Limit cycle induced frequency locking in self-sustained current oscillations of superlattices
基于GaAs/AlAs超晶格中极限环在外加交流驱动力作用下的变形,导出了超晶格中自维持电流振荡的交流响应.频率锁定到一个整数分数的交流频率是在一个周期性的响应,其中一个极限环变形或没有拓扑变化。这种频率锁定对于交流偏置是鲁棒的,因为极限环可以自我调整。数值和实验结果都得到了验证,表明SL中的SSCO可以在非线性物理的一般概念和原理的框架内理解。
2003-04-29 cond-mat.mes-hall
Comment on "Continuous quantum measurement: inelastic tunneling and lack of current oscillations"
这是对T.M.史黛西和S. D Barrett,PRL 92,136802(2004).我们指出,本文的主要结果,缺乏连续弱测量的量子比特相干振荡的谱峰,是不正确的。
2004-04-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nano-mechanics driven by Andreev tunneling
我们预测和分析的机械不稳定性和相应的自持机械振荡发生在纳米机电系统组成的金属碳纳米管(CNT)悬浮在两个超导导线和耦合到扫描隧道显微镜(STM)的提示。我们发现,这样的现象是实现在存在的CNT和超导导线之间的相干Andreev隧穿,和电压偏置的STM针尖和CNT之间的非相干单电子隧穿。将碳纳米管视为单能级量子点,我们证明了力学不稳定性受约瑟夫森相位差、电子能级相对位置和电荷流方向的控制.数值计算发现,自持振荡的出现导致直流电流的大幅抑制。
2020-09-06 cond-mat.mes-hall
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
Self-sustained current oscillations in the kinetic theory of semiconductor superlattices
我们给出了n-杂质半导体超晶格中自持电流振荡的动力学理论描述的第一个数值解。控制方程是一个带有BGK(Bhatnagar-Gross-Krook)碰撞项的单小带Boltzmann-Poisson输运方程。适当的边界条件的分布函数描述电子注入的接触区域。当在波矢量上积分时,这些条件在注入接触处无缝地变为欧姆定律,在接收接触处变为零电荷边界条件。利用确定性加权粒子法对时变模型的分布函数进行了数值求解。数值模拟被用来确定该方法的收敛性。数值结果证实了Chapman-Enskog微扰方法的有效性,因为它们与数值解非常吻合,所以以前用于导出高电场的广义漂移扩散方程。
2009-07-22 cond-mat.mes-hall
Sustained RF oscillations from thermally induced spin-transfer torque
我们调查的角度依赖性的自旋力矩时,施加跨自旋阀的温度差。我们的研究表明,存在一个非平凡的固定点,在这个角度的依赖性,即温度梯度的可能性,以稳定射频振荡,而不需要一个外部磁场。这种所谓的“波浪”行为已经可以在跨自旋阀施加电压差时发现,但是我们发现这种效果在温度差的情况下更加明显。我们的半经典理论的参数化与实验测量的参数,并允许一个预测的扭矩具有良好的精度的幅度。虽然热自旋扭矩的性质是不太有效的比它的电压对应,我们发现,在某些几何形状,温度差低至几度应该足以触发磁化的切换。
2014-02-19 cond-mat.mes-hall
Electromotive interference in a mechanically oscillating superconductor: generalized Josephson relations and self-sustained oscillations of a torsional SQUID
我们考虑运动超导体中的超导相,并证明它依赖于位移磁通。建立了超导干涉仪(SQUID)相位与振荡环位置之间的广义本构关系。特别是,我们表明,约瑟夫森电流和电压依赖于SQUID的位置和速度。对约瑟夫森关系提出的两个相对论修正来自量子凝聚体的宏观位移,(非惯性)伽利略协方差的薛定谔方程,和运动位移的准经典干涉路径。特别是,我们提出了另一种伦敦旋转超导体效应的演示,(也称为伦敦动量)使用薛定谔方程的协方差性质。作为一个例子,我们展示了如何这些电动效应可以诱导自持振荡的扭转SQUID,当整个环路振荡由于施加直流电流。
2015-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium free energy, H theorem and self-sustained oscillations for Boltzmann-BGK descriptions of semiconductor superlattices
