Inelastic tunneling through mesoscopic structures
我们的目标是研究电子在光学声子非弹性散射下的共振隧穿。使用最近开发的技术，精确映射到一个一体化的问题上的多体问题的基础上，我们计算传输通过一个单一的网站在有限的温度。我们还计算电流通过一个单一的网站在有限的温度和任意强度的潜在下降的隧道区。透射率与入射电子能量在有限温度下显示由于声子吸收过程的额外峰值。在小于声子频率的电压偏置下的电流由弹性过程主导。我们应用该方法的电子隧穿通过耦合到光学声子的Aharonov-Bohm环。电子-声子散射的弹性部分不影响电子的相位，退相只通过非弹性过程发生。
1998-12-09 cond-mat.mes-hall
Theory of Inelastic Tunneling Current-Driven Motions of Single Adsorbates (Review Article)
本文综述了非弹性电子隧道能谱（IETS）的理论和利用扫描隧道显微镜（STM）研究振动激发下金属表面单个吸附原子和分子的运动。STM-IETS的理论描述使用吸附诱导共振模型。描述了吸附物如何通过非弹性隧穿电流克服沿反应坐标（RC）的势垒的基本过程，重点讨论了相干和非相干振动爬梯对RC模的直接激发以及通过非谐耦合对隧穿电子激发的模的间接激发.还讨论了单分子运动的作用光谱。后者允许直接访问的振动态密度，这不能以其他方式观察到的STM-IETS，因为弹性和非弹性隧穿电流之间的竞争。
2011-01-19 cond-mat.mes-hall
Simulation of inelastic electron tunneling spectroscopy of single molecules with functionalized tips
通过对吸附在Cu（111）表面的单个CO分子振动光谱的第一性原理模拟，从理论上讨论了针尖在扫描隧道显微镜（STM）非弹性电子隧穿谱（IETS）中的作用.我们展示了如何化学功能化的STM提示修改的IETS强度对应于样品侧的吸附模式。潜在的倾向性规则解释使用对称性的考虑为振动模式和分子轨道的尖端和样品。这表明，单分子IETS可以通过选择适当的尖端轨道对称性进行优化。
2011-03-22 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
Reply to Comment on "Continuous quantum measurement: inelastic tunneling and lack of current oscillations"
我们回复了Averin和Korotkov关于Stace和Barrett，PRL 92，136802（2004）http：//link.aps.org/abstract/PRL/v92/e136802的评论，表明他们的具体批评是没有根据的，并澄清了我们的一些结果。http://uk.arxiv.org/abs/cond-mat/0404549
2004-06-30 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
Influence of atomic tip structure on the intensity of inelastic tunneling spectroscopy data analyzed by combined scanning tunneling spectroscopy, force microscopy and density functional theory
在非弹性扫描隧道光谱（IETS）中获得高强度对于精确测量是重要的。IETS信号的强度可以变化高达三个因素的各种提示没有一个明显的原因，通过扫描隧道显微镜（STM）单独访问。在这里，我们表明，STM和IETS与原子力显微镜相结合，使一氧化碳前端原子识别，揭示了高IETS强度CO/Cu（111）获得单原子尖端，而强度急剧下降的多原子尖端。将CO分子吸附在Cu吸附原子[CO/Cu/Cu（111）]上，使其在衬底上升高，强烈地降低了IETS强度的尖端依赖性，表明即使对于多原子尖端，升高的位置也会引导大部分隧穿电流通过CO分子，而在CO/Cu（111）的情况下，大部分隧穿电流绕过CO分子。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron tunneling via molecular vibrations in single-molecule transistors
在单分子晶体管中，我们观察到非弹性cotunneling功能，对应于大力振动激发的分子，确定拉曼光谱和红外光谱。这是单分子的非弹性电子隧穿光谱的一种形式，晶体管的几何形状允许通过栅电极原位调节电子状态。当电子能级在共振附近被调谐时，振动特征移动并改变形状，这表明振动态的显著修改。当分子中含有未成对电子时，我们还观察到近藤共振周围的振动卫星特征。
2004-08-03 cond-mat.mes-hall
Inelastic resonant tunneling through single molecules and quantum dots: spectrum modification due to nonequilibrium effects
