Scaling of 1/f noise in tunable break-junctions
我们已经研究了金纳米接触的$1/f$电压噪声的电迁移和机械控制的断裂结具有电阻值$R$，可以从10 $Ω$（许多通道）调整到10 k $Ω$（单原子接触）。噪声是由电阻波动引起的，如功率谱密度$S_V$对所施加的DC电压$V$的$S_V\propto V^2$依赖性所证明的。作为$R$的函数，归一化噪声$S_V/V^2$显示出从低欧姆结的$\propto R^3$到高欧姆结的$\propto R^{1.5}$的明显交叉。测得的功率3和1.5与本体中产生的$1/f$噪声一致，并反映了从扩散到弹道输运的转变。
2008-09-28 cond-mat.mes-hall
Break-junction experiments on the zero-bias anomaly of non-magnetic and ferromagnetically ordered metals
我们研究了正常非磁性金属以及铁磁体在低温下的断裂结。半径为0.15 - 15 nm的点接触显示出零偏压异常，这可以归因于在接触处的单个Kondo杂质处的Kondo散射或单个导电通道的切换。由异常宽度推算的近藤温度在10 ~ 1000 K之间变化。这些结果与铁磁体的原子尺寸接触以及各种金属上的矛砧型接触的文献数据吻合得很好。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall
Parity oscillations of Kondo temperature in a single molecule break junction
研究了单分子断裂结的近藤温度（$T_K$）.通过采用数值重整化群计算，我们发现，$T_K$显着依赖于分子在接触之间形成的导线中的位置。我们发现，$T_K$表现出强\emph{oscillations}时，奇偶性的左{和/或}右原子的网站（$N_L,N_R$）的数量改变。对于给定的一组参数，$T_K$的最大值出现在（$odd,odd$）组合中，而其最小值出现在（$even,even$）中。这些振荡是完全理解的有效杂交功能。
2012-04-03 cond-mat.mes-hall
Temporal correlations and structural memory effects in break junction measurements
我们回顾了数据分析技术，可用于研究时间的相关性之间的电导痕迹在断路器结测量。我们表明，时间直方图是一个简单但有效的工具，检查时间的均匀性的电导痕迹，或遵循自发或触发的时间变化，如结构修改在训练的接触，或出现单分子签名后，分子给药。为了统计分析时间相关性的存在和衰减时间，我们引入了移位相关图。最后，我们表明，开放和随后关闭的痕迹之间的相关性可能表明在原子大小的金属和分子结的结构记忆效应。应用这些方法测量和模拟金金属接触作为一个测试系统，我们表明，表面扩散引起的平坦化的断裂的交界处有助于产生统计独立的电导痕迹在室温下，而在低温下重复的趋势观察，只要接触没有关闭到足够高的电导设定点。应用开-闭相关分析的Pt-CO-Pt单分子结，我们证明了显着的接触记忆效应和恢复的原子链形成之前的结断裂的分子。然而，如果链被拉动，则链和分子在断裂后的随机松弛会阻止开-关关联。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall
Tuning the Kondo effect with a mechanically controllable break junction
我们研究了近藤机制下C60分子的电子输运。通过改变电极间距，我们能够改变近藤共振的宽度和高度，表明近藤温度和耦合到两个电极的相对强度的修改。电导随T/T_K的线性变化与自旋为1/2的近藤问题的标度函数一致。我们还能够调整有限偏置近藤功能出现在第一C60内振动模式的能量。
2007-05-19 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance and anisotropic tunneling magnetoresistance due to quantum interference in ferromagnetic metal break junctions
我们测量的低温电阻的坡莫合金断开结的接触尺寸和磁场角的函数，在施加的磁场足够大，饱和的磁化。对于纳米尺度的金属接触和隧穿器件，我们观察到大的电阻随角度的变化，高达25%的隧穿制度。磁阻的模式是敏感的几个mV的规模上的偏置的变化。我们解释的效果，由于量子干涉的电导波动的后果。
2006-06-30 cond-mat.mes-hall
Excess noise in scanning tunneling microscope-style break junctions at room temperature
纳米系统中的电流噪声提供了电子电导之外的额外信息。我们报告测量在室温下的非平衡“过剩”噪声合奏原子级的金结之间的尖端和薄膜反复形成和破裂，作为偏置条件的函数。我们观察到抑制的噪声附近的电导与电导量子化在这样的结，预期从有限温度理论的散粒噪声在几个量子信道的限制。在更高的电导结中，噪声的Fano因子接近低电导隧穿极限中看到的值的1/3，与扩散制度的方法的理论预期一致。在散粒噪声被相对抑制的电导值处，可能由于闪烁噪声/电导波动机制，存在对与所施加的偏置成二次比例的噪声的残余贡献。
2012-06-19 cond-mat.mes-hall
Controlled Electrode Magnetization Alignment in Planar Elliptical Ferromagnetic Break Junction Devices
