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
Resonant tunneling through a C60 molecular junction in liquid environment
我们目前的电子输运测量通过巯基化的C $_{60}$分子在液体环境中。使用每个分子的单个锚定基团将分子放置在机械可控的断裂连接内。当改变C $_{60}$修饰的结的电极间隔时,我们观察到电导迹线中的峰。如在两种不同溶剂中的测量所示,曲线的形状受到结的环境的强烈影响。在一个简单的共振隧穿模型的框架下,我们可以提取控制结的输运性质的电子隧穿率。
2005-07-12 cond-mat.mes-hall
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
Coulomb Blockade and Coherent Single-Cooper-Pair Tunneling in Single Josephson Junctions
我们测量了小电容单约瑟夫森结在低温(T < 0.04 K)下的电流-电压特性,其中单结与电磁环境之间的耦合强度由一维直流SQUID阵列控制。当SQUID阵列的零偏电阻远高于量子电阻h/e^2 = 26 kohm时,我们清楚地观察到库珀对隧穿的库仑阻塞,甚至出现了负微分电阻区。负微分电阻是单个约瑟夫森结中相干单库珀对隧穿的证据。
2001-05-28 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
Nonmonotonic inelastic tunneling spectra due to surface spin excitations in ferromagnetic junctions
本文讨论了铁磁结中伴随表面自旋激发(磁振子)的非弹性自旋翻转隧穿。非弹性隧穿电流是成比例的磁振子的状态,这是能量无关的表面波,因此,不能占所观察到的非弹性隧穿谱的偏压依赖性。本文指出,电子-磁振子相互作用的隧穿矩阵元可以引起隧穿谱的偏压依赖性。这些矩阵元素来自库仑交换相互作用,使用巡游电子模型的磁振子辅助隧道。非弹性隧穿谱的结果,基于非平衡格林函数计算,提出了平行和反平行磁化的铁磁导线。
2011-08-23 cond-mat.mes-hall
Inhibiting Klein tunneling in graphene p-n junction without an external magnetic field
我们通过第一性原理计算研究了吸附在石墨烯上的有机分子(F4 TCNQ)的密集岛。我们发现,在电子掺杂的情况下,岛自然地在石墨烯片中形成pn结。例如,每平方厘米约3 * 10^{13}个电子的掺杂水平导致静电势垒为800 meV的pn结。与石墨烯中的常规pn结不同,在由吸附的有机分子岛形成的结的情况下,我们预期即使没有施加外部磁场,克莱因隧穿也被抑制。在这里,克莱因隧穿被掺杂后自发发生在分子岛中的铁磁顺序抑制。我们估计石墨烯片中的磁势垒约为10 mT。
2016-02-19 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
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-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
Tunneling Conductance in Normal-Insulator-Superconductor junctions of Silicene
本文从理论上研究了薄势垒条件下硅烯正常绝缘体超导结的输运性质。类似于石墨烯,这种NIS结构中的隧穿电导表现出作为绝缘区域中的势垒的强度的函数的振荡行为。然而,与石墨烯不同的是,硅烯中的隧穿电导可以通过外部电场来控制,这是由于硅烯的屈曲结构。我们还证明了整个NIS结的隧穿电导的行为的变化,因为我们改变了正常硅烯区域的化学势。此外,在正常区的高掺杂水平下,隧穿电导随势垒强度变化的振荡周期随硅烯超导区掺杂的变化而从$π/2$变化到$π$.