研究了有限电压下电子在介观区域（量子点或单分子）中的共振电子输运。在这种情况下，标准的Landauer-Büttiker方法不能应用。使用非平衡格林函数方法，我们表明，由于在介观区域的电子的非平衡分布函数，非弹性散射率和光谱函数的点成为电压的函数，必须计算自洽。
2004-06-08 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium current and noise in inelastic tunneling through a magnetic atom
在最近的实验中，Hirjibehedin { \it et al.} [Science { \bf 317}，1199（2007）]进行了吸附在非磁性衬底上的单个铁原子的非弹性隧穿光谱。在微分电导中观察到的台阶标志着自旋激发能。在这封信中，我们解释观察到的非单调性的微分电导的非平衡人口的原子自旋态。此外，我们预测超泊松电流噪声，由于这种非平衡的情况。通过引入各向异性弛豫通道，我们也能够解释显着缺乏非平衡功能，在某些电导步骤。
2010-08-13 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron tunneling spectroscopy of a single nuclear spin
单个核自旋的探测在物理学的不同领域如量子计算或磁成像中构成了一个突出的问题。在这里，我们表明，一个单一的核自旋的能级可以测量的非弹性电子隧道谱（IETS）。我们考虑两个不同的系统，一个磁性吸附原子探测STM和一个单一的Bi掺杂剂在硅纳米晶体管。我们发现，超精细耦合打开了新的传输通道，可以解决在实验上可访问的温度。我们的模拟表明，IETS产生的信息占领的核自旋态，铺平了道路，运输检测的单核自旋共振。
2011-01-25 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
Signatures of asymmetric and inelastic tunneling on the spin torque bias dependence
采用自由电子模型，从理论上研究了结构不对称性（势垒高度和交换劈裂）以及非弹性散射（磁振子和声子）对磁隧道结中自旋转移矩的偏压依赖性的影响.我们表明，他们修改的“传统”的偏置依赖的自旋转移力矩，连同偏置依赖的电导。特别是，结构不对称性和体（非弹性）散射添加{ \em反对称}项的垂直扭矩（$\propto V$和$\propto j_e|V|$），而界面非弹性散射保存的结对称性，只产生{ \em对称}项（$\propto |V|^n$，$n\in\mathbb{N}$）。自旋扭矩和电导测量的分析显示了一个签名，揭示了起源（不对称或非弹性散射）的差异。
2011-10-16 cond-mat.mes-hall
Spin excitations in 3d transition-metal adatoms on Pt(111): Observable with inelastic scanning tunneling spectroscopy or not?
非弹性扫描隧道光谱研究了原子尺度纳米结构中的自旋激发，有时会产生相互矛盾的结果。在这项工作中，我们提出了一个理论的观点，最近的实验争论有关的钴原子吸附在Pt（111）的自旋激发。虽然一组[Balashov等人，物理修订版信函\textbf{102}，257203（2009）]声称已经检测到它们，另一个小组报告了仅在Co吸附原子氢化后的观察结果[Dubout等人，物理修订版信函\textbf{114}，106807（2015）]。利用含时密度泛函理论结合多体微扰理论，我们证明，虽然非弹性自旋激发是可能的铬，锰，铁，钴吸附原子，其效率不同。虽然Mn和Co吸附原子的激发特征不太明显，但Cr和Fe吸附原子的激发特征较大。我们发现，相关的电子状态的性质和对称性的隧道矩阵元素更有利于触发自旋激发在Fe比在Co。增强的隧道和非弹性光谱是可能的附加氢吸附原子在适当的位置。
2015-11-08 cond-mat.mes-hall
Light Emission from Ag(111) driven by Inelastic Tunneling in the Field Emission Regime
我们研究了扫描隧道显微镜（STM）结上的偏置电压进入场致发射区时Ag（111）表面的光发射。在真空水平以上，扫描隧道光谱（STS）显示了一系列与表面的图像状态相关的明确定义的共振，由于STM针尖提供的电场，这些共振被斯塔克移位。我们提出的光子能量分辨测量，明确地表明，发光的机制是由隧道非弹性地进入斯塔克位移图像状态的电子激发的表面局部等离子体激元的辐射衰减。我们的工作说明了在STS光谱和光发射图的尖端半径的效果，通过重复实验与不同的提示。
2015-06-17 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic tunneling junctions at low voltages: elastic versus inelastic scattering at $T=0 K$
