Bidirectional switching assisted by interlayer exchange coupling in asymmetric magnetic tunnel junctions
研究了自旋转移矩、层间交换耦合电压调制和磁各向异性对垂直磁性隧道结（p-MTJ）开关行为的综合影响。在非对称p-MTJ中，层间交换耦合的线性电压依赖性使得有效垂直各向异性势垒对于两个电压极性都降低。这种机制被证明是降低临界开关电流和有效激活能。最后，我们分析了通过层间交换耦合开关的可能性。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer excitonic insulator in two-dimensional double-layer semiconductor junctions: An explicitly solvable model
激子绝缘体既不传导电子也不传导空穴，而是束缚电子-空穴对，激子。不幸的是，不可能在单个半导体层内独立地注入和检测电子和空穴电流。然而，层间激子绝缘体提供电子和空穴的空间分离，使得能够进行激子电流测量。问题是空间分离削弱了电子-空穴配对，并可能导致层间激子解离。在这里，我们开发了一个明确的可解模型，以确定层间分离，是足够强大的，以防止电子和空穴跨越层跳跃，但仍然允许电子-空穴配对足以过渡到层间激子绝缘体状态。实现这种状态的理想结将包括由具有低介电常数的宽隙电介质层分隔的一对相同的窄隙二维半导体。本研究通过考虑层间相干效应来量化这种结的参数。
2022-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of quantum confinement and interlayer coupling in CrI$_3$-graphene magnetic tunnel junctions
最近在二维异质结构中的磁有序和自旋输运的演示为这些材料系统开辟了研究场所。为了控制和增强相关的物理现象，必须产生将实验观察与原子细节联系起来的定量描述。在这里，我们结合第一性原理和量子弹道输运计算摆脱重要的见解，从原子论的角度对石墨烯/碘化铬$_3$结的自旋输运的基本机制。电子结构的描述表明，隧穿是这些异质结构中占主导地位的传输机制，并有助于区分中间变磁状态存在于开关过程中。我们发现，量子限制和层间相互作用是描述这些二维系统中的传输的关键。弹道输运计算进一步支持这些发现，并产生与实验显着一致的磁阻值。这些势垒的短宽度限制了仅基于通常用于描述磁性隧道结的体复合能带结构的分析。我们的工作设计的机制，以获得更大的隧穿磁阻，证明有价值的自旋阀在层状异质结构的进步。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall
Energy symmetry and interlayer wave function ratio of tunneling electrons in partially overlapped graphene
本研究通过紧束缚模型揭示部分重叠石墨烯中隧穿概率与波函数结构的关联，发现上结谷反转透射的偶对称性源于层间波函数比率的自抵消效应，为双结结构电导能量依赖性提供证据。
2025-05-01 cond-mat.mes-hall
Tunnel junctions with moiré superlattice as barrier
近年来，莫尔超晶格由于其独特的莫特绝缘体和非常规超导性而引起了人们的广泛关注。这些现象与层间耦合的物理机制密切相关。然而，迄今为止，还没有一个理论能够完全解释莫尔超晶格层间电导的实验结果。为了解决这一问题，应充分考虑莫尔超晶格的本质特征--周期的叠加性和相应的相干性。因此，引入光学方法研究云纹超晶格是十分必要的。在这里，我们发展了一个理论的莫尔超晶格，这是建立在传统的光学散射理论。该理论可以用统一的机理解释实验中观察到的层间电导的峰值和不断下降的本底。结果表明，层间电导的下降背景是由于界面势的增加，而峰值的产生是由于界面势的散射共振。本文的工作对于理解叠栅超晶格的层间耦合具有重要意义，并为叠栅超晶格的应用提供了坚实的理论基础。
2021-03-07 cond-mat.mes-hall
Anomalous current-voltage characteristics of SFIFS Josephson junctions with weak ferromagnetic interlayers
本文定量研究了扩散极限下具有弱铁磁夹层的SFIFS约瑟夫森结（S表示块体超导体，F表示金属铁磁体，I表示绝缘势垒）的电流-电压特性。在非线性Usadel方程的框架下解决了这个问题。我们考虑的情况下，一个强大的隧道势垒，使左SF和右FS双层去耦。我们用自洽的数值方法计算了SF双层膜的态密度。然后我们得到了相应的SFIFS结的CVC，并讨论了它们的性质的不同参数，包括铁磁层的厚度，交换场，和磁散射时间。我们观察到异常的非单调CVC行为的情况下，弱铁磁夹层，我们归因于DOS能量依赖的情况下，在F层的小交换场。
2020-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Giant and Oscillatory Junction Magnetoresistance via RKKY-like Spin Coupling in Spin-Gapless Mn$_2$CoAl/SiO$_2$/p-Si Heterostructures
