Multi-terminal spin-dependent transport in ballistic carbon nanotubes
我们从理论上研究了弹道碳纳米管与两个铁磁引线和两个正常金属引线接触时的非局域自旋输运。当两个铁磁体的磁化从平行变为反平行配置时，电路显示出特定于少通道制度的滞后行为。在相干极限下，由于纳米管内部发生的共振效应，磁信号的幅度被强烈增强。我们的计算为低维非局域自旋输运的实验铺平了道路，这应该会给出与迄今为止在多通道扩散非相干区实现的实验显着不同的结果。
2009-03-23 cond-mat.mes-hall
Spin transistor action from Onsager reciprocity and SU(2) gauge theory
我们构造了一个局域规范变换来说明，在封闭系统中，一个一般的弱非均匀SU（2）自旋轨道哈密顿量如何在相反的磁场中减少到两个U（1）哈密顿量，以自旋轨道强度的领先顺序。使用Onsager关系，我们进一步展示了所产生的自旋电导如何在两个终端设置中消失，以及它是如何通过弱打破时间反演对称性或打开额外的传输终端来打开的。我们数值检查我们的理论介观腔以及Aharonov-Bohm环。
2012-01-02 cond-mat.mes-hall
Ballistic Four-Terminal Josephson Junction: Bistable States and Magnetic Flux Transfer
研究了弹道约瑟夫森微结构中的宏观量子干涉效应。所研究的系统由四块超导体（终端），弱耦合通过介观矩形正常金属（二维电子气）。我们发现，弹道系统的非局域电动力学导致特定的电流相位关系的介观多端约瑟夫森结。超导电流的非定域耦合对超导序参量在不同终端的相位产生“拖曳”效应。基于这种效应的复合约瑟夫森结表现出受外磁通量控制的二能级系统行为。研究了非局域耦合超导环系统中的磁通量传输效应。
1999-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermally driven ballistic rectifer
到目前为止，电气设备对外加热梯度的响应几乎只在两端设备中进行了研究。在这里，我们提出了一个四端，准弹道结与中心散射网站的热偏置的响应测量。我们发现了一个新的横向热电压测量等温接触。使用一个多终端散射模型扩展到弱非线性电压制度，我们表明，该设备的热偏置的响应可以预测从其非线性响应的电偏置。我们的方法形成了一个基础，发现和理解先进的，非本地的，热电现象，在未来可能会导致新的热电器件的概念。
2012-04-30 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic Bounds on Precision in Ballistic Multi-Terminal Transport
对于经典的弹道输运在一个多终端的几何形状，我们得到了一个普遍的总耗散和精度之间的权衡关系，在该粒子从各个水库提取。值得注意的是，当磁场破坏时间反演对称性时，这种束缚会明显减弱。通过建立强磁场作用下手征输运的显式模型，我们证明了我们的边界是紧的。超越经典制度，我们发现，在远离平衡的量子系统中，粒子的相关交换使得精确度的热力学成本呈指数级降低成为可能。
2017-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spin-resolved ballistic transport in three-terminal Zigzag Graphene Nanoribbon Device
本研究通过紧束缚模型与非平衡格林函数方法，探究三终端锯齿形石墨烯纳米带器件的自旋极化弹道输运特性，发现塞曼场可诱导自旋选择输运与半金属行为，自旋电流可电调控且室温稳定，为栅控自旋电子器件提供了新思路。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall
Feedback controlled electromigration in four-terminal nano-junctions
我们已经开发出一种快速，但高度可重复的方法来制造金属电极与纳米分离使用电迁移（EM）。我们采用四端而不是二端器件，并结合模拟反馈来保持结上的电压$U$恒定。在初始化阶段之后（$U < 0.2V), during which the temperature $ T $ increases by 80-150 degs C, EM sets in shrinking the wire locally. This quickly leads to a transition from the diffusive to a quasi-ballistic regime ($ 0.2V < U < 0.6V）。在该第二状态结束时，形成间隙（U > 0.6V）。值得注意的是，受控的电迁移仍然是可能的准弹道制度。