半导体超晶格(SL)可以通过具有Bhatnagar-Gross-Krook(BGK)碰撞项的玻尔兹曼-泊松动力学方程来描述,该BGK碰撞项保留电荷,但不保留动量或能量。在适当的边界和电压偏置条件下,这些方程表现出由电荷偶极波的反复成核和运动引起的电流的时间周期振荡。尽管有这种明显的非平衡行为,如果我们通过将绝缘接触连接到超晶格并保持其电压偏置为零伏来"关闭"系统,我们可以证明H定理,即动力学方程的自由能$Φ(t)$是李雅普诺夫泛函($Φ\geq 0$,$dΦ/dt\leq 0$)。数值模拟证实,自由能衰减到其平衡值为一个封闭的SL,而对于一个"开放"的SL在适当的直流电压偏置和接触电导率$Φ(t)$振荡的时间与电流自持振荡相同的频率。
2010-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Optical Bloch oscillation and Zener tunneling in an array of cylindrical waveguides. Numerical simulation
我们研究了光波导阵列中的光学布洛赫振荡、齐纳隧穿和呼吸模。我们执行一个新的计算方法的基础上的多次散射形式主义。为了证明布洛赫振荡和呼吸模式,我们考虑一个平面阵列的平行圆柱波导的折射率逐渐变化的整个阵列。我们证明了Bloch振荡的形式可以通过色散律分析来预测。为了证明齐纳隧道,我们考虑一个平面阵列的圆柱形波导的两种类型的轮流位于。该阵列的能带结构包含由窄间隙分开的两个带。如果波导的折射率在整个阵列中逐渐变化,则齐纳隧穿导致布洛赫-齐纳振荡。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall
Photon assisted tunneling in a superconducting SET transistor induced by the Josephson oscillations of a SQUID
利用超导量子干涉仪产生的约瑟夫森振荡测量了超导单电子隧穿晶体管中的光子辅助隧穿。SQUID的制造距离SET晶体管只有几微米。发生器与SET晶体管的紧密接近允许从10 GHz到190 GHz的激励频率的连续扫描。约瑟夫森振荡的振幅通过调节通过SQUID回路的通量来调谐,而频率通过控制SQUID两端的偏置电压来独立地调节。对于小于4*Delta/e的偏置电压,观察到可归因于SET晶体管中的光子辅助隧穿的电流峰值。
1999-04-27 cond-mat.mes-hall
Quantum tunneling in graphene Corbino disk in a solenoid magnetic potential with wedge disclination
研究了在有磁通量$Φ_i$存在下,内半径为$R_1$和外半径为$R_2$的带隙石墨烯中Corbino盘的楔向错效应对量子隧穿的影响.在不同区域求解狄拉克方程,得到了用汉克尔函数表示的能谱解。大参数的渐近行为使我们能够确定传输,Fano因子和电导。我们建立的情况下,晶体的对称性是修改本地取代六边形五边形,正方形,七边形或八角形。我们表明,楔向错$n$修改的振幅传输振荡。我们发现Fano因子振荡的周期是Aharonov-Bohm型的,它强烈地依赖于$n$,在那里观察到强烈的峰。另一个结果是,$n$改变了Aharonov-Bohm类型电导振荡的最小值和周期。我们发现,$n$最大限度地减少共振的影响,并降低电导幅度$ΔG$振荡的幅度。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Self-sustained micromechanical oscillator with linear feedback
诸如时钟和激光器之类的自主振荡器产生周期性信号\emph{without}任何外部频率参考。为了维持稳定的周期性运动,需要有外部能量供应以及内置到振荡器中的非线性来调节振幅。通常,非线性由维持反馈机制提供,维持反馈机制也提供能量,而确定输出频率的组成谐振器保持线性。在这里,我们提出了一个新的自我维持的计划,依赖于来自谐振器本身的非线性来限制振荡幅度,而反馈保持线性。我们引入一个模型来描述自持振荡的工作原理,并验证它与非线性微机电(MEMS)为基础的振荡器上进行的实验。
2016-12-10 cond-mat.mes-hall
Adiabatic self-vibrations generated by inelastic Andreev tunneling in a movable Cooper-pair box
Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究所);Charles University(查理大学);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);University of Gothenburg(哥德堡大学)
本文提出了一种无需外部反馈的自振荡方案,通过可移动库珀对盒在非弹性安德鲁隧道效应下的绝热极限实现二维自振荡,克服了传统反馈方法的频率依赖性限制。
2026-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge fluctuations in single-electron tunneling oscillations
据预测,在一个足够高的耗散环境的存在下,在一个小的隧道结中的传输可以变得非常有规律,从而引起单电子隧穿振荡的现象。最近的进展,在检测的高频电流波动和单电子源的兴趣激励进一步调查的预期精度的电荷振荡作为环境的阻抗的函数。本文从理论上研究了该系统在有限频率下的电荷涨落谱,并研究了它随外阻抗的变化规律。用解析和数值方法描述了单电子振荡峰的演化和消失。
