Phase-tunable colossal magneto-heat resistance in ferromagnetic Josephson thermal valves
我们提出了一个热阀的基础上的热输运和邻近诱导的交换分裂约瑟夫森隧道结之间的相互作用。我们表明,结热导强烈依赖于在超导体中诱导的交换场的相对对齐。在适当的温度和相位条件下,以及合适的铁磁体-超导体组合下,预计会出现高达10^7%的巨大磁热电阻比。此外,量子相位剪裁,固有的约瑟夫森耦合,提供了一个额外的自由度的热导控制。我们的预测的相位相干和自旋相关的调谐的热通量可以提供一个有用的工具,在纳米级的热管理。
2012-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Tunable single-photon heat conduction in electrical circuits
我们建立在考虑超导体-绝缘体-正常金属温度计的反作用的电子电路中的单光子热传导的研究。此外,我们表明,将电容器,电阻器和超导量子干涉器件(SQUID)放入微波腔中会严重扭曲空间电流分布,一般来说,在电路设计中应考虑到这一点。SQUID的引入还允许原位调谐光子功率传输,这可以用于超导量子比特的实验中。
2012-05-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fast forward evolution in heat equation:Tunable heat transport in adiabatic regime
本文研究了热方程在绝热膨胀含时盒子中的快进演化问题,通过绝热捷径技术加速热传递过程,并分析了标准与快进区域的热通量与温度分布。
2024-01-05 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Near-field refrigeration and tunable heat exchange through four-wave mixing
我们修改并扩展了最近提出的四波混频方案[Opt. Express 25(19),23164(2017)],用于实现近场热上转换和能量转移,以证明在宽范围的间隙尺寸(从几十到几百纳米)和操作温度(从几十到几百开尔文)下低强度$\sim 10^{-9}$ W/m $^2$的有效热制冷。我们进一步利用该计划,以实现大小和方向的可调性的近场热交换机构在不同温度下举行。
2018-05-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Driven Magnon-Photon System as a Tunable Quantum Heat Rectifier
Universiti Malaysia Perlis(马来西亚玻璃市大学);Nicolaus Copernicus University in Toruń(托伦哥白尼大学);Simon Fraser University(西蒙菲莎大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
研究通过驱动磁子-光子混合系统实现量子热流调控,揭示强热 rectification 机制,展示外部驱动对热流大小和方向的调控能力。
2026-04-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase-tunable Josephson thermal router
自热力学第一次研究以来,热传输一直是理解任何热系统的关键因素。量子力学为控制热流引入了新的吸引人的成分,例如超导凝聚体的长程相干性。相位相干热电子学是纳米科学的一个年轻领域,利用后者来实现约瑟夫森热干涉仪,该干涉仪可以控制作为外部磁通量的函数的电子热流。到目前为止,只有一个输出温度已经被调制,而允许在不同的水库之间分配热通量的多端设备仍然缺失。在这里,我们报告的实验实现的相位可调热路由器能够控制两个终端之间的热传递驻留在不同的温度。由于约瑟夫森效应,我们的结构允许调节输出电极之间的热梯度,直到达到其反转。与干涉仪、热二极管和热存储器一起,热路由器代表了非线性电子器件热转换和实现热电子逻辑元件的基本步骤。
2017-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Efficient and tunable Aharonov-Bohm quantum heat engine
提出了一种基于Aharonov-Bohm干涉仪的双端量子热机,并研究了其在线性响应区的热电性能。通过简单地调整设置参数和整个干涉仪的温度偏置,可以实现大规模的热功率(高达$\sim 0.3\,\text{mV}$ /K)以及大大超过1的$ZT$值,从而导致在最大功率下的热效率接近卡诺极限的$30\%$。这接近于双端热机在最大功率下可实现的最佳效率。改变磁通量、结构的不对称性、通过电容耦合电极的侧栅极偏置电压以及将AB环连接到触点的T结的传输允许精细地调谐量子热机的操作。参数空间的探索表明Aharonov-Bohm双端器件作为量子热机的高性能在很宽的温度和长度不平衡范围内是稳定的,有望在实验上实现。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient phase-tunable Josephson thermal rectifier
