Inelastic Current Noise in Nanoscale Systems: Scattering Theory Analysis
我们提出了一个散射理论描述的非弹性电流噪声中存在的电子振动相互作用。在本说明书中，我们指定弹性和非弹性散射贡献的散粒噪声通过检查散射状态之间的电荷转移和电子和振动之间的能量交换。弹性和非弹性散射过程进一步分解为相同能量电子和不同能量电子的电流关联。聚焦于非弹性噪声信号定义为步骤中的电压导数的散粒噪声，我们表明，单通道系统有两个范围的传输，在该非弹性噪声信号表现出交叉之间的正负号。在高传输制度，偶数和奇数的镜像对称系统的振动模式提供了上限和下限的非弹性噪声信号的电导步骤的比率。这可以是一个理论上的理由模型用于理解最近的噪音实验[物理评论快报。108，146602（2012）]和关于金原子链的数值计算[Phys.Rev.B86，155411（2012）]。
2013-08-31 cond-mat.mes-hall
Vibrational inelastic scattering effects in molecular electronics
我们描述了如何处理的相互作用的旅行电子与本地化的振动模式的纳米结。我们提出了一个多通道散射技术，可应用于计算现实系统的输运性质，并显示它是如何与其他方法，在特定情况下是有用的。我们应用我们的技术来描述最近的实验电导通过分子结。
2006-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First Principles Quantum Transport with Electron-vibration Interactions: A Maximally Localized Wannier Function Approach
提出了一种基于最大局域Wannier函数的从头算非弹性量子输运方法。在平面波基下用密度泛函理论计算了电子结构性质，用密度泛函微扰理论计算了电子振动耦合强度和振动性质.振动诱导的非弹性输运性质是使用基于局域轨道的非平衡格林函数技术计算的。为此，我们构造极大局部化的Wannier函数。我们的形式主义被应用于研究非弹性输运的苯分子连接到单原子碳链。在这个基准系统中，电子振动自能的计算无论是在自洽玻恩近似或最低阶微扰理论。观察到向上和向下的电导步骤发生，这可以理解使用多本征沟道散射理论和对称性条件。在第二个例子中，单原子碳链电极被取代的（3; 3）碳纳米管，我们专注于非平衡振动人口驱动的导电电子使用半经典速率方程。
2012-04-28 cond-mat.mes-hall
Charge transfer statistics of a molecular quantum dot with a vibrational degree of freedom
我们分析了单格点量子点与荷斯坦声子耦合的全计数统计。我们明确确定的贡献，由于准弹性和非弹性输运过程中的累积生成函数，并讨论其对点的输运性质的影响。我们发现，在低能量部门，非弹性项导致的散粒噪声校正在某些通用值的传输的符号变化。此外，我们表明，当修正的电流由于非弹性过程消失，所有奇数阶累积量消失。
2009-09-15 cond-mat.mes-hall
Adiabatic self-vibrations generated by inelastic Andreev tunneling in a movable Cooper-pair box
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究所）；Charles University（查理大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；University of Gothenburg（哥德堡大学）
本文提出了一种无需外部反馈的自振荡方案，通过可移动库珀对盒在非弹性安德鲁隧道效应下的绝热极限实现二维自振荡，克服了传统反馈方法的频率依赖性限制。
2026-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
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
Inelastic effects in electron transport studied with wave packet propagation
用含时方法研究了电子输运过程中的非弹性效应。我们研究一个紧束缚链与一个和两个网站连接到振动。这个简单但透明的模型提供了关于非弹性效应的见解，它们的含义以及目前用于处理它们的近似值。我们的含时方法允许我们追溯振动激发和电子干涉的时间序列，ibrationally引入的时间延迟和电子相移。我们探索了一个完整的范围内的参数，从弱到强的电子振动耦合，从隧穿接触，从一个振动的描述，包括所有的振动的需要，正确的描述在运输中的非弹性效应。我们探讨了单站点共振模型的有效性，以及其扩展到更多的网站，通过分子轨道和条件下，多轨道，多振动的描述不能被简化。我们解释的物理意义的光谱特征的二阶导数的电子电流相对于偏置电压。这使我们能够对峰谷能量值的含义进行细微的区分。最后，我们表明，有限带效应导致电子背散射的分子振动的制度中的高电导，虽然在振动阈值的电导下降，而是由于振动态密度的快速变化。