2016-09-02 cond-mat.mes-hall
Control of Coulomb blockade in a mesoscopic Josephson junction using single electron tunneling
我们研究了一个介观约瑟夫森结(JJ)嵌入在一个由一个大的偏置电阻和一个正常的金属-超导隧道结(NIS)组成的环境中的电路。JJ的有效库仑阻塞可以由通过NIS结的隧穿电流控制,从而产生类似晶体管的特性。我们表明,使用相位相关理论和数值模拟,大量的电流增益与低电流噪声($i_{n}\lesssim 1$ fA/ $\sqrt{\text{Hz}}$)和噪声温度($\lesssim $ 0.1 K)可以实现。我们的数值模拟和实验结果之间取得了良好的协议。
2003-11-04 cond-mat.mes-hall
Sub-Poissonian shot noise in CoFeB/MgO/CoFeB-based magnetic tunneling junctions
我们测量了CoFeB/MgO/CoFeB基磁性隧道结中的散粒噪声,该结具有高的隧道磁电阻比(3 K时超过200%)。尽管反平行配置中的Fano因子接近于1,但在平行配置中观察到其通常为0.91 \pm 0.01。它表明,由于在低偏压制度的自旋相关的相干输运的相关性,在平行配置的电子隧穿的亚泊松过程。
2011-08-24 cond-mat.mes-hall
Oblique Klein tunneling in 8-Pmmn borophene p-n junctions
8- \textit{Pmmn}硼化物是一种新型的单分子膜,它具有各向异性和倾斜的无质量狄拉克费米子(Dirac fermions,Fermion)。平面\textit{p-n}结(PNJ)结构作为各种基于单层材料的新型器件的基本组成部分,越来越受到人们的关注。在这里,我们分析研究了各向异性和倾斜介质在8- \textit{Pmmn}硼化物PNJ上的输运性质。类似于石墨烯结上的各向同性透射,存在完美的透射,但其方向偏离由各向异性和倾斜引起的硼化物PNJ的法线方向,即,斜克莱因隧穿斜Klein隧穿不像正常Klein隧穿那样依赖于PNJ的\textit{N}和\textit{P}区域中的掺杂水平,而是依赖于结方向。此外,我们解析地推导出特殊的结方向之间的最大差异完美的传输方向和正常方向的PNJ和明确区分各自的贡献的各向异性和倾斜的斜克莱因隧道。鉴于实验技术的快速发展,我们预计在不久的将来可以观察到斜克莱因隧穿。
2018-06-26 cond-mat.mes-hall
Tunneling Conductance of The Graphene SNS Junction with a Single Localized Defect
利用Dirac-Bogoliubov-deGennes方程研究了石墨烯基超导体-正常(石墨烯)-超导体(SNS)结中的电子输运。我们考虑了在脏极限下,带重掺杂超导电极的未掺杂石墨烯带的隧穿电导特性。我们发现,Andreev束缚态的光谱的存在下,单一的局域缺陷的体积修改。最小隧穿电导保持不变,并且该结果不依赖于缺陷的实际位置。
2010-06-07 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
Ground-state cooling of a suspended nanowire through inelastic macroscopic quantum tunneling in a current-biased Josephson junction
我们证明了在两个超导体之间形成弱连接的悬浮纳米线可以被超导电流冷却到其运动的基态。预测的冷却机制有它的起源在磁场诱导的非弹性隧道的宏观超导相与结。此外,我们表明,在结的电压降是成比例的平均人口的振动模式在固定制度,一种现象,可用于探测冷却的水平。
2011-01-03 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
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
Renormalization of the Coulomb blockade gap due to extended tunneling in nanoscopic junctions
在这项工作中,我们讨论了有限程电子-电子相互作用和有限程隧道效应对超小型隧道结输运性质的综合影响。我们发现,库仑阻塞现象是深刻的影响之间的相互作用的几何形状和屏蔽性能的接触。特别是,如果相互作用范围小于隧穿区的大小,则出现“弱相关”机制,其中库仑阻塞间隙$\D$显著减小。在这种情况下,$\D$不是简单地由结的常规充电能量给出,因为它被电子在延伸接触上隧穿所需的能量强烈地重整化。
