Negligible electronic contribution to heat transfer across intrinsic metal/graphene interfaces
尽管金属接触的高热导率（即，低热阻）对于石墨烯器件的热管理很重要，但先前报道的金属/石墨烯界面的热导率都相对较低，仅为20-40 MW m $^{-2}$ K $^{-1}$。改善金属/石墨烯界面的热导率（$G$）的一种可能途径是通过电子的额外热传导，因为石墨烯可以容易地被金属掺杂。在本文中，我们评估的电子热传导金属/石墨烯界面通过测量Pd/transferred graphene（trG）/Pd界面的热导率，无论是热蒸发或射频（rf）磁控溅射制备，在80至500 K的宽温度范围内。我们发现，对于热蒸发法制备的样品，Pd/trG/Pd的热导率为42 MW m $^{-2}$ K $^{-1}$ .热导率仅微弱地取决于温度，这表明热主要由声子携带穿过本征Pd/石墨烯界面。然而，对于Pd/trG/Pd样品的顶部Pd膜沉积的射频磁控溅射，我们观察到一个显着的增量的热导从42 MW m $^{-2}$ K $^{-1}$的固有值为300 MW m $^{-2}$ K $^{-1}$，和$G$大致成正比于$T$。我们将热导的增强归因于在溅射过程中通过在石墨烯中形成的原子级针孔由电子进行热传输的附加通道。因此，我们得出结论，电子在金属和原始石墨烯的本征界面之间的热传导中起着微不足道的作用，并且电子的贡献只有在石墨烯被损坏时才是实质性的。
2017-05-16 cond-mat.mes-hall
Influence of the electron-phonon interfacial conductance on the thermal transport at metal/dielectric interfaces
金属-电介质界面处的热边界电导是纳米级热管理的首要量。虽然边界电导通常归因于金属声子和电介质声子之间的耦合，在这项工作中，我们研究的金属电子和电介质声子之间的直接耦合的影响。电子-声子过程的效应通常被认为是电阻性的，并且与声子-声子电导σp相比，倾向于降低总体热边界电导。在这里，我们发现直接耦合σe的效果是提高金属和电介质之间的有效热导。电阻效应证明仅对具有低电子-声子耦合强度的金属薄膜重要。两种方法进行了探讨，以达到这些结论。首先，我们给出了双温度模型的解析解，计算了有效电导，它考虑了所有相关的能量通道，作为σe，σp和电子-声子耦合因子G的函数。其次，我们使用数值分辨率来检查两个现实情况下的影响：金膜硅或二氧化硅衬底上的σe。我们指出的时间分辨热反射实验的解释的影响。
2015-01-13 cond-mat.mes-hall
Spin mixing conductance at a well-controlled platinum/yttrium iron garnet interface
研制了一种界面可控的铂（Pt）/钇铁石榴石（YIG）双层膜系统，研究了Pt/YIG界面的自旋混合电导。实验证明，在界面处的晶体完整性有助于大的自旋混合电导。在良好控制的Pt/YIG界面处得到自旋混合电导为$1.3\times10^{18} \rm{m^{-2}}$，这接近于理论预测。
2013-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Finite-frequency spin conductance of a ferro-/ferrimagnetic-insulator|normal-metal interface
铁磁/亚铁磁绝缘体和正常金属之间的界面可以支持与磁化方向共线和垂直极化的自旋电流。垂直于磁化方向的角动量流（“横向”自旋电流）通过自旋扭矩和自旋泵送发生。角动量的流动与磁化（“纵向”自旋电流）共线需要激发磁振子。在这篇文章中，我们在两个方向上扩展了零频率弱耦合极限下的现有纵向自旋输运理论[Bender和Tserkovnyak，Phys. Rev. B 91，140402（R）（2015）]：我们非微扰地（但在低频极限下）和有限频率下（但在低界面透明度的极限下）计算纵向自旋电导。对于典型的自旋电子材料系统YIG|我们发现，非微扰效应导致的纵向自旋电导是ca。比微扰极限小40%，而有限频率修正仅在< 100 K的低温下相关，此时只有少数磁振子模被热占据。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall
Probing near-interface ferroelectricity by conductance modulation of a nano-granular metal
薄膜的电子功能性由它们的界面决定。这对于依赖于薄膜箝位和界面电荷转移的铁电态是非常重要的。在这里，我们表明，在由纳米颗粒金属和有机FE层的[四硫富瓦烯] $^{+δ}$ [对氯醌] $^{-δ}$的纳米颗粒层的电导提供了一个敏感的和非侵入性的探头的FE层的温度依赖性的介电性能的异质结构。我们提供了一个理论框架，能够定性地再现所观察到的电导变化，考虑到顺电（PE）-FE相变的介电异常的各向异性。该方法也适用于观察接近相变的动力学效应。聚焦电子束诱导沉积作为纳米颗粒金属的制备方法保证了优异的降尺度能力，因此可以设想在20- 30 nm的横向尺度上监测FE状态。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Revisiting thermal conductivity and interface conductance at the nanoscale
提出了一个半解析模型，用于研究纳米尺度下的热传输，该模型能够准确地描述非平衡传输的影响和界面处的热传递。我们的方法是基于伪局部温度的定义区分的声子人口根据其速度的方向。这种形式主义导致了一套完整的方程捕捉纳米结构中的热传递，即使在异质结构的情况下。该模型只需要引入一个新的固有的热参数称为弹道热导率和一个几何称为有效热导率。最后，该模型是能够准确地再现先进的数值计算结果的蒙特卡罗模拟的声子在所有的声子输运制度：扩散（作为傅立叶热输运制度包括在内），弹道，和中间的，即使涉及热界面。这种形式主义应提供新的见解在解释实验测量。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall
Uncovering the roughness effect on inelastic phonon scattering and thermal conductance at interface via spectral energy exchange
