Nonlinear feedback oscillations in resonant tunneling through double barriers
我们分析了共振隧穿的电子系综通过一个双势垒的存在下的自洽的潜力所产生的电荷积累在井中的动态演化。传输过程的固有非线性导致振荡的存储电荷和传输和反射通量。讨论了由自洽势引起的静电反馈和入射分布的能量宽度的依赖关系。
1997-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase delay time and superluminal propagation in barrier tunneling
在这项工作中,我们研究的行为维格纳相位延迟时间隧道反射模式。我们的系统由一个圆形回路连接到一个半无限长的单根导线中存在的Aharonov-Bohm通量。我们计算了饱和延迟时间的解析表达式。该饱和延迟时间与Aharonov-Bohm通量和不透明势垒的宽度无关,从而推广了哈特曼效应。这种效应意味着超光速群速度的结果。我们还简要讨论了所谓的“空间塌陷或空间破坏者”的概念。
2004-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically induced resonant tunneling of electrons in nanostructures
本文提出强高频电磁场驱动势垒可等效为双势垒结构,当入射电子能量匹配准稳态时实现完全透明共振隧穿,并应用于量子点接触的电子输运描述。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling Effect in Gapped Phosphorene through Double Barriers
研究了含质量项的磷烯中载流子通过双势垒的输运性质。得到了能谱的解,并数值计算了本征值对$x$方向势垒势和波矢的依赖关系。使用边界条件与矩阵传递法,我们确定传输和电导我们的系统。这两个量进行了分析,通过研究他们的主要特点作为一个功能的物理参数沿扶手椅方向。我们的研究结果表明磷烯的高度各向异性的特点和没有签名的克莱因隧道在正常入射相反的石墨烯。此外,发现在适当的条件下,透射率和电导随势垒宽度的变化呈现振荡行为。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Impact of a tunneling particle on the quantum state of a barrier: two-particle wave-packet model
Slovak University of Technology in Bratislava(布拉迪斯拉发斯洛伐克工业大学)
研究两个质量不等且有短程相互作用的粒子散射,量化穿隧粒子对势垒粒子量子态的影响,发现穿隧或反射后势垒粒子状态位移与相位导数有关。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Klein tunneling through the trapezoidal potential barrier in graphene: conductance and shot noise
当单层石墨烯片与金属电极接触时,由于接触区域中的金属对石墨烯的掺杂而形成隧道势垒。如果费米能级被栅极电压调制,则克莱因隧穿现象导致电导和噪声的特定特征。在这里,我们获得的透射和反射概率振幅使用梯形势垒的解析精确解,使我们能够计算微分电导和Fano因子的石墨烯片在弹道制度。我们提出了一个意想不到的全球对称性的证据-传输概率是相同的能量对称的势垒高度的一半。我们概述了这些想法的实验验证使用现实的样品参数的建议。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling of Graphene Massive Dirac Fermions through a Double Barrier
我们研究了狄拉克费米子在石墨烯中的隧穿,通过双势垒使载流子在势垒内具有有效质量,这是由晶格失配与氮化硼衬底产生的。这种差距开放的传输上的后果进行了调查。分析了共振隧穿条件的实现。
2016-05-05 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Tunable Negative Differential Resistance in Planer Graphene Superlattice Resonant Tunneling Diode