在本文中，我们分析了在低电压下的磁隧道结的磁电阻的不同贡献。随着电压的电阻下降的相当大的一部分可以归因于状态密度和势垒传输与偏置的变化。然而，我们发现在零偏压下观察到的异常和在非常小的电压下的磁阻行为，指向非弹性磁振子辅助隧穿的贡献。后者由传输参数$T^{J}$描述，其比弹性电流的直接传输$T^{d}$小一个或两个数量级。我们的理论是在极好的协议与实验数据，产生的估计值的$T^{J}$的顺序$T^{d}$ / $T^{J}$ ~ 40。
2003-12-23 cond-mat.mes-hall
Multiple negative differential conductance regions and inelastic phonon assisted tunneling in graphene-hBN-graphene structures
在本文中，我们详细研究了在石墨烯-hBN-石墨烯器件的垂直电流中六方氮化硼（hBN）板和石墨烯层之间的旋转对准的效果。我们展示了如何为小的旋转角度，由hBN晶格的动量转移导致多个峰值的I-V曲线的设备，给原产地多个区域显示负微分电导。我们还研究了在垂直电流声子散射的效果，看看如何开放的非弹性隧穿事件允许的光学声子的自发发射导致尖锐的峰值的二阶导数的电流。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall
Spin-pumping and inelastic electron tunneling spectroscopy in topological insulators
我们证明了一个量子自旋霍尔电流，自发地产生在二维拓扑绝缘体的边缘，作为一个源的自旋泵的磁杂质与单轴各向异性。然后，人们可以通过电流来操纵杂质的自旋方向，而不使用磁电极或外部磁场。此外，我们还表明量子自旋霍尔拓扑态的独特性质对杂质的非弹性电子隧穿谱有着深刻的影响。对于低电流密度，非弹性自旋翻转事件对电导没有贡献。因此，电导步骤，通常出现在对应于自旋激发的电压，完全抑制。相反，强电流导致自旋泵浦并产生杂质自旋的横向分量。这打破了拓扑相位，从而产生电导阶跃。
2013-06-07 cond-mat.mes-hall
Antibunched photons from inelastic Cooper-pair tunneling
我们从理论上证明了电荷输运通过约瑟夫森结，电压偏置通过电阻环境，产生反聚束光子。我们开发了一个连续模式的描述发射辐射场的半无限传输线终止的约瑟夫森结。在一个微扰处理的权力的隧道耦合在约瑟夫森结，我们捕获的影响起源于连续隧道库珀对的充电动力学。我们发现，在一个可行的实验设置的高零频阻抗提供的库仑阻塞可以用来创建反聚束光子在一个非常高的速率和一个非常通用的频率窗口范围从几GHz到太赫兹。
2015-07-10 cond-mat.mes-hall
Resonant and inelastic Andreev tunneling observed on a carbon nanotube quantum dot
本文报道了通过超导接触的量子点的两个基本的亚能隙输运过程。该器件由Nb超导体和普通金属接触接触的碳纳米管组成。首先，我们发现一个单一的共振的位置，形状和振幅与理论预测的共振Andreev隧穿（AT）通过一个单一的QD水平。其次，我们观察到一系列离散的副本共振AT在分离的$\sim145\,μ$ eV，与栅极，偏置和温度依赖特性的玻色子辅助，非弹性AT，其中能量之间交换玻色子浴和电子。复制品的振幅和能量与磁场的依赖关系表明，隧道过程中有两种不同的玻色子耦合。
2015-11-27 cond-mat.mes-hall
Inelastic tunneling through normal and superconducting junctions in the presence of photonic bath within Lindbladian formalism
本研究在Lindbladian形式体系下研究光子环境引发的结非弹性隧穿问题，推导了含$P(E)$函数的量子主方程，可系统计算电流、热流等，还能准确描述超导结中Bogoliubov准粒子隧穿及粒子-空穴不对称下的相干因子效应。
2024-05-30 cond-mat.mes-hall
Enhancing efficiency and power of quantum-dots resonant tunneling thermoelectrics in three-terminal geometry by cooperative effects
本文提出了一种多层热电发动机的方案，其中{ \em one}电流与{ \em two}温度梯度在三端几何中耦合。这是通过嵌入在高导电半导体层之间的两个热阻和电阻聚合物基质层中的量子点的共振隧穿来实现的。存在两种热电效应，其中一种与非弹性输运过程有关（如果两层中量子点的能量不同），而另一种也存在于弹性输运过程中。{这两个分别对应于横向和纵向热电效应，并且与不同的温度梯度相关联。}我们表明，两个热电效应之间的合作导致显着改善的品质因数和功率因数{这是通过使用材料参数的数值计算证实。这种增强对声子热传导和能级加宽是稳健的。因此，我们证明了协同效应作为一种额外的方式，以有效地提高三端几何形状的热电性能。
2015-07-03 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron tunneling spectroscopy of local "spin accumulation" devices
