Statistics of electron tunneling in normal tunnel junctions
考虑电路（环境）效应，用解析和数值方法研究了正常隧道结中电子隧穿的统计特性。对于任意时间的观测，已经发现了完整的计数统计，以及电压和相位的完整统计。理论分析是基于经典的主方程，而数值模拟采用标准的蒙特卡罗方法。
2006-04-20 cond-mat.mes-hall
Spin torque from tunneling through impurities in a magnetic tunnel junction
我们计算了磁性隧道结中杂质的连续隧穿对自旋转移力矩的贡献。对于具有弱极化铁磁接触的结，发现转矩在由铁磁接触的磁化所跨越的平面中并且与$\sin θ$成比例，其中$θ$是磁矩之间的角度。如果极化较大，则扭矩获得显著的面外分量和对$θ$的不同依赖性。
2009-07-31 cond-mat.mes-hall
Charge Tunneling Rates in Ultrasmall Junctions
1.导言2.环境描述3。单隧道结的电子隧穿速率4.电磁环境的例子5.约瑟夫森结中的隧穿率6.双结单电子晶体管7.微观基础
2005-08-30 cond-mat.mes-hall
Observation of fluctuation-induced tunneling conduction in micrometer-sized tunnel junctions
采用电子束光刻技术制备了微米级Al/AlO $_{x}$ /Y隧道结。薄（$\approx$ 1.5- 2 nm厚）绝缘AlO $_{x}$层通过O $_{2}$辉光放电生长在Al基极的顶部。在1.5 ~ 300 K的宽温度范围内测量了零偏压电导$G(T)$和结的电流-电压特性。除了在低- $G$结中观察到的直接隧穿传导机制之外，高- $G$结还揭示了一种独特的电荷传输过程，该过程通过短纳米收缩表现出热波动诱导的隧穿传导（FITC）。我们归因于实验实现的FITC机制起源于“热点”（不完整的针孔）的形成在AlO $_{x}$层由于大的结势垒界面粗糙度。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall
Spin transfer torques in magnetic tunnel junctions
本章对磁性隧道结中的自旋转移矩进行了综述。在第一部分中，我们提出了一个概述的实验和理论研究，解决在磁性隧道结电流感生磁化激发。最显着的结果，并讨论了主要的可观察到的特性。最后对铁磁体中的自旋转移机制进行了描述。在第二部分中，发展了非晶势垒磁性隧道结中自旋输运的量子描述。自旋相关的反射，以及电子入射和自旋过滤的障碍的作用进行了说明。我们表明，这些机制引起的特定性质的自旋转移隧道结中，非常不同的金属自旋阀的情况下。在第三部分中，我们导出了磁性隧道结中自旋转移的理论观测特征，并讨论了这些结果的有效性，并与最近的实验结果进行了比较。为了结束本章，我们研究了半金属隧道结中的自旋转移机制，期望模仿MgO基磁性隧道结。
2008-02-26 cond-mat.mes-hall
Influence of image forces on the electron transport in ferroelectric tunnel junctions
研究了镜像力对铁电隧道结电导的影响。我们发现镜像力的影响是双重的：i）在非零偏压下，镜像力增强了对称隧道结中由于极化滞后引起的电阻效应; ii）镜像力产生了由于铁电势垒介电常数滞后引起的电阻效应。研究了铁电隧道结电导随温度的变化关系，发现镜像力导致电导随温度的强烈变化。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle poisoning effects on the dynamics of topological Josephson junctions
分数约瑟夫森效应仍然是拓扑保护的马约拉纳零模的决定性标志之一。分析了宇称违反准粒子中毒对拓扑约瑟夫森结的电流电压特性的影响。我们包括中毒事件直接内的过阻尼限制在短和长结制度的反向分流结（RSJ）模型。我们计算的电流-电压特性的数值中毒建模通过额外的速率在福克-普朗克方程或由时间依赖的奇偶校验，并比较它们的限制没有和强中毒率，我们得到分析。结合倾斜的搓衣板电位与中毒事件，我们表明，即使在高温中毒的情况下，弛豫和激发过程同样可能的长结极限的临界电流可以用作结拓扑结构的探针。使用倾斜搓衣板潜在的模型，我们开发了三种不同的计划来测量中毒率，从而也扩展到两对螺旋边缘状态包含收缩，允许隧道之间的两对边缘状态的考虑。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit induced anisotropy in the tunneling magnetoresistance of magnetic tunnel junctions
研究了自旋轨道相互作用对磁性隧道结隧穿磁电阻的影响。建立了一个模型，在该模型中，实验观察到的各向异性隧穿磁电阻（TAMR）的二重对称性源于Dresselhaus和Bychkov-Rashba自旋轨道耦合之间的干涉.偏压引起的Bychkov-Rashba自旋轨道耦合强度的变化可以导致TAMR的反转。理论计算与在外延Fe/GaAs/Au隧道结中观察到的TAMR符合得很好。