在本文中,我们报告了可控的负微分电阻(NDR)在一个拟议的平面石墨烯超晶格结构。预测峰谷比(PVR)的高值。这是重要的,因为在低偏压下出现具有高PVR的NDR。我们的发现是重要的,因为除了石墨烯的其他潜在应用之外,还提出了在电子器件(例如共振隧穿二极管和滤波器)中实现基于石墨烯的超晶格。
2017-03-01 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through double-barrier structures on graphene
在紧束缚近似下研究了石墨烯双势垒结构的量子共振隧穿行为。对于能量接近狄拉克点的准粒子,我们证明了克莱因隧穿和共振隧穿。克莱因隧穿消失的势垒的高度增加到300 meV以上。狄拉克输运性质不断地向薛定谔输运性质转变。结果表明,在适当的边界条件下,共振隧穿峰近似于石墨烯纳米带的本征能级。给出了锯齿形和扶手椅形边缘障碍物之间的比较。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
The Aharonov-Bohm-Casher ring-dot as a flux-tunable resonant tunneling diode
在Aharonov-Bohm磁通的作用下,介观环受到Rashba自旋轨道相互作用,并与相互作用的量子点顺序耦合,构成磁通可调隧道二极管.用非平衡格林函数方法分析电导,发现当2U > πΓ时,在改变Aharonov-Bohm通量时,量子点具有内禀双稳态,U为量子点的充电能,Γ为量子点的有效共振宽度。的双稳态特性进行了讨论,与自旋开关效应和逻辑存储器件的应用。
2008-05-18 cond-mat.mes-hall
Spin rotation, spin filtering, and spin transfer in directional tunneling through non-centrosymmetric semiconductor barriers
我们考虑自旋相关隧穿通过砷化镓势垒,材料,没有反转对称性。我们处理的是自由电子,在势垒材料中只有一个有效质量和一个自旋分裂。当我们同时考虑自旋-轨道相互作用和不存在反转对称性时,势垒中的倏逝态是自旋分裂的,隧穿过程可能变得相当复杂。沿着某些晶体学方向,入射波在隧穿过程中经历自旋过滤。这些结果为隧道器件中的自旋操纵开辟了令人鼓舞的前景。
2009-01-13 cond-mat.mes-hall
Transport measurements across a tunable potential barrier in graphene
石墨烯中电子散射的特殊性质是对这种材料物理性质的许多令人兴奋的理论预测之一。为了研究电子在石墨烯平面内的散射特性,我们在单层石墨烯片内建立了一个门控可调势垒。我们报告的电传输测量整个结构的可调势垒电位是通过一系列的高度扫描。当势垒足够强以在石墨烯片内形成双极结(npn或pnp)时,跨越势垒的电阻急剧增加。我们将这些结果与扩散和弹道输运的预测进行比较,因为屏障在长度尺度上与平均自由程相当。最后,我们展示了磁场如何修改跨越屏障的输运。
2007-06-07 cond-mat.mes-hall
Coherent-scatterer enhancement and Klein-tunneling suppression by potential barriers in gapped graphene with chirality-time-reversal symmetry
我们已经利用有限差分方法来探索电子隧穿性能的间隙石墨烯通过各种静电势垒从高斯变化到三角形包络函数相比,一个正方形的势垒。透射系数的数值计算为每种情况下,并施加到相应的隧穿电导。众所周知,石墨烯中的Klein隧穿在带隙的石墨烯中将大大减少。我们的研究结果进一步表明,这种传输的减少可以显着增强空间调制的势垒。此外,我们调查的效果,从偏置场施加到这些障碍的配置文件,从我们表明,它使控制下的电子流垂直入射。同时,克莱因隧穿的抑制被发现更严重的一个非方形的障碍,并表现出强烈的依赖于偏置场极性的各种障碍。最后,分析了点杂质对电子传输和电导的影响,当杂质原子位于正方形势垒的中间时,电子电导出现一个尖峰。然而,对于窄的三角形和高斯势垒,电导峰变得显着加宽,与隧道电导的增强。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall
Time-periodic Klein tunneling through optomechanical Dirac barriers
我们研究了在人造狄拉克材料中通过辐射压力耦合的光子和声子之间的相互转换,这种相互转换是由光机械单元的蜂窝阵列实现的。特别地,我们分析了(光子-声子)极化激元通过振荡平面势垒的手征隧穿。虽然静态屏障容纳相长干涉的光学或机械波,导致光子或声子传输,但振荡屏障允许引起边带激发和干涉效应的非弹性散射,这又可以抑制或恢复光-声相互转换。