2012-03-13 cond-mat.mes-hall
Reply to Comment on "Continuous quantum measurement: inelastic tunneling and lack of current oscillations"
我们回复了Averin和Korotkov关于Stace和Barrett,PRL 92,136802(2004)http://link.aps.org/abstract/PRL/v92/e136802的评论,表明他们的具体批评是没有根据的,并澄清了我们的一些结果。http://uk.arxiv.org/abs/cond-mat/0404549
2004-06-30 cond-mat.mes-hall
Self-excited Oscillations of Charge-Spin Accumulation Due to Single-electron Tunneling
我们从理论上研究了通过连接两个金属引线的量子点层的电子输运。通过包含一个电感串联的结,我们表明,在这样一个系统中的稳定的电子输运可能是不稳定的时间振荡之间的相互作用引起的库仑阻塞的隧道和自旋积累的点。当这种不稳定性发生时,就会达到一个新的稳定状态,此时量子点中的平均自旋和电荷会随时间周期性地振荡。对于结参数的实际值,这些振荡的频率通常为1GHz的量级。
2010-08-29 cond-mat.mes-hall
Quantum oscillation of magnetoresistance in tunneling junctions with a nonmagnetic spacer
从理论上研究了隧道磁电阻(TMR)随间隔层厚度变化的量子振荡。这种振荡最近被观察到在隧道结与金属间隔在势垒电极界面。结果表明,动量选择由于绝缘势垒和传导通过量子阱状态的间隔,介导的扩散散射引起的障碍,是必要的功能,以解释所观察到的周期的TMR比的振荡和其渐近值厚隔离。
2002-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An approach to quantum transport based on reduced hierarchy equations of motion: Application to a resonant tunneling diode
在严格处理的基础上,首次研究了双势垒隧穿过程的量子耗散动力学。我们采用了一个Caldeira-Leggett哈密顿与自洽计算的有效电位,占电子分布。有了这个哈密顿量,我们使用减少的维格纳空间表示的运动方程在有限温度下的非马尔可夫热涨落和耗散的影响,在一个严格的方式进行研究。在电流-电压曲线的负微分电阻(NDR)区域观察到磁滞、双平台状行为和自激电流振荡。我们发现,虽然大部分的电流振荡衰减的时间在NDR区域,有一个稳定的振荡,其特征在于在上高原的NDR区域的维格纳空间中的龙卷风般的旋转。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling spectroscopy of spin-selective Aharonov-Bohm oscillations in a lateral triple quantum dot molecule
本文提出了横向三重量子点分子中自旋选择性Aharonov-Bohm振荡的隧道谱理论。当量子点分子与引线弱连接时,该理论结合了孤立多体系统的精确处理和速率方程方法。利用系统的光谱函数分析了多体复合物的隧道光谱,并将其应用于量子点分子中的空穴。负微分电导的预测和解释的结果,传输通道之间的光谱权重的重新分配。结果表明,单重态和三重态空穴在磁场中的不同干涉效应导致自旋选择性Aharonov-Bohm振荡。
2009-05-04 cond-mat.mes-hall
Transport and quantum coherence in graphene rings: Aharonov-Bohm oscillations, Klein tunneling and particle localization
通过模拟介观,环形石墨烯结构的量子输运,我们解决各种量子相干性和干涉现象。首先,穿透石墨烯环的垂直磁场在普遍电导波动之上引起电导中作为磁通量的函数的Aharonov-Bohm振荡。在非常高的通量下,干涉得到抑制,量子霍尔边缘通道发展。第二,将静电势施加到环臂之一,$nn'n$ -或$npn$ -结可以通过由于正常隧穿或克莱因隧穿的粒子传输来实现。在后一种情况下,Aharonov-Bohm振荡减弱光滑的障碍。第三,如果潜在的无序开始起作用,Aharonov-Bohm和Klein隧道效应的速率都会下降,直到粒子局域化的时候。
2017-12-15 cond-mat.mes-hall
Limit cycle theory of temporal current self-oscillations in sequential tunneling of superlattices
本文提出了一个统一的电流时间自振荡理论。我们建立这些振荡的极限环的表现形式,周围的不稳定的稳态解所造成的负微分电导。这个理论意味着电场畴界的产生和运动都是普适的,因为它们不依赖于初始条件。在具有频率$ω_{ac}$的极弱交流偏压下,如果隧穿电流在时间上周期性振荡,则频率必须是$ω_{ac}$或$ω_{ac}$的整数分数,这表明该非线性动力学系统的周期性加倍
