Charging of colloidal nanoplatelets: effect of Coulomb repulsion on spin and optoelectronic properties
胶体半导体纳米片结合了弱横向约束与强库仑相互作用，通过介电约束增强。当血小板与相同符号的载流子带电时，这会导致严重的库仑排斥，从而形成电子结构。为了说明这一点，理论上研究了具有多达4个电子或空穴的I型（CdSe/CdS）和II型（CdSe/CdTe）核/冠纳米片的壳填充。我们发现库仑排斥使附加能量超过室温热能，并促进高自旋态的占领。对于带电激子和双激子在CdSe/CdTe纳米片，排斥进一步引起多峰的发射光谱与广泛可调（超过100 meV）的能量，和从II型到准II型带分布的转变，作为限制在核心中的电子的数量增加。我们的结论是，注入纳米片中的过量载流子的数量是一个多功能的自由度，以调制其磁和光电性能。
2021-05-31 cond-mat.mes-hall
Double quantum dots with quenched charging energy in PbTe nanowires
本研究针对PbTe纳米线静电栅极双量子点开展输运测量，揭示其零场自旋简并、磁场下四重分裂等特性，为基于PbTe的自旋量子位实现提供了推进。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall
Density of States and Conductivity of Granular Metal or Array of Quantum Dots
颗粒金属或量子点阵列的电导率通常具有与状态密度的软库仑隙内的可变范围跳跃相关联的温度依赖性。这很难解释，因为中性点在费米能级上有一个硬充电间隙。我们发现，不受控制的或故意掺杂的绝缘体周围的点的捐助者导致随机充电的点和有限的裸态密度在费米能级。然后，远距离点的电子之间的库仑相互作用导致软库仑隙。我们发现，在一个稀疏的点阵列的裸态密度振荡作为施主的浓度的函数，并导致电导率的温度依赖性的周期性变化。在密集的点阵列中，如果绝缘体中的每个点有几个施主，则裸态密度完全模糊。
2004-06-24 cond-mat.mes-hall
e-h Coherence and Charging Effects in Ultrasmall Metallic Grains
我们考虑一个模型的电子隧穿之间的一对超小金属颗粒。在适当的条件下，非平衡末态效应可以强烈地增强隧穿，并在晶粒之间产生电子-空穴相干。该模型显示了一个量子相变之间的库仑阻塞状态的相干态表现出subohmic隧穿电导。结的临界状态表现出与温度无关的$h/e^2$级电阻。最后，我们讨论了颗粒材料和量子点的可能相关性。特别是，详细描述了我们模型中的量子跃迁与Herzog等人观察到的颗粒线中的金属-绝缘体跃迁之间的相似之处。
1997-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport Processes in Metal-Insulator Granular Layers
隧道输运过程被认为是在一个正方形晶格的金属纳米颗粒嵌入到绝缘主机模型隧道传导在真正的金属/绝缘体颗粒层。基于一个简单的模型，一个颗粒的三种可能的充电状态（$\pm$，或0）和三个动力学过程（创建或重组的$\pm$对，和电荷转移）之间的相邻颗粒，平均场动力学理论的发展。它描述了充电能量和温度之间的相互作用，以及施加的电场和库仑场之间的非补偿电荷密度。所得的电荷和电流分布被发现是本质上不同的自由区（FA），金属接触之间，或在接触区（CA），这些接触下面。因此，稳态直流传输仅与FA中的零电荷密度和欧姆电阻率兼容，但电荷积累和非欧姆行为对于CA上的传导是\emph{necessary}。的近似解析解得到的特征制度（低或高电荷密度）的这种传导。并与相关实验系统的隧道输运测量数据进行了比较。
2010-09-22 cond-mat.mes-hall
Non-Linear Transport through a Molecular Nanojunction
我们提出了一个简单的模型，通过一个金属-分子-金属纳米结，包括充电效应，以及方面的分子的电子结构的电输运。在非线性电输运中，大的充电能量和金属-分子耦合的不对称性的相互作用可以导致各种效应。特别是，在一定条件下观察到强的负微分电导。
2001-12-18 cond-mat.mes-hall
Probing near-interface ferroelectricity by conductance modulation of a nano-granular metal
