Superconductor-metal transition in an ultrasmall Josephson junction biased by a noisy voltage source
电压源中的散粒噪声改变了超小约瑟夫森结的量子（耗散）相变特性：超导体-绝缘体转变为超导体-金属转变。在金属相中，IV曲线探测由散粒噪声产生的电压分布，而在超导相中，其探测穿过噪声结的电子的计数统计。
2006-08-23 cond-mat.mes-hall
Mechanically-Controlled Binary Conductance Switching of a Single-Molecule Junction
分子尺度的元件预计将成为纳米级电子器件的核心。虽然已经报道了原子量子点接触中的分子尺度开关，但单分子结通过分子设计提供了调节开/关电导状态的额外灵活性。到目前为止，单分子结中的开关被归因于分子的构象或电荷状态的变化。在这里，我们证明了可逆的二元开关在单分子结的金属分子接触几何形状的机械控制。我们发现，4，4 '-联吡啶-金单分子结可以通过反复的结伸长和压缩在两种电导状态之间可逆地切换。使用第一性原理计算，我们将不同的测量电导状态归因于在灵活但稳定的N-Au键处的不同接触几何形状：当N-Au键垂直于导电π系统时电导低，否则电导高。吡啶-金连接所固有的这种开关机制可以形成一类新的机械活化单分子开关的基础。
2009-01-08 cond-mat.mes-hall
Optical responses of the switching currents in Al and Nb Josephson junctions
实验研究了Al/AlOx/Al和Nb/AlOx/Nb两种约瑟夫森隧道结中开关电流的光学响应。在超低槽温（T~16 mK）下测量了辐照引起的开关电流漂移。观察到Al结比Nb结具有更灵敏的光学响应，这是由于Al电极具有更小的超导能隙能量。本发明的Al结和Nb结的最小可检测辐射功率分别为8 pW（对应于在一个测量周期中8*10^5个入射光子）和2nW。此外，我们还发现辐射诱导的热效应在所观察到的光学响应中占主导地位。提出了几种进一步提高光学响应度的方法，使基于约瑟夫森结的器件能够应用于光子探测。
2014-08-16 cond-mat.mes-hall
Voltage-controlled binary conductance switching in gold-4,4'-bipyridine-gold single-molecule nanowires
利用低温机械可控断裂结技术（$T=4.2\,\text{K}$）研究了金-4，4 '-联吡啶-金单分子结。我们观察到的两个分子结合配置之间的概率电导切换，既受机械驱动，和所施加的电压。我们表明，两个电导状态的相对优势是可调的电极位移，而电压操纵引起的两个开关时间的指数加速。电压可调开关速率的详细调查提供了一个洞察可能的开关机制。
2020-06-08 cond-mat.mes-hall
Low-frequency critical current noise in graphene Josephson junctions in the open-circuit gate voltage limit
我们研究了McWorther模型中开路栅电压极限下短弹道石墨烯约瑟夫森结的临界电流噪声。我们发现闪烁噪声在很宽的频率范围内，并讨论了作为掺杂水平的函数的噪声幅度的温度依赖性。在电荷中性点，我们发现一个奇异的温度依赖$T^{-3}$，惊人的不同，预期在固定的栅极电压下的短弹道石墨烯约瑟夫森结的线性依赖。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
Deterministic magnetization switching by voltage-control of magnetic anisotropy and Dzyaloshinskii-Moriya interaction under in-plane magnetic field
在微磁学模拟的基础上，提出了在面内磁场作用下，通过电压控制磁各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用实现三角形磁性元件的磁化翻转。所提出的开关方案不是触发开关，而是确定性开关，其中磁状态由所施加的电压脉冲的极性确定。阐明了转换的机理和条件。研究结果为磁电阻随机存储器提供了一种快速、低功耗的写入方法。
2019-06-04 cond-mat.mes-hall
Current-driven thermo-magnetic switching in magnetic tunnel junctions
我们研究了磁性隧道结（MTJ）的开关驱动的热效应的传输电流通过结。切换发生在一个专门设计的复合自由层，其作为MTJ电极之一，是由于电流驱动的铁磁到顺磁居里转变与相关的交换去耦内的自由层，导致磁反转。我们模拟了电流和热量通过器件的传播，并展示了如何热聚焦可以用来提高功率效率。在这项工作中展示的居里开关MTJ具有高度可调的优点，在其工作温度范围内，方便或略高于室温，这可以是技术上的意义和竞争力的已知的开关方法，使用自旋转移扭矩。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall
Low Voltage I-V Characteristics in Magnetic Tunnel Junctions
我们表明，弹性电流，考虑到隧道透射率随电压的变化和一个大的比率的多数少数自旋密度的状态的$s$带，可以解释低电压电流异常观察到的磁铁氧化物磁铁结。根据费米能级在$s$能带中的位置，异常可以是正的、负的或具有混合形式，与观测一致。磁振子的贡献是可以忽略不计的小占的急剧下降的磁阻与电压偏置。
2001-06-06 cond-mat.mes-hall
Asymmetric voltage noise in superconducting tunnel junctions with electromagnetic environment
本文用矩阵连分式方法对小临界电流超导隧道结的伏安特性和电压噪声进行了理论研究。特别注意的是大滞后的V-I特性和在初步实验中观察到的电压噪声异常。的电压噪声的电流依赖性示出了一个很强的不对称性之间的正向和反向电流斜坡和噪声的不连续变化接近其测量的最大值发生在开关电流。我们发现，在这种电流偏置设置的大滞后和电压噪声异常的结的电磁环境的影响的后果。通常，电压噪声依赖于由外部驱动器参数化的结电流包含一个环路，然而，由于结电流斜坡的实现，在实验中没有观察到该环路。跳过环路的一部分是观察到的滞后以及噪声异常的原因。
2012-12-04 cond-mat.mes-hall
Finite voltage shot noise in normal-metal - superconductor junctions
我们用正常散射振幅和Andreev反射振幅来表示有限（子隙）电压下无序正常金属超导（NS）结中的低频散粒噪声。在多通道限制，电导表现出共振，伴随着（差分）散粒噪声的增强。在多通道单势垒和双势垒结的研究中，我们讨论了低电压和高电压下相干输运的噪声特性与Andreev能级间距的关系。
1998-09-07 cond-mat.mes-hall
Environmental effects in the third moment of voltage fluctuations in a tunnel junction
我们提出了第一次测量的三阶矩的电压波动的导体。这种技术可以提供新的和补充的信息，在导电系统中的电子输运。测量是在非超导隧道结上进行的，作为电压偏置的函数，对于各种温度和高达1GHz的带宽。数据表明样品的电磁环境的显著影响。
2003-07-14 cond-mat.mes-hall
Current-induced switching of magnetic tunnel junctions: Effects of field-like spin-transfer torque, pinned-layer magnetization orientation and temperature
我们研究了在有限温度下，在高电流极限下，存在类场自旋转移矩和倾斜钉扎层磁化的磁性隧道结（MTJ）中的电流诱导开关。我们认为这两个Slonczewski和类场转矩系数$a_J$和$b_J $，分别。在有限温度下，与$σ= 0$相比，$σ= b_J/a_J = \pm1$导致更小的平均开关时间。在类场项的存在下开关时间的减少是由于对准效应（对于$σ> 0$）和初始转矩效应。
2014-03-20 cond-mat.mes-hall
Switching Properties in Magnetic Tunnel Junctions with Interfacial Perpendicular Anisotropy: Micromagnetic Study
通用存储器的作用可以成功地满足磁隧道结（MTJ）的写入机制是基于自旋转移矩（STT）。在CoFeB和MgO之间的界面处具有界面垂直各向异性（IPA）的MTJ中，已经实现了开关特性（较低的开关电流密度维持热稳定性）的改善。在本文中，微磁学模拟指出IPA和饱和磁化强度（MS）的快速磁化反转在5，10和20 ns实现的性能的影响。两种情况下的平面和平面外的自由层。此外，包括在20 ns的面内开关的热效应和开关过程中的能量耗散的完整分析说明。该研究可为基于STT的存储器设计提供参考。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall
Quantifying Transition Voltage Spectroscopy of Molecular Junctions
过渡电压光谱（TVS）最近被引入作为分子结的光谱工具，它提供了在相对较低的偏置电压下探测分子能级能量的可能性。在这项工作中，我们进行了广泛的从头计算的非线性电流-电压关系的单分子传输结的广泛的一类，以评估TVS的适用性和局限性。我们发现，为了充分利用TVS作为定量光谱工具，重要的是要考虑分子耦合到两个电极的不对称性。当适当考虑这一点时，跃迁电压和最接近费米能级的分子轨道能量之间的关系密切地遵循从简单的分析模型所预期的趋势。
2010-08-26 cond-mat.mes-hall
