Origin of Subharmonic Gap Structure of DC Current-Biased Josephson Junctions
本文提出适用于任意透明度的微观Floquet方法，从频域广义安德烈耶夫反射和时域非平衡电流脉冲干涉两个视角，解释了直流电流偏置约瑟夫森结中次谐波能隙结构的起源，并揭示了现有理论缺失的双准粒子隧穿过程。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall
Conductance oscillations and zero-bias anomaly in a single superconducting junction to a three-dimensional $Bi_2Te_3$ topological insulator
我们实验研究了Andreev输运通过s波铟超导体和三维$Bi_2Te_3$拓扑绝缘体厚膜之间的单个结。我们研究$Bi_2Te_3$样品具有不同的体积和表面特性，其中的拓扑表面状态的存在下证实了直接ARPES测量。所有的结都证明了超导能隙内的Andreev输运。对于具有透明$In-Bi_2Te_3$界面的结，我们发现了一些近周期的电导振荡，这是伴随着零偏压电导异常。这两种效应在超导转变或电阻结以上消失。我们提出了一个一致的解释，这两种效应起源于邻近诱导的超导关联内的$Bi_2Te_3$拓扑表面状态。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Low-bias Negative Differential Resistance effect in armchair graphene nanoribbon junctions
具有扶手椅边缘的石墨烯纳米带（AGNR）具有可以通过带宽度灵活地调节的带隙。最近有报道称，由夹在两个较宽的AGNR引线之间的较窄的AGNR制成的结具有两个接近费米能级的完美传输通道。在这里，我们报告说，通过使用偏置电压来驱动这些传输通道进入更宽的AGNR引线的间隙，我们可以获得负微分电阻（NDR）效应。由于AGNR结的本征性质，开启偏压低至~ 0.2 V，谷电流几乎为零。我们进一步表明，这种NDR效应是强大的对细节的原子结构的结，衬底和结是否是通过蚀刻或氢化。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall
Current-induced forces and hot-spots in biased nano-junctions
我们从理论上研究了载流纳米导体内部的电流感应力（CIF）、焦耳热和热传输的相互作用。我们发现，由于电子-声子的相干性，CIF可以控制导体中的空间热耗散。即使对于对称导体，这也会产生显著的不对称集中的过热（热点）。当耦合到电极声子时，CIF驱动不同的声子热通量进入两个电极。第一性原理计算对现实的偏置纳米结说明了效果的重要性。
2015-02-10 cond-mat.mes-hall
Abrupt p-n junction using ionic gating at zero-bias in bilayer graphene
石墨烯是一种很有前途的光电应用候选材料。在这份报告中，一个双栅双层石墨烯FET已经使用静电和电解门控的组合，以形成一个突然的pn结。在所制造的器件的选通曲线中存在两个狄拉克峰，证实了pn结的形成。在低温下，当有意冷冻电解质时，光电压表现出六重模式，表明热电子诱导的光热电效应，这种效应也在使用金属栅极制成的石墨烯pn结中观察到。我们已经观察到，光电压随温度降低而增加，表明超碰撞散射的主导作用。我们的技术也可以扩展到其他2D材料和更精细的功能，这将导致pn结跨越大面积，如超晶格，可以产生更大的光响应。我们的工作创建突变pn结是不同于以前的作品，使用源极-漏极偏置电压与单个离子栅极创建一个空间渐变的pn结。
2017-06-14 cond-mat.mes-hall
Inelastic effects in molecular transport junctions: The probe technique at high bias
我们扩展的Landauer-Büttiker探针形式主义的电导高偏置制度，并研究环境引起的弹性和非弹性散射的影响，在单分子结的电荷电流，专注于高偏置效应。探测技术现象学地将非相干弹性和非弹性效应结合到完全相干的情况下，以微不足道的代价模仿丰富的物理环境。我们进一步确定环境引起的机制，产生电流的不对称性，表现为弱二极管的行为。这种整流行为，发现在两种类型的分子结模型，是不存在的相干弹性限度，只有在与非相干非弹性散射的情况下是积极的。我们的工作表明，在低偏置线性响应制度，常用的“退相探针”（模仿只有弹性退相干效应）几乎不可避免地从一个“电压探针”（承认非弹性耗散效应）。然而，这些探针在高偏压下实现了根本不同的$I$ - $V$特性，反映了耗散和非弹性散射过程对远离平衡的分子电子输运的核心作用。
2015-12-26 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
Break-junction experiments on the zero-bias anomaly of non-magnetic and ferromagnetically ordered metals