薄膜的电子功能性由它们的界面决定。这对于依赖于薄膜箝位和界面电荷转移的铁电态是非常重要的。在这里，我们表明，在由纳米颗粒金属和有机FE层的[四硫富瓦烯] $^{+δ}$ [对氯醌] $^{-δ}$的纳米颗粒层的电导提供了一个敏感的和非侵入性的探头的FE层的温度依赖性的介电性能的异质结构。我们提供了一个理论框架，能够定性地再现所观察到的电导变化，考虑到顺电（PE）-FE相变的介电异常的各向异性。该方法也适用于观察接近相变的动力学效应。聚焦电子束诱导沉积作为纳米颗粒金属的制备方法保证了优异的降尺度能力，因此可以设想在20- 30 nm的横向尺度上监测FE状态。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Dielectric Constant and Charging Energy in Array of Touching Nanocrystals
计算了介电常数为$\varepsilon$的球形纳米晶体（NC）周期阵列在介电常数为$\varepsilon_m \ll \varepsilon$的介质中的有效宏观介电常数$\varepsilon_a$。对于一组直径为$d$且中心之间的距离为$D$的NC，这些NC由小距离$s=D-d \ll d$分开或由半径为$ρ\ll d$的小面彼此接触，$ρ\ll d$等于$s < 0$，$|s| \ll d$，我们推导出函数$\varepsilon_a(s)$在极限$\varepsilon/\varepsilon_m \gg 1$中的两个解析渐近式。使用缩放假设，我们在$s=0$附近在它们之间插值，以获得$\varepsilon/\varepsilon_m \gg 1$的新的近似函数$\varepsilon_a(s)$。它与现有的数值计算$\varepsilon/\varepsilon_m =30$，而标准的平均场Maxwell-Garnett和Bruggeman近似不能描述的类似行为的$\varepsilon_a(s)$的$s = 0$附近。我们还表明，在这种情况下，一个单一的NC的充电能量$E_c$在一个阵列中的触摸NC具有非平凡的关系$\varepsilon_a $，即$E_c = αe^2/\varepsilon_a d$，其中$α$从1.59到1.95取决于所研究的三维晶格。我们的…
2016-03-18 cond-mat.mes-hall
Charging effects in niobium nanostructures
三种类型的金属纳米结构，包括铌进行了实验研究，在所有三种类型中，在非常低的温度下的电输运由库仑阻塞效应。1.铌的薄膜带可以通过电化学阳极化过程、使用微制造掩模和原位电阻监测来调谐成电阻器带。这些电阻器表现出从超导到绝缘的转变，薄层电阻增加，发生在一个值近似等于库珀对的量子电阻，h/（4e^2）。2.结合阳极化技术与横向尺寸最小化的阴影蒸发，设备在一个单电子晶体管的配置与两个薄弱环节和一个小岛之间的这些。阳极氧化减薄铌膜的库仑阻塞的直接证据被发现时，传输特性可以通过扫描施加到栅电极放置在顶部的结构进行周期性调制。3.传统的单电子晶体管采用角蒸镀法制备，基电极为Al，氧化原位形成AlOx势垒，顶电极为Nb。这种晶体管的输出电流噪声作为偏置电压，栅极电压和温度的函数进行测量。低频噪声被发现是由电荷输入噪声占主导地位。噪声对偏置电压的依赖性与激活噪声源的晶体管的自加热一致。
1999-01-27 cond-mat.mes-hall
Defect detection in nano-scale transistors based on radio-frequency reflectometry
介绍了硅单电子晶体管（SET）的射频反射测量。在低温（<4 K）下，除了与SET点的充电相关联的预期库仑阻塞特征之外，还观察到准周期振荡，其在SET点完全空的完全耗尽状态下持续存在。通过模拟证实的模型表明，这些振荡源自位于重掺杂多晶硅栅极堆叠中的非预期浮置栅极的充电。本实验所用的技术可应用于纳米级SET和场效应晶体管中各种电荷缺陷的详细光谱分析
2011-09-21 cond-mat.mes-hall
Heterointerface effects on the charging energy of shallow D- ground state in silicon: the role of dielectric mismatch