2012-07-23 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
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
Phase-dependent quasiparticle tunneling in Josephson junctions: Measuring the cos-phi term with a superconducting charge qubit
我们研究准粒子隧穿的库珀对盒,这是嵌入在超导环,以允许控制的总相位差的岛屿。相位影响岛的不同电子数宇称态之间的跃迁速率,这可以通过既定的手段在实验中观察到。相位依赖性还导致了经典约瑟夫森结的隧穿特性中的所谓cos-phi项。几十年来,这种效应一直存在争议;拟议中的方案开辟了一种独立的方式来探索它。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
Control of charging in resonant tunneling through InAs nanocrystal quantum dots
用扫描隧道显微镜测量了沉积在石墨上的InAs纳米晶体的双势垒隧道结结构的隧道能谱。实验研究了结对称性对隧穿谱的影响,并建立了理论模型。当尖端缩回时,我们观察到共振隧穿通过不带电的π态。这与之前通过连接分子锚定到金上的类似纳米晶体的测量结果相反,其中发生了充电。在减小尖端-尖端距离时重新充电,使得结更加对称。还讨论了结间电压分布对测量光谱的影响。
2001-03-05 cond-mat.mes-hall
Quantum tunneling through planar p-n junctions in HgTe quantum wells
我们证明了在具有反转能带结构的碲化汞量子阱中产生的pn结具有有趣的带内和带间隧穿过程。我们发现电子垂直注入到pn结的界面上时,有一个理想的带内传输。通过改变入射角、费米能级和Rashba自旋轨道相互作用的强度,可以调节穿过pn结的电子的不透明度和透明度。由于准一维pn结中拓扑边缘态的形成而出现的电导平台可以通过调节栅电压来接通和关断。当样品表现出中等强度的Rashba自旋轨道相互作用时,自旋取向可以基本上旋转。
2009-12-17 cond-mat.mes-hall
Tunneling in mesoscopic junctions
我们应用数值重整化群方法研究了介观系统,该系统由两个由纳米尺寸的绝缘势垒分隔的金属样品组成,该绝缘势垒允许单个电子从结的一侧隧穿到另一侧。该结由广义正统模型表示,考虑到由于空穴和隧穿电子的电子散射相互作用,分别位于源极和漏极中。我们已经计算了静态性能(电荷转移,电荷平均,二次电荷平均和比热)和结的电导率,由隧道矩阵元素,势垒能量和电子散射电位作用于左(右)电极的电子给出的模型参数。
2004-01-01 cond-mat.mes-hall
Tunneling in double barrier junctions with 'hot spots'
研究了具有软势垒击穿(热点)的外延Fe(100)/MgO/Fe/MgO/Fe双磁隧道结中的电子输运。这些结的特殊性是连续的中间层和MgO势垒的氮掺杂,其在约0.5V的偏压下提供软击穿。在与热点的交界处,我们观察到准周期性的变化,作为偏置电压的函数的电阻,指出量子阱态的形成在中间的Fe连续的自由层。在平行和反平行磁配置和两个偏置极化的室温振荡已被观察到。本文提出了一个简单的双势垒磁结热斑隧穿模型来定性地解释这种效应。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall
The Meservey-Tedrov effect in FSF double tunneling junctions
当平行磁场使其中一个铁磁电极的磁化反转时,铁磁-超导体-铁磁电极(FSF)的双隧道结的电导会发生跳跃。这种变化通常归因于自旋阀效应或由于自旋积累而导致的超导体中的对断裂。本文指出,由于磁场改变了超导体中准粒子的能谱,所以Meservey-Tedrov效应也引起了电导的类似变化。偏压的反转使电导跃变的符号反转。
2004-10-19 cond-mat.mes-hall
Theory of Zero-Bias Anomaly in Magnetic Tunnel Junctions: Inelastic Tunneling via Impurities