控制磁性元件的磁化反转过程对于利用磁阻效应的广泛应用是重要的，但是对于需要能够接触单个分子或量子点的相邻薄膜结构的器件是难以实现的。我们报告的制造和测量的铁磁断裂结设备与平面，椭圆形的领导，以解决控制相邻电极之间的相对磁化对齐的特殊挑战。低温传输测量，有限元微磁模拟的支持下，被用来表征在一个范围内的电导水平的磁阻响应。我们证明，平行于椭圆的难磁化轴施加的面内外部场可以用于可控地切换的源极和漏极的磁化之间的单畴状的平行和反平行的配置的设备在隧穿制度。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall
Enhanced noise at high bias in atomic-scale Au break junctions
纳米级系统中失去平衡的加热至关重要，对技术应用产生影响，并且对实验表征构成挑战。先前使用纳米结的实验主要集中在离子自由度的加热上，而电子的加热大多被忽略。我们报告测量原子尺度的Au断裂结，其中偏置驱动的电流噪声分量被用作探针的电子分布。在低偏置（$<$ 150 mV）下，噪声与固定电子温度下的散粒噪声预期值一致。在较高的偏置，观察到的噪声功率的非线性依赖。我们考虑这种增加的候选机制，包括闪烁噪声（由于离子运动），加热的散装电极，非平衡电子-声子效应，和局部加热的电子分布冲击弹道结。我们发现，闪烁噪声和批量加热是定量不太可能解释的意见。我们讨论了这些意见的影响，其他纳米系统，和实验测试，以区分振动和电子相互作用机制的增强噪声。
2014-03-03 cond-mat.mes-hall
Fast data sorting with modified principal component analysis to distinguish unique single molecular break junction trajectories
描述了一种简单快速的分析方法，将大数据集分成具有共同区别特征的组，并将其应用于单分子断裂结电导与电极位移数据。该方法基于主成分分析，基于数据到相关矩阵的第一或第二主成分上的投影成功地对数据集进行分类，而不需要断言关于数据内的预期特征的任何特定假设。这是对当前相关矩阵分析方法的改进，因为它自动对数据进行排序，使其更客观，耗时更少，并且我们的方法适用于广泛的多元数据集。在这里，该方法在两个系统上进行了演示。首先，在具有相同锚定基团、相似长度、但具有$π$（高电导）或$σ$（低电导）桥的两种分子的混合物上证明了这一点。混合数据被自动分成两组，其中一组包含一种分子，另一组包含另一种分子。第二，它被证明在断裂连接数据测量与$π$桥接分子单独。该方法再次区分了两组。这些基团被暂时分配给结中分子的不同几何形状。
2017-10-20 cond-mat.mes-hall
Magnetically hindered chain formation in transition-metal break junctions
基于第一性原理计算，我们证明了磁性阻碍了断裂结中长链的形成。我们发现，由于磁矩的产生，原子链的结合能明显软化，这极大地降低了成功形成链的概率。因此，我们能够解释长期存在的难题，为什么大多数过渡金属在断裂结中不组装成长链，并提供间接证据表明，在一般情况下，过渡金属断裂结中的悬浮原子链是磁性的。
2009-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bond Breaking Kinetics in Mechanically Controlled Break Junction Experiments: A Bayesian Approach
本文提出用贝叶斯推理分析断裂结实验中的宽泛不对称分布，以金原子点接触为例可靠估计过渡态距离、自由能垒和曲率，减少了实验工作量和假设，并显著修正了该原子尺度结构的动力学参数。
2023-09-19 cond-mat.mes-hall
Noise and Transport Characterization of Single Molecular Break Junctions with Individual Molecule
研究了无分子和含分子机械可控断裂结的噪声谱。这两种类型的结显示典型的1/ f噪声特性，在不同的距离之间的接触与电流噪声功率谱密度的平方依赖于电流。额外的洛伦兹形状（1/ f 2）的噪声分量记录只有当纳米电极被个别的1，4苯二胺分子桥接。揭示的特征频率的1/F2噪声与一个单一的桥接分子相关的锁定电流振幅。作为电流的函数的洛伦兹形状的噪声分量的记录的行为被解释为一个动态的重新配置的分子耦合到金属电极的表现。我们提出了一个唯象模型，通过一个单一的分子与其耦合到金属电极的重新配置的电荷传输。实验结果与理论计算结果吻合较好，表明分子-金属电极间的耦合是需要考虑的一个重要方面。
2012-06-18 cond-mat.mes-hall
A Mechanically Tunable Quantum Dot in a Graphene Break Junction
石墨烯量子点（QD）作为下一代量子电子器件的平台被广泛研究。在单层石墨烯QD中的传输性质的微调，特别是相对于隧道势垒的独立调制，仍然具有挑战性，并且通常使用静电门控来解决。我们研究了背栅石墨烯机械断裂结中的电荷输运，揭示了当石墨烯收缩中的纳米间隙打开时，单个高质量量子点的库仑阻塞物理特性。通过机械控制新形成的石墨烯纳米间隙的距离，我们实现了隧道耦合到漏电极的可逆可调谐性达五个数量级，同时保持源极-QD隧道耦合常数。这些发现表明，隧道耦合不对称性可以通过机械调谐旋钮进行显着调制，并对未来石墨烯基设备的开发具有重要意义，包括能量转换器和量子量热计。
