其他MFTJ所报道的，隧穿磁阻（TMR）可以被调谐，并且其符号甚至可以通过跨结的偏置电压而反转。我们展示了四个非易失性电阻状态所产生的磁场和电场开关在这个系统中具有很高的再现性。
2019-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Observation of fluctuation-induced tunneling conduction in micrometer-sized tunnel junctions
采用电子束光刻技术制备了微米级Al/AlO $_{x}$ /Y隧道结。薄（$\approx$ 1.5- 2 nm厚）绝缘AlO $_{x}$层通过O $_{2}$辉光放电生长在Al基极的顶部。在1.5 ~ 300 K的宽温度范围内测量了零偏压电导$G(T)$和结的电流-电压特性。除了在低- $G$结中观察到的直接隧穿传导机制之外，高- $G$结还揭示了一种独特的电荷传输过程，该过程通过短纳米收缩表现出热波动诱导的隧穿传导（FITC）。我们归因于实验实现的FITC机制起源于“热点”（不完整的针孔）的形成在AlO $_{x}$层由于大的结势垒界面粗糙度。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall
Spin transfer torques in magnetic tunnel junctions
本章对磁性隧道结中的自旋转移矩进行了综述。在第一部分中，我们提出了一个概述的实验和理论研究，解决在磁性隧道结电流感生磁化激发。最显着的结果，并讨论了主要的可观察到的特性。最后对铁磁体中的自旋转移机制进行了描述。在第二部分中，发展了非晶势垒磁性隧道结中自旋输运的量子描述。自旋相关的反射，以及电子入射和自旋过滤的障碍的作用进行了说明。我们表明，这些机制引起的特定性质的自旋转移隧道结中，非常不同的金属自旋阀的情况下。在第三部分中，我们导出了磁性隧道结中自旋转移的理论观测特征，并讨论了这些结果的有效性，并与最近的实验结果进行了比较。为了结束本章，我们研究了半金属隧道结中的自旋转移机制，期望模仿MgO基磁性隧道结。
2008-02-26 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
Spin-orbit induced anisotropy in the tunneling magnetoresistance of magnetic tunnel junctions
研究了自旋轨道相互作用对磁性隧道结隧穿磁电阻的影响。建立了一个模型，在该模型中，实验观察到的各向异性隧穿磁电阻（TAMR）的二重对称性源于Dresselhaus和Bychkov-Rashba自旋轨道耦合之间的干涉.偏压引起的Bychkov-Rashba自旋轨道耦合强度的变化可以导致TAMR的反转。理论计算与在外延Fe/GaAs/Au隧道结中观察到的TAMR符合得很好。
2007-05-20 cond-mat.mes-hall
Diffusive model of current-in-plane-tunneling in double magnetic tunnel junctions
本文提出了一个描述双势垒磁性隧道结中扩散区电流面内隧穿输运的模型。我们的研究表明，具体的功能出现在双路口，介绍了两个典型的长度尺度。该模型可用于测量双势垒磁性隧道结的未图案化堆叠中的两个势垒的磁阻和电阻面积积。
2012-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Tunneling current spectroscopy of a nanostructure junction involving multiple energy levels
采用多能级Anderson模型模拟了具有任意数量单粒子能级的纳米结构隧道结系统。利用非平衡格林函数方法，对隧道电流进行了理论研究。得到了谱函数的闭合形式，并利用它分析了双势垒结中量子点或分子的复杂隧穿电流谱。我们还发现，当考虑到与相邻量子点的库仑相互作用时，在量子点隧道结中可以观察到负微分电导。
2007-02-05 cond-mat.mes-hall
Quantum Tunneling of the Magnetic Moment in the S/F/S Josephson ${\bm φ}_{\bf 0}$-Junction
我们表明，S/F/S约瑟夫森$φ_0$结允许检测宏观量子隧穿和量子振荡的磁矩通过测量交流电压在结。得到了与超导序参量相互作用重正化的隧道劈裂的精确表达式。它表明，磁隧穿可能成为冻结在一个足够大的$φ_0$。计算了有限欧姆电阻引起的磁矩量子振荡的品质因数。结果表明，在$φ_0$ -结中的磁隧穿率可以由超导电流控制，而不需要磁场。