2007-05-20 cond-mat.mes-hall
Tunneling current spectroscopy of a nanostructure junction involving multiple energy levels
采用多能级Anderson模型模拟了具有任意数量单粒子能级的纳米结构隧道结系统。利用非平衡格林函数方法，对隧道电流进行了理论研究。得到了谱函数的闭合形式，并利用它分析了双势垒结中量子点或分子的复杂隧穿电流谱。我们还发现，当考虑到与相邻量子点的库仑相互作用时，在量子点隧道结中可以观察到负微分电导。
2007-02-05 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle tunneling in the Moore-Read fractional quantum Hall State
在分数量子霍尔系统中，分数电荷的准粒子可以在量子点接触的边缘之间隧穿。这种隧穿（或背散射）过程有助于电荷传输，并提供有关准粒子的电荷和统计信息。在这里，我们研究准粒子隧穿的摩尔-里德状态，其中准粒子的电荷e/4（非阿贝尔）和e/2（阿贝尔）可能共存，都有助于边缘输运。在一个磁盘的几何形状，我们计算的矩阵元素的e/2和e/4准空穴隧道通过大量的摩尔读状态，试图了解它们的相对重要性。我们发现电荷为e/2的准空穴的隧穿振幅比电荷为e/4的准空穴的隧穿振幅指数地小，两者的比值可以部分地归因于它们的电荷差异。我们发现，包括长程库仑相互作用的比例只有微弱的影响。我们简要地讨论了这些结果的相关性，最近的隧道和干涉测量实验在填充因子NU=5/2。
2009-11-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic field-enhanced spin filtering in rare-earth mononitride tunnel junctions
自旋过滤隧道结基于通过铁磁绝缘体的能带结构的交换分裂控制的上下自旋电子的选择性隧穿。因此，可以通过调节隧道势垒的交换强度来调谐自旋过滤器效率。我们已经观察到，磁场和偏置电压（电流）可以用来调节交换强度，从而自旋过滤器的效率与铁磁DyN和GdN隧道势垒隧道结。在具有DyN势垒的隧道结中，我们在11 K下获得了由于小的交换分裂（$ E_{ex}$）$\approx$ 5.6 meV的势垒高度（$Φ_0$）$\approx$ 60 meV的隧穿电子的$\sim$ 37 $\%$自旋极化。巨大的自旋过滤效率$\sim$ 97 $\%$被发现与GdN势垒的隧道结由于较大的$E_{ex}$ $\approx$ 47 meV。在存在施加的磁场的情况下，由于磁场依赖的交换分裂$ E_{ex}(H)$，势垒高度可以进一步分裂。在有磁场的情况下，DyN隧道结的自旋过滤效率可提高到$\sim$ 87 $\%$.这些隧道结的电和磁场调谐自旋过滤器效率为这些具有附加功能的器件的实际应用提供了机会。
2015-07-20 cond-mat.mes-hall
Josephson tunnel junction controlled by quasiparticle injection
提出了一种基于准粒子注入的约瑟夫森隧道结晶体管。它的操作依赖于在结电极之一的电子分布的操纵。这是通过两个额外的隧道耦合超导体通过结电极注入准粒子电流来实现的。大的超电流增强和快速淬火可以实现相对于平衡通过改变准粒子注入适当的温度制度和合适的超导体组合。加上大功率增益，这使得该器件在需要降低噪声和低功耗的应用中具有吸引力。
2004-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Phase Transitions in Dissipative Tunnel Junctions
研究了耗散隧道结的Ueda-Guinea模型。该模型考虑了与单电子隧穿相关的终态效应。量子相变出现，标志着绝缘（库仑阻塞）和导电相之间的边界。该系统进行了分析，大N技术，自洽谐波近似，和蒙特卡罗方法。
2003-01-21 cond-mat.mes-hall
Tunneling Magneto-Thermopower in Magnetic Tunnel Junctions
对磁性隧道结的热致自旋输运进行了理论研究。分析了隧道磁电阻的Slonczewski模型（及其极限情形Julliere模型）的热模拟，得到了结热电势和隧道磁热电势（TMT）的解析表达式。的分析模型进行了测试数值的特殊情况下的Al $_2$ O $_3$为基础的MTJ，我们分析的热电势和TMT的相对磁化方向的依赖关系，以及对势垒的高度和厚度。我们发现，在一定的势垒高度TMT消失，分离的区域的积极和消极的TMT。作为它的电学原型，这个热自旋输运模型应该作为一个唯象的基准分析实验和第一性原理计算的热功率在磁性隧道结。该解析表达式可作为利用结铁磁体的{ \it ab initio}能带结构数据对结的磁热电势的初步估计。
2013-10-29 cond-mat.mes-hall
Pinhole and tunneling conduction channels superimposed in magnetic tunnel junction: results and inferences