本研究通过非平衡分子动力学模拟和新颖的频谱能量交换分析，揭示了界面粗糙度对非弹性声子散射和界面热导的影响机制，推进了固/固界面热传输的理论理解与热界面材料设计。
2025-04-07 cond-mat.mes-hall
Thermal Boundary Conductance Across Metal-Nonmetal Interfaces: Effects of Electron-Phonon Coupling both in Metal and at Interface
本文从理论上研究了金属-非金属界面上存在电子-声子耦合时的边界热导。金属与非金属之间的热能传递有三个途径：（1）界面处的声子-声子耦合;（2）界面处的电子-声子耦合;（3）金属内部的电子-声子耦合和界面处的声子-声子耦合。我们发现这三个通道可以用一个等效的串并联热阻网络来描述，并在此基础上导出了边界热导的解析表达式。然后，我们在三个典型的界面：Pb-diamond，Ti-diamond，和TiN-MgO中，从每个通道的不同贡献的热边界电导。结果表明，上述通道之间的竞争决定了热边界电导。
2014-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal boundary conductance across rough interfaces probed by molecular dynamics
本文利用分子动力学研究了界面粗糙度对两晶体间边界热导的影响。我们表明两个政权之间的过渡的证据，取决于界面粗糙度：当粗糙度是小的，边界电导是恒定的，采取接近相应的平面界面的电导值。当粗糙度较大时，电导变得大于平面界面电导，并且发现相对增加接近于界面面积的增加。发现具有粗糙界面的超晶格的跨平面电导率以可比的量增加，表明超晶格中的热传输主要由边界电导控制。这些观测结果被解释使用的能量载体的波特性。我们还表征的粗糙的角度的效果，并发现，边界电导显示的界面具有陡峭的斜坡可能会变得重要，如果表征界面轮廓的横向周期足够大。最后，我们考虑了界面形状的影响，并表明正弦界面显示最高的电导，因为它的大的真实界面面积。所有这些考虑都与纳米级界面能量传输的优化有关。
2015-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interfacial thermal conductance across metal-insulator/semiconductor interfaces due to surface states
我们指出，有效的通道的界面热导，Kapitza电阻的倒数，金属-绝缘体/半导体界面是由电子-声子相互作用介导的表面状态允许在一个薄的区域附近的界面。我们的详细计算表明，Pb/Pt/Al/Au-金刚石界面的界面热导率在这些金属中仅略有不同，并且很好地再现了Stoner等人[Phys. Rev. Lett. 68，1563（1992）]和最近由Hohensee等人[Nature Commun. 6，6578（2015）]。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of spin mixing conductance in La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$/LaNiO$_{3}$/SrRuO$_{3}$ heterostructures
我们研究了由La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$（LSMO），LaNiO $_3$（LNO）和SrRuO $_3$（SRO）组成的磁性氧化物三层结构中的自旋泵浦和有效自旋混合电导。的异质结构作为一个模型系统的有效自旋混合电导在不同的接口估计。结果表明，在LSMO和SRO之间引入LNO中间层后，由于LSMO/LNO界面比LSMO/SRO界面更有利，总的有效自旋混合电导增加.尽管如此，由于LNO中$λ_\text{LNO}\approx$的自旋扩散长度为3.3 nm，进入SRO的自旋电流不会减少。该值是SRO的两倍。我们的研究结果表明，使用氧化物界面来调整异质结构中的有效自旋混合电导，并通过实施复杂的氧化物，将新的功能带入自旋电子学的潜力。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall
Conductance oscillations with magnetic field of a two-dimensional electron gas-superconductor junction
我们发现了考虑表面粗糙度的2DEG-S界面在磁场中的电流电压特性。通常在实验$L/2R_c\gtrsim 3$中，其中$L$是表面长度，$R_c$是回旋半径。在实验中，电导通常表现为$G=g_0+g_1\cos(2πν+δ_1)$ ;高次谐波$g_2\cos(4πν+δ_2),...$几乎看不到。基于界面完美性假设的理论很难定性地描述电导振荡的可见性和谐波的振幅：它们预测$g_1\sim g_2\sim g_3,...$。我们的方法与表面粗糙度定性同意实验。它示出了如何在2DEG-S界面的障碍抑制电导振荡与$ν$。
2006-12-29 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through graphene nanoribbons with Stone-Wales reconstruction at edges and interfaces
本文利用转移矩阵方法研究了石墨烯纳米带在Stone-Wales重构下的电导。半无限长量子线作为引线连接到带状物上。S-W重构发生在电极和条带之间的边缘和界面上。当重构发生在边缘上时，如果栅极电压$V_g$在正能量区域和负能量区域中均取$|V_{g}|\sim t_0$（$t_0$是石墨烯的跳跃幅度）附近的中间值，则电导被显著抑制。相反，如果$V_g$靠近狄拉克点或带边缘，则电导对边缘重建相对不敏感。边缘重建的影响变得不那么重要，增加色带宽度，正如预期的那样。S-W重构也可能发生在界面处。在这种情况下，对于扶手椅GNR，重构在$V_g$的整个范围内相同地抑制电导。对于锯齿形GNRs，电导在负能区被强烈抑制，而电导在正能区的变化相对较小。我们还分析了具有界面缺陷的中性扶手椅型GNRs的透射系数随沟道折射率（导线的横向动量$k_y$）的变化。有趣的是，由于晶胞倍增，在$k_{y}=π/3$和$k_{y}=2π/3$处出现两个透射峰。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall
Effect of Contact Interfaces on Quantum Conductance of Armchair Nanotubes
研究了金属单壁碳纳米管（SWCNT）与同样由其制成的外电极之间的接触界面对电导的影响。采用了具有对角和非对角无序的紧束缚模型、递归格林函数技术以及Landauer形式。这些研究是在相干输运机制内进行的，重点是：（i）从电导量子化到共振隧穿的演变，（ii）单壁碳纳米管的长度效应和（iii）磁阻。结果表明，所谓的共振装置，即纳米管具有在费米能量的电导峰，发生与3个碳环间距的周期。此外，本方法提供了一个洞察的磁阻依赖于单壁碳纳米管在接触界面的条件。
2002-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductance at the interface between crystals using equilibrium and non-equilibrium molecular dynamics
在本文中，我们比较了非平衡态（NEMD）和平衡态（EMD）分子动力学方法计算固体界面热导的结果。我们建议使用平衡模拟测量每个固体的热致能量波动的衰减来探测热导。我们还表明，NEMD和EMD给一般来说不一致的结果的热导：绿色久保模拟探测两个固体之间的Landauer电导假设声子的界面两侧处于平衡状态。另一方面，我们表明，NEMD给访问的平衡界面电导一致的界面通量描述在每个固体中的声子输运。差异可能很大，并且对于通常的半导体之间的界面通常达到因子5。我们分析了有限尺寸效应的两个确定的界面热导，并表明，平衡模拟遭受严重的尺寸效应相比，NEMD。我们还比较了上述两种方法（EMD和NEMD）关于一系列质量不匹配的Lennard-Jones固体的界面电导的预测。我们发现，用EMD得到的Kapitza电导可以很好地描述使用经典的扩散失配模型（DMM）。另一方面，NEMD模拟结果与声失配模型（AMM）的平衡概括是一致的。这些考虑是很重要的，在合理化以前的结果，使用分子动力学，并有助于查明物理散射机制发生在原子之间的固体，这是一个先决条件，以了解真实界面的界面传热。
2012-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Non-existence of spin-asymmetry of conductance in two-terminal devices
本文是对D。Grundler（PRL 86，1058（2001））。
2001-05-28 cond-mat.mes-hall
Direct Imaging of Sketched Conductive Nanostructures at the LaAlO3/SrTiO3 Interface
纳米尺度的准二维电子气在LaAlO 3/SrTiO 3（LAO/STO）界面的导电探针尖端的控制引发了一些电子器件的发展。虽然电导的空间分布对于这样的设备是至关重要的，但是直接可视化掩埋界面处的局部电特性是具有挑战性的。在这里，我们演示了电导率成像的勾勒纳米结构在LAO/STO接口的微波阻抗显微镜（MIM）的横向分辨率为100 nm的顺序。从MIM数据中提取的片电导与输运测量一致。尖端诱导的绝缘体到金属的转变，观察到以上的阈值电压为+4 V。我们的工作铺平了道路，通过探测纳米电导分布，研究在氧化物界面的涌现现象。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall
Conductance of gated junctions as a probe of topological interface states
在拓扑绝缘体和非拓扑材料之间的界面处，被保护态的能量色散和自旋取向取决于界面处的电荷重新分布、应变和原子位移。这些属性的知识是必不可少的拓扑化合物的应用，但直接访问它们的接口几何是困难的。我们发现，在不同的制度下，在拓扑绝缘体表面的栅双结的电导表现出振荡和准线性衰减的栅电压的函数。这些给出了准粒子的速度值沿和垂直于交界处的界面区域，并确定拓扑界面态的对称性。计算结果对交界处的边界条件不敏感。
2020-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal magnetotunnel conductance at a Weyl semimetal-layered Chern insulator junction
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础科学国际理论中心）；Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
研究韦伊尔半金属与层状陈绝缘体界面在磁场作用下的电子输运，发现界面费米弧态的拓扑不匹配导致电导随磁场线性增加并最终饱和，揭示了陈层拓扑电荷泵机制。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade with Dispersive Interfaces
如果点-引线电导本质上取决于频率，那么什么量控制着库仑阻塞振荡？我们认为，它是交流耗散电导的频率给定的有效充电能量。由于界面感应电容（或电感）的存在，后者可能与裸充电能量有很大不同。这些观察得到了一些例子的支持，从弱耦合和强耦合（微扰理论与瞬子演算）的角度考虑。
2002-06-17 cond-mat.mes-hall
Dramatic increase in the thermal boundary conductance and radiation limit from a Nonequilibrium Landauer Approach
边界热导率（TBC）在许多热能和能源应用中至关重要。几十年来的一个难题是，许多测量的热障涂层，例如那些在Al/Si和ZnO/GAN界面上得到很好表征的热障涂层，大大超过了理论结果，甚至超过了被称为“辐射极限”的绝对上限，这表明理论是失败的。在这里，我们确定，对于高传输接口，通常假设的声子本地热平衡邻近的接口失败，和可测量的声子温度不是他们的发射温度。因此，我们发展了一个“非平衡Landauer方法”，并定义了独特的“修饰”和“内在”的热障涂层。结合我们的方法，甚至与一个简单的扩散失配模型（DMM）几乎翻了一倍的理论热障涂层在Al/Si和ZnO/GAN界面，理论结果与实验第一次。辐射极限也被重新定义，发现比原来的辐射极限增加了100%以上，并且可以很好地约束所有实验数据。