2002-11-21 cond-mat.mes-hall
Intrinsic oscillations of spin current polarization in a paramagnetic resonant tunneling diode
用自洽Wigner-Poisson方法研究了顺磁共振隧穿二极管中自旋和时间相关的电子输运。基于计算的外磁场中的电流-电压特性,我们证明了在恒定偏压下,自旋上和自旋下的电流分量在两种不同的偏置电压下都呈现出太赫兹振荡。我们已经证明,自旋上(下)极化电流的振荡是由两个共振态之间的耦合引起的:一个位于发射区中产生的三角形量子阱中,第二个位于主量子阱中。我们还详细阐述了电流振荡的单电子模型,这证实了用Wigner-Poisson方法得到的结果。自旋电流振荡可以降低基于顺磁共振隧穿结构的自旋滤波器的有效性,并可用于设计能够在稳定偏置和恒定磁场下工作的自旋极化电流太赫兹振荡发生器。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall
Dynamic instabilities in resonant tunneling induced by a magnetic field
我们发现,除了一个磁场平行于电流诱导自持的本征电流振荡的非对称双势垒结构。振荡归因于电流与阱中俘获电荷的非线性动态耦合,以及外场对整个系统的局域态密度的影响。结果表明,系统随外加磁场的增大发生分岔,当外加磁场足够大时,系统可能转变为混沌。
1997-06-13 cond-mat.mes-hall
Line Widths of Single-Electron Tunneling Oscillations: Experiment and Numerical Simulations
我们提出的实验和数值计算结果,从实时检测的时间相关的单电子隧穿振荡的一维系列阵列的小隧道结。电子以频率f=I/e隧穿,其中I是电流,e是电子电荷。在实验中,我们将一个单电子晶体管连接到最后一个阵列岛上,通过计数单电子来测量从5 fA到1 pA的电流。我们发现振荡的线宽与频率f成正比。实验数据与数值模拟结果吻合较好。
2005-08-29 cond-mat.mes-hall
Gundlach oscillations and Coulomb blockade of Co nano-islands on MgO/Mo(100) investigated by scanning tunneling spectroscopy at 300 K
用扫描隧道显微镜和光谱研究了Mo(100)衬底上厚度达12 ML的MgO超薄薄膜。MgO膜内的功函数的空间变化映射的场发射共振态(冈拉克振荡)使用dz/dU光谱。我们发现圆形斑点显着降低功函数(Δ Phi = 0.6 eV),这是分配给带电缺陷内的MgO膜。在MgO膜的顶部沉积了小的Co团簇,平均接触面积为4 nm^2。这些岛在室温下的dI/dU谱中表现出库仑振荡。与正统理论的一致性很好的实现显示的背景电荷Q_0的岛屿在不同的位置,这是根据由冈拉克振荡确定的功函数的差异。
2010-02-10 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm Oscillations Changed by Indirect Interdot Tunneling via Electrodes in Parallel-Coupled Vertical Double Quantum Dots
研究了具有公共源漏电极的平行耦合垂直双量子点的Aharonov-Bohm(AB)振荡。我们观察到电流通过一个单电子成键态作为基态和一个反键态作为激发态的AB振荡。随着中心栅极电压变得更负,成键态和反键态的振荡周期明显减半,反键态的相位变化为半个周期。该结果可以通过考虑经由两个电极的间接点间耦合的计算来解释。
2011-02-17 cond-mat.mes-hall
Self-excited current oscillations in a resonant tunneling diode described by a model based on the Caldeira-Leggett Hamiltonian
在非微扰和非马尔可夫处理的基础上,研究了双势垒隧穿过程的量子耗散动力学。我们采用了一个Caldeira-Leggett哈密顿与自洽计算的有效电位,占电子分布。有了这个哈密顿量,我们使用减少的维格纳空间表示的运动方程的层次研究非马尔可夫和非微扰的热效应在有限温度下,在一个严格的方式。本文研究了由掺杂GaAs组成的共振隧穿二极管在不同接触区宽度下电流随时间的变化和电流-电压关系。在负微分电阻(NDR)区域观察到滞后和单双平台状行为。当系统-电解液耦合较强时,电流振荡在NDR区随时间衰减,而当系统-电解液耦合较弱时,在NDR区平台区的某些部分存在自激高频电流振荡。我们发现,在振荡的情况下,有效电位具有盆状的形式在发射极侧(发射极盆)和电流振荡的结果从发射极盆和量子阱之间的隧道在障碍。我们发现两种不同类型的电流振荡,大和小的振荡幅度,分别。这两种类型的振荡在维格纳空间中表现不同,其中一种表现出类似龙卷风的运动,另一种表现出类似双活塞发动机的运动。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall
Higher-Order Topological Instanton Tunneling Oscillation
提出了一种新的二维高阶拓扑绝缘体中的瞬子干涉效应。角间隧穿由穿过高阶拓扑绝缘体边界的瞬子和反瞬子对组成。瞬子对之间的Berry相位差引起隧穿干涉。这种拓扑效应导致角态之间的能量分裂的门可调谐振荡,其中振荡节点信号的隧穿的完美抑制。我们建议这种现象作为一个独特的功能的拓扑角状态,区分平凡的束缚态。从实验实现的角度出发,我们将扭曲双层石墨烯作为一种有希望的二维高阶拓扑绝缘体。振荡可以很容易地观察到通过传输实验,我们建议。因此,我们的工作提供了一个可行的路线来识别高阶拓扑材料。
2020-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Anomalous Tunneling Magnetoresistance Oscillation and Electrically Tunable Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in Few-layer CrPS4
该研究在少层 CrPS4 磁性隧道结中发现异常 TMR 振荡,并实现偏置与栅压可调的 TAMR,结合第一性原理计算揭示其机制。
2024-10-24 cond-mat.mes-hall
Superconductor-Nanowire Devices from Tunneling to the Multichannel Regime: Zero-Bias Oscillations and Magnetoconductance Crossover
我们提出了在超导纳米线器件与门控收缩形成量子点接触的运输测量。隧穿光谱中的零偏特性出现在有限的磁场中,并且作为磁场和栅极电压的函数在幅度上振荡并从零偏分离。观察到的交叉的磁导:磁场以上~ 0.5 T增强电导低电导(隧道)制度,但抑制电导高电导(多通道)制度。我们认为这些结果的背景下,马约拉纳零模式以及替代品,包括近藤效应和类似物的0.7结构的无序纳米线。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection resonant tunneling through a precessing spin
本文研究了旋进自旋与普通金属导线和超导导线耦合时的Andreev反射共振隧穿。利用非平衡格林函数方法,得到了零温下AR电导随化学势和自旋旋进方位角的变化关系式。研究发现,当局域自旋在弱外磁场中以Larmor频率$ω_l$进动时,AR隧穿电导仅在频率$2ω_l$处出现振荡. AR电导振荡的幅度随着自旋翻转隧穿耦合的增加而增大。研究还表明,隧穿势垒中的自旋-轨道相互作用是AR电导振荡的关键。研究了自旋轨道相互作用引起的自旋翻转隧穿耦合和局域自旋旋进对AR电导共振行为的影响。
2004-09-11 cond-mat.mes-hall
Tunneling measurement of quantum spin oscillations
我们考虑的问题,通过局域自旋1/2或任何其他微观系统,可以模拟的两个领导之间的隧穿的两个能级的哈密顿量。我们假设一个恒定的磁场${\bf B}_0$作用在自旋上,引线中的电子处于热平衡,隧穿电子通过交换和自旋轨道相互作用与自旋耦合。使用非平衡Keldysh形式主义,我们发现的自旋-自旋和电流-电流的关联函数的依赖关系的施加电压之间的引线$V$,温度$T$,${\bf B}_0$,并在右($α=$ R)和左($α=$ L)的电子的自旋极化的程度和方向${\bf m}_α$。我们比较了我们的结果与以前获得的准经典方法的隧道通过自旋模型的全量子力学治疗,并讨论了使用STM动态探针的本地化自旋观察到的实验结果。
2003-07-01 cond-mat.mes-hall
Flux-induced Aharonov-Bohm Oscillation in the Tunneling Spectroscopy of Kitaev Spin Liquids
University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
该研究针对Kitaev自旋液体中通量激发与费米子互统计的探测难题,通过理论与数值分析揭示了通量诱导的隧穿谱振荡,为相关统计特征的诊断提供了无需操纵单个任意子的新方法。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tracking electron pathways with magnetic field: Aperiodic Aharonov-Bohm oscillations in coherent transport through a periodic array of quantum dots
我们研究了通过一个周期性的正方形量子点阵列夹在调制掺杂量子阱的共振隧穿。当磁场与量子点平面平行时,由于隧穿电子穿过的多条路径的干涉,隧穿电流呈现出高度复杂的Aharonov-Bohm振荡模式,通过以不同的倾斜角度扫描磁场,可以计算出与电导拍频相关的各个路径。值得注意的是,Aharonov-Bohm振荡是非周期性的,除非相对于量子点晶格轴的磁场斜率是有理数。
