Single-electron transistor effect in a two-terminal structure
单电子晶体管效应的特性使得即使在完全没有栅电极的结构中也可以观察到这种效应。所提出的方法可用于具有限制在隧道势垒之间的极小中心岛（如纳米尺寸的量子点或用隧道显微镜探测的大分子）的结构中的充电效应的实验研究，其中不可能提供用于控制隧道电流的栅电极。
1997-11-28 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium spectral functions from multi-terminal steady-state density functional theory
多终端传输设置允许实现更复杂的测量和功能（例如，晶体管）的纳米级系统比简单的两个终端的安排。在这里的稳态密度泛函形式主义（i-DFT）的描述通过纳米级的路口与任意数量的引线的运输开发。在一个三端设置和在理想的STM限制，其中一个电极（“STM尖端”）是有效地从结去耦，形式允许提取其非平衡光谱函数（在任意温度下），而偏置施加在其他两个电极之间。多端i-DFT被证明是能够描述的分裂的近藤共振在安德森杂质中的存在下，施加的偏置电压，预测的数值精确的多体方法。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall
Optimization of a three-terminal non-linear heat nano-engine
纳米结构中的电荷和热传输主要受非平衡效应的影响，这些非平衡效应强烈地影响它们的行为。这些影响进行了研究，在一个由三个外部引线，其中之一被认为是一个热库，并通过两个独立控制的量子点隧道耦合到两个冷电极的设置。来自热电极的能量流与由量子点提供的能量过滤一起导致冷电极之间的电压偏置。器件中的热和电荷电流有效地在相互垂直的方向上流动，允许它们独立控制。非平衡筛选改变了其最佳性能所需的系统参数的值，但保持最大输出功率和效率不变。我们的研究结果是重要的，从理论的角度来看，以及为实际实施和控制的建议热机。
2016-01-12 cond-mat.mes-hall
Cooper pair splitting efficiency in the hybrid three-terminal quantum dot
由耦合到一个超导电极和两个正常电极的量子点隧道组成的纳米器件可以作为纠缠电子的源。作为交叉Andreev反射的结果，s波特性的库珀对可以被分裂成两个电子，并且它们中的每一个进入不同的正常电极，保持纠缠。该过程的效率取决于具体的系统，并且可以通过电气手段进行调节。我们的计算表明，在所研究的器件中，该效率可以达到与$80 \%$一样大的值。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall
Giant magnetoresistance of multiwall carbon nanotubes: modeling the tube/ferromagnetic-electrode burying contact
报道了超小直径多壁碳纳米管的巨磁电阻效应。特别地，我们考虑了壁间相互作用和铅/纳米管耦合的影响。已经进行了比较研究，以表明在所有壁都很好地耦合到电极的情况下，可以出现所谓的逆GMR。负GMR的趋势取决于壁间相互作用和纳米管长度。然而，如果内部纳米管不与电极之一接触，则即使对于相对强的壁间相互作用，GMR也保持为正，而不管外部纳米管长度如何。这些结果进一步阐明了最近报道的实验数据，其中在一些多壁碳纳米管样品中发现了逆GMR。
2004-02-13 cond-mat.mes-hall
Spin-filter magnetoresistance in magnetic barrier junctions
研究了夹在铁磁（FM）电极和非铁磁（NM）电极之间的自旋过滤隧道势垒磁性隧道结中的隧道电流和磁阻（TMR）。研究是基于转移矩阵法和自由电子近似。数值结果表明，自旋输运依赖于FM电极和自旋过滤势垒的相对磁化方向，当FM电极和自旋过滤势垒的磁矩平行时，隧道电流最大.还发现，TMR随施加电压的增加而增加。
2003-10-15 cond-mat.mes-hall
Multi-terminal magneto-transport in an interacting fractal network: a mean field study
利用平均场方法研究了Sierpinski垫片分形中相互作用电子的磁输运。我们计算了三端输运，研究了磁通量穿过平面垫片时的相互作用和第三引线引入的退相效应。为了完整性，我们还提供了在电子-电子相互作用的存在下的两端运输的结果。据观察，移相肯定会减少运输，而磁场产生连续的传输频谱信号的频带扩展本征态在这个非几何不变的分形结构。Hubbard相互作用和第三导程引入的退相在降低平均透射率方面发挥了作用，并打开了光谱中的间隙，但不能破坏光谱中的连续性。
2012-02-16 cond-mat.mes-hall
Generalized multi-terminal decoherent transport: Recursive algorithms and applications to SASER and giant magnetoresistance