在氧化锰基隧穿器件中，研究了弹道沟道对磁隧道结隧穿导电沟道的影响。在具有针孔纳米接触的磁性隧道结中，在很宽的温度范围内观察到磁阻反转。隧道磁电阻在较高的偏压和温度下发生符号变化。这一现象归因于平行导电通道的形成，该平行导电通道由穿过针孔接触的自旋守恒弹道输运和穿过绝缘间隔层的自旋极化隧穿组成，其中针孔接触的透射概率接近于1，而绝缘间隔层的透射率较弱。这些结果似乎解决了关于铁磁纳米接触中的弹道磁阻的争议，并确立了弹道磁阻确实存在，即使先前的结果归因于磁致伸缩和静磁力相关的伪影。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall
Continuous Real-Time Detection of Quasiparticle Trapping in Aluminum Nanobridge Josephson Junctions
非平衡准粒子在超导电子学中普遍存在。这些准粒子可以捕获在相位偏置约瑟夫森结的内部Andreev束缚态中，为研究它们的存在和行为提供了一种机制。我们描述了一种基于双结铝纳米桥超导量子干涉器件的准粒子捕获探测器。当磁通偏置时，不同的共振频率取决于被捕获的准粒子数。我们演示了连续检测多达3个被困准粒子，与检测的被困准粒子的信噪比为27在5 $μ$ s。我们描述了准粒子行为的初始测量，并讨论了可能的优化和应用，这样的探测器设备。
2021-09-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunnel junction as a noise probe
本文从理论上研究了噪声对隧道结$IV$曲线低偏压部分的影响。分析了高阻环境中附加结的散粒噪声对库仑阻塞约瑟夫森结的影响。散粒噪声的奇矩不对称性导致约瑟夫森结的$IV$曲线不对称。在通过噪声结的高电流下，$IV$曲线对电子计数统计非常敏感。该理论是广义的另一种类型的噪声（相位噪声的单色交流输入），在一个正常的库仑阻塞隧道结。分析了散粒噪声对超导约瑟夫森结在低阻抗环境中的$IV$曲线的影响。从这个效应中，可以获得关于电子隧穿导致散粒噪声的结所需的时间的信息。总之，分析表明，隧道结的$IV$曲线的低偏压部分可以是各种类型的噪声的敏感探针。
2005-09-12 cond-mat.mes-hall
Comment on "Influence of image forces on the electron transport in ferroelectric tunnel junctions"
Udalov和Beloborodov在最近的论文[Phys. Rev. B 95，134106（2017）; Phys. Rev. B 96，125425（2017）]中报告了图像力对铁电隧道结电导的强烈影响。特别是，作者指出，有增强的电阻效应，由于在对称隧道结在非零偏置的极化滞后。这一猜想似乎是一个突破-常识是相当大的影响，线性过电压偏置，只发生在非对称结。我们发现，图像力对铁电隧道结电导的影响是高度高估，由于忽略了特征铁电弛豫和电子隧穿时间之间的差异。我们认为，显着增强的电阻效应，从图像的力量，由于极化滞后在对称隧道结在非零偏压可能只会观察到通过势垒的慢电子隧穿。这同样适用于具有铁电势垒的磁性隧道结，也由Udalov等人考虑：对于典型的电子隧穿时间，由于图像力，磁电效应没有显著增加。Udalov和Beloborodov完全错过了自20世纪50年代以来像力理论的发展，他们忘记了电子在凝聚态物质中的运动速度比原子快得多。我们强调，考虑电荷隧穿的动力学效应可以带来新的见解铁电隧道结的物理。
2018-09-10 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Pseudospin Tunneling in Two-Dimensional Black Phosphorus Junctions
研究了少层黑磷（BP）的赝自旋结构对横向BP结带间隧穿性质的影响。我们发现，带间隧穿是严重依赖于结的方向，因为各向异性的赝自旋结构的BP。当BP的扶手椅方向垂直于界面时，入射和透射载流子的赝自旋几乎对齐，使得带间隧穿非常有效，类似于石墨烯中的克莱因隧穿。然而，当Z字形方向是正常的接口，带间隧穿被抑制错位赝自旋。我们还研究了带隙反转BP的电子结构的特点是由两个狄拉克锥结。在这种情况下，谷间隧穿被禁止的动量守恒或赝自旋失配，而谷内隧穿是克莱因样的结方向无关。这些结果为利用BP和其他赝自旋材料开发高性能器件提供了基础。
2021-09-02 cond-mat.mes-hall
Engineering tunnel junctions on ballistic semiconductor nanowires
纳米线器件的典型测量依赖于端到端测量来揭示介观现象，例如量子化电导或库仑阻塞。然而，创建纳米级隧道结允许人们直接测量其他属性，如态密度或电子能量分布函数。在本文中，我们演示了如何实现均匀的隧道结的InSb纳米线，其中低侵入保存纳米线中的弹道输运。隧道结的效用是通过使用超导隧道探针，揭示非平衡性质的InSb纳米线的开放量子点制度的测量证明。在InSb纳米线上制造高质量隧道结的方法适用于其他III-V族纳米线，并允许新的工具来表征局域态密度。