2008-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
The hydrogen molecule in a vice
我们进行了实验的作用，分子氢物理吸附在两个金属表面。这样的氢导致强签名的非弹性电子隧穿光谱超过典型的非弹性跃迁的幅度的一个数量级，并伴随着一个步骤，在隧道电流导致在某些情况下，一个巨大的负微分电导。我们发现，分子振动打开了一个非弹性通道，如预期的，但同时失速的总弹性通道，由于振动分子施加在电极上的力。触针所需的顺应性令人惊讶地大，但在宽范围的实验条件下是可能的。此外，非弹性通道经历饱和，由此可以推断分子振动的寿命为约1 ns。这个实验允许解析对应于单个分子的特定振动状态的力。
2015-03-26 cond-mat.mes-hall
Vibrational excitations in magnetic triangular nanographenes
针对纳米结构激发态中磁性与振动起源难以区分的问题，本文通过研究Au(111)表面自旋S=1/2的菲烯基自由基，结合IETS测量与理论模拟，证实了非弹性激发的振动起源并归属其振动模式。
2024-11-29 cond-mat.mes-hall
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
Modeling of inelastic transport in one-dimensional metallic atomic wires
基于非平衡格林函数（NEGF）和电子-振动耦合的无限阶微扰理论，研究了纳米器件中电子输运的非弹性效应.我们讨论的数值实现，其中涉及到一个迭代方案来解决一组耦合的非线性方程的电子格林函数和自能量由于振动。为了说明我们的方法，我们将其应用到一维单轨道紧束缚描述的导电电子在原子金丝，并表明，这个简单的模型是能够捕获大部分的基本物理。
2004-11-04 cond-mat.mes-hall
Vibrational Instabilities in Resonant Electron Transport through Single-Molecule Junctions
我们分析了单分子结中振动耦合共振电子输运的各种极限。基于主方程方法，我们讨论了高偏压或弱电子振动耦合下的结的解析和数值结果。它表明，在这些限制的分子桥的振动激发无限增加，即结表现出振动不稳定性。此外，我们的分析提供了振动分布函数的解析结果，并揭示了这些振动不稳定性与电子空穴对的创建过程。
2011-02-04 cond-mat.mes-hall
Phonon transport across a Si-Ge interface: the role of inelastic bulk scattering
了解异质结中的声子输运对于获得广泛的热输运性质非常重要。利用McKelvey-Shockley通量方法和第一性原理模型，我们从理论上研究了Si-Ge界面的声子输运性质，重点研究了非弹性体声子过程的作用.我们观察到显着的非弹性散射界面附近的声子之间的热重新分配的结果，由结驱动的非平衡效应。当结的长度与平均声子平均自由程相当时，这些效应最为明显。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall
Effects of charge-dependent vibrational frequencies and anharmonicities in transport through molecules
作为一个更现实的单分子器件的振动建模的一步，我们调查的电荷依赖的振动频率和非谐电位对电子输运的影响。对于弱声子弛豫，我们发现，在这两种情况下，振动步骤分裂成众多的子步骤。这有效地导致了偏置依赖的电流-电压和电导特性，这提供了一个指纹的非平衡振动时，其他加宽机制是次要的振动特征的加宽。在不对称的分子-铅耦合的情况下，我们观察到，频率差也可以导致负微分电导。
2005-07-30 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron transport through molecular junctions
目前，分子隧道结被认为是各种纳米器件的重要有源元件。这给研究控制电子输运通过分子的物理机制提供了强烈的动机。电子在分子桥中的运动总是受到环境的影响，与分子桥的相互作用会改变电子的能量，在一定条件下，这些非弹性效应会显著改变电子输运特性。在目前的工作中，我们描述的非弹性和耗散效应的电子输运发生由于分子桥振动和随机热激活离子运动。我们有意使用简单的模型和计算技术，使读者专注于分子隧道结中的非弹性电子输运物理。我们考虑了电子-振子相互作用及其在非弹性隧穿谱、极化效应和耗散电子输运中的表现。此外，我们还简要讨论了大分子中的长程电子转移反应及其与分子结中电子输运的关系。
2013-01-23 cond-mat.mes-hall
Inelastic thermoelectric transport and fluctuations in mesoscopic system