2018-11-28 cond-mat.mes-hall
Quasi-particle Tunneling Through a Barrier in the Fractional Quantum Hall Regime
在多连通几何的背景下,研究了分数带电准粒子(QPs)通过势垒的隧穿问题。在此几何体中,全局约束不禁止这样的隧穿过程。计算了隧穿振幅,发现随着系统尺寸的增大,介观量子点主导隧穿向电子主导隧穿过渡,无序的存在提高了电子和量子点主导隧穿速率。
2005-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lateral tunneling through the controlled barrier between edge channels in a two-dimentional electron system
我们研究了横向隧穿通过栅极电压控制的障碍,这是由于部分消除的施主层的异质结构沿一个很好的带使用原子力显微镜,在门控二维电子系统的耗尽诱导的边缘之间的边缘通道。对于一个足够高的障碍,一个典型的电流-电压特性被发现是强烈不对称的,并包括,除了一个积极的隧道分支,对应于溢出的障碍的电流的负分支。我们建立的势垒高度线性依赖于栅极电压和磁场,我们描述的数据在最外边缘通道之间的电子隧穿。
1999-05-12 cond-mat.mes-hall
Giant Phonon-induced Conductance in Scanning Tunneling Spectroscopy of Gate-tunable Graphene
石墨烯的蜂窝晶格是一个独特的二维(2D)系统,其中电子的量子力学等效于相对论狄拉克费米子的量子力学。新的纳米尺度的行为,在这种材料中,包括电子散射,自旋为基础的现象,和集体激发,预计是敏感的载流子密度。为了探测石墨烯中的局部载流子密度相关性质,我们对配备有可调背栅电极的机械切割石墨烯薄片器件进行了原子分辨扫描隧道光谱测量。我们在石墨烯隧穿谱中观察到了一个意想不到的类似间隙的特征,它与石墨烯的电子密度无关,仍然固定在费米能级(E_F)上。这个能隙的产生是由于电子隧穿到E_F附近的石墨烯态受到抑制,同时由于声子介导的非弹性通道,电子隧穿在更高能量下得到了巨大的增强。声子因此充当控制石墨烯中隧穿电子流动的“闸门”。这项工作揭示了重要的新的隧穿过程中的栅极可调石墨层。
2008-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Macroscopic Quantum Tunneling in a Graphene-based Josephson Junction
石墨烯基约瑟夫森结中的随机开关电流分布呈现出从经典到量子的过渡,揭示了低温下约瑟夫森相粒子的宏观量子隧穿(MQT)现象.微波光谱测量表明,在搓板势阱中,通过离散的能级发生多光子吸收过程。MQT的交叉温度和量子化的能级间距由门电压控制,这意味着它的潜在应用门可调超导量子比特。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Valley-selective Klein tunneling through superlattice barrier in graphene
石墨烯电子的特征是在两个谷处有一对赝旋手征相反的无质量狄拉克锥。克莱因隧穿是指这些手征电子穿透高而宽的势垒的有趣能力。这两个谷已被独立处理的文献中,时间反演对称性规定,无论是正常入射传输,也没有角度平均的一个可以有任何谷偏振。在这里,我们表明,当考虑势垒的谷间散射时,通常入射在超晶格势垒处的石墨烯电子可以经历完全谷选择性的克莱因隧穿,即在一个谷中完美透射,在另一个谷中完美反射。谷间背散射在超晶格势垒中产生交错的赝自旋能隙,结合赝自旋手征中的谷对比度,决定了克莱因隧穿的谷极性。角平均透射对于5周期势垒可以具有20%的净谷偏振,并且对于20周期势垒可以超过75%。我们的发现指出了一个意想不到的机会,实现石墨烯电子谷功能。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall
Gate-Tunable Resonant Tunneling in Double Bilayer Graphene Heterostructures
我们证明了栅极可调共振隧穿和负微分电阻的层间电流-电压特性的旋转排列的双层石墨烯异质结构由六方氮化硼(hBN)电介质分离。使用单独的层密度,以及实验确定的层化学势的异质结构带对齐的分析表明,当两个双层石墨烯的能带对齐时发生共振。我们讨论了隧穿电阻对层间hBN厚度的依赖,以及共振宽度对迁移率和旋转取向的依赖。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling through ferromagnetic barriers on the surface of a topological insulator
