Bias voltage controlled magnetization switch in ferromagnetic semiconductor resonant tunneling diodes
我们预测，居里温度的铁磁共振隧穿二极管会突然下降，约2倍，当下游的化学势低于量子阱共振能量。这个属性如下从基本量子输运理论的概念结合了平均场描述的稀磁半导体铁磁性。我们说明了这种效果，通过求解耦合非平衡格林函数，磁平均场，和静电泊松方程自洽预测的偏置电压和温度依赖的模型系统的磁化强度。
2004-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Site-controlled InGaN/GaN single-photon-emitting diode
我们报告单光子发射从电驱动的位置控制的InGaN/GAN量子点，从平面发光二极管结构包含一个InGaN量子阱使用自上而下的方法制造。每个单光子发射二极管的位置、尺寸和高度都通过光刻控制，为芯片级集成提供了极大的灵活性。
2016-02-07 cond-mat.mes-hall
Diode and selective routing functionalities controlled by geometry in current-induced spin-orbit torque driven magnetic domain wall devices
本研究通过调控畴壁传导通道与电流的夹角，利用45°通道的畴壁运动非对称性实现畴壁二极管功能，并设计Y形结构达成选择性畴壁路由，为自旋电子器件提供新调控维度。
2025-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative differential resistances with back gate-controlled lowest operation windows in graphene double barrier resonant tunneling diodes
本文从理论上研究了基于足够短和宽的石墨烯带的双势垒共振隧穿二极管中无质量和有质量狄拉克费米子的负微分电阻。在旋转赝自旋空间中计算的电流-电压特性表明，在无质量的情况下，NDR特性只在适当的结构参数下出现，并且峰谷电流比可以通过可调带隙指数地提高.值得注意的是，最低的NDR操作窗口几乎是无结构的，并且几乎可以完全由背栅控制，这可能在NDR器件中具有潜在的应用，其中操作窗口作为关键参数。
2013-03-09 cond-mat.mes-hall
Ultra-sensitive voltage-controlled skyrmion-based spintronic diode
本文提出一种基于单个斯格明子的无源自旋电子二极管，利用VCMA和VDMI驱动，灵敏度超过10 kV/W，比均匀铁磁态二极管高一个数量级，并证明小半径斯格明子可进一步提升灵敏度，为超灵敏低功耗微波探测器设计奠定基础。
2023-05-25 cond-mat.mes-hall
Voltage-controlled tunneling anisotropic magneto-resistance of a ferromagnetic $p^{++}$-(Ga,Mn)As/$n^{+}$-GaAs Zener-Esaki diode
在大的温度和电压范围内，在垂直磁场作用下，单个$p^{++}$ -（Ga，Mn）As/ $n^{+}$ -GaAs Zener-Esaki二极管表现出大的隧穿各向异性磁阻效应.在施加的偏压下，隧道结的透明度被修改，允许连续地调整隧道和欧姆制度之间的各向异性传输特性。此外，还观察到各向异性隧穿磁电阻的非对称偏压依赖性：反向偏压突出了全部（Ga，Mn）As价带态的贡献，而正向偏压只探测部分态密度，揭示了两个子带的相反贡献.
2005-09-02 cond-mat.mes-hall
Astability versus Bistability in van der Waals Tunnel Diode for Voltage Controlled Oscillator and Memory Applications
范德华隧道结由于其原子级尖锐界面、栅极可调性和对连续层之间晶格失配的鲁棒性而具有吸引力。然而，此类隧道二极管中表现出的负微分电阻（NDR）通常表现出低峰值电流密度的噪声行为，并且缺乏鲁棒性和可重复性，限制了其实际电路应用。在这里，我们提出了一种策略，使用1 L-WS $_2$作为一个最佳的隧道势垒夹在高掺杂黑磷（BP）和SnSe $_2$的断隙隧道结。我们实现了高产量的隧道二极管表现出高度可重复的，超干净的，栅极可调的NDR特性与固有振荡的签名，和一个大的峰谷电流比（PVCR）的3.6在300 K（4.6在7 K），使它们适合于实际应用。我们表明，vdW隧道二极管电路的热力学稳定性可以从非稳态调整到双稳态，通过改变约束，通过选择一个电压或电流偏置，分别。在电压偏置下的非稳态模式下，我们演示了一个紧凑的，压控振荡器，而不需要一个外部储能电路。在电流偏置下的模式下，我们展示了一个高度可扩展的，单一元素的一位存储单元，是有前途的密集型随机存取存储器的应用程序在存储器密集型计算架构。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin diode based on a single-wall carbon nanotube
在序贯隧穿极限下，分析了弱耦合单壁金属碳纳米管中的电子输运。它示出的自旋和电荷电流流过这样的系统是高度不对称的偏置反转。因此，耦合到一个铁磁引线和一个铁磁引线的纳米管可以有效地用作自旋二极管，其功能可以另外由栅极电压控制。
2008-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-consistent Wigner distribution function study of gate-voltage controlled triple-barrier resonant tunnelling diode
用Wigner-Poisson问题的自洽数值方法研究了电子输运在三势垒共振隧穿二极管（TBRTD）中的输运。通过TBRTD的电子流可以由施加到势阱区之一的栅极电压控制。对于不同的栅极电压值，我们已经确定的电流-电压特性，势能分布，和电子密度分布。我们已经发现的峰谷比的增强（高达$\sim$ 10），在负微分电阻区域内的线性电流与偏置电压的行为的外观，和电流-电压特性的双稳态。自洽势能分布和电子密度分布的分析，使我们能够提供这些属性的物理解释。
2009-03-27 cond-mat.mes-hall
Generation and annihilation of skyrmions and antiskyrmions in magnetic heterostructures
利用微磁学模拟方法研究了磁性异质结中手性可调的（反）skyrmions的可控产生和湮灭。通过利用图案化铁磁层中的磁（反）涡旋，我们以可再现的方式稳定了底层Skyrmionic薄膜中的（反）Skyrmion全晶格。（反）skyrmion的稳定性取决于（反）涡旋的极化，而它们的手征性由（反）涡旋的手征性给出。此外，我们证明了（反）涡旋和（反）skyrmions之间的核心耦合允许湮灭自旋对象在一个受控的方式通过施加短脉冲的面内外部磁场，代表一个新的关键范例skyrmionic设备。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Confinement-controlled rectification in a geometric nanofluidic diode
最近的实验与电解质驱动通过锥形纳米孔的证据强整流电流响应。在这样的设备中，在约束的不对称性是负责的非欧姆响应，这表明熵和磁力的相互作用起着重要的作用。在这里，我们提出了一个理论模型，阐明离子电流整流（ICR）的物理机制。通过使用一个有效的描述的离子动力学，我们探讨了系统的响应在不同的静电制度。我们发现，整流效率，以及通道的选择性，是由表面到体电导率比Dukhin长度，而不是双电层重叠。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
Phase-controlled perfect nonlocal spin and charge diode effects in a four-terminal Josephson junction with $p$-wave magnets
Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）；Indian Institute of Technology Hyderabad（海德拉巴印度理工学院）
该研究提出一种四端约瑟夫森结，通过调控横向相位差可同时实现完美非局域自旋与电荷二极管效应，且响应鲁棒、调控性强，在超导自旋电子学中具应用潜力。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Computing and Memory Technologies based on Magnetic Skyrmions
孤波磁激发，如畴壁，特别是skyrmionics，使紧凑，高密度，超快，全电子，低能量设备的可能性，这是skyrmionics新兴领域的基础。Skyrmion自旋的拓扑缠绕影响它们的整体寿命，能量和动力学行为。在这篇综述中，我们讨论skyrmionics在当今的固态存储器景观的背景下，并显示它们的大小，稳定性和流动性可以通过材料工程控制，以及它们如何可以成核和检测。铁磁体在其补偿点附近是这种应用的重要候选者，导致对非晶CoGd的详细探索以及对新兴材料如Mn $_4$ N和Inverse Heusler合金的研究。除了材料特性外，几何参数如薄膜厚度、缺陷密度和缺口可用于调整skyrmion特性，如它们的尺寸和稳定性。然而，拓扑结构可以是一把双刃剑，特别是对于孤立的亚稳skyrmions，因为它带来了稳定性的额外阻尼和偏转马格努斯力相比，域壁的成本。Skyrmion变形响应力也使他们本质上慢于畴壁。我们探讨潜在的模拟应用skyrmions，包括在低密度的时间记忆，和decorrelator的随机计算在一个更高的密度，利用它们的相互作用。我们总结了实现skyrmionics技术的主要挑战，包括保持非常高的精度，电读出，特别是对于小亚铁磁skyrmion，确定性成核和湮灭，以及整体集成与相关的电路开销的数字电路的位置稳定性。
2021-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Link between supercurrent diode and anomalous Josephson effect revealed by gate-controlled interferometry
本文通过栅控超导量子干涉仪在同一约瑟夫森结上同时测量$φ_0$位移和超电流二极管效率，揭示二者直接关联，并证明二极管效应主要源于自旋轨道与塞曼场导致的磁手性各向异性。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex-Number-Controlled Josephson Diode Polarity in Corbino Junctions
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Institute for Nanoelectronic Devices and Quantum Computing, Fudan University（复旦大学纳米电子器件与量子计算研究所）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究通过求解连续安德列夫谱问题，发现科贝诺约瑟夫森结中约瑟夫森二极管效应极性可由涡旋数确定性控制，此机制能重塑高阶约瑟夫森电流谐波幅度和相位，数值模拟证实其鲁棒性。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reversible field-free superconducting diode effect controlled by an antiferromagnet
Institute of Physics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学核科学与物理工程学院）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院）
本研究在传统超导铝与反铁磁CuMnAs邻近的体系中实现了无外场超导二极管效应，通过调节邻近效应和关联Néel态反转，证明无需自旋劈裂或净磁化即可实现磁控非互易超导，扩展了超导非互易性的材料范围。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Geometry controlled superconducting diode and anomalous Josephson effect triggered by the topological phase transition in curved proximitized nanowires
我们研究了弯曲半导体纳米线中约瑟夫森输运的关键特性。基于Bogoliubov-de Gennes方程的数值模拟和分析估计的框架内，我们发现的基态相位差$φ_0$之间的超导导线调谐的自旋分裂场$h$驱动系统从拓扑平凡的非平凡的超导状态。相位$φ_0$对于相当小的$h$消失，在拓扑转变周围的一定场范围内增长，然后在Kitaev区域中在大的$h$处饱和。亚能隙和连续准粒子能级都是造成上述反常约瑟夫森相行为的原因。结果表明，交叉区的$φ_0(h)$依赖性揭示了自己的超导二极管效应。由此产生的可调谐相位电池可以用作Majorana网络中拓扑跃迁的探针，并且可以成为各种量子计算设备的有用元件。
2021-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A gate- and flux-controlled supercurrent diode
超导二极管中的非互易电荷输运由于其在超导电子学中的潜在应用，近年来引起了人们的广泛关注。到目前为止，SD效应已被报道在复杂的混合超导体/半导体结构或金属系统受到中等磁场，从而显示出有限的潜力，在SCE的实际应用。在这里，我们报告的设计和实现的单片SD利用Dayem桥为基础的超导量子干涉器件（SQUID）。我们的结构允许达到高达约6%的整流效率（$η$）。此外，$η$的绝对值和极性可以根据需要通过外部磁通量的调制或通过栅极电压来选择，从而保证高通用性和改进的开关速度。此外，我们的SD工作在很宽的温度范围内高达约70%的超导临界温度的钛膜组成的干涉仪。我们的SD可以通过与广泛的超导技术（如纳米冷冻管，快速单通量量子（RSFQs）和存储器）协同操作，在SCE中找到扩展的应用。
2022-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex-parity-controlled diode effect in Corbino topological Josephson junctions
Harvard University（哈佛大学）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）；John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences（约翰·保尔逊工程与应用科学学院）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Cornell University（康奈尔大学）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Princeton University（普林斯顿大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
在Corbino拓扑约瑟夫森结中，通过控制涡流奇偶性实现可调的二极管效应，揭示了拓扑超导体中Andreev绑定态拓扑与非阿贝尔任意子的关系。
2026-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonoritonic crystals with synthetic magnetic field for acoustic diode
我们发展了一个严格的理论框架来描述激光泵浦周期性多量子阱结构中的光-声相互作用，解释了混合声子-极化激元激发，称为声子激元。我们发现，在人工的“坐标能量”空间中，声子呈现出泵浦诱导的合成磁场，这使得左右向波的传输是不同的。传输非互易性允许使用这样的声子晶体与现实的参数作为光学控制的纳米级声学二极管。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall
Electrically controlled emission from singlet and triplet exciton species in atomically thin light emitting diodes
激子是复合玻色子，可以具有自旋单重态和三重态。在通常的半导体中，如果没有额外的自旋翻转机制，三重态激子是效率极低的光发射体。过渡金属二硫属化物（TMD）具有大的自旋-轨道耦合，由于其将圆偏振光耦合到具有选择性谷和自旋$^{1-4}$的激子，因此对于谷电子应用特别感兴趣。在原子级薄的MoSe $_2$ /WSe $_2$ TMD范德华（vdW）异质结构中，vdW层的独特原子配准向层间激子$^{5,6}$提供准角动量，使得能够从否则暗的自旋三重态激子发射。在这里，我们报告电可调自旋单重态和三重态激子发射原子排列的TMD异质结构。我们确认自旋配置的发光激子采用磁场测量有效激子g因子。层间隧穿电流通过TMD vdW异质结构，使单重态和三重态激子发射的电产生在这个原子薄的PN结。我们证明了电荷注入产生的单重态和三重态激子之间的电调谐性。因此，原子薄的TMD异质结构发光二极管使得光电子器件能够通过控制原子堆叠登记来独立地配置自旋和谷量子态。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall
Gate tunable non-linear currents in bilayer graphene diodes
研究了双栅双层石墨烯器件的电输运随电荷密度和带隙的变化。顶栅电极可用于局部控制费米能级以在双栅区和单栅区之间产生PN结。这些双层石墨烯pn二极管的特征在于非线性电流和定向电流整流，并且我们显示源漏电压的整流方向可以通过使用栅极电压来控制。PN结特性的系统研究允许提取范围从0 meV到130 meV的栅极相关带隙值。
2012-01-05 cond-mat.mes-hall
Spin-Photon Entangling Diode
我们提出了一种半导体器件，可以电产生纠缠的电子自旋光子态，提供了一个积木的纠缠遥远的自旋。该器件由一个p-i-n二极管结构，结合了耦合双量子点。我们表明，电子控制的二极管偏置和本地门控允许产生的单光子纠缠与一个强大的量子存储器的基础上的电子自旋。分析了这种方法控制自旋光子纠缠的实际性能。
2007-03-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlled creation and stability of kπ-skyrmions on a discrete lattice
利用Landau-Lifshitz-Gilbert方程和测地线轻推弹性带方法确定了离散晶格上kπ-skyrmions的尺寸和激活能。所采用的原子材料参数基于Skyrmionic材料系统Pd/Fe/Ir（111）。我们发现2π-skyrmion和3π-skyrmion坍缩的临界磁场非常接近，并且远低于1π-skyrmion的临界磁场。保护结构的活化能并不严格地随着k的增加而减小，因为取决于所施加的磁场，3π-skyrmion的活化能可以大于2π-skyrmion的活化能。此外，我们提出了一种方法的开关的skyrmion顺序k的反转的磁场方向在有限大小的样品。
2018-02-26 cond-mat.mes-hall
Spin-torque diode radio-frequency detector with voltage tuned resonance
我们报道了一种基于磁性隧道结（MTJ）的电压可调谐射频（RF）探测器。自旋扭矩二极管效应用于激励和/或检测MTJ的磁性自由层中的RF振荡。为了降低自由层的整体面内磁各向异性，我们利用铁磁层和绝缘层之间界面处的垂直磁各向异性。所施加的偏置电压示出的磁各向异性，从而对设备的谐振频率有显着的影响。这种影响还取决于电压极性。所得到的结果占的自旋转移力矩和电压控制的磁各向异性效应的相互作用。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
Josephson diode effect derived from short-range coherent coupling
本文实验研究了一个约瑟夫森结与相邻结相干耦合的新体系，发现其超导二极管效应可由相邻结相位差非局域调控，揭示了相干耦合可破缺时间反演与空间反演对称性，为超导二极管器件设计提供新途径。
2023-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A proposal for skyrmion-based diode-like device in antiferromagnetic nanostripe
提出一种在反铁磁纳米条带中利用各向异性梯形势垒实现斯格明子单向输运的类二极管器件，并通过微磁模拟揭示几何参数、电流密度和各向异性对性能的影响。
2024-12-16 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Spin Polarization in a Carbon-Nanotube Spin Diode
我们研究了电流通过一个碳纳米管量子点与一个铁磁和一个正常的金属铅。对于正常引线与点上的单个可用非简并能级谐振的栅极电压值，我们观察到一个偏置方向的电流显著减小。我们发现这种整流是自旋相关的，它源于自旋积累和量子点上的库仑阻塞之间的相互作用。我们的研究结果意味着，电流是自旋极化的偏置的一个方向，和自旋极化的程度是完全和精确的可调使用的栅极和偏置电压。由于这种自旋二极管的操作不需要高磁场或光学器件，因此它可以用作电控自旋电子器件的构建块。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall
Controllable transport of a skyrmion in a ferromagnetic narrow channel with voltage-controlled magnetic anisotropy
磁Skyrmions在下一代超低能耗自旋电子学器件中具有潜在的应用。在这项工作中，电流驱动的skyrmion运动在一个窄的铁磁纳米轨道电压控制的磁各向异性（VCMA）的数值研究。通过利用VCMA效应，skyrmion的传输可以在纳米轨道中是单向的，导致单向信息通道。Skyrmion的轨迹也可以通过周期性定位的VCMA门来调制，该VCMA门保护Skyrmion不因接触轨道边缘而被破坏。此外，在VCMA效应存在的情况下，通过调节驱动脉冲长度可以控制Skyrmion的位置。我们的结果为基于skyrmion的信息通道、二极管和赛道存储器的实际实现提供了指导方针。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Competitive helical bands and highly efficient diode effect in F/S/TI/S/F hybrid structures
本文提出了一种基于三维拓扑绝缘体上双铁磁超导岛的 F/S/TI/S/F 介观器件，通过调节单岛磁化控制超导二极管效率符号，并利用螺旋能带竞争贡献实现效率大幅提升。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Large excitonic binding energy in GaN based superluminescent light emitting diode on naturally survived sub-10 nm lateral nanowires
我们展示了一种新的方法，纳米线形成的自然选择过程中，在沸腾的磷酸湿法化学蚀刻。观察到，在湿法蚀刻期间自然形成了小于10 nm的线横向尺寸和700 nm或更长的长度。通过蚀刻时间控制尺寸变化，其中根本原因是附近的晶体学六边形蚀刻坑的合并。涉及激子的发射过程被发现是有效的，并导致增强的发射特性。激子结合能通过使用量子限制而增强，由此强制电子-空穴波函数的更大重叠。幸存的纳米线几乎是无缺陷的，具有约45 meV的大激子结合能和输出电致发光光的小温度变化。我们已经观察到这些纳米线上形成的LED的超发光行为。在电流密度达到400 A/cm 2之前，没有可观察到的效率下降。因此，本工作提供了一种创新的和成本效益的方式形成的纳米线上的器件制造，并证明了立即实现的性能增强。
2015-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Thermoelectric Superconducting Heat Pipe and Diode
本研究提出一种基于非对称超导隧道结的可调谐热电器件，兼具热二极管与热管功能，通过调节外部电负载实现热流控制，为超导量子技术的低温热管理提供了高效被动方案。
2024-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field-Effect Josephson Diode via Asymmetric Spin-Momentum-Locking States
本研究提出基于非对称自旋-动量锁定态的栅控场效应约瑟夫森二极管，给出拓扑与半导体基两种实现方案，无需磁场调控即可实现高效非互易超导特性，为超导器件设计提供新的电学操控途径。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero-field superconducting diode effect induced by magnetic flux in a van der Waals superconductor trigonal PtBi$_2$
The University of Osaka（大阪大学）；Tohoku University（东北大学）
在三斜PtBi$_2$中，通过极化磁场控制零磁场下的超导二极管效应，揭示了磁通量对称性破缺的作用
2025-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The influence of Auger recombination on the performance of quantum-dot light-emitting diodes
对基于胶体量子点（QD）的发光二极管（QD-LED）的日益增长的兴趣已经被QD发射的优异的颜色纯度和光谱可调谐性以及QD材料对高度可扩展且廉价的溶液处理的适应性所激发。QD-LED领域中的一个当前挑战是对外在因素的作用（例如，通过QD表面缺陷的复合）与本征过程（例如，由于在限定器件效率时施加的电场而导致的多载流子俄歇复合或电子-空穴分离）的对比。在这里，我们解决这个问题的激发态动力学的研究在一系列的结构工程量子点，这是并行进行的表征其性能后，纳入LED。本研究的结果表明，在零和正向偏压下，有源发射层内的量子点的显著部分是带负电荷的，因此，俄歇复合代表限制这些器件的效率的重要因素。我们进一步观察到，LED效率滚降的开始也由俄歇复合控制，并且可以通过使用新开发的量子点转移到更高的电流，该量子点在核-壳界面处引入中间合金层以抑制俄歇衰变。我们的研究结果表明，可以通过开发有效的方法来控制俄歇复合和/或通过改善电子和空穴注入电流的平衡来最大限度地减少QD充电的影响，从而进一步提高QD-LED的性能。
2013-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental creation and annihilation of nonvolatile magnetic skyrmions using voltage control of magnetic anisotropy without an external magnetic field
在这项工作中，我们利用电压控制的磁各向异性（VCMA）操纵磁skyrmion是固定在空间。基于这种策略的存储器设备可能比基于电流控制运动的skyrmionic设备具有更小的占地面积和更好的能量效率。为了证明VCMA诱导操纵的skyrmions，我们制造反铁磁/铁磁/氧化物异质结构薄膜，skyrmions可以稳定，没有任何外部磁场由于交换偏置的存在。这些孤立的skyrmion被消灭的电压脉冲，增加PMA。另一方面，减少PMA促进形成更多的skyrmions。此外，通过增加体系的PMA，可以从手性畴产生Skyrmions。为了证实我们的实验观察，我们进行了微磁学模拟。所提出的方法可能会导致新的基于skyrmion的存储设备。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall
Slow-wave based magnonic diode
自旋波，磁序参量的集体激发，以及磁振子，相关的准粒子，被设想为未来基于波的计算架构中可能的数据载体。在自旋波计算的道路上，开发一种能够在一个方向上传输自旋波的二极管式器件，从而允许控制信号路由，是必不可少的一步。在这里，我们报告的设计和实验实现的微结构磁振子二极管在铁磁双层系统。自旋波的有效单向传播是利用横向磁化介质中动态偶极相互作用产生的非互易性实现的，横向磁化介质缺乏关于其水平中平面的对称性。更具体地说，偶极诱导的nonreciprocities被用来工程的自旋波的双层系统的色散关系，使群速度被降低到非常低的值为一个方向的传播，而不是为其他，从而产生单向慢自旋波。布里渊光散射和传播自旋波光谱被用来证明二极管的行为的设备，其组成是以前通过微磁模拟优化。模拟
2019-12-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Gate-controlled reversible rectifying behaviour in tunnel contacted atomically-thin MoS$_{2}$ transistor
集成到范德华异质结构中的原子薄2D半导体材料已经实现了为下一代纳米电子学带来巨大希望的架构。然而，挑战仍然存在，以使其能够完全接受为用于集成在逻辑器件中的顺应性材料。金属/半导体界面的势垒和半导体沟道的迁移率是构成${pn}$二极管和场效应晶体管的两个关键因素。在这里，我们已经设计了一种反转堆叠技术，以插入无毛刺的h-BN隧道层之间的MoS $_{2}$通道和接触电极。因此，电子的垂直隧穿使得可以抑制肖特基势垒和费米能级钉扎，从而导致跨带隙边缘的沟道化学势的均匀栅极控制。所观察到的双极${pn}$到${np}$二极管的前所未有的特征，其可以被可逆地栅极调谐，为基于原子薄半导体沟道的未来逻辑应用和高性能开关铺平了道路。
2017-05-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Skyrmion Racetrack memory with an antidot
Skyrmion赛道存储器在未来的非易失性固态器件中具有很大的潜力。一般来说，这样的设备需要电流通过自旋转移矩（STT）效应使skyrmions成核。此外，还需要电流来驱动纳米线器件中的skyrmion。然而，在连续Skyrmion的成核期间施加的电流可能对先前生成的Skyrmion的传播具有不希望的扰动\emph{viz.}焦耳加热和Skyrmion霍尔效应。因此，需要新的方法来解耦skyrmions的产生和传播。在这里，我们提出了一种新的路线，通过微磁模拟产生的skyrmions三角形antidot结构的铁磁纳米轨道使用本地奥斯特场。反点是磁性纳米元件中的孔。可通过调整放置在纳米轨道的任一端的反点的尺寸来实现受控的skyrmion注入。多个skyrmions可以同时产生通过纳入更多数量的antidot。在这里，我们提出了一种新的设计，实现skyrmionic racetrcak内存，其中一个可以单独生成和操纵的纳米轨道内的skyrmion。
2020-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zero-field superconducting diode effect in small-twist-angle trilayer graphene
本文在镜面对称扭转三层石墨烯中发现了无需外磁场的本征超导二极管效应，并证明其符号可被磁场训练反转，且可由载流子密度和扭转角调控，为超导与时间反演对称性破缺共存提供了直接证据。
2022-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
PT-symmetry enabled spintronic thermal diode and logic gates
本研究提出一种利用磁激发和PT对称性实现热逻辑门与热二极管的设计，通过电流调控实现低能耗热计算，为纳米尺度热能利用开辟新路径。
2023-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Streamline controlled rectification of supercurrent in thin-film asymmetric weak links
NEST Istituto Nanoscienze-CNR and Scuola Normale Superiore（纳米科学研究所CNR与比萨高等师范学院）
研究通过非对称Dayem桥实现超流体整流，揭示了空间非对称性和几何缺陷对超导二极管效应的影响。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vanadium gate-controlled Josephson half-wave nanorectifier
最近，通过静电门控来调节常规金属超导体的临界电流的可能性被显示在导线、约瑟夫森弱连接和超导体-正常金属-超导体结中。在这里，我们利用这样的技术，以证明栅极控制的钒基Dayem纳米桥作为\emph{half-wave}整流器在$3$ K。我们的器件利用了约瑟夫森结的临界电流的栅极驱动调制，以及由此产生的正常状态电阻的急剧变化，将施加到栅极电极的AC信号转换为跨结的DC信号。全金属超导门控整流器可以提供实现可调谐光子探测器和二极管的超导电子电路的使能技术。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlled growth of CH$_3$NH$_3$PbI$_3$ nanowires in arrays of open nanofluidic channels
将纳米结构单元在固体表面上的空间定位是将单个纳米颗粒组装成功能器件的先决条件。在这里，我们报告的纳米线的光伏化合物CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$在开放的纳米流体通道的graphoepitaxial液-固生长。引导的生长，可视化的实时与一个简单的光学显微镜，经历通过亚稳态的极性非质子溶剂中的溶剂型形成。目前发现的结晶导致由钙钛矿纳米线组成的mm 2尺寸的表面的制造，所述钙钛矿纳米线具有迄今为止尚未通过其他沉积方法实现的受控尺寸、横截面形状、纵横比和取向。这种通用策略的自动化为制造晶片级钙钛矿纳米线薄膜铺平了道路，该薄膜非常适合于各种光电子器件，例如太阳能电池、激光器、发光二极管和光电探测器。
2016-12-06 cond-mat.mes-hall
Formation of a lateral p-n junction light-emitting diode on an n-type high-mobility GaAs/Al$_{0.33}$Ga$_{0.67}$As heterostructure
本研究在n型GaAs/Al$_{0.33}$Ga$_{0.67}$As异质结构上制备含两个横向p-n结的发光器件，通过栅压调控实现可控电致发光，其技术可与栅控量子器件集成以构建按需单光子源。
2024-08-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Anomalous phase shift and superconducting diode effect in Josephson junctions via thin films of rare-earth intermetallic magnets
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Laboratory of Nanostructured Surfaces and Coatings, Tomsk State University（托木斯克国立大学纳米结构表面与涂层实验室）；National Research University Higher School of Economics（国立高等经济大学）；Institute of Strength Physics and Materials Science, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院强度物理与材料科学研究所）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Laboratory of Electronic and Spin Structure of Nanosystems, Saint Petersburg State University（圣彼得堡国立大学纳米系统电子与自旋结构实验室）
研究通过稀有地球金属间化合物薄层实现具有异常基态相位移的超导/铁磁体/超导体约瑟夫森结，揭示了超导相位与磁化之间的耦合及二极管效应。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent Diode Effect, Spin Torques, and Robust Zero-Energy Peak in Planar Half-Metallic Trilayers
我们考虑在弹道制度，在每个铁磁体${\rm F}_i (i=1,2,3)$的磁化，可以有任意的取向和磁化强度的${\rm F_1 F_2 F_3}$铁磁三层的约瑟夫森结。这三层被夹在两个宏观相位差为$Δφ$的$s$波超导体之间.考虑了中心$\rm F_2$层的宽范围的磁化强度，从未极化的正常金属（N）到仅支持一种自旋种类的半金属相。结果表明，当${\rm F_1 F_2 F_3}$中的磁化组态具有三个正交分量时，超电流可以在$Δφ=0$中流动，并且在电流-相位关系中出现较强的二次谐波.当中心铁磁体层的磁化强度增加到半金属极限时，自偏置电流和二次谐波分量显著增强，临界超电流达到最大值。电流-相位关系中的高次谐波可以由相对磁化方向控制，与相应的${\rm F_1 N F_3}$对应物相比具有可忽略的电流阻尼。对于中心铁磁体${\rm F}_2$中的宽范围的交换场强度，通过旋转外部铁磁体$\rm F_3$中的磁化，可以将系统的基态调谐到任意相位差$φ_0$。对于${\rm F}_2$中的中间交换场强度，可以出现产生超导二极管效应的$φ_0$状态，由此可以调谐$Δφ$以产生单向无耗散电流。态密度表明出现了零能量峰的相互正交的磁化配置，这是最强的半金属相。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Highly entangled photons from hybrid piezoelectric-semiconductor quantum dot devices
纠缠资源是未来量子技术的关键组成部分。如果它们可以有效地集成到半导体平台中，那么可以设想新一代的器件，其量子力学功能可以通过成熟的半导体技术来控制。嵌入二极管中的外延量子点（QD）将体现这样的理想量子器件，但QD结构的不对称性大大降低了源的纠缠度，并严重阻碍了它们在可预见的应用中的实际开发。在这项工作中，我们克服了这一障碍，使用应变可调光电子器件，其中任何量子点可以调整高度偏振纠缠光子的发射。电控源违反了贝尔不等式，而不需要光谱或时间滤波，并且它们具有量子点有史以来报道的最高纠缠度，并发度高达0.75（2）。这些量子器件是目前直接实现量子信息科学和技术中基于量子点的纠缠资源的最有希望的候选者。
2014-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Twist-controlled resonant tunnelling in graphene-boron nitride-graphene heterostructures
由二维原子晶体制成的范德华异质结构技术的最新发展已经导致了对新物理现象的观察，如金属-绝缘体转变和库仑阻力，以及功能器件的实现，如隧道二极管，隧道晶体管和光伏传感器。不仅通过选择叠层中的材料，而且还通过通过调节组件层的内置应变和相对取向可实现的附加微调，可获得对电子特性的前所未有的控制程度。在这里，我们展示了如何仔细对齐两个石墨烯电极的晶体取向，在晶体管器件中由一层六方氮化硼（hBN）隔开，可以实现共振隧穿，保持电子能量，动量和潜在的手性。我们展示了器件特性中的谐振峰和负微分电导如何引起可调谐的射频振荡电流，该电流具有未来高频技术的潜力。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