在过去的十年中，在物理学和可再生能源之间的界面出现了一个新的研究前沿，称为非弹性热电效应，其中非弹性输运过程起着关键作用。非弹性热电效应的研究拓宽了我们对热电现象的理解，并为高性能热电能量转换提供了新的途径。本文综述了这一领域的主要研究进展，重点介绍了由电子-声子和电子-光子相互作用引起的非弹性热电效应。我们介绍了动机，基本图片，原型模型，以及非弹性热电输运引起的非常规效应。这些非常规效应包括热与电荷输运分离、热效应冷却、线性热晶体管效应、非线性性能增强、Maxwell恶魔效应和协同效应。我们发现，弹性和非弹性热电效应所描述的显着不同的微观机制，属于不同的线性热力学类。我们还特别注意在小介观热电系统的波动的独特方面。最后，我们讨论了非弹性热电领域的挑战和未来的机遇。
2022-05-01 cond-mat.mes-hall
Crucial effect of transverse vibrations on the transport through polymer chains
电子或振动激子或电子激子向聚合物链的低温输运对它与横向声振动的相互作用非常敏感。我们表明，这种相互作用导致大量的极化子效应和退相干，这是一般强于与纵向振动。对于格位相关相互作用，横声子形成亚欧姆浴，导致量子相变，并伴随着零温输运的完全抑制和快速退相干，其特征是低温下温度的2/3次方的温度依赖速率，而对于格位无关相互作用，该速率与温度的平方成正比。后者的依赖性被用来解释最近的测量聚乙二醇低聚物中的温度依赖性振动能量传输。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall
Vibrationally coupled electron transport in single-molecule junctions: The importance of electron-hole pair creation processes
振动耦合电子输运通过单分子结被认为是。回顾我们最近的理论工作，我们表明，电子-空穴对创建过程的关键是理解的振动激发特性的单分子接触。此外，这些过程可以导致许多有趣的传输现象，例如负微分电阻、整流、模式选择性振动激发和电流的显著温度依赖性。因此，电子-空穴对产生过程对于阐明通过单分子接触的振动耦合电子输运的基本机制是至关重要的，尽管这些过程不直接有助于流过结的电流。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
On the Accuracy of the Noninteracting Electron Approximation for Vibrationally Coupled Electron Transport
本文对单分子结中振动耦合电子输运模型，检验了非相互作用电子近似的准确性。在没有电子振动耦合的情况下，该模型中的稳态输运完全由Landauer理论描述。包括耦合，电子振动和振动诱导的电子-电子相关效应可能有助于实时量子动力学。利用多层多组态含时Hartree（ML-MCTDH）理论精确描述核动力学，同时保持电子动力学的非相互作用近似，分析了不同物理机制下的关联效应.结果表明，虽然非相互作用电子近似可能是合理的描述短时间的动力学，它没有给出正确的长时间限制某些初始条件。
2016-06-08 cond-mat.mes-hall
Inelastic Cotunneling Resonances in the Coulomb-Blockade Transport in Donor-Atom Transistors
我们报告了硅纳米晶体管中通过磷施主的电输运的有限偏置特性，在该特性中，我们观察到库仑阻塞区域中的非弹性共隧穿电流。共隧穿电流看起来像一个共振隧穿电流峰出现在封锁和非封锁区域之间的交叉点的激发态。这些cotunneling功能是独特的，因为非弹性cotunneling电流到目前为止被报道为一个更广泛的驼峰或作为一个连续的增量电流。这一发现归因于纯粹由于激发相关的非弹性共隧穿涉及地面和激发态。对二能级量子点进行了理论计算，支持了我们的实验观察。
2022-04-08 cond-mat.mes-hall
Inelastic shot noise characteristics of nanoscale junctions from first principles
我们描述了一个实现的从头计算方法来计算非弹性散粒噪声信号，由于电子振动散射在纳米结。该方法是基于非平衡Keldysh格林函数的框架，从密度泛函理论的电子结构和核振动的描述。我们的实现说明了电子输运在Au和Pt原子点接触的模拟。我们表明，计算的散粒噪声特性的Au接触可以理解在一个简单的两个站点紧束缚模型表示的两个顶点原子的振动纳米结。我们还表明，铂接触的散粒噪声特性表现出更复杂的功能与非弹性通道间散射。这些非弹性噪声功能被证明提供更多的信息，电子-声子耦合和多通道结构的Pt触点比什么是容易从相应的电导characteristics.We的最后分析了一组Au原子链的不同长度和应变条件，并提供了一个定量比较与最近的散粒噪声实验报告Kumar等人。108，146602（2012）]。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall
Real-Space Imaging of Inelastic Friedel-like Surface Oscillations Emerging from Molecular Adsorbates
我们报告非弹性弗里德尔振荡的真实空间成像测量。利用扫描隧道显微镜对吸附在Au（111）表面上的二氯苯二聚体的非弹性电子隧道谱进行了研究，结果表明，在Au（111）表面上，二氯苯二聚体的非弹性电子隧道谱具有明显的空间调制，这是由于分子振动引起的分子位置的非弹性散射所致。由于吸附物和表面状态之间的局部相互作用，分子振动在非弹性模式周围的窄范围内的能量下产生电荷密度的重新分布。我们的实验结果得到了理论论证的支持。
2011-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetic field symmetries of nonlinear transport with elastic and inelastic scattering
我们研究了Aharonov-Bohm干涉仪中非弹性散射效应下的非线性电子输运对称性，并证明了在磁场中，当结是（左右）空间对称时，奇（偶）电导项是偶（奇）电导项.当引入不对称性时，这种观察并不成立，正如我们数值所示，但是奇电导项只表现出磁场对称性的弱击穿。在弹性退相效应下，Onsager-Casimir对称性在线性响应之外和空间不对称下保持。
2013-07-15 cond-mat.mes-hall
Sequential electron transport and vibrational excitations in an organic molecule coupled to few-kayer graphene electrodes
石墨烯电极是通过新的电极-分子锚定策略来提高分子电子学中的再现性和稳定性的有希望的候选者。在这里，我们报告了顺序电子输运在几层石墨烯晶体管含有个人姜黄素为基础的分子锚定的电极通过π-π轨道键合。我们表明，由于中间分子-电极耦合的非弹性共隧穿激发与单电子输运物理的共存，我们认为，中间电子-声子耦合是这些振动辅助激发的起源。这些实验观察与密度泛函理论计算的补充模型电子输运和姜黄素分子的电子和振动模式之间的相互作用。我们发现，计算的分子的振动模式与实验观察到的激发。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall
Scattering Theory Approach to Inelastic Transport in Nanoscale Systems
我们提出了一个散射态描述的非平衡多通道电荷输运中存在的电子振动耦合。它是基于本征信道状态的散射阶的扩展。检查散射状态之间的电荷跃迁，我们澄清了竞争的非弹性和弹性散射过程，并与基于非平衡格林函数形式主义的解释比较。我们还推导出了单通道系统电导变化的一般表达式。它提供了一个全面的图片的变化，包括众所周知的结果，0.5规则，从弹性和非弹性散射过程之间的相互作用的方面。
2013-07-14 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium inelastic electronic transport: Polarization effects and vertex corrections to the self-consistent Born approximation
研究了电子-振子相互作用对单分子纳米结非弹性输运性质的影响。我们使用非平衡格林函数技术和模型哈密顿量来计算二阶图（双交换DX和缀饰声子DPH图）对电子振动相互作用的影响，并考虑它们在整个参数空间范围内的影响。DX图，对应于一个顶点校正，介绍了一个有效的动力学重整化的电子振子耦合在纯粹的非弹性和非弹性共振功能的IETS。纯非弹性特征对应于围绕振动子的能量施加的偏压，而非弹性谐振特征对应于电导中的峰值（谐振）。DPH图仅影响非弹性共振特征。我们还讨论了在更复杂的模型系统的研究中，二阶图可以近似的情况。
2011-07-08 cond-mat.mes-hall
Slow Vibrations in Transport through Molecules
我们展示了如何可以测量的信号从一个单一的分子之间的亚稳位置使用的设置，其中的分子被固定到一个引线的缓慢跳跃，和耦合强度之一是外部控制。这样的测量产生关于使分子变形的缓慢过程的信息，其时间比电子输运过程的特征时间尺度长得多。
2005-12-02 cond-mat.mes-hall
Elastic Wave Transmission at an Abrupt Junction in a Thin Plate, with Application to Heat Transport and Vibrations in Mesoscopic Systems
本文计算了振动波通过两个不同宽度弹性薄板突变交界处时的透射系数。这些计算与介观系统中低温下的弹道声子热输运和介观振子中振动的Q有关。完整的结果计算在一个简单的标量模型的弹性波，长波长模式的结果计算使用全弹性理论计算。我们建议薄板弹性理论提供了一个有用的和易于处理的近似全三维几何。