我们调查的起源，所谓的“自旋积累”信号中观察到的本地“三端”（3 T）测量铁磁/绝缘体/n-Si隧道结使用非弹性电子隧穿光谱（IETS）。电压偏置和磁场依赖的IET谱被发现占主导地位的贡献3 T磁阻信号，从而表明它产生于非弹性隧穿通过杂质和缺陷在结界面和势垒内，而不是从自旋积累由于纯弹性隧穿到体硅如先前已假设。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
From tunneling to contact: Inelastic signals in an atomic gold junction
在非弹性效应的存在下，电子电导的演变研究作为一个原子金接触形成从低电导制度（隧穿）演变到高电导制度（接触）。为了表征每个区域，我们进行了密度泛函理论（DFT）计算来研究几何和电子结构，以及原子键的强度和相关的振动频率。通过首先评估电子通过系统的传输，其次通过计算由于振动的激发而引起的电导变化来计算电导。如在先前的研究中发现的[Paulsson等人，物理学修订版B 72，201101（R）（2005）]，由于非弹性效应引起的电导变化允许表征从隧穿到接触的交叉。最臭名昭著的效果是交叉从增加电导的隧穿制度的接触制度时，偏置电压匹配的振动阈值的电导降低。我们基于DFT的计算实际上表明，电子电导中的振动模式的效果是相当复杂的，特别是当本地化的模式在接触区域被允许延伸到电极。作为一个例子，我们发现，某些模式可以引起电导下降时，在隧道制度，与上述结果相反。而在非弹性光谱的细节取决于振动区域的大小，我们表明，电导的整体变化是定量近似的最简单的计算，其中只有顶点原子被允许振动。我们的研究是通过应用一个简化模型完成的，其中相关参数是从上述基于DFT的计算中获得的。
2007-02-07 cond-mat.mes-hall
Giant inelastic tunneling in epitaxial graphene mediated by localized states
用原子分辨扫描隧道显微镜和光谱研究了纳米尺度石墨烯片及其与SiC（0001）界面层的局域电子结构。石墨烯/SiC系统界面层的局域态对石墨烯的电子结构有重要影响。非弹性隧穿的巨大增强，达到总隧穿电流的50%，已被观察到在纳米尺寸的石墨烯单层缺陷包围的局域态。
2010-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polariton-Assisted Inelastic Tunneling through a Quantum Well
University of Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Université de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；ESPCI Paris（巴黎高等物理化工国立学院）；PSL（巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）
该研究针对掺杂量子阱与双金属腔光子模式强相互作用的电子输运，用非平衡格林函数推导任意耦合强度下的电流表达式，发现特定条件下腔极化子的输运特征及非弹性边带，为检测半导体异质结构的腔诱导电荷输运修改提供了现实路径。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall
Theory of spin inelastic tunneling spectroscopy for superconductor-superconductor and superconductor-metal junctions
我们解决的隧道电导和自旋非弹性隧道光谱的本地化的顺磁性磁矩在超导环境中，有关最近的测量Fe-八乙基卟啉氯化物使用超导扫描隧道显微镜。我们表明，库珀对相关的尖端和衬底产生有限的单轴各向异性场作用于本地自旋矩，我们认为，这个字段可能是一个源观察到的电导谱之间的扫描隧道尖端和本地磁矩的距离减小的变化。我们并排比较超导体-超导体结和正常金属-超导体结之间，并找到两种设置之间的定性协议，而定量差异变得明确。当模拟电子泵浦的影响，我们得到额外的峰的电导谱，可以归因于更高能量的自旋态之间的激发。横向各向异性场耦合局部自旋的基态，其打开用于否则由角动量守恒禁止的自旋状态之间的转变。最后，我们探讨了温度的影响，这往往使在间隙过渡，和外部磁场，这使得更深入的研究的自旋激发光谱。我们特别注意到在主相干峰的每一侧出现低和高激发峰，作为塞曼分裂基态之间跃迁的印记。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall
Theory of single spin inelastic tunneling spectroscopy
最近的工作表明，非弹性电子扫描隧道显微镜（STM）探测薄绝缘层中单个和少数磁性原子的基元自旋激发。在这里，我表明，这种新类型的光谱描述使用现象学自旋辅助隧穿哈密顿。在这种形式中，非弹性$dI/dV$线形与被探测磁性原子的自旋谱权重有关。这解释了实验中观察到的自旋选择规则。该理论与现有的STM实验，以及单一的Fe和Mn原子，以及线性链的几个Mn原子。在非弹性$dI/dV$和显着的奇-偶$N$效应的磁各向异性占的理论。