2020-02-10 cond-mat.mes-hall
Evolution of shot noise in suspended lithographic gold break junctions with bias and temperature
散粒噪声是一个强大的工具，探测相关性和微观输运的细节，电导测量本身不能揭示。即使在Landauer-B{ü}ttiker物理学很好地描述的原子尺度的Au器件中，仍然存在诸如局部加热和电子-声子相互作用的复杂性。我们报告系统的射频测量散粒噪声在个别原子尺度的金断裂结在多个温度下，与大多数偏置电压远高于金光学声子模式的能量。基于先前的实验证据，即电子-声子相互作用可以改变Fano因子，并导致散粒噪声的偏置依赖性出现扭结特征，我们发现散粒噪声在4.2~ 100 K的温度依赖性最小。观察到0.5 $~G_0$附近的增强Fano因子和1 $~G_0$平台附近的散粒噪声的简单线性偏置依赖性之外的特征。两者都被认为具有非相互作用的起源，后者可能是由主导量子信道的略微偏置依赖的透射率引起的。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
Magnetism- and impurity-assisted chain creation in Ir and Pt break junctions
应用断裂结中链形成模型的推广[JPCM 24，135501（2012）]，我们研究了轻杂质对Pt和Ir链的能量学和伸长性质的影响。我们的模型使我们能够与一个理想的工具，详细分析杂质辅助链的形成，其中曲折键起着重要的作用。特别是，我们专注于H（类s）和O（类p）杂质，并假设，为简单起见，在实验中的杂质原子的存在下的结果。M-X-M-X-（M：金属，X：杂质）链结构。通过系统的全势第一性原理计算，我们的模型与材料特定的参数，我们发现，这种杂质的存在强烈影响链的结合性能。我们发现，虽然这两种类型的杂质提高链被拉长的概率，s-类杂质降低链的稳定性。我们还分析了磁性和自旋轨道相互作用对链生长性质的影响。
2013-09-02 cond-mat.mes-hall
Modelling impurity-assisted chain creation in noble-metal break junctions
在这项工作中，我们提出了推广的模型链形成的断裂连接，介绍了Thiess { \it等人}。[ \onlinecite{Alex08} ]，转化为含有$s$和$p$杂质的锯齿形过渡金属链。我们应用这个扩展的模型来研究贵金属链的杂质，经常出现在断裂结实验，即铜，银和金链与H，C，O和N吸附原子的生产趋势。从系统的全势能线性化增广平面波第一性原理计算中为我们的模型提供特定于材料的参数，我们发现这种杂质的存在对贵金属链的结合性质有着至关重要的影响。我们发现，这两个，杂质引起的键强化和锯齿形债券的形成，可以导致一个显着增强的概率链形成断裂路口。
2011-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-field study of surface diffusion enhanced break-ups of nanowire junctions
使用相场模型，其中包括在纳米线表面的增强扩散，我们研究了不同的参数对交叉纳米线的稳定性的影响。我们的研究表明，在纳米线的交叉点，烧结（曲率驱动的材料流）导致结的形成。这些结充当纳米线断裂的引发剂。随后的破裂发生由于瑞利不稳定性的武器远离这些路口。最后，在长时间尺度上，碎片由于大小的差异而变粗。形成结的纳米线的半径、交叉纳米线的尺寸差异和交叉角度在确定断裂的动力学中起主导作用，而交叉点的密度对动力学几乎没有影响。我们合理化我们的结果使用地图（i）平均曲率（和，因此，化学势），和（ii）界面形状分布（ISD）（这是基于概率密度与两个主曲率的不同组合）。最后，我们使用转动惯量张量来描述（中心）纳米线片段在结处的（非球形）形状和形态。
2021-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Image charge effects in single-molecule junctions: Breaking of symmetries and negative differential resistance in a benzene transistor
实验和理论研究都表明，在单分子结中，载流电子与诱导极化电荷之间的相互作用导致分子充电能的强重整化。然而，对电子激发和分子对称性的影响仍然不清楚。利用半导体纳米结构的单电子晶体管（SET）的理论框架，我们证明了图像电荷的相互作用打破了分子对称性的苯基单分子晶体管工作在库仑阻塞制度。这导致出现所谓的阻断状态，其引起负微分电阻（NDR）。我们表明，在多体矩阵元素，铅隧道耦合不对称性，和偏置极性之间的相互作用，在一个复杂的方式依赖于在一个破碎的苯SET的NDR的外观和其幅度。特别是，导致NDR的阻断状态的电流减少属性，示出消失在强烈的非对称隧道耦合，当分子耦合更强的漏电极。计算的IV特性可以作为在实验情况下的图像电荷破碎的分子对称性的指标。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall
Two-level Physics in a Model Metallic Break Junction
我们考虑一个模型的灵感来自于一个金属断点结假设捕捉在其断裂点，其中的非绝热的桥原子的质心运动可以被视为一个两能级系统。利用数值重整化群（NRG）计算了二能级系统对桥原子弹道电导的影响。计算结果与共形场论处理结果完全一致。我们发现，电导，计算耦合费米液体理论，我们的NRG总是有限的分数在零温度下，但下降相当快，随着温度的增加。