约瑟夫森隧道结被提出作为有效的相位可调热整流器。后者利用超导态密度的强温度依赖性和流过约瑟夫森结的热流的相位依赖性来操作。值得注意的是,使用传统材料和标准制造方法可以潜在地实现高达800%的大的热整流系数。此外,这些装置允许热整流幅度和方向的原位微调。
2013-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Selective and Fast Plasmon-Assisted Photo-Heating of Nanomagnets; A New Route for Opto-Activated Nanomagnetic Logic and Artificial Spin Systems
模拟Ising巨自旋的纳米磁性岛的热弛豫对于研究几何受挫的人工自旋系统和低能纳米磁性计算是不可或缺的。然而,目前使用的基于与热储层接触的加热方案缺乏在技术应用中实施所需的速度和空间选择性。应用一种混合的方法,通过将等离子体纳米加热器与磁性元件相结合,在这项工作中,我们建立了非接触式光学装置的纳米磁性阵列中的局部温度的鲁棒性和可靠性控制。等离子体辅助的光加热允许温度升高高达几百开尔文,这导致热激活的磁矩反转和磁矫顽场的显著降低。此外,细长等离子体激元元件的偏振相关吸收截面使得能够在亚纳秒时间尺度上进行亚晶格特定加热。使用光学自由度,即焦点位置,偏振,功率和脉冲长度,纳米磁体的热等离子体激元加热提供了其本身用于功能磁性超材料的灵活,快速,空间选择性和元素选择性热化。
2019-02-11 cond-mat.mes-hall
Magnetically tunable multi-band near-field radiative heat transfer between two graphene sheets
近场辐射传热与近场成像、热光电转换、热路器件等应用密切相关。NFRHT的主动控制是非常感兴趣的,因为它通过外部手段提供了一定程度的可调谐性。在这项工作中,一个磁可调的多波段NFRHT揭示了在两个悬浮的石墨烯片在室温下的系统。发现在外加磁场作用下,B=0时的单带谱分裂为多带谱。对于适度的磁场(例如,B= 4T)。一个带是由带内跃迁的经典制度,经历了蓝移的化学势增加。同时,另一个带是由量子区中的朗道能级间跃迁贡献的,这对化学势的变化是鲁棒的。对于强磁场(例如,B=15 T)时,存在一个附加带,其谐振峰出现在近零频率(微波区),源于磁等离子体激元零模式。在如此低的频率下,NFRHT的显著增强在任何以前的系统中都没有发现。这项工作可能为基于原子级薄石墨烯片的多波段热信息传输铺平道路。
2018-12-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anisotropic Thermal Transport in Tunable Self-Assembled Nanocrystal Supercrystals
本研究利用时空分辨热反射技术探究金纳米晶自组装超晶的热输运各向异性,发现热量沿纳米晶长轴流动,可通过纳米棒长径比调控,结合模拟建立了参数化估算框架,为热管理材料设计提供新途径。
2024-12-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tunable Thermal Energy Transport across Diamond Membranes and Diamond-Si Interfaces by Nanoscale Graphoepitaxy
电子器件的发展,特别是涉及材料的异质集成的电子器件的发展,已经导致在解决其热操作温度需求方面的挑战增加。在这些系统中的热流显着影响,甚至主导的异种材料之间的界面处的热边界电阻。然而,到目前为止,控制和调整跨界面和相邻材料中的热传输引起的关注有限。在这项工作中,我们生长的化学气相沉积(CVD)金刚石在硅衬底上的图形外延和实验证明可调的热传输通过金刚石膜和金刚石-硅界面。我们观察到最高的金刚石-硅的热边界传导(TBC)的测量日期和增加金刚石热导率由于强晶粒纹理在金刚石界面附近。此外,非平衡分子动力学(NEMD)模拟和Landauer方法被用来理解金刚石-硅TBC。这些发现为调整或增加涉及多晶材料的异质集成电子器件的热导率铺平了道路,并将影响包括电子热管理和金刚石生长在内的应用。
2019-01-08 cond-mat.mes-hall
Tunable flat bands and their signatures in electronic specific heat of an Aharonov-Bohm triangular quantum network
Indian Statistical Institute(印度统计研究所)
本文研究Aharonov-Bohm三角形量子网络中的可调平带,推导解析条件并证明电子比热可反映平带位置,提供识别平带的替代途径。
2026-10-02 cond-mat.mes-hall
Phase-Tunable Temperature Amplifier
