Phonon-assisted tunneling regimes in diatomic molecules
本文分析了在存在电子-电子和电子-声子相互作用的情况下，与金属接触相连的双原子分子（二能级系统）中的电子输运。我们发现，声子发射和吸收过程强烈修改时，库仑能量$U$包括，作为声子的开放通道，可以导致破坏性或建设性的干涉效应。这些过程的共振条件在分子位置的态密度以及通过系统的电导中产生戏剧性的影响。我们发现，特别是增强的{ \it拉比辅助隧穿}由于声子，共振条件得到满足，这是更明显的温度增加。这些影响是可控的电压门控的分子网站，并应在当前的实验中访问。
2007-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Poole-Frenkel Effect and Phonon-Assisted Tunneling in GaAs Nanowires
我们目前的电子输运测量GaAs纳米线生长的无催化剂的金属有机化学气相沉积。尽管纳米线掺杂有相对高浓度的替代杂质，我们发现它们的电阻非常高。通过测量足够高的纵横比纳米线单独在原位，我们解耦的接触的作用，并表明，这种半绝缘的电行为是陷阱介导的载流子传输的结果。我们观察到普尔-弗伦克尔运输跨越声子辅助隧穿在较高的领域，与隧穿时间主要取决于基本的物理常数的理论预测。通过使用原位电子束照射的单个纳米线，我们探测的纳米线电子传输时，自由载流子可用，从而揭示了接触的性质。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The spin-switch scanning tunneling microscopy: an architecture to probe electron-phonon interactions in the atomic scale
提出自旋开关扫描隧道显微镜架构，利用FM/SG/FM结构中的电阻开关行为，通过隧道电子诱导自旋转移力矩或自旋-声子相互作用，实现对任意材料原子尺度电子-声子相互作用的成像。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical investigation of direct and phonon-assisted tunneling currents in InAlGaAs-InGaAs bulk and quantum well interband tunnel junctions for multi-junction solar cells
直接和声子辅助的隧道电流在InAlGaAs-InGaAs体和双量子阱带间隧道异质结严格模拟使用非平衡格林函数形式主义的相干和耗散量子输运结合一个简单的两个带紧束缚模型的电子结构。一个现实的能带轮廓和相关的内置静电场通过自洽耦合的传输形式主义泊松方程。该模型再现实验观察到的器件的电流-电压特性的功能，如出现在负微分电阻制度由于发射极状态的量化的结构。局域态密度图和电流谱揭示了准束缚态、电场和电子-声子散射对带间隧道电流的影响。以这种方式，在负微分电阻机制中通过双量子阱结构的电流中出现的谐振可以与耦合量子阱中的子带的对准有关。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantized Acoustoelectric Floquet Effect in Quantum Nanowires
该研究提出用太赫兹声子相干波驱动金属量子纳米线，通过电子与纳米线振动模式耦合实现持续量化电流，为非光学驱动诱导非平衡现象及高精度检测相干声子振荡提供新方法。
2024-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radiative tunneling and plasmon-phonon interaction in InP nanowire solar cell
该研究在低温InP纳米线太阳能电池中观测到辐射隧穿复合，并借助特征隧穿能量将其与场发射输运关联，同时揭示等离激元–声子相互作用对电池性能的重要影响。
2023-06-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Impurity-pinned incommensurate charge density wave and local phonon excitations in 2H-NbS2
本文报道了2 H-NbS 2超导态的扫描隧道显微镜（STM）和光谱学（STS）研究。我们直接可视化了原子杂质钉扎的无公度电荷密度波的存在。在强隧穿条件下，来自STM针尖的电场使无公度CDW与杂质脱离钉扎。我们利用STM非弹性隧穿谱（IETS）技术探测了2 H-NbS 2中的声子激发，并测量了原子杂质对局域声子激发的影响。与2 H-NbS_2的振动态密度计算结果相比，发现了两个声子激发分支，分别对应于Nb离子和S离子的振动，且局域声子激发强度对原子杂质不敏感。我们的研究结果证实了2 H-NbS 2中无公度CDW和超导电性的共存，并为利用STM IETS探测过渡金属二硫族化合物中原子尺度的声子激发开辟了新的途径.