2000-11-29 cond-mat.mes-hall
Inelastic Quantum Transport and Peierls-like Mechanism in Carbon Nanotubes
本文对$(3m,0)$碳纳米管的非弹性量子输运进行了理论研究。通过使用多体描述的Fock空间中的电子-声子相互作用，一种新的机制，涉及光学声子发射（吸收）被证明是诱导一个前所未有的能隙开放的声子能量的一半，$\hbarω_{0}/2$，以上（以下）的电荷中性点。在低偏置电压下通过泡利阻断来防止的这种机制在$\hbarω_{0}$量级的偏置电压下被激活。
2006-08-17 cond-mat.mes-hall
Effects of vibrational anharmonicity on molecular electronic conduction and thermoelectric efficiency
我们研究了非弹性振动辅助的电荷转移效应在两个网站的分子结，专注于签名的振动非谐性的电特性和热电响应的结。我们考虑三种类型的振荡器：谐波，非谐波莫尔斯允许键离解，谐波四次，模仿禁闭潜力。使用量子主方程方法，这是微扰的电子振动相互作用，我们发现，（非弹性）的电导和热导可以在很大程度上受到振动势的性质。与此相反，塞贝克系数，热电品质因数，和热电效率超出线性响应，隐藏这一信息，表现出相当弱的灵敏度振动非谐性。我们的工作表明，非谐波（多体）效应，相应的电流-电压特性，是对热电性能的影响不大。
2016-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Effect of broadening in the weak coupling limit of vibrationally coupled electron transport through molecular junctions and the analogy to quantum dot circuit QED systems
本文用速率方程方法研究了稳态偏置分子结中振动模的非平衡布居。我们专注于弱电子振动耦合的限制，并表明，在共振传输制度和足够高的偏置电压，振动激发的水平随着耦合强度的降低而增加，假设一个有限的非零值。只有当明确考虑环境自由度的影响时，才能观察到关于电子振动耦合强度的分析行为。我们认为三种不同类型的加宽的影响：杂交与电极，热波动和耦合到一个热的热浴。我们的结果适用于振动耦合电子输运通过分子结，但也耦合到微波腔，其中的光子数可以预期表现出类似的行为的量子点。
2015-06-15 cond-mat.mes-hall
Vibrationally dependent electron-electron interactions in resonant electron transport through single-molecule junctions
我们调查的作用，电子振动耦合共振电子输运通过单分子结，考虑到相应的耦合强度可能取决于电荷和激发态的分子桥。在存在多个电子态的情况下，这需要扩展常用的模型，并包括振动依赖的电子-电子相互作用。我们使用Born-Markov主方程的方法，并考虑选定的模型来验证额外的相互作用对单分子结的输运特性的影响。特别是，我们表明，它有一个显着的局部冷却和加热机制的影响，可能会导致负微分电阻，并导致显着的不对称性的电导图的单分子结。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall
Inelastic quantum transport in superlattices: success and failure of the Boltzmann equation
基于非平衡格林函数的完全自洽量子输运模型研究了半导体超晶格中的电输运，包括声子和杂质散射。我们计算的漂移速度场的关系和动量分布函数，涵盖了从线性响应到负微分电导率的整个场范围。量子结果进行了比较与相应的结果从Monte Carlo解决方案的玻尔兹曼方程。因此，我们的分析设置在非线性输运情况下的非弹性散射的存在下的半经典理论的有效性的限制。
1999-06-28 cond-mat.mes-hall
Waiting time distribution for electron transport in a molecular junction with electron-vibration interaction
在基本水平上，电子电流由被随机时间间隔分开的单个电子隧穿事件组成。等待时间分布是在给定在较早时间$t$在相同电极中检测到电子的情况下在时间$t+τ$在检测器电极中观察到电子转移的概率。研究了振动分子结中量子输运的等待时间分布。通过严格处理电子与振动的相互作用和分子与电极的微扰耦合，得到了主方程，并计算了电子输运的等待时间分布。等待时间分布的细节被用来阐明微观机制的电子输运和电子振动相互作用的作用。我们发现，随着分子结中非平衡态的发展，等待时间分布的偏度和离散度随电流的增大而逐步减小。这些步骤与隧道电子对振动态的激发有关。在强电子-振动耦合状态下，当分子结远离平衡时，色散的减少主导了等待时间分布的所有其他变化。