2015-01-02 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum tunneling in high-$T_c$ superconductors: the role of collective charge oscillations
本文从理论上研究了强相互作用约瑟夫森结串联阵列中从超导态到电阻态的逃逸率。在低温下,这样的开关是由空间扩展的约瑟夫森相的宏观量子隧穿(MQT)决定的。从热态到量子态的交叉温度的增加,以及MQT逃逸率的巨大增强。这种效应可以通过激发集体电荷振荡形成{ \it电荷瞬子}来解释。利用屏蔽库仑相互作用模型,我们发现我们的分析与最近发表的高$T_c$超导体单晶中MQT增强的实验结果符合得很好。
2006-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic oscillations Excited by Concurrent Spin Injection from a Tunneling Current and a Spin Hall Current
在本文中,三端自旋转移力矩纳米振荡器(STNO)的研究使用自旋极化隧道电流和自旋霍尔电流的并发自旋注入激发自由层到动态制度超出了每个单独的机制所实现的。纯自旋注入能够在没有电荷电流的情况下引起振荡,有效地将临界隧穿电流降低到零。临界充电电流的这种减小可以提高STNO和非易失性磁存储器(MRAM)器件两者的耐久性。它示出的系统响应可以描述在注入的自旋电流密度$J_s$,这是从两个自旋注入机制的贡献的结果,与隧道电流极化$p$和自旋霍尔角$θ$作为关键参数确定每个注入机制的效率。实验数据显示出良好的协议与此模型,可用于定量预测的临界点($J_s = -2.26\pm 0.09 \times 10^9 \hbar/e$ A/m $^2$)和作为输入电流的函数的振荡幅度。此外,数据的拟合还允许对自旋霍尔角和隧穿电流极化的估计值的独立确认以及阻尼$α= 0.01$和非线性阻尼$Q = 3.8\pm 0.3$参数的提取。
2018-02-06 cond-mat.mes-hall
Superexchange tunneling conductance in molecular wires
采用改进的超交换模型推导了非共振隧穿电导的表达式,该电导由与终端和内部分子单元分别相关的定域和离域分子轨道介导.该模型示出的工作,只要在链的分子轨道中的电子密度的离域在隧穿过程中持续。给出了将电荷隧穿的超交换模型简化为平势垒模型的判据,并以位间耦合和费米能级到离域线HOMO能级的能量距离来确定势垒模型的参数(能隙和有效电子质量).理论应用于实验表明,修正的超交换模型能很好地解释--(CH $_2)$ $_N$ --NH $_2$和HOOC--(CH $_2)$ $_N$ --COOH)分子线的非共振隧穿电导.
2018-07-23 cond-mat.mes-hall
Electron-hole tunneling revealed by quantum oscillations in the nodal-line semimetal HfSiS
本文报道了半金属HfSiS高场磁电阻的量子振荡现象。在平行于c轴的磁场高达31 T的存在下,我们观察到量子振荡起源于单个电子和空穴口袋的轨道,并从这些口袋之间的磁击穿。特别是,我们发现了一个振荡与击穿轨道包围一个电子和一个空穴口袋的形式的“数字8”。这一观测结果代表了对克莱因隧穿的动量空间模拟的实验确认。当c轴和磁场相对于彼此未对准时,该振荡的强度迅速减小。最后,我们提取的回旋质量的振荡的温度依赖性,并发现,“8”字轨道的质量对应于个人口袋的总和,与理论预测的拓扑半金属克莱因隧道一致。
2018-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Aperiodic conductivity oscillations in quasi-ballistic graphene heterojunctions
我们观察到电导振荡与非周期性的间距,只有一侧的隧道电流在双栅石墨烯场效应晶体管与n-p-n型势垒。发现这些晶体的间距和宽度与纯Farbry-Perot型干涉不一致,但与将其归因于通过准束缚杂质态的共振隧穿的理论预测定量一致。这一观察结果可以被理解为石墨烯异质结中克莱因隧穿的另一个特征,并且对于基于石墨烯的纳米电子器件的未来开发和建模具有重要意义。
2010-09-08 cond-mat.mes-hall
High-temperature Aharonov-Bohm-Casher interferometer
从理论上研究了自旋轨道相互作用和塞曼相互作用对单通道量子环中磁通量穿隧电子输运的综合影响。我们专注于高温的情况下(温度远高于环中的能级间距),并证明自旋干扰效应不会被抑制热平均。在没有塞曼耦合的情况下,环的高温隧穿电导表现出两种振荡:具有磁通量的Aharonov-Bohm振荡和具有自旋-轨道相互作用强度的Aharonov-Casher振荡.对于弱隧穿耦合,两种振荡都具有尖锐的周期反共振形式。在反共振附近,隧穿电子获得自旋极化,因此环充当自旋极化器。我们还表明,塞曼耦合导致出现两个额外的峰值都在隧道电导和自旋极化。
2011-10-29 cond-mat.mes-hall
Capacitance and conductance oscillations from electron tunneling into high energy levels of a quantum well in a p-i-n diode