2009-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A dynamical model for Brownian molecular motors driven by inelastic electron tunneling
近年来，人们提出了几种由电流驱动和控制的人造分子马达。类似于布朗机，这些系统的工作原理是将随机的非弹性隧穿事件转化为分子的定向旋转。尽管它们作为未来分子机器的最终组成部分的重要性，它们的建模还没有得到充分的研究。在这里，我们开发了一个动力学模型来描述这些系统。通过将该模型应用于一个著名的分子马达，验证了该模型的有效性和实用性，所得结果与已有的实验数据相一致.此外，我们演示了如何使用我们的模型来提取一些难以访问的微观参数。最后，我们包括一个分析的预期效果的电流感应力（CIF）。我们的分析表明，虽然非保守贡献的CIF可以在某些情况下是重要的，他们似乎并不重要的分析情况。尽管如此，CIF的保守贡献可能足以显著改变系统的动态。
2022-09-26 cond-mat.mes-hall
Theory of correlated electron transport and inelastic tunneling spectroscopy
对于非超导系统，计算了电子通过绝缘势垒的隧穿电流，包括相互作用的影响。将整个系统的精确哈密顿量投影到“左”和“右”导矢的子空间上。在弱隧穿极限下，恢复了著名的隧穿哈密顿量，并增加了一个附加项。这个附加项源自电子-电子相互作用在每个子系统上的投影，对应于相关隧穿。结果表明，隧穿电流除了由单粒子态密度决定外，还由自旋-自旋和密度-密度极化率决定。最近在几个实验中观察到了这种信号。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A minimal model of inelastic tunneling of vibrating magnetic molecules on superconducting substrates
针对超导衬底上磁性分子振动激发数量远超普通金属的现象，本研究构建了用孤立分子前线轨道谱函数描述非弹性跃迁的最小模型，结合从头算参数，实现了与实验数据的良好吻合，且可便捷纳入多振动跃迁。
2025-01-13 cond-mat.mes-hall
Spin-flip inelastic electron tunneling spectroscopy in atomic chains
本文从理论上研究了单原子磁链的自旋输运性质，重点研究了自旋翻转过程中I-V曲线的光谱特征。我们的计算是基于磁的s-d模型与电子输运处理的非平衡格林函数形式主义的水平。通过第一玻恩近似微扰引入非弹性自旋翻转散射过程，并推导出相关自能的表达式。然后应用计算方法描述了一维Mn原子链的I-V特性及其导数，并将计算结果与实验数据进行了比较。我们发现一个定性和定量的计算和实验电导谱之间的协议。值得注意的是，我们能够描述的I-V曲线中的自旋激发功能的相对强度，通过仔细分析的自旋跃迁的选择规则与原子链。
2011-03-14 cond-mat.mes-hall
Functionality in single-molecule devices: Model calculations and applications of the inelastic electron tunneling signal in molecular junctions
我们分析了如何功能可以获得单分子器件内使用非平衡格林函数和从头计算的组合来研究单分子结的非弹性输运性质。首先，我们应用一个完整的非平衡格林函数技术与电子振动耦合的模型系统。我们表明，在非弹性电子隧穿谱（IETS）的分子结的功能几乎是独立的分子铅接触的性质。由于接触不容易从一个器件复制到另一个器件，因此这是一个非常有用的特性。IETS信号相对于接触处的修改更加稳健，因此可以用于构建功能性纳米器件。其次，我们考虑一个现实的有机共轭分子模型。我们使用从头计算来研究如何可以通过外部电场作为栅极电压来控制分子的电子振动性质。通过栅极电压控制振子频率和（更重要的是）电子-振子耦合使得能够构建功能：从单分子器件内的IETS信号获得非线性放大和/或切换。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall
First-Principles Simulations of Inelastic Electron Tunneling Spectroscopyof Molecular Junctions
发展了一种广义格林函数理论，用于模拟分子结的非弹性电子隧穿谱。结合混合密度泛函理论计算，它已被应用到一个现实的分子结与octanedithiolate嵌入在两个金触点之间。计算的光谱与最近的实验结果非常一致。强的温度依赖性的实验IETS光谱也再现。结果表明，IETS是非常敏感的分子内构象和分子-金属接触的几何形状。
2005-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of molecule excitation via inelastic electron scattering in scanning tunneling microscope