我们研究了正常非磁性金属以及铁磁体在低温下的断裂结。半径为0.15 - 15 nm的点接触显示出零偏压异常，这可以归因于在接触处的单个Kondo杂质处的Kondo散射或单个导电通道的切换。由异常宽度推算的近藤温度在10 ~ 1000 K之间变化。这些结果与铁磁体的原子尺寸接触以及各种金属上的矛砧型接触的文献数据吻合得很好。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall
Low frequency noise in AC biased metallic tunnel junctions
研究了室温下AC偏置对金属-绝缘体-金属隧道结低频噪声的影响，发现DC与AC激发对噪声的作用不同，质疑了噪声源于电阻涨落的观点。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall
Decoupling environmental modes from tunneling electrons in a partially wet phase molecular mechanically controllable break junction
本文提出了在环境条件下的量子效应。苯二硫醇（BDT）分子或四氢呋喃（THF）分子用作从机械可控断裂结桥接金电极的阻挡分子。很长时间以来，人们都知道结的环境与传导耦合。利用微观流体层，实际上可以影响这种耦合。电极-分子-电极结构衬有THF流体的微观层，也称为部分湿相。这有效地将电极-分子-电极系统与该系统外部的环境模式解耦。对相干性和量子干涉的影响是例外的。
2021-09-21 cond-mat.mes-hall
Kondo Effect in Electromigrated Gold Break Junctions
我们提出了依赖于栅极的近藤杂质在裸金断裂结，产生高产量的电迁移过程中，积极控制的传输测量。百分之三十的测量设备显示零偏置电导峰。温度依赖性表明近藤温度约为7K。磁场中的峰值分裂与g=2的理论预测一致，尽管在许多器件中，分裂偏离2guB固定能量。这里观察到的近藤共振可能是由于在电迁移过程中形成的原子尺度的金属颗粒。
2004-10-28 cond-mat.mes-hall
Generalized conductance sum rule in atomic break junctions
当一个原子大小的断裂结被机械拉伸时，接触的总电导在很宽的伸长范围内保持近似恒定，尽管同时各个通道的透射率（结原子的价轨道）经历强烈的变化。我们提出了一个微观的解释这一现象的基础上，库仑关联效应的结原子的价轨道之间的电子。由此产生的近似电导量子化是密切相关的弗里德尔求和规则。
2000-10-06 cond-mat.mes-hall
Electronic and Transport Properties of Molecular Junctions under a Finite Bias: A Dual Mean Field Approach
我们发现，当一个分子结是在一个外部的偏压下，它的性能不能唯一地确定的总电子密度的密度泛函理论（DFT）的基态（GS）的性质相同的方式。为了正确地将偏压引起的非平衡效应，我们提出了一个双平均场（DMF）的方法。关键的思想是，总电子密度与载流电子的密度一起足以确定系统的性质。通过将TFD模型推广到非平衡情形，我们解析地导出了DMF交换能量密度泛函.我们将DMF方法应用到SIESTA计算软件包中，研究了分子结中的非平衡电子输运。对石墨烯纳米管（GNR）结的计算表明，与常用的\textit{ab initio}输运理论相比，DMF方法可以显著降低低偏压下的电流，这是由于对散射区平均场电位的非平衡修正.
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Shot Noise of a Temperature-Biased Tunnel Junction
我们报告的电流噪声的隧道结驱动的温度和/或电压差的平衡，即热和/或电流的电荷噪声的测量。这是通过在纳米尺度下将电子温度控制在1 K以下，并对0.1至1 GHz的宽带宽噪声进行灵敏测量来实现的。在没有拟合参数的情况下，得到了实验与理论之间的良好一致性。特别地，我们发现当一个电极处于温度T而另一个电极处于零温度时，电阻R的结的电流噪声由S = 2ln 2kBT/R给出。
2020-02-24 cond-mat.mes-hall
Shot noise variation within ensembles of gold atomic break junctions at room temperature
原子尺度结是研究量子输运的有力工具，经常通过机械可控断裂结技术（MCBJ）进行研究。原子构型的结到结的变化通常导致统计方法，而系综平均性质提供了对相关物理的访问。然而，完整的集合包含相当多的额外信息。我们报告了一个新的分析散粒噪声在整个合奏的结配置使用扫描隧道显微镜（STM）风格的金断结在室温下在环境条件下，并比较此数据与模拟的基础上分子动力学（MD），一个复杂的紧束缚模型，和非平衡格林函数。实验数据表明，抑制附近的噪声的变化主导的完全传输通道的电导，和一个令人惊讶的参与多个通道的标称隧穿制度。与模拟，同意在低温和超高真空（UHV）条件下发表的工作，表明这些影响可能是由于表面污染和电极中的无序。我们提出了额外的实验，可以区分这些因素的相对贡献。