相干电子学是相干电子学的热对应物,自2012年发现热干涉以来,它引起了越来越多的关注。热干涉仪,二极管,晶体管和纳米阀已被理论上提出和实验证明,利用量子相位差的两个超导体之间的耦合通过约瑟夫森结。到目前为止,量子相位调制器已经以超导量子干涉器件(SQUID)或超导量子干涉邻近晶体管(SQUIPT)的形式实现。因此,为了操纵热传输,外部磁场是必要的。在这里,我们从理论上提出了第一个片上全热电子器件:相位可调温度放大器。利用最近发现的热电效应在自旋分裂超导体耦合到自旋极化系统,通过温度梯度,我们产生的磁通量控制通过温度偏置SQUIPT的输运。通过采用常用的材料和几何兼容的国家的最先进的纳米制造技术,我们模拟的温度放大器的行为,并定义了一些数字的优点,在完全模拟电压放大器。值得注意的是,我们的架构确保无限输入热阻,最大增益约为11和效率达到95%。这种器件概念可能代表了相干热电子器件的突破,并为辐射传感,热逻辑和量子信息的应用铺平了道路。
2017-09-29 cond-mat.mes-hall
Magnetic-field control of near-field radiative heat transfer and the realization of highly tunable hyperbolic thermal emitters
本文对平行平板间近场辐射换热的磁场依赖性进行了全面的理论研究。我们表明,当板是由杂质半导体,近场热辐射可以受到严重影响的应用程序的静态磁场。我们发现,无论它的方向,磁场的存在下,减少了辐射热传导,和戏剧性的减少高达700%,可以发现在室温下与约6 T的领域。我们表明,这种惊人的行为是由于这样一个事实,即磁场从根本上改变了NFRHT的性质。场不仅影响通常主导杂质半导体中的近场辐射的电磁表面波(等离子体激元和声子极化激元两者),而且它还诱导随着场增加而逐渐主导热传递的双曲模式。特别是,我们表明,当场垂直于板,半导体成为理想的双曲近场发射器。更重要的是,通过改变磁场,系统可以从表面波主导热传递的情况连续调谐到双曲线模式完全支配近场热辐射的情况。我们表明,这种高的可调谐性可以实现与访问磁场和非常常见的材料,如n型掺杂的InSb或Si。我们的研究为NFRHT的主动控制铺平了道路,并且它为研究独特的双曲热发射器而不需要诉诸复杂的超材料开辟了可能性。
2015-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Proximity nanovalve with large phase-tunable thermal conductance
提出了一种基于超导量子干涉邻近晶体管(SQUIPT)驱动的邻近效应的相控热流量子阀。其操作依赖于SQUIPT的约瑟夫森弱连接中的相位相关准粒子态密度,该弱连接控制整个器件的热传输。在实际的基于Al/Cu的设置中,该结构可以提供对热电流的有效控制,该热电流引起超过$\sim100$ ~mK的温度波动,以及高达$\sim 500$ ~mK/ $Φ_0$低于100~mK的通量-温度传递系数。纳米阀的性能通过降低浴温度而改善,使得所提出的结构成为实现在1~K以下操作的相干热电子器件的有希望的构建块。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable interfacial thermal conduction via electronic structure engineering in ${Au}$/$Bi_{1-x}$$Sb_{x}$ topological insulators
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Korea Institute of Science and Technology (KIST)(韩国科学技术院);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院);Pohang University of Science and Technology (POSTECH)(浦项科技大学);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);E. O. Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本研究通过电子结构工程实现电可调界面热传导,为拓扑界面态在热传导中的作用提供实验证据,展示电流注入可可逆调制热传导,为固态界面热流主动控制提供新方法。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall
Tunable heat pump by modulating the coupling to the leads
我们遵循非平衡格林函数的形式主义,研究随时间变化的热输运的线性链系统组成的两个半无限的铅连接在一起的耦合,是谐波调制的时间。这种调节是由一种可以吸收和发射能量的外部介质驱动的。我们确定的能量电流流出的引线正是通过数值求解戴森方程的轮廓有序的格林函数。调制耦合的幅度与每个电极导线内的粒子间耦合的量级相同。当引线具有相同的温度时,我们的数值计算结果表明,调制引线之间的耦合可以引导能量同时流入引线或同时流出引线,这取决于驱动频率和温度的值。存在驱动频率和温度值的特殊组合,其中即使长时间也没有净能量流入或流出引线。当其中一根导线比另一根导线更热时,净能量从较热的导线流出。然而,对于较冷的引线,能量电流流动的方向取决于驱动频率和温度的值。此外,我们发现瞬态效应变得更明显的驱动频率的值更高。