2019-04-15 cond-mat.mes-hall
Influence of electrical properties on thermal boundary conductance at metal/semiconductor interface
Université de Reims Champagne-Ardennes（兰斯香槟-阿登大学）；INSA de Lyon（里昂国立应用科学学院）；Univ. Lille, CNRS, Univ. Polytechnique Hauts-de-France, Junia（里尔大学、法国国家科学研究中心、上法兰西理工学院、朱尼亚学院）；Université de Technologie de Troyes（特鲁瓦技术大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Université Claude Bernard Lyon 1-CNRS（里昂第一大学-法国国家科学研究中心）
本研究通过电流调控n型硅/钛界面热边界导纳，发现表面电荷区缩小导致导纳增加40%
2026-02-17 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
Design rules for interfacial thermal conductance - building better bridges
我们研究了当中间匹配层的组成变化时，固-固界面的热导率。在不存在声子-声子相互作用的情况下，添加的层可以使界面电导增加或减少，这取决于（1）由于接触之间的更好桥接而增加的声子传输和（2）必须保持其横向于界面的动量的可用传导通道的数量减少之间的相互作用。当包括声子-声子相互作用时，当接触层边界处的电阻减小补偿附加层电阻时，附加层被认为有助于电导。对于在这项工作中探索的特定系统，最大电导发生在层质量接近接触质量的几何平均值时。通常与相干减反射膜相关的令人惊讶的结果是，边界电阻随界面质量比单调增加。这种几何平均条件容易扩展到具有指数变化质量的组成梯度界面层，其产生宽带阻抗匹配网络的热等效。
2016-08-20 cond-mat.mes-hall
Minimum and maximum conductance of a thin film layer bridged interface: the role of anharmonicity and layer thickness
我们研究了在界面处的非谐性的作用与增加的中间层，旨在促进界面声子输运。我们的研究结果表明，虽然在谐波限制的桥梁可能会降低电导，由于较少的可用通道，非谐性可以强烈地增强由于添加非弹性通道的桥接结构的热导。此外，我们表明，电导的非谐性的效果可以通过改变温度或桥层厚度进行调谐，因为这两个参数都改变了声子-声子散射过程发生的总速率。此外，我们表明，添加剂规则的热阻（欧姆定律）是有效的桥层厚度相当短的平均散装MFP，超出了政权，预计会失败。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Effective spin-mixing conductance of topological-insulator/ferromagnet and heavy-metal/ferromagnet spin-orbit-coupled interfaces: A first-principles Floquet-nonequilibrium-Green-function approach
自旋混合电导（SMC）是决定自旋输运效率的关键参数。因此，需要了解其精确值，以便精确测量量化自旋电子学中的许多效应的参数，例如自旋-轨道转矩、自旋霍尔磁阻、自旋霍尔效应和自旋泵浦。然而，SMC的标准表达式，由散射理论提供的反射概率振幅，是不适用的强自旋轨道耦合（SOC）直接存在于界面处。这正是当代人们非常感兴趣的拓扑绝缘体/铁磁体和重金属/铁磁体界面的情况。我们介绍了一种方法，其中这些界面的第一性原理哈密顿量，从非共线密度泛函理论（ncDFT）计算，结合电荷守恒Floquet非平衡格林函数方法，{ \em直接}计算了双端异质结构Cu/X/Co/Cu或Y/Co/Cu-（其中X=Bi $_2$ Se $_3$，Y=Pt或W-）半无限左引线中的泵浦自旋电流$I^{S_z}$。由于微波驱动的Co层的稳定旋进磁化。这允许我们提取有效的SMC作为$I^{S_z}$对进动锥角$θ$依赖性中的前因子，只要它保持相同，即$I^{S_z} \propto \sin^2 θ$，如在SOC不存在的情况下。通过比较SOC在ncDFT计算中关闭与打开的计算，我们发现SOC始终降低泵浦自旋电流，因此，有效的SMC。
2019-12-24 cond-mat.mes-hall
Effect of transport-induced charge inhomogeneity on point-contact Andreev reflection spectra at ferromagnet-superconductor interfaces
本文在改进的三维Blonder-Tinkham-Klapwijk模型框架内研究了铁磁-超导界面的输运性质。特别是，我们提出，电荷不均匀性形式通过两个独特的传输机制，即倏逝Andreev反射和倏逝准粒子传输。此外，我们考虑了电荷不均匀性对界面势垒的影响，并计算了电导作为偏压的函数。点接触Andreev反射（PCAR）光谱经常显示出凹陷结构，大的零偏压电导增强，和额外的零偏压电导峰。我们的研究结果表明，运输引起的电荷不均匀性可能是所有这些异常特征的PCAR光谱的来源。
2012-06-06 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance across bonded SiOx-SiOx interfaces in hybrid bonding process
School of Integrated Circuits and Beijing Advanced Innovation Center for Integrated Circuits, Peking University（北京大学集成电路学院与北京集成电路先进创新中心）；School of Integrated Circuits, Southeast University（东南大学集成电路学院）
本研究通过低温键合技术制备SiO-SiO界面，并利用时域热反射技术测定其热边界导率，发现其热导率下限为150 MW/m²-K，为混合键合结构的热管理提供了关键数据。