Department of Physics and Astronomy, National Institute of Technology Rourkela（国家技术研究所鲁尔克拉物理与天文学系）
通过 RKKY-like 自旋耦合，在 Mn$_2$CoAl/SiO$_2$/p-Si 异质结构中实现了巨量和振荡的正向结磁电阻，展示了室温自旋选择性传输的潜力。
2026-02-17 cond-mat.mes-hall
Negative Fermi-level Pinning Effect of Metal/n-GaAs(001) Junction with Graphene Interlayer
结果表明，在金属/石墨烯/n-GaAs（001）结中，由于金属/石墨烯接触处电子波函数的重叠而形成的电偶极层，在GaAs表面低界面陷阱密度区域产生了负费米能级钉扎效应。石墨烯中间层起到扩散阻挡层的作用，防止界面处的原子混合并保持低界面陷阱密度区域。随着金属功函数的增加，肖特基势垒降低，从而支持了负费米能级钉扎效应。我们的工作表明，石墨烯中间层可以反转$high$和$low$之间的金属的有效功函数，使得可以在具有低表面态密度的半导体衬底上形成具有相同（特别是$high$功函数）金属电极的肖特基和欧姆接触。
2019-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependent interlayer transport in vertical MoS2 Josephson junctions
本文报道了垂直叠层二硫化钼（MoS_2）-钼铼（MoRe）约瑟夫森结中厚度依赖的约瑟夫森耦合和多次Andreev反射（MAR）的观测结果。MoRe是一种化学惰性超导体，允许无氧化物制造高透明度垂直MoS 2器件。单层和双层MoS 2结显示相对较大的临界电流（高达2.5 μ A）和子间隙结构的外观由MAR。在三层和四层厚的设备，我们观察到的数量级较低的临界电流（子nA）和减少准粒子间隙由于接近MoS 2层接触MoRe。我们预计，这种设备架构可以很容易地扩展到其他2D材料。
2016-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous phase shift in a Josephson junction via an antiferromagnetic interlayer
对S/AF/S约瑟夫森结中存在Rashba SO耦合时的反常基态相移进行了预测和数值研究。发现这是S/AF界面处未补偿的磁矩的结果。异常相移表现出强烈的依赖性的值的SO耦合和亚晶格磁化的同时存在的稳定和亚稳分支。通过对界面未补偿磁矩取向的依赖，它强烈地依赖于Neel矢量相对于S/AF界面的取向，这为在Josephson系统中利用超电流控制Neel矢量开辟了一条途径。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Junctions with Ferromagnetic, Antiferromagnetic or Charge-Density-Wave Interlayers
从理论上研究了具有有序夹层的洁净超导体结中Andreev界面态的光谱、自旋结构和约瑟夫森电流。通过铁磁体-绝缘体-铁磁体夹层的约瑟夫森电流可以表现出非单调依赖于取向差角。在平行磁化的特定情况下，如果π态是结的平衡态，则发生特征行为。我们发现了一个新的渠道准粒子反射（Q反射）从最简单的两个子晶格反铁磁体（AF）的二分晶格。作为Andreev和Q反射的组合效应，Andreev态在AF/SC界面处出现。当Q反射占主导地位的镜面反射时，Andreev束缚态在AF/s波SC界面上的能量几乎为零，而对于AF/d波SC界面，它们位于连续谱的边缘附近。对于s波SC/AF/s波SC结，发现束缚态分裂并携带超导电流。我们的分析结果是基于一种新的准经典的方法，它适用于涉及巡回反铁磁体的接口。在超导体与电荷密度波材料（CDW）的界面上也可以发生类似的效应，包括铜氧化物可能的d-密度波态（DDW）。
2005-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Synthesis and electrical properties of fullerene-based molecular junctions on silicon substrate
本文报道了在硅衬底上制备富勒烯基分子结的方法和电学性质。在硅衬底上，高π共轭分子C60（π量子阱）通过烷基链（σ隧道势垒）与电极隔离。首先，Si/SiO2/ \sigmaC 60结构通过顺序合成（3种不同路线）或通过直接接枝预合成的C60-σ-Si（OEt）3分子来制备。我们描述了这些路线的化学合成和分子单分子膜的物理化学性质。然后，在Si/SiO2/σC60结上用硫醇化的悬汞电极添加第二个σ隧道势垒。我们比较了Si/SiO2/σC60//Hg和Si/SiO2/σC60// \sigmaHg分子结的电子输运性质，并通过跃迁电压谱证明了通过改变C60核与Hg金属电极之间的烷基链长度（即C60核与Hg金属电极之间的烷基链长度），可以将富勒烯LUMO -金属费米能级偏移从~ 0.2 eV调整到~ 1 eV。e.从直接C60//Hg接触到14个碳原子隧道势垒）。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of shear displacement on the conductance of monolayer/gapped bilayer/monolayer graphene junctions: Implications for ac-dc conversion