2007-03-25 cond-mat.mes-hall
Emergence of bound states in ballistic magnetotransport of graphene antidots
提出了一种通过测量弹道两端电导来探测石墨烯片中空穴形成的反点周围束缚态的实验方法。特别是，我们考虑了由磁场形成的束缚态对两端电导的影响，并表明，人们可以观察到Breit-Wigner一样的共振的电导作为费米能级的函数接近的束缚态的能量。此外，我们开发了一种新的数值方法，其中的计算工作量是成比例的线性尺寸，而不是现有的数值递归格林函数方法的典型的散射区域的面积。
2014-09-25 cond-mat.mes-hall
Bandgap and Band Offsets Determination of Semiconductor Heterostructures using Three-terminal Ballistic Carrier Spectroscopy
利用弹道电子和空穴的三端隧道发射，我们已经开发了一种方法来自洽地测量半导体的带隙和半导体异质结的带不连续性，而无需任何先决条件的材料参数。对晶格匹配的GaAs/AlxGa 1-xAs和GaAs/（AlxGa 1-x）0.51In 0.49P单势垒异质结进行了测量。在4.2 K下测量了AlGaAs和AlGaInP的带隙，分辨率为几meV。对于GaAs/AlGaAs界面，测得的伽马带偏移比为60.4：39.6（+/-2%）。对于GaAs/AlGaInP界面，该比率随Al摩尔分数而变化，并且更多地分布在价带中。一个非单调的Al组分依赖的GaAs/AlGaInP界面处的导带偏移观察间接间隙制度。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-terminal transport in biased lattices: transition from ballistic to diffusive current
Kirensky Institute of Physics（基连斯基物理研究所）；Siberian Federal University（西伯利亚联邦大学）
研究偏置晶格中量子传输的弹道到扩散转变，分析化学势差异对弹道和扩散传输的影响。
2024-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence in ballistic mesoscopic interferometers
我们提供了一个理论解释最近的两个实验的Aharonov-Bohm振荡的退相干在两个和多终端弹道环。我们认为由于电荷波动的退相干，并强调系统和水库或附近的门之间的电荷交换的作用。含时散射矩阵方法被证明是一个方便的工具，弹道导体中的退相干的讨论。
2003-11-09 cond-mat.mes-hall
Room temperature ballistic transport in InSb quantum well nanodevices
我们报道了在室温下观察到显著的弹道电子输运在浅刻蚀四端介观器件上的InSb/AlInSb量子阱（QW）异质结的关键分区生长缓冲方案。弹道电子输运由负弯曲电阻特征证明，该特征在295 K和超过10 $^{6}$ A/cm $^{2}$的电流密度下非常清楚地观察到。这清楚地表明，通过使用有效的生长和加工策略，室温弹道效应可以利用在InSb/AlInSb量子阱在实际的设备尺寸。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall
Quantized Nonlinear Conductance in Ballistic Metals
我们引入了一个非线性的频率依赖的D+1终端电导的特点，一个D维费米气体，推广的Landauer电导在D=1。对于一个二维弹道导体，我们表明，这种电导是量子化的，并探测费米海的欧拉特性。我们严格解决的电接触和费米液体相互作用的作用，我们提出的实验，如石墨烯使用三相点接触几何的二维狄拉克材料。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall
A ballistic transport model for an artificial neuron
我们介绍了一个模型的人工神经元，这是基于弹道输运在一个多终端设备。与标准配置不同，所提出的设计将突触权重嵌入到有源区中，从而显著降低了输入端子的复杂性。这是通过如下定义弹道人工神经元的基本元素来实现的：输入值由传入的波函数幅度设置，而权重对应于散射矩阵元素。此外，人工神经元的激活函数的输出值由传递函数给出。通过调整栅极电压，散射电位，从而改变权重，使得传输函数的值更接近目标输出，这在人工神经网络的训练过程中是必不可少的。因此，我们在这里提供了弹道人工神经元的工作方式。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Distributed Current Injection into a One-Dimensional Ballistic Edge Channel