2019-04-30 cond-mat.mes-hall
Characterization of All-Chromium Tunnel Junctions and Single Electron Tunneling Devices Fabricated by Direct-Writing Multilayer Technique
本文报道了用不同的直写多层膜技术制备的Cr/CrO_x/Cr隧道结和SET晶体管的制备和性能分析。在所有情况下，CrOx隧道势垒都是在环境条件下在空气中形成的。从单结的实验，有效的势垒高度和厚度的值。对于Cr/CrO_x/Cr SET晶体管，我们使用扫描透射电子显微镜对Si_3N_4膜衬底进行电子束曝光，获得了17 x 60 nm ^2的最小结面积。我们讨论了晶体管样品的电性能以及它们的噪声行为。
1999-07-06 cond-mat.mes-hall
Band-pass superlattice magnetic tunnel junctions
自旋电子学领域的重大科学和技术进展是基于三层磁性隧道结器件，其主要依赖于单势垒隧穿的物理学。虽然技术上相关的设备已经原型化，但单势垒隧穿的物理特性对磁性隧道结器件的性能造成了最终的限制。在这里，我们提出了一个新的路线走向高性能的磁性隧道结，使电子模拟的光学现象，如抗反射和法布里-珀罗共振。我们提出的器件的功能抗反射使超晶格异质结构夹在固定和自由铁磁体的磁性隧道结结构。我们的预测是基于非平衡格林函数自旋输运形式主义耦合自洽的Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski方程。由于在带通超晶格磁性隧道结器件中的带通自旋过滤的物理性质，与传统的三层磁性隧道结器件相比，我们展示了隧道磁阻（TMR $\approx5\times10^4\%$）的超高提升和近92%的自旋转移矩切换偏置抑制。我们合理化即兴自旋转移扭矩开关通过分析Slonczewski自旋电流传输谱。这里提出的概念的证明可以导致下一代自旋电子器件设计收获超晶格异质结构的丰富物理和利用自旋电子光学现象的类似物。
2019-11-13 cond-mat.mes-hall
Primary tunnel junction thermometry
我们描述的概念和实验演示的基础上，一个单一的隧道结嵌入在四个阵列的结的四探针测量的主要测温。我们表明，在这种配置中，随机样本的具体和环境相关的错误可以避免。该方法将温度与玻耳兹曼常量直接联系起来，为今后温度的定义和正式温标的实现奠定了基础。
2008-08-01 cond-mat.mes-hall
Effects of quasiparticle tunneling in a circuit-QED realization of a strongly driven two-level system
我们从理论和实验上研究了超导电荷量子比特与驱动腔耦合时的频率漂移。除了以前的研究，我们在这里也考虑驱动强度足够大，大力允许准粒子的创建。准粒子隧穿导致动力学中包含两个以上的电荷态。为了解释所观察到的效果，我们开发了一个主方程的微波修饰电荷态，包括准粒子隧穿。作为栅极电压的函数的频移的双峰行为可以用于灵敏的电荷检测。然而，在弱驱动器的电荷灵敏度显着降低非平衡准粒子，诱导过渡到一个不敏感的状态。出乎意料的是，在足够高的驱动下，准粒子隧穿使一个非常快的弛豫通道到达敏感态。在这种情况下，电荷灵敏度因此对外部注入的准粒子是鲁棒的，并且所需的动力学在很宽的温度范围内占上风。我们发现在很宽的驱动强度和温度范围内的理论和实验之间非常好的协议。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall
Tunable Spin Seebeck Diode with Magnonic Spin Tunneling Junction
本文从理论上研究了任意磁化方向的磁振子自旋隧道结中由自旋塞贝克效应引起的自旋波自旋电流。我们表明，MSTJ的功能作为一个\textit{tunable}自旋塞贝克二极管，其中隧道自旋电流可以打开和关闭，通过控制磁化方向的高效率。
2018-11-03 cond-mat.mes-hall
Construction of van der Waals magnetic tunnel junction using ferromagnetic layered dichalcogenide
我们研究了铁磁层状二硫属化合物Fe0.25TaS2的微机械剥离和范德华（vdW）组装。在Fe 0.25TaS2的Fe插层平面处的vdW层间耦合允许薄片的剥离。通过干转移方法在解理晶体表面之间构建了vdW结。我们观察隧道磁阻在所得到的结下施加垂直于平面的外部磁场，证明通过VDW结的铁磁层状材料之间的自旋极化隧穿。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Hybrid single-electron turnstiles with thick superconducting electrodes for improved quasiparticle relaxation