研究了拓扑绝缘体表面单、双铁磁势垒的透射特性。通过调节栅电压和磁化方向,铁磁势垒可以被调谐到不同的透射区,在这些透射区中,依赖于波矢的隧穿是完全不同的。我们发现,克莱因隧道可以被操纵,甚至被关闭。这些特殊的性质提供了在“拓扑金属”上控制电子束的可能性。基于我们所观察到的现象,可以构造出各种新的器件,如电子准直、波矢滤波器、磁开关和电开关以及基于波矢的自旋阀。
2009-09-02 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent resonant tunneling through double magnetic barriers in suspended graphene
从理论上研究了应变诱导赝磁场对悬浮石墨烯中狄拉克费米子输运几率和弹道电导的影响。我们表明,通过双磁势垒的共振隧穿可以在悬浮区的应变调谐。谷分辨透射峰由于共振隧穿的尖锐性而明显可区分。在特定的应变下,占据一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿被完全抑制,而占据另一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿存在。谷过滤效应有望通过应变工程来测量。所提出的系统可以用来制作一个大的谷偏振几乎100%的石墨烯谷滤波器。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall
Modeling of a tunable-barrier non-adiabatic electron pump beyond the decay cascade model
推广了量子点退耦阶段由背隧误差控制的可调势垒非绝热电子泵的电荷俘获统计的级联衰减模型。控制准确的陷阱电荷量子化的热机制和动力学机制之间的竞争的能量尺度进行了讨论。提出了一个包含量子点重新布居误差的经验拟合公式,并在一个可精确求解的速率方程模型下进行了检验。
2014-02-04 cond-mat.mes-hall
Oscillatory dependence of tunneling magnetoresistance on barrier thickness in magnetic tunnel junctions
本文理论上研究了磁性隧道结中隧道磁电阻对势垒厚度的依赖关系,推导并验证了解析公式,发现TMR随势垒厚度的振荡源于类似经典双缝光学干涉的效应而非量子限制。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover from Kondo assisted suppression to co-tunneling enhancement of tunneling magnetoresistance via ferromagnetic nanodots in MgO tunnel barriers
最近,它已被证明,磁性隧道结薄氧化镁隧道势垒表现出非常高的隧道磁阻(TMR)值在室温下1,2。然而,通过MgO势垒的自旋相关隧穿物理才刚刚开始解开。使用平面磁性隧道结,其中超薄层的磁性金属沉积在中间的MgO隧道势垒在这里,我们证明了TMR强烈修改时,这些层是不连续的,由小煎饼形状的纳米点。在低温下,在库仑阻塞机制中,对于小于~1 nm厚的层,结的电导在低偏压下增加,与近藤辅助隧穿一致。在同一制度中,我们观察到对德涅斯特河沿岸摩尔多瓦共和国的抑制。对于稍厚的层和相应较大的纳米点,TMR在低偏压下增强,与共隧穿一致。
2007-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Broken Symmetry Effects due to Polarization on Resonant Tunneling Transport in Double-Barrier Nitride Heterostructures