2016-12-24 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
Numerically exact, time-dependent treatment of vibrationally coupled electron transport in single-molecule junctions
采用Fock空间二次量子化表象下的多层多组态含时Hartree（ML-MCTDH）理论，研究了单分子结模型中振动运动对电子输运的影响.结果表明，电子振动耦合的输运特性的重要性。对于桥态的能量位于接近费米能量的情况下，模拟显示了极化子状态的时间依赖性的形成，其导致与声子阻塞现象相对应的电流的显著抑制。我们表明，这种现象不能仅仅解释的能量极化子移位，但需要的方法，将动力学效应的振动上的运输。ML-MCTDH在此参数范围内获得的准确结果与非平衡格林函数（NEGF）理论的结果进行了比较。
2012-01-04 cond-mat.mes-hall
Vibration-Enhanced Spin-Selective Transport of Electrons in DNA Double Helix
螺旋分子中的自旋选择输运是凝聚态物理中的一个热点，因为它开辟了自旋电子学的一个新的研究方向，\emph{i.e.}，手征自旋电子学。双链DNA分子由于具有手性诱导的自旋选择性（CISS）效应而被认为是研究这一课题的最有希望的候选分子。考虑到dsDNA分子通常具有柔性的力学性质，振动可能是影响CISS效应的重要因素之一。在这里，我们研究电子振动相互作用（EVI）对双链DNA分子的自旋选择性输运的影响。我们发现EVI不仅增强了dsDNA的CISS效应和自旋极化（$P_s$），而且诱导了一系列新的自旋分裂传输模式.更有趣的是，这些振动诱导的透射谱往往具有与原始自旋分裂透射模相同的$P_s$值，使得$P_s$谱即使在能隙中也显示为连续平台。我们的工作不仅使我们深入了解了振动对螺旋分子中CISS效应的影响，而且为探测低维分子系统中振动诱导的自旋极化输运提供了一条可行的途径
2020-07-14 cond-mat.mes-hall
Resonant Electron Transport in Single-Molecule Junctions: Vibrational Excitation, Rectification, Negative Differential Resistance and Local Cooling
分析了单分子结共振电子输运中的振动子效应。这项研究是基于分子结的通用模型，其中包括振动耦合和库仑相互作用的分子桥上的电子状态。输运计算采用主方程法。结果，获得了一系列的模型与日益复杂的，显示了许多有趣的传输现象，包括振动激发，整流，负微分电阻（NDR）以及局部冷却。虽然其中一些现象已经观察到或提出之前，本分析扩展了以前的研究，并允许更详细地了解基本的传输机制。特别是，它表明，许多观察到的现象只能解释，如果考虑到在分子-铅界面的电子-空穴对创建过程。进一步分析了多电子态系统中的电子振动效应及其对分子结稳定性的影响。
2010-10-24 cond-mat.mes-hall
Vibrationally Induced Decoherence in Single-Molecule Junctions
采用非平衡格林函数方法研究了单分子结中电子输运的量子干涉效应和电子振动耦合的相互作用。我们的研究结果表明，非弹性过程导致，在一般情况下，淬火的量子干涉效应。这种淬灭对于增加偏置电压和振动激发水平更明显。由于这种振动诱导的退相干，在分子接触的传输特性的振动签名可能会强烈偏离一个简单的弗兰克-康登图片。这包括共振和非共振传输机制中的签名。此外，它示出，通过电子-空穴对创建过程的局部冷却可以深刻地影响输运特性，从而引起电流的显着的温度依赖性。
2013-02-05 cond-mat.mes-hall
Landauer Theory, Inelastic Scattering and Electron Transport in Molecular Wires
在这篇论文中，我们讨论了介观量子输运中的电子非弹性散射问题。对于只有弹性散射的系统，Landauer理论提供了一个足够的描述，将电子流与单粒子传输和反射概率联系起来。Bonca和Trugman最近提出的一种形式便于计算一维理想导线连接的介观导体中非弹性过程的单电子透射和反射概率。在他们的工作的基础上，我们已经开发了一个自洽的程序，用于评估在有限的温度和电压下，将这种介观导体连接到电子库的理想引线中的非平衡电子分布。我们利用这些非平衡分布来评估流经介观器件的净电子电流。我们的方法是一个推广的Landauer理论，考虑到泡利不相容原理的各种竞争的弹性和非弹性过程，同时满足粒子守恒的要求。作为应用，我们研究了弹性和非弹性散射对导电的影响，通过两个站点的纵向声子分子导线使用的电子-声子耦合的Su-Schrieffer-Heeger模型。
1999-12-02 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in driven systems with vibrations: Floquet nonequilibrium Green's functions and the GD approximation