硅纳米器件中的施主态可以通过附近的绝缘势垒和金属栅极来强烈地修改。我们在这里报告的实验结果表明，在硅FinFET中的隔离作为掺杂剂的充电能量相对于体值的强烈减少。通过研究两个电子绑定到一个浅施主的有效质量的方法内的问题，我们发现，测量的小充电能量可能是由于绝缘体屏蔽和金属栅极的接近的综合效果。
2010-05-07 cond-mat.mes-hall
Giant Electron-hole Charging Energy Asymmetry in Ultra-short Carbon Nanotubes
充分利用单壁碳纳米管（SWCNT）晶体管中的双极输运特性，可以开发具有超短沟道的二合一量子器件。我们报告清洁$\sim$ 10至100 nm长的悬浮单壁碳纳米管晶体管，显示出大的电子空穴传输不对称性。该装置由裸露的SWCNT通道与SWCNT下退火的金的部分接触。退火的金充当n掺杂顶栅，其在接触和裸沟道之间的结处产生nm尖锐的势垒。这些隧道势垒限定了单个量子点（QD），其用于添加电子或空穴的充电能量极大地不同（$e-h$充电能量不对称）。我们通过空穴和电子的充电能量之比$η_{e-h}$来参数化$e-h$输运的不对称性。我们发现，这种不对称性是最大化的短通道和小带隙单壁碳纳米管。在一个小的带隙单壁碳纳米管器件，我们演示了一个二合一的量子器件作为一个量子点的空穴，和一个更长的量子总线的电子的制造。在14 nm长的通道中，对于带隙为270 meV的器件，$η_{e-h}$达到2.6。这种强的$e-h$传输不对称性甚至在室温下也存在。
2016-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance of granular Pt-C nanostructures close to the metal-insulator-transition
研究了用聚焦电子束诱导沉积法制备的Pt-C颗粒金属的电学和磁输运性质。特别是，我们认为样品接近金属-绝缘体-过渡获得的生长沉积物通过低能量电子辐照处理。的电导率的温度依赖性示出了lnT的行为与过渡到T的平方根在低温下，如预期的系统中的强耦合隧穿制度。磁电阻是正的，并在波函数收缩模型，通常用于无序系统中的弱耦合制度。为了拟合实验数据，必须考虑自旋相关隧穿。在讨论中，我们归因于起源的自旋依赖性的限制效应的Pt纳米颗粒嵌入在碳矩阵。
2013-11-06 cond-mat.mes-hall
Nano-scale strain engineering of graphene and graphene-based devices
纳米材料中的结构畸变可以引起其电子性质的显著变化。这种情况在石墨烯中得到了很好的体现，石墨烯是碳原子的二维蜂窝结构，只有一个原子层厚度。特别地，应变石墨烯可以导致充电效应和伪磁场两者，使得可以定制完美石墨烯晶格上的受控应变以产生期望的电子性质。本文首先介绍了石墨烯电子性质应变工程的理论基础，然后为单层石墨烯中应变诱导的赝磁场和电荷效应提供了实验依据。通过理论模拟和纳米加工技术，我们进一步证明了石墨烯基器件的纳米级应变工程的可行性。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall
Direct surface charging and alkali-metal doping for tuning the interlayer magnetic order in planar nanostructures
磁单位不断缩小到超小的长度尺度，激发了人们寻找控制磁状态的合适方法的努力。在这项研究中，我们展示了两种表面电荷改变技术，用于调谐层间交换耦合（IEC）的铁磁层分离的顺磁性间隔。我们的研究表明，已经有少量的额外电荷可以将磁化的相互排列从反铁磁切换到铁磁或反之亦然。我们还提出了碱金属的吸附作为改变磁性表面的电子和化学性质的替代方式。实验结果表明，碱金属在磁性层上的吸附可以使层间磁序发生逆转。此外，碱金属覆盖层强烈增强FePt薄膜中的垂直磁各向异性。这些发现结合原子自旋模型计算表明，电子或离子的表面充电方式可以对磁硬化和自旋状态控制具有至关重要的作用。
2015-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergence of a negative charging energy in a metallic dot capacitively coupled to a superconducting island