2020-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-assisted tunneling in Jahn-Teller E$ \times $e impurity centers in crystals
Institute of Physics, University of Tartu（塔尔图大学物理研究所）
研究晶体中Jahn-Teller E×e杂质中心的声子辅助隧穿机制，揭示了二次振动相互作用对隧穿相干性的影响。
2026-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Exciton-assisted electron tunneling in van der Waals heterostructures
弹性和非弹性电子隧穿的控制依赖于具有良好定义的界面的材料。由二维成分组成的范德华材料为此类研究提供了理想的平台。声学声子和缺陷态的签名已被观察到在电流-电压（$I-V$）测量。这些特征可以用电子-声子或电子-缺陷的直接相互作用来解释。在这里，我们使用一种新的隧穿过程，涉及激子在过渡金属二硫属化物（TMD）。我们研究了由石墨烯和金电极组成的隧道结，这些电极由六方氮化硼（hBN）与相邻的TMD单层隔开，并在$I-V$测量中观察到突出的共振特征。这些共振出现在偏置电压，对应于TMD激子能量。通过将TMD置于隧道路径之外，我们证明了这种声子-激子介导的隧穿过程不需要任何电荷注入TMD。这项工作演示了电输运测量中的光学模式的外观，并介绍了一个新的功能的光电子器件的基础上范德华材料。
2023-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Tunneling in Mn-12 Cannot be Assisted by Phonons at Millikelvin Temperatures [Comment on PRL 83, 416 (1999) by Bellessa et al]
最近，Bellessa等人在题为“Phononon-Assisted Tunneling in High-Spin Molecules：Experimental Evidence”的物理评论快报中报道了Mn-12分子纳米磁体的交流磁化率的虚部中的峰的观察，该峰在低于0.1 K时强烈地降低到0.02 K。他们用“声子诱导隧穿过程”解释了这种效应。这篇评论的目的是表明Bellessa等人的解释在逻辑上是不一致的，在物理上是不可能的。信中支持这一解释的所有公式都是不正确的。
2000-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Direct probing of phonon mode specific electron-phonon scatterings in two-dimensional semiconductor transition metal dichalcogenides: Symmetry and Berry phase
固体系统中的电子-声子散射是决定诸如载流子迁移率和热导率等许多关键物理量的关键过程。在这里，我们报告的声子模式特定的电子-声子散射的直接探测在层状半导体过渡金属dichalcogenides WSe 2，MoSe 2，WS 2，和MoS 2通过非弹性电子隧穿光谱测量，量子输运模拟和密度泛函计算。我们的实验和理论特征动量守恒的单和双声子电子-声子散射涉及多达8个单独的声子模式在单层和双层膜，其中横向，纵向声学和光学，弯曲光学声子量子电荷流中发挥重要作用。此外，我们观察到，双声子非弹性电子隧穿过程，这被证实是通用的在所有四个半导体层，由层数依赖的对称性，量子干涉，和几何Berry相位。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling in graphene-topological insulator hybrid devices
采用机械转移法制备了石墨烯-拓扑绝缘体（TI）杂化器件，并通过电子输运对其进行了研究。由TI Bi $_2$ Se $_3$下的双层石墨烯（BLG）组成的器件表现出差分电导特性，其似乎由隧穿主导，大致再现了Bi $_2$ Se $_3$的态密度。对于Bi $_2$ Se $_3$顶部上的BLG获得了类似的结果，由于更好的表面一致性，具有与更大的接触面积一致的10倍更大的电导。该器件还显示出涉及Bi $_2$ Se $_3$和石墨烯声子的非弹性声子辅助隧穿过程的证据。这些过程有利于补偿TI $Γ$和石墨烯$K, K'$点之间的动量失配的声子。最后，这些隧道结的效用是证明了密度可调的BLG设备，其中电荷中性点跟踪沿能量密度轨迹。这个轨道被用作基态态密度的量度。
2015-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inelastic electron tunneling spectroscopy in molecular junctions: Peaks and dips
本文利用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了分子结中的非弹性电子隧穿。声子和电子子系统之间的相互影响的电子隧穿过程中的效果被认为是在一个一般的自洽计划。将计算结果与用较简单的玻恩近似和最简单的微扰理论方法得到的结果进行了比较，指出了后者的一些不足。自洽计算还允许评估其他相关的量，如电子传导过程中的功率损耗。关于非弹性谱，讨论了两种类型的非弹性贡献。与声子的实能量转移和虚能量转移相关的特征通常在电流I相对于电压的二阶导数中观察到，当相对于电压绘制时。由中间分子离子驱动的共振隧穿的签名出现在一阶导数d（电流）/d（电压）的峰值，并可能显示声子边带。所观察到的振动诱导的线型的依赖关系的结特性，和线宽与这些功能进行了讨论。
2004-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantized Dislocations
位错，就像声子一样，是一种原子晶格位移，但受到额外的拓扑约束。然而，与已经量子化了几十年的声子不同，位错长期以来一直是经典的。本文综述了量子化位错理论的最新进展。由于狄龙利用量子场论来解决材料缺陷问题，我们采用教学方法，以促进材料科学和凝聚态社区的理解。在介绍了位错的几个基本概念之后，我们着重讨论了位错量子化的必要性和途径，以及位错与材料的相互作用机制，电子自由度和声子自由度。我们强调形式、新现象和预测能力。想象一下从经典晶格波到量子化声子的飞跃;狄龙理论可能会为在全量子多体水平上计算错位材料开辟巨大的机会。