采用实验和理论相结合的方法,系统地研究了极性双势垒异质结构中的共振隧穿输运现象。在实验方面,GaN/AlN RTD的MBE生长。原位电子衍射被用来监测并入每个隧穿势垒的单层的数量。使用这种精确的外延控制在单层水平,我们证明了指数调制的共振隧穿电流作为势垒厚度的函数。峰值电压和特征阈值偏置都表现出对势垒厚度的依赖性,作为极性异质结构中存在的强电场的结果。为了进一步深入了解非对称隧穿注入,我们提出了一个极性异质结隧穿输运的解析理论。给出了考虑相干隧穿过程和有序隧穿过程贡献的共振隧穿电流的一般表达式。在将此理论应用于GaN/AlN RTD的情况下,其实验电流-电压特性在两个偏置极性上再现,隧穿电流跨越几个数量级。这种协议使我们能够阐明的作用所发挥的内部极化场的隧穿电流的大小和扩大的共振线的形状。在反向偏置下,我们确定了新的隧穿功能,源自高度衰减的共振隧穿现象,这是完全捕获我们的模型。我们的分析模型,提供了一个简单的表达式,揭示了极性RTD的设计参数和它的电流-电压特性之间的联系。这种新的理论铺平了道路极性共振隧穿器件的设计表现出高效的谐振电流注入和增强的隧穿动力学,在各种实际应用中所需的。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Tunable Goos--Hänchen shifts and group delay time in single-barrier silicene
Chouaïb Doukkali University(舒瓦布杜卡利大学);Universidad de La Serena(拉塞雷纳大学);Universidad de Tarapacá(塔帕卡大学)
研究硅烯中Dirac费米子穿过矩形静电势垒时的Goos-Hänchen位移和群延迟时间,揭示量子干涉如何调控费米子的横向和时间动力学。
2026-03-24 cond-mat.mes-hall
Electron tunneling through graphene-based double barriers driven by a periodic potential
研究了时间周期场作用下石墨烯中双势垒结构的光子辅助电荷输运。在Floquet形式主义的框架内,并使用传输矩阵法,计算了中心带和边带的传输概率。发现势垒处的谐波势之间存在一个临界相位差,该相位差可以抵消由于量子干涉引起的非弹性边带的透射,这一现象有助于设计石墨烯基滤波器和高频辐射探测器。讨论了谐振场对共振隧穿的抑制作用。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall
Robust operation of a GaAs tunable barrier electron pump
我们展示了砷化镓可调势垒单电子泵的稳健运行,工作温度为$1.3$ ~K,泵浦频率为$500$ ~MHz,精度为百万分之一。电流量化的准确性作为多个控制参数的函数进行了研究,并且鲁棒的高原被视为三个控制栅极电压和RF驱动功率的函数。电子捕获被发现是在衰变级联,而不是热加宽制度。在不需要昂贵制冷的高温下观察到稳定的平台是验证可调屏障泵作为实用当前标准的重要一步。
2018-09-28 cond-mat.mes-hall
Spin dependent resonant tunneling through 6 micron diameter double barrier resonant tunneling diode
基于顺磁Zn_(1-x-y)MnyCd_xSe系统的垂直共振隧穿二极管(RTD)已被制作成柱直径小至~ 6 μ m。该二极管在4.2K的温度下通过量子阱的电子子带表现出高质量的共振隧穿特性,其中除了主峰之外还可观察到清晰的声子副本。这两个峰都显示了在外加磁场中的巨大塞曼分裂。采用自洽实时格林函数法,模拟了其电流-电压特性,与实测结果吻合较好。
2007-05-10 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent resonant tunneling in symmetrical double-barrier structure
本文发展了非中心对称半导体生长的对称双势垒结构的自旋相关共振隧穿理论。隧穿透明性对电子的自旋取向和波矢的依赖性导致(i)在面内电场中透射载流子的自旋极化,(ii)在自旋极化载流子隧穿下产生面内电流。在双势垒隧穿结构中,考虑了自旋轨道耦合引起的共振能级劈裂效应。
2004-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent tunneling through a symmetric semiconductor barrier: the Dresselhaus effect
本文研究了自旋相关的隧穿对称半导体势垒,包括k^3 Dresselhaus效应。电子的自旋相关的透射率可以解析地得到。通过与以前的工作(物理修订版B 67。R201304(2003)和Phys.Rev.Lett. 93. 056601(2004))中,通过在电流算符中引入非对角元素,自旋极化和界面电流都发生了显著的变化,并且通过接触区的Dresselhaus效应,自旋极化和界面电流都得到了显著的增强.