介观和纳米观系统中的退相干输运可以用D 'Amato-Pastawski（DP）模型来表示。这通过考虑局部退相干过程的分布来推广Landauer-Büttiker图像。然而，它的推广多终端设置是缺乏的。我们首先回顾了原来的双端DP模型的退相干传输。然后，我们将其扩展到一个矩阵制定能够处理多终端问题。我们还引入了递归算法来评估一般带状汉密尔顿的格林函数以及局部态密度、有效电导和电压分布。我们最后通过分析两个当前相关的问题来说明该方法。1)声子激光模型中退相干作用的评估。2)从自旋相关的哈密顿量得到巨磁电阻的经典极限。所提出的方法应铺平道路，通过纳米器件的运输计算要求的计算，弥合完全相干量子方案和半经典方案之间的差距。
2014-05-01 cond-mat.mes-hall
Simulations of molecular logic gates
在这里，我们提出了四端分子器件作为功能逻辑门（与，或非和异或，分别）。这种器件由连接到金电极并位于栅极端子之间的单个有机分子组成。详细讨论了分子逻辑门的工作原理。栅极电压的输入信号可以修改通过器件承载的电流的输出信号（对于所施加的源极-漏极偏置的具体值）以模拟经典（布尔）逻辑运算。电流-电压（I-V）特性的计算方案基于Landauer输运理论，其中分子借助于紧束缚模型描述，金电极在有效的Newns-Anderson理论内处理，并且栅极端子被建模为电容器板。
2003-09-29 cond-mat.mes-hall
Three-terminal scanning tunneling spectroscopy of suspended carbon nanotubes
我们已经进行了低温扫描隧道光谱测量悬浮单壁碳纳米管的栅电极允许三端光谱测量。这些测量结果显示了明确的库仑钻石以及声子辅助隧穿的侧峰。侧峰具有与主库仑峰相同的栅电压依赖性，直接证明它们是这些态的激发。
2005-04-15 cond-mat.mes-hall
Magneto-Coulomb Oscillation in Ferromagnetic Single Electron Transistors
从理论上研究了铁磁单电子晶体管（SET）中磁库仑振荡的机理。磁场中的铁磁性岛电极和铁磁性引线电极中的传导电子的化学势的变化引起SET的岛电极的自由能的变化。给出了Ni/Co/Ni铁磁SET中磁库仑振荡的实验结果，并进行了讨论。这种现象的可能应用进行了讨论。
1998-03-24 cond-mat.mes-hall
Four terminal quantum dot as an efficient rectifier of heat and charge currents
本文提出利用与四个相互垂直电极非对称耦合的量子点实现高效热整流，重点揭示类霍尔电流在线性和非线性输运区均存在且整流因子更大，为纳米尺度热与电荷同时管理提供新平台。
2023-01-30 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance in single electron transport
研究了具有铁磁电极和非磁性岛的单电子晶体管中磁各向异性的影响。我们确定的变化$δμ$的电极的化学势的磁化方向的函数作为一个关键的数量，允许调整设备的电气性能。根据$δμ$的相对尺寸和充电能量，产生不同的效果。我们提供了初步的定量估计$δμ$使用一个非常简单的玩具模型的电极。
2007-01-12 cond-mat.mes-hall
Four-terminal magneto-transport in graphene p-n junctions created by spatially selective doping
在本文中，我们描述了一个石墨烯pn结创建的化学掺杂。我们发现，化学掺杂并不降低流动性，相反，顶栅。该制备技术是通过对新鲜制备的石墨烯的初始掺杂的影响进行系统研究而发展起来的。我们研究了通过真空处理、退火和使用NH3的补偿掺杂来去除吸附物。在电场效应中，由于偶极吸附物如水和NH3，观察到滞后行为。最后，我们展示了空间选择性掺杂的石墨烯使用图案化的PMMA。4-p-n器件的终端输运测量揭示了量子霍尔区中的边缘沟道混合。可以观察到h/e^2、h/3e^2和h/15e^2的量子化电阻，正如理论所预期的那样。
2009-03-31 cond-mat.mes-hall
Generation of fully spin-polarized currents in three-terminal graphene-based transistors
我们提出了三端自旋器件与石墨烯纳米带（终端）和石墨烯片（通道），以产生一个高度自旋极化的电流没有外部磁场或铁磁电极。平均场近似下的Hubbard排斥作用起着将源极端处的非极化电流分离为漏极端处的自旋极化电流的主要作用。它示出，通过调制的漏极电压之一，完全自旋极化电流可以产生在另一个漏极端子。此外，沟道的几何形状和边缘原子的布置对三端结中的自旋电流的效率具有显著影响，所述三端结可用于生成基于石墨烯的自旋晶体管。
2015-10-17 cond-mat.mes-hall
Electronic excitations of a single molecule contacted in a three-terminal configuration
通过硫醇封端的Pi-共轭分子的低温三末端运输测量已经进行。电子激发，包括零偏压和有限偏压近藤效应已被观察和研究作为磁场的函数。利用一个简化的双轨道模型，我们已经占的自旋和前四个电荷态的分子的电子配置。与栅极、源极和漏极的电荷依赖耦合表明了一种情况，其中电荷和自旋位于分子的末端，靠近电极。