Time-resolved spin-torque switching in MgO-based perpendicularly magnetized tunnel junctions
研究了垂直磁化隧道结（pMTJ）中ns量级的自旋力矩感应开关。虽然开关电压与宏自旋不稳定性阈值相匹配，但反转的电签名表明各种尺寸的结中存在畴壁。在反平行（AP）到平行（P）的切换中，成核阶段之后是壁以40 m/s的平均速度通过样品的不可逆流动，其中来回振荡运动指示Walker传播状态。一个模型与一个单壁局部响应的自旋扭矩再现的基本动力学签名的逆转。P到AP的转变具有复杂的动力学，具有动力学反向跳跃，其概率随电压增加。我们把这种反向跳跃归因于名义上固定层的不稳定性。
2016-02-02 cond-mat.mes-hall
Mechanism behind the switching of current induced by a gate field in a semiconducting nanowire junction
我们提出了一个新的轨道控制模型来解释半导体PbS纳米线结中的门场诱导电流开关。一个单粒子散射形式主义结合后验密度泛函的方法，涉及混合功能是用来研究电子电流，第一和更高阶的斯塔克效应明确地处理在我们的模型。我们的计算表明，阈值栅电压后，轨道混合产生的P-组件在参与轨道的S原子。这导致层间轨道相互作用，其允许电子沿着沟道轴离域。在PbSe纳米线结中也发现了类似的特征，这表明该模型可以普遍地用于解释铅-硫族化物纳米线结中的栅场诱导电流开关。
2011-11-22 cond-mat.mes-hall
Size dependence of spin-torque switching in perpendicular magnetic tunnel junctions
我们模拟了零温下具有垂直各向异性的薄圆盘中自旋矩引起的磁化反转。直径通常小于20 nm的纳米粒子表现出相干反转。在较大的磁盘中包含畴壁。我们推导出这种转变的临界直径。通过对临界电压的适当定义，宏观自旋模型可以很好地解释相干反转时的反转动力学。无论开关路径如何，相同的临界电压似乎与微磁性开关电压相匹配。
2018-11-15 cond-mat.mes-hall
Voltage Induced Switching of Nanomagnets in Topological Insulator Magnetoelectric Devices through Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida Interactions
在这封信中，我们展示了开关的纳米磁体通过RKKY相互作用在拓扑绝缘体为基础的磁电器件。开关速度取决于铁磁体的大小。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall
Circuit Effect On The Current-Voltage Characteristics Of Ultrasmall Tunnel Junctions
本文用虚时间生成泛函的方法导出了任意隧穿电导的隧道结与外阻抗和电压源串联时的电流-电压特性。通过重整化充电能和重整化环境电导，我们的总作用量的非微扰表达式可以映射到相应的微扰公式。这提供了一种直接的方法来超越微扰理论。在阻抗为纯电阻的情况下，计算了不同电压和温度下的电导，所得结果与实验符合得很好。
1999-03-15 cond-mat.mes-hall
Studies of resistance switching effects in metal/YBa2Cu3O7-x interface junctions
在4.2 ~ 300 K温度范围内测量了外延生长的c轴取向YBa 2 Cu 3 O 7-x薄膜微桥与Ag对电极形成的平面结的电流-电压特性。的滞后行为有关的结电阻从高阻态切换到低阻态，反之亦然，观察和分析的最大电流偏置和温度依赖性。利用扫描隧道显微镜在亚微米尺度的YBa_2Cu_3 O_（7-x）薄膜- PtIr点接触结上观察到了相同的效应。在扩散模型中讨论了这些现象，描述了在外加电场下YBa 2Cu 3 O 7-x薄膜中结界面纳米尺度附近的氧空位漂移。
2010-04-22 cond-mat.mes-hall
Tuning nanosecond switching of spin-orbit torque driven magnetic tunnel junctions
自从重金属中由自旋霍尔效应引起的自旋轨道矩（SOT）被发现以来，人们一直致力于理解电荷-自旋转换的机理，并开发新的高速、低能磁纪录技术。虽然已经通过在重金属通道中施加短电压脉冲在三端子磁性隧道结（3 T-MTJ）中证明了快速切换，但是由于多层磁性结构和三端子几何形状的复杂性，对切换机制缺乏详细的理解。在这封信中，我们表明，电流诱导的有效字段在快速开关中起着关键作用，并通过调整施加的外部字段，我们可以微调两个开关极性之间的脉冲切换的对称性，即平行反平行（P-AP）和反平行（AP-P）。这些结果表明，控制详细的磁位形是实现快速开关的关键，也是优化SOT存储器和进一步应用的有效途径。