2016-01-05 cond-mat.mes-hall
A CMOS Compatible Aluminum Scandium Nitride-based Ferroelectric Tunnel Junction Memristor
我们报道了一种与互补金属氧化物半导体（CMOS）技术兼容的铁电隧道结忆阻器，它直接生长在硅衬底上，使用掺钪的氮化铝作为铁电层。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic field-enhanced spin filtering in rare-earth mononitride tunnel junctions
自旋过滤隧道结基于通过铁磁绝缘体的能带结构的交换分裂控制的上下自旋电子的选择性隧穿。因此，可以通过调节隧道势垒的交换强度来调谐自旋过滤器效率。我们已经观察到，磁场和偏置电压（电流）可以用来调节交换强度，从而自旋过滤器的效率与铁磁DyN和GdN隧道势垒隧道结。在具有DyN势垒的隧道结中，我们在11 K下获得了由于小的交换分裂（$ E_{ex}$）$\approx$ 5.6 meV的势垒高度（$Φ_0$）$\approx$ 60 meV的隧穿电子的$\sim$ 37 $\%$自旋极化。巨大的自旋过滤效率$\sim$ 97 $\%$被发现与GdN势垒的隧道结由于较大的$E_{ex}$ $\approx$ 47 meV。在存在施加的磁场的情况下，由于磁场依赖的交换分裂$ E_{ex}(H)$，势垒高度可以进一步分裂。在有磁场的情况下，DyN隧道结的自旋过滤效率可提高到$\sim$ 87 $\%$.这些隧道结的电和磁场调谐自旋过滤器效率为这些具有附加功能的器件的实际应用提供了机会。
2015-07-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Phase Transitions in Dissipative Tunnel Junctions
研究了耗散隧道结的Ueda-Guinea模型。该模型考虑了与单电子隧穿相关的终态效应。量子相变出现，标志着绝缘（库仑阻塞）和导电相之间的边界。该系统进行了分析，大N技术，自洽谐波近似，和蒙特卡罗方法。
2003-01-21 cond-mat.mes-hall
Tunneling Magneto-Thermopower in Magnetic Tunnel Junctions
对磁性隧道结的热致自旋输运进行了理论研究。分析了隧道磁电阻的Slonczewski模型（及其极限情形Julliere模型）的热模拟，得到了结热电势和隧道磁热电势（TMT）的解析表达式。的分析模型进行了测试数值的特殊情况下的Al $_2$ O $_3$为基础的MTJ，我们分析的热电势和TMT的相对磁化方向的依赖关系，以及对势垒的高度和厚度。我们发现，在一定的势垒高度TMT消失，分离的区域的积极和消极的TMT。作为它的电学原型，这个热自旋输运模型应该作为一个唯象的基准分析实验和第一性原理计算的热功率在磁性隧道结。该解析表达式可作为利用结铁磁体的{ \it ab initio}能带结构数据对结的磁热电势的初步估计。
2013-10-29 cond-mat.mes-hall
Pinhole and tunneling conduction channels superimposed in magnetic tunnel junction: results and inferences
在氧化锰基隧穿器件中，研究了弹道沟道对磁隧道结隧穿导电沟道的影响。在具有针孔纳米接触的磁性隧道结中，在很宽的温度范围内观察到磁阻反转。隧道磁电阻在较高的偏压和温度下发生符号变化。这一现象归因于平行导电通道的形成，该平行导电通道由穿过针孔接触的自旋守恒弹道输运和穿过绝缘间隔层的自旋极化隧穿组成，其中针孔接触的透射概率接近于1，而绝缘间隔层的透射率较弱。这些结果似乎解决了关于铁磁纳米接触中的弹道磁阻的争议，并确立了弹道磁阻确实存在，即使先前的结果归因于磁致伸缩和静磁力相关的伪影。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall
Tunnel junction as a noise probe
本文从理论上研究了噪声对隧道结$IV$曲线低偏压部分的影响。分析了高阻环境中附加结的散粒噪声对库仑阻塞约瑟夫森结的影响。散粒噪声的奇矩不对称性导致约瑟夫森结的$IV$曲线不对称。在通过噪声结的高电流下，$IV$曲线对电子计数统计非常敏感。该理论是广义的另一种类型的噪声（相位噪声的单色交流输入），在一个正常的库仑阻塞隧道结。分析了散粒噪声对超导约瑟夫森结在低阻抗环境中的$IV$曲线的影响。从这个效应中，可以获得关于电子隧穿导致散粒噪声的结所需的时间的信息。总之，分析表明，隧道结的$IV$曲线的低偏压部分可以是各种类型的噪声的敏感探针。