2008-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Origin of Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in Break Junctions
第一性原理计算的电子隧穿输运在Ni和Co断裂结揭示了强烈的依赖于磁化方向的电导，被称为隧道各向异性磁阻（TAMR）的效果。这一现象的起源源于共振态局部化在电极附近的结中断。由于自旋轨道耦合，这些状态的能量和加宽受到磁化方向的强烈影响，导致TAMR对几mV范围内的偏置电压敏感。我们的研究结果与最近的实验数据相似，并表明由共振态驱动的TAMR是磁断开接触和其他实验几何形状的典型现象，其中磁尖端用于探测电子输运。
2007-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum wire junctions breaking time reversal invariance
我们探讨了在量子线的结处打破时间反演不变性的可能性。大部分线的普遍特征由任意子Luttinger液体描述。一个简单的必要条件和充分条件的时间反演不变性的破坏制定在交界处的散射矩阵。在此框架下研究了具有一般导线数的结的相图。我们给出了一个明确的分类，这些临界点可以达到玻色化和研究它们的稳定性和对称性内容之间的相互作用。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Controlled Stability of Molecular Junctions
通过一种新的基于机械可控断裂结技术的统计方法监测了界面对由三个苯环（P3）或三个噻吩环（T3）组成的硫醇封端的分子线的影响（见结的SEM图像和分子排列示意图）。与T3分子相反，P3分子在电导G中表现出随机变化。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall
Fabrication of hybrid molecular devices using multi-layer graphene break junctions
我们报告的混合分子器件的制造采用多层石墨烯（MLG）的薄片图案与收缩使用氦离子显微镜（HIM）或氧等离子体蚀刻。图案化步骤允许通过电燃烧产生的几纳米间隙的局部化，该间隙可以容纳单个分子或分子集合体。通过控制雕刻收缩的宽度，我们调节电燃烧过程开始的临界功率。我们估计的薄片温度的临界功率，并发现，在低功率下，它是可能的电烧MLG与超导接触密切相关。最后，我们展示了超导接触和蒽功能化的铜姜黄素分子的混合装置的制造。该方法可扩展到具有铁磁接触的自旋电子器件，并且是迈向分子集成电路的第一步。
2015-01-29 cond-mat.mes-hall
Lithographic mechanical break junctions for single-molecule measurements in vacuum: possibilities and limitations
我们研究了分子模型体系苯二硫醇，苯二胺，己二硫醇和己二胺的电输运。不同实验条件下的电导直方图表明，在真空中使用机械可控的断裂结的测量是有限的接触处的分子的表面密度。己烷二硫醇直方图通常在7 * 10^{-4} G_0附近显示宽峰。在最近的结果相比，STM为基础的突破路口在解决方案中，我们发现，在单分子电导的蔓延不减少氨基锚定基团。己二胺的直方图在4 * 10^{-4} G_0附近显示出非常宽的峰。对于苯二硫醇和苯二胺，我们观察到一个大的变化，在低偏压电导。我们将这些特征归因于光刻机械可控断裂结的缓慢断裂和不存在可使键断裂后分子再吸附的溶剂。然而，我们已经能够获得可再现的电流-电压特性的苯二胺和苯二硫醇使用统计测量方法。苯二硫醇测量产生的电导间隙在室温下约为0.9 V，在77 K下约为0.6 V。相比之下，苯二胺结的电流-电压特性通常在两个温度下显示约0.9 V的电导间隙。
2008-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage Dependent Symmetry Breaking Effects in the Spin Excitation Spectrum of Spin-$\frac{1}{2}$ Paramagnetic Molecular Junctions Driven Out of Equilibrium
在目前的工作中，我们考虑的自旋1/2顺磁性二聚体嵌入在磁性隧道结驱动的平衡，通过施加的电压和施加的温度梯度，在存在的外部磁偏置，这可以打开/关闭。在这里，我们推导出的自旋激发光谱的两个自旋1/2系统的分析和显示，需要一个外部的磁场，以解除三重态的简并，无论是两个自旋单位经历的磁场在相同的方向或在相反的交错方向。我们表明，在没有一个磁场的情况下，施加的偏置电压，从磁引线的磁化转移到嵌入在分子中的自旋单元，从而打破了对称性和解除三重态简并在没有外部磁化。在此基础上，我们提出了两种磁驱动方案，分别命名为PMD（Parallel Magnetic Driving）和AMD（Anti-Parallel Magnetic Driving）。我们认为，对称性破缺，然后需要项目的自旋二聚体的配置到量子输运测量，因此提出了不同的计划来检测自旋三重态和自旋单重态的非简并非对称配置的自旋二聚体使用微分电导测量，并比较我们的结果与文献中报道的。
2022-10-22 cond-mat.mes-hall