2007-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge transport through image charged stabilized states in a single molecule single electron transistor device
本文对一种新的分子电荷输运机制进行了详细的理论描述，该机制适用于固体器件中两个宏观电极之间的单分子电荷输运。电子和静电相互作用的Hubbard型模型表明，金属电极的紧密接近可以允许电子从电极直接隧穿到分子上的非常局部的图像电荷稳定状态。由于这种机制，可以在通常不允许分子HOMO-LUMO间隙被横向的能量尺度内访问异常大量的氧化还原态。通过合理的参数设置，可以获得与最近的实验值的良好拟合。理论模型还被用来搜索这种效果的物理边界，它被发现，一个相当狭窄的几何空间是可用于新的机制是有效的：在特定的情况下，oligophenylenevinylene分子最近在这样的设备中探索的几个原子在终端苯环需要在范德华距离的电极，以使该机制是有效的。该模型预测，化学吸附的终端苯环太金电极将阻碍图像电荷效应非常显着，因为分子被推离电极的共价巯基-金键。
2005-03-21 cond-mat.mes-hall
Spin Polarization and Magneto-Coulomb Oscillations in Ferromagnetic Single Electron Devices
在铁磁单电子晶体管中观察到的磁库仑振荡，即由外部磁场引起的单电子再布居现象，在各种铁磁单电子器件中得到了进一步的研究。在由Ni和Co电极制成的双结和三结器件的情况下，无论电极的配置如何，随着磁场的增加，单电子再布居总是从Ni到Co电极发生。磁库仑振荡的周期与单电子的充电能量成正比。所有这些特征都可以用塞曼效应引起非零自旋极化铁磁金属费米能变化的机制来解释。实验确定的自旋极化是负的Ni和Co的幅度是大于从能带计算预期的Ni比Co。
1998-03-06 cond-mat.mes-hall
Finite Element Modeling of Charge and Spin-currents in Magnetoresistive Pillars with Current Crowding Effects
在复杂的非共线几何条件下，采用有限元方法对考虑自旋翻转和自旋转移力矩的电荷和自旋扩散方程进行了数值求解。这种方法被用来研究自旋相关的输运巨磁电阻金属柱夹在扩展电极之间的磁阻磁头硬盘驱动器。聚集在电极和柱之间的边界周围的电荷电流对自旋电流具有相当显著的影响。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic-electrodes-induced Hall effect in topological Dirac semimetals
我们提出了一种非传统类型的霍尔效应在拓扑狄拉克半金属铁磁电极。拓扑狄拉克半金属本身具有时间反演对称性，而附加的铁磁电极打破了它，导致大的霍尔响应。这种诱导的霍尔效应是拓扑材料（例如拓扑狄拉克半金属或量子自旋霍尔绝缘体）中出现的螺旋表面/边缘状态的特征。我们计算的霍尔电导/电阻和霍尔角，通过使用晶格模型与四端几何。对于具有四个电极的拓扑狄拉克半金属，无论电流电极或电压电极是铁磁的，都发生感生霍尔效应。当电极中的自旋几乎完全极化时，霍尔角变得与量子霍尔态或理想磁性外尔半金属一样大。我们展示了诱导的霍尔效应对杂质的鲁棒性，并讨论了自旋注入和自旋衰减问题。该霍尔响应可用于检测两个铁磁电极的磁化是平行还是反平行。
2021-07-10 cond-mat.mes-hall
Unidirectional spin Hall magnetoresistance in topological insulator/ferromagnetic layer heterostructures
拓扑绝缘体中的大自旋轨道耦合导致螺旋自旋织构的狄拉克表面态，这对拓扑自旋电子学是有吸引力的。这些状态在室温下对近端磁矩产生有效的自旋轨道转矩。然而，基于这种切换的存储器或逻辑自旋器件需要非最佳的三端子几何结构，其中两个端子用于写入电流，一个端子用于读取器件的状态。一个替代的两个终端设备的几何形状是现在可能的，利用最近发现的单向自旋霍尔磁电阻在重金属/铁磁双层和（在低温下）在磁性掺杂的拓扑绝缘体异质结构。我们报告的观察单向自旋霍尔磁电阻在技术相关的设备的几何结构，结合了传统的铁磁金属的拓扑绝缘体。我们的设备显示出的品质因数（磁阻每电流密度每总电阻），这是在全金属Ta/Co双层的最高报道值相媲美。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall
Controlled Electrode Magnetization Alignment in Planar Elliptical Ferromagnetic Break Junction Devices