2022-04-14 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
Voltage-Controlled Magnonic Spin Tunneling Junction
我们从理论上研究了有效的交换相互作用，$J_\mathrm{eff}$，介导的导电电子内的金属间隔，在存在的偏置电压，夹在两个铁磁绝缘体。在紧束缚模型的基础上，我们给出了$J_\mathrm{eff}$的电压和间隔层厚度的依赖关系，并证明了其可控性。我们也提出一种兼具场效电晶体与非挥发性记忆体功能的新型磁振子元件。
2019-11-28 cond-mat.mes-hall
Absence of skewness in the voltage fluctuations of a tunnel junction in the quantum regime
本文研究量子区隧道结电压涨落的三阶矩（偏度），从理论上证明任意量子导体在频率大于电压时其三阶矩双谱恒为零，并通过隧道结实验数据验证了该结论。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall
Voltage-driven magnetization switching and spin pumping in Weyl semimetals
我们演示了磁性掺杂的外尔半金属中的电磁化翻转和自旋泵浦。Weyl半金属是一类新的拓扑半金属，由于手征反常，在电荷和磁化强度之间存在非平凡耦合。通过求解由Weyl半金属、绝缘体和金属组成的多层结构的Landau-Lifshitz-Gilbert方程，同时考虑电荷-磁化耦合，分析了磁化动力学。结果表明，磁化动力学可以由电压驱动。因此，可以利用脉冲电压实现磁化的切换，以及利用所施加的振荡电压实现进动运动。这种效应只需要一个短的电压脉冲，因此与传统的自旋转移力矩切换相比，在自旋电子器件中对我们来说可能更有效。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
High voltage assisted mechanical stabilization of single-molecule junctions
基于分子的电子器件的实现在很大程度上取决于机械稳定所涉及的分子键的能力，同时利用通过器件的有效共振电荷传输。共振电荷输运可以诱导分子键的振动不稳定性，导致在偏压下键断裂。在这项工作中，我们超越了宽带近似，以研究单分子结中的振动不稳定性的现象，并表明，现实的分子-引线耦合的能量依赖性影响的机械稳定性的结。我们表明，化学键可以稳定在共振输运制度，通过增加结上的偏置电压。该研究为设计在共振电荷输运机制下机械稳定的分子器件提供了指导。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall
Voltage-time dilemma and stochastic threshold voltage variation in pure silver atomic switches
本研究针对纯银纳米线中无银离子承载环境的纯原子阻变现象，研究Ag原子结开关阈值电压的频率依赖与周期随机变化，用振动泵浦模型成功解释相关特性，并指出该机制研究对银基电化学金属化单元的重要意义。
2023-06-09 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric voltage switching in gold atomic wire junctions
本文利用\textit{ab initio}和半经验计算以及启发式推理的方法研究了金原子链在金电极上的热电性质。我们预测的热电电压引起的温度差在这样的交界处振荡，反复改变的符号，作为一个函数的原子数$N$组成的原子链。我们还预测的振荡幅度是成正比的$N$的长原子链。此外，我们预测，在某些情况下，如果在不改变$N$的情况下拉伸结，热电电压将改变符号。我们的预测适用于无论是否规则或不规则的电极晶界存在，以及是否电极是对称或不对称的。我们的研究结果可能为实现新的机械可控电压开关铺平道路，从而在能量收集应用中将热量直接转换为电能。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall
Respective influence of in-plane and out-of-plane spin-transfer torques in magnetization switching of perpendicular magnetic tunnel junctions
利用带STT项的Landau-Lifshitz（LL）变换方程，理论分析了面内（类阻尼）和面外（类场）自旋转移矩在面外磁化磁性隧道结（pMTJ）磁化翻转中的相对贡献.它表明，在pMTJ结构服从宏自旋动力学，面外扭矩的影响的进动频率，但它并没有显着的STT开关过程（特别是开关时间和开关电流密度），这主要是由面内STT的贡献。这一结论证实了有限的温度和有限的写入脉冲宏自旋模拟的电流场开关图。它与STT开关的情况下，在平面磁化MTJ中的类场项也影响开关临界电流。这种理论分析被成功地应用到解释的电压场STT开关图实验测量的垂直MTJ柱直径36 nm，表现出类宏自旋行为。讨论了在STT诱导动力学中Landau和Gilbert耗散项的物理不等价性。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall
Current-induced switching in single ferromagnetic layer nanopillar junctions
在室温和垂直于薄膜平面的低磁场作用下，对非对称Cu/Co/Cu单层磁性纳米柱的电流感生磁化动力学进行了实验研究.在使用纳米模板工艺产生的亚100 nm结中，观察到具有两个不同电阻值的半导体状态。在固定的应用领域的电流扫描揭示这两个电阻状态之间的滞后和突然的转变。电流引起的电阻变化为0.5%，比各向异性磁阻（AMR）效应大5倍。我们提出了一个实验获得的低场相图的电流感生磁化动力学在单铁磁层柱结。
2005-11-07 cond-mat.mes-hall
Gate voltage controlled electronic transport through a ferromagnet/normal/ferromagnet junction on the surface of a topological insulator
研究了拓扑绝缘体表面铁磁/正常/铁磁结的电子输运性质，正常段加栅压.结果表明，电导随正常段宽度和栅压的变化而振荡，随着正常段宽度的增加，电导的最大值逐渐减小，而电导的最小值趋于零。电导可以像自旋场效应晶体管一样通过调节栅极电压来控制。发现由于反常输运，磁电阻比可以很大，也可以为负值。此外，当在表面平面中存在磁化分量时，表明只有平行于结界面的分量对电导有影响。
2012-11-28 cond-mat.mes-hall
Flipping coin experiment for studying switching in Josephson junctions and superconducting wires
当用电流脉冲探测时，约瑟夫森结和超导导线表现出从超导到稳定的非零电压状态的随机切换。开关概率（所谓的S曲线）或开关电流分布的电流依赖性是控制逃逸过程的物理学的指纹。本文通过一系列开关实验，提出了独立开关事件的判据。将约瑟夫森结看作具有电流调谐开关概率的电子硬币，研究了开关事件之间的相关性对开关统计的影响。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermosize voltage induced in a ballistic graphene nanoribbon junction
在温度梯度下，在由两种不同材料构成的结中感应热电电压。类似地，预期在由相同材料制成但具有不同尺寸的结（所谓的热尺寸结）中感应热尺寸电压。这是由于在具有不同尺寸的相同材料中的经典和/或量子尺寸效应的差异导致的塞贝克系数的不相似性的结果。文献中对热尺寸效应的研究主要是基于弛豫时间近似下的半经典模型或更简单的局域平衡模型，只讨论了非常一般的思想和结果，没有考虑量子输运方法和具体材料。为了使更现实的预测可能的实验验证，在这里，我们考虑弹道热尺寸结由窄和宽（$n$ - $w$）原始石墨烯纳米带与完美的扶手椅边缘，并计算电子的热尺寸电压的贡献，在室温下，通过使用Landauer形式主义。结果表明，半导体纳米带可以达到最大的热尺寸化电压，比金属纳米带的热尺寸化电压大一个数量级。在半导体的情况下，热尺寸电压形成了一个有限范围的选通条件的特征平台。我们证明，通过数值计算，每个温度差的诱导thermosize电压可以在mV/K的规模，这是足够高的实验测量。石墨烯纳米带由于其高且持久的热尺寸化电压值，预计将成为热尺寸化效应的器件应用的良好候选者。
2019-05-28 cond-mat.mes-hall
Switching the Conductance of a Molecular Junction using a Proton Transfer Reaction
提出了一种基于外静电场引发质子转移反应的分子结开关新机制。作为一个具体的例子，以证明该机制的可行性，互变异构体[2，5-（4-羟基吡啶）]和{2，5-[4（1H）-吡啶酮]}被认为是。采用第一性原理电子结构计算和Landauer输运理论相结合，我们表明，这两种互变异构体表现出非常不同的电导特性，实现了“开”和“关”状态的分子开关。此外，我们提供了一个证明的原则，这两种形式可以可逆地转换成彼此使用外部静电场。
2014-01-30 cond-mat.mes-hall
Polarization Induced Switching Effect in Graphene Nanoribbon Edge-Defect Junction
采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论，对石墨烯纳米结的输运性质进行了自洽的从头算研究.采用紧束缚近似对锯齿形石墨烯纳米颗粒（ZGNR）电极进行了模拟，并与GAUSSIAN03 PBC计算结果进行了比较.通过详细的紧束缚ZGNR能带结构解释了透射光谱中经常出现的异常跳变点的起源。研究了边缘缺陷ZGNR结的输运特性，发现横向电场可以灵敏地控制可调的隧穿电流。