我们考虑由金属点形成的混合装置，电容耦合到超导岛S，超导岛S通过约瑟夫森结连接到大块超导体。S中的电荷涨落充当了一个动态门，掩盖了金属点中的电子排斥，在两个额外的电子之间产生了吸引力。当金属点的偏移电荷增加时，点充电曲线示出正阶跃（$+2e$），随后是负阶跃（$-e$），表示出现负差分电容。给出了实验检测的建议，并提到了在纳米电子学中的潜在应用。
2007-08-17 cond-mat.mes-hall
Vibrational Coherences in Nano-Elastic Tunneling
通过单电子隧穿对纳米级振荡器充电，由于图像电荷导致有效的双阱电势。我们结合精确的数值对角化与广义主方程，并表明由此产生的量子隧穿的机械自由度可以可视化的电子电流噪声谱。
2007-10-25 cond-mat.mes-hall
Metal to Insulator Transition, Colossal Seebeck Coefficient and Large Violation of Wiedemann Franz law in Nanoscale Granular Nickel
我们报告的电和热输运性质的镍纳米颗粒的晶粒尺寸从23.1到1.3 nm。这些纳米颗粒显示出系统的金属到绝缘体的过渡，随着微晶尺寸的下降，在300 K下，导电类型从n型到p型，巨大的塞贝克系数和超低的热导率的变化。电阻率分析揭示了一个显着的变化，在电子激发光谱指示的能隙的开放，和共隧穿和库仑阻塞的载流子。Seebeck系数表明随着微晶尺寸的减小，随着输运能级远离费米能级，载流子的输运能量降低。洛伦兹数上升到约四个数量级的金属制度与微晶尺寸的减少，显示出在这些压实的镍纳米粒子的维德曼弗兰兹定律的大违反。这样的观测结果为非常规的准粒子动力学提供了令人信服的证实，在这种动力学中，电荷和热量的输运是相互独立的。因此，这种纳米颗粒提供了一个有趣的平台来调整电荷和热传输，这可能对基于阵列的电子器件中的热电和散热有用。
2022-10-25 cond-mat.mes-hall
Transport properties of granular metals at low temperatures
我们研究了颗粒金属系统中的输运在大的隧道电导之间的晶粒，$g_T\gg 1$。我们表明，在低温下，$T\leq g_Tδ$，其中$δ$是在一个晶粒中的单个平均能级间距，相干电子运动在大的距离占主导地位的物理，相反的高温（$T>g_Tδ$）的行为，电导率是由晶粒尺寸的顺序的尺度控制。一维和二维颗粒金属的电导率，在低温区，以相同的方式在均匀的无序金属，随着温度的降低而衰减，从而指示绝缘行为。然而，即使在这种温度下，颗粒结构仍然很重要，并且短距离对电导率有额外的贡献。由于这种贡献，三维中的金属-绝缘体转变发生在隧道电导值$g_T^C=(1/6π)\ln (E_C/δ)$处，其中$E_C$是孤立晶粒的充电能量，而不是通常预期的$g_T^C\propto 1$。计算了由于电子-电子相互作用对颗粒金属态密度的修正。我们的结果与高$T_c$铜氧化物超导体的电阻率的对数依赖性相比较，表明这些材料可能具有颗粒结构。
2003-04-19 cond-mat.mes-hall
Quantum percolation in granular metals
针对大随机分布隧道电导的实际情况，发展了颗粒金属薄膜电导的量子修正理论。晶粒间电压的量子涨落（能量E远低于裸充电能级E_C）对平均电导\bar{g}（E）的抑制作用远大于其标准偏差σ（E）。在足够低的能量E_* 下，任何分布都变宽，σ（E_*）~ \bar{g}（E_*），导致隧穿态密度的强烈局域涨落。通过对矩阵重整化群方程的解析和数值分析相结合，建立了金属-绝缘体相变的渗流性质。
2004-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Andreev reflection versus Coulomb blockade in hybrid semiconductor nanowire devices
半导体纳米线为研究量子输运现象和超导电性提供了一个很有前途的低维系统。在这里，我们调查之间的竞争库仑阻塞效应，Andreev反射，和量子干涉，在InAs和InP纳米线连接到铝基超导电极。我们比较了三种极限情况下，根据隧道耦合强度和特征库仑相互作用能。对于弱耦合和大的充电能量，观察到负微分电导作为一个直接后果的BCS态密度的铅。对于中等耦合和小于超导能隙的充电能量，电流-电压特性由Andreev反射控制，库仑阻塞仅在零偏压附近产生影响。对于几乎理想的接触coherencies和可忽略不计的充电能量，我们观察到普遍的电导波动，其幅度增强由于Andreev反射在接触。