2018-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Heat transport in crystalline organic semiconductors: coexistence of phonon propagation and tunneling
针对有机半导体热传输实验与传统Peierls-Boltzmann框架预测不符的问题，本研究通过Wigner输运方程引入声子隧穿机制，解决矛盾并定量解释实验，揭示其随温度和分子长度的变化规律及异常热导率现象。
2024-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Magnon-Phonon coupling in Fe$_3$GeTe$_2$
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；Jiangsu University（江苏大学）；Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心有限公司）；Johannes Gutenberg-University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学）
研究通过ISTS揭示Fe3GeTe2中磁子与声子的强耦合，并通过实验与理论计算验证了能级混合现象。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of Four-Phonon Scattering and Wave-like Phonon Tunneling Effects on Thermoelectric Properties of Mg2GeSe4 using Machine Learning
提出机器学习原子间势框架加速预测晶格热导率，揭示四声子散射和类波声子隧穿效应使Mg2GeSe4在900K下zT达0.49（n型）和0.45（p型），为热电材料开发提供高效方案。
2024-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Observation of near EF Fermi-arc van Hove singularity with prominent coupling to phonon in a van der Waals coupled Weyl semimetal
采用扫描隧道显微镜/光谱和第一性原理计算相结合的方法研究了一种范德华耦合Weyl半金属材料NbIrTe 4.我们观察到一个尖锐的峰值附近的零偏置能量的隧穿电导，其起源是归因于一个van Hove奇异性与拓扑非平凡费米弧状态的Lifshitz过渡。此外，隧道光谱测量显示出令人惊讶的大签名的电子玻色子耦合，这大概是通过增强的电荷磁化率的强烈增强的电子声子耦合。我们在范德华耦合材料中的发现是特别宝贵的，由于适用的剥离技术，通过进一步操纵纳米尺度薄片及其器件中的近费米能范霍夫奇点来搜索奇异的拓扑状态。
2021-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Electron-Phonon-Dislon Interacting System - Toward a Quantized Theory of Dislocations
我们提供了一个全面的理论框架来研究晶体位错如何影响材料的功能特性，基于量子化位错的想法，即“dislon”。与以前的工作dislons集中在异国情调的现象学，在这里，我们专注于理论结构和计算能力。我们首先提供了一个教学的必要性和好处，采用狄龙的方法，为什么狄龙哈密顿采取其目前的形式。然后，我们研究了电子-位错和声子-位错散射问题，使用dislon形式。导出了有效电子和声子理论，计算了位错对电子和声子输运性质的影响。与本质上是单粒子、低阶微扰和经典猝灭缺陷的传统位错散射研究相比，Dislon理论不仅可以方便地考虑电子关联、电子-声子相互作用和高阶散射事件等量子多体效应，而且可以在平等的基础上适当地考虑位错的长程应变场和动力学问题。这意味着，取代为特定的位错散射问题开发单独的模型，dislon理论允许计算电子结构和电输运、热输运、光学和超导性质等，在一个统一的理论下。此外，狄龙理论还有一个优于经验模型的优点，那就是它不需要拟合参数。dislon理论可以作为一个主要的计算工具，以前所未有的清晰度理解位错对多种材料功能特性的作用，并可能在位错能源材料中有广泛的应用。
2017-12-19 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature Phonon Coherence and Tunneling Effect in Semiconductor Superlattices
本研究在InAs/AlAs超晶格中于高达500K的温度下实验观测到稳定的声子相干性与隧穿效应，结合第一性原理计算揭示声子波粒二象性，为极端尺度热声子工程及半导体器件应用提供新路径。
2024-12-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Reaction rate assessment of multiphonon relaxation
研究了反应速率形式是否也适用于描述与声子吸收和发射有关的非弹性隧穿振动过程。我们建议，Bardeen-Christov的量子力学方法的过渡（隧穿）原本打算单独的弹性隧穿概率可以正式扩展到包括非弹性隧穿以及。也就是说，我们表明，通过吸收p声子的非弹性隧穿可以被看作是一个放热反应与零点反应热H = -phv。或者，通过p声子发射的非弹性隧穿将等效于具有零点反应热H = +phv的吸热反应。分析表明，跃迁（隧穿）概率扩展到Franck-Condon因子，揭示了反应速率和多声子弛豫速率之间的相互联系。我们的建议证实了传统的多声子指纹，1-声子过程的弛豫速率在低温下随温度T线性增加。结合反应速率理论比较有利的具体实验系统的数值计算。
2005-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Time operators in stroboscopic wavepacket basis and the time scales in tunneling