2005-09-12 cond-mat.mes-hall
Comment on "Influence of image forces on the electron transport in ferroelectric tunnel junctions"
Udalov和Beloborodov在最近的论文[Phys. Rev. B 95，134106（2017）; Phys. Rev. B 96，125425（2017）]中报告了图像力对铁电隧道结电导的强烈影响。特别是，作者指出，有增强的电阻效应，由于在对称隧道结在非零偏置的极化滞后。这一猜想似乎是一个突破-常识是相当大的影响，线性过电压偏置，只发生在非对称结。我们发现，图像力对铁电隧道结电导的影响是高度高估，由于忽略了特征铁电弛豫和电子隧穿时间之间的差异。我们认为，显着增强的电阻效应，从图像的力量，由于极化滞后在对称隧道结在非零偏压可能只会观察到通过势垒的慢电子隧穿。这同样适用于具有铁电势垒的磁性隧道结，也由Udalov等人考虑：对于典型的电子隧穿时间，由于图像力，磁电效应没有显著增加。Udalov和Beloborodov完全错过了自20世纪50年代以来像力理论的发展，他们忘记了电子在凝聚态物质中的运动速度比原子快得多。我们强调，考虑电荷隧穿的动力学效应可以带来新的见解铁电隧道结的物理。
2018-09-10 cond-mat.mes-hall
Engineering tunnel junctions on ballistic semiconductor nanowires
纳米线器件的典型测量依赖于端到端测量来揭示介观现象，例如量子化电导或库仑阻塞。然而，创建纳米级隧道结允许人们直接测量其他属性，如态密度或电子能量分布函数。在本文中，我们演示了如何实现均匀的隧道结的InSb纳米线，其中低侵入保存纳米线中的弹道输运。隧道结的效用是通过使用超导隧道探针，揭示非平衡性质的InSb纳米线的开放量子点制度的测量证明。在InSb纳米线上制造高质量隧道结的方法适用于其他III-V族纳米线，并允许新的工具来表征局域态密度。
2019-04-30 cond-mat.mes-hall
Characterization of All-Chromium Tunnel Junctions and Single Electron Tunneling Devices Fabricated by Direct-Writing Multilayer Technique
本文报道了用不同的直写多层膜技术制备的Cr/CrO_x/Cr隧道结和SET晶体管的制备和性能分析。在所有情况下，CrOx隧道势垒都是在环境条件下在空气中形成的。从单结的实验，有效的势垒高度和厚度的值。对于Cr/CrO_x/Cr SET晶体管，我们使用扫描透射电子显微镜对Si_3N_4膜衬底进行电子束曝光，获得了17 x 60 nm ^2的最小结面积。我们讨论了晶体管样品的电性能以及它们的噪声行为。
1999-07-06 cond-mat.mes-hall
Band-pass superlattice magnetic tunnel junctions
自旋电子学领域的重大科学和技术进展是基于三层磁性隧道结器件，其主要依赖于单势垒隧穿的物理学。虽然技术上相关的设备已经原型化，但单势垒隧穿的物理特性对磁性隧道结器件的性能造成了最终的限制。在这里，我们提出了一个新的路线走向高性能的磁性隧道结，使电子模拟的光学现象，如抗反射和法布里-珀罗共振。我们提出的器件的功能抗反射使超晶格异质结构夹在固定和自由铁磁体的磁性隧道结结构。我们的预测是基于非平衡格林函数自旋输运形式主义耦合自洽的Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski方程。由于在带通超晶格磁性隧道结器件中的带通自旋过滤的物理性质，与传统的三层磁性隧道结器件相比，我们展示了隧道磁阻（TMR $\approx5\times10^4\%$）的超高提升和近92%的自旋转移矩切换偏置抑制。我们合理化即兴自旋转移扭矩开关通过分析Slonczewski自旋电流传输谱。这里提出的概念的证明可以导致下一代自旋电子器件设计收获超晶格异质结构的丰富物理和利用自旋电子光学现象的类似物。
2019-11-13 cond-mat.mes-hall
Primary tunnel junction thermometry
我们描述的概念和实验演示的基础上，一个单一的隧道结嵌入在四个阵列的结的四探针测量的主要测温。我们表明，在这种配置中，随机样本的具体和环境相关的错误可以避免。该方法将温度与玻耳兹曼常量直接联系起来，为今后温度的定义和正式温标的实现奠定了基础。