Probing Metal-Molecule Contact at the Atomic Scale via Conductance Jump
在微观水平上理解金属-分子接触的形成是控制和操纵原子尺度器件的关键。在室温下，利用双吡啶的两种异构体$4, 4^\prime$ bipyridine和$2, 2^\prime$ bipyridine，通过研究单分子结的电荷输运，研究了金属-分子键的形成.虽然这两种分子在断裂过程中形成分子结，但闭合迹线显示$4, 4^\prime$联吡啶通过从隧穿机制的电导跳变（称为“跳变至分子接触”）明确形成分子结，而$2, 2^\prime$联吡啶则不存在。通过对数据的统计分析，以及分子动力学和第一性原理计算，我们建立了接触形成与电极的分子结构以及在断裂过程中结如何断裂密切相关，为在电子器件中使用单分子提供了重要的见解。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall
Relating Energy Level Alignment and Amine-Linked Single Molecule Junction Conductance
利用光电子能谱，我们确定了在金属-分子界面的电子能级排列和单分子结输运数据之间的关系。用紫外和共振X射线光电子能谱测量了三种1，4-苯二胺衍生物在Au（111）和Au（110）上的最高占据分子轨道（HOMO）相对于Au金属费米能级的位置.我们将这些结果与基于扫描隧道显微镜的单分子电导的断裂结测量和第一性原理计算进行了比较。我们发现三种分子吸附在Au（111）上的HOMO和Fermi能级之间的能量差与电导的变化有很好的相关性，并且与结合自能修正的第一性原理计算计算的准粒子能量吻合得很好.在Au（110）上，Au原子具有较低的配位，在断裂结电导测量中是关键的，我们看到HOMO能级从费米能级进一步移动。这些结果提供了第一个直接比较光谱能级对准测量与单分子结传输数据。
2010-06-21 cond-mat.mes-hall
Characterization of single-molecule pentanedithiol junctions by inelastic electron tunneling spectroscopy and first-principles calculations
我们研究了戊二硫醇分子结形成的断裂结技术与扫描隧道显微镜在低温下。利用非弹性电子隧穿谱和第一性原理计算，研究了结对弹性形变的响应。我们表明，这一过程使得详细的分子结的表征成为可能。特别是，我们的研究结果表明，隧道发生在一个单一的分子。
2010-01-14 cond-mat.mes-hall
Exploring Three-Atom-Thick Gold Structures as a Benchmark for Atomic-Scale Calibration of Break-Junction Systems
Universidad de Alicante（阿利坎特大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
研究了原子级金接触的电子输运，通过断裂接头技术在低温和常温下进行，结合分子动力学和ab initio计算，发现三种原子厚结构，并提出快速可靠的校准方法。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical conductance of molecular junctions by a robust statistical analysis
我们提出了一个客观和强大的方法来提取连接到金属电极的单分子的电导从一组测量的电导数据。我们的方法根源于隧道的物理学和octanedithiol使用机械可控断裂结进行测试。单分子电导值可以在不需要数据选择的情况下推导出。
2006-10-11 cond-mat.mes-hall
Transport and spectral properties of magic angle twisted bilayer graphene junctions based on local orbital models
在扭曲双层石墨烯上静电定义的结的电子性质可以使用晶格模型在理论上解决。最近的工作已经引入了最小的局部轨道模型来描述扭曲的双层石墨烯在魔角（MATBLG）与不同程度的近似和占脆弱的拓扑结构。在目前的工作中，我们使用格林函数的形式主义，以获得基于这些模型的MATBLG结的光谱和传输特性。我们引入不同的对称性破缺微扰来模拟相互作用的影响，并通过分析相应的威尔逊圈来表征体带的拓扑结构。然后，我们分析了不同类型的边缘的光谱特性，并在亚晶格对称性破缺参数的畴壁的情况下。我们进一步考虑了三个区域的结，其中可以独立地控制中心和横向区域的掺杂水平。在中心区域被固定在电荷中性点和横向的重掺杂的限制，光谱和两个终端的传输特性可以理解的手性状态沿结的杂交。这些属性被发现是非常敏感的结沿莫尔晶格的取向。
2021-05-21 cond-mat.mes-hall
Visualizing Electrical Breakdown and ON/OFF States in Electrically Switchable Suspended Graphene Break Junctions
使用脉冲电击穿技术在悬浮的单层至少层石墨烯装置中形成窄间隙。所得到的器件的电导可以通过施加电压脉冲来编程，其中2.5V~4.5V的电压对应于ON脉冲，并且~8V的电压对应于OFF脉冲。器件的电子显微镜成像显示石墨烯片通常保持悬浮，并且当观察到的间隙大时，器件电导趋于零。开关速率强烈依赖于温度，这排除了纯机电开关机制。在悬浮的石墨烯装置中观察到的这种切换强烈地表明了通过原子运动和/或化学重排的切换机制，并强调了全碳装置与石墨烯电子器件集成的潜力。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant tunneling through a C60 molecular junction in liquid environment