我们概括的情况下，载流子注入和提取不再局限于电极在通道的两端，但可能会发生沿其整个长度的一维（1D）导体的弹道输运的Landauer的理论。这种类型的分布式注入预期从二维（2D）块体发生，例如，量子自旋（或异常）霍尔绝缘体到其拓扑保护的边缘状态。我们将我们的概念解决方案的情况下，两个金属电极接触的2D散装，使我们能够推导出的标准，区分弹道电阻边缘通道在多终端传输实验。
2025-10-30 cond-mat.mes-hall
Self-consistent theory of shot noise in nondegenerate ballistic conductors
提出了长程库仑关联作用下弹道双端导体中散粒噪声的自洽理论。推导出了电子分布函数及其沿导体波动的解析公式，该公式解释了库仑相关性。基于这些公式，得到了从热噪声到散粒噪声范围内的电流噪声降低因子，它取决于两个参数：样品长度与德拜屏蔽长度之比λ=d/L_D和外加电压qU/k_BT。讨论了与真空二极管公式的差别。
2000-09-26 cond-mat.mes-hall
Transport in T-shaped ballistic junction
本文研究了三端T形结中线性和非线性区域的弹道输运。浮动电极充当散射体并且修改直接沟道（在源极和漏极电极之间）中的电导。在低电压极限下，电导表现出维格纳阈值效应和弯曲电阻。维格纳奇点的特定形状可以通过向浮置电极施加电压以及通过费米能级的移位来改变。该系统还表现出滤波特性，在结中传播的不同模式之间的电流分布。反向作用的电流在直接通道上的浮动电极中的电压的变化被认为是在非线性政权。
2011-12-29 cond-mat.mes-hall
Quantum effects in linear and non-linear transport of T-shaped ballistic junction
本文报道了GaAs/AlGaAs异质结三端T型器件的低温输运测量结果。我们证明了模式的分支和弯曲电阻的影响预测的线性电导数据的数值模拟。我们还表明，在结区的后向散射取决于波函数宇称。我们发现的证据表明，在一个非线性传输制度的电压浮动电极总是增加的推拉极化的函数。这种反常效应发生在对称器件中，只要外加电压小于平衡态的费米能。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall
The conductance of a multi-mode ballistic ring: beyond Landauer and Kubo
在弱散射极限下，二端器件的朗道电导等于开模数。如果我们把系统封闭成一个环，相应的结果是什么？它是否仍然受开放模式数量的限制？还是像半经典（德鲁德）分析那样是无界的？结果表明，介观电导的计算类似于求解渗流问题。“渗透”是在能量空间中，而不是在真实空间中。扰动矩阵的非普适性和稀疏性不容忽视。
2008-03-03 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic multiterminal Josephson structures: I. Effects of nonlocal weak coupling
我们研究了弹道四端约瑟夫森结构中的非局域相干输运（其中大块超导体（终端）通过干净的正常层连接，例如，二维电子气）。超导体的宏观波函数在正常区的相干各向异性叠加产生了相滑移线（与相滑移中心的二维类似物）和时间反演对称性破缺的二维涡旋态，以及相拖曳和磁通量转移等效应。在正常层中的本地Andreev态的隧穿密度被示出包含由终端之间的相位差控制的位置处的峰值。我们已经得到了这些影响的弹道介观四端SQUID的终端之间的控制超电流/相位差的一般依赖。
2001-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron-hole asymmetry in two-terminal graphene devices
提出了一个理论模型来描述两端弹道石墨烯器件的电导和噪声的非对称栅电压依赖性。在自洽的Hartree和Fermas-Fermi近似下，对模型进行了独立分析。我们的研究结果证明了金属接触在最近的实验与悬浮石墨烯片的突出作用。石墨烯中的接触诱导静电势表现出幂律衰减，其指数从-1变化到-0.5。在我们的模型中，我们解释了电子-空穴的不对称性和强的法布里-珀罗振荡的电导和噪声在正掺杂，这是在许多实验中观察到的亚微米样品。讨论了狄拉克点附近的狄拉克-费米近似的局限性。
2011-05-10 cond-mat.mes-hall
Reciprocity in reflection and transmission: what is a "phonon diode"?