2009-10-27 cond-mat.mes-hall
Multi-scale modelling of current-induced switching in magnetic tunnel junctions using ab initio spin transfer torques
在开发用于非易失性存储器装置的具有低写入电流的有效磁性隧道结方面存在重大挑战。为了分析有效的电流操作磁结的潜在材料，我们已经开发了一种多尺度的方法，结合自旋转移力矩的从头计算与大规模的时间依赖性模拟，使用原子自旋动力学。在这项工作中，我们介绍了我们的多尺度方法，包括讨论了一些可能的映射方案的从头计算自旋力矩到自旋动力学。我们证明了这种方法的原型Co/MgO/Co/Cu隧道结显示的自旋力矩主要作用在Co自由层和MgO之间的界面。使用自旋动力学，然后我们计算的自由层的反转开关时间和这种开关所需的临界电压和电流。我们的工作提供了一个有效的，准确的和通用的框架，设计新颖的电流驱动的磁性器件，其中所有的材料细节都考虑在内。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall
Voltage-Induced Ferromagnetic Resonance in Magnetic Tunnel Junctions
我们证明了在CoFeB/MgO/CoFeB磁性隧道结（MTJ）中，压控磁各向异性（VCMA）和自旋转移矩（ST）的共同作用激发了铁磁共振.我们的测量结果表明，GHz频率VCMA扭矩和ST在低电阻MTJ具有相似的幅度，因此，这两个扭矩是同样重要的理解高频电压驱动的磁化动态MTJ。作为一个例子，我们表明VCMA可以将基于MTJ的微波信号检测器的灵敏度提高到半导体肖特基二极管的灵敏度水平。
2012-05-15 cond-mat.mes-hall
Giant thermal spin torque assisted magnetic tunnel junction switching
自旋极化电荷电流通过自旋转移矩（STT）诱导磁性隧道结（MTJ）开关。最近，通过利用磁性材料的自旋相关热电性质，已经提出了从温度梯度产生自旋电流及其相关联的热自旋力矩（TST）的新方法，但是到目前为止，这些TST还没有大到足以影响MTJ切换。在这里，我们展示了显着的TST在MTJ通过产生大的温度梯度在很大程度上影响的MTJ的开关领域的MgO隧道势垒。我们把TST的起源归因于MTJ的零偏置电压上的隧穿电导的不对称性。值得注意的是，我们通过磁塞贝克电压测量估计，由于温度梯度而产生的电荷电流将产生STT，STT太小了一千倍，无法解释我们观察到的开关场的变化。
2015-06-11 cond-mat.mes-hall
Hybrid straintronics and voltage-controlled-magnetic-anisotropy: Precessional switching of a perpendicular anisotropy magneto-tunneling junction without a magnetic field
我们提出了一种全电实现的进动切换的垂直磁各向异性磁隧道结（p-MTJ）为基础的触发存储器单元，其中数据写入电压控制的磁各向异性（VCMA），而不需要在平面内的磁场。MTJ的软层是两相（磁致伸缩/压电）多铁性的，其被电加应力以产生有效的平面内磁场，当独立地调节VCMA电压脉冲持续时间和应力持续时间以获得高切换概率时，磁化围绕该平面内磁场旋进以完成翻转。设计了一种与交叉结构兼容的高密度双端节能电池。
2017-03-27 cond-mat.mes-hall
Phase-sticking in one-dimensional Josephson Junction Chains
本文研究了约瑟夫森能量远大于充电能量$E_J \gg E_C$的一维长约瑟夫森结链的电流-电压特性。在这种情况下，样品的典型IV曲线由低偏置电压下的超电流分支和高偏置下的电压无关链电流分支$I_{Chain}$组成。我们的实验表明，$I_{Chain}$不仅不依赖于电压，而且在高达$T_C$的情况下，它实际上也不依赖于温度。我们已经成功地模拟这些链中的输运性质，使用电容并联结模型与非线性阻尼。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall
Ultrafast and low-energy switching in voltage-controlled elliptical pMTJ
通过电压控制磁各向异性（VCMA）在垂直磁性隧道结（pMTJ）中切换磁化已经显示出显著降低切换能量的潜力。然而，对外部磁场的要求对其实际应用构成了关键瓶颈。在这项工作中，我们提出了一个椭圆形的pMTJ，以消除提供一个额外的电路的外部场的要求。我们证明，10 nm厚的面内磁化偏置层（BL）由3 nm的金属间隔物从自由层（FL）分离，可以在MTJ堆叠内设计，以提供50 mT的偏置磁场用于切换。通过宏观自旋模拟，我们发现在1.6V电压下，开关的能量消耗仅为0.3fJ，开关时间仅为0.38ns。此外，我们研究了开关概率的相图，表明获得了0.15 ns的脉冲持续时间裕度和低电压操作（~ 1 V）是有利的。最后，MTJ的可扩展性被认为是，它被发现，按比例缩小可能不是有吸引力的能量消耗和基于进动的VCMA切换的切换时间方面。