扫描隧道显微镜诱导发光是近年来发展起来的一种测量单分子水平上分子性质的有力工具。快速的实验进展远远领先于理解观察到的现象的理论努力。这样的无能导致在定量分配的荧光光谱的结构和动力学的单个分子的观察到的特征的显着困难。本文致力于揭示扫描隧道显微镜中隧穿电子非弹性散射激发分子的微观起源。目前的理论解释了所观察到的大光子计数之间的不对称性的分子发光强度在正负偏压。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comment on "Continuous quantum measurement: inelastic tunneling and lack of current oscillations"
这是对T.M.史黛西和S. D Barrett，PRL 92，136802（2004）.我们指出，本文的主要结果，缺乏连续弱测量的量子比特相干振荡的谱峰，是不正确的。
2004-04-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
The influence of vibronic coupling on the shape of transport characteristics in inelastic tunneling through molecules
本文从理论上研究了分子电子器件中电子振动耦合对非线性输运特性（电流-电压和电导-电压）的影响。所考虑的器件由弱连接到金属电极（在宽带近似内处理）的分子量子点（具有离散能级）组成，其中分子振动被建模为无色散声子激发。非微扰计算方案，在这项工作中使用的，是基于格林函数理论的框架内映射技术（GFT-MT），将多体电子-声子相互作用问题转化为一个单一的身体多通道单电子散射问题。特别是，它表明，通过分子的虚极化子的量子相干传输可以是一个主导因素，证明一些众所周知的理论计算和实验结果之间的差异。
2005-10-29 cond-mat.mes-hall
Efficient spin transitions in inelastic electron tunneling spec troscopy
利用强耦合理论计算了隧穿电子对吸附原子自旋自由度的激发。激发过程是由环境各向异性决定的初始态到与隧穿电子耦合决定的中间态的突然转换，这解释了观测到的大的非弹性电流。本文介绍了Fe和Mn在Cu（100）表面的CuN单层上的吸附。第一性原理计算显示了一个碰撞通道的优势，导致与实验的定量协议。
2009-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Inelastic tunneling effects on noise properties of molecular junctions
在一个简单的模型下研究了电子-声子耦合对分子结中电流噪声的影响。该模型包括表示分子能级的1-能级桥，该1-能级桥连接在两个自由电子库之间并且耦合到表示分子振动模式的振动自由度。后者又耦合到代表热环境的声子浴。我们重点研究了零频噪声谱在弱和强电子-声子相互作用下的变化。在弱耦合制度中，我们发现，噪声幅度可以增加或减少作为一个非弹性通道的开放的结果，取决于距离共振和结的不对称性。特别是相对Fano因子随着非共振距离和结不对称性的增加而减小。对于强耦合的共振非弹性隧穿，微分噪声谱除了显示中心特征外，还可以显示声子边带。当显示噪声对源极-漏极电压时，可以观察到这样的边带，但在低源极-漏极偏置下获得的噪声对栅极电压的曲线图中观察不到。一个惊人的交叉的中心特征从双峰到单峰被发现增加不对称性的分子-铅耦合或增加电子-声子相互作用。这些变化提供了一种潜在的诊断工具。一个可能使用的噪声数据从扫描隧道显微镜实验估计的幅度的电子-声子相互作用的桥梁提出。
2006-04-03 cond-mat.mes-hall
Shot noise in resonant tunneling: Role of inelastic scattering
本文研究了一维双势垒结构中非弹性过程对散粒噪声和Fano因子的影响。迄今为止，大多数研究发现，通过各种近似或唯象方法，散粒噪声是不敏感的非弹性散射引起的失相。在本文中，我们探讨了这一说法的地位，推导出一个通用的Landau-Büttiker型公式，表示通过非弹性散射振幅在一维导体的电流噪声和Fano因子。对于双势垒结构，精确的散射振幅的计算中存在的时间依赖的潜力。作为退相势的一个例子，我们考虑由平衡声子引起的退相势。我们计算了这两种类型的声子诱导退相的双势垒结构的透射系数。在扩散相位弛豫对一维声子有效的情况下，共振能级具有洛伦兹形状。对于高维声子，实现了对数退相，导致了由两个能量标度表征的尺寸量子化能级的不寻常形状。我们进一步计算这些类型的失相的Fano因子，使用非弹性透射和反射振幅的精确表达式。事实证明，当一个整数数量的水平落入宽度为eV的能量窗口，其中V是施加到结构的电压，Fano因子是真的不敏感的非弹性过程的结构内部，并符合预测的唯象模型的精度取决于这些过程的小的修正。相反，在低电压下，当eV窗口小于能级宽度时，这种依赖性特别明显，并且唯象公式不起作用。
2022-07-09 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of collective magnetic excitations in inelastic electron tunneling spectroscopy