Faculty of Engineering, Shizuoka University（静冈大学工学部）
本文解析推导了电致带隙双层石墨烯中复波矢、带隙宽度和子晶格赝自旋的表达式，考虑了倾斜层间跳跃γ3和γ4，并揭示了剪切位移δ_y对结电导的显著各向异性影响。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Current-voltage characteristics of tunnel Josephson junctions with a ferromagnetic interlayer
定量研究了扩散超导体/绝缘体/铁磁体/超导体（SIFS）隧道约瑟夫森结的电流-电压特性。为了获得CVC，我们计算的状态密度（DOS）的F/S双层任意长度的铁磁层，使用准经典理论。当铁磁层厚度大于超导凝聚体进入F层的特征穿透深度时，我们找到了一个与用自洽数值方法得到的DOS一致的解析表达式。我们讨论了DOS的一般性质及其对铁磁层参数的依赖性。特别是我们集中我们的分析在费米能量的DOS振荡。使用数值得到的DOS，我们计算相应的CVC，并讨论其性质。最后，我们使用CVC计算宏观量子隧穿（MQT）逃逸率的电流偏置SIFS结考虑到耗散修正由于准粒子隧穿。我们发现准粒子耗散对SIFS结宏观量子动力学的影响很小，这是SIFS结在超导量子比特应用中的一个优势。
2011-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage-tunable giant nonvolatile multiple-state resistance in sliding-interlayer ferroelectric h-BN van der Waals multiferroic tunnel junction
本研究理论探究了基于滑动铁电双层h-BN的全范德华多铁隧道结，发现其具备四种非易失电阻态、巨型隧穿电阻比及优异自旋输运特性，面内双轴应变可进一步提升相关性能，为纳米级非易失存储器件提供了新方案。
2023-08-23 cond-mat.mes-hall
Electron cooling in diffusive normal metal - superconductor tunnel junctions with a spin-valve ferromagnetic interlayer
本文研究了扩散SIF 1F 2 N隧道结中的热量和电荷输运，其中N（S）是正常（超导）电极，I是绝缘层，F1，2是两个具有任意磁化方向的铁磁体.这种结构中的电流在亚带隙偏压下的流动伴随着从普通金属到超导体的热传递，这使得普通金属中的电子能够制冷。结果表明，制冷效率取决于铁磁交换场h的强度和两层F层磁化强度之间的夹角α。正如预期的那样，对于比超导序参量Δ大得多的h值，邻近效应被抑制，并且相对于NIS结的制冷效率增加。然而，对于h \sim Δ，冷却功率（即，从正常金属储集器流出的热流）具有作为h的函数的非单调行为，在h \approx Δ处示出最小值。我们还确定了冷却功率与铁磁层的长度、偏置电压、温度、隧穿势垒的透射率和磁化失准角α的关系。
2012-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-driven source of highly spin-polarized ac current on the basis of superconductor/weak ferromagnet/superconductor voltage-biased Josephson junction
我们从理论上探讨了一个机会，实现高自旋极化交流电流源的基础上超导体/弱铁磁体/超导体（SFS）的电压偏置结的制度的基本邻近效应和计算电流流过探针电极隧道耦合到铁磁层间区域。结果表明，虽然直流电流分量的极化一般是小的情况下，弱交换场的铁磁体，有一个交流分量的电流系统。这种交流电流是高度自旋极化的，完全源于层间的非平衡邻近效应。电流的频率由施加到SFS结的电压控制。我们讨论了一种可能性，以获得一个源的相干交流电流与一定的相移之间的隧道耦合两个探针电极在不同位置的夹层区域。
2008-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mode-Resolved Multiband Ballistic Transport and Conductance Thresholds in Bilayer Graphene Junctions
School of Physics, Xidian University（西安电子科技大学物理学院）；IMDEA Nanoscience（IMDEA纳米科学研究所）；College of Physics and Technology, Bohai University（渤海大学物理与信息技术学院）
研究双层石墨烯结中的球差传输，揭示静电门、层间偏置和均匀应变对电子传输的互补控制，发现层间偏置通过模式混合打开可调传输间隙，提供多带球差传输作为带结构几何的实用探针。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall
Interlayer current near the edge of an InAs/GaSb double quantum well in proximity with a superconductor