利用分子束外延生长的GaAs/AlGaAs异质结,在p-i-n二极管中产生了两维电子气和空穴气,它们之间的距离只有几个nm。在这样的层间距离,激子的形成和可能的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)是预期的。我们测量层之间的电容,发现它作为偏置电压的函数振荡。峰值超过几何电容高达两倍。振荡的令人惊讶的规则周期为10至30 mV的量级,并且与放置在势垒和p掺杂AlGaAs之间的GaAs层的厚度的倒数(在60和150 nm之间)成线性比例。振荡与共振电子隧穿进入充当量子阱的该GaAs层的高能级有关。我们认为,在这些水平的电子的长寿命的起源的大峰值的电容。讨论了电容振荡与BEC的可能关系。
2021-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Tunneling of the Magnetic Moment in the S/F/S Josephson ${\bm φ}_{\bf 0}$-Junction
我们表明,S/F/S约瑟夫森$φ_0$结允许检测宏观量子隧穿和量子振荡的磁矩通过测量交流电压在结。得到了与超导序参量相互作用重正化的隧道劈裂的精确表达式。它表明,磁隧穿可能成为冻结在一个足够大的$φ_0$。计算了有限欧姆电阻引起的磁矩量子振荡的品质因数。结果表明,在$φ_0$ -结中的磁隧穿率可以由超导电流控制,而不需要磁场。
2016-01-05 cond-mat.mes-hall
Photo-thermal Self-oscillations in Cavity-Coupled Carbon Nanotube pn-Devices
我们观察到光热自振荡在个人,悬浮,准金属碳纳米管(CNT)pn器件与聚焦CW 633 nm光照射。这里,沟槽的底部形成具有λ/4处的波腹的光学腔。振荡由纳米管的光学加热引起,这导致纳米管的热收缩(负热膨胀系数)。这反过来又将CNT移出反节点(最大场强),在那里纳米管冷却到较低的温度。然后,它膨胀并返回到最大场强的波腹,在那里它再次被光学加热。通过改变CNT器件中的隧穿电流来观察振荡。由位于纳米管下方的两个静电门建立的pn结导致齐纳隧穿,其强烈依赖于温度。一个齐纳隧道模型与振荡温度显示出良好的协议与我们测量的I-V曲线,提供了进一步的证据,这些振荡是光热性质。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall
Magnetic field mediated conductance oscillation in graphene p-n junctions
从理论上研究了石墨烯pn结在垂直磁场作用下的电子输运。在低磁场下,输运由朗道能级的共振隧穿决定,电导随磁场的变化呈现Shubnikov-de Haas振荡。在较高的磁场下,pn结处于准经典区,蛇态的形成导致了随磁场变化的周期性背散射和透射。电导振荡模式由双极区上的磁场和载流子浓度两者介导。当介质磁场处于上述两个区域之间时,共振隧穿、蛇态振荡和Aharanov-Bohm干涉的综合作用将导致电导的不规则振荡。在很高的磁场下,系统处于量子霍尔区。在无序状态下,低磁场下的量子隧穿效应受到轻微影响,高磁场下蛇态的振荡受到抑制。在量子霍尔机制中,电导是一个常数,正如混合规则所预测的那样。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall
Dynamic effects in double graphene-layer structures with inter-layer resonant-tunneling negative conductivity
研究了具有共振隧穿和负微分电导的双层石墨烯结构中的动力学效应。使用开发的模型,它占激发的自洽振荡的电子和空穴密度和交流电场之间的GL(等离子体振荡),我们计算的导纳的双GL RT结构的信号频率和施加的电压的函数,和等离子体振荡的频谱和增量/减量。结果表明,具有实际参数的双GL RT结构中的电子空穴等离子体在等离子体振荡和非周期扰动的自激发下是稳定的。电子-空穴等离子体在对应于GL间RT的偏置电压下的稳定性和RT电流-电压特性的强非线性使得双GL RT结构能够用于太赫兹(THz)辐射的探测。等离子体振荡的激发由入射的太赫兹辐射可以导致在一个尖锐的共振依赖于辐射频率和偏置电压的检测器的响应度。由于双GL结构在室温下的电流-电压特性的强非线性和等离子体振荡的共振激发,最大响应度$R_V^{max}$可以明显超过室温下的值$(10^4 - 10^5)$ ~V/W。
2013-05-17 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
Spin and tunneling dynamics in an asymmetrical double quantum dot with spin - orbit coupling
本文研究了具有Dresselhaus和Rashba自旋轨道耦合的一维GaAs双量子点中自旋和隧穿动力学随磁场的变化。特别是,我们考虑不同的空间宽度的自旋和自旋的电子状态。我们发现,自旋动力学是一个叠加的慢以及快拉比振荡。研究发现,Rashba相互作用强度和外加磁场对Rabi慢振荡有很强的影响,这对单量子比特操作有重要的意义.