针对大体系磁激发难以由微分电导离散台阶表征的问题，本文提出利用二阶微分电导测量局域自旋态密度，并在Heisenberg链中给出零频模式探测方法。
2025-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Analysis of the inelastic contribution to atomic spin excitation spectroscopy
我们调查的非弹性自旋激发贡献的扫描隧道光谱记录以上Fe吸附在InSb（110）表面在亚开尔文温度下，体掺杂和隧道结电阻的依赖关系。为了解释我们的观察结果，我们展示了非弹性贡献如何依赖于描述激发机制和隧道条件的参数，在最近开发的模型的框架。我们的结论是，在这个特定的系统中的吸附物，这是强烈放松到基板，尖端样品的距离依赖的隧道必须考虑到，以解释所观察到的非弹性隧道光谱的变化。
2011-02-18 cond-mat.mes-hall
Resonant inelastic tunneling in molecular junctions
在声子辅助共振能级模型中，我们发展了一种自洽的方法来计算具有中强电子-声子相互作用的分子结中的电子输运电流。该方案考虑了电子和声子子系统的相互影响。它基于二阶累积量展开，用声子动量格林函数表示声子位移发生器的关联函数。利用运动方程（EOM）方法，在哈密顿量中含有多粒子算符的情况下，得到了电子和声子格林函数的Dyson方程的近似形式.对于零阶，它在特定情况下（空桥或满桥水平）类似于先前提出的方法。自洽共振隧穿的情况下（部分填充的桥梁水平）的重要性被强调。我们确认，即使是强电子振动耦合，以前的建议有关的声子边带的情况下，在电流与栅极电压图时，源漏电压很小。
2005-10-23 cond-mat.mes-hall
Effect of Quantum Confinement on Electron Tunneling through a Quantum Dot
利用Anderson杂质模型，研究了理想量子点在电导极小值附近的隧穿性质。考虑到库仑阻塞和量子限制在一个平等的基础上，我们得到了电流的贡献，从各种类型的隧穿过程，非弹性共隧穿，弹性共隧穿，和热激活电子的共振隧穿。我们发现，非弹性共隧穿在量子限制极限被抑制，因此其最小值附近的电导是由在低温下的弹性共隧穿（$k_BT \ll Γ$，$Γ$：点库耦合常数），或由在高温下的单电子共振隧穿（$k_BT \gg Γ$）。
1997-03-13 cond-mat.mes-hall
Exact vortex nucleation and cooperative vortex tunneling in dilute BECs
随着最低朗道能级（LLL）区域中介观旋转BEC的即将出现，我们探索了LLL涡旋成核。一个精确的多体分析是在一个弱椭圆形陷阱多达400个粒子。显著的非平均场特征在填充因子>>1时暴露。例如，在临界旋转频率附近，能级对以指数精度彼此接近。一个物理解释是通过重新定义的平均场论，其中1/N起着普朗克常数的作用，揭示了两个涡合作隧道之间的经典简并能量极小。隧道分裂的变化描述的频率，粒子数和椭圆率。
2008-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Highly Efficient Midinfrared On-Chip Electrical Generation of Graphene Plasmons by Inelastic Electron Tunneling Excitation
非弹性电子隧穿为表面等离子体激元的激发和光发射提供了一条低能途径。我们从理论上研究了基于金属和石墨烯的隧道结。我们表明，石墨烯是一种潜在的高效材料，因为它的窄等离子体激元线宽，强发射，和大的可调谐性在中红外波长区的隧穿激发的等离子体激元。与金和银相比，对于相似的波长，增强可以高达10倍，并且在它们各自的等离子体激元工作波长下可以高达5个数量级。石墨烯等离子体激元的调谐激发有望成为石墨烯基光电子和纳米光子集成电路的片上电产生和等离子体激元操纵的有效技术。
2015-08-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Inelastic electron tunneling spectroscopy of a Mn dimer
扫描隧道显微镜（STM）可以通过自旋反转辅助隧穿来探测表面中单个磁性原子的非弹性自旋激发。一个特殊的和有趣的情况是锰二聚体的情况。在这里，我们表明，现有的非弹性输运光谱理论不能解释所观察到的自旋跃迁时，两个原子是平等地耦合到STM针尖和基板。核自旋的超精细耦合导致有限的激发振幅，但导致观察到的大的非弹性信号的物理机制仍然是未知的。我们讨论一些其他的替代品，打破系统的对称性，并允许更大的激发概率。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inelastic electron tunneling spectroscopy in molecular junctions: Peaks and dips