讨论了新的热门话题“声子二极管”的背景下，更广泛的问题的互惠反射/透射（R-T）的波。我们首先回顾一个在电磁学和光学中众所周知但在声学和声子物理学中未被充分认识的定理，指出对于符合波场功率守恒和时间可逆性的线性系统，适当归一化振幅的R-T系数矩阵是对称的。结果表明，线性结构提出的“声学二极管”，实际上服从R-T互易性，因此不应该严格地称为二极管或隔离器。我们还回顾了违反互易性的非线性设计的例子，并得出结论，一个有效的声学隔离器尚未得到证明。最后，我们考虑声隔离器和“热二极管”之间的关系，并表明，弹道声子输运通过线性结构，无论是声二极管或不，是不可能形成的基础上的热二极管。
2012-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Large oscillating non-local voltage in multi-terminal single wall carbon nanotube devices
我们报告的非局部电压在弹道一维导体的观察，实现了单壁碳纳米管与四个触点。接触将管分成三个量子点，我们通过背栅电压$V_g$来控制。我们测量了一个大的\emph{oscillating}非本地电压$V_{nl}$作为$V_g$的函数，具有零均值。经典的电阻模型虽然可以考虑非局部电压的符号变化，但不能正确描述其大小。$V_{nl}$的大幅度是由于量子干涉效应，并且可以在电子输运的散射方法内理解。
2007-12-15 cond-mat.mes-hall
High-quality multi-terminal suspended graphene devices
我们介绍了一种新的方案来实现悬浮的，多终端的石墨烯结构，可以成功地进行电流退火，以获得均匀的，非常高质量的设备。一个关键的方面是，庞大的金属接触不直接连接到通过传输测量探测的石墨烯部分，而是仅通过蚀刻收缩，这防止接触侵入性地起作用。该设备的高品质和均匀性是由一个可再现的窄（delta_n ~ 10^9 cm^-2）电阻峰值在电荷中性附近，载流子迁移率值超过10^6 cm ^2/V/s，观察到整数量子霍尔平台从30 mT开始，对称破缺态在200 mT左右，以及通过出现负的多端电阻直接证明发生了弹道输运。由于这些多终端设备能够实现在更简单的双终端配置中无法完成的测量，因此我们预计它们在石墨烯系统的未来研究中的使用将特别相关。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall
Multiterminal ballistic Josephson junctions coupled to normal leads
多端约瑟夫森结近年来引起了人们极大的理论兴趣，许多工作都致力于将Coopers（即所谓的四重态）之间的关联预测和拓扑物质的模拟付诸实验检验。本论文的动机是最近的实验研究，从哈佛大学的报告$h/4e$ -周期性的四重态信号在一个四端配置包含一个由磁通量穿透的环路，以及由偏置电压控制的反转，即四重态信号可以在半通量量子比在零磁场更大。在这里，我们理论上专注于由有限大小的量子点连接到四个超导和一个正常的铅组成的设备。除了在一个简化的模型内提出四重信号的数值计算，我们减少了设备的非厄米哈密顿在无限间隙的限制。然后，弛豫具有令人惊讶的效果，产生尖锐的峰值和对数正态变化的电压灵敏度的四重信号，尽管预期的温和波动的两端直流约瑟夫森电流。这种现象让人联想到共振驱动的谐振子，其振幅与阻尼率成反比，以及超导弱连接的热噪声，与Dynes参数成反比。展望涉及量子浴工程多端约瑟夫森结的电路腔量子电动力学。
2022-03-19 cond-mat.mes-hall
Observation of non-Hermitian topology in a multi-terminal quantum Hall device
本文利用量子霍尔边缘态的非互易性，在多端量子霍尔环中直接观测到非厄米趋肤效应，为构建和研究一般非厄米系统提供了可扩展的实验方法。
2023-05-30 cond-mat.mes-hall
Probe-configuration dependent dephasing in a mesoscopic interferometer
研究了弹道四端Aharonov-Bohm几何中由于电荷和电压波动引起的失相。将两个端子视为电压探针，我们发现退相速率对探针配置的强烈依赖性与Kobayashi等人最近的实验一致（J. Phys. Soc. Jpn. 71，2094（2002））。在测量电路中的电压波动被示出的配置依赖性的源。
2003-04-01 cond-mat.mes-hall
Exchange Interaction Effects on the Conductance of Quantum Wires
用多粒子波包理论研究了交换作用对全弹道样品两端电导的影响。该方法表明，令人困惑的非普适电导量子化可以解释为费米子交换相互作用的影响。当考虑两费米子相互作用时，得到了Landauer电导阶跃Go。Go的还原是由于多粒子交换相互作用效应。对于长度大于1 μ m的弹道GaAs/AlGaAs量子线，电导阶跃减小与实验结果一致.