2010-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Highly efficient phase-tunable photonic thermal diode
本文研究了超导电极与普通金属之间的光子介导热输运。当准粒子的贡献可以忽略时,光子介导的通道成为超导体在低温下的有效热输运弛豫过程,大于由于电子-声子相互作用的本征贡献。此外,超导体正常金属系统作为一个近乎完美的热二极管,整流因子高达$10^8$的一个现实的铝超导岛。整流因子也可以通过非电流耦合以相位控制的方式调谐,通过改变穿透超导量子干涉器件(SQUID)的磁通量来实现,这修改了超导体和正常金属之间的耦合阻抗。该方案可以用于超导量子线路中的被动冷却,通过将热量传递到正常的金属垫,在那里热量更有效地消散,或者用于更一般的热管理目的。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Magnetic-tunable nanoscale thermal radiation between twisted graphene gratings
本文理论研究了扭曲石墨烯光栅间磁场可调的近场辐射传热,发现磁场与光栅共同作用产生三种SPPs模式,通过调节磁场强度可灵活控制传热,为石墨烯器件的能量调制和多频热通信提供了新途径。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall
Scalable radiative thermal logic gates based on nanoparticle networks
我们讨论的逻辑门的热模拟系统的设计由一组纳米粒子。我们展示了通过控制其组件之间的近场辐射热交换来在亚微米尺度上执行NOT、OR、NOR、AND和NAND逻辑运算的可能性。我们还解决了重要的一点所发挥的作用的固有的非加性的辐射热传递的逻辑门的组合。这些结果为开发用于信息处理和热管理的紧凑型热电路铺平了道路,这也可以用量子点实现。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Thermal and Electrical Currents in Nanoscale Electronic Interferometers
本文从理论上研究了由两个量子点组成的电子干涉仪中的热输运问题,每个量子点都有一个可调的单电子态,它们分别连接到两个不同温度的引线上,由于量子干涉,通过其中一个量子点的热流与温度梯度方向相反。一股过剩的热流流过另一个点。虽然局部地,热量从冷流到热,但在全局上,热力学第二定律没有被违反,因为与通过整个装置的热传递相关的熵产生仍然是正的。温度梯度还感应出循环电流,这使得干涉仪被磁极化。
2004-03-26 cond-mat.mes-hall
Quantum coherent control of linear and nonlinear thermoelectricity on graphene nanostructure heat engines
本研究针对石墨烯纳米结构热机,结合密度泛函紧束缚计算,证明调控弯曲角和局域栅压可抑制晶格热输运并在线性及非线性区域提升效率与输出功率。
2024-01-15 cond-mat.mes-hall
Observing Colossal and Tunable Near-field Thermal Radiation with A Highly Sensitive Annular Micro-thermocouple Junction
Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本研究利用环形微热电偶结在10纳米间隙下观测到高达2600倍的近场热辐射增强,并实现VO2相变调制的可调谐传热,推进了纳米尺度能量输运研究。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Josephson Junction Field-effect Transistors for Boolean Logic Cryogenic Applications
约瑟夫森结场效应晶体管(JJ-FET)与金属氧化物半导体场效应晶体管共享设计相似性,除了源极/漏极接触由超导体代替。类似地,由于邻近效应而产生的超电流可以通过栅极电压来调节。在这项研究中,我们研究的可行性JJ-FET为基础的布尔逻辑和存储元件的低温计算,在新材料和制造技术的最新进展。使用二维弹道输运JJ-FET模型,我们实现了JJ-FET逻辑门的电路级模拟,并讨论了实现信号恢复的标准,以及扇出。我们表明,结型场效应晶体管是一个很有前途的候选人非常低功耗,时钟电压电平动态逻辑在低温温度。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Optimized heat transfer at exceptional points in quantum circuits