我们目前的电子输运测量通过巯基化的C $_{60}$分子在液体环境中。使用每个分子的单个锚定基团将分子放置在机械可控的断裂连接内。当改变C $_{60}$修饰的结的电极间隔时，我们观察到电导迹线中的峰。如在两种不同溶剂中的测量所示，曲线的形状受到结的环境的强烈影响。在一个简单的共振隧穿模型的框架下，我们可以提取控制结的输运性质的电子隧穿率。
2005-07-12 cond-mat.mes-hall
Mechanically Controlled Quantum Interference in Graphene Break Junctions
检测和区分量子干涉特征的能力对于基础研究和实现包括电子谐振器、干涉仪和基于干涉的自旋滤波器在内的设备都很重要。与亚波长光学的原理一致，电子的波动性质可以引起各种类型的干涉效应，例如法布里-珀罗共振，法诺共振和阿哈罗诺夫-玻姆效应。量子干涉电导振荡确实已经被预测用于多壁碳纳米管航天飞机和望远镜，并且产生于内外管之间的原子尺度位移。先前关于石墨烯双层的理论工作表明，这些系统可能显示出类似的干涉特征，作为两个片的相对位置的函数。然而，仍然缺乏实验验证。石墨烯纳米收缩体是研究量子输运现象的理想模型系统，由于电子相干性和载流子的横向限制。在这里，我们展示了蝴蝶结形状的纳米收缩与机械控制的断裂结（MCBJ）由单层石墨烯制成的制造。我们发现，它们的电导显示出明显的振荡在室温下，振幅调制超过一个数量级的亚纳米位移的函数。令人惊讶的是，振荡表现出大于石墨烯晶格常数的周期。电荷输运计算表明，周期性起源于两个石墨烯层相互滑动的量子干涉和晶格膨胀效应的组合。我们的研究结果提供了直接的实验观察的法布里-珀罗干涉的电子波，部分反射/透射的石墨烯双层重叠区域的边缘。
2018-10-05 cond-mat.mes-hall
The antiferromagnetic transition of UPd2Al3 break-junctions: A new realization of N-shaped current-voltage characteristics
我们研究了重费米子化合物UPd_2Al_3在0.1 - 9 K低温和高达8 T的磁场中的金属断裂结。电流-电压I（V）特性和dV/dI（V）谱都清楚地表明，当偏压升高时，在低温下发生超导（$T_{\rm c}\simeq$ 1.8K）和反铁磁（$T_{\rm N}\simeq$ 14 K）转变。横向尺寸为200 nm量级的结在反铁磁转变和滞后I（V）特性下具有约5 \times 10^{10} A/m^2的巨大临界电流密度。通过原位增加局部剩余电阻率来降低接触的质量降低了滞后。我们表明，这些滞后的I（V）曲线可以复制理论上通过假设的收缩是在热制度。事实证明，这些点接触代表具有N形I（V）特性的非线性器件，其具有负微分电阻，如江崎隧道二极管。
2004-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental Evidence for Quantum Interference and Vibrationally Induced Decoherence in Single-Molecule Junctions
利用机械控制的断裂结技术和密度泛函理论，从实验和理论两方面分析了单分子结中的量子干涉和退相干效应。我们考虑的情况下，干扰是由重叠的准简并态。由电子-振动耦合引起的退相干机制强烈影响流过单分子接触的电流，并且可以通过温度变化来控制。我们的研究结果强调了所有重要的相关振动理解电荷传输通过分子结。
2012-03-19 cond-mat.mes-hall
Pulling Platinum Atomic Chains by Carbon Monoxide Molecules
采用低温机械可控断裂结实验研究了一氧化碳分子与原子尺度铂纳米结的相互作用。结合平台长度分析、二维电导-位移直方图和条件相关分析，给出了Pt-CO-Pt单分子构型形成和演化的综合微观图像。我们的分析意味着，在纯Pt单原子链将形成一个CO分子infiltrate的结，首先在配置是垂直于接触轴。这种分子结足够强，可以拉动单原子铂链，分子被并入链中。沿着链形成，分子可以保持垂直构型，或者旋转成平行构型。单分子配置沿结位移的演变显示定量协议与理论预测，证明在垂直和平行的分子排列的解释。我们的分析表明，结合二维电导位移直方图与条件相关分析是一个有用的工具，分别分析从根本上不同类型的结轨迹在单分子断裂结实验。
2016-01-18 cond-mat.mes-hall
Predictions for the formation of new atomic chains in Mechanically Controllable Break Junction experiments
我们分析的稳定性和磁性的无限锯齿形原子链的大量后期第三，第四和第五行过渡金属原子，以及第IV族元素Si，Ge，Sn和Pb。我们发现第三和第四行元素的锯齿链是不稳定的，而由Si，Ge，Sn，Pb，W，Os，Ir，Pt和Au组成的锯齿链是稳定的。这些结果与已知的机械可控断裂接头实验（MCBJE）数据很好地相关。因此，我们推测，一个无限链的稳定性至少是一个必要条件，形成一个有限大小的MCBJE。因此，我们预测，Sn和Os，并可能W和Pb链可能会在这些实验中发现。我们还发现，汞链中的键是非常软的。最后我们证明了Ir和Pt链的磁矩和各向异性具有非平凡的行为。