2026-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Andreev conductance of a domain wall
在低温下，通过超导体-铁磁隧道界面的传输是由于电子成对的隧穿。单畴铁磁体的交换场使电子自旋取向，抑制双电子隧穿。在SF界面处的畴壁的存在强烈地增强了子带隙电流。Andreev电导被证明是成比例的SF界面处的畴壁的总长度。
2003-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single in situ Interface Characterization Composed of Niobium and a Selectively Grown (Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_3$ Topological Insulator Nanoribbon
本研究结合选区生长与阴影蒸发工艺制备了单根原位Nb/(Bi₀.₁₅Sb₀.₈₅)₂Te₃纳米界面，验证了其高界面透明度，开展了多条件微分电导分析并结合密度泛函理论解释相关谱学特征，为超导体-拓扑绝缘体界面研究提供了新的单界面表征方案。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall
Sign of the crossed conductances at a FSF double interface
铁磁体/超导体/铁磁体（FSF）混合结构中的交叉电导是由正常透射通道和Andreev反射通道之间的竞争引起的。铁磁体之间的交叉Andreev反射（CAR）和弹性共隧穿（EC）被局部Andreev反射修饰，这对足够透明的界面和中间自旋极化起着重要作用。这修正了以前在最低阶得到的简单结果，并且可以解释最近实验中交叉电阻的符号[D.贝克曼{ \sl等人}，cond-mat/0404360]。这在多端混合结构模型（其中费米振荡的相位平均在单个非局部过程的近似中被“手动”引入）和无限平面界面（其中相位平均自然地导致具有多个非局部过程的微观解）中都成立。
2004-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Correlation of interface transmission in THz spintronic emitters with spin mixing conductance in spin pumping experiments
太赫兹自旋电子学是自旋电子学研究领域中的一个新方向，它将磁学、光学物理和超快光子学结合起来。该领域的实验方案涉及使用飞秒激光脉冲来触发由铁磁（FM）和非磁性（NM）薄膜组成的双层膜中的超快自旋和电荷动力学，其中NM层具有强自旋轨道耦合。太赫兹自旋电子发射器的关键技术和科学挑战是增加其强度和频率带宽。为了实现这一点，需要控制辐射源，即超快自旋电流的传输。然而，从FM到NM层的自旋电流的转移是高度界面敏感的效应。在这项工作中，我们研究了通过界面的自旋电流传输的性质，测量太赫兹发射的强度，并将其与有效自旋混合电导进行比较，这是通过界面的自旋电流传输中的关键概念之一。结果表明，自旋混合电导的界面具有较高的外延程度类似的太赫兹发射的改善增强。自旋混合电导和太赫兹辐射之间的比例关系可以定义自旋电子太赫兹发射器的工程发射的新方向。
2020-08-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
High spin mixing conductance and spin interface transparency at $Co_2Fe_{0.4}Mn_{0.6}Si$ Heusler alloy and Pt interface
从自旋波的产生、传输和检测的观点来看，需要表现出低磁阻尼（$α$）和适度高的饱和磁化强度的铁磁材料。由于自旋-电荷转换效率是另一个重要参数，因此高自旋混合电导（$g_{r}^{\uparrow \downarrow}$）是高效自旋-电荷转换的关键。全赫斯勒合金，例如预测为100 $\%$自旋极化的$Co_2Fe_{0.4}Mn_{0.6}Si$（CFMS），具有低的$α$。然而，在CFMS和顺磁体之间的界面处的$g_{r}^{\uparrow \downarrow}$还没有被完全理解。本文报道了$CFMS/Pt$双层膜中自旋泵浦和逆自旋霍尔效应的研究。阻尼分析表明，CFMS和Pt的界面处存在显着的自旋泵浦，这也证实了由检测到的反自旋霍尔电压。我们发现，在CFMS/Pt的$g_{r}^{\uparrow \downarrow}$（1.77 $\times$ 10 $^{20}$ m $^{-2}$）和界面透明度（84 $\%$）是较高的值相比，其他铁磁体/重金属系统。
2019-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance oscillations at the interface between a superconductor and the helical edge channel in a narrow HgTe quantum well
实验研究了带反转二维电子系统边缘与超导体界面的电子输运。该界面是作为一个隧道NbN侧接触到一个狭窄的8~nm碲化汞量子阱。它展示了超导能隙内具有有限电导的典型Andreev行为。令人惊讶的是，电导是由一些等距振荡调制。这种振荡只出现在超导能隙内和最低温度1~K以下。振荡在垂直于二维电子系统平面的磁场中完全消失。相反，振荡的周期仅受最高的，高达14 T的，面内取向的磁场的微弱影响。我们解释这种行为的干涉振荡的螺旋一维边缘通道由于接近超导体。
2015-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ultralow Thermal Conductance of the van der Waals Interface between Organic Nanoribbons
了解通过纳米范德瓦尔斯界面的热传输对于解决纳米电子器件中的热管理挑战至关重要。在这项工作中，铜酞菁（CuPc）纳米带之间的界面热导（GCA）被报道为在300 K的数量级为10^5 Wm-2K-1，这是超过两个数量级低于分子动力学（MD）模拟预测的两个平行排列的CuPc纳米带之间的完美光滑的界面。进一步的MD模拟和接触力学分析表明，表面粗糙度可以显着降低CuPc纳米带之间的粘附能和有效接触面积，从而导致超低的GCA。此外，界面处的粘附能也取决于两个CuPc纳米带的堆叠配置，这也可能有助于观察到的超低GCA。