超导量子线路是实现大规模量子计算机的潜在候选材料。然而,所设想的大密度集成部件需要适当的热管理和耗散控制。为此,有利的是利用可调耗散通道并利用例外点(EP)处的优化热流。在这里,我们实验上实现了EP在超导微波电路由两个谐振器。EP是哈密顿量的奇点,并且对应于谐振器之间的最有效的热传递而没有能量振荡。我们观察到一个交叉从欠阻尼到过阻尼耦合通过EP利用光子辅助隧穿作为\emph{in situ}可调谐耗散元件的谐振器之一。这里研究的方法可以应用于不同的电路,以获得快速耗散,例如,用于初始化量子位到它们的基态。此外,这些结果也为深入研究宇称时间($\mathcal{PT}$)对称系统和单能量子超导微波电路中的自发对称性破缺铺平了道路。
2018-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase-dependent charge and heat current in thermally biased short Josephson junctions formed at helical edge states
本文研究二维拓扑绝缘体螺旋边缘态形成的短约瑟夫森结中相位依赖的电荷流与热流,发现相位诱导的零能不对称不足以产生耗散热电电流,与长结行为形成对比,并给出了热流幅度的决定因素。
2023-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strongly Tunable Anisotropic Thermal Transport in MoS2 by Strain and Lithium Intercalation: First--Principles Calculations
通过化学或机械方式调整层状范德华材料的振动特性和热导率的可能性为纳米级热管理的重大进展铺平了道路。利用第一性原理计算,我们研究了锂嵌入和跨平面应变对MoS2热输运的调制。我们发现,无论是在平面和跨平面的导热系数(kr,kz)的二硫化钼是非常敏感的应变和电化学嵌入。结合锂嵌入和应变,面内和跨面热导率可以分别调节超过一个和两个数量级。此外,由于kr和kz以不同的方式响应于嵌入和应变,热导率各向异性可以被调制两个数量级。通过对色散关系、群速度、弛豫时间和声子平均自由程的计算和分析,探讨了\Mos各向异性热导率可调谐性的内在机制。由于嵌入和应变都可以可逆地应用,因此它们对热导率的明显影响可以用于设计新型声子器件,以及用于基于MoS2的电子和光电系统中的热管理。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field-tunable anisotropic blackbody radiation and condensation of slow thermal light in dynamical axion insulators
Universidad de la Habana(哈瓦那大学)
研究动态轴子绝缘体中磁控各向异性黑体辐射与慢热光凝结现象,揭示其热辐射调控机制及中子星类比。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Thermomechanical bistability of phase-transition oscillators driven by near-field heat exchange
具有多稳态平衡态的系统在信息科学中对于构造逻辑门具有重要意义。在这里,我们预测,简单的相变振荡器驱动的近场热交换在其临界温度附近有一个非线性热力学行为,从而打开了一个可能的布尔处理的方式,从微尺度的热通量的信息。
2019-07-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum thermal transistor in superconducting circuits
基于电流的逻辑设备在现代社会中无处不在。然而,数字逻辑确实具有一些缺点,诸如相对高的功耗。因此,寻求替代手段来构建可以作为独立设备工作或与更传统的电子电路结合工作的逻辑电路是非常有意义的。一个前景广阔的方向是将热流用于逻辑元件。在本文中,我们讨论了最近的量子热晶体管的抽象建议,并提供了一个具体的设计这样的设备使用超导电路。使用电路量子电动力学Jaynes-Cummings模型,我们提出了一种三端器件,它允许从源极到漏极的热传递,这取决于耦合在栅极调制器的浴槽的温度,并表明它提供了类似于传统半导体晶体管的特性。
2020-05-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stochastic thermodynamic bounds on logical circuit operation
基于介观CMOS模型,研究逻辑电路在热能附近运行的热力学约束,发现非门、存储器和时钟的权衡关系,并提出共振控制机制以优化热力学性能。
2024-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Gate-tunable direct and inverse electrocaloric effect in trilayer graphene