2014-06-09 cond-mat.mes-hall
Zero-Bias Anomalies in Narrow Tunnel Junctions in the Quantum Hall Regime
我们报告的研究解理边缘过度生长线结与一个偶然创造的狭窄的开口，否则薄，精确的线障碍。观察到两组零偏置异常，其中填充因子$ν> 1$的电导增强，而$ν< 1$的电导强烈抑制。在$ν\approx 1$附近发现了两种行为之间的过渡。零偏异常（ZBA）线的形状找到解释在量子霍尔边缘状态之间的隧道Luttinger液体模型。$ν< 1$的ZBA发生在$n = 0$朗道能级的边缘通道之间的准粒子隧穿抑制引起的强背散射。$ν> 1$的ZBA产生于准粒子在$n = 1$边缘通道之间的弱隧穿。
2011-01-28 cond-mat.mes-hall
Enhancement of the spin Hall voltage in a reverse-biased planar pn-junction
我们报告了一个实验演示的局部放大自旋霍尔电压使用扩展耗尽区在一个PN结在GaAs/AlGaAs霍尔条微器件。结果表明，在低温下施加至少10~（$μ$ m）的反向偏压可以使耗尽区在空间上扩展。在耗尽区，自旋霍尔信号在相同的电流流过微型器件时达到比正常区高一个数量级以上的值。结果表明，pn偏置对探测到的自旋霍尔信号有两种不同的影响。它控制霍尔交叉处的局部漂移场，由于耗尽前沿的移位，霍尔交叉在pn偏置中是高度非线性的。同时，由于霍尔交叉处载流子密度随pn偏压的非线性变化，它产生自旋输运参数的变化。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall
Heat transport through a Josephson junction
我们讨论了在各种偏压条件下通过约瑟夫森隧道结的热输运。我们首先推导出适用于任意时间依赖性的约瑟夫森相位的结的冷却功率的公式。结合经典的运动方程的相，我们发现作为偏置电流或偏置电压的函数的时间平均冷却功率。我们还发现了噪声的热流，更一般地说，通过结的热传输的完整的计数统计。我们单独考虑亚稳态超导分支的电流-电压特性，允许在这种情况下的相位量子涨落。这种机制在实验上是有吸引力的，因为结具有低功耗，低阻抗，因此可以用作灵敏的检测器。
2013-04-03 cond-mat.mes-hall
Broadband voltage rectifier induced by linear bias dependence in CoFeB/MgO magnetic tunnel junctions
在本文中，垂直磁各向异性（PMA）是通过改变自由层的厚度与生产的MTJ纳米柱与平面内磁场和直流偏置具有平滑的线性电阻依赖性的目的定制。此外，我们还演示了如何使用这种线性偏置依赖性来创建零阈值宽带电压整流器，这是无线充电和能量收集应用中整流的重要功能。通过仔细平衡作用在自由层中的PMA的量，可以使测量的RF到DC电压转换效率高达11%。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall
Evolution of shot noise in suspended lithographic gold break junctions with bias and temperature
散粒噪声是一个强大的工具，探测相关性和微观输运的细节，电导测量本身不能揭示。即使在Landauer-B{ü}ttiker物理学很好地描述的原子尺度的Au器件中，仍然存在诸如局部加热和电子-声子相互作用的复杂性。我们报告系统的射频测量散粒噪声在个别原子尺度的金断裂结在多个温度下，与大多数偏置电压远高于金光学声子模式的能量。基于先前的实验证据，即电子-声子相互作用可以改变Fano因子，并导致散粒噪声的偏置依赖性出现扭结特征，我们发现散粒噪声在4.2~ 100 K的温度依赖性最小。观察到0.5 $~G_0$附近的增强Fano因子和1 $~G_0$平台附近的散粒噪声的简单线性偏置依赖性之外的特征。两者都被认为具有非相互作用的起源，后者可能是由主导量子信道的略微偏置依赖的透射率引起的。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
Scaling of 1/f noise in tunable break-junctions
我们已经研究了金纳米接触的$1/f$电压噪声的电迁移和机械控制的断裂结具有电阻值$R$，可以从10 $Ω$（许多通道）调整到10 k $Ω$（单原子接触）。噪声是由电阻波动引起的，如功率谱密度$S_V$对所施加的DC电压$V$的$S_V\propto V^2$依赖性所证明的。作为$R$的函数，归一化噪声$S_V/V^2$显示出从低欧姆结的$\propto R^3$到高欧姆结的$\propto R^{1.5}$的明显交叉。测得的功率3和1.5与本体中产生的$1/f$噪声一致，并反映了从扩散到弹道输运的转变。
2008-09-28 cond-mat.mes-hall
Temperature- and Bias-dependence of magnetoresistance in doped manganite thin film trilayer junctions