控制磁性元件的磁化反转过程对于利用磁阻效应的广泛应用是重要的，但是对于需要能够接触单个分子或量子点的相邻薄膜结构的器件是难以实现的。我们报告的制造和测量的铁磁断裂结设备与平面，椭圆形的领导，以解决控制相邻电极之间的相对磁化对齐的特殊挑战。低温传输测量，有限元微磁模拟的支持下，被用来表征在一个范围内的电导水平的磁阻响应。我们证明，平行于椭圆的难磁化轴施加的面内外部场可以用于可控地切换的源极和漏极的磁化之间的单畴状的平行和反平行的配置的设备在隧穿制度。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall
Tunnel Magnetoresistance of a Single-Molecule Junction
基于非平衡格林函数（NEGF）技术和Landauer-Büttiker理论，研究了由单个C $_{60}$分子附着在两个具有有限截面的铁磁电极上构成分子自旋电子器件的可能性.通过研究分子能级的自旋相关相干输运，发现分子结的隧道磁电阻（TMR）依赖于外加电压和器件电极与分子的接触点数.通过调整相关参数，获得了大于60%的TMR值。
2008-12-26 cond-mat.mes-hall
Contact effects in spin transport along double-helical molecules
我们报告的自旋输运沿双螺旋分子系统通过考虑各种接触配置和两个螺旋链之间的不对称性的制度完全相干电荷输运。我们的结果表明，没有自旋极化出现在双端分子器件耦合到一维电极。如果在系统电极-分子-电极中存在一个单一位点的\emph{bottleneck}，则在有限宽度电极的情况下同样成立。然后，额外的失相是必要的，以诱导自旋过滤效应。相反，非零自旋极化被发现在分子器件与多个终端或两个有限宽度的电极，他们每个人都连接到一个以上的网站的分子。然后，可以通过增加两股之间的不对称性来增强自旋极化的幅度。指出通过选择合适的电极数目和电极与分子的连接方式，双螺旋分子器件可以在低温下产生自旋过滤效应而不发生退相。
2014-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Van der Waals Magnetic Electrode Transfer for Two-Dimensional Spintronic Devices
针对传统金属沉积损伤二维材料界面及铁磁电极转移难题，提出石墨烯辅助的无溶剂磁性电极转移技术，实现高性能两端与非局域四端2D自旋阀。
2024-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Huge enhancement of the magnetoresistance in nanoparticle arrays
我们发现，充电效应和非平衡自旋积累之间的相互作用有一个显着的效果，通过一个阵列的纳米结构连接到铁磁电极的电流。作为偏置电压的函数的电流中的大的振荡显示为电极的磁化的平行取向。这些振荡起源于通过阵列的自旋势的不均匀性，并且与自旋累积中的振荡相关。在反平行取向下，自旋势是均匀的，不出现振荡，这种灵敏度使得隧穿磁电阻比单岛情况下大大增强，为提高纳米器件的自旋响应开辟了新的途径。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Theory of oblique-field magnetoresistance from spin centers in three-terminal spintronic devices
我们提出了一个一般的随机Liouville理论的电输运通过一个单一的缺陷的自旋0到自旋1/2的过渡通过顺序跳跃发生在两个导体之间的障碍。我们发现类似于汉勒功能（伪汉勒功能），起源于泡利阻塞没有自旋积累的磁导率，并预测缺陷的自旋的演变修改传统的汉勒响应，产生一个反转的汉勒信号从自旋中心的演变。我们建议在斜磁场的研究，将明确地确定，如果一个磁导结果从自旋中心辅助运输。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Transport in T-shaped ballistic junction
本文研究了三端T形结中线性和非线性区域的弹道输运。浮动电极充当散射体并且修改直接沟道（在源极和漏极电极之间）中的电导。在低电压极限下，电导表现出维格纳阈值效应和弯曲电阻。维格纳奇点的特定形状可以通过向浮置电极施加电压以及通过费米能级的移位来改变。该系统还表现出滤波特性，在结中传播的不同模式之间的电流分布。反向作用的电流在直接通道上的浮动电极中的电压的变化被认为是在非线性政权。
2011-12-29 cond-mat.mes-hall
Modified superexchange model for electron tunneling across the terminated molecular wire
推导了嵌入金属电极间的分子线桥单元介导的非共振隧穿电流的显式表达式。研究了由终端能级的非共振和共振参与控制的电荷传输的特定区域，阐明了离域轨道的能量位置在形成远距离超交换电极-电极耦合中的作用。将电荷隧穿的超交换模型简化为平势垒模型的判据，并以费米能级到离域线的HOMO（LUMO）能级的距离和位间耦合的形式确定了势垒模型的参数（能隙和有效电子质量）.特别注意使用不同的近似推导出显式的解析表达式的隧道电流。它表明，如果终端单元在电荷传输过程中发挥障碍的作用，最好的对应关系与所观察到的电流-电压特性实现最简单的高斯和平均值的显式形式。这是支持的理论与实验数据的比较有关的电流-电压特性的$N-$链烷二硫醇链。
2018-07-30 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
Time-dependent magneto-transport in a driven graphene spin valve
基于含时非平衡格林函数方法，我们从理论上研究了在电极上施加静态偏置电压和石墨烯上施加时变栅电压时，石墨烯层中的时间和自旋相关输运。电极是磁性的，其磁化的任意相互取向。我们发现电流中的特征是由交变场的强度和石墨烯中的狄拉克点的相互作用所支配的：弱交变场对零偏压电导的影响被狄拉克点处的零态密度强烈抑制。相比之下，对于交变场的强振幅，电流由几个谐振峰主导，特别是在零偏压处出现显著的峰。这种微妙的竞争的结果在隧道磁阻从一个广泛的高峰，在零偏置电压施加到电极的急剧下降的过渡。可以通过调整交流场频率来操纵倾角幅度。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
In-plane magnetic field-driven symmetry breaking in topological insulator-based three-terminal junctions
三维拓扑绝缘体纳米带的拓扑表面态及其独特的磁导性质在拓扑电子学和拓扑量子计算中具有重要的应用前景。基于纳米带的电路的关键构建块是三端结。虽然平面边界上的拓扑表面状态的传输不直接受面内磁场的影响，但当表面状态被限制在纳米几何形状的边界时，轨道效应不能被忽略。在这里，我们报告这种三端结的磁输运性质。我们观察到的平面内的磁场的电流的依赖性，与一个不同的转向模式的表面状态电流朝向一个优选的输出端子为不同的磁场方向。我们证明，这种转向效应源于轨道效应，捕获的相位相干表面状态在不同的腿的结的相对两侧的纳米和打破左右对称的传输跨越结。所报道的磁输运性质表明，在平面内的磁场不仅是相关的，但也非常有用的三维拓扑绝缘体nanoribbon为基础的结和电路，作为一个拓扑电流开关的表征和操纵的运输。
2021-12-22 cond-mat.mes-hall
Anomalous Magnetoresistance beyond the Jullière Model for Spin Selectivity in Chiral Molecules
Peking University（北京大学）；Central South University（中南大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究揭示了自旋轨道耦合在螺旋分子诱导自旋选择性中的关键作用，并展示了磁近邻效应如何增强磁电阻，为自旋电子器件设计提供新思路。
2025-12-03 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Spin-dependent Quantum Interference in Single-Wall Carbon Nanotubes with Ferromagnetic Contacts
本文报道了在单壁碳纳米管与高透明铁磁电极接触时自旋感生磁电阻效应的实验观察。在线性制度的自旋诱导的磁阻振荡与栅极电压在定量协议的计算的基础上的Landauer-Buttiker模型为独立的电子。与这种解释相一致，我们发现偏置引起的振荡的自旋诱导的磁电阻信号的尺度上的纳米管中的水平间距的证据。在较高的偏压下，自旋感生磁电阻消失，因为从铁磁电极注入的有效自旋极化急剧下降。
2006-06-18 cond-mat.mes-hall
A two-terminal spin valve device controlled by spin-orbit torques with enhanced giant magnetoresistance
我们报告的电流诱导自旋轨道转矩和巨磁阻在一个单一的设备，以实现全电写入和读出的磁化相结合。该器件由垂直磁化的TbCo和Co层组成，由Pt或Cu间隔物隔开。通过这样的层的电流注入施加自旋轨道转矩和切换的Co层的磁化，而TbCo磁化保持固定。随后的电流注入较低的幅度感测的Co和TbCo层的磁化的相对取向，这导致在两个不同的电阻水平的平行和反平行对齐由于电流在平面内的巨磁阻效应。我们进一步表明，包括一个单一的TbCo/间隔层/Co三层的器件的巨磁电阻可以提高从0.02%到6%，通过使用铜间隔层代替Pt。这种类型的设备提供了一个替代路线的两端自旋电子存储器，可以与适度的努力制造。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin currents and magnetoresistance of graphene-based magnetic junctions
利用紧束缚近似和非平衡格林函数方法，研究了由锯齿形或扶手椅形界面的石墨烯薄片（GF）分隔的两个铁磁（FM）电极组成的平面磁性结中的相干自旋相关输运.结果表明，电子传导强烈地依赖于GF和FM电极之间的接触几何形状。在锯齿形界面的情况下，结表现出自旋阀效应与高磁阻（MR）的比率，并显示负微分电阻功能的一个单一的自旋通道在正的栅极电压。在扶手椅界面的情况下，电流-电压特性在低偏置电压下线性表现，因此，两个自旋通道都处于低MR比的开启状态。
2009-03-03 cond-mat.mes-hall