本文利用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了分子结中的非弹性电子隧穿。声子和电子子系统之间的相互影响的电子隧穿过程中的效果被认为是在一个一般的自洽计划。将计算结果与用较简单的玻恩近似和最简单的微扰理论方法得到的结果进行了比较，指出了后者的一些不足。自洽计算还允许评估其他相关的量，如电子传导过程中的功率损耗。关于非弹性谱，讨论了两种类型的非弹性贡献。与声子的实能量转移和虚能量转移相关的特征通常在电流I相对于电压的二阶导数中观察到，当相对于电压绘制时。由中间分子离子驱动的共振隧穿的签名出现在一阶导数d（电流）/d（电压）的峰值，并可能显示声子边带。所观察到的振动诱导的线型的依赖关系的结特性，和线宽与这些功能进行了讨论。
2004-05-15 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
Multitask quantum thermal machines and cooperative effects
在热电器件中引入声子辅助的非弹性过程可以提高非平衡功提取的性能。在这项工作中，我们证明了非弹性声子热电器件有一个肥沃的功能图，粒子电流和声子热流耦合和燃料的化学电势差。这样的设备可以同时执行多个任务，热机、制冷机和热泵。在熵产生理论的指导下，我们主要研究了多任务量子热机的效率和性能系数，其中强调了非弹性散射过程和多重偏置在多端系统中的作用。具体来说，在一个三端双量子点设置与可调门，我们表明，它有效地执行两个有用的任务，由于声子辅助的非弹性过程。此外，在三端热电系统中的纵向和横向热电效应之间的合作导致显着改善的热机的性能。而对于四端四量子点热电装置，我们发现额外的热力学亲和力使系统具有丰富的功能和增强的效率。我们的工作为优化声子热电器件提供了见解。
2022-09-19 cond-mat.mes-hall
Cooperative effect of electrons spin polarization in a hybrid nanostructure of a magnetic thin film with adsorbed chiral molecules studied with non-spin-polarized scanning tunneling microscopy
具有α-螺旋构象的聚丙氨酸分子（PA）由于电子在手性骨架中的传输伴随着电子的自旋极化而引起了人们的兴趣。利用扫描隧道显微镜和扫描隧道光谱研究了PA分子在具有垂直各向异性的外延磁性Al 2 O3/Pt/Au/Co/Au纳米结构表面的吸附。因此，PA分子之间的相关性，在表面处的排序与电子隧穿作为基板的磁化方向的函数，以及覆盖密度和螺旋度的混合系统进行了观察。最高的自旋极化值，P，被发现为有序的自组装单分子膜，并与一个定义的化学耦合的分子的磁性基板表面，表明电流诱导的自旋选择性是一个合作的效果。因此，与从占据分子轨道导出的值相比，从沿着螺旋分子的未占据分子轨道的电子传输导出的P更大。显然，更大的轨道重叠导致更高的电子迁移率，从而产生更高的P值。通过改变Co层的磁化方向，证明了非自旋极化STM可用于研究亚分子分辨率的手性分子，探测埋磁层的性质，以及从这种混合结构的磁阻变化中探测分子的自旋极化。
2022-02-15 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron tunneling spectroscopy for probing strongly correlated many-body systems by scanning tunneling microscopy
我们提出了一个扩展的扫描隧道显微镜（STM）的隧道理论，包括不同类型的振动电子耦合负责非弹性贡献的隧道电流在强耦合限制。它允许更好地理解更复杂的扫描隧道光谱的分子在金属基板上分离弹性和非弹性的贡献。出发点是在没有STM尖端的情况下，电子活性局域轨道的谱函数的精确解。这包括耦合系统中的电子-声子耦合，该耦合系统包括分子和衬底到任意顺序，包括反绝热强耦合机制以及对分子的自由电子自旋的近藤效应。隧道电流是在隧道矩阵元的第二阶中导出的，该隧道矩阵元以相关振动位移的幂展开。我们使用单粒子电子性质的从头计算结果作为数值重整化群方法的适应材料特定输入，以准确地确定Ag（111）上NTCDA分子的电子性质，作为我们理论的挑战性样品系统。我们的分析表明，在没有任何电子-声子耦合的情况下，隧道电流的从头算多体计算与实验扫描隧道光谱之间的失配可以通过包括两种机制来解决：（i）局部衬底轨道上的强非常规Holstein项导致近藤温度的降低，以及（ii）不同的电子-振动耦合到隧穿矩阵元是$dI/dV$曲线中有限频率处的非弹性阶跃的原因。
2019-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vibrational features in inelastic electron tunneling spectra
对分子结的非弹性电子隧穿谱（IETS）实验进行了理论分析，给出了电流对电压的二阶导数随外加偏压的变化曲线。在非微扰计算方案，适用于任意参数的模型，我们认为在非共振区域的虚拟传导过程。在这里，我们研究了几个关键因素对IETS谱的影响：振动耦合的强度，声子能量，和设备的工作温度。它还表明，在IETS信号相对于偏置极性的弱不对称性得到的结果，强烈的不对称连接的电极。
2007-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