研究了交变电压对具有局域声子模的非平衡量子系统的影响。利用非平衡格林函数，考虑电子-声子耦合与$GD$近似（自洽玻恩近似）。使用Floquet方法，我们假设的动态周期。这种方法使我们能够调查的非平衡占据的振动的驱动电子组件的影响。结果发现，非弹性输运的签名获得光子辅助峰。提出了一个简化的模型，并发现在一定的参数范围内与完整的模型是一致的。此外，发现以振动频率共振驱动交流电流引起声子占据的增加。
2022-12-03 cond-mat.mes-hall
AC transport and full-counting statistics of molecular junctions in the weak electron-vibration coupling regime
通过分子桥接两个大体积导体的载流子与分子的局部振动模式的耦合，一方面引起电子输运性质中的不同特征，并且引起振动性质中的非平衡特征，例如，人口，另一方面。在这里，我们从理论上探讨了一个通用模型的分子结偏置由任意直流电压在弱耦合制度。我们分析了电子振动相互作用对电流波动的全计数统计的签名（即，电流关联的累积量生成函数），我们给出了对施加在结上的交流场（在直流偏置电压之上）的响应的详细说明，我们研究了振动模式的非平衡分布以及它们在分子质心位移中引起的波动。计算使用非平衡格林函数的技术，并处理微扰理论中的电子振动耦合，在随机相位近似时，需要的。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall
A multilayer multiconfigurational time-dependent Hartree study of vibrationally coupled electron transport using the scattering state representation
采用多层多组态含时Hartree方法研究了单分子结模型中的振动耦合电荷输运。为了提高效率的模拟方法，表示的哈密顿量的散射状态的基础电子哈密顿量。结果发现，与一个适当的选择的散射状态的人工电子相关存在于原始表示的模型大大减少。这允许在宽的物理参数空间中有效地模拟稳态电流，这是由几个数值例子证明。
2013-02-10 cond-mat.mes-hall
Unified description of inelastic propensity rules for electron transport through nanoscale junctions
我们提出了一种方法来分析基于第一性原理的计算结果的电子电流，包括非弹性电子声子效应。这种方法使我们能够确定电子和振动的对称性，从而获得所谓的倾向规则的研究系统。我们表明，只有少数散射状态-即那些属于最传输本征通道-需要考虑一个完整的描述的电子输运。我们应用这种方法对四种不同体系进行了第一性原理计算，得到了每种情况下的倾向性规则。
2008-06-11 cond-mat.mes-hall
Robust negative differential conductance and enhanced shot noise in transport through a molecular transistor with vibration assistance
本文分析了振动辅助的有序隧穿（包括电流-电压特性和零频率散粒噪声）通过具有两个与内部振动不对称耦合的电子轨道的分子量子点。我们采用速率方程的情况下，平衡的声子，和强库仑阻塞。我们发现，具有强声子耦合基态轨道和弱声子耦合激发态轨道的系统具有很强的负微分电导，同时也具有超泊松电流噪声.详细讨论了负微分电导出现的原因和条件。
2008-02-20 cond-mat.mes-hall
Multimode vibrational effects in single molecule conductance: A nonequilibrium Green's function approach
研究了多模态振动动力学在单分子结电子输运中的作用。该研究基于一个通用模型，该模型描述了通过连接到金属引线的单个分子的电荷传输。为了解决振动耦合的电子输运，我们采用非平衡格林函数方法，该方法将Galperin等人[Phys.Rev.B73，045314（2006）]最近提出的方法扩展到多个振动模式。该方法适用于两个系统：一个通用的模型与两个振动自由度和benzenedibutanethiolate共价键合到金电极。结果表明，多振动模式的耦合对分子结的电导有显著的影响。特别是，我们证明了不同的振动模式之间的电子诱导耦合的效果，并通过计算电流诱导的振动模式的激发研究非平衡振动效应。
2008-01-24 cond-mat.mes-hall
Motor effect in electron transport through a molecular junction with torsional vibrations