Altermagnetizing the FeSe-like two-dimensional materials and approaching to giant tunneling magnetoresistance with Janus Cr4BN(B2) MBene electrode
该研究通过密度泛函理论预测稳定的二维交替磁体Cr4B3N，并设计边缘依赖的面内MTJ，实现91001%的巨TMR。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low energy anomalies in electron tunneling through strongly asymmetric Majorana nanowire
研究了电子输运在具有强非对称耦合的Majorana纳米线中的输运。在三个终端的几何形状（电接地的纳米线），它示出了无偏置电极的存在下恢复零偏置异常，即使强马约拉纳能量分裂。对于有效的两个终端的几何形状，我们表明，通过非对称马约拉纳结的电流是定性的不同，从类似的电流通过一个谐振（布赖特-维格纳）的水平。
2016-02-05 cond-mat.mes-hall
Quantum coherence and its dephasing in the giant spin Hall effect and nonlocal voltage generated by magnetotransport through multiterminal graphene bars
受近期实验观察的启发[D. A. Abanin等人，Science 323，328（2011）]中的六端石墨烯霍尔棒中的狄拉克点附近的磁输运中的非定域性，对于宽范围的温度和磁场，我们开发了该现象的非平衡格林函数（NEGF）理论。在相位相干区和强磁场中，我们发现四端桥中存在大的自旋霍尔（SH）电导，其中SH电流仅在狄拉克点（DP）处是纯的，而六端棒中的正、逆SH效应同时作用，在远处的位置处存在非局域电压.“动量松弛”的失相减少了两个数量级的DP的值，同时洗出任何功能远离DP。我们的理论是基于Meir-Wingreen公式，通过现象学的多体自能，然后线性化的多端几何形状，以提取电流和电压的失相。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall
Superconducting molybdenum-rhenium electrodes for single-molecule transport studies
我们证明，通过单分子或分子系综，通常基于金（Au）电极的电子传输，可以扩展到超导电极结合金与铼-铼（MoRe）。这种组合在至少4.6开尔文的温度和6特斯拉的磁场下诱导金中的邻近效应超导电性，改善了之前报道的铝基超导纳米结。作为一个概念的证明，我们通过一个单独的Fe $_4$单分子磁体的三端电子输运测量。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nanoscale devices with superconducting electrodes to locally channel current in 3D Weyl semimetals
我们报告的\hkl [-1 0 1]表面的外尔半金属，宏观晶体的TaAs的纳米器件的制造和低温传输测量。我们可以通过剥离和转移纳米纤维的抗蚀剂到不规则的晶体上来实现电子束光刻。我们用超导氮化铌（NbN）制造器件电极，以控制流过器件预期有源区的电流。我们的器件结构能够减少电流喷射效应，我们证明了作为角度的函数的负磁阻测量。高场磁输运显示出三个不同的振荡频率，对应于费米能级的三个带。在低磁场中测量的电阻显示出通常在零场附近的弱反局域化倾向--这是外尔材料的特征。我们制造具有超导电极的设备的方法提供了一种在纳米尺度上探测宏观单晶电性能的方法。由于我们使用传统的光刻技术进行图案化，这种方法可以扩展到广泛的电极材料和一大类3D量子材料。
2021-10-05 cond-mat.mes-hall
Bipolar Charge Plasma Transistor: A Novel Three Terminal Device
利用二维模拟探索了一种独特的形成横向双极电荷等离子体晶体管（BCPT）的方法。采用不同的金属功函数电极在未掺杂的SOI上诱导n型和p型电荷等离子体层，形成横向NPN晶体管的发射极、基极和集电极区。该器件的电特性进行了模拟，并与传统掺杂的横向双极结型晶体管具有相同的尺寸进行了比较。我们的模拟结果表明，BCPT的概念将帮助我们实现一个优越的双极晶体管的高电流增益相比，传统的BJT。这种BCPT概念适用于克服掺杂问题，如掺杂剂激活和高热预算，这是超薄SOI结构中的严重问题。
2012-03-26 cond-mat.mes-hall
A Perspective on Electrical Generation of Spin Current for Magnetic Random Access Memories