2008-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coulomb blockade and quantum tunnelling in the low-conductivity phase of granular metals
我们研究了库仑相互作用和晶粒间的量子隧穿在一个阵列中的金属颗粒使用的相位功能的方法的温度$T$远低于充电能量$E_{c}$的单个颗粒还大相比，在晶粒中的能级间距。当晶粒间隧穿电导为$g\gg1$时，$d$维的电导率$σ$随温度呈幂函数下降（$σ/σ_{0}\sim1-\frac{1}{2πgd}\ln(gE_{c}/T)$），而对于$g\to0$，电导率表现为简单的激活行为（$σ\sim \exp(-E_c/T)$）.我们发现，裸隧穿电导$g \gtrsim 1$，参数$γ\equiv g(1-2/(gπ)\ln(gE_{c}/T))$决定充电和隧穿效应之间的竞争。在足够低的温度下，在制度$1\gtrsim γ\gg 1/\sqrt{βE_{c}}$，电荷之间共享有限数量的$N=\sqrt{(E_{c}/T)/\ln(π/2γz)}$的颗粒，我们发现一个软激活行为的导电性，$σ\sim z^{-1}\exp(-2\sqrt{(E_{c}/T)\ln(π/2γz)})$，其中$z$是有效的协调数的一个晶粒。
2004-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic states in finite graphene nanoribbons: Effect of charging and defects
利用密度泛函理论和哈伯德模型研究了有限长扶手椅型石墨烯纳米带的电子结构，重点研究了锯齿形末端的局域态.我们发现，端部局域态之间的能隙是敏感的掺杂，并在掺杂系统中，端部局域态之间的间隙呈指数下降的函数的带状长度。掺杂还淬灭了端部局域态之间的反铁磁耦合，导致中性带中的自旋分裂间隙。通过比较使用多体哈伯德模型、其平均场近似和密度泛函理论计算的dI/dV图，我们表明使用单粒子描述对于石墨烯π态是合理的。此外，我们还研究了带中的结构缺陷对其电子结构的影响。在一个带终端的缺陷不显着修改本地化的完整端的电子状态。这为解释最近的扫描隧道光谱（STS）实验中由非弹性隧道过程产生的多峰结构提供了进一步的证据[J. van der Lit等人，自然通讯，in press（2013）]。最后，我们表明，氢终止在薄片边缘留下可识别的指纹的STS测量的正偏置侧，从而可能有助于实验鉴定的石墨烯结构。
2013-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling density of states of granular metals
研究了在二维和三维情况下，库仑相互作用对颗粒金属系统在库仑阻塞区开始时的隧穿态密度的影响。利用重整化群技术，我们推导出了DOS作为温度$T$和能量$ε$的函数的解析表达式。结果表明，当裸晶间隧穿电导$g^0_{\scriptscriptstyle T}$小于临界值$g_{\scriptscriptstyle T}^{\scriptscriptstyle C}=(1/2πd) \ln(E_{\scriptscriptstyle C}/δ)$（其中$E_{\scriptscriptstyle C}$和$δ$分别为单个晶粒的充电能和平均能级间距）时，在$T\to 0$温度下，样品在DOS中是具有{ \it硬能隙}的绝缘体.在3D系统中，临界电导$g_{\scriptscriptstyle T}^{\scriptscriptstyle C}$在零温度下分离绝缘相和金属相，而在颗粒膜中，$g_{\scriptscriptstyle T}^{\scriptscriptstyle C}$分离具有硬（在$g^0_{\scriptscriptstyle T}<g_{\scriptscriptstyle T}^{\scriptscriptstyle C}$）和软（在$g^0_{\scriptscriptstyle T}>g_{\scriptscriptstyle T}^{\scriptscriptst…
2003-11-21 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and Seebeck coefficients of granular metals