我们证明了测量量子粒子到达所选态的时间的时间算符可以被定义为一个自伴量子力学算符，在能量表象中将周期性边界条件应用于波函数。时间变得量化成离散的本征值和本征态的时间运营商，频闪波包介绍最近[物理。101，046402（2008）.]形成正交的状态系统。的形式主义提供了简单的物理解释的时间测量过程和直接建设的归一化，正定概率分布的量化值的到达时间。时间的平均值等于相位时间，但一般取决于零时间本征态的选择，而平均值的不确定性与穿越时间有关，与零时间本征态的选择无关。本文将一般形式主义应用于一维粒子隧穿共振隧穿势垒。
2010-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Probing the Quantized Berry Phases in 1H-NbSe$_2$ Using Scanning Tunneling Microscopy
Princeton University（普林斯顿大学）；University of Oxford（牛津大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；University of Florida（佛罗里达大学）
本研究开发了结合从头算轨道波函数与STM信号提取轨道间关联函数的新方法，首次在实验上明确识别出1H-NbSe₂中的阻碍原子绝缘相，该方法可推广至其他材料体系。
2025-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Universal Features of Quantized Thermal Conductance of Carbon Nanotubes
基于Landauer热输运理论，通过理论分析，揭示了碳纳米管量子化热导的普遍特征。半导体碳纳米管的声子衍生的热导表现出普遍的量子化在低温极限，独立的半径或原子的几何形状。温度依赖性遵循由声子能隙标度的温度给出的单一曲线。金属碳纳米管的热导率有一个额外的贡献，从电子状态，这也表现出量子化的行为，直到室温。
2003-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Ground State of Quantum Jahn-Teller Model: Selftrapping vs Correlated Phonon-assisted Tunneling
用变分方法研究了具有破缺旋转对称性的量子Jahn-Teller模型的基态，分格点和局域两种情况.这两种情况的不同之处在于解释反射对称哈密顿量中隐藏的非线性。尽管如此，两种情况下的基态能量表现出相同的特征：出现了两个控制基态的模型参数区域：由量子效应修正的主导自陷区域和主导声子辅助隧穿（反自陷）区域。在局域情况下，双模关联引起的量子涨落和非谐性的影响比双中心波函数反射效应的贡献大两个数量级;基态能量的变分结果与精确的数值结果进行了比较.在变分方法失效的E $\otimes$ e对称处，离过渡区越远，重合越好。
2005-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Proton Collective Quantum Tunneling Induces Anomalous Thermal Conductivity of Ice under Pressure
本文通过实验与大规模量子分子动力学模拟，揭示高压冰中质子集体隧穿与声子周期和波长相匹配，导致强烈声子散射，从而解释20 GPa以上热导率反常下降的现象。
2023-05-25 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Lattice-Renormalized Tunneling Models for Superconducting Qubit Materials
Northwestern University（西北大学）
本文提出晶格重整化隧道模型，用于准确计算超导量子比特材料中的隧道分裂和激发光谱，并揭示了TLS与声子的非谐耦合。
2026-03-10 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Ultralow lattice thermal transport and considerable wave-like phonon tunneling in chalcogenide perovskite BaZrS$_3$
本研究探究硫族化物钙钛矿BaZrS₃的热输运特性，揭示其300K下超低晶格热导率的成因，证实类波声子隧穿的相干贡献，且通过Se替换与Ti合金化将其500K下ZT值从0.58提升至0.91，为热电材料开发提供新候选。
2023-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Quantized conductance of Majorana zero mode in the vortex of the topological superconductor (Li0.84Fe0.16)OHFeSe
马约拉纳零模（Majorana zero mode，MZM）是超导体中一种奇异的中性激发，是拓扑量子计算的基石。最近在几种铁基超导体的涡旋中发现了隧穿谱中的零偏压电导峰（ZBCP）。特别是，一个干净的和强大的MZM已被观察到在（Li 0.84Fe 0.16）OHFeSe的自由涡旋的核心。在这里，使用扫描隧道光谱（STS），我们证明了马约拉纳诱导的共振Andreev反射之间发生的STM针尖和这个零偏压的束缚态，因此，在零偏压的电导量子化为2 e2/h。我们的研究结果提出了一个标志性的签名MZM在涡旋的本征拓扑超导体，连同其有趣的行为。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local measurement of the Eliashberg function of Pb islands: enhancement of electron-phonon coupling by quantum well states
利用扫描隧道显微镜在1 K以下获得了Pb岛在Cu（111）上的非弹性隧道谱，该谱提供了一种直接获得具有高能量分辨率的局域Eliashberg函数的方法. Eliashberg函数描述了导致常规超导性的电子-声子相互作用。测得的Eliashberg函数强烈地依赖于Pb纳米结构的局部厚度，并且当Pb岛的量子阱态接近费米能时显示出尖锐的最大值。从头计算结果表明，这与增强的电子-声子耦合在这些厚度。
2014-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