自旋电流用于通过切换磁性隧道结（MTJ）纳米柱的铁磁电极中的一个的磁化方向来在磁性随机存取存储器（MRAM）装置中写入信息。充电电流到自旋电流的转换的不同物理机制可用于2端子和3端子装置几何形状中。在2端器件中，电荷-自旋转换通过MTJ的铁磁电极中的自旋过滤而发生，并且目前的MRAM器件在理论上预期的最大电荷-自旋转换效率附近操作。在3-端子器件中，沟道材料中的自旋-轨道相互作用也可以用于产生大的自旋电流。在这篇透视文章中，我们讨论了可以满足MRAM技术要求的电荷-自旋转换过程。我们强调需要开发具有更大的电荷-自旋转换效率的沟道材料-可以等于或超过自旋过滤产生的-和自旋极化分量垂直于沟道界面的自旋电流。这将实现基于亚20 nm直径垂直磁化MTJ纳米柱的高性能器件，而不需要对称破缺场。我们还讨论了CMOS集成所必需的MRAM特性。最后，我们确定关键的研究需要的电荷到自旋转换测量和指标，可用于优化器件沟道材料和界面特性之前，全MTJ纳米柱器件的制造和表征。
2022-01-10 cond-mat.mes-hall
Towards barrier free contact to MoS2 using graphene electrodes
本文提出以石墨烯作为可调费米能级的背电极，实现与单层及多层 MoS2 的零势垒欧姆透明接触，并据此观测两端 MIT、获得超过 1300 cm²/Vs 的非本征场效应迁移率。
2014-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Josephson current in a four terminal superconductor - exciton condensate - superconductor system
我们研究了双层激子凝聚体与四根超导导线接触时的输运性质。我们专注于平衡制度，并探讨如何约瑟夫森电流在双层感应施加到超导电极的相位偏置的激子凝聚体的存在下，在大部分的系统的影响。只要超导电极之间的距离远大于激子相干长度，约瑟夫森电流仅取决于两层中的相位偏置之间的差。这一结果在短结和长结限制下都成立。我们把它与一个发生在超导体-激子凝聚体界面的新的关联四粒子Andreev过程联系起来。我们调查的系统提供了一个实现Kitaev提出的超导镜作为一种可行的方式来实现拓扑保护的量子位。
2011-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional four-terminal thermoelectric transport due to inelastic transport: cooling by transverse current, transverse thermoelectric effect and Maxwell demon
我们表明，在介观四端热电器件的两个电极（源极和漏极）和两个热浴，非弹性散射过程可以导致非常规的热电输运。源极（或漏极）可以通过在两个热浴之间传递热流来冷却，而在热浴和电极之间没有净热交换。这种效应被称为热流冷却，是一种介观热拖曳效应。此外，存在横向热电效应，其中电流和功率可以通过横向温度偏置（即，两个热浴之间的温度偏差）。这种横向热电效应，起源于非弹性散射过程，可能具有改善的品质因数和功率因数的优点，由于空间分离的电荷和热传输。我们研究的Onsager电流亲和关系，线性响应的传输特性，和横向热电优值的四端热电器件的各种系统参数。此外，我们还研究了在线性和非线性输运状态下横向电流效应的冷却效率和功率。我们还表明，通过利用量子点四端系统中的非弹性输运，一种类型的麦克斯韦恶魔可以实现使用非平衡热浴。
2020-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Highly Conducting pi-Conjugated Molecular Junctions Covalently Bonded to Gold Electrodes
我们使用基于断裂结技术的扫描隧道显微镜测量通过与Au金属电极直接Au-C共价键结合的单个共轭分子的电子电导。我们从以三甲基锡端基封端的分子开始，三甲基锡端基原位裂解，导致在碳骨架和金金属电极之间形成直接的共价σ键。本研究中使用的分子碳骨架由共轭π系统组成，其在每个末端上具有一个末端亚甲基，其键合到电极，实现电极与π系统的大电子耦合。用1，4-二亚甲基苯的原型例子形成的结显示接近一个电导量子（G 0 = 2 e2/h）的电导。结与亚甲基封端的oligophenyls与两个至四个苯基单元形成的电导显示出一百倍的增加与胺连接的oligophenyls形成的结相比。这些较长的低聚苯基的导电机制是隧穿，因为它们表现出与低聚物长度的电导指数依赖性。此外，基于密度泛函理论的Au-亚二甲苯-Au结的计算显示出近共振传输，对于较长的低聚物具有隧穿交叉。
2011-10-03 cond-mat.mes-hall
Two-terminal spin-orbit torque magnetoresistive random access memory
自旋转移力矩磁阻随机存取存储器（STT-MRAM）由于其非易失性、快速操作和高耐久性而成为当前随机存取存储器技术的有吸引力的替代方案。然而，STT-MRAM确实具有限制，包括STT切换的随机性质和高临界切换电流，这使得它不适合于纳秒和亚纳秒范围的超快操作。自旋轨道转矩（SOT）开关，它依赖于面内电流产生的转矩，有可能克服这些限制。然而，到目前为止研究的SOT-MRAM单元使用三端子结构以施加面内电流，这增加了单元的尺寸。在这里，我们报告了一个双端SOT-MRAM单元的基础上的CoFeB/MgO磁性隧道结支柱的钽和狭窄的底层。在该器件中，在施加电压时同时产生面内和面外电流，并且我们证明了开关机制由SOT主导。我们还比较了我们的设备与STT-MRAM单元建立了相同的架构，并表明SOT-MRAM单元中的临界写入电流减少了70%以上。