本文详细研究和推导了纳米颗粒金属在大隧穿电导（g_T>> 1）下的热电势和热电系数。热电装置性能的一个重要标准是热力学优值，其是使用颗粒金属的动力学系数导出的。所有结果在中等温度E_c>>T/g_T>δ时都是有效的，其中δ是单个晶粒的平均能级间距，E_c是其充电能。我们发现，电子-电子相互作用导致的热电势的增加，晶粒尺寸减小，并讨论我们的结果，在未来一代的热电材料的低温应用。品质因数的行为取决于系统参数，如晶粒尺寸，隧穿电导，和温度。
2009-02-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Hall resistivity of granular metals
计算了大隧穿电导$g_{T}\gg 1$下颗粒体系的霍尔电导率$\sig_{xy}$和电阻率$ρ_{xy}$。我们表明，在库仑相互作用的情况下，霍尔电阻率既不依赖于隧道电导，也不依赖于晶粒内的无序，并给出了由经典公式$ρ_{xy}=H/(n^* e c)$，其中$n^*$不同于晶粒内的载流子密度$n$的数值系数由晶粒的形状。库仑相互作用在$\Ga \lesssim T \lesssim \min(g_T E_c,\ETh)$范围内产生对$ρ_{xy}$的对数温度$T$修正，其中$\Ga$是隧道逃逸率，$E_c$是充电能量，$\ETh$是晶粒的无磁能量。
2006-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universality and quantization of the power to heat ratio in nano-granular systems
我们研究了颗粒之间的弱耦合制度的颗粒纳米系统中的加热和耗散效应。我们专注于cotunneling制度和解决散热问题，在阵列的晶粒准确。我们表明，功率热比有一个普遍的量化值，这是几何保护：它只取决于颗粒的数量。
2013-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energy gaps in etched graphene nanoribbons
介绍了在蚀刻的石墨烯纳米管上的输运测量。结果表明，两个不同的电压尺度可以实验提取的特征参数区域的抑制电导在低电荷密度的带。其中之一是有关的局域态的充电能量，其他的无序势的强度。闸门的杠杆臂对于不同的局部状态变化高达30%，因此必须沿着带在适当的位置上展开。一个单电子晶体管被用来证明个别电子的局域化状态。在我们的样品中，特征充电能量为10 meV的顺序，无序势的顺序为100 meV的特征强度。
2008-11-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Slow relaxation and aging phenomena at nano-scale in granular materials
具有亚稳态元件的复杂系统通常表现出接近对数时间的弛豫和一种老化：重复的刺激削弱了系统的弛豫响应。众所周知，颗粒物质表现出丰富的这种行为，其中热涨落的作用通常被忽略。然而，我们证明，后者可以明显影响接触介观尺度的粗糙，并通过适当的声学效应进行宏观观察。我们还提出了一个机制，包括缓慢的弛豫和老化的内在性质的广泛的一类系统的亚稳态。
2014-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.geo-ph
Granular Electronic Systems
粒状金属是嵌入绝缘基质中的金属纳米颗粒阵列。调整颗粒间耦合强度，颗粒系统可以转变为良好的金属或绝缘体，并且在超导粒子的情况下，经历超导体-绝缘体转变。调整颗粒金属的电子性质的容易性使它们最适合于无序固体的基础研究，并确保它们在纳米技术应用中发挥重要作用。本文综述了近年来颗粒金属研究的重要理论进展，着重讨论了无序、量子效应、涨落和禁闭效应在颗粒材料形成过程中的相互作用，以及颗粒材料的电子输运和热力学性质。
2006-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Amplitude Fluctuations Driven by the Density of Electron Pairs within Nanosize Granular Structuters inside Strongly Disordered Superconductors: Evidence for a Shell-Like Effect