2003-02-20 cond-mat.mes-hall
Electrical probing of the spin conductance of mesoscopic cavities
研究了具有自旋-轨道耦合的三端介观腔中的自旋相关输运。专注于逆自旋霍尔效应，我们展示了如何注入一个纯自旋电流或极化电流从一个终端产生额外的电荷电流和/或电压的两个输出端。这允许从输出上的两个纯电测量中提取腔的自旋电导。我们使用随机矩阵理论表明，自旋电导的混沌弹道腔普遍波动约为零介观平均和介观自旋电荷电流转换器的实验实现描述。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall
Coherent current states in mesoscopic four-terminal Josephson junction
本文提出了弹道式四端约瑟夫森结的理论。所研究的系统由一个介观的二维正常的矩形层，这是附加在每一侧的散装超导银行（终端）。通过不同的终端，这是有效的任意温度和结尺寸的电流之间的关系，得到。超电流的非定域耦合导致了一种新的效应，特别是两个超导环之间的介观弱连接;通过其中一个环施加的磁通量在另一个环中产生磁通量，即使没有外部通量通过另一个环。得到了Andreev态局域密度、超电流密度和感应序参量的相位分布。二维区域内反常平均的“干涉图样”可以由外加的磁通量或输运电流来调节。对于一定的端部相位差，出现了电流涡旋态和二维相位滑移中心。
1998-11-09 cond-mat.mes-hall
Magnetic Scanning Tunneling Microscopy with a Two-Terminal Non-Magnetic Tip: Quantitative Results
本文报道了最近提出的一种利用双端非磁性针尖进行磁扫描隧道显微术的数值模拟结果。它是基于铁磁表面和两端非磁性尖端之间隧穿电流的自旋不对称效应。自旋不对称效应是由于针尖中的自旋-轨道散射引起的。这种效应可以看作是针尖内隧穿电子的莫特散射。为了得到定量的结果，我们进行了数值模拟的单带紧束缚模型，使用递归格林函数方法和Landauer-Büttiker公式的电导。在单带紧束缚模型中考虑了杂质的自旋轨道散射，提出了一个新的模型。结果表明，自旋非对称效应在准弹道区最为显著，典型值约为5%。
2000-12-14 cond-mat.mes-hall
Nonlocal Thermoelectric Effects and Nonlocal Onsager Relations in a Three-Terminal Proximity-Coupled Superconductor-Ferromagnet Device
我们研究了一个超导和两个铁磁接触组成的三端设置中的热和电荷输运。我们预测，同时存在的自旋过滤和自旋相关的散射相移在两个界面的每一个将导致非常大的非局部热电效应在清洁和无序系统。热输运系数和电输运系数的对称性通过Onsager互易性与基本热力学原理相关联。我们的研究结果表明，一个非局域版本的Onsager关系的热电电流在一个三端量子相干铁磁-超导体异质结构，包括一个自旋相关的交叉Andreev反射和相干电子转移过程。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Shadow-wall lithography of ballistic superconductor-semiconductor quantum devices
拓扑量子位的实现需要先进的技术来容易地和可重复地在半导体纳米线中设计诱导超导性。在这里，我们介绍了一种基于阴影墙的片上制造范例，它在器件质量和再现性方面取得了重大进展。它允许实现新颖的量子器件和最终的拓扑量子位，同时消除了许多制造步骤，如光刻和蚀刻。这对于保持脆弱的混合界面的完整性和均匀性至关重要。该方法简化了具有硬感应超导能隙和弹道正常/超导结的器件的可重复制造。大的栅极可调超电流和高阶多重Andreev反射表明所产生的纳米线约瑟夫森结的特殊的一致性。我们的方法使，特别是，实现3端设备，其中零偏置电导峰出现在磁场同时在两个边界的一维杂交。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall
Phase-coherent heat circulator based on multi-terminal Josephson junctions
本文从理论上提出了一种基于弹道多端约瑟夫森结的相位相干热环行器。通过磁通量或超导相偏置的时间反演对称性的破坏允许热量优先在一个方向上从一个端子流动到下一个端子，而在相反方向上的热流被抑制。我们发现，我们的设备可以在很宽的参数范围内实现高的循环效率，并且其性能对于无序的存在是稳健的。我们提供了估计的预期热流为现实的样品。
2018-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Diagrammatic Analysis of the Unitary Group for Double Barrier Ballistic Cavities: Equivalence with Circuit Theory