利用闭合时间路径积分方法,我们非微扰地研究了磁性隧道结中电子通过势垒中磁性杂质的非弹性隧穿并伴随声子发射。声子发射谱密度表现出幂律的红外奇异性$\simω^{-(1-g)}$,其中$g$为无量纲的电子-声子耦合。结果,隧穿电导$G(V)$随着偏置电压$| V|$增加为$G(V)-G(0)\sim| V|^{2g}$,对于$g\le 0.5$,在V=0处表现出斜率的不连续性。该理论可以再现实验中广泛观察到的隧道电阻和磁电阻零偏异常的尖点和非尖点特征。
2004-08-26 cond-mat.mes-hall
Electroluminescence from a polythiophene molecular wire suspended in a plasmonic scanning tunneling microscope junction
用扫描隧道显微镜研究了悬挂在两个金属电极之间的聚噻吩线的电致发光。在正样品电压下,发射光的光谱和电压依赖性与由局部等离子体介导的线结的荧光一致。这种发射在相反极性时被强烈衰减。发射机制和极性依赖性都类似于有机发光二极管(OLED)中发生的情况,但处于单个分子线的水平。
2014-01-10 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
Current induced light emission and light induced current in molecular tunneling junctions
金属分子金属结与光的相互作用被认为是在一个简单的通用模型。我们表明,第一次,光感应电流在无偏结可以发生时,桥分子的特点是由一个强大的电荷转移过渡。相同的模型示出了在超过分子激发能的电势偏置下的电流诱导的光发射。基于现实的估计分子铅耦合和分子辐射场相互作用的结果表明,这两种影响应该是可观察的。
2005-04-15 cond-mat.mes-hall
Tunneling anisotropic magnetoresistance in single-molecule magnet junctions
我们从理论上研究了通过单分子磁体(SMM)结与铁磁和正常金属的顺序制度的领导。由速率方程得到的电流产生隧穿各向异性磁电阻(TAMR),其大小随铁磁引线的磁化方向与SMM的易磁化轴之间的夹角而变化。TAMR的角度依赖性可以作为实验确定SMM易轴的探针。此外,我们还发现TAMR的大小和符号都可以通过偏压来调节,这表明TAMR是一种很有前途的自旋电子学分子器件。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance and anisotropic tunneling magnetoresistance due to quantum interference in ferromagnetic metal break junctions
我们测量的低温电阻的坡莫合金断开结的接触尺寸和磁场角的函数,在施加的磁场足够大,饱和的磁化。对于纳米尺度的金属接触和隧穿器件,我们观察到大的电阻随角度的变化,高达25%的隧穿制度。磁阻的模式是敏感的几个mV的规模上的偏置的变化。我们解释的效果,由于量子干涉的电导波动的后果。
2006-06-30 cond-mat.mes-hall
Manifestation of chiral tunneling at a tilted graphene pn junction
石墨烯中的电子在PN结处遵循非常规轨迹,由它们的赝自旋电子自由度驱动。重要的是透射率的显著角度依赖性,捕获电子的手性性质,并在垂直入射时达到单位透射率(克莱因隧穿)。我们从理论上表明,这种手征隧穿可以直接观察到的结电阻的倾斜界面探测与单独的分裂门。结电阻的增加与最近的实验证据与倾斜。倾斜依赖性的出现是因为模态密度和垂直于倾斜取向的各向异性传输波瓣之间的不对准。一个关键的决定因素是存在的边缘散射事件,可以完全扭转的角度依赖性。在实验中没有这种逆转表明,这些边缘效应并不是绝对有害的,使得石墨烯中由电子“光学”控制的传输的前提成为一种令人兴奋的可能性。
2012-07-27 cond-mat.mes-hall
Helical Andreev bound states and superconducting Klein tunneling in topological insulator Josephson junctions