La $%_{0.67}$ Sr $_{0.33}$ MnO的薄膜三层结$_3$ - SrTiO $_3$ - La $_{0.67}$ Sr $_{0.33}$ MnO $_3$在14 K下在100 Oe左右的磁场中显示出9.7倍的电阻变化。结的磁电阻是偏置和温度相关的。与偏压和温度依赖性相关的能量尺度是一个数量级。同一组能量也决定了结的微分电导的偏置和温度依赖性。我们讨论了这些结果在结势垒界面的金属簇夹杂物。
1998-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Carrier transport in reverse-biased graphene/semiconductor Schottky junctions
反向偏置的石墨烯（Gr）/半导体肖特基二极管表现出更高的气体传感灵敏度。然而，跨结的载流子输运尚未完全理解。在这里，Gr/SiC，Gr/GaAs和Gr/Si肖特基结在反向偏压下的温度依赖的电流-电压测量进行了研究。随着反向偏压的增加，势垒高度的减少，观察到所有的结，这表明电场增强的电子发射。对反向电流的场依赖性的进一步分析表明，虽然Gr/SiC肖特基结中的载流子输运遵循Poole-Frenkel机制，但Gr/Si和Gr/GaAs结中的载流子输运偏离了Poole-Frankel机制和肖特基机制，特别是在低温和低场下。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Parity oscillations of Kondo temperature in a single molecule break junction
研究了单分子断裂结的近藤温度（$T_K$）.通过采用数值重整化群计算，我们发现，$T_K$显着依赖于分子在接触之间形成的导线中的位置。我们发现，$T_K$表现出强\emph{oscillations}时，奇偶性的左{和/或}右原子的网站（$N_L,N_R$）的数量改变。对于给定的一组参数，$T_K$的最大值出现在（$odd,odd$）组合中，而其最小值出现在（$even,even$）中。这些振荡是完全理解的有效杂交功能。
2012-04-03 cond-mat.mes-hall
Temporal correlations and structural memory effects in break junction measurements
我们回顾了数据分析技术，可用于研究时间的相关性之间的电导痕迹在断路器结测量。我们表明，时间直方图是一个简单但有效的工具，检查时间的均匀性的电导痕迹，或遵循自发或触发的时间变化，如结构修改在训练的接触，或出现单分子签名后，分子给药。为了统计分析时间相关性的存在和衰减时间，我们引入了移位相关图。最后，我们表明，开放和随后关闭的痕迹之间的相关性可能表明在原子大小的金属和分子结的结构记忆效应。应用这些方法测量和模拟金金属接触作为一个测试系统，我们表明，表面扩散引起的平坦化的断裂的交界处有助于产生统计独立的电导痕迹在室温下，而在低温下重复的趋势观察，只要接触没有关闭到足够高的电导设定点。应用开-闭相关分析的Pt-CO-Pt单分子结，我们证明了显着的接触记忆效应和恢复的原子链形成之前的结断裂的分子。然而，如果链被拉动，则链和分子在断裂后的随机松弛会阻止开-关关联。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall
Tuning the Kondo effect with a mechanically controllable break junction
我们研究了近藤机制下C60分子的电子输运。通过改变电极间距，我们能够改变近藤共振的宽度和高度，表明近藤温度和耦合到两个电极的相对强度的修改。电导随T/T_K的线性变化与自旋为1/2的近藤问题的标度函数一致。我们还能够调整有限偏置近藤功能出现在第一C60内振动模式的能量。
2007-05-19 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
Over-Bias Light Emission due to Higher Order Quantum Noise of a Tunnel Junction
理解从原子级尖端到金属表面的隧穿需要考虑纳米尺度上的相互作用。电子的非弹性隧穿会产生光子发射，其能量直观上应该受到所施加的偏置电压的限制。然而，Schull等人的实验[Phys. Rev. Lett. 102，057401（2009）]表明，涉及电子与等离子体激元相互作用的更复杂的过程导致以过偏置能量为特征的光子发射。我们提出了一个类似于动态库仑阻塞的观察模型，最初是为了治疗介观电路中的电子环境而开发的。我们解释了实验结果定量的相关隧道的两个电子相互作用的LRC电路建模本地等离子体极化激元模式。为了解释过偏压发射，电子隧穿动力学的非高斯统计是必不可少的。
2014-03-14 cond-mat.mes-hall
Unsupervised feature recognition in single molecule break junction data