我们研究了在InAs/GaSb双量子阱中实现的铌超导体和二维电子空穴双层边缘之间的结的电荷输运。对于超导体的透明界面，我们证明了界面附近的层间电荷转移决定了结电阻。从实验$I-V$曲线的分析，我们得出结论，邻近诱导超导有效地耦合电子和空穴层在低电流。临界电流随面内磁场的变化呈现周期性变化，而垂直于双层膜平面的磁场则呈现单调性变化。
2016-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
An In-situ Annealing effect of Graphene-Graphene Interlayer Conduction
报道了扭曲双层石墨烯的层间距调制。这是通过原位退火技术实现的。基于实验结果，报道了SiO2表面扭曲双层CVD石墨烯系统真空和氢气退火效应的转变。在扭曲双层器件中观察到非相干层间导电。原位退火有效地去除了石墨烯-石墨烯界面中的残留物并增强了层间导电性。我们证明了石墨烯-石墨烯层间电阻在5 K下由磁铁矿的顺序调制。我们还报道了在大气压下，使用栅压依赖电阻作为温度的函数，分子氢在石墨烯夹层上的行为。据观察，在氢气/氩气环境中的层间传导降低。结果表明，石墨烯-石墨烯结的层间距离的调制，如通过输运测量研究所确定的。总的来说，这一结果导致了使用扭曲双层石墨烯制造电可调器件的可能性。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon-assisted resonant tunneling in graphene-based heterostructures
我们发展了石墨烯-绝缘体-石墨烯异质结构中电子隧穿伴随载流子-载流子散射的理论。由于库仑相互作用的动态屏蔽作用，如果传递的能量和动量与表面等离子体的能量和动量相对应，则散射辅助隧穿会共振增强。我们揭示了这种等离子体辅助隧穿的石墨烯隧道结的电流-电压曲线和等离子体发射光谱的可能的实验表现。我们发现，非弹性电流和等离子体激元发射率有尖锐的峰值电压提供相等的能量，动量和群速度的等离子体激元和层间单粒子激发。这种共振的强度，我们称之为等离子体共振，受到层间扭曲和等离子体寿命的限制。等离子体激元辅助隧穿的开始也可以通过在低温下的结$I(V)$曲线中的尖点来标记，并且这种隧穿的阈值电压弱地依赖于载流子密度并且在层间扭曲的存在下持续。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
High Photocurrent in Gated Graphene-Silicon Hybrid Photodiodes
基于石墨烯/硅（G/Si）异质结的器件已经被证明是潜在地与半导体技术兼容的高响应度光电探测器。这样的G/Si肖特基结二极管通常与栅控G/二氧化硅（SiO $_2$）/Si区域并联，其中石墨烯接触。在这里，我们利用扫描光电流测量调查的空间分布，并解释在这些设备中的光电流产生的物理起源。我们观察到明显更高的光电流下的隔离区的石墨烯的SiO $_2$相邻的G/Si的肖特基结。在此之前需要一定的阈值电压（V $_T$），并且其起源类似于金属氧化物半导体场效应晶体管中的阈值电压。一个物理模型用来解释大的光电流下的SiO $_2$的反型层在Si中的形成。我们的研究结果有助于对石墨烯/半导体混合器件的基本理解，这反过来又有助于设计基于这种2D/3D异质结的高效光电子器件和系统。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall
Formation of p-n junction in polymer electrolyte-top gated bilayer graphene transistor
通过改变沟道的纵向偏压和顶栅电压，我们在双层石墨烯沟道中同时显示了p型和n型载流子注入。使用固体聚合物电解质以电化学方式施加顶栅，并且栅电容被测量为1.5 $μF/cm^2$，该值比常规SiO $_2$背栅电容高约125倍。与单层石墨烯不同，漏极-源极电流在改变漏极-源极偏置电压时不饱和。估计了使用顶栅和背栅几何结构在价带和导带之间打开的能隙。
2009-09-05 cond-mat.mes-hall
Theory of photoexcited and thermionic emission across a two-dimensional graphene-semiconductor Schottky junction
本文研究了二维石墨烯-半导体肖特基结中的光生载流子输运。我们研究了激发能远低于半导体带隙的单色光的线性响应。该操作机制依赖于在连续照明和零偏压下从石墨烯到二维半导体的光电和电子发射。由于石墨烯中低能载流子的热化瓶颈，光电贡献被发现在近红外激发频率及以下占主导地位的光响应。延长的热化时间提供了一个有趣的机会，以促进绕过热化阶段的层间光生载流子传输。结果，总光响应度随着激发波长而快速增加，使得石墨烯-半导体结对于在电信频率下的光检测有吸引力。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall
Deposition of defected graphene on (001) Si substrates by thermal decomposition of acetone
我们目前的沉积和表征缺陷石墨烯的化学气相沉积（CVD）方法的结果。碳/含碳自由基的来源是在Ar主气流中热分解的丙酮（C2 H6 CO）。沉积发生在（001）Si衬底上，温度约为1150- 1160 ℃。我们通过拉曼光谱确定了沉积在两种类型的中间层上的单层至少层缺陷石墨烯的存在，所述两种类型的中间层具有不同的表面形态并且由混合的sp2和sp3杂化碳组成。通过XPS、XRD、GIXRD和SEM对中间层进行了研究，确定了不同的物相组成：i）以类金刚石为主的膜，由一些残余的SiC、SiO_2等组成;（2）由少量C_（60）/C_（70）富勒烯和残余的Si-O-、C=O等物种组成的sp_2占主导地位的膜。偏振拉曼研究证实了在主要无定形碳夹层上存在许多单层缺陷石墨烯区域，其尺寸大于几微米。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall
Origins of Valley Current Reversal in Partially Overlapped Graphene Layers
本文用紧束缚模型研究部分重叠石墨烯结的谷电流反转，发现垂直电场下low-bi-up结因层间匹配使VCR增强至约0.8，并用解析散射矩阵阐明机制。
2023-10-31 cond-mat.mes-hall
Defect engineering of the electronic transport through cuprous oxide interlayers
采用第一性原理计算和非平衡格林函数方法研究了Au-（Cu $_{2}$ O）$_n$ -Au结的电子输运性质.改变厚度的效果（即，$n$）以及点缺陷和阴离子取代的研究。对于所有的铜$_{2}$ O厚度的电导是更增强的散装样（在近界面）的缺陷，与O空位和Cl替代缺陷的例外。对于厚的Cu $_{2}$ O结，Cu缺陷和N替代以及Cl替代和N替代导致类似的传输行为。与最近的实验观察一致，发现N和Cl掺杂增强电导。Frenkel缺陷，即，O间隙缺陷和O替代缺陷的叠加导致显著高的电导。从缺陷形成能的分析，铜空位被发现是特别稳定的，与早期的实验和理论工作。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of crystal structure and junction morphology on interface thermal conductance
我们认为，具有不同形态的界面之间的相对热导率是由晶体结构通过$M_{min}/M_c > 1$，{ \it最小模式}计数之间的比率两侧$M_{min}$，和{ \it保存模式} $M_c$，保持声子动量横向的界面。具有添加的均匀层的结，“均匀”和“突变”结限于$M_c$，而具有界面无序的结，“混合”，利用模式谱扩展到$M_{min}$。在我们的立方晶体的研究中，从“突变”到“混合”界面的电导的最大增强似乎与守恒模式中的空隙的出现相关，其中$M_c = 0$。当层间耦合弱色散时，这种空洞通常会出现，使能带随动量刚性移动。界面混合也增加了合金散射，这降低了电导与模式谱扩展。因此，跨“混合”结的电导并不总是相对于“均匀”界面处的电导增加。
2015-07-15 cond-mat.mes-hall
Nanostructured p-p(v) junctions obtained by G-doping
最近，周期性硅纳米结构中几何诱导的量子效应被引入并观察到。纳米光栅化已被证明是几何诱导掺杂或G掺杂的起源。G掺杂基于量子态密度的降低并且是n型的。本文报道了基于G掺杂的补偿型p-p（v）结的制备和表征。引入p-p（v）缩写是为了强调G掺杂水平的电压依赖性。p型Si晶片用于样品制造。首先，在晶片表面形成两个方形岛。接着，整个Si表面被氧化以生长薄的SiO2绝缘层。在SiO2中打开两个窗口，并在其中一个窗口内使用激光干涉光刻然后通过反应离子蚀刻制造纳米光栅。在p型衬底和纳米光栅层之间形成G掺杂的p-p（v）结。接下来，在两个岛上沉积金属接触以测量p-p（v）结的电特性。为了排除接触电阻输入范德堡法使用。获得的I-V曲线是二极管型的，具有极低的正向压降和减小的反向电流。实验测得的I-V曲线符合Shockley方程，理想因子在0.2-0.14之间。如此低的值证实了p-p（v）结与传统的pn结有根本的不同。这种差异归因于G掺杂，与常规掺杂不同，G掺杂依赖于外部电压。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Splitting Valleys in Si/SiO$_2$: Identification and Control of Interface States
硅/势垒结中的界面态打破了界面附近的硅谷简并性，这是一些Si量子电子学应用的理想特征。在一个最小的多径紧束缚模型在一个维度上，我们在这里检查这些状态的空间范围到Si和势垒材料，以及其自发形成的有利条件。我们的方法-基于格林函数重整化抽取技术-是渐近精确的无限链，并显示这些状态的形成，无论是否施加限制电场。重整化语言自然地导致了直接穿过界面的原子的化学键所起的中心作用。在所采用的抽取过程中，收敛到一个固定点的速度直接关系到谷分裂和传播的波函数，从而连接分裂的几何实验参数，如电容的二维电子气-明确计算在这里。这应该作为一个探针，以确定这种状态作为一种机制，增强谷分裂。
2014-05-21 cond-mat.mes-hall
On the applicability of the two-band model to describe transport across n-p junctions in bilayer graphene
我们推广了双层石墨烯中电子的低能有效双带哈密顿量。麦肯，V. I. Fal'ko，Phys. Rev. Lett. 96（2006）86805）以包括空间依赖的静电势。我们发现，这个哈密顿量包含额外的条款，相比之下，在双层n-p结中的电子输运的分析（M。I. Katsnelson等人，2（2006）620-625）。然而，对于潜在阶跃|u| < γ_1（其中γ_1是层间耦合），由于这些项而对传输概率的校正是小的。对于与角度有关的透射率T（θ），我们发现T（θ）~= sin ^2（2 θ）-（2 u/ 3 γ_1）sin（4 θ）sin（θ），这稍微增加了Fano因子：当u = 40 meV时，F ~= 0.241。