受Bose { \em et al} [Nat. Mat. { \bf 9}，550（2010）]中，我们探索了强无序超导体中可能的壳状效应，因为已知其产生纳米尺寸的超导熔池（SP）。我们发现一个显着的变化，负责形成SP的配对振幅的纹理，平均电子密度，$\langle n \rangle$的单调调谐后，并保持无序景观不变。空间平均对振幅和准粒子激发能隙都以$\langle n \rangle$振荡。这种振荡是由于低准粒子能谱的快速变化，从而改变了SP的形状和位置。我们建立了一个相关性之间的形成SP和壳状效应。我们的理论的实验结果也进行了讨论。
2013-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron enrichment of zigzag edges of armchair-oriented graphene nano-ribbons increases their stability and induces pinning of Fermi level
中性扶手椅取向的石墨烯纳米带的锯齿形边缘显示出在这些边缘处强烈局域化的状态。它们表现为自由基，可以在加工过程中捕获电子，增加色带的稳定性。利用自旋极化密度泛函理论计算了有限长带的总能量，结果表明带的带电是可行的。Pariser-Parr-Pople（PPP）模型哈密顿量的能量与DFT兼容，允许研究更大的系统。中性带的结果表明：i）自旋极化（非极化）溶液的基本能隙比实验值大（小），ii）基态是自旋极化的，这一特性在实验上还没有观察到. GNRs的总能量随着捕获电子的数量而减小，达到最小值，其数量主要取决于锯齿形边缘的大小。注意到关于中性GNR的以下变化：i）基态不是自旋极化的，ii）基本带隙介于中性带的自旋极化和非极化解决方案之间，iii）而在中性带中，价带和导带起始相对于基本带隙，线性且对称地接近中间带隙，斜率为0.5，充电诱导费米能级钉扎，即，价带和导带的斜率约为0.1和0.9，与实验一致。
2019-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nano-Hall sensors with granular Co-C
我们分析了霍尔传感器的性能与不同的Co-C比率，直接沉积在纳米结构的形式，使用$Co_2(CO)_8$气体分子，通过聚焦电子或离子束诱导沉积。由于这些颗粒线中增强的晶粒间散射，相对于纯Co，非凡霍尔效应可以增加两个数量级，直到$1 Ω/T$的电流灵敏度。我们发现，在室温下的最佳磁场分辨率为60%和70%之间的Co比率，并优于$1 μT/Hz^{1/2}$。对于$200 \times 200 nm^2$的传感器的有效区域，在热噪声频率范围内，即在100 kHz以上，室温磁通量分辨率为$ϕ_{min} = 2\times10^{-5}ϕ_0$。
2009-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Low temperature transport in granular metals
我们研究了在大隧穿电导下颗粒金属系统中的输运。我们表明，在低温下，$T\leq g_Tδ$，其中$δ$是在一个晶粒中的单个平均能级间距，相干电子运动在大的距离占主导地位的物理，相反的高温（$T > g_T δ$）的行为，电导率是由晶粒尺寸的顺序的尺度控制。一维和二维颗粒金属的电导率，在低温区，以相同的方式在均匀的无序金属，随着温度的降低而衰减，从而指示绝缘行为。然而，即使在这种温度下，颗粒结构仍然很重要，并且短距离对电导率有额外的贡献。由于这种贡献，三维中的金属-绝缘体转变发生在隧道电导值$g_T^C=(1/6π)\ln (E_C/δ)$处，其中$E_C$是孤立晶粒的充电能量，而不是通常预期的$g_T^C \propto 1$。计算了由于电子-电子相互作用对颗粒金属态密度的修正。我们的研究结果与高$T_c$铜氧化物超导体的电阻率的对数依赖性相比较，表明这些材料可能具有颗粒结构。
2004-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Giant magnetoresistance in semiconductor / granular film heterostructures with cobalt nanoparticles