单分子断裂结测量提供了大量的电导与电极分离痕迹。沿着这样的测量，目标分子可以以不同的几何形状结合到电极，并且单分子结的演化和破裂也可以遵循不同的轨迹。解开各种典型的跟踪类是正确的物理解释的数据的先决条件。在这里，我们利用神经网络的有效特征识别特性来自动找到相关的迹类。为了消除人工标记训练数据的需要，我们采用了一种组合方法，该方法根据主成分投影的极值或一些辅助测量量自动选择训练轨迹，然后网络捕获这些特征轨迹的特征，并将其推理推广到整个数据集。使用简单的神经网络结构也可以直接洞察决策机制。我们证明了这种组合的机器学习方法在低和室温金-4，4 '联吡啶-金单分子断裂连接数据中不明显但高度相关的痕量类的无监督识别中是有效的。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall
Non-thermal vibrations in biased molecular junctions
利用主方程方法研究了载流模型分子结的振动统计。特别是，我们集中在使用一个有效的温度$T_{\rm eff}$的有效性来表征的非平衡稳态的振动模式。我们确定的情况下，一个单一的$T_{\rm eff}$不能完全描述一个振动状态。在这种情况下，不同振动状态之间的概率分布不遵循玻尔兹曼类型。因此，振动模式的实际熵（自由能）低于（高于）由$T_{\rm eff}$给出的对应的热值，表明可以从这些状态提取额外的功。研究结果对纳米尺度体系非热振动态的热力学研究及其在纳米尺度热机中的应用具有重要意义。
2020-03-21 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistance in molecular junctions: application to graphene ribbon junctions
采用基于非平衡格林函数（NEGF）的自洽计算方法，研究了分子结和量子线中负微分电阻（NDR）的起源。由于分子的最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）能级之间的不对称性，分子与电极的耦合在高偏压下变得不对称。这导致由于电荷的耗尽和源电极附近的屏蔽的减少而出现不对称的电势分布。随着偏压的增加，这种急剧的电势下降导致HOMO和LUMO态在系统不同部分的增强的局部化。局部化引起的重叠减少会导致传输系数和电流随着偏置的增加而显着降低。研究了连接到两个石墨烯带的原子链以说明这些效应。对于取代分子的链，在NDR特性中也观察到奇偶效应。
2008-05-26 cond-mat.mes-hall
Symmetry-dependent electron-electron interaction in coherent tunnel junctions resolved by zero bias anomaly measurements
我们提供了确凿的实验证据，零偏置异常的磁隧道结（MTJ）的微分电阻是由于电子-电子相互作用（EEI），澄清了一个长期存在的问题。现在通过在低至0.2 K的低温下进行测量，并将交流测量电压降低至0.06 mV，可以排除导致混淆的磁振子效应。电导的归一化变化与$\ln{(eV/k_{B}T)}$成比例，这与描述由于EEI导致的态密度降低的Altshuler-Aronov隧穿理论一致，但与磁性杂质散射不一致。$\ln{(eV/k_{B}T)}$依赖性的斜率是对称依赖性的：对于具有对称滤波的相干隧道结，P和AP状态的斜率是不同的，而对于没有对称滤波的相干隧道结（非晶势垒），P和AP状态的斜率几乎相同。这一发现对于验证寻找新的相干隧穿结的对称性保持滤波，以及探测和分离其他关联系统中不同对称性的电子Bloch态具有重要意义。
2014-10-17 cond-mat.mes-hall
Steady-State Density Functional Theory for Finite Bias Conductances
在密度泛函理论的框架下，提出了一种以结上的密度和{ \em恒定电流}为基本变量的稳态电子输运的描述方法.我们证明，在一个有限的窗口零偏置附近，有一个一对一的映射之间的基本变量和本地电位以及跨结的偏见。由此产生的Kohn-Sham系统具有两个交换相关（XC）势，一个本地XC势和XC贡献的偏置。对于弱耦合结的xc电位表现出的步骤中的密度电流平面被证明是至关重要的描述库仑阻塞钻石。在小电流下，这些步骤随着平衡xc不连续性分叉而出现。将该方法应用于苯结模型，与传统的库仑阻塞理论完全吻合。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall
Twist in the bias-dependence of spin-torques in magnetic tunnel junctions
磁隧道结中的自旋力矩具有两个分量，这两个分量都依赖于外加电压。在这里，我们开发了一种新的方法，从大电压范围的实验中准确提取这种偏置依赖性。我们研究了几个结与不同的磁性层结构的顶部电极。我们在对称CoFeB电极结上得到的结果与理论计算吻合得很好。偏置依赖的非对称样品，与顶部电极含有镍铁，然而，扭曲的二次型相比，一般假设。我们的测量揭示了大偏压下自旋力矩机制的复杂性。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current noise enhancement: channel mixing and possible nonequilibrium phonon backaction in atomic-scale Au junctions