我们推导了一组耦合的非线性代数方程组的泊松核分布的渐近描述的统计特性的两端双障碍的混沌台球（或弹道量子点）。这些方程是根据Brouwer和Beenakker [J.Math.Phys.37，4904（1996）]提出的在酉群上进行平均的图解技术计算的。我们给出了强有力的分析证据，证明这些方程等价于一个更简单的多项式方程，该方程是根据Nazarov电路理论的最近扩展计算的[A. M. S. Macedo，Phys.Rev.B66，033306（2002）]。这些结果提供了有趣的前景，在该领域的进一步发展，通过直接转换的一种方法到其他。
2005-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Novel non-local effects in three-terminal hybrid devices with quantum dot
我们预测在三端混合装置，包括量子点嵌入在两个导电引线和第三超导水库强的非局部效应。它们是由弹道电子转移和交叉Andreev散射之间的竞争引起的。响应于“驱动”电流而感应的非局部电压在改变栅极电势和/或耦合到超导引线时改变幅度和符号。这种效应在线性和非线性机制中都是稳健的，其中屏蔽和长程相互作用起着重要作用。这种新的子带隙运输提供的Shiba状态，可以与迄今为止在三端“平面”结中观察到的弱得多的非局部效应形成对比。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Twin lead ballistic conductor based on nanoribbon edge transport
如果像石墨烯纳米管（GNR）这样的器件的四个角都连接到电流引线上，那么该器件就变成了一个量子结，两个电路可以通过它相互作用。我们从理论上研究了这样的系统的平稳电流。该模型的参数是纳米结构的4点能量依赖电导矩阵和电路中的经典电阻。电路中的两个偏置电压是所研究的系统的控制变量，而在设备的终端处的电化学电位是非平凡地依赖于电压。对于特殊情况下的线性响应政权的耦合量子经典设备的操作的解析公式推导和应用。对于更高的偏置电压的数值解。非平衡费米能级的影响被捕获使用递归算法，其中的电化学电位和电流之间的自洽性在几次迭代内达到。所开发的方法允许研究的情况下，从独立的电路强耦合的。对于所选择的模型的GNR具有高导电性的锯齿形边缘，我们确定的制度中，单个设备进行两个几乎独立的电流。
2017-10-31 cond-mat.mes-hall
Non-local Aharonov-Bohm conductance oscillations in an asymmetric quan-tum ring
研究了GaAs/AlGaAs场效应异质结纳米量子线环中的弹道输运和量子干涉。作为顶栅电压的函数的电流和电压特性的四端子测量显示负弯曲电阻作为弹道输运的明确特征。在垂直的磁场相位相干输运导致Aharonov-Bohm（AB）电导振荡，在1.5 K及以上的温度下，在本地和非本地测量中显示出相等的振幅。我们将这一新颖的观察归因于连接四个量子线引线与非对称量子线环的正交交叉结的对称性。
2008-11-19 cond-mat.mes-hall
Spatial separation of spin currents in transition metal dichalcogenides
本文预测过渡金属二硫属化物中三角翘曲可使自旋极化弹道电流在空间上分离，并通过三端器件量化自旋极化，证明其依赖于载流子能量和晶向，为在无缺陷时间反演不变材料中实现自旋区分提供了新途径。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall
Transport in Graphene: Ballistic or Diffusive?
我们研究了无序和原始石墨烯器件中的电子输运。Fano散粒噪声是评估介观器件中电子传输机制的标准度量，已显示在弹道和扩散石墨烯器件中产生几乎相同的幅度（$\approx 1/3$），因此适用性有限。我们考虑一个双端几何形状的石墨烯片接触窄金属引线。我们建议，依赖的电导的位置上的一个引线，电导的配置文件，可以让我们深入了解的电荷流，这反过来又可以用来分析的运输机制。此外，我们模拟扫描探针显微镜（SPM）测量相同的设备，它可以可视化的设备内的电荷流，从而补充运输计算。从我们的模拟中，我们发现电导分布和SPM测量都是评估区分弹道和扩散石墨烯系统的传输机制的极好工具。
2013-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Decoherence Effects Break Reciprocity in Matter Transport
量子态的退相干定义了量子世界与经典物理之间的过渡。退相干或类似的量子力学坍缩事件提出了关于量子力学解释的基本问题，并且在技术上是相关的，因为它们限制了量子计算机执行的相干信息处理。我们已经发现，过渡区能够实现一种新型的物质传输。应用这一发现，我们提出了纳米器件中的退相干，随机量子跳跃建模，产生根本上新颖的现象，通过中断的酉动力学的电子波包。具有介观长度尺度的非中心对称导体作为两端整流器具有独特的性质。在这些器件中，巡游电子与杂质作为电子捕获中心的非弹性相互作用导致了一种新的稳定状态，其特征在于两个引线之间的部分电荷分离，或者在闭合电路中产生持续电流。因此，量子世界和经典世界之间的界面为实现一类新的介观电子器件提供了一种新的传输机制。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Landauer Conductance without Two Chemical Potentials