目前,人们正致力于探测基于拓扑绝缘体(TI)的约瑟夫森结中的非常规p波超导性。为此,我们建议使用超导克莱因隧道,即库珀对通过门控弹道结中的势垒的无反射通道。这种现象的发生是由于超导体是由螺旋Andreev束缚态(ABS)携带的,其特征是类似于正常态载流子的自旋动量锁定。我们推导出了在三维TI表面上形成的结的螺旋形ABS的谱和相应的约瑟夫森电流。超导Klein隧穿将产生非正弦电流-相位关系和不随势垒强度增加而消失的反常临界电流$I_c$。我们还分析了I_cR_n乘积(其中R_n是正常态结电阻)对超导体/TI界面微观参数的依赖性,这导致I_cR_n值低于以前的邻近效应约瑟夫森结模型的预期值。
2013-08-03 cond-mat.mes-hall
Probing topological phase transition in silicene via Klein tunneling in a normal/ferromagnetic/normal silicene junction
硅烯的Klein隧穿和电场驱动的拓扑相变(TPT)这两种截然不同的现象在赝自旋不变的问题上趋于一致。一个随之而来的可能性是,前者,在正常/磁性/正常硅烯结的情况下,理论上可以被认为是一个探针,以确定后者的发病。在本通信中,我们探索此选项并计算总传输概率(TTP)。我们发现,TPT的特点是在TTP作为电场的函数的曲线的尖点。
2014-08-30 cond-mat.mes-hall
Tunneling anisotropic magnetoresistance in Fe/GaAs/Au junctions: orbital effects
我们报道了外延生长的Fe/GaAs/Au隧道结的实验结果,证明了隧道各向异性磁电阻(TAMR)效应可以通过磁场来控制。理论模拟表明,磁场的轨道效应和GaAs势垒中的Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用导致了具有单轴对称性的TAMR效应的独立贡献,而Bychkov-Rashba自旋轨道耦合不起作用。这种效应对于具有体反转不对称性的势垒是固有的。
2009-04-20 cond-mat.mes-hall
Thermopower of molecular junctions: Tunneling to hopping crossover in DNA
我们研究了单分子结的电导率$G$和热电势$S$,并揭示了不同的传输机制的签名:非共振隧穿,共振相干(弹道)运动,和多步跳跃。通过研究$G$和$S$在改变分子长度和温度时的行为来鉴定这些机制。基于一个简单的一维模型的分子结,我们推导出近似表达式的热电势在这些不同的制度。分析结果进行了比较,数值模拟,使用一个变种的Büttiker的探针技术,所谓的电压-温度探针,这使我们能够从现象学上引入环境引起的弹性和非弹性电子散射效应,同时施加电压和温度偏置整个结。我们进一步模拟了具有介导A:T块的富含GC的DNA分子的热电势,并在电导和热电势中显示了隧道到跳跃的交叉,与Y. Li等人,Nature Comm.7,11294(2016).
2016-09-08 cond-mat.mes-hall
Electrical detection of a skyrmion in a magnetic tunneling junction
我们从理论上研究了一种方法来检测一个单一的skyrmion在磁性隧道结(MTJ)的几何形状。利用隧穿哈密顿方法计算了Skyrmion-铁磁体双层膜系统的隧穿磁电阻比。我们表明,TMR比严格地由Skyrmion的自旋轮廓和设备的几何因子确定,只要系统是合理的清洁,使光谱展宽小于本地和巡回磁矩之间的交换耦合。在这种情况下,当skyrmion的直径与装置的尺寸一样大时,TMR比可以等于$30\%$或更高。由于该标准在实际系统中容易实现,因此MTJ几何形状可以是单个skyrmion的电检测的良好候选,即,未来Skyrmionics存储器件中信息的读取过程。
2018-03-13 cond-mat.mes-hall
Enhancement of tunneling density of states at a Y junction of spin-1/2 Tomonaga Luttinger liquid wires
我们计算了三线结中自旋为1/2的相互作用电子的隧穿态密度(TDOS),发现在零偏压极限下,即使对于几个玻色子不动点的排斥作用,TDOS也有反常的增强.这种增强在物理上与空穴从结对入射电子的反射有关,并且它仅发生在结附近($x < v_{\rm min}/2ω$,其中$v_{\rm min}$是电荷或自旋激发的速度的最小值,并且$ω$是偏置频率),在较大的距离处跨越到总是被抑制的体值。TDOS指数可以在STM实验中通过测量微分隧穿电导作为偏压或温度的函数来直接探测,如在C中所做的。Blumenstein等人,Nature Physics 7,776(2011).