我们提出了一个具有内部非简谐扭转振动的分子结与电流相互作用的模型。采用Wangsness-Bloch-Redfield主方程方法确定了分子的稳态约化密度矩阵。研究了结的电流、激发能和角动量随外加电压的变化关系。在电流-电压特性中观察到负微分电导。它示出，与振动相关的耦合到电极，相对于电极的互换不对称的模型，导致所施加的电压和结的角动量之间的强相关性。因此，该模型作为一个分子马达工作，其角动量由电压的大小和符号控制。
2011-03-02 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent shot noise of inelastic transport through molecular quantum dots
本文从理论上分析了非弹性电子散射对磁性纳米结自旋相关输运特性（电导、电流-电压关系、磁电阻、散粒噪声散粒噪声谱、Fano因子）的影响。这种器件由连接到铁磁电极（在宽带近似下处理）的分子量子点（具有离散的能级）组成，其中分子振动被建模为无色散声子。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），它将多体电子-声子相互作用问题转化为一个单电子多通道散射问题。局域化的电子-声子耦合的结果是极化子的形成。结果表明，极化子位移和传输函数中的附加峰完全改变了所考虑的输运特性的形状。
2005-12-01 cond-mat.mes-hall
Role of Nearly-Degenerate Vibrational Modes in Electron Transport through a Molecular Junction
我们考虑一个开放的分子结，其中电子耦合到多模声子。使用主方程方法的平衡声子，我们表明，近简并声子模式可以映射到一个有效的单模，这可以导致显着减少计算成本。作为例子，我们将我们的理论应用于OPV-5分子，并表明我们可以获得一致的电导谱，同时将计算时间减少了几个数量级
2020-11-12 cond-mat.mes-hall
Inelastic quantum transport: the self-consistent Born approximation and correlated electron-ion dynamics
纳米结构中的非弹性输运模拟的动力学方法进行了比较与基于非平衡格林函数的稳态方法。动力学方法的一个简化形式产生，在稳定状态下的弱耦合限制，有效的自能类似于那些在玻恩近似由于电子-声子耦合。然后，这两种方法进行了比较，数值上的谐振系统由一个线性三聚体弱嵌入金属电极之间。该系统在高偏压和长声子平衡时间下表现出增强的加热。尽管在他们的制定的差异，静态和动态的方法捕获本地电流引起的加热和非弹性修正电流在很宽的范围内的条件下，良好的协议，除了在非常高的振动激发，差异开始出现的限制。
2008-02-28 cond-mat.mes-hall
Inelastic transport theory from first-principles: methodology and applications for nanoscale devices
我们描述了一种第一性原理方法，用于计算非平衡条件下桥接两个金属接触的原子尺度器件的电子结构、振动模式和频率、电子-声子耦合以及非弹性电子输运性质。该方法扩展了使用原子基集的密度函数代码SIESTA和TransSIESTA。非弹性电导特性的计算使用非平衡格林函数形式主义，和电子-声子相互作用的微扰理论的自洽玻恩近似的水平。虽然这些计算往往是计算要求，我们展示了如何可以近似一个简单而有效的最低阶扩展。我们的方法还解决了能量耗散和局部加热的结通过详细计算的功率流的影响。我们通过考虑通过各种长度的原子金丝的非弹性输运来证明所开发的程序，从而扩展了[Frederiksen等人，物理修订版信函93，256601（2004）]。为了说明该方法更普遍地适用于分子器件，我们还计算了通过金电极之间的不同烃分子的非弹性电流。无论是对于电线和分子，我们的理论是在定量协议与实验，并表征系统特定的模式选择性和局部加热。
2006-11-21 cond-mat.mes-hall
Electron-vibration interaction in transport through atomic gold wires
我们计算了电子振动耦合对通过原子金丝传导的影响，这是在Agraït等人的实验中测量的。88，216803（2002）]。振动模式，耦合常数，和非弹性输运都使用紧束缚参数化和非平衡格林函数形式主义计算。电子-振动耦合在对应于一些振动模式的能量的电压下引起电导的小下降。我们系统地研究了这些台阶的位置和高度如何随着线状金属丝的拉伸和更多原子的加入而变化，并发现与实验符合得很好。我们还考虑了两种不同类型的几何形状，这被发现产生定性相似的结果。与以前的计算结果相比，我们发现，通常有几个密切的说谎下降，由于不同的纵向模式。在实验中，通常只能看到一个液滴，但它的宽度太大，无法用温度来解释。因此，为了解释实验结果，我们发现有必要对振动模式引入有限的加宽，这使得分离的液滴合并成一个单一的，宽的。此外，我们预测如何在电导曲线中的振动模式的签名不同的线性和超导型导线。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall
