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
Tunable Kondo screening in a quantum dot device
我们考虑电子输运沿单模通道是在接触,通过隧道结在其墙壁上,与两个量子点。电子隧穿到和从点有助于电子背散射,从而修改沟道电导。如果点携带自旋,则沟道电导由于近藤效应而变得依赖于温度。两点器件的几何形状允许由于间接交换相互作用(称为Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用)而形成S=1的局域自旋。该装置提供了研究完全筛选和筛选不足的Kondo杂质之间的交叉的可能性。我们调查这种交叉的表现在通道电导。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall
Andreev-enhanced conductance quantization and gate-tunable induced superconducting gap in germanium
École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎综合理工学院,巴黎理工学院);Univ. Grenoble Alpes, CEA, Grenoble INP, IRIG, PHELIQS(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国原子能和替代能源委员会,格勒诺布尔国立理工学院);Univ. Grenoble Alpes, CEA, LETI(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国原子能和替代能源委员会,技术研究所)
研究通过量子点接触探索低温输运特性,发现安德鲁反射增强导电量子化,并通过栅极电压调节诱导超导能隙。
2026-04-01 cond-mat.mes-hall
Detection of a Majorana-fermion zero mode by a T-shaped quantum-dot structure
通过引入Majorana零模耦合到T型量子点(QD)结构中,对电子输运进行了理论研究.研究发现,在双量子点情况下,Majorana零模的存在可以有效地消除电导谱中的反共振点,并诱导电导峰出现在相同的能量位置,其值等于$e^2/2h$ .这种反共振-共振变化将适合于检测Majorana束缚态。接下来,在多量子点的情况下,我们观察到,在零偏置限制,电导总是相同的双量子点的结果,独立于量子点数的奇偶性。我们相信这些结果有助于理解Majorana束缚态的性质。
2013-09-10 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable negative differential conductance in hybrid semiconductor-superconductor devices
本文在两类半导体-超导混合器件中观测到超导能隙外的栅极可调NDC,并通过结合BTK模型与临界超电流效应的BTK-supercurrent模型解释其随栅压和磁场的演化。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall
DC Conductance of X-shaped Majorana Interferometer reveals Non-Abelian Anyon Statistics
Heinrich-Heine-Universität(海因里希·海涅大学);I.N.F.N., Gruppo collegato di Cosenza(意大利国家核物理研究所,科森扎协作组);Università della Calabria(卡塔尼亚大学);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
该研究提出四端 X 形手性马约拉纳干涉仪,利用线性响应直流电导张量检测伊辛任意子非阿贝尔统计。通过手征玻色化理论发现其电导张量各向同性,能产生非零电导,可直接证明非阿贝尔统计,补充了双臂干涉仪研究。
2026-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Tunable Thermal Conduction in Graphane Nanoribbons
石墨烯和石墨烯都是二维材料,但具有不同的键合构型,这可以导致不同的热传导性质。我们模拟石墨烷纳米带(GANRs)使用非平衡格林函数方法的热传导。研究发现,GANRs具有较低的弹道热导和较强的热导各向异性比石墨烯同行。此外,GANRs的氢空位显著抑制热传导,伴随着增强的热导各向异性。通过控制GANRs的宽度、边缘形状和氢空位浓度实现的可调热传导可用于热管理和热电应用。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Quasi-Flat Bands, Conductance and Field Effect Transistor in Phosphorene
磷烯是近年来分离得到的一种蜂窝状结构的黑磷。基于紧束缚模型研究了磷烯纳米带的电学性质。一个突出的特点是存在准平坦的边缘带完全脱离散装带。我们探索的准平坦带的出现的机制解析和数值从已知的石墨烯的蜂窝晶格的连续变形的平坦带。准平坦带可以通过施加垂直于带方向的面内电场来控制。电导在临界电场以上被切断,其充当场效应晶体管。临界电场与纳米尺度的宽度成反比。这一结果将为基于磷烯的纳米电子学铺平道路。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong and Tunable Spin-Orbit Coupling of One-Dimensional Holes in Ge/Si Core/Shell Nanowires
我们研究了单个Ge/Si核/壳纳米线的低温磁输运性质。观察到负的磁导,这是一个签名的一维弱反局域化的空穴在强自旋轨道耦合的存在。研究了相位相干长度、自旋轨道弛豫时间和背景电导随温度和背栅的变化关系。具体地说,我们表明自旋轨道耦合强度可以调制超过五倍的外部电场。这些结果表明,Ge/Si纳米线系统具有强大的和可调的自旋轨道相互作用,并可能作为自旋电子学应用的候选人。
2010-08-11 cond-mat.mes-hall
Zero temperature conductance of parallel T-shape double quantum dots
分析了平行T型双量子点系统的零温电导。我们提出了一个解析表达式的电导的系统中的两个量子点的电子总数。我们的研究结果证实,系统的电导是强烈的影响,这是不直接连接到引线的点。我们讨论了我们的研究结果与文献中报道的类似结果。
2007-08-14 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall conductance of two-terminal graphene devices
比较了量子霍尔体系中单层和双层石墨烯两端电导的测量和理论。我们检查功能的电导作为栅极电压的函数,允许单层,双层,和有间隙的样品进行区分,包括N形扭曲的量子霍尔高原和电导峰和谷的电荷中性点。一般良好的协议之间的测量和理论。差异的可能来源进行了讨论。
2008-10-20 cond-mat.mes-hall
Tunable transmission via quantum state evolution in oval quantum dots
我们探讨了椭圆形开口量子点的量子传输。透射光谱显示出周期性的共振,并且根据几何参数,对于低能量的透射具有强烈的抑制。施加弱的垂直磁场会彻底改变这种情况,并引入大的电导。我们确定的潜在机制部分是由于特定形状的椭圆形,导致系统的大量的状态从引线去耦。重要的是,遇到传输状态的成对相消干涉,从而导致完全的电导抑制。耦合特性和干扰可以通过弱磁场来调节。这些性质相对于量子点中的无序的存在是稳健的。
2007-12-05 cond-mat.mes-hall
Tunable wavevector filtering in borophane based normal metal-barrier-normal metal junctions
本文研究了Dirac电子在二维正常金属-势垒-正常金属(NBN)界面上的输运性质。分析了透射几率随势垒区宽度、入射能量和横动量的变化。我们证明了在透射几率谱中存在能隙,并且能隙的位置和宽度可以分别由势垒强度和横动量来调节。指出了弹道隧穿电导随势垒区宽度和入射能量的变化规律。我们发现,随着势垒宽度的变化的电导的振荡或衰减的性质取决于由入射能量和势垒强度控制的传播和倏逝模的数量。我们发现,作为入射能量的函数的电导下降到最小值时,入射能量变得相同的势垒高度,并确定这种效果是由内的屏障的倏逝波模式的存在所造成的。基于这些发现,我们提出了一个完美的可调谐波矢量滤波器的Borophane。我们期望我们的研究结果在硼氢化物基纳米电子器件中具有重要的应用价值。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall
Giant tunable magnetoresistance of electrically gated graphene ribbon with lateral interface under magnetic field
研究了磁场作用下具有横向n-p结和e-n-p结的电选通石墨烯带的量子动力学和动力学。结果表明,准粒子沿n-p界面跳跃的蛇形态在带电导的主要半经典部分不出现。预测和解析计算了n-pn结带电导的巨振荡。根据带内结的数量,通过磁场或栅极电压的极小变化,其磁阻可以可控地改变50% - 90%。
2016-09-21 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Conductance and Edge Modes in Topological Crystalline Insulator Thin Films: Tight-Binding Model Analysis
基于镜像对称性和离散旋转对称性,提出了拓扑晶体绝缘体(TCI)薄膜的最小紧束缚模型。基本项由描述外尔半金属的自旋-轨道相互作用组成,其中无隙狄拉克锥出现在动量空间中的所有高对称点处。然后,我们引入的质量项提供的差距狄拉克锥在我们的处置。它们模拟了由[001]、[111]和[110] TCI表面制成的薄膜。TCI薄膜是由镜像对称性保护的拓扑绝缘体。利用电场破缺镜像对称性,分析了镜陈数、边缘模和电导。我们提出了一种多位拓扑场效应晶体管,通过施加电场独立的纳米晶体管的右边缘和左边缘。我们的结果将为拓扑电子学开辟一条新的途径。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Fano and Dicke effects in quantum transport of double quantum dots sandwiched between topological insulators
本研究探讨拓扑绝缘体Bi₂Te₃表面间双量子点的量子输运,揭示电导普适标度关系,通过调控点间距离实现可调Dicke和Fano效应,提出纳米标尺并分析塞曼场下电导变化及对称性,助力理解拓扑态下的量子输运。
2025-03-26 cond-mat.mes-hall
Tunable Interfacial Thermal Conductance in Graphene/Germanene van der Waals Heterostructure using an Optimized Interlayer Potential
该研究为石墨烯/锗烯范德华异质结构开发了基于密度泛函理论的层间势,发现压缩应变可使界面热导提升至136%、拉伸应变降至70%,并揭示了温度与相互作用强度的正相关调控作用。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport in double-gated graphene devices
双栅石墨烯器件为理解石墨烯的电学和光学性质提供了重要的平台。在这里,我们提出了单层,双层和三层石墨烯器件与悬浮顶栅的输运测量。在零磁场中,我们观察到pnp结的形成与可调的极性和电荷密度,以及一个可调的带隙在双层石墨烯和一个可调的带重叠在三层石墨烯。在强磁场中,器件的电导被量子化为电导量子的整数和分数值,并且数据与基于pn界面边缘态平衡的模型吻合得很好。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall
Resolving Ambiguity of the Kondo Temperature Determination in Mechanically Tunable Single-Molecule Kondo Systems
在大多数情况下,当实验温度不能被调节到足够的程度时,分子近藤温度$T_K$的测定构成了挑战。我们展示了如何解决这种模糊性,如果存在额外的控制参数,如磁场和机械门控。我们记录的微分电导的演变,通过解除一个单独的分子从金属表面的尖端的扫描隧道显微镜。通过用单杂质Anderson模型拟合电导谱,我们证明了提升过程使结从强关联的近藤单线态连续地调谐到自由自旋$1/2$基态.在交叉方案中,其中$T_K$与实验温度相似,拟合产生$T_K$变化一个数量级的模糊估计。我们表明,在两个不同的外部磁场测量的电导分析可以用来解决这个问题。
2021-07-15 cond-mat.mes-hall
Erasable signature of Majorana bound state due to coupling with the T-shaped quantum-dot structure
通过引入Majorana束缚态(MBS)耦合到T型双量子点结构的主通道中,从理论上研究了其输运性质。研究发现,侧耦合点决定了MBS对输运行为的影响。当其能级与能量零点一致时,MBS对电导谱的贡献很小。此外,线性电导表现出显着的变化,根据MBS之间的耦合方式。在Majorana零模情况下,当侧耦合点的能级偏离能量零点时,线性电导值保持等于$e^2\over 2h$。然而,线性电导总是类似于MBS不存在的情况下,一旦MBS间的耦合开始发挥作用。这些发现提供了关于量子点中MBS和电子态之间相互作用的新信息。
2022-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant Phonon-induced Conductance in Scanning Tunneling Spectroscopy of Gate-tunable Graphene
石墨烯的蜂窝晶格是一个独特的二维(2D)系统,其中电子的量子力学等效于相对论狄拉克费米子的量子力学。新的纳米尺度的行为,在这种材料中,包括电子散射,自旋为基础的现象,和集体激发,预计是敏感的载流子密度。为了探测石墨烯中的局部载流子密度相关性质,我们对配备有可调背栅电极的机械切割石墨烯薄片器件进行了原子分辨扫描隧道光谱测量。我们在石墨烯隧穿谱中观察到了一个意想不到的类似间隙的特征,它与石墨烯的电子密度无关,仍然固定在费米能级(E_F)上。这个能隙的产生是由于电子隧穿到E_F附近的石墨烯态受到抑制,同时由于声子介导的非弹性通道,电子隧穿在更高能量下得到了巨大的增强。声子因此充当控制石墨烯中隧穿电子流动的“闸门”。这项工作揭示了重要的新的隧穿过程中的栅极可调石墨层。
2008-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exact analytic formula for conductance predicting a tunable Sommerfeld-Arrhenius thermal transition within a single-step tunneling mechanism in molecular junctions subject to mechanical stretching
我们表明,电导$G$的分子隧道结中的电荷传输是由一个单一的能级可以表示在封闭的解析形式,这是准确和有效的,在任意温度$T$和模型参数值。在此基础上,我们表明,单步隧穿机制是兼容的连续的热转变,从弱$T$依赖的$G$在低$T$(索末菲制度),以近指数$1/T$依赖的$G$在高$T$(类Arrhenius制度)。我们预测,这种Sommerd-Arrhenius转变可以在真实的分子结中观察到(例如,基于二萘嵌苯二酰亚胺),并且可以连续调节,例如,通过机械拉伸。
2022-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
X-shaped and Y-shaped Andreev resonance profiles in a superconducting quantum dot
超导量子点与正常金属弱耦合时的准束缚态表现为Andreev反射几率中的共振,通过微分电导测量。我们研究这些Andreev共振的演化时,外部参数(如磁场或栅极电压)是变化的,使用随机矩阵模型的$N\times N$散射矩阵。我们对比两个合奏打破时间反演对称性,在存在或不存在的自旋旋转对称性(C类或D类)。复平面中的散射矩阵的极点,编码共振的中心和宽度,在C类中从虚轴排斥。相反,在D类中,多个$\propto\sqrt{N}$极点具有零实部。相应的Andreev共振被钉扎到间隙的中间,并产生在参数值范围内不分裂的零偏置电导峰(Y形轮廓),这与通常的电导峰合并然后立即分裂(X形轮廓)不同。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reconfigurable 3D magnonic crystal: tunable and localized spin-wave excitations in CoFeB meander-shaped film
在这项工作中,我们研究了实验宽带铁磁共振测量,自旋波激发光谱的依赖性CoFeB曲折形薄膜的磁场。探讨了两种不同方向的外部磁场,即平行或垂直于晶格核心。通过微磁学模拟得到了主要自旋波模式的频率和空间分布的场依赖性的解释。我们发现,垂直段导致易轴型的磁各向异性和支持在垂直段的同相和异相自旋波旋进振幅。后者可以潜在地用于可调谐超颖表面的设计或基于曲折的3D磁性膜的磁性存储器。
2021-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene kirigami as a platform for stretchable and tunable quantum dot arrays
量子输运性质的石墨烯kirigami在最近的实验中研究的类似的弹性,可逆变形的制度计算。我们的研究结果表明,在低电子密度下,这种结构的电导分布复制的耦合量子点系统,其特征在于由一系列的迷你带和阻隙。电导和I-V曲线在表征这些结构伸长的弹性形变的不同阶段具有不同的特征。值得注意的是,局域态之间的有效耦合在小的伸长阶段强烈减少,而在大的伸长制度的发展,强大的,本地化的伪磁场的障碍,可以加强耦合和重建共振隧穿跨越kirigami。这提供了一个有趣的例子之间的相互作用的几何形状和伪磁场引起的限制。在传输中交替的能带和阻隙导致在明确定义的能量/掺杂范围内具有负微分电导的I-V特性。这些效应在包括边缘粗糙度和库仑相互作用的现实场景中应该是稳定的,因为预计这些将进一步促进石墨烯纳米结构的窄段中的低能量下的状态的局部化。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall
Evidence for Strain-Induced Local Conductance Modulations in Single-Layer Graphene on SiO2
石墨烯已经成为一种电子材料,这是有前途的设备应用和研究二维电子气体与两个狄拉克点附近的相对论色散。尽管如此,偏离Dirac-like光谱的现象已经被广泛报道,并有不同的解释。在这里,我们展示了应变诱导的空间调制的证据,在SiO2衬底上的单层石墨烯的局部电导从扫描隧道显微镜(STM)的研究。我们发现,应变石墨烯表现出抛物线,U形的电导与偏置电压的光谱,而不是V形的狄拉克费米子预期的光谱,而V形的光谱恢复在放松的石墨烯区域。从STM研究中得到的应变图进一步揭示了与局部隧穿电导的直接相关性。这些结果归因于应变诱导的频率增加的平面外声子模式,介导的低能量非弹性电荷隧穿到石墨烯。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perfect spin polarization in T-shaped double quantum dots due to the spin-dependent Fano effect
研究了T型双量子点与铁磁导线耦合系统的自旋分辨输运性质。利用数值重整化群方法,计算了不同温度和不同模型参数下的线性电导和电流的自旋极化。我们表明,由于铁磁体的存在,在不同的条件下,在每个自旋通道的Fano相消干涉的有效交换场的结果。Fano效应的这种自旋依赖性导致了完美的自旋极化,其符号可以通过调整量子点的能级来改变。大的自旋极化发生由于库仑相关的点,这是不直接耦合到引线,而在直接耦合的点有限的相关性可以进一步增强这种效果。此外,我们补充准确的数值结果与一个简单的定性解释的基础上的零温度电导的解析表达式。所提出的设备提供了一个前瞻性的例子电控,完全自旋极化电流源,它的工作没有外部磁场。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall
Phase-tunable Majorana bound states in a topological N-SNS junction
本文从理论上研究了一维正常超导体-正常超导体(N-SNS)结在两个超导体之间加偏压时的微分电导。我们特别考虑由自旋-轨道耦合半导体纳米线形成的结,纳米线的区域具有由体$s$波超导体诱导的超导配对。当纳米线被塞曼场调谐到拓扑非平凡相时,它在其末端以及两个超导体之间的界面处具有零能量马约拉纳模式。相位相关的分裂的马约拉纳模式引起的功能,提供了一个明确的区分拓扑平凡和非平凡的阶段之间的微分电导。我们计算的数值结的输运特性,并提出了一个简单的分析模型,捕捉预测的隧道光谱的主要属性。
2016-02-24 cond-mat.mes-hall
Resonant scattering in graphene with a gate-defined chaotic quantum dot
我们研究了未掺杂的石墨烯片与两个金属接触和静电门控岛(量子点)之间的接触的电导。我们的分析是基于矩阵格林函数形式主义,最近由Titov { \em et al.} [物理学]修订版本\ Lett. { \bf 104},076802(2010)]。我们发现一个体育场形的点(具有混沌的经典动力学)和一个圆盘形的点(具有可积的经典动力学)的限制,点的大小是小的接触之间的距离的情况下之间的显着差异。特别地,对于体育场形的点的两端电导示出了作为栅极电压的函数的法诺共振,其仅在完全分离的共振的限制下交叉到Breit-Wigner共振,而对于盘形的点,由更高的角动量产生的尖锐的Breit-Wigner共振始终存在。
2011-10-04 cond-mat.mes-hall
Quantum coherence of electrons in random networks of c-axis oriented wedge-shaped GaN nanowalls grown by molecular beam epitaxy
研究了几种不同平均壁宽生长的c轴取向GAN纳米网络样品的输运性质的深度分布以及低场磁导率的温度依赖性。在低温下记录的磁导显示出明显的弱局域化效应在所有的样品在这里研究。散射平均自由程和相位相干时间,提取的磁电导分布。发现从散射平均自由程估计的电子迁移率与先前从这些样品的室温电导率数据估计的电子迁移率相当[Appl. Phys. Lett. 101,132109(2012); AIP Conf.Proc.1583,252(2014)],独立地证实了与本体相比,这些单体中的显著迁移率增强。我们的研究进一步揭示了高电子迁移率区域向下延伸到壁尖端以下数百纳米。与迁移率一样,相位相干长度也随着平均壁宽的减小而增大。有趣的是,对于具有较低值的平均壁宽的样品,相位相干长度估计高达60微米,这比基于GAN/AlGaN异质结构的二维电子气(2DEG)系统所报道的那些要大得多。
2014-11-03 cond-mat.mes-hall
Current-voltage characteristics and the zero-resistance state in a 2DEG
研究了微波诱导负电导二维电子气在磁场中的电流-电压特性。我们表明,由于霍尔效应,严格来说,N形和S形CVC之间没有区别。相反,观察到的CVC取决于实验设置,例如,在强磁场中,Corbino盘几何形状中的N形CVC对应于霍尔条几何形状中的S形CVC。我们认为,在负微分电导率的区域中的均匀状态的不稳定性导致观察到的零电阻在霍尔酒吧和零电导在Corbino盘,我们讨论了电流和电场域的结构。
2003-06-11 cond-mat.mes-hall
Kondo physics in tunable semiconductor nanowire quantum dots
我们在强耦合半导体纳米线量子点中观察到了近藤效应。这些器件由砷化铟纳米线制成,通过分子束外延生长,并与钛导线接触。器件的透明性可以通过改变栅电极上的电势来调节,并且为了增加透明度,主导输运的效应从库仑阻塞变化到具有近藤物理出现在中间区域的普适电导涨落。
2006-08-22 cond-mat.mes-hall
The transport properties of Kekulé-ordered graphene $p$-$n$ junctions
本文利用紧束缚模型与非平衡Green函数方法研究Kekulé有序石墨烯p-n结,揭示O型、Y型及在位能修正结构中Klein隧穿、共振隧穿、磁场电导和无序平台的差异。
2023-07-18 cond-mat.mes-hall
Direct observation of valley-hybridization and universal symmetry of graphene with mesoscopic conductance fluctuations
在石墨烯中,谷代表类似自旋的量,可以作为基于谷的电子学的物理资源,用于新的量子计算方案。在这里,我们展示了一个直接的路线来调整和读取无序石墨烯的谷量子态通过测量介观电导波动。我们表明,在低温下的石墨烯的电导波动减少了四个因素时,谷三重态的存在下,在高载流子密度的短程潜在的散射带隙。我们还表明,这意味着一个门可调的普遍对称类,它概述了石墨烯的独特的晶体结构所产生的基本功能。
2012-06-18 cond-mat.mes-hall
Selective Control of Conductance Modes in Multi-terminal Josephson Junctions
多终端约瑟夫森结的Andreev束缚态谱形成人工能带结构,该能带结构被预测在一定条件下具有可调拓扑相位。然而,多终端约瑟夫森结的终端之间的电导模式的数量必须是少数,为了使这个频谱是实验上可访问的。在这项工作中,我们采用量子点接触几何的三端约瑟夫森器件。我们展示了独立控制的电导模式之间的每对终端和访问的单模制度共存的超导耦合的存在。这些结果为实现多终端约瑟夫森结中可调谐Andreev束缚态谱提供了一个完整的平台。
2022-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Graphene nanoring as a tunable source of polarized electrons
我们提出了一种新的自旋过滤器的基础上的石墨烯纳米环以上的铁磁条制造。铁磁体中离子的磁矩与电子自旋之间的交换相互作用使电子态分裂,并引起电导和总电流的自旋极化。我们证明,电流和它的极化可以控制的侧栅电压。这打开了使用所提出的设备作为极化电子的可调源的可能性。
2012-04-09 cond-mat.mes-hall
Spin currents in rough graphene nanoribbons: Universal fluctuations and spin injection
我们研究了锯齿形石墨烯纳米带中的自旋电导,并提出了一种仅基于石墨纳米结构的自旋注入机制。我们发现,纳米带原子直,对称的边缘显示零自旋电导,但非零自旋霍尔电导。只有具有不对称形状边缘的纳米带产生有限的自旋电导,并且可以用于自旋注入石墨烯。此外,具有粗糙边缘的纳米带表现出介观自旋电导波动,其普适值为$\mathrm{rms} G_\mathrm{s}\approx 0.4 e/4π$。
2008-04-17 cond-mat.mes-hall
Tunable induced magnetic moment and in-plane conductance of graphene in Ni/graphene/Ni nano-spin-valve-like structure: a first principles study
本研究从理论上研究了石墨烯基纳米自旋阀结构的磁性和电子结构。考虑石墨烯两侧的磁性镍层。一个自旋极化广义梯度近似确定的电子状态。在石墨烯和两个镍层的能量稳定堆叠布置中,底层和上层磁矩的反平行自旋配置具有最低能量,这与先前的实验研究一致。自旋密度映射和能带结构结果表明,当上下Ni(111)片具有反平行(平行)磁矩组态时,子晶格A和B的碳原子将具有反铁磁(铁磁)自旋组态.当排列具有反平行配置时,狄拉克锥处的带隙是开放的,而当排列具有平行配置时,带隙是关闭的。因此,当费米能级被调整到狄拉克点时,石墨烯层的面内电导取决于两个镍片的磁对准。Ni/graphene/Ni纳米结构的磁性和电子结构使该系统成为一种具有可控面内磁电阻的新型自旋电子器件。
2018-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable chiral Majorana edge modes in quantum anomalous Hall insulator-topological superconductor systems
从理论上提出了手征Majorana边缘模来进行潜在量子计算的编织操作。在这里,我们提出了一个计划,以调节基于量子反常霍尔绝缘体(QAHI)拓扑超导体异质结的手征马约拉纳费米子的轨迹。施加外部栅极电压的QAHI区域引入了一个动态的阶段,使传出的马约拉纳费米子可以显着地调整到不同的引线。的轨迹进行了机械分析和电气操纵表示的振荡传输系数与栅极电压。通过器件的优化,电导同样可以检测到周期性振荡,这意味着手性马约拉纳边缘模式的实验控制。此外,这种对无序具有鲁棒性的振荡周期也为观察QAHI边缘模的能量色散关系提供了一种可行的方法。此外,电导的振荡行为可以作为手征马约拉纳费米子存在的确凿证据,这可以通过实验得到证实。
2019-12-07 cond-mat.mes-hall
Tunable magnetic phases in quasi-one-dimensional systems
由于载流子的一维(1D)排列引起的增强的多体效应,量子线中奇异自旋现象的发生一直存在相当大的争论。我们解释了各种观察到的自旋效应,如载流子密度依赖的自旋翻转在稀准一维系统和量子点接触的自旋极化的可变性,通过使用一个无限制的Hartree-Fock方法与三维(3D)库仑相互作用。模型维数在识别随约束和磁场而变化的磁相的复杂图案中是关键的。在消失的磁场的限制,我们显示了一个简并的激发态的出现与相反的自旋极化以上的约束依赖的一维浓度阈值,这是一致的观察电导高原在一半的电导量子$G_{0}/2=e^{2}/h$,即使在没有自旋轨道相互作用。此外,自旋极化消失在高度不对称的限制线,严格的二维系统。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall
Tunable spin-polarized edge transport in inverted quantum-well junctions
倒置HgTe/CdTe量子阱已被用作实现2D拓扑绝缘体的平台,该绝缘体材料具有受时间反转对称性保护的自旋螺旋金属边缘状态。本文研究了HgTe/CdTe量子阱结的光谱和电荷输运特性,包括拓扑结构和时间反演对称性两种情况。我们采用BHZ有效哈密顿量对系统进行建模,并采用有限差分法计算了系统的输运性质。具体来说,我们研究了材料的空间分辨电导设置与门控中心区域,形成单极(n-n $^{\prime}$ -n)和异极(n-p-n,n-TI-n)的双结,最近已经在实验中实现。我们发现制度中的边缘状态进行自旋极化电流的中心区域,即使在存在一个小的磁场,这打破TRS。更有趣的是,电导显示自旋相关的法布里-珀罗振荡作为中央栅极电压的函数,产生通过器件的可调谐的完全自旋极化电流。
2017-07-12 cond-mat.mes-hall
The Aharonov-Bohm-Casher ring-dot as a flux-tunable resonant tunneling diode
在Aharonov-Bohm磁通的作用下,介观环受到Rashba自旋轨道相互作用,并与相互作用的量子点顺序耦合,构成磁通可调隧道二极管.用非平衡格林函数方法分析电导,发现当2U > πΓ时,在改变Aharonov-Bohm通量时,量子点具有内禀双稳态,U为量子点的充电能,Γ为量子点的有效共振宽度。的双稳态特性进行了讨论,与自旋开关效应和逻辑存储器件的应用。
2008-05-18 cond-mat.mes-hall
Electric field tunable bands in doubly aligned bilayer graphene hBN moire superlattice
本文研究非对称扭转hBN/BLG/hBN超莫尔晶格中电场诱导的能带修饰,发现位移场对导带和价带影响不同,并观察到新的6重简并朗道能级。
2025-02-06 cond-mat.mes-hall
Tunable magnetoresistance in spin-orbit coupled graphene junctions
利用Landauer-Bütikker方法研究了Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)对石墨烯磁输运的影响.我们发现,在所提出的结构中的角度分辨透射概率可以调整的RSOI强度。透射谱显示平行(P)磁化结构中的Klein隧穿可以被RSOI阻挡。对于不同入射角的反平行(AP)磁化结构,也可以观察到这种效应。数值结果表明,自旋极化电导强烈依赖于RSOI的强度,并可以通过调节磁交换场和RSOI的强度来产生。这种自旋极化电导是RSO区域厚度的敏感振荡函数。由于自旋翻转效应,在RSOI存在下,该结表现出大的负磁阻(MR)和自旋磁阻(SMR)的自旋阀效应。当RSOI开启时,散粒噪声的频率和幅度以及Fano因子的振荡也增加。这些结果为进一步拓展石墨烯基结在自旋电子学中的应用提供了一条途径。
2018-08-12 cond-mat.mes-hall
Tunable Kondo-Luttinger systems far from equilibrium
利用受控频率相关的重整化群方法,研究了一维电子引线耦合量子点中的非平衡电流。我们计算了大偏压下的非平衡电导,并讨论了退相干、近藤纠缠和Luttinger物理之间的相互作用。大的偏置电压和强相互作用的组合效应,已知稳定双通道近藤物理,导致非平凡的修改的电导。对于弱相互作用,我们建立了一个类似的点耦合到螺旋边缘态的二维拓扑绝缘体。
2010-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Fano effect in parallel-coupled double quantum dot system
利用格林函数方法和运动方程方法,对电子在平行耦合双量子点(DQD)中的输运进行了理论研究。由于点间耦合,人工量子点分子的成键态和反键态可以构成合适的基组。基于这一图象,很容易解释DQD系统电导谱中的Fano干涉。通过调节点-引线耦合、点间耦合、穿过连接点和引线的环的磁通量以及两个子环之间的磁通差,探讨了在DQD系统的隧穿谱中操纵Fano线型的可能性。研究发现,利用各种调谐方法,外场可以翻转Fano线型的非对称尾部方向,从而可以在保持线型的情况下对连续电导谱进行磁操纵。更重要的是,通过调节磁通量,两个分子态的功能可以交换,从而产生交换效应,这可能在量子计算中发挥量子比特的作用。
2005-03-17 cond-mat.mes-hall
Phenalenyls as tunable excellent molecular conductors and switchable spin filters
我们展示了一类新的分子在分子电子学和自旋电子学中的卓越性能。基于苯并萘基的自由基是稳定的自由基,其电子性质可以通过杂原子取代容易地调节。我们采用密度泛函理论为基础的非平衡格林函数(NEGF-DFT)计算表明,这类分子具有可调的自旋和电荷输运性质的单分子结。我们的模拟确定了设计原则和异常高的电导率和强自旋过滤之间的相互作用:配对与中等电导($10^{-3} G_0$),两个四个自由基研究表现出80%以上的自旋过滤器效率,而且可通过偏置控制。相反,两个自由基,使适度的自旋过滤器是优秀的导体与低偏置电导达到$0.48 G_0$。这是通过单个占据或未占据的分子轨道与电极的费米能级的异常良好的对准,克服了通常困扰分子电子学的费米能级钉扎的限制。我们表明,这种良好的电导和高自旋过滤器效率之间的相互作用是由单(非)占据分子轨道和费米能级的电极之间的能量对齐,并为phenalenyls这可以很容易地控制与明智的杂原子取代。
2021-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum effects in linear and non-linear transport of T-shaped ballistic junction
本文报道了GaAs/AlGaAs异质结三端T型器件的低温输运测量结果。我们证明了模式的分支和弯曲电阻的影响预测的线性电导数据的数值模拟。我们还表明,在结区的后向散射取决于波函数宇称。我们发现的证据表明,在一个非线性传输制度的电压浮动电极总是增加的推拉极化的函数。这种反常效应发生在对称器件中,只要外加电压小于平衡态的费米能。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall
Electrical control of spin mixing conductance in a Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$/Platinum bilayer
本文报道了在Y-${}_{3}$-Fe-${}_{5}$-O-${}_{12}$ /Pt(YIG/Pt)双层膜中,通过离子栅技术施加栅压,实现了自旋混合电导的可调,电导可达$\pm 22\%$,并表现出依赖于栅的铁磁共振线宽.此外,我们观察到一个依赖于栅极的自旋泵浦和自旋霍尔角的Pt层,这也是可调的高达$\pm$ 13.6\%。这项工作的实验演示了自旋电流控制通过自旋泵和栅极电压在YIG/Pt双层,展示了磁性绝缘体/重金属双层的自旋输运性质的界面电荷密度的关键作用。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energetics, forces, and quantized conductance in jellium modeled metallic nanowires
利用基于局域密度泛函的壳层修正方法研究了Jelton模型纳米线的能量学和量子化电导,扩展了我们以前对均匀形状纳米线的研究[C. Yannouleas和U. Landman,J.Phys.Chem.B101,5780(1997)]涉及包含可变形状收缩区域的线。作为体积守恒的长度的函数的线(钠)的能量学,螺旋形收缩导致形成自选择的魔线配置。能量的变化会导致拉长金属丝所需的力发生振荡,并与纳米线电导的阶跃变化(单位为2e^2/h)直接相关。的能量和力的振荡模式,并在电导的相关逐步变化示出,数值和通过半经典分析,以占主导地位的横向状态的量子化光谱在最窄的部分的收缩线。
1998-06-08 cond-mat.mes-hall nucl-th
Impact of electron-phonon coupling on electron transport through T-shaped arrangements of quantum dots in the Kondo regime
我们计算了强关联T型分子或量子点系统在声子影响下的电导。该系统由扩展的Anderson-Holstein哈密顿量建模。利用有限U平均场从玻色子方法研究了多体效应。声子影响干涉和关联。根据点的未扰动能量和电子-声子相互作用的强度,系统被不同数量的电子占据,这些电子有效地相互排斥或吸引。这与干涉效应一起导致不同的自旋或电荷Fano-近藤效应
2021-12-20 cond-mat.mes-hall
Theory of Fano-Kondo effect of transport properties through quantum dots
基于T型量子点的理论模型,研究了零偏压电导下的Fano-近藤效应.作为栅极电压的函数的电导通常由Fano不对称参数q表征。与近藤温度T_K相比,随着温度的变化,电导显示出高低温区域之间的交叉:高温下有两个Fano不对称峰,低温下Fano峰内有Fano-Kondo平台。用有限温度密度矩阵重整化群方法(FT-DMRG)数值计算了电导随温度的变化关系。
2004-10-04 cond-mat.mes-hall
Tunable Fermi-Edge Resonance in an Open Quantum Dot
提出利用开放介观量子点中的共振隧穿效应实现耦合强度可调的费米边共振。我们解决了一般的不可分离散射体的x射线边缘问题,并将其应用于描述量子点中的隧穿。隧穿电流幂律指数与点的S矩阵相关联。通过改变点形状和耦合到引线的散射控制允许探索宽范围的指数。输运性质,如弱局域化,介观电导波动,以及对Wigner-Dyson系综类型的敏感性,在费米边奇异性有其副本。
2004-05-20 cond-mat.mes-hall