我们报告测量的偏置依赖的Fano因子在原子尺度的Au结系综在77 K。先前在室温和低偏置下对散粒噪声的测量已经发现Fano因子与Landauer- Büttiker形式主义的预期良好一致，而在数百mV的偏置下观察到增强的Fano因子[R. Chen等人，Sci. 4，4221（2014）]。我们发现更强的增强散粒噪声在77 K的“过量”Fano因子高达10倍的低偏置值。我们讨论所观察到的系综Fano因子偏差依赖的候选模型。结果是最一致的偏置依赖的通道混合图片或模型，将噪声增强由于电流驱动，非平衡声子种群，虽然一个完整的理论治疗，后者在系综平均极限是必要的。
2016-10-05 cond-mat.mes-hall
Bias-Controlled Selective Excitation of Vibrational Modes in Molecular Junctions: A Route Towards Mode-Selective Chemistry
我们发现，在单分子结与非对称分子铅耦合的振动模式可以选择性地通过施加一个外部偏压激发。由此，可以产生振动能量的非统计分布，即，具有高频率的模式可以比具有低频率的模式更强地被激发。这在模式选择性化学的背景下特别令人感兴趣，其中人们的目标是打破分子中的特定（不一定是最弱的）化学键。这种模式选择性的振动激发证明了两个通用的模型系统，代表不对称的分子结和/或扫描隧道显微镜实验。为此，我们采用两种互补的理论方法，非平衡格林函数方法和主方程方法。这两种方法的比较揭示了良好的协议在描述共振电子输运通过单分子接触，但也突出了非共振传输过程中的作用，特别是共隧穿和非共振电子空穴对创建过程。
2011-06-01 cond-mat.mes-hall
Charge-memory polaron effect in molecular junctions
电荷记忆效应，双稳态和开关之间的带电和中性状态的分子结，在最近的STM实验中观察到的，被认为是在一个最小极化子模型。我们表明，在强电子振动子相互作用的情况下，带电和中性状态之间的自发量子开关的速率是指数抑制在零偏置电压，但可以通过改变偏置范围广泛的有限开关时间尺度调谐。我们进一步发现，而结的对称电压降引起随机开关在有限的偏置，非对称结表现出滞后行为，使控制开关。寿命和电荷-电压曲线计算的主方程方法弱耦合的引线和在较强的耦合的运动方程方法的非平衡格林函数。
2008-02-20 cond-mat.mes-hall
Asymmetric Electron Transmission across Asymmetric Alkanethiol Bilayer Junctions
在含有不同链长的烷硫醇双层的Hg-Au结中观察到关于偏压极性的不对称的I/V曲线。当负偏压施加到携带较长链烷醇单分子层的金属上时，产生更大的电流。这种行为是模拟使用单分子结模型，在扩展的休克尔（EH）模型和非平衡格林函数形式主义在Hartree Fock水平（NEGF-HF）的框架内。定性协议与实验结果的大小和符号的这种不对称性。基于NEGF-HF计算，认为这种效应的根源是结最高占据分子轨道（HOMO）特性在相反偏压下的不对称行为。这种特性的变化导致结两端电压降符号相反时电子转移的有效势垒不同。
2003-06-27 cond-mat.mes-hall
Floquet Majorana bound states in voltage-biased Planar Josephson Junctions
本文研究了在面内磁场作用下的平面约瑟夫森结在外加直流偏压下的特性。在调谐结两端的偏置电压$V_{\rm J}$时，结的两端被示出为同时具有$0$ -和$π$ -马约拉纳模式。这些模式可以使用扫描隧道显微镜测量或通过从耦合到结的引线的共振Andreev隧道来探测。虽然这些模式大多与结的末端结合，但它们可以通过吸收或发射光子与体相杂交。我们分析了这个过程的数值和分析，证明它可以成为在典型的实验条件下可以忽略不计。运输签名的$0$ -和$π$ -马约拉纳国家被证明是强大的中度障碍。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Temperature Dependence of Zero-Bias Resistances of a Single Resistance-Shunted Josephson Junction
在充电能量$E_{\rm J}$与$E_{\rm C}$相当的情况下，用路径积分蒙特卡罗方法计算了单阻分流约瑟夫森结的零偏电阻随温度的变化.零偏置电阻的低温特性在$α=R_{\rm Q}/R_{\rm S}=1$附近变化，其中$R_{\rm S}$是分流电阻，而$R_{\rm Q}=h/(2e)^2$是。零偏电阻的温度依赖性表现出幂律的行为，其指数取决于$E_{\rm J}/E_{\rm C}$。这些结果与电阻分流约瑟夫森结的实验结果进行了比较。
2003-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetically hindered chain formation in transition-metal break junctions