2019-06-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Thermal boundary conductance and thermal conductivity strongly depend on nearby environment
本文通过分子动力学模拟Si/Ge体系，揭示邻近界面和材料会显著改变热边界导与热导率，并提出声子滤波机制解释，为纳米尺度热管理开辟新方向。
2024-05-07 cond-mat.mes-hall
Effective spin-mixing conductance of heavy-metal-ferromagnet interfaces
重金属/铁磁体（HM/FM）界面的有效自旋混合电导（G_eff）是表征界面自旋输运效率的重要参数，准确测定G_eff是定量研究正、逆自旋霍尔效应的关键。Geff通常是由磁阻尼对FM厚度的反相关性确定的，假设自旋抽运是影响这种依赖性的主要机制，在这里我们报道，在许多面内磁化的纳米尺度厚度范围内的HM/FM原型系统中，这一假设严重失败。如果忽略这两个效应，将得到一个非物理的“巨大”的表观G_eff，从而大大低估了反/正自旋霍尔实验中的自旋霍尔比和自旋霍尔电导率。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field suppression of Andreev conductance at superconductor-graphene interfaces
研究二维材料中超导性和量子磁输运之间的相互作用是近年来人们感兴趣的课题。为了实现这一目标，了解磁场对超导体-正常沟道界面电荷输运的影响是非常重要的。在这里，我们进行了一个全面的研究Andreev电导弱磁场下使用扩散超导体-石墨烯约瑟夫森弱链接。我们观察到Andreev电导甚至在远低于超导体上临界场的磁场中也被抑制。Andreev电导的抑制取决于磁场的斜坡变化，并且可以通过控制磁场的斜坡变化来最小化。我们发现，这种抑制背后的关键因素是减少的超导能隙由于超导接触上的涡流堆积。在超导体-石墨烯界面处超导能隙由于邻近效应而严重减小的装置中，增大的涡核随着磁场的增加而快速重叠，导致界面间隙的快速减小。然而，在具有相对大的有效超导能隙的弱连接中，AR电导持续到上临界场。我们的研究结果提供了指导的量子材料超导系统中存在的磁场，其中的“生存”的诱导超导性是至关重要的。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity enhanced conductance fluctuations in few layer graphene nanoribbons
研究了超导（S）Ti/Al接触层与多层石墨烯纳米颗粒（FGNR）接触时介观无序诱导的均方根电导变化$δG$.通过扫描背栅电压，我们观察到明显的电导波动叠加在两端电导G的线性背景上。线性栅极电压感应响应可以通过一组层间和层内电容来建模。$δG$取决于温度T和源极-漏极电压$V_{sd}$。$δG$随着T和$|V_{sd}|$的降低而增加。当降低$|V_{sd}|$时，在对应于超导能隙$Δ$的电压处观察到明显的交叉。对于$|V_{sd}|\ltequiv Δ$，波动显著增强。用石墨烯-超导体（G-S）界面的电导方差$G_{GS}$表示，在230 mK的基础温度下获得的值为0.58 e^2/h。与正常状态相比，子带隙区域中的电导方差最多大1.4-1.8倍。所观察到的强烈增强是由于在纳米带超导体界面处的Andreev反射引起的相位相干电荷转移。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall
Quantifying the spin mixing conductance of EuO/W heterostructures by spin Hall magnetoresistance experiments
自旋霍尔磁电阻（SMR）允许通过磁输运实验研究磁性有序绝缘体与正常金属的异质结构中的磁性织构。本文报道了在原位制备的具有磁性和化学定义良好的界面的铁磁EuO/W薄膜双层膜中观察到的SMR。我们利用角度依赖和场依赖的磁输运测量作为温度的函数的磁阻效应的特征。应用所建立的SMR模型，我们推导并量化了复自旋混合界面电导的实部和虚部。我们发现虚部比实部大一个数量级。两者都随着温度的升高而降低。这种减少与铁磁体中的热波动一致。
2021-03-03 cond-mat.mes-hall
Interfacial reaction boosts thermal conductance of room-temperature integrated semiconductor interfaces stable up to 1100 C
本研究通过室温表面活化键合技术集成3C-SiC薄膜与金刚石衬底，利用界面反应使界面热边界电导提升约300%，1100℃退火后达150 MW/m²-K的键合金刚石界面最高纪录，为下一代电子器件散热提供新方案。
2024-04-14 cond-mat.mes-hall
Interfaces Within Graphene Nanoribbons
我们研究了两种类型的石墨烯纳米结构的电导：纳米管结的宽度从宽到窄的变化，和弯曲的纳米带。在宽-窄结构中，从宽-窄界面发生大量反射，这与大量研究的电子气波导的行为相反。在弯曲的纳米带中，电导对细节非常敏感，例如弯曲结构中是否包含半导体扶手椅纳米管的区域-这些区域强烈抑制电导。令人惊讶的是，这种抑制不是由于半导体纳米晶的带隙，而是与谷自由度有关。虽然我们在最简单的情况下研究这些效应，但可以预期它们会发生在更复杂的结构中，并且我们也显示了环的结果。我们的结论是，从电子气波导的经验不结转到石墨烯纳米结构。引起额外散射的内部界面由石墨烯结构的额外有效自由度（即谷和亚晶格赝自旋）引起。
2009-10-29 cond-mat.mes-hall
Thermal boundary conductance in standalone and non-standalone GaN/AlN heterostructures predicted using machine learning interatomic potentials
本研究基于 DFT 训练的机器学习势与 NEMD，模拟独立及邻近多界面 GaN/AlN 异质结构，修正 TBC 预测并揭示界面邻近增强源于体相声子弹道输运。