电热(EC)效应是当材料经受绝热电场变化时材料的温度和/或熵的可逆变化。我们的紧束缚计算与费米统计相关联,表明EC效应对连接到热源的三层石墨烯(TLG)结构中的堆叠排列敏感,并且当外部栅极场施加在外部石墨烯层上时,通过费米能级附近的电子态密度(DOS)的变化产生。我们证明了AAA堆叠TLG提出了一个逆EC响应(冷却),而在ABC堆叠TLG的EC效果仍然是直接的(加热),无论施加的栅极场电位强度。我们揭示,否则的TLG与Bernal-ABA堆叠几何产生的逆和直接EC响应在同一个样品中,在有限的温度下与门相关的电子熵跃迁。通过改变化学势到不同的费米能级,我们发现DOS的最大值和最小值都位于电子熵的极值附近,这与每个粒子的微分熵的符号变化相关,给出了每个TLG几何形状的特定实验可测量的电子熵谱。量子二维分层系统中的EC效应可能会带来各种各样的原型范德华材料,这些材料可以用作控制现代便携式芯片技术所需的纳米级电子器件中的温度的通用平台。
2021-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent Manipulation of Thermal Transport by Tunable Electron-Photon and Electron-Phonon Interaction
我们提出了一个系统,在非电流接触的两个水库之间的相干热输运调制独立调谐的电子-光子和电子-声子耦合。该方案是基于两个栅控电极电容耦合通过一个直流SQUID作为中间相位可调谐振器。因此,通过控制穿过dc-SQUID的通量和两个库的阻抗来调制电子-光子相互作用,而通过控制电极中的载流子浓度来调谐电子-声子耦合。为了定量评估系统的行为,我们建议开发石墨烯储层。在这种情况下,该方案可以在达到1 K的温度下工作,具有前所未有的高达245 mK的温度调制,透射率高达99%,能量转换效率高达50%。最后,热传输控制的精度允许使用该系统作为实验工具,以确定在二维电子系统(2DES)的电子-声子耦合。
2017-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
All-electrical switching of spin texture in a strain-tunable 2D Janus ferroelectric altermagnet
Jishou University(吉首大学)
该研究通过应变调控揭示二维Janus易磁体中自旋纹理的全电信号切换,提出非易失自旋电子记忆器件,实现全电写入与光学读出。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Heat Spreaders and Interconnects for Advanced Electronic Applications
石墨烯揭示了许多对电子学有益的独特性质,包括极高的电子迁移率和可广泛调节的费米能级。然而,石墨烯不具有电子能带隙,这对其在数字电子学中的应用提出了严重的障碍。石墨烯在电子学中实际应用的一种可能途径是利用其异常高的热导率和电子电流传导特性。这篇特邀评论概述了石墨烯的热性能,并描述了不受能带隙缺失影响的未来石墨烯技术。具体实例包括散热器、热涂层、高电流密度电极和互连。我们的研究结果表明,先进电子设备的热管理可以成为石墨烯的第一个工业规模应用。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermomagnetic anomalies in quantum magnon transport caused by tunable junction geometries in cold atomic systems
本文用Schwinger-Keldysh方法研究冷原子光晶格中磁性线性结的磁振子自旋与热输运,发现几何可调的临界增强及WF定律破缺。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Quantum Thermal Logic Gates
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Indian Institute of Technology Indore(印多尔印度理工学院)
提出一种基于耦合量子点系统与金属热库隧穿耦合的量子热逻辑门概念,实现热流逻辑操作,并与经典电子逻辑门结构一一对应。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable correlation-driven symmetry breaking in twisted double bilayer graphene
最近出现了各种相关的相位选择扭曲范德华(vdW)异质结构,由于其平坦的电子色散。特别地,扭曲双层石墨烯(tDBG)的异质结构在导带的所有四分之一填充处表现出电场可调谐的相关绝缘(CI)状态,伴随着具有暗示超导性的特征的附近状态。在这里,我们报告的tDBG电输运测量中,我们阐明了自发对称性破缺在其相关的相图的基本作用。我们观察到突然的电阻率下降时,降低温度的相关金属相邻近的CI状态,以及相关的非线性$I$ - $V$的特点。尽管性质上与超导相似,但伴随的霍尔系数符号的反转反而指向自发对称性破缺,因为电阻率突然下降,而焦耳加热似乎是非线性输运的基础。我们的研究结果表明,类似的机制可能是相关的更广泛的类半导体平带VDW异质结构。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el