基于第一性原理计算，我们证明了磁性阻碍了断裂结中长链的形成。我们发现，由于磁矩的产生，原子链的结合能明显软化，这极大地降低了成功形成链的概率。因此，我们能够解释长期存在的难题，为什么大多数过渡金属在断裂结中不组装成长链，并提供间接证据表明，在一般情况下，过渡金属断裂结中的悬浮原子链是磁性的。
2009-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cooper Pair Transport in a Resistor-Biased Josephson Junction Array
研究了通过片上Cr电阻偏置的小Al约瑟夫森结长阵列的直流输运特性。IV-特性显示了一个大的库仑阈值电流以及负斜率区域，表明自治布洛赫振荡的制度，高达相当高的频率f = I/2 e ~1 GHz，与其他团体报道的单结。另一方面，小深度的回弯意味着低占空比和宽频谱的振荡，这归因于偏置电阻器的阻抗不够高。在一个小的偏置电流的自我维持的开关过程中被用来研究的开关电压的统计数据，并确定被发现大大超过几何结电容的有效布洛赫电容。
2006-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time-Dependent Transport Through Molecular Junctions
我们调查两种类型的偏压下的分子结的输运性质-一个短时间脉冲或AC偏压-通过结合解决方案的格林函数在时域与电子结构信息来自从头算密度泛函计算。我们发现，短时间响应依赖于铅结构，偏置电压，和势垒高度都在分子铅接触和分子内。在低频AC偏压下，电子流根据结是否完全导电而跟踪或引导偏压信号（电容性或电阻性响应）。对于高频，由于动态电感，电流滞后于偏置信号。跃迁频率是结的固有特性。
2010-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Asymmetry and nonlinearity of current-bias characteristics in superfluid-normal state junctions of weakly-interacting Bose gases
我们揭示了具有弱相互作用玻色气体的超流-正常态结的电流偏置特性。结果表明，在存在的化学势偏置的特性可以强烈的起源是不对称的。费米子对应物中不存在的显著特征来自于与凝聚相关联的隧穿过程和玻色子Andreev反射过程。事实证明，这样的过程本质上是非线性的，因此即使在低偏压下也不遵守欧姆定律。此外，其余的过程被发现服从欧姆定律，并成为占主导地位的温度偏置驱动的运输。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Bias voltage effects on tunneling magnetoresistance in Fe/MgAl${}_2$O${}_4$/Fe(001) junctions: Comparative study with Fe/MgO/Fe(001) junctions
研究了偏压对Fe/MgAl ${}_2$ O ${}_4$ /Fe（001）磁隧道结自旋相关输运性质的影响，并与Fe/MgO/Fe（001）磁隧道结进行了比较.利用非平衡格林函数方法和密度泛函理论计算了两种MTJ的磁电阻比随偏压的变化关系。我们发现，在这两种MTJ，MR比随着偏置电压的增加而减小，并最终在临界偏置电压$V_{\rm c}$处消失。我们还发现，MgAl ${}_2$ O ${}_4$基MTJ的临界偏置电压$V_{\rm c}$明显大于MgO基MTJ的临界偏置电压。由于Fe/MgAl ${}_2$ O ${}_4$ /Fe（001）超晶胞的面内晶格常数是Fe/MgO/Fe（001）超晶胞的面内晶格常数的两倍，因此MgAl ${}_2$ O ${}_4$基MTJ中的Fe电极具有与通过在面内波矢量的布里渊区中折叠MgO基MTJ的Fe能带结构而获得的能带结构相同的能带结构。我们表明，这种差异在Fe能带结构的起源之间的MgAl ${}_2$ O ${}_4$和MgO为基础的MTJ的临界偏置电压$V_{\rm c}$的差异。
2017-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias effect in martensitic epitaxial Ni-Mn-Sn thin films applied to pin CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunnel junctions
交换偏置效应常用于移动铁磁体的矫顽场。这种技术对于将磁性隧道结用作逻辑或存储器件至关重要。因此，两个铁磁电极的独立切换对于保证可靠的读出是必要的。在这里，我们证明了Ni-Mn-Sn的本征交换偏置效应可以用于将单向各向异性应用于磁性隧道结。为此，我们使用外延Ni-Mn-Sn薄膜作为钉扎层，用于微制造CoFeB/MgO/CoFeB磁性隧道结。我们比较了磁场冷却后在$-10$ 1，kOe外场中通过磁化测量得到的交换偏置场（$H_{\text{EB}}$）与通过隧道磁阻测量得到的$H_{\text{EB}}$。两种方法的结果一致，我们发现在10 K时交换偏置约为$H_{\text{EB}}=130$，Oe，它随温度的升高而降低，在70 K以上消失.