2025-05-15 cond-mat.mes-hall
Conductance enhancement in quantum point contact-semiconductor-superconductor devices
我们提出了一个相相干的二维电子气和超导体之间的正常区域的量子点接触的界面电导的数值计算。使用散射矩阵的方法，我们重新考虑几何的德Raedt，Klapwijk [物理评论B，50，631（1994）]，这是在时间依赖的Bogoliubov-de Gennes形式主义的研究。我们发现，对于只有少数传播模式的量子点接触界面，电导G_NS相对于理想界面正常态电导G_N的二分之一增强可能被抑制。抑制被发现强烈依赖于费米能级的位置。我们还研究了由于界面势垒的抑制，并发现了由准粒子干涉引起的反常行为。最后，我们考虑顺序隧穿的限制，并找到一个抑制因子的两个增强，这可以解释没有电导增强实验中的金属超导体结构。
1999-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal Conductance across beta-Ga2O3-diamond Van der Waals Heterogeneous Interfaces
由于其超宽带隙，高击穿电场，和大面积的廉价衬底从熔体生长，β Ga 2 O 3最近引起了极大的关注，为潜在的电力电子应用。然而，它的热导率明显低于其他宽带隙半导体，如AlN，SiC，GAN和金刚石。为了确保在高功率下以最小的自热可靠地运行，适当的热管理对于Ga2O3器件更加重要。类似于过去旨在减轻GAN HEMT中的自加热的方法，一种可能的解决方案是将薄的Ga2O3膜与金刚石集成，以通过利用金刚石的超高热导率在金刚石横向MESFET或MOSFET器件上制造Ga2O3。尽管宽禁带半导体器件（如GAN HEMT）和金刚石衬底之间的TBC对于这些器件中的散热至关重要，但仍然缺少对Ga2O3金刚石热界面的基本理解。在这项工作中，我们研究的热输运跨越界面的Ga 2 O 3剥离到单晶金刚石。范德华键合的Ga2O3金刚石TBC被测量为17 MWm2K 1，这与金刚石上的几种物理气相沉积金属的TBC相当。一个Landauer的方法是用来帮助理解声子输运通过完美的Ga2O3金刚石界面，这反过来又揭示了可能的TBC可以实现一个优化的接口。由于额外的声子膜边界散射，还观察到Ga 2 O 3纳米膜的热导率降低。模拟和讨论了Ga2O3衬底TBC和衬底热导率对功率器件热性能的影响。
2019-01-09 cond-mat.mes-hall
Thermal boundary conductance and phonon transmission in hexagonal boron nitride/graphene heterostructures
现代微电子中功率密度的增加导致了热管理挑战，这可能导致性能和可靠性的下降。在许多大功率电子器件中，不同材料界面处的边界热导（TBC）限制了器件的功耗和散热。二维（2D）材料，如石墨烯和六方氮化硼（h-BN），由于其独特的物理特性，在下一代器件中作为导体/绝缘体对引起了人们的兴趣;然而，必须了解界面处的热传输，以准确预测由这些材料组成的异质结构的性能。我们使用时域热反射（TDTR）来估计h-BN和石墨烯的界面处的TBC为35.1MW/m2·K。我们比较了声子传输和TBC在h-BN/石墨烯界面预测的两种不同配方的扩散失配模型（DMM）的各向异性材料。分段各向异性DMM模型，它使用两个不同的声子速度附近的中心和边缘的第一布里渊区，结果更好地预测声子传输率。TBC的声子传输和温度依赖性证实了石墨烯和h-BN的ab平面和c平面纵向声学分支中的弯曲分支是实现A-DMM和PWA-DMM模型时的主要贡献者。本文所采用的方法可用于其他二维材料的异质结构。
2019-03-15 cond-mat.mes-hall
Thermal Conductance Across Harmonic-matched Epitaxial Al-sapphire Heterointerfaces
由于界面的复杂性，界面的热传输缺乏统一的理解，其中涉及复杂的因素，如界面结合，界面混合，表面化学，晶体取向，粗糙度，污染，和界面无序。这是特别真实的金属非金属界面，其中包括多个基本的热传输机制，如弹性和非弹性声子散射以及电子声子耦合在金属和整个界面。所有这些因素共同影响边界热导率（TBC）。因此，实验测量的界面可能与理想建模的界面不同，从而混淆了从实验和建模比较中得出的任何结论。本文系统地研究了可控超净外延（111）Al平行（0001）蓝宝石界面（谐波匹配界面）的界面热导率。与原子格林函数（AGF）和非平衡Landauer方法等热模型的比较表明，弹性声子散射在Al/蓝宝石界面的热输运中起主导作用。通过用Al热容缩放TBC，观察到几乎恒定的透射系数，表明Al侧上的声子限制了Al蓝宝石TBC。这几乎恒定的透射系数验证了AGF和非平衡Landauer计算中的假设。我们的工作不仅为金属非金属界面的界面热导提供了基准，并使TBC的定量研究能够验证理论热载流子输运机制，而且在研究其他因素如何影响TBC时也可作为参考。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Theoretical analysis of thermal boundary conductance of MoS2-SiO2 and WS2-SiO2 interface
了解界面热传递中涉及的物理过程对于解释基于过渡金属二硫属化物（TMD）半导体的纳米电子器件中的温度测量和散热优化至关重要。我们模拟了声子和电子对MoS $_{2}$ -SiO $_{2}$和WS $_{2}$ -SiO $_{2}$界面的热边界电导（TBC）变化的贡献。引入了一种模拟无序界面扩散声子输运的唯象理论，得到300 K时MoS $_{2}$ -SiO $_{2}$和WS $_{2}$-SiO $_{2} $界面的$G$分别为13.5和12.4 MW/K/mPDMATHABMO.我们比较了它的预测的相干声子模型，发现前者符合的MoS $_{2}$ -SiO $_{2}$的数据从实验和模拟显着更好。我们的分析表明，热耗散在TMD-SiO $_{2}$接口主要是由声子散射扩散粗糙的界面，虽然电子TBC的贡献可以是显着的，即使在低电子密度（$n\leq10^{12}$ cm $^{-2}$），并可以解释一些从文献中的实验TBC数据的变化。从我们的研究的物理见解可以是有用的热意识的设计在TMD为基础的纳米电子学的发展。