2018-08-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Local and non-local thermopowers in three-terminal nanostructures
研究了含量子点的三端结构中的热电效应。我们提出了实验一致的协议，用于确定传输系数的本地和非本地的电导和热电势，可以在两个步骤中测量，应用“四探针技术”。这一建议与其他方法进行了比较，到目前为止，在文献中讨论。作为一个例子，我们详细研究了超导电极在亚能隙区引起的热电势，这可能对新型混合器件的分析有用。
2016-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlinear transport through a finite Hubbard chain connected to the electrodes
用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了分子器件中的相干电子输运。这种装置由连接到对铁磁电极和铁磁电极的短线性导线制成。分子本身的描述与Huckel（紧束缚）模型的帮助下，与电子相互作用的哈伯德方法内处理，而耦合到电极是通过使用宽带理论建模。用HF近似处理分子线中的库仑相互作用。对于非对称耦合顺磁电极的情况，讨论了库仑排斥效应引起的偏置分子器件中的电荷感应整流效应。对于具有铁磁电极的系统，预测了一个显著的磁电阻（MR），并考虑了库仑相互作用产生的振荡。
2004-11-16 cond-mat.mes-hall
Superconductivity in single crystalline Pb nanowires contacted by normal metal electrodes
用标准四电极法研究了直径为55 nm和70 nm的超导单晶Pb纳米线的输运性质。电阻-温度（R-T）扫描和磁阻（R-H）测量表明，随着温度和磁场的增加，导线被带到正常状态的电阻一系列步骤。在不同温度和磁场下的电阻-电流（R-I）扫描表明，在特定的电流值下，R随I的增加被尖锐的台阶打断。我们解释这些步骤作为结果的相位滑移中心（PSC）的超导导线增强的存在下，正常的Pt电极。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
Room temperature two terminal tunnel magnetoresistance in lateral graphene transistor
我们研究了纯自旋和自旋极化电流的行为，测量与四探针非本地和两个探针本地配置到室温和外部栅极电压下的横向石墨烯晶体管，使用标准的大规模微制造工艺生产。直接和通过Hanle效应测量的沟道中原始石墨烯的高自旋扩散长度，以及器件架构中存在的电极电阻面积之间的关系的调整，使我们能够在室温下观察局部隧道磁阻，这是这种类型器件的新发现。结果还表明，虽然纯自旋电流对温度变化不太敏感，但由于Rashba效应和费米能级位移引起的载流子迁移率变化的结合，通过外部电压进行的自旋极化电流切换更有效
2021-11-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Non-local spin valve in Van der Pauw cross geometry with four ferromagnetic electrodes
我们考虑一个非局域自旋阀在范德堡交叉几何与四个铁磁电极。两个反平行铁磁体被用作（电荷）源和漏，而检测器电路涉及测量两个具有平行或反平行磁化的共线铁磁体之间的电压。我们发现一个潜在的大的非本地自旋电压的增加。该设置显示了几个额外的有趣的特性：（i）对于非局部电阻的无限GMR（如果满足器件的对称性要求）;（ii）当注入器电极平行而不是反平行时的ON-OFF开关效应;（iii）对偏移电压不敏感。该器件还可用作直接自旋霍尔效应探针和可重编程磁逻辑门，实现基本操作（NOR、NAND、反相器、AND、OR.）。
2012-01-14 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport in closed and open mesoscopic loop structures: A review
磁输运性质在闭环和开环结构内仔细审查紧束缚形式主义。在Aharonov-Bohm磁通$ϕ$作用下，在导电环中观察到了一种新的介观现象，并从量子相位相干、电子-电子关联和无序等方面探讨了这种现象.主要结果分三个部分进行了分析。首先，我们研究了持续电流的行为在不同分支的锯齿形碳纳米管内的Hartree-Fock平均场方法使用第二个量子化配方。持续电流的相位反转在几个分支作为哈伯德相互作用的函数被发现表现出有趣的模式。我们的数值计算结果表明，在锯齿形碳纳米管填充依赖的金属-绝缘体转变。接下来，我们解决了持续电流的行为在有序无序分离的纳米管记住壳掺杂纳米线，可以提供一个奇怪的电子行为，而不是均匀掺杂的纳米线的可能的实验实现。最后，我们把注意力集中在开环几何中的持续电流的行为，我们钳位在两个理想的半无限电极之间的有序的二元合金环，使电极环电极桥。从我们的研究中，我们提出，在适当的参数值的选择下，系统可以作为一个$p$型或$n$型半导体。
2015-07-23 cond-mat.mes-hall