2017-05-17 cond-mat.mes-hall
Thermal effects in spin torque switching of perpendicular magnetic tunnel junctions at cryogenic temperatures
温度在磁性隧道结的自旋力矩开关中起着重要的作用，导致磁化波动，降低了开关电压，但也引入了开关误差。在这里，我们提出了一个系统的研究，从室温到4 K的最先进的垂直磁性隧道结纳米柱（直径40至60 nm）的自旋扭矩开关概率的温度依赖性，采样高达一百万个开关事件。在开关电压的结温度-从热辅助自旋扭矩开关模型-饱和温度低于约75 K，表明结加热是显着低于这个温度和自旋扭矩开关保持高度随机下降到4 K。纳米柱结中的热流模型表明，这种效应与结中金属的热导率和热容降低有关。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Fast, low-current spin-orbit torque switching of magnetic tunnel junctions through atomic modifications of the free layer interfaces
自旋轨道扭矩的未来应用将需要新的机制来提高切换纳米级磁性隧道结（MTJ）的效率，同时还控制磁动力学以实现具有低写入错误率的快速纳秒级性能。在这里，我们展示了一种策略，同时提高界面的磁各向异性能量和抑制界面的自旋记忆损失，通过引入亚原子和单原子层的铪在顶部和底部界面的铁磁自由层的面内磁化的三端MTJ器件。当与产生自旋-轨道扭矩的beta-W自旋霍尔沟道结合时，累积效应是5.4 x 106 A/cm 2的切换电流密度，比室温下任何其他自旋-轨道-扭矩磁存储器件中所展示的低3倍以上，并且具有仅2 ns长的电流脉冲的高度可靠的切换。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall
Improving Transition Voltage Spectroscopy of Molecular Junctions
跃迁电压谱（TVS）是研究分子结的一种很有前途的光谱工具。TVS的原理是在Fowler-Nordheim图上找到最小值，其中$\ln(I/V^2)$与$1/V$作图，并将最小值处的电压$V_{\rm min}$与最接近的分子水平相关联。重要的是，$V_{\rm min}$大约是在$dI/dV$曲线中看到峰值所需电压的一半。因此，可以在相对低的电压下获得关于分子水平位置的信息。在这项工作中，我们表明，分子水平的位置可以确定在更低的电压，$V_{\rm min}^{(α)}$通过找到最小的$\ln(I/V^α)$与$α<2$。一个简单的洛伦兹传输模型的基础上，我们分析了理论{ \it从头算}以及实验$I-V$曲线，并表明，所需的电压，以确定分子水平可以减少由$\sim 30%$相比，传统的TVS。对于常规TVS，需要考虑分子结的对称性/不对称性以获得定量信息。我们发现，不对称的程度可以估计从图的$V_{\rm min}^{(α)}$与$α$。
2010-12-16 cond-mat.mes-hall
Asymmetric noise probed with a Josephson junction
使用约瑟夫森结测量通过隧道结的电流波动。电流噪声增加了约瑟夫森结的偏置电流，并影响其从超导支路的切换。该实验是在一个政权，其中切换是由热激活。噪声的方差导致有效温度升高，而第三累积量与其不对称特性相关，导致通过隧道结的电流的相反符号所观察到的开关速率的差异。测量结果与最近的理论预测进行了定量比较。
2009-01-16 cond-mat.mes-hall
Voltage switching and domain relocation in semiconductor superlattices
对弱耦合杂质半导体超晶格在其电流-电压特性的第一平台中表现出多稳态畴形成的畴壁在不同斜坡时间的电压开关过程中的重新定位进行了数值研究。在电流-电压特性的稳定稳定分支的末端，发现了稳定的电流自振荡，这些振荡是由于阴极附近的电荷偶极子的周期性运动，这些电荷偶极子在到达接收触点之前消失在SL内部。取决于直流电压阶跃，静态分支之间的多稳态类型和电压切换的持续时间，不寻常的搬迁情况下，发现包括电流的变化，遵循categatically稳定的I-V分支，不同的更快的情节涉及电荷三极和偶极子，甚至小幅度振荡的电流接近静态I-V分支的末端，然后偶极-三极的情况。
2006-03-06 cond-mat.mes-hall
Energy distribution controlled ballistic Josephson junction
本文报道了通过在横向正常沟道上施加控制电压来调谐弹道式石墨烯基约瑟夫森结中超电流的实验研究。在这种四端几何结构中，控制电压改变约瑟夫森结中Andreev态的占据，从而调节超电流的大小。作为栅极电压的函数，我们发现两个不同的制度，其特征在于由双台阶分布和热电子分布，分别。我们的工作为设计可调谐超导量子线路的高度可控约瑟夫森结提供了新的机会。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall
High Bias Voltage Effect on Spin-Dependent Conductivity and Shot Noise in Carbon-doped Fe(001)/MgO(001)/Fe(001) Magnetic Tunnel Junctions
研究了外延Fe（100）/Fe-C/MgO（100）/Fe（100）磁性隧道结在低温（10 K）、高压偏压下动态电导（2.7V以下）和散粒噪声（1V以下）随磁性状态的变化。该结具有很大的隧道磁电阻（300 K时为185%，4K时为330%）。当电子扫描底部Fe-C界面的电子结构时，观察到偏置极性的磁阻的多重符号反转。散粒噪声具有泊松性质。这证明了纯自旋相关的直接隧穿机制，并验证了MgO势垒的高结构质量。
2008-02-25 cond-mat.mes-hall
Inelastic current-voltage characteristics of atomic and molecular junctions
我们报告了非共振区金点接触和分子结的非弹性电流-电压（I-V）特性的第一性原理计算。I-V曲线中的不连续性对应于结构的简正模式出现。由于这些系统的准一维性质，具有大纵向分量的特定模式主导非弹性I-V曲线。在金点接触的情况下，我们的结果与最近的实验数据吻合得很好。对于分子结，我们发现非弹性I-V曲线对分子与电极的接触结构非常敏感，从而为提取分子线中的键合几何提供了一个强有力的工具。
2005-03-08 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
Voltage-Controlled Low-Energy Switching of Nanomagnets through Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida Interactions for Magnetoelectric Device Applications
在这封信中，我们认为通过模拟Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）之间的相互作用坐在导电表面上的纳米磁体，和电压控制的门控的低能量开关的纳米磁体可能的存储器和非易失性逻辑应用。对于特异性，我们考虑纳米磁体与垂直各向异性的三维拓扑绝缘体。我们通过耦合到一个或多个纳米磁体的设置方向的RKKY为基础的切换一个纳米磁体的可能性和动力学建模。存储器和非易失性逻辑的应用被认为是，与跟随器，反相器和多数门功能。亚阿焦耳开关能量，远远低于传统的自旋转移矩（STT）为基础的存储器，甚至低于CMOS逻辑出现可能的。开关时间的顺序为几纳秒，相当于时间STT开关，估计铁磁纳米磁体。
2016-03-18 cond-mat.mes-hall
Power nano- and picosecond optoelectronic switches based on high-voltage silicon structures with p-n-junctions. I. Physics of switching process
本文首次对皮秒激光脉冲均匀触发的高压硅光电二极管、光电晶体管和光敏电阻的开关过程进行了数值模拟。结果的分析允许获得开关的关键参数（控制脉冲的能量，辐射吸收系数，结构的面积）和参数之间的“经验”关系，这些参数表征在具有电阻性负载的电路中的开关过程。对于其中的一些关系，推导出了近似的解析公式，这些公式似乎与模拟结果相当吻合。注意，三种不同类型的结构中的开关过程之间的区别仅在光电二极管和光电晶体管的阻断能力恢复时的最后阶段的电压脉冲的长持续时间处变得明显。
2016-12-18 cond-mat.mes-hall
Lower current-driven exchange switching threshold in noncollinear magnetic junctions under high spin injection
电流感应开关被认为是在一个磁性结。该结包括钉扎和自由铁磁层，其工作在高自旋注入的制度。结果表明，在这种制度的交换磁化反转阈值可以降低到两次时，层的轴是非共线的。
2009-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasma-Metal Junction:A Junction With Negative Turn-On Voltage
本文实验研究了等离子体-金属结的电流-电压特性，发现其开启电压为-7.0V的负值，并验证了能带模型的适用性，进而提出金属-氧化物-等离子体气体电子器件作为MOS的替代方案。
2024-10-18 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