2010-01-11 cond-mat.mes-hall
Nonlinear vs. bolometric radiation response and phonon thermal conductance in graphene-superconductor junctions
石墨烯是一个有前途的候选人，建立快速和超灵敏的测辐射热探测器，由于其弱的电子-声子耦合和低热容量。为了实现一个实用的石墨烯基测辐射热计，几个重要的问题，包括辐射响应的性质，耦合效率的辐射和热导需要仔细研究。为了解决这些问题，我们提出了石墨烯-超导体结作为一种可行的选择，以实现高效和灵敏的测辐射热计，超导体接触作为热电子屏障。对于具有高度透明界面的石墨烯-超导体装置，在存在射频辐射的情况下的电阻读出由非线性响应主导。另一方面，石墨烯-超导体隧道器件显示出对辐射的主要热响应。对于在$SiO_{2}$衬底上制造的石墨烯器件，我们证实了最近的理论预测$T^{2}$的声子热导的温度依赖性在石墨烯通道中存在的无序在低温下。
2014-02-24 cond-mat.mes-hall
Tailoring Exciton Dynamics in TMDC Heterobilayers in the Quantum Plasmonic Regime
本研究利用原子力显微镜金属探针，在亚纳米针尖-样品腔中通过局域结电流研究TMDC异质双层激子动力学，揭示了层内与层间激子和量子等离激元耦合的差异及Purcell效应的作用，为激子材料近场探测提供参考。
2023-06-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of the spin-dependent quasiparticle distribution on the Josephson current through a ferromagnetic weak link
在准粒子分布随自旋变化的条件下，从理论上研究了含铁磁元素的弱连接中的约瑟夫森电流。结果表明，超导引线与中间层铁磁元素之间的邻近效应引起的三重态超导关联与自旋相关的准粒子分布之间的相互作用，导致了对约瑟夫森电流的额外贡献。在实验中，这种附加贡献$j_t$可以从全约瑟夫森电流中提取。额外的超导电流$j_t$的特点，这是主要的物理兴趣是：（i）我们提出的实验装置，其中的三重态超导关联的短程（SRTC）和长程（LRTC）的组件，可以分别测量的贡献。它可以在S/N/F/N/S结的基础上实现，其中中间层由两个正常的金属区和夹在它们之间的螺旋铁磁层组成。对于隧道结的情况下，在这样的系统中的$j_t$的测量可以提供关于描述SRTC和LRTC的能量分辨的异常格林函数分量的直接信息。(ii)在某些情况下，交换场抑制的超电流不仅可以恢复，而且还可以通过自旋相关的准粒子分布的存在，相对于具有相同界面电阻的非磁性结的值增强。这种效应在具有磁性S/N界面的S/N/S结中得到了证实。此外，还发现，在所考虑的条件下，约瑟夫森电流对温度的依赖性可以是不平凡的：在第一个电流上升时，温度升高，只有在这之后才开始下降。
2011-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thickness and twist angle dependent interlayer excitons in metal monochalcogenide heterostructures
层间激子，或其组成准粒子位于不同堆叠半导体层中的束缚电子-空穴对，正在二维半导体异质双层中被深入研究。它们的存在归功于两层之间固有的II型能带对准，将其转换为pn结。在这里，我们揭示了一个显着的层间激子（IX）在异质双层的金属monocalcohalcogenides，即γ-InSe的ε-GaSe，其显着的发射是可调的，只是通过改变它们的厚度给出它们的层数依赖于直接带隙。随时间变化的光致发光光谱揭示了相当长的层间激子寿命相对于层内的，从而证实了它们的性质。线性斯塔克效应产生了一个束缚的电子-空穴对，其间距d正好是（3.6 \pm 0.1）μ m，其中d非常接近dSe = 3.4 μ m，这是计算的界面Se间距。IX的包络是扭曲角相关的，并且可以通过叠加的发射来描述，这些发射在能量上几乎相等地间隔开，就好像由于小莫尔周期性引起的局部化而被量化。这些异质叠层的特征在于极其平坦的界面价带，使它们成为观察载流子掺杂后的磁性或其他相关电子相的主要候选者。
2022-10-15 cond-mat.mes-hall
Realization and transport investigation of a single layer-twisted bilayer graphene junction
我们报道了单层石墨烯（SLG）-扭曲双层石墨烯（tBLG）结器件的低温输运研究。器件中的SLG-tBLG结是通过化学气相沉积生长的，并且器件是在Si/SiO $_2$衬底上以霍尔条结构制造的。测量了霍尔栅两侧SLG-tBLG结的纵向电阻（交叉结电阻）以及器件中SLG和tBLG的霍尔电阻。在量子霍尔制度，测量表明，所测得的交叉结电阻表现出一系列新的量子化平台和这些电阻平台的外观可以归因于沿SLG-tBLG结界面的良好定义的边缘通道输运的存在。测量结果还表明，在霍尔条两侧测量的交叉结电阻之间的差异提供了对构成SLG-tBLG结的两个石墨烯层中的边缘沟道传输特性以及tBLG层中朗道能级的简并提升的灵敏测量。还进行了量子霍尔制度中的交叉结电阻的温度依赖性测量，并提取了沿SLG-tBLG结界面的边缘沟道输运的体朗道能级的横向输运的影响。这些结果丰富了对石墨烯混合结构中跨界面电荷输运的理解，并为探测石墨烯器件中的奇异量子现象开辟了新的机会。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall
Suspended Graphene Ballistic Josephson Weak Links
石墨烯和超导的相互作用对于理解二维狄拉克费米子物理和超导器件应用引起了极大的兴趣。在以前的工作中，在标准SiO2衬底上制造的石墨烯-超导体结是高度无序的。由于载流子散射和电势波动，石墨烯与超导体结合的预期固有性质仍然难以通过实验观察。我们提出悬浮石墨烯超导结作为一个有效的解决方案的问题。在这里，我们展示了高质量悬浮单层石墨烯-NbN约瑟夫森结的制造和表征，其具有大于150，000 cm 2/Vs的器件迁移率，最小载流子密度低于1 e10 cm-2，并且在高于2 K的温度下形成超电流。狄拉克电子的超相对论性能带结构的一种表现。这一工作为进一步研究本征狄拉克费米子超导邻近效应和新型石墨烯-超导体混合结奠定了基础。
2013-05-09 cond-mat.mes-hall
Josephson Current and Multiple Andreev Reflections in Graphene SNS Junctions
在超导体-石墨烯-超导体（SGS）约瑟夫森结中观察到约瑟夫森效应和超导邻近效应，其相干长度与超导引线之间的距离相当。通过比较测得的温度和掺杂的超导电流和邻近诱导的子间隙功能（多Andreev反射）的理论预测的依赖性，我们发现，与预期相反，弹道输运模型未能描述的SGS结。与此相反，扩散结模型产生密切的定量协议的结果。这一结论与正常状态下的输运测量结果一致，正常状态下的输运测量结果在石墨烯连接中产生比结长度短得多的平均自由程。我们表明，到目前为止，所有的设备上制造的SiO2基板（我们自己的以及其他团体的报告）属于扩散结类别。
2007-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic properties and transport in metal/2D material/metal vertical junctions
本文通过密度泛函理论和非平衡格林函数研究金属/二维材料/金属垂直结，揭示堆叠构型、厚度和层间耦合对电子性质与电导率的影响，为优化二维材料电子器件设计提供依据。
2025-02-05 cond-mat.mes-hall
Seebeck Coefficient of a Single van der Waals Junction in Twisted Bilayer Graphene
当两个平面原子膜放置在范德华距离内时，通过界面的电荷和热传输通过动量守恒和结构可互换性的规则耦合，从而导致出色的热电性能。在这里，我们表明，一个有效的“层间声子阻力”决定塞贝克系数（S）在扭曲的双层石墨烯（tBLG）中形成的范德华间隙。的跨平面的热电压，这是非单调的温度和密度，是通过散射的平面外层呼吸（ZO '/ZA 2）声子模式的电子产生的，并显着不同于预期的Landauer-Buttiker形式主义在传统的隧道结。范德瓦耳斯结中的交叉平面塞贝克效应的可调谐性可能在创建具有层状固体的多功能热电系统的新类型中是有价值的。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall
Anomalous phase shift and superconducting diode effect in Josephson junctions via thin films of rare-earth intermetallic magnets
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Laboratory of Nanostructured Surfaces and Coatings, Tomsk State University（托木斯克国立大学纳米结构表面与涂层实验室）；National Research University Higher School of Economics（国立高等经济大学）；Institute of Strength Physics and Materials Science, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院强度物理与材料科学研究所）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Laboratory of Electronic and Spin Structure of Nanosystems, Saint Petersburg State University（圣彼得堡国立大学纳米系统电子与自旋结构实验室）
研究通过稀有地球金属间化合物薄层实现具有异常基态相位移的超导/铁磁体/超导体约瑟夫森结，揭示了超导相位与磁化之间的耦合及二极管效应。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic nonequilibrium theory of double-barrier Josephson junctions