2006-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of chemical structure on the stability and the conductance of porphyrin single-molecule junctions
卟啉分子可以在没有锚定基团的情况下形成稳定的单分子连接。添加硫醇端基和吡啶轴向基团产生更稳定的结与低偏置电导的增加的扩展。这是一个结果，不同的桥接的几何形状在断裂过程中，其稳定性表现在随时间变化的电导测量。这与棒状分子形成强烈对比，棒状分子显示出一种优先结合几何形状。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall
Mechanical control of vibrational states in single-molecule junctions
我们报告的非弹性电子隧穿光谱测量进行了单分子纳入一个机械可控的Au和Pt电极的断裂结在低温下。在这里，我们建立了一个单分子结的分子构象和导电性能之间的相关性。我们表明，通过单分子的电导至关重要地取决于接触材料和配置凭借其机械和电气性能。我们的研究结果证明，通过单分子的电荷传输可以通过改变分子构象（例如，反或偏）和接触材料。
2010-11-14 cond-mat.mes-hall
Microwave Rectificatin of the Current at the Metal-Metal Junction for Dilute 2D Metals
在二维电子系统的准经典输运理论中，我们分析了最近观察到的在两个不同载流子密度的二维金属之间的边界处的微波整流效应。非线性响应被用来解释这种效应。结果表明，由于电子密度的不均匀性，打破了系统的空间对称性，整流效应的出现。结果与上述实验一致。
2003-11-28 cond-mat.mes-hall
Effects of Isotope Substitution on Local Heating and Inelastic current in Hydrogen Molecular Junctions
利用第一性原理方法，我们研究了同位素替代对氢分子结非弹性特性的影响。我们观察到局部加热和非弹性电流具有显著的同位素替代效应。由于接触的性质，激发的分子振动的能量与质量的平方根成反比。分子越重，起始偏差越小。在$H_{2}$和$D_{2}$结中，较重的分子具有较小幅度的电子振动相互作用。因此，在$80 K$周围的局部温度中存在交叉。在HD结中，电子-振动相互作用由于质量的不对称分布而增强。它导致最大的不连续性的微分电导和最突出的加热在HD结。我们预测结的不稳定性与同位素替代有关。与$H_{2}$和$D_{2}$结相比，HD结具有最小的击穿电压。
2008-12-02 cond-mat.mes-hall
Alternative types of molecule-decorated atomic chains in Au-CO-Au single-molecule junctions
我们研究了Au-CO单分子断裂结的形成和演化。电导直方图表现出两种不同的分子构型，这是进一步调查的组合统计分析。根据条件直方图和相关性分析，这些分子构型彼此之间以及与纯Au单原子结和原子链之间显示出很强的相关性。我们确定了分子前体配置具有较高的电导，形成之前，单分子结。根据详细的长度分析，观察到两种不同类型的分子影响的链形成过程，我们将这些结果与考虑桥和顶部型分子构型的前理论计算进行比较，后者由于破坏性的Fano干涉而降低了电导。
2016-01-08 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted current noise in molecular junctions
我们使用扩展到包括计数场的非平衡格林函数形式主义，研究了声子散射对纳米结中电流噪声的影响。在弱的电子-声子耦合和一个单一的广泛的电子水平的情况下，我们推导出在任意温度下的电流噪声的解析表达式，并确定物理上不同的贡献基于它们的电压依赖性。我们将我们的理论应用到实验相关的情况下，氘分子放置在一个断开结，并预测一个显着的非弹性贡献的电流噪声。
2009-09-28 cond-mat.mes-hall
Simultaneous Determination of Conductance and Thermopower of Single Molecule Junctions
我们报告的第一个并发测定电导（G）和热电（S）的单分子结通过直接测量的电流和热电流使用扫描隧道显微镜为基础的断裂结技术。我们探索了几个胺-Au和吡啶-Au连接的分子，预测通过最高占据分子轨道（HOMO）或最低未占分子轨道（LUMO），分别进行。我们发现，塞贝克系数是负的吡啶金连接LUMO导电结和积极的胺金连接HOMO导电结。在可达到的温度梯度（<30 K），我们没有观察到结塞贝克系数对温度的强烈依赖性。从1000个结的直方图中，我们使用最可能的塞贝克系数来确定所研究的每个结的功率因数GS ^2，并发现GS ^2随着G的增加而增加。最后，我们发现电导和塞贝克系数值与我们的自能校正的密度泛函理论计算结果有很好的定量一致性。
2012-01-09 cond-mat.mes-hall
Carbon tips as electrodes for single-molecule junctions
我们研究了通过单分子结的电子输运，所述单分子结由与巯基锚定基团键合到金电极和与碳尖端相反的甲基端基的辛烷乙撑分子形成。利用基于断裂结技术的扫描隧道显微镜，我们测量了这种分子结的电导。我们观察到的存在下，定义良好的电导平台在拉伸的分子桥，这是一个分子结的形成的签名。