2008-08-01 cond-mat.mes-hall
Construction of van der Waals magnetic tunnel junction using ferromagnetic layered dichalcogenide
我们研究了铁磁层状二硫属化合物Fe0.25TaS2的微机械剥离和范德华（vdW）组装。在Fe 0.25TaS2的Fe插层平面处的vdW层间耦合允许薄片的剥离。通过干转移方法在解理晶体表面之间构建了vdW结。我们观察隧道磁阻在所得到的结下施加垂直于平面的外部磁场，证明通过VDW结的铁磁层状材料之间的自旋极化隧穿。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Quantum fluctuations of the current in a tunnel junction at optical frequencies
我们通过探测频率为$ν<eV/h$的光子，研究了偏置隧道结发射红外辐射的起源机制。为了解决该状态，偏置电压$V$超过1伏，并且隧道势垒的电势分布被驱动远离其平衡态。因此，结的$I(V)$特性是强非线性的。在光学频率下，通过结的输运不能简单地用直流电流来表示，并且电流波动不再由波动耗散关系来描述。考虑到能量和电压的依赖关系的隧道结的传输在Landauer-Büttiker散射的方法，我们实验证明，光子发射的结果从隧道势垒内的电流的波动。
2017-11-02 cond-mat.mes-hall
Combination of equilibrium and non-equilibrium carrier statistics into an atomistic quantum transport model for tunneling hetero-junctions
隧穿异质结（THJ）通常在靠近隧道结的区域产生限制态，这显著影响其输运性质。这种效应的精确数值模拟需要结合通过隧道结的非平衡相干量子输运，以及由诱导量子阱中的强散射引起的准平衡统计。在这项工作中，提出了一种新的原子模型，包括这两个影响：在THJ周围的区域和相干隧穿的强散射。新模型与氮化物THJ的实验测量结果相当吻合，为THJ基器件的性能预测和设计提供了一个有效的工程工具。
2017-02-04 cond-mat.mes-hall
Cooper pair tunneling in junctions of singlet quantum Hall states and superconductors
我们提出了一个霍尔条和超导铅的隧道结，观察到单重分数量子霍尔边缘态的库珀对隧穿。这些隧道结提供了一种自然的手段，提取的自旋极化和状态的填充因子的精确信息。其中一个装置的低能量区由一个新的量子纠缠不动点控制。
2004-12-23 cond-mat.mes-hall
Laterally proximized aluminum tunnel junctions
这封信介绍了一种新技术，使使用高品质的氧化铝隧道势垒与正常的金属电极在低温下制造的结的实验。利用反邻近效应，通过与正常金属电极的干净横向连接来降低铝点的超导电性。为了证明这种方法的有效性，完全正常状态的单电子晶体管（SET）和正常的金属-绝缘体-超导体（NIS）结应用接近铝结制造。的交界处的运输特性是类似的，从标准的理论模型，定期SET和NIS交界处。
2011-04-15 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
Carbon Nanotube Based Magnetic Tunnel Junctions
对碳纳米管磁性隧道结中的自旋相干量子输运进行了理论研究。自旋阀效应被发现的金属，扶手椅管，与磁导比范围高达20%。由于纳米管结的有限长度，传输由谐振传输主导。磁性隧道结被发现具有明显不同的传输行为取决于管的长度是否与3N+1规则相称，其中N是沿着纳米管长度的基本碳重复单元的数量。
2000-02-13 cond-mat.mes-hall
Superpoissonian shot noise in organic magnetic tunnel junctions
有机分子最近已经彻底改变了制造新的自旋电子器件的方法。尽管进行了大量的研究，但隧穿电子通过有机势垒的统计数据仍然不清楚。在这里，我们研究电导和散粒噪声在磁性隧道结与PTCDA障碍几纳米厚。对于结中的电子隧穿制度，与磁阻比在10和40\%之间，我们观察到superpoissonian散粒噪声。的Fano因子超过1.5-2倍的最大值报告的磁性隧道结与无机障碍，表明自旋相关的聚束隧穿。我们解释了我们的主要研究结果的模型，其中包括隧道通过两个级别（或多级）系统，起源于界面键的PTCDA分子。我们的研究结果表明，当电子隧穿有机势垒时，界面在控制散粒噪声中起着重要的作用。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall
Strain sensing with sub-micron sized Al-AlOx-Al tunnel junctions
我们展示了一种局部应变传感方法的纳米结构的基础上的金属铝隧道结与AlOx障碍。在薄氮化硅膜的顶部上制造结，该膜用附接到刚性悬臂的AFM尖端致动。响应于所施加的应变（应变计因子），观察到隧穿电阻的大的相对变化，高达值37。这有助于低至~10^{-7}的局部静态应变变化测量。
2009-06-23 cond-mat.mes-hall
Tunneling magnetoresistance of Fe/ZnSe (001) single- and double-barrier junctions as a function of interface structure
在这篇文章中，我们计算了自旋相关的弹道和相干输运通过外延Fe/ZnSe（001）简单和双磁隧道结与两种不同的界面终端：Zn终止和Se终止。的结的电子结构是由第二近邻{ \it spd}紧束缚哈密顿参数化为{ \it从头计算能带结构，而电导和隧道磁阻计算内Landauer的形式主义。计算是在零偏置电压下进行的，并且是能量的函数。我们显示和讨论的界面结构上的自旋相关的运输通过简单和双隧道结的影响。
2008-10-02 cond-mat.mes-hall
Spin current through a tunnel junction
我们推导了自旋电流通过隧道势垒的多体格林函数的表达式。自旋电流有两个贡献。一个可以与角动量转移的自旋极化电荷电流穿过结。如果在隧道结的两侧上存在由于自旋累积或铁磁有序而导致的磁矩，则存在与磁矩之间的交换耦合相关的第二贡献。
2004-11-22 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Thermopower and Seebeck Effects in Magnetic Tunnel Junctions
研究了由铁磁电极、锌半导体和正常金属组成的磁性隧道结的各向异性磁热功率（TAMT）和各向异性自旋塞贝克（TASS）效应。我们开发了一个理论模型，用于描述的依赖性的热致隧穿电流在MTJ上的铁磁层的磁化的面内取向。该模型考虑了这些系统中存在的特定Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用，这是我们在TAMT和TASS中发现的$C_{2v}$对称性的原因。
2013-09-13 cond-mat.mes-hall
Current Noise in Tunnel Junctions
我们研究了由电压源驱动的隧道结中的电流波动。经由提供结的电磁环境的阻抗将电压施加到隧穿元件。我们使用电路理论来关联的结的引线中流动的电流的波动与由环境阻抗和隧道电流的波动产生的电压波动。电流波动的频谱被发现由三个部分组成：一项所产生的环境约翰逊-奈奎斯特噪声，一项由于隧道电流的散粒噪声和第三项描述这两个噪声源之间的互相关。我们的唯象理论再现了以前的结果的基础上的动力学库仑阻塞的哈密顿模型，并提供了一个简单的理解的电流波动谱的电路理论和平均电流的属性。给出了通过谐振器驱动的隧道结的具体结果。
2016-07-13 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in Ferroelectric Tunnel Junctions
利用一个简单的量子力学模型，研究了具有铁磁电极和铁电势垒层的铁电隧道结中的隧穿各向异性磁电阻（TAMR）效应，这种自发极化引起Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合（SOC）.对于模型的实际参数，我们预测可通过实验测量的TAMR相当大。对于具有不同功函数的非对称FTJ，内建电场影响SOC参数，导致TAMR依赖于铁电极化方向。极化转换引起的SOC变化影响隧道电导，揭示了隧道电阻的新机制。这些结果证明了FTJ的新功能，可以通过实验探索并用于电子设备。
2019-05-31 cond-mat.mes-hall
Cooling of suspended nanostructures with tunnel junctions
我们已经调查了电子冷却悬浮纳米线与SINIS隧道结冷却器。悬浮的样品由通过四个窄（$\sim$ 200 nm）桥悬浮的独立式纳米线组成。我们比较了两种不同的冷却器设计用于冷却悬浮纳米线。我们证明，冷却的纳米线是可能的，一个适当的SINIS冷却器设计。
2009-01-20 cond-mat.mes-hall