利用含时准经典Keldysh格林函数方法研究了双势垒约瑟夫森结中的非平衡电荷输运，包括非稳态现象。我们补充了动力学方程，适当的时间依赖性的边界条件和解决的时间依赖性的问题，在一些制度。从解决方案，电流-电压特性的推导。这是理解为什么准粒子电流可以显示过剩电流以及赤字电流和亚间隙电导的行为作为结参数的函数。一个依赖于时间的非平衡分布函数的贡献被发现，导致非零平均超电流，即使在施加电压的存在下。能量弛豫由于在夹层中的非弹性散射有一个突出的作用，在确定双势垒结的输运特性。实际的非弹性散射参数从实验中得到。它示出作为一个应用程序的微观模型，如何在双势垒结中的固有分流的性质可以解释在能量弛豫和Andreev通道的开放。
2003-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pairs of Gold Electrodes with Nanometer Separation Performed over SiO$_2$ Substrates with a Molecular Adhesion Monolayer
通过电迁移诱导断裂结（EIBJ）技术在室温下实现了具有纳米间隔（纳米间隙）的电极对。光刻限定的金（Au）线通过电子束蒸发在用（3-巯基丙基）三甲氧基硅烷（MPTMS）硅烷化的氧化物涂覆的硅衬底上形成，然后在室温下经受电迁移以在两个新形成的Au电极之间产生纳米尺度的间隙。在SiO $_2$表面的Si-O-Si共价键和在顶部蒸发的Au侧的Au-硫（Au-S）键使得MPTMS作为SiO $_2$和Au之间的有效粘附单层。虽然Au线最初为2 $μ$ m宽，但在断裂并通过场效应扫描电子显微镜（FESEM）成像后观察到长度为$\sim$ 1 nm和宽度为$\sim$ 5 nm的间隙。该技术消除了在断开金线之后在粘附层中存在的任何残留金属互连（用于在SiO $_2$上沉积Au的铬或钛），并且其比需要在4.2 K下执行的常用低温EIBJ技术容易实现得多。在分子两端具有对称金属-分子接触的金属-分子-金属结构通过在EIBJ产生的Au电极之间形成具有纳米间隔的-二硫醇分子的自组装单层来制造。通过单分子的1，4-苯二甲乙烷（XYL）的导电性进行了测试，使用Au/XYL/Au结构与化学吸附的金-硫（Au-S）耦合在两个接触。
2005-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiple Andreev reflections in two-dimensional Josephson junctions with broken time-reversal symmetry
该研究针对含时间反演对称性破缺自旋活性层的二维约瑟夫森结建立通用模型，探究安德烈夫束缚态对电流-电压曲线的调控作用，证实角分辨电流-电压曲线可用于探测安德烈夫束缚态的手性与简并度。
2023-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Large bias-tunable magnetoresistance from spin-dependent interlayer hybridization in van der Waals antiferromagnet CrSBr-based heterostructures
Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学）；Jiangsu University（江苏大学）
该研究在CrSBr基异质结构中实现20 K下350%的大磁电阻，揭示其源于自旋依赖层间杂化的磁构型依赖带边，排除Jullière模型等机制，为磁电阻调控提供新途径。
2026-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic Tunneling in the AB-bilayer Graphene Josephson Junctions
我们已经考虑了AB堆叠的双层石墨烯约瑟夫森结。双层应该处于电荷平衡态，并且在结构的每个电子层中处于半填充状态，并且在外部栅极的每个值处。通过考虑在结的两侧的相互作用的双层，并考虑层内和层间库仑相互作用的影响，我们计算了正常和激子隧道电流通过结。由于激子配对效应和BLG中的凝聚，电子能带重整化被考虑在内。精确的四带能量色散，包括激子重整化，已被用于双层膜没有任何低能量近似。我们示出的基态的简并在零施加电压和不同的相位的相干凝聚显示通过结的直流约瑟夫森电流。正常和激子隧穿电流已被计算为不同的栅极电压和不同值的相互作用参数。详细讨论了电中性点的作用。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Inner-Gap Structure in Transport Characteristics of Superconducting Junctions with Degraded Interfaces
用新型超导体定量描述穿隧和断结器件的电荷输运遇到了一些传统超导材料不存在的问题，或者没有传统超导材料那么严重。在这项工作中，我们解释了意外的功能，在相关的运输特性的影响，在超导体表面的纳米尺度鞘的退化。提出了一个模型，该模型描述了具有通常导电的纳米厚夹层的混合超导结构中的弹道电荷输运的主要方面。计算是基于散射形式主义考虑Andreev电子到孔（和逆）反射在正常的金属-超导体界面，以及传输和背散射事件在电极之间的绝缘屏障。这种器件的电流-电压特性表现出丰富多样的异常（从标准理论的观点来看）特征，特别是，在间隙电压处的微分电导最大值向较低位置的偏移和良好定义的骤降的出现，而不是预期的相干峰。我们比较了我们的结果与相关的实验数据。
2016-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