2011-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Formation and Evolution of Single Molecule Junctions
我们分析的形成和演变的单分子结键合到金电极使用胺，甲硫醚和二甲基膦连接基团通过测量作为一个功能的连接伸长率的电导统计。对于每个链接，最大伸长率和形成概率增加分子长度，强烈表明，过程以外的只是金属分子键断裂在应力下的结的演变中发挥了关键作用。密度泛函理论计算的绝热轨迹显示序列的原子尺度的变化，在结结构，包括在附着点的位移，占观察到的长电导平台长度。
2009-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Improving single-molecule conductance measurements with change point detection from the econometrics toolbox
本文将计量经济学中的变点检测（尤其是Chow检验）引入单分子断裂结测量，以识别分子结断裂点并显著降低电导估计标准差。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Atomically wired molecular junctions: Connecting a single organic molecule by chains of metal atoms
使用断裂结技术，我们发现了一个明确的签名形成的导电混合结组成的一个单一的有机分子（苯，萘或蒽）连接到链的铂原子。混合结表现出类似金属的电导（~0.1- 1G 0），这是相当不敏感的进一步延长额外的原子。在低偏置电压下，混合结可以被显著拉长，超过裸露原子链的长度。从头计算结果表明，苯基杂化结具有显着的结合能和高的结构灵活性，这可能有助于在延伸过程中的杂化结的生存。杂化结的制备为结合原子链和有机分子的不同性质以实现一类新的原子尺度界面开辟了道路。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Redox-controlled conductance of polyoxometalate molecular junctions
我们证明了可逆的原位光还原的分子结的磷钼酸盐[PMo 12 O 40]3-单层自组装在平面的金电极，连接的导电原子力显微镜的尖端。单电子还原的[PMo_（12）O_（40）]~ 4-分子结的电导增加了约10%。10，这种开壳状态在室温下在空气中的结中是稳定的。通过无监督机器学习和聚类算法对大的电流-电压数据集的分析揭示了原始磷钼酸盐结中的电子输运导致对称的电流-电压曲线，其由在费米能量以上0.6 - 0.7 eV处的最低未占分子轨道（LUMO）控制，其中约0.5 eV的电子输运由最低未占分子轨道（LUMO）控制。25%的结与电极的电子耦合比数据集的主要部分更好。这一分析还表明，一小部分（约。18%的数据集）的分子已经减少。紫外光原位光还原的磷钼酸盐结系统地表现出轻微的非对称电流-电压行为，这归因于电子输运由与电极费米能级近共振的单占据分子轨道（SOMO）和与电极费米能级近共振的单未占据分子轨道（SUMO）介导。0.3 eV以上的SOMO与弱电子耦合到电极（约。50%的数据集）或在ca。0.4 eV，但具有更好的电极耦合（ca.数据集的50%）。这些结果揭示了可逆可切换氧化还原聚氧乙烯酸盐的电子性质，这是在纳米电子器件中潜在应用的关键点。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nature of well-defined conductance of amine anchored molecular junctions
胺封端的分子在扫描隧道显微镜的实验测量中表现出良好的电导。我们进行了基于密度泛函理论的电子输运计算来解释这种现象的性质。我们发现胺只能吸附在顶点Au原子上，而硫醇基团可以同样很好地连接到欠配位和清洁的Au表面。我们的计算表明，只有一个吸附几何是空间和能量可能的胺锚定结，而三种不同的吸附几何形状具有非常不同的传输特性几乎同样可能的硫醇锚定结。我们计算的电导作为一个函数的结拉伸时，分子被拉的扫描隧道显微镜针尖从金电极。我们的计算表明，在其形成过程中的硫醇锚定结的拉伸是伴随着显着的电极几何畸变。胺锚定的结表现出非常不同的行为--当扫描隧道显微镜尖端拉伸结时，电极保持完整。
2007-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural Origins of Conductance Fluctuations in Gold-Thiolate Molecular Transport Junctions
我们报告详细的原子模拟结合高保真度的电导计算，以探测热演化Au-苯-1，4-二硫代苯酚-Au结的电导波动的结构起源。我们比较结构上理想的交界处（电极与平面）的行为，结构上现实的，实验上有代表性的交界处产生的断裂结模拟。在结构上逼真的结中，金属原子的迁移率增强导致电导波动的幅度和起源发生显着变化。与理想结相比，实际结中的波动大2-3倍。此外，在结与高度变形的电极，电导波动主要是从Au的几何形状的变化，在与非变形的电极，其中的电导波动是由分子几何形状的变化占主导地位的结的结果相反。这些结果提供了重要的指导实验开发策略，以控制分子电导的设备应用程序，并调用简化的结构模型的结，以预测其行为的理论家。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