2005-09-27 cond-mat.mes-hall
Transport in graphene antidot barriers and tunneling devices
石墨烯中的反点的周期性阵列,即纳米级穿孔,使得能够紧密限制载流子和有效的传输屏障。这样的障碍规避克莱因隧道机制的质量,而不是静电类型。虽然所有的石墨烯反点晶格(GAL)可以支持定向障碍,但是,我们表明,一个完整的传输间隙只存在于特定的GAL取向。此外,我们评估的适用性的间隙石墨烯和狄拉克连续的方法作为各种antidot结构的简化模型,特别是,前者是一个很好的近似运输GALs支持散装带隙。最后,基于GAL的共振隧穿二极管的输运性质进行了分析,表明这种先进的基于石墨烯的器件确实可以使用GAL结构来实现。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall
Density of states and reflectionless tunneling in NS junction with a barrier
分析了势垒对正常超导结邻近效应的影响。屏障,虽然大,有效地透明的一般标准,给出。这个标准适用于一个无序的NS结(无反射隧穿)的电导和跨它的态密度,表明这两种现象源于相同的物理效应。
1997-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tuning the Quasi-bound States of Double-barrier Structures: Insights from Resonant Tunneling Spectra
本研究通过数值计算验证了双势垒系统中共振隧穿能量与准束缚态能级的对应关系,推导了QBS存在的数学判据,并展示了通过调节势垒间距连续操控准势阱光学吸收特征及其在电磁辐射超高精度探测中的应用潜力。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall
Shot-noise characteristics of triple-barrier resonant-tunneling diodes
实验发现,InAlAs-InGaAs-InAlAs三势垒谐振隧穿二极管(TBRTD)的散粒噪声散粒噪声在微分电导为正时减小到2 eI以上,在微分电导为负时增大到2 eI以上。这种行为,虽然定性类似于在双势垒二极管中发现的,但在重要细节上与它不同。在TBRTD中,噪声降低比半经典模型预测的要大得多,并且增强与负微分电导的强度无关。这些结果表明,多势垒异质结构的噪声特性的不完全的理解。
2004-12-22 cond-mat.mes-hall
Tunneling of multi-Weyl semimetals through a potential barrier under the influence of magnetic fields
我们研究了多Weyl半金属中产生的准粒子通过由静电势和矢量势组成的势垒的隧穿,该势垒均匀地存在于沿传输轴的有限区域中。多外尔半金属的色散在一个方向上是线性的(比如$k_z$),在垂直于它的平面上与$k_\perp^J$成比例(其中$k_\perp =\sqrt{k_x^2+k_y^2}$)。因此,我们研究的情况下,当障碍是垂直于$k_z$和$k_x$,分别。为了比较,我们还陈述了Weyl半金属的相应结果。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling in GaAs/AlGaAs triple-barrier structures under uniform transverse magnetic field
研究了面内磁场对对称GaAs/AlYGa 1-YAs三势垒共振隧穿TBRT结构共振隧穿的影响。对于地和第一激发的谐振偶极子的谐振线的分裂(以及因此耦合能量与磁感应)通过增加磁感应而在能量上向上移动。共振色散关系中的各个分支随回旋轨道中心的位置呈抛物线状变化。在很高的场作用下,由于基态准重子中电子态之间的声子耦合,与束缚声子的相互作用可能会增强。
2000-03-23 cond-mat.mes-hall
Scanning Tunneling Microscopy of Gate Tunable Topological Insulator Bi2Se3 Thin Films
拓扑绝缘体(TI)载流子密度的电场控制极大地扩展了这些材料的实际应用。然而,低温局部探针研究和栅极可调TI器件的组合仍然具有挑战性。我们已经克服了这一限制,通过扫描隧道显微镜和光谱测量原位分子束外延生长Bi2Se3薄膜SrTiO 3衬底上的预图案化电极。使用这种门控方法,我们能够移动费米能级的顶面态由250毫电子伏的3纳米厚的Bi2Se3设备。我们报告的表面态色散,带隙,在费米能级的电子结构的场效应研究。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
3e tunneling processes in a superconducting single-electron tunneling transistor
在超导单电子隧穿晶体管的电流-电压特性中观察到由于隧穿事件引起的电流,该隧穿事件涉及电子的三倍电荷。在该隧穿事件中,库珀对隧穿一个隧穿势垒,同时准粒子隧穿第二隧穿势垒,第二隧穿势垒距离第一隧穿势垒约0.5微米。这种电流是在偏置状态下观察到的,其中由于库仑阻塞而禁止由于连续准粒子隧穿而导致的电流流动。