2017-05-15 cond-mat.mes-hall
Tunneling-induced translation of intact $π$-radical clusters on Au(111)
Johannes Kepler University Linz(林茨约翰·开普勒大学)
利用低温扫描隧道显微镜,在Au(111)表面实现了三元持久性分子$\pi$自由基团簇的整体可控操纵,并通过拖拽构建了人工团簇组装体。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall
Graphene-hexagonal boron nitride resonant tunneling diodes as high-frequency oscillators
我们评估了两端石墨烯-hBN-石墨烯共振隧穿二极管作为高频振荡器的潜力,使用自洽量子输运和静电模拟来确定谐振电路中二极管的时间依赖性响应。我们量化了电流振荡的频率和功率如何取决于二极管和电路参数,包括石墨烯电极的掺杂、器件的几何形状、石墨烯晶格的排列和电路阻抗。我们的研究结果表明,频率高达几百GHz的电流振荡应该是可以实现的。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Interplay between resonant tunneling and spin precession oscillations in all-electric all-semiconductor spin transistors
我们研究了耦合到两个量子点接触的自旋晶体管作为自旋注入器和检测器的传输特性。在Fabry-Perot机制中,传输由隧道势垒之间形成的准束缚态介导。有趣的是,Rashba类型的自旋-轨道相互作用可以通过这样一种方式进行调节,即非均匀的Rashba场可以在样品的不同点上指向不同的方向。我们讨论了自旋守恒和自旋翻转转变的自旋轨道角的方向增加,从平行到反平行配置。自旋进动振荡被清楚地看作是中央通道长度的函数。值得注意的是,我们发现,这些振荡与法布里-珀罗运动相结合,产生准周期传输在纯一维的情况下。此外,我们考虑了更现实的情况下,在横向方向上的有限宽度,并发现相干振荡变得恶化为中等值的自旋轨道强度。我们的研究结果,然后确定的确切作用的Rashba子带间耦合势的法布里-珀罗-Datta-Das混合振荡。
2016-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of the Aharonov-Bohm effect and Klein tunneling in graphene
我们使用紧束缚模型和最近邻耦合数值研究了Klein隧穿效应对石墨烯环中Aharonov-Bohm振荡的影响。为了将克莱因隧穿引入系统,我们将静电势施加到环的一个臂上,使得该臂与两个相邻的引线一起形成$nn'n$ -或$npn$ -结($n,n'$:导带传输,$p$:价带传输)。前一种情况对应于正常隧穿,后一种情况对应于克莱因隧穿。我们发现,传输特性强烈依赖于$pn$ -接口的光滑性。特别是,对于尖锐的交界处的振幅分布是对称的周围的电荷中性点的门控臂,而光滑的交界处的Aharonov-Bohm振荡强烈抑制在克莱因隧穿相比,正常的隧穿制度。
2010-05-08 cond-mat.mes-hall
Multimode internal resonances in a MEMS self-sustained oscillator
我们研究了一个微机电(MEMS)自持振荡器支持多个谐振和相互作用模式的动力学。特别是,前四个弯曲模式的相互作用,以及第一扭转模式进行了研究,从而1:2,1:3,和2:1的内部共振发生。通过打破结构的纵向对称性,偶模和奇模被诱导耦合。通过增益反馈回路在第二弯曲模式中诱导自振荡,此后其频率被拉到与其他模式相当的频率比,使得振荡器能够同时充当四种模式的驱动器/泵。因此,通过利用多个内部谐振,生成五模式锁频梳。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tunneling Spectroscopy of Two-level Systems Inside Josephson Junction
我们考虑一个位于约瑟夫森结内的能级间隔为Ω_0的二能级系统。该结由电阻器R分流,并被电流I(或电压V = RI)偏置。如果TL系统调制约瑟夫森能量和/或是光学活性的,则其在共振2 eV = Omega_0附近的运行相位区中由约瑟夫森振荡驱动。拉比振荡又转化为可以在噪声测量中检测到的电流和电压的振荡。这种效应提供了一种选择,以充分表征TL系统,并找到TL的贡献时,结被用作量子位的退相干。
2005-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Many Body Effects on Electron Tunneling through Quantum Dots in an Aharonov-Bohm Circuit
基于偏置电压线性响应区电导的一般表达式,计算了含两个量子点的Aharonov-Bohm电路的隧穿电导。用数值重整化群方法计算了宽温区的温度场。各种类型的AB振荡出现取决于温度和潜在的点的深度。特别地,当点的电势较深时,AB振荡具有作为磁通量的函数的强高次谐波分量。这与量子点上的近藤效应引起的自旋态的交叉有关。当温度升高时,AB振荡的振幅变小,反映了相干性的破坏。
1997-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el