2021-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance saturation in a series of highly transmitting molecular junctions
了解金属-分子界面之间电子输运的性质对于控制各种分子基器件如有机发光二极管、纳米级有机自旋阀和单分子开关具有重要意义。揭示金属-分子界面电子输运机制的主要实验方法之一是研究分子结中电导与分子长度的关系。以前的研究集中在隧道或跳跃，无论是在低电导率的运输。然而，跨分子结的电导上限尚未探索，尽管有效的信息传输，电荷注入和重组过程的巨大潜力。在这里，我们研究了高传输的金属-分子-金属界面的电导特性，使用一系列基于寡并苯的单分子结随着长度的增加。我们发现，电导饱和的上限，它是独立的分子长度。此外，我们表明，这个上限可以控制的轨道杂化在金属分子界面的字符。使用两个原型系统，其中的分子接触的Ag或Pt电极，我们揭示了两个不同的起源的电导饱和。在Ag基分子结的情况下，电导饱和归因于能级排列和能级展宽之间的竞争，而在Pt基结的情况下，饱和归因于带状输运。结果解释了一个直观的模型，从头计算输运计算的支持。我们的研究结果揭示了在高传输极限下限制电导的机制，为高导电金属分子界面的设计提供了指导原则。
2016-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Transport Across Metal Silicide-Silicon Interfaces: First-Principles Calculations and Green's Function Transport Simulations
在这项工作中，我们使用密度泛函理论框架下的第一性原理计算和热输运模拟的原子格林函数（AGF）方法的组合，定量预测不同的散射机制的贡献，外延CoSi $_2$ -Si界面的热界面电导。在目前的工作中的一个重要的发展是直接计算的界面键合的密度泛函微扰理论（DFPT），因此避免常用的“混合规则”，以获得跨界面力常数从散装材料力常数。另一个重要的算法发展是递归格林函数（RGF）方法与Büttiker探针散射的集成，使计算效率高的模拟非弹性声子散射及其对热界面电导的贡献。电子-声子耦合的第一性原理计算揭示了金属电子和半导体中原子振动之间的跨界面能量转移是由在界面两侧延伸的离域声学声子模式介导的，并且在界面的半导体区域内局部化的声子模式表现出与金属中电子的可忽略的耦合。我们还提供了一个直接的模拟预测和实验测量的热界面电导的外延CoSi $_2$ -Si接口使用时域热反射技术之间的比较。重要的是，在很宽的温度范围内进行的实验结果只与包括所有传输过程的预测吻合良好：弹性和非弹性声子散射，金属中的电子-声子耦合以及界面上的电子-声子耦合。
2017-01-12 cond-mat.mes-hall
Enhanced thermal conductance at interfaces between gold and amorphous silicon and amorphous silica
本文通过非平衡分子动力学模拟研究金与晶态/非晶态硅及二氧化硅的界面热导，发现非晶态界面热导显著更高，并从界面匹配性、非谐性和振动模式离域特性角度揭示了增强机制。
2024-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Andreev bound states at spin-active interfaces
我们报告了具有超薄氧化物隧道势垒的纳米级超导/铁磁隧道结的高分辨率微分电导实验。我们观察到的亚间隙电导的特点是对称的偏置，并根据塞曼能量与施加的磁场。这些功能可以解释由共振输运通过Andreev束缚态诱导的自旋活性散射在界面上。从束缚态的能量和塞曼位移，自旋上和自旋下电子之间的自旋相关的界面相移的大小和符号可以确定。这些结果有助于微观洞察的三重态邻近效应的自旋活性界面。
2012-07-23 cond-mat.mes-hall
Thermal Transport Across Metal Silicide-Silicon Interfaces: An Experimental Comparison between Epitaxial and Non-epitaxial Interfaces
硅化物由于其低电阻率、与硅的低接触电阻以及其工艺兼容性而广泛用于纳米和微型器件中。本文采用时域热反射法研究了TiSi $_2$、CoSi $_2$、NiSi和PtSi的界面热导。利用Si（111）衬底上形成的大多数硅化物是外延生长的，而Si（100）衬底上的大多数硅化物不是外延生长的事实，我们研究了外延的影响，并表明对于各种各样的界面，外延和非外延硅化物/硅界面的热界面电导没有差异。衬底载流子浓度的影响也研究了在很宽的范围内的p-和n-型掺杂，并被发现是独立的载流子浓度，无论界面是否是外延的，无论硅化物类型。在外延CoSi $_2$的情况下，温度依赖的实验数据进行了比较与两个详细的计算模型，使用（1）全色散扩散失配模型（DMM），包括近界面应变的影响和（2）原子格林函数（AGF）的方法，集成近界面的原子间力常数的变化，通过密度泛函微扰理论获得。在100 K以上的温度下，AGF方法大大低估了CoSi $_2$数据，而DMM预测与数据匹配良好。全色散DMM也被发现密切预测实验观察到的温度依赖的界面电导外延NiSi/Si和非外延TiSi $_2$ /Si接口。在外延PtSi/Si界面的情况下，全色散DMM显着overpredicts的实验数据。
2017-01-26 cond-mat.mes-hall
Transport properties of hybrid single-bilayer graphene interfaces in magnetic field
本研究通过连续狄拉克模型分析混合单-双层石墨烯界面在磁场中的输运性质，发现电导对宽度和磁场有显著依赖，且界面影响透射概率，系统对磁场变化表现出强敏感性。
2023-12-25 cond-mat.mes-hall
Conductance Oscillations in Transition Metal Superlattices
我们提出了一个过渡金属多层膜的电导振荡作为层厚度的函数的数值研究。使用特定于材料的紧束缚模型，我们表明，无序层的随机厚度，但干净的界面，电导的长周期振荡可以发生，这是让人想起那些发现在结构表现出巨磁阻。使用一个启发式的有效质量模型，我们认为，这些振荡之间的费米波矢量和一类波矢量的超晶格结构的特性跳动。
1998-04-16 cond-mat.mes-hall