1998-07-31 cond-mat.mes-hall
Exploring the non-equilibrium fluctuation relation for quantum mechanical tunneling of electrons across a modulating barrier
我们在实验上探索了电子隧穿穿过在STM针尖和沉积在振动压电表面上的Au膜之间产生的调制隧穿势垒的现象。测量的时间序列的量子力学隧穿电流的调制势垒显示大的波动。分析在有限时间间隔内建立隧穿电流时所做的平均功,显示出正功事件和负功事件的分布。负功事件表明逆偏置电压方向的隧穿。我们表明,这些分布服从Gallavotti科恩非平衡涨落关系(GC-NEFR)有效的系统驱动通过耗散环境。典型地,虽然GC-NEFR已经被证明是用于非平衡经典系统,但我们也证明了它对于量子力学隧穿过程的有效性。GC-NEFR分析还为我们提供了一种测量这种量子隧穿系统中存在的耗散的方法。我们建议调制势垒的行为就像一个有损散射介质的隧穿电子导致的趋势,随机化的隧穿过程。
2020-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Resonant tunneling through superconducting double barrier structures in graphene
我们研究了共振隧穿通过超导双势垒结构的石墨烯作为系统参数的函数。在每个势垒处,由于邻近效应,入射电子可以反射为电子或空穴(石墨烯中的镜面反射以及逆Andreev反射)。类似地,穿过势垒的传输可以通过电子以及通过交叉(镜面和/或逆)Andreev通道发生,其中空穴被非局部地传输到另一个引线。在这种几何形状中,在subgap制度,我们发现在某些能量的Andreev反射的共振抑制,由于形成的Andreev约束水平之间的两个超导屏障,其中的传输概率T的双势垒结构上入射的电子成为统一的。通过超导双势垒几何形状的运输的演变作为入射能量的函数,为各种角度的入射显示的阻尼的共振作为正常的反射之间的障碍增加。
2010-11-01 cond-mat.mes-hall
Asymmetric double barrier resonant tunneling structures with improved characteristics
我们提出了一个自洽的计算,基于全局相干隧道模型,并表明,结构的不对称性的双势垒共振隧穿结构显着修改的电流-电压特性相比,对称结构。特别地,适当设计的非对称结构可以产生比其常用的对称对应物大得多的峰值电流和负微分电导率的绝对值。
1998-10-28 cond-mat.mes-hall
Exploiting Aharonov-Bohm oscillations to probe Klein tunneling in tunable pn-junctions in graphene
石墨烯的独特之处在于其载流子的费米波长可以在很宽的范围内静电调谐。这原则上允许静电地调谐pn结的透明度,因为这取决于结的物理延伸与电子波长之间的比率,即取决于结本身的有效宽度。然而,这个简单的想法-这将允许在Veselago透镜和Klein准直器之间平滑地切换-已被证明是难以实验证明的,因为在大多数设置中可用的独立可调参数的数量有限。在这项工作中,我们提出了在准弹道Aharonov-Bohm石墨烯环与栅极可调PN结在一个手臂的运输测量,并表明干涉图案提供明确的信息的克莱因隧道效率和结的有效宽度。我们发现一个栅极控制的PN结的透明度范围从35- 100%。我们的结果与半经典描述非常吻合。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall
Dislocation Kinks in Copper: Widths, Barriers, Effective Masses, and Quantum Tunneling
我们计算的宽度,迁移势垒,有效质量,和量子隧穿率的扭结和凹凸扩展螺旋位错在铜,使用有效介质理论原子间势。移动一个晶格常数的能量势垒和有效质量接近典型的原子能量和质量:隧穿将是罕见的。扭结运动的能垒和有效质量出乎意料地小,由于扭结的传播在大量的原子。扭结的有效质量是如此之小,以至于量子涨落将是重要的。我们讨论量子蠕变,扭结为基础的隧道中心,近藤共振的影响。
2000-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling in partial coherence through a series of barriers: an explicit result from a pure dephasing model
在Büttiker退相模型中,通过设置适当的边界条件,消除了退相过程中的后向散射。给出了多个纯退相散射体部分相干时有效隧穿总几率的显式表达式。推导公式的各种限制情况下,解析地说明,并数值地说明其在隧穿多势垒系统的应用。
2001-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Realization of a double barrier resonant tunneling diode for cavity polaritons