本文基于薛定谔方程、泊松方程和连续性方程的自洽解，提出了多沟道隧穿势垒的四端电导理论。我们得出新的结果的情况下，嵌入在一个长的线障碍和无障碍。我们还恢复已知的表达式放置到弹道收缩的障碍的电导。我们的方法避免了在同一系统中使用两个化学势的问题。
2001-03-23 cond-mat.mes-hall
Oscillating spin-orbit interaction as a source of spin-polarized wave packets in two-terminal nanoscale devices
弹道输运通过纳米器件与时间相关的拉什巴型自旋轨道相互作用（SOI）可以导致自旋极化波包，甚至出现完全非极化输入。在有限域中振荡的SOI产生作为传播波离开该区域的密度和自旋极化波动。特别地，即使在没有SOI的区域中，自旋极化也具有空间和时间依赖性。我们的结果是基于含时薛定谔方程的解析解。获得的相关Floquet准能量出现在透射波和反射波的能谱中。
2014-03-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scattering approach to frequency-dependent current noise in Fabry-Pérot graphene devices
我们研究有限频率量子噪声和光子辅助电子输运通过一个广泛的弹道石墨烯片夹在两个金属引线。的基本激发允许检查的影响之间的差异有关的Fabry-Pérot像干扰和签名所造成的相干散射粒子的相关性在电子和空穴的狄拉克光谱的部分。我们识别电流-电流自相关谱和互相关谱中的不同特征，并将它们追溯到传输和反射振幅积的干涉图案，这些图案定义了相关器的被积函数。在正频率处，与测量终端相关联的最终和初始状态的自动终端噪声谱的相关器是主导的。相跳跃发生在相应的被积体的干涉图案内，这也揭示了双端石墨烯设置的固有能量尺度。多余的噪声谱，以及互相关的，表现出很大的波动之间的正值和负值。互相关噪声的振荡特征是由于被积函数的交替行为。
2012-03-09 cond-mat.mes-hall
Non-Equilibrium Green's Function based Circuit Models for Coherent Spin Devices
随着自旋电子学的最新发展，现在可以设想具有磁体和互连的自旋驱动器件，这些器件需要使用广义费米函数和电流的新一类输运模型，每个模型都有四个分量：一个用于电荷，三个用于自旋。相应的阻抗元素不是纯数字，而是$4\times4$矩阵。从非平衡格林函数（NEGF）形式主义的弹性，相位相干输运制度，我们开发的自旋广义Landauer-Büttiker公式，涉及这样的$4\times 4$电导，在正常金属（NM）铅的存在下的多终端设备。除了通常的终端电导描述电流的接触，我们提供自旋转移矩电导描述的自旋电流吸收的铁磁（FM）区域内的导体，指定这两个电流的费米函数在终端。我们推导出普遍的总和规则和互惠关系，将服从这样的矩阵电导。最后，我们应用我们的配方描述的Rashba和汉勒效应在2D的两个例子哈密顿。我们的研究结果允许使用纯量子输运模型作为构建复杂的自旋电子和纳米磁性结构和器件的电路模型在SPICE模拟器模拟的积木。
2019-08-25 cond-mat.mes-hall
Nonlocal Edge State Transport in Topological Insulators
本文采用N端方法研究了二维拓扑绝缘体中的边态输运。在弹道输运方法中，我们发现了普遍的非局部响应。这种拓扑序的宏观表现提供了不同的应用领域。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum coherent negative bend resistance in InSb mesoscopic structures
在1.5 - 300 K温度范围内对InSb/Al_xIn_（1-x）Sb量子阱结构的四端器件进行了输运测量。在通道宽度为0.2或0.5 μm的器件中观察到负弯曲阻力，这是弹道输运的特征。我们已经改进了现有的实现R-矩阵理论在器件物理引入边界条件，大大加快收敛。通过与R矩阵计算的比较，我们表明实验观测与量子相干输运是一致的。
2011-03-11 cond-mat.mes-hall
Feedback Lock-in: A versatile multi-terminal measurement system for electrical transport devices
我们提出了一种测量系统的设计和实现，该测量系统能够并行驱动和检测多端子电气设备的众多电触点处的小电流和电压。该系统将数字控制环路反馈与软件定义的锁定测量相结合，以动态提供电流并测量前置放大的小电位。每个电流/电压探头的有效输入阻抗可以通过软件设置，允许任何给定的触点作为开路电压引线或作为虚拟接地电流源/汇。这使得能够编程切换测量配置，并允许在不使用电流前置放大器的情况下测量多个漏极触点处的电流。我们的32通道实现依赖于商用数字输入/输出板、自制电压前置放大器和定制开源软件。与我们的反馈锁定，我们展示了差分测量灵敏度相媲美的广泛使用的商业上可用的锁定放大器，并执行有效的多终端电输运测量扭曲双层石墨烯和$SrTiO_3$量子点接触。反馈锁定还实现了一种新型的电流偏置测量，我们在弹道石墨烯设备上演示了这种测量。