本文研究了SiO ${}_2$（Co）/GaAs和SiO ${}_2$（Co）/Si异质结构中的电子输运，其中SiO ${}_2$（Co）结构是含有Co纳米颗粒的颗粒状SiO ${}_2$薄膜.在SiO ${}_2$（Co）/GaAs异质结中观察到巨磁电阻效应。当电子从颗粒膜注入到GaAs半导体中时，该效应具有正值，并且具有温度峰型特征。该效应的温度位置取决于Co浓度，并且可以通过所施加的电场而移位。对于SiO_2 ${}_2$（Co）/GaAs异质结，掺杂浓度为71 at.% Co的磁电阻在室温下达到1000（$10^5$ %）。相反，对于SiO ${}_2$（Co）/Si异质结构，磁电阻值很小（4%），而对于SiO ${}_2$（Co）薄膜，磁电阻值则相反。SiO ${}_2$（Co）/GaAs异质结构中的高磁电阻效应是由磁场控制的碰撞电离过程在界面附近的半导体中形成的自旋相关势垒附近解释的。通过势垒并触发雪崩过程的电子的动能被施加的磁场减小。这种电子能量的抑制推迟了碰撞电离的开始，以更高的电场和巨磁电阻的结果。自旋相关势垒是由于半导体中积累电子层中的电子与Co的$d$ -电子之间的交换相互作用。
2009-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Gate-Induced Switch in Zigzag Graphene Naoribbons and Charging Effects
利用非平衡格林函数理论，研究了具有偶数个锯齿形链的门控石墨烯纳米带的非线性输运和充电效应。我们发现一个负微分电阻（NDR）在很宽的范围内的栅极电压与开/关比$\sim 10^6$足够窄的带。该NDR起源于奇偶选择规则，并且还禁止不连续能带之间的传输。由于外部场在触点附近被很好地屏蔽，因此NDR对静电势具有鲁棒性。然而，对于高于NDR阈值的电压，由于通过ZGNR的边缘的电荷转移，屏蔽降低，使得外部电势可以渗透到带内部，从而产生较小的关断电流值。此外，电流的开/关比取决于长/宽的纵横比以及边缘杂质。此外，开/关比显示作为带长度的函数的幂律行为。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of Coulomb Blockade and Ferroelectricity in Nano-Granular Materials
我们研究了复合铁电体的电子输运性质。特别是，我们计算了在很宽的温度和电场范围内的电导率，表现出明显的滞后行为。在弱场下，电子共隧穿是主要的输运机制。在这种情况下，我们发现铁电基体通过两种效应强烈地影响输运性质：i）库仑能隙对铁电基体介电常数的依赖性，而介电常数又受温度和外场的控制;以及ii）隧穿矩阵元素对铁电矩阵的电极化的强度的依赖性，其也可以通过温度和施加的电场来调节。在强电场的情况下，库仑能隙被抑制，只有第二种机制是重要的。我们的研究结果对于i）用于精确温度测量的温度计和ii）铁电忆阻器具有重要意义。
2014-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Effect of charging on CdSe/CdS dot-in-rods single-photon emission
采用基于光致发光计数率的光子探测事件后选择方法，研究了CdSe/CdS棒点纳米晶体的光子统计特性。我们表明，两个状态之间的闪烁需要考虑到解释的单光子发射特性。与后选择，我们能够确定两个发射状态：激子和带电激子（trion），其特征在于不同的寿命和不同的二阶关联函数。二阶自相关函数在零延迟与后选择的测量显示了在带电状态下的CdSe/CdS点中棒的单光子发射的退化，我们通过推导中性和带电双激子量子产率来解释。
2015-02-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Size induced metal insulator transition in nanostructured Niobium thin films: Intragranular and intergranular contributions
随着平均晶粒尺寸的元素Nb的纳米结构薄膜中的减少，我们观察到一个系统的交叉从金属到弱绝缘行为。在绝缘相的电阻率的温度依赖性的分析清楚地表明存在两个不同的激活能对应于颗粒间和颗粒内的运输机制。虽然高温行为主要是由晶界散射的传导电子，离散的能级的效果，由于量子限制显示在低温下。我们发现，在晶界处的能垒是成比例的很大程度上无序的晶粒间区域的宽度，这增加了晶粒尺寸的减小。由于晶界处能隙的打开，纳米Nb发生金属-绝缘体转变的临界晶粒尺寸约为8 nm，相应的晶界宽度约为1.1 nm。
2006-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