本文报道了利用一维腔体的横向图形化实现腔体极化激元的双势垒共振隧穿二极管。尖锐的传输共振时,证明发送到设备上的极化激元流。我们使用一个非共振的光束可以用来作为光闸和控制装置的传输。最后,我们的证据失真的传输配置文件时,去高密度制度,极化激元相互作用的签名。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall
Time Reversed States in Barrier Tunneling
隧道,虽然是一个物理现实,却笼罩在神秘之中。在势垒下不能构造波包,群速度不能定义。隧穿粒子可以在势垒的两侧观察到,但由于与量子测量有关的几个问题,它在势垒下的性质从未被探测过。我们表明,有办法绕过这些问题的介观系统,甚至可以推导出一个表达式的量子力学下的障碍。一个通用的计划,推导出这个表达式的任何任意系统。人们可以用介观现象来对表达式进行几次理论和实验的交叉检验。为了演示,我们考虑一个理想的一维量子环Aharonov-Bohm通量$Φ$,连接到一个水库。它给出了明确的证据,即传播发生在屏障下,导致可以非侵入性地测量和理论上交叉检查的电流。时间反转状态起作用,但没有违反因果关系的证据。已知倏逝态在很大程度上是稳定的,并且对相位波动具有鲁棒性,使得它们成为器件应用的可能候选者,因此将势垒下的电流形式化是重要的。
2022-10-12 cond-mat.mes-hall
The effect of interface phonons on operating electron states in three-barrier resonant tunneling structure as an active region of quantum cascade detector
利用第一性原理,在有效质量和极化连续模型下,建立了三势垒共振隧穿结构中电子与界面声子相互作用的哈密顿量.利用格林函数方法,计算了量子级联探测器有源区GaAs/Al三势垒纳米结构$_{x}$ Ga $_{1-x}$ As的温度漂移和工作电子态的衰减率。它建立了独立的温度,在电磁场吸收过程中的量子跃迁的能量是一个非线性弱变化的函数的内部屏障相对于外部屏障的结构的位置。
2014-07-09 cond-mat.mes-hall
Pseudospin-filter tunneling of massless Dirac fermions
该研究理论探究无质量狄拉克费米子经δ函数型磁势垒引入的矢量势垒的隧穿特性,发现其对不同赝自旋费米子透射性差异显著,调节势垒高度可实现赝自旋过滤效应。
2024-07-10 cond-mat.mes-hall
Topological insulator quantum dot with tunable barriers
利用双层(2~4层)Bi 2Se 3区域实现半导体势垒,并通过栅压实现从欧姆到隧穿导电的调谐,制备了薄(6-7层)拓扑绝缘体Bi 2Se 3量子点器件。输运光谱显示具有大于5 meV的大充电能量的库仑阻塞,具有暗示激发态的附加特征。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling in double barrier junctions with 'hot spots'
研究了具有软势垒击穿(热点)的外延Fe(100)/MgO/Fe/MgO/Fe双磁隧道结中的电子输运。这些结的特殊性是连续的中间层和MgO势垒的氮掺杂,其在约0.5V的偏压下提供软击穿。在与热点的交界处,我们观察到准周期性的变化,作为偏置电压的函数的电阻,指出量子阱态的形成在中间的Fe连续的自由层。在平行和反平行磁配置和两个偏置极化的室温振荡已被观察到。本文提出了一个简单的双势垒磁结热斑隧穿模型来定性地解释这种效应。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall
Experimental realization of single electron tunneling diode based on vertical graphene two-barrier junction
通常,石墨烯在其水平方向上用于设计新概念器件。在这里,我们报告了一个单电子隧穿二极管的基础上量子隧穿通过垂直石墨烯双势垒结。通过将扫描隧道显微镜(STM)尖端定位在沉积在石墨表面上的石墨烯纳米颗粒上方来形成结。由于双势垒结的不对称性,电子可以从针尖单向转移到石墨烯纳米管,但不能从石墨烯单向转移到针尖。这一结果为在垂直方向上设计新型石墨烯晶体管提供了有趣的机会。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral tunneling through time-periodic potential in graphene
本文研究了石墨烯单分子层中通过谐波驱动势垒的手征隧穿。由于该系统中的准粒子是手性的,隧穿是高度各向异性的,我们确定的传输概率的中心和边带的入射角的电子束的变化。此外,我们研究了透射几率随振荡势垒的宽度、振幅和频率的变化。我们的研究的一个有趣的结果是,完美的传输正常的入射,已报告的静态障碍持续振荡的障碍,克莱因隧道的时间谐波电位的表现。
2008-08-23 cond-mat.mes-hall