2022-02-23 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Decoherence in electron transport: back-scattering, effect on interference and rectification
本文研究Büttiker探针诱导的部分退相干对一维量子线和环两端电子输运的影响，发现退相干引发背散射与整流效应，并削弱Fabry-Pérot振荡与Aharonov-Bohm干涉的电导振荡振幅。
2024-10-01 cond-mat.mes-hall
Electron-avalanche amplifier based on the electronic Venturi effect
在二维冷电子系统中研究了远离平衡态的弹道电子的散射。受激电子与简并费米液体之间的相互作用在纳米级区域中诱导正电荷，该正电荷对于局部热平衡下的扩散输运将是负电荷。在一个三端装置中，我们观察到电流的雪崩放大，导致类似于流体力学中文丘里效应的情况。使用随机相位近似的数值计算与我们的数据一致，并建议库仑相互作用的主导散射机制。
2010-10-26 cond-mat.mes-hall
A Ballistic Two-Dimensional Lateral Heterojunction Bipolar Transistor
我们提出并研究了本质上最薄的晶体管概念：基于过渡金属二硫属化物横向异质结构的单层弹道异质结双极晶体管。该器件本质上比场效应晶体管更薄，因为它不需要顶部或底部栅极，因为传输由基极的电化学电势控制。作为典型的双极晶体管，集电极电流经历了十倍的增加，为每60 mV的基极电压在几个数量级在室温下增加，没有复杂的静电优化。我们提出了一个详细的调查的基础上，自洽模拟的静电和量子输运的pnp器件使用MoS $_2$的10 nm的基础和WSe $_2$的发射极和集电极。我们的三端器件模拟确认的工作原理和大电流调制I $_\text{ON}$ /I $_\text{OFF}\sim 10^8$为$ΔV_{\rm EB}=0.5$ V.假设弹道输运，我们能够实现电流增益$β\sim$ 10 $^4$在几个数量级的集电极电流和截止频率高达太赫兹范围。探索二维材料中丰富的双极纳米器件概念，有望在电子和光电子学中获得潜在的应用。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.comp-ph
Weak Electron-Phonon Coupling Is Insufficient to Generate Significant CISS in Two-Terminal Transport
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）
本文研究了在双端传输中，弱电子-声子耦合是否能产生显著的CISS，通过自洽非平衡格林函数方法分析了自旋轨道耦合和电子-声子相互作用对传输信号的影响，发现自旋极化极低，电子-声子耦合主要改变能谱，传输保持准弹性。
2026-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin-to-Charge Conversion in 2D Electron Gas and Single-layer Graphene Devices
我们研究的自旋电荷转换出现从一个介观器件连接到多个终端。得到了低温下两种弹道混沌量子点的自旋电荷转换特征系数的解析表达式。我们进行了分析图解计算的二维电子气和单层石墨烯的普遍制度，具有强的自旋轨道相互作用的普遍制度。此外，我们的分析结果证实了数值模拟。最后，我们将我们的分析结果与最近的实验措施联系起来，对它们之间的明显差异给出了概念上的解释。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Electron-hole collision limited transport in charge-neutral bilayer graphene
当电子在没有碰撞的情况下传播时，就会发生弹道输运。通常在低温下，在杂质浓度可以忽略不计的导体中观察到，以避免电子-声子散射。在这里，我们使用悬浮双层石墨烯器件来揭示一种新的机制，其中弹道输运不受声子或杂质散射的限制，而是受电子-空穴碰撞的限制。这种现象表现在负的四端电阻中，当空穴（电子）的密度通过使导（价）带中的费米能级在热能之上发生栅极移位而被抑制时，该负的四端电阻变得可见。对于较小的密度运输是扩散的，和测量的电导率定量再现，没有拟合参数，包括电子空穴散射作为唯一的过程引起速度弛豫。在三层器件上的实验表明，这种现象是鲁棒的，并且电荷中性处的输运由相同的物理机制控制。我们的研究结果提供了一个教科书的说明，以前没有观察到的运输制度，并澄清通过电荷中性石墨烯的条件下，载流子密度不均匀性是不重要的传导的性质。他们还证明，传输可以受到完全电子机制的限制，这种机制源于控制类狄拉克等离子体物理学的相同微观过程。
2018-04-24 cond-mat.mes-hall