2015-05-07 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
Split of zero-bias conductance peak in normal-metal / d-wave superconductor junctions
用单点近似方法讨论了杂质散射对正常金属/ $d$波超导结电导的影响。到目前为止，零偏置电导峰的分裂被认为是高- $T_c$超导体表面时间反转对称性态破缺的证据。然而，在本文中，它表明，在界面附近的杂质散射也造成了零偏压电导峰的分裂。本文的理论很好地解释了在有限温度和外加磁场条件下实验观察到的典型电导谱。
2003-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bias dependent inversion of tunneling magnetoresistance in Fe/GaAs/Fe tunnel junctions
我们研究了Fe/GaAs/Fe隧道结中自旋相关的输运。研究了不同类型Fe/GaAs界面的隧穿磁电阻效应。对于氢等离子体清洗的界面，TMR效应增加，在室温下可观察到。如果涉及外延Fe/GaAs（001）界面，则隧道结表现出TMR效应的偏压依赖性反转。这是Fe/GaAs界面能带结构效应的第一个实验特征，与自旋注入实验有关。
2006-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modelling impurity-assisted chain creation in noble-metal break junctions
在这项工作中，我们提出了推广的模型链形成的断裂连接，介绍了Thiess { \it等人}。[ \onlinecite{Alex08} ]，转化为含有$s$和$p$杂质的锯齿形过渡金属链。我们应用这个扩展的模型来研究贵金属链的杂质，经常出现在断裂结实验，即铜，银和金链与H，C，O和N吸附原子的生产趋势。从系统的全势能线性化增广平面波第一性原理计算中为我们的模型提供特定于材料的参数，我们发现这种杂质的存在对贵金属链的结合性质有着至关重要的影响。我们发现，这两个，杂质引起的键强化和锯齿形债券的形成，可以导致一个显着增强的概率链形成断裂路口。
2011-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current dependence of the low bias resistance of small capacitance Josephson junctions
本文用量子 Langevin 方程研究小电容 Josephson 结在低偏置、名义超导态下微分电阻随电流偏置的变化，并为超导量子比特微波噪声建模提供思路。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Zero-bias conductance peak and Josephson effect in graphene-NbTiN junctions
我们报告的电子传输测量接触NbTiN电极，在低温下保持超导高达至少11特斯拉的石墨烯。在一个单一的超导接触的设备，我们发现在零偏置的电导，我们解释在无反射隧穿的两倍以上的增强。在具有两个超导接触的器件中，我们观察到了约瑟夫森效应、双极超电流和夫琅和费斑图。
2012-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal flux-flow regime in long Josephson tunnel junctions
本文研究了长约瑟夫森隧道结中孤子动力学引起的热输运。当孤子沿结流动时，通过施加超导电极以驻留在不同的温度下来建立跨结的热偏置。在这里，我们考虑了偏置电流和外部磁场对器件热演化的影响。在磁通流区，磁激发孤子链在偏置电流的驱动下沿结快速运动。我们探讨了在固定的磁场值下，触发磁通流机制的偏置电流的范围，以及在这种工作模式下的稳态温度分布。我们证明了一个稳定的多峰温度分布，反映了沿结的平均孤子分布。最后，我们还分析了影响孤子动力学的摩擦如何影响系统的热演化。
2019-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Study on the tunneling spectroscopy of $N-pS$ junction and $N-hS$ junction
用Blonder-Tinkham-Klapwijk（BTK）方法研究了正常金属/ $p$波超导结（$N-pS$）和正常金属/异质结超导结（$N-hS$）的全隧穿谱。我们发现，对于具有非平凡拓扑结构的$p$波超导体，存在一个稳定的量子化零偏压电导峰;对于具有非平凡拓扑结构的异质结构超导体，出现的零偏压电导峰是非量子化的，通常与量子化值有相当大的差距。此外，它是敏感的参数，特别是自旋轨道耦合和$s$波配对势。得到的结果表明，一个小的零偏置电导峰，而不是一个量化的零偏置电导峰，在当前的隧穿实验中可以是一个自然的结果，如果自旋轨道耦合原来是几倍小于报告。结果还表明，较强的自旋-轨道耦合和较弱配对势的邻近$s$波超导体都能产生比实验更显著的零偏压电导峰，甚至接近量子化的电导峰.由于$s$波超导体在自然界中很常见，因此在现有的实验能力范围内可以验证这一预言。
2014-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