2015-07-21 cond-mat.mes-hall
Femtosecond Thermal and Nonthermal Hot Electron Tunneling inside a Photoexcited Tunnel Junction
电子纳米器件在超快速度下的有效操作需要理解和控制飞秒光脉冲产生的电流。金属纳米结中的超快激光感应电流可以来源于光助热电子隧穿或光波诱导隧穿。这两个过程都可以在飞秒到阿秒的时间尺度上驱动扫描隧道显微镜(STM)内的局部光电流,从而实现具有原子空间分辨率的超快STM。然而,金属纳米结的飞秒激光激发也导致瞬态热化电子分布的形成,但是热化热电子在时间尺度上的隧穿比电子晶格平衡更快还没有得到很好的理解。在这里,我们研究了超快电子加热和瞬态电子隧穿内的金属光激发隧道结及其在STM超快光电流的产生中的作用。通过太赫兹场诱导的超快光电流调制的宽带太赫兹脉冲的相位分辨采样使我们能够探测STM尖端内部的电子温度演化,并实时观察由于非热和热热电子分布引起的瞬时和延迟隧穿之间的竞争。我们的研究结果揭示了光致热电子隧穿的非热特性,并提供了一个详细的微观理解的热电子动力学内的激光激发隧道结。
2022-05-17 cond-mat.mes-hall
Gate control of the tunneling magnetoresistance in double-barrier junctions
以Fe/ZnSe/Fe/ZnSe/Fe(001)双磁隧道结为例,计算了双磁隧道结的电导和隧道磁电阻。计算作为施加到中间Fe层片的栅极电压的函数进行。我们发现,施加的栅极电压之间的铁板强烈影响结的TMR由于调谐或调谐介导的量子阱态的电导共振。栅极电压允许以比通过改变中间Fe板的厚度更可控的方式显著增强TMR。这种效应可能是有用的,在未来的自旋电子器件的设计的基础上的TMR效应,需要大的和可控的TMR值。
2008-09-08 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade of Tunneling between Disordered Conductors
我们确定了隧道结电导的零偏异常的方法统一的传统库仑阻塞理论的超小结与无序导体中的扩散异常。考虑了电极内电子-电子相互作用和电极间电子-空穴相互作用的非微扰效应。给出了一维和二维结的显式结果,并讨论了超小结的交叉。
2001-08-31 cond-mat.mes-hall
A proper ballistic calculation of tunneling conductance for real junctions
采用从头算屏蔽Korringa-Kohn-Rostoker(SKKR)能带结构方法计算金属-真空-金属结,发现在势垒附近和远离势垒处计算的隧道电导是不同的,我们将这种差异归因于弹道方法高估了镜面反射的作用,以及它不能从局域界面态中提取贡献.为了使弹道方法与实验相一致,我们建议隧道电导的计算应该像直接穿过势垒测量一样。在这种情况下,预测的隧穿磁阻较大。
2000-05-02 cond-mat.mes-hall
Enhanced tunneling magnetoresistance in Fe$\mid$ZnSe double junctions
计算了Fe $\mid$ ZnSe $\mid$ Fe $\mid$ ZnSe $\mid$ Fe(001)双磁隧道结的隧穿磁电阻(TMR)随中间Fe层厚度的变化,并与Fe $\mid$ ZnSe $\mid$ Fe简单结的结果进行了比较.的电子能带结构建模的参数化紧束缚哈密顿适合{ \it从头计算}计算,和电导内的Landauer形式主义表示的格林函数计算。我们发现,每个自旋通道和TMR的电导强烈依赖于中间的Fe层的厚度,在某些情况下,它们被增强相对于简单的结,在定性协议与最近的实验研究进行类似的系统。通过使用一个二维双结作为一个简化的系统,我们表明,电导增强可以解释的结能谱。这些结果与自旋电子学有关,因为它们表明双结中的TMR可以通过改变中间金属层的厚度来调谐和增强。
2008-09-03 cond-mat.mes-hall