我们展示了基于阴影蒸发的高质量超小型正常金属-绝缘体-超导体隧道结的制造，其中超导电极的厚度不受小结尺寸要求的限制。的结之间形成的薄膜锰掺杂的铝作为正常的导电电极，覆盖着一个较厚的，超导层的纯铝。我们的特点的结的子间隙电流-电压测量和电荷泵测量在栅极驱动的混合单电子晶体管，作为一个旋转门操作的单电子。该技术允许向具有接近理想的热化超导储层的旋转栅门前进，这是在混合旋转栅门中达到超导电流量化精度的先决条件。我们进一步提出了一种替代的方法来实现小结厚铝引线的基础上多角度沉积。这项工作使未来的调查的旋转栅门的超导体以外的铝，并有利于其他各种铝隧道结器件，准粒子热化是必不可少的。
2017-09-28 cond-mat.mes-hall
Quantum fluctuations of the current in a tunnel junction at optical frequencies
我们通过探测频率为$ν<eV/h$的光子，研究了偏置隧道结发射红外辐射的起源机制。为了解决该状态，偏置电压$V$超过1伏，并且隧道势垒的电势分布被驱动远离其平衡态。因此，结的$I(V)$特性是强非线性的。在光学频率下，通过结的输运不能简单地用直流电流来表示，并且电流波动不再由波动耗散关系来描述。考虑到能量和电压的依赖关系的隧道结的传输在Landauer-Büttiker散射的方法，我们实验证明，光子发射的结果从隧道势垒内的电流的波动。
2017-11-02 cond-mat.mes-hall
Combination of equilibrium and non-equilibrium carrier statistics into an atomistic quantum transport model for tunneling hetero-junctions
隧穿异质结（THJ）通常在靠近隧道结的区域产生限制态，这显著影响其输运性质。这种效应的精确数值模拟需要结合通过隧道结的非平衡相干量子输运，以及由诱导量子阱中的强散射引起的准平衡统计。在这项工作中，提出了一种新的原子模型，包括这两个影响：在THJ周围的区域和相干隧穿的强散射。新模型与氮化物THJ的实验测量结果相当吻合，为THJ基器件的性能预测和设计提供了一个有效的工程工具。
2017-02-04 cond-mat.mes-hall
Cooper pair tunneling in junctions of singlet quantum Hall states and superconductors
我们提出了一个霍尔条和超导铅的隧道结，观察到单重分数量子霍尔边缘态的库珀对隧穿。这些隧道结提供了一种自然的手段，提取的自旋极化和状态的填充因子的精确信息。其中一个装置的低能量区由一个新的量子纠缠不动点控制。
2004-12-23 cond-mat.mes-hall
Laterally proximized aluminum tunnel junctions
这封信介绍了一种新技术，使使用高品质的氧化铝隧道势垒与正常的金属电极在低温下制造的结的实验。利用反邻近效应，通过与正常金属电极的干净横向连接来降低铝点的超导电性。为了证明这种方法的有效性，完全正常状态的单电子晶体管（SET）和正常的金属-绝缘体-超导体（NIS）结应用接近铝结制造。的交界处的运输特性是类似的，从标准的理论模型，定期SET和NIS交界处。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance and temperature related effects in magnetic tunnel junctions with embedded nanoparticles
在量子弹道模型的范围内，计算了嵌入纳米颗粒的磁性隧道结的隧道磁电阻随温度的变化关系。在双势垒方法范围内模拟了电子通过NP的隧道传输，并将其集成到磁点状接触模型中。详细探讨了谐振TMR条件和温度影响。此外，在近藤温度附近的铅-隧穿细胞-铅模型的范围内，讨论了温度诱导共振条件的可能原因。我们还发现，重新分配的电压降变得至关重要，在这个模型中。此外，直接隧穿在总隧穿厚度达5-6 nm的量子系统中起主导作用，并且不可忽略。因此，库仑阻塞模型不能解释近藤诱导的纳米尺寸隧道结中的TMR异常。
2016-03-25 cond-mat.mes-hall
Carbon Nanotube Based Magnetic Tunnel Junctions
对碳纳米管磁性隧道结中的自旋相干量子输运进行了理论研究。自旋阀效应被发现的金属，扶手椅管，与磁导比范围高达20%。由于纳米管结的有限长度，传输由谐振传输主导。磁性隧道结被发现具有明显不同的传输行为取决于管的长度是否与3N+1规则相称，其中N是沿着纳米管长度的基本碳重复单元的数量。
2000-02-13 cond-mat.mes-hall
Superpoissonian shot noise in organic magnetic tunnel junctions
有机分子最近已经彻底改变了制造新的自旋电子器件的方法。尽管进行了大量的研究，但隧穿电子通过有机势垒的统计数据仍然不清楚。在这里，我们研究电导和散粒噪声在磁性隧道结与PTCDA障碍几纳米厚。对于结中的电子隧穿制度，与磁阻比在10和40\%之间，我们观察到superpoissonian散粒噪声。的Fano因子超过1.5-2倍的最大值报告的磁性隧道结与无机障碍，表明自旋相关的聚束隧穿。我们解释了我们的主要研究结果的模型，其中包括隧道通过两个级别（或多级）系统，起源于界面键的PTCDA分子。我们的研究结果表明，当电子隧穿有机势垒时，界面在控制散粒噪声中起着重要的作用。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall
Correlated transport of FQHE quasiparticles in a double-antidot system
我们计算了具有填充因子$ν=1/(2m+1)$的初级量子霍尔液体的单个准粒子通过两个串联反点系统的隧穿相关的线性电导。在位库仑相互作用模拟了费米排斥，使准粒子动力学类似于隧穿电子的动力学。液体的边缘作为准粒子的水库，也创造了反点之间的隧穿耗散机制。在强耗散区，电导应该呈现出不寻常的共振峰，其宽度正比于准粒子相互作用能$U$。在弱阻尼区，共振电导峰的形状反映了反点的相干隧道耦合。准粒子隧穿速率的Luttinger液体奇点/从液体边缘表现为电导曲线中的一个额外的弱共振结构。
2007-02-26 cond-mat.mes-hall
Strain sensing with sub-micron sized Al-AlOx-Al tunnel junctions
我们展示了一种局部应变传感方法的纳米结构的基础上的金属铝隧道结与AlOx障碍。在薄氮化硅膜的顶部上制造结，该膜用附接到刚性悬臂的AFM尖端致动。响应于所施加的应变（应变计因子），观察到隧穿电阻的大的相对变化，高达值37。这有助于低至~10^{-7}的局部静态应变变化测量。
2009-06-23 cond-mat.mes-hall
Tunneling magnetoresistance of Fe/ZnSe (001) single- and double-barrier junctions as a function of interface structure
在这篇文章中，我们计算了自旋相关的弹道和相干输运通过外延Fe/ZnSe（001）简单和双磁隧道结与两种不同的界面终端：Zn终止和Se终止。的结的电子结构是由第二近邻{ \it spd}紧束缚哈密顿参数化为{ \it从头计算能带结构，而电导和隧道磁阻计算内Landauer的形式主义。计算是在零偏置电压下进行的，并且是能量的函数。我们显示和讨论的界面结构上的自旋相关的运输通过简单和双隧道结的影响。
2008-10-02 cond-mat.mes-hall
Spin current through a tunnel junction
我们推导了自旋电流通过隧道势垒的多体格林函数的表达式。自旋电流有两个贡献。一个可以与角动量转移的自旋极化电荷电流穿过结。如果在隧道结的两侧上存在由于自旋累积或铁磁有序而导致的磁矩，则存在与磁矩之间的交换耦合相关的第二贡献。
2004-11-22 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Thermopower and Seebeck Effects in Magnetic Tunnel Junctions
研究了由铁磁电极、锌半导体和正常金属组成的磁性隧道结的各向异性磁热功率（TAMT）和各向异性自旋塞贝克（TASS）效应。我们开发了一个理论模型，用于描述的依赖性的热致隧穿电流在MTJ上的铁磁层的磁化的面内取向。该模型考虑了这些系统中存在的特定Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用，这是我们在TAMT和TASS中发现的$C_{2v}$对称性的原因。
2013-09-13 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic Josephson Dynamics in Junctions with in-Gap Quasiparticles
传统的约瑟夫森结动力学模型依赖于由于大的超导能隙而导致的低能准粒子态的缺失。有了这个假设准粒子的自由度成为“冻结”和相位差成为唯一的自由变量，作为一个虚构的粒子在当地的时间约瑟夫森势有关的绝热和非耗散的超导结。在这篇文章中，我们开发了一个通用的框架，将低能量准粒子的影响，非线性相互作用的相位自由度。这种准粒子态一般存在于具有高透明通道或共振态的收缩型结中，以及非常规超导体的结中。此外，最近的实验已经揭示了在传统超导体的隧道结中存在虚假的低能隙内态-绝热假设通常被假定为成立的系统。我们表明，共振相互作用，而不是这样的低能量状态的约瑟夫森势定义在小振幅的非线性约瑟夫森动力学。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle entropy in superconductor/normal metal/superconductor proximity junctions in the diffusive limit
讨论了脏超导体-正常金属-超导体结的准粒子熵和热容。在短结的情况下，在超导银行中延伸的逆邻近效应在确定热力学量中起着至关重要的作用。在这种情况下，通常使用的近似可能违反超导和准粒子熵之间的热力学关系。我们提供了不同的几何参数的函数的分析和数值结果。热容量的定量估计可以与热电子器件或辐射传感器应用的设计相关。
2017-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spectral response of Josephson junctions with low-energy quasiparticles
我们研究了由电容器分流的基于铱的约瑟夫森结，并考虑了低能准粒子激发的存在。这些都是通过扩展用于描述超导量子比特的传统模型，包括费米准粒子之间的相干耦合，特别是拓扑超导体中出现的马约拉纳零模式，以及结的等离子体模式。利用精确的、无偏的矩阵乘积态方法，我们计算了系统在拓扑相变过程中的能谱和响应函数。此外，我们开发了一个微扰的方法，有效的谐波限制与小充电能量，说明如何低能量准粒子的存在影响的光谱和响应的结。我们的研究结果是直接的兴趣，正在进行的实验研究的超导量子比特。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zero-energy quasiparticles in an interacting nanowire containing a topological Josephson junction
研究了具有粒子-空穴对称最近邻相互作用的Kitaev链中的约瑟夫森结。当跨结的相位差是$π$，我们分析表明，全谱是四倍退化的校正，消失在系统的大小指数。已知在链末端的马约拉纳束缚态在相互作用中幸存。我们的结果证明，同样的情况下，零能量准粒子局域在结。我们进一步研究有限尺寸的数值修正，并显示如何排斥相互作用导致更强的端到端的相关性比在一个非相互作用的系统具有相同的体积间隙。
2020-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling and quasiparticle-tunneling blockade effect in s-wave/d-wave hybrid junctions
本文从理论上研究了s波/d波混合约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及节状准粒子和零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。与d-波/d-波结相反，由于各向同性s-波超导体中的准粒子隧穿阻塞效应，节状准粒子和ZES引起的低能准粒子耗散被抑制。因此，在这些结中的固有耗散被发现是非常弱的。我们还研究了MQT在一个现实的s-波/d-波（Nb/Au/YBCO）的交界处，其中欧姆耗散在分流电阻是强于固有的耗散，并发现MQT是在目前的实验技术观察。这一结果表明s波/d波混合结在量子信息器件中具有很高的应用潜力。
2009-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Dynamics and Energy Distribution of Non-Equilibrium Quasiparticles in Superconducting Tunnel Junctions
本文对超导隧道结中非平衡准粒子的动力学和能量分布进行了全面的理论和实验研究。STJ通常用于单光子光谱仪，其中光子激发的准粒子数量提供了光子能量的测量。STJ探测器中信号电流的大小和波动在很大程度上取决于探测过程中的准粒子动力学和能量分布。我们以此为动机，研究非平衡准粒子的横向，成像结配置中的X射线光子激发的运输和能量分布。我们提出了一个完整的数值模型的隧道电流的主要物理过程，确定的信号。我们发现，扩散框架模型的准粒子动力学以及激发的准粒子不平衡的晶格温度在时间尺度隧穿。我们从测量数据中提取物理时间尺度，与现有的理论进行比较，并评论超导介观系统和单光子探测器的影响。
2004-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Diffusive model of current-in-plane-tunneling in double magnetic tunnel junctions
本文提出了一个描述双势垒磁性隧道结中扩散区电流面内隧穿输运的模型。我们的研究表明，具体的功能出现在双路口，介绍了两个典型的长度尺度。该模型可用于测量双势垒磁性隧道结的未图案化堆叠中的两个势垒的磁阻和电阻面积积。
2012-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Quasiparticle diffusion based heating in superconductor tunneling micro-coolers
在超导体-绝缘体-正常金属混合隧道结中，偏压在间隙下方，从正常金属中提取热电子导致电子冷却效应。注入超导体中的准粒子在隧道界面附近积累，从而提高了有效超导体温度。我们提出了一个简单的模型，多余的准粒子在一个额外的陷阱结超导带的扩散。这个扩散模型有一个完整的解析解，这取决于实验可访问的参数。我们发现结附近积累的准粒子降低了器件的效率。这项研究也是相关的更一般的情况下，利用超导隧道结，作为低温探测器。
2009-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single Quasiparticle Trapping in Aluminum Nanobridge Josephson Junctions
我们提出了微波测量的高品质因数超导谐振器，包括两个铝纳米桥约瑟夫森结在一个环并联的片上电容器。被捕获的准粒子（QP）移动共振频率，使我们能够探测被捕获的QP数和能量分布，并量化它们的寿命。我们发现，被困的QP人口服从吉布斯分布高于75 mK，与非泊松捕获统计。我们的研究结果是在定量协议与Andreev束缚态模型的运输，并展示了一个实用的方法来量化芯片上的QP人口和验证缓解策略在低温环境中。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rate of tunneling nonequilibrium quasiparticles in superconducting qubits
在超导量子比特中，量子态的寿命不能随温度的降低而任意延长。在低温下，由于电荷不平衡，电磁环境与超导岛之间的准粒子隧穿使凝聚态失去平衡。我们从一个非平衡态的唯象模型中得到了隧穿率，其中非平衡态准粒子隧穿激发了超导体中依赖于温度的化学势移动。作为结果，我们得到一个非单调的行为弛豫率作为温度的函数。依赖于某些量子比特的制造参数，非平衡准粒子的最低隧穿率只能发生在起始温度附近，低于该温度，非平衡准粒子将超过平衡准粒子。我们的理论还表明，这种隧道效应可以通过耦合到相位涨落的零点能量来影响量子比特跃迁的概率。
2015-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasiparticles in superconducting qubits with asymmetric junctions
设计超导能隙的空间分布--能隙工程--长期以来被认为是控制超导器件中准粒子的有效方法。在铝膜中，它们的厚度调节间隙;因此，Al/AlOx/Al约瑟夫森结的标准制造（其依赖于在较薄的膜的顶部上重叠较厚的膜）总是导致间隙设计的器件。在这里，我们重新考虑超导量子比特中的准粒子效应，以明确地解释约瑟夫森结两侧带隙中不可避免的不对称性。我们发现，可以遇到不同的制度中的准粒子有相似的密度在两个结的铅，或在很大程度上局限于较低的间隙铅。定性地，对于类似的密度，量子位的激发态布居较低，但其弛豫速率高于当准粒子被限制时;因此，在量子位中的两个期望性质之间存在潜在的权衡。
2022-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Tunneling Spectroscopy of Quasiparticle Bound States in a Spinful Josephson Junction
一段InAs纳米线，限制在两个超导引线之间，光谱测量作为门电压和超导相位差的函数，使用第三正常金属隧道探针。奇电子占据的子隙共振-被解释为涉及一个受限电子和一个来自超导引线的准粒子的束缚态，让人想起Yu-Shiba-Rusinov态-在较高的磁场下演变成近藤相关的共振。一个额外的零偏置峰的来源不明，观察到共存的准粒子束缚态。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium regimes for quasiparticles in superconducting qubits with gap-asymmetric junctions
本文研究具有能隙不对称结的超导量子比特中准粒子密度随温度的变化，提出四种非平衡态区，并指出磁场测量有助于准确识别这些状态区。
2025-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Theory of Macroscopic Quantum Dynamics in High-Tc Josephson Junctions
本文从理论上研究了s波/d波混合约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及节状准粒子和零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。与d-波/d-波结相反，由于各向同性s-波超导体中的准粒子隧穿阻塞效应，节状准粒子和ZES引起的低能准粒子耗散被抑制。因此，在这些结中的固有耗散被发现是弱的。这一结果表明s波/d波混合结在量子信息器件中具有很高的应用潜力。
2009-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quasiparticle cooling using a Topological insulator-Superconductor hybrid junction
在这项工作中，我们调查的混合结实现耦合的三维拓扑绝缘体与传统的$s$波超导体的表面态的热电性能。我们专注于弹道装置和研究准粒子流，携带电流和热流，采用散射矩阵的方法，基于传统的Blonder-Tinkham-Klapwijk形式主义。我们计算结的冷却效率作为正常区域的微观参数（即化学势等）的函数。当从Andreev镜面反射的状态移动到Andreev逆反射占主导地位的状态时，冷却功率增加。与传统的N/S界面的情况不同，我们可以实现正常区域的有效冷却，而不包括界面处的任何显式杂质散射，以增加正常反射。
2018-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