Single-Particle Tunneling in Doped Graphene-Insulator-Graphene Junctions
从理论上研究了n-和p-掺杂石墨烯之间形成的隧道结的特性。评价在石墨烯的二维电子状态之间流动的单粒子隧道电流(2D-2D隧道效应)。在使两个电极的狄拉克点对准的电压偏置下,产生大的谐振电流峰值。这个峰值的幅度和宽度的计算,并讨论其用于设备。讨论了石墨烯电极的旋转取向和石墨烯的结构完整性的影响。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
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
Exploiting Aharonov-Bohm oscillations to probe Klein tunneling in tunable pn-junctions in graphene
石墨烯的独特之处在于其载流子的费米波长可以在很宽的范围内静电调谐。这原则上允许静电地调谐pn结的透明度,因为这取决于结的物理延伸与电子波长之间的比率,即取决于结本身的有效宽度。然而,这个简单的想法-这将允许在Veselago透镜和Klein准直器之间平滑地切换-已被证明是难以实验证明的,因为在大多数设置中可用的独立可调参数的数量有限。在这项工作中,我们提出了在准弹道Aharonov-Bohm石墨烯环与栅极可调PN结在一个手臂的运输测量,并表明干涉图案提供明确的信息的克莱因隧道效率和结的有效宽度。我们发现一个栅极控制的PN结的透明度范围从35- 100%。我们的结果与半经典描述非常吻合。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall
Effects of nonorthogonality in the time-dependent current through tunnel junctions
一种理论技术,它允许包括从非正交的电子状态的贡献,在连接到隧道结的引线推导。该理论被应用到一个单一的势垒隧穿结构和一个简单的表达式的随时间变化的隧穿电流推导出明确的依赖的重叠。的重叠被证明是必要的隧道电流的更好的定量描述,我们的理论再现实验结果大大优于标准方法。
2001-11-30 cond-mat.mes-hall
Spin Inelastic Electron Tunneling Spectroscopy on Local Magnetic Moment Embedded in Josephson Junction
最近的实验电导测量顺磁性分子吸附在超导表面上,使用超导扫描隧道显微镜技术,进行了理论研究。对于低温,我们证明,隧道电流辅助激发的本地磁矩不能发生小于扫描隧道显微镜的超导能隙的电压偏置。磁矩仅在对应于超导能隙和自旋激发能之和的电压下被激发。在极好的协议与实验中,我们表明,泵入较高的激发提供额外的电流签名的密度在较低的积累。使用外部磁场,我们塞曼分裂可能的简并,从而解决了所有的励磁包括在磁矩。
2014-10-10 cond-mat.mes-hall
Large Tunneling Anisotropic Magneto-Seebeck Effect in a CoPt|MgO|Pt Tunnel Junction
本文利用相干输运理论研究了CoPt |MgO| Pt隧道结中的隧穿各向异性磁塞贝克效应。为了比较,我们还研究了CoPt |MgO|中的隧穿磁塞贝克效应。我们发现,磁塞贝克比的CoPt |MgO| Pt超过CoPt |MgO| CoPt的小势垒厚度,在室温下达到175%。这一结果提供了一个鲜明的对比,磁阻,其行为相反的所有势垒厚度和设备之间的差异由一个数量级。在这里,磁阻是由改变隧道结的磁化结构所引起的传输差异引起的。磁塞贝克效应的结果,而不是在能量相关的传输的不对称性的变化。我们报告说,这种差异的起源允许CoPt |MgO| Pt具有很强的热磁输运各向异性。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall