Vibronic Dephasing Model for Coherent-to-Incoherent Crossover in DNA
在这项工作中，我们研究了在胞嘧啶鸟嘌呤（GC）丰富的DNA分子的相干和非相干电荷输运之间的相互作用。我们的目标是介绍物理接地的方法，在大分子中的退相，并了解长度依赖的电荷输运特性，特别是在不同温度下从相干隧穿到非相干跳跃制度的交叉。因此，我们应用振动退相模型，并比较结果的Büttiker探针模型，这是常用的描述电荷输运中的退相干效应。使用完整的梯形模型和简化的一维模型的DNA，我们认为交替和堆叠GC序列的分子结，并比较我们的结果最近的实验测量。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall
Polaron effects on the dc- and ac-tunneling characteristics of molecular Josephson junctions
研究了分子约瑟夫森结输运过程中极化子效应与超导电性的相互作用。电子的隧穿率主要由超导能隙的电子振动复制品决定，这在直流和交流电流的微分电导中表现出突出的特征。对于相对大的分子-铅耦合，当约瑟夫森频率与振子频率匹配时出现的特征可以用Marchenkov等人[Nat. Nanotech. 2，481（2007）]。然而，我们更关心的是弱耦合极限，其中通过分子水平的共振隧穿占主导地位。我们发现，某些既有Andreev反射又有振子发射的特性，在最大值时，偏置电压V随栅电压V_g的变化不寻常地发生了V ~（2/3）V_g的偏移。此外，由于极化效应，交流约瑟夫森电流示出了相移π时，由一个电子振动能量量子hbar Ω_v的偏置eV增加。这种独特的奇偶效应解释的电子和Andreev反射孔的振动子的耦合的不同符号。
2012-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spiro-Conjugated Molecular Junctions: between Jahn-Teller Distortion and Destructive Quantum Interference
对在运输环境中表现出强量子干涉效应的分子结构的探索长期以来一直处于化学研究的前沿。在这里，我们从理论上建立螺共轭系统的不寻常的几何形状引起的共振传输制度中的完整的相消干涉。这导致间位连接的苯或类似分子结构中不存在的类型的电流阻断。我们进一步表明，这些系统可以进行运输驱动的Jahn-Teller失真，可以解除上述相消干涉效应。总的输运特性是由这两种现象之间的相互作用决定的。因此，螺共轭系统可以作为一个新的平台，在电荷传输设置的量子干涉和电子振动效应的调查。在这些系统中控制量子干涉的潜力也可以使它们成为设计功能分子电路的有吸引力的组件。
2018-02-19 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Current-induced bond rupture in single-molecule junctions: Effects of multiple electronic states and vibrational modes
本文结合双空间层级运动方程与矩阵乘积态方法，模拟多电子态、多振动模式下的电流诱导键断裂，揭示振电耦合可显著提升低偏压解离速率。
2023-04-19 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Vibrational nonequilibrium effects in the conductance of single-molecules with multiple electronic states
研究了单分子结中电荷输运的振动非平衡效应。重点研究了具有多电子态的分子桥，发现电子-振动耦合引发了各种电子振动发射和吸收过程，这些过程深刻影响着单分子结的电导性质和机械稳定性.采用主方程和非平衡格林函数的方法，这些过程进行了详细分析的一个通用模型的分子结和benzenedibutanethiolate绑定到金电极。
2008-12-01 cond-mat.mes-hall
Current-induced spin polarization in nonmagnetic semiconductor junctions
通过载流子散射过程，可以产生流过半导体结的电流的自发自旋极化，该过程与载流子自旋无关。电流诱导自旋极化所需的两个要素是（1）结中存在内置空间变化的电场和（2）依赖于能量的载流子散射过程。这种效应不需要自旋-轨道相互作用，因此它应该发生在像硅这样缺乏显著自旋-轨道相互作用的材料中。GaAs结中含时非线性自旋输运的近似解析表达式和详细的数值模拟结果表明，最近在该系统中观察到的电流诱导自旋极化[Y.卡托河C. Myers，A. C. Gossard和D. D. Awschalom，Phys. Rev. Lett. 93，176601（2004）]可以通过这种效应来解释。
2006-07-14 cond-mat.mes-hall
Mixed Quantum-Classical Approaches to Spin Current and Polarization Dynamics in Chiral Molecular Junctions
本文结合量子主方程与表面跳跃、平均场Ehrenfest方法研究手性分子结的自旋输运，发现瞬态自旋极化最终衰减为零，偏置电压、分子长度和SOC显著影响自旋电流，而电子-声子耦合改变电流-电压特性，为分子自旋电子器件设计提供指导。
2025-09-10 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Resonant inelastic tunneling in molecular junctions
在声子辅助共振能级模型中，我们发展了一种自洽的方法来计算具有中强电子-声子相互作用的分子结中的电子输运电流。该方案考虑了电子和声子子系统的相互影响。它基于二阶累积量展开，用声子动量格林函数表示声子位移发生器的关联函数。利用运动方程（EOM）方法，在哈密顿量中含有多粒子算符的情况下，得到了电子和声子格林函数的Dyson方程的近似形式.对于零阶，它在特定情况下（空桥或满桥水平）类似于先前提出的方法。自洽共振隧穿的情况下（部分填充的桥梁水平）的重要性被强调。我们确认，即使是强电子振动耦合，以前的建议有关的声子边带的情况下，在电流与栅极电压图时，源漏电压很小。
2005-10-23 cond-mat.mes-hall
Lattice-pseudospin and spin-valley polarizations in dual ferromagnetic-gated silicene junction
研究了硅基双铁磁栅结中的自旋谷和晶格赝自旋流。硅烯具有弯曲的原子结构，这使得我们可以在研究中考虑亚晶格相关的铁磁性。其中一个研究结果表明，只有在反平行的情况下，结处的透射率才表现出各向异性。有趣的是，所研究的结可以从一个纯粹的自旋极化器切换到一个纯粹的谷型极化器通过反转方向的交换场的平行结。自旋谷电流的完美控制只能在平行的情况下进行，其分辨率可以通过增加铁磁势垒之间的栅极电位来提高。发现反平行结的非对称势垒破坏了自旋和谷值滤波效应，产生了一种新的结果，即纯亚晶格赝自旋极化。反平行结中的电流可以被控制为只在A或B子晶格中流动，也就是说硅烯中的可控晶格电流是在双铁磁门控结中产生的。我们的工作揭示了双铁磁栅硅烯结在自旋谷电子学和晶格赝自旋电子学中的潜在应用。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall
Photoenhanced spin/valley polarization and tunneling magnetoresistance in ferromagnetic-normal-ferromagnetic silicene junction
我们从理论上证明了一种简单的方法，通过在非共振区向第二铁磁区施加圆偏振光，可以显著增强铁磁-正铁磁（FNF）硅烯结中的自旋/谷极化和隧道磁阻（TMR）.我们证明了在一定的光强范围内可以实现完全自旋极化电流。在光的存在下增加入射能量将诱导完美的自旋极化从正到负或反之亦然的转变，这取决于FNF结的磁性配置（平行或反平行）。另外，在圆偏振光作用下，谷偏振对电场非常敏感，即使交错电场远小于交换电场，也能获得理想的谷偏振。本文最重要的结果是：在正常区，圆偏振光诱导的理想自旋极化和100% TMR与势垒高度完全无关。此外，当光的偏振方向改变时，可以观察到TMR的符号反转。还报道了观察100%TMR的条件。我们的研究结果对FNF硅烯结的实际应用，特别是在自旋电子学中的应用有一定的参考价值。
2016-05-10 cond-mat.mes-hall
Polarization Induced Switching Effect in Graphene Nanoribbon Edge-Defect Junction
采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论，对石墨烯纳米结的输运性质进行了自洽的从头算研究.采用紧束缚近似对锯齿形石墨烯纳米颗粒（ZGNR）电极进行了模拟，并与GAUSSIAN03 PBC计算结果进行了比较.通过详细的紧束缚ZGNR能带结构解释了透射光谱中经常出现的异常跳变点的起源。研究了边缘缺陷ZGNR结的输运特性，发现横向电场可以灵敏地控制可调的隧穿电流。
2009-10-27 cond-mat.mes-hall
How to measure the Majorana polarization of a topological planar Josephson junction
我们分析了拓扑超导电性，并研究了约瑟夫森型结中金属带诱导的零能模的光谱性质。针对这类准粒子的Majorana极化，我们提出了利用自旋选择Andreev反射方法进行经验探测的可行方法。我们的研究揭示了一个逐渐发展的横向梯度的马约拉纳极化的金属带时，增加其宽度。我们还检查的空间轮廓和极化的Majorana准粒子在存在一个强的静电杂质。我们表明，根据其位置，这样的缺陷可以导致大量本地化的马约拉纳模式。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Functionality in single-molecule devices: Model calculations and applications of the inelastic electron tunneling signal in molecular junctions
我们分析了如何功能可以获得单分子器件内使用非平衡格林函数和从头计算的组合来研究单分子结的非弹性输运性质。首先，我们应用一个完整的非平衡格林函数技术与电子振动耦合的模型系统。我们表明，在非弹性电子隧穿谱（IETS）的分子结的功能几乎是独立的分子铅接触的性质。由于接触不容易从一个器件复制到另一个器件，因此这是一个非常有用的特性。IETS信号相对于接触处的修改更加稳健，因此可以用于构建功能性纳米器件。其次，我们考虑一个现实的有机共轭分子模型。我们使用从头计算来研究如何可以通过外部电场作为栅极电压来控制分子的电子振动性质。通过栅极电压控制振子频率和（更重要的是）电子-振子耦合使得能够构建功能：从单分子器件内的IETS信号获得非线性放大和/或切换。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall
Resonant vibrations, peak broadening and noise in single molecule contacts: beyond the resonant tunnelling picture
我们在低温下进行单分子结的实验，使用机械控制的断裂结技术。分析了十多个不同分子的结果，阐明了微分电导谱中第一个峰的性质。我们观察到一个电子跃迁的振动精细结构，这是最经常涂抹，形成一个宽峰。在通常的参数范围内，我们发现强有力的迹象表明，额外的波动变得活跃，即使在低温下。我们的结论是，电场饲料的不稳定性，这是由电流的发病触发。这是强调了噪声测量，显示出强烈的异常，在电荷传输的开始。
2010-10-14 cond-mat.mes-hall
Conductance, Valley and Spin polarization and Tunnelling magneto-resistance in ferromagnetic-normal-ferromagnetic junctions of silicene
研究了由正常硅烯和铁磁硅烯组成的硅烯结中的电荷电导、自旋极化和谷极化以及隧道磁阻效应。我们显示了不同的功能的平行和反平行自旋配置和TMR的电导，作为铁磁-正常铁磁（FNF）结是由外部电场调谐。我们分析的行为的电荷电导和谷和自旋极化的不同的自旋在两个谷的独立电导和能带结构的铁磁硅烯和显示的电导是如何影响的传播状态消失在一个或另一个谷。特别地，与石墨烯不同，在两个谷处的能带结构独立地受到铁磁区域中的自旋的影响，并且导致非零，并且在某些参数状态下，纯谷和自旋极化，其可以通过外部电场来调谐。我们还研究了在正常硅烯区域中TMR相对于势垒（自旋无关和自旋相关势垒）的强度的振荡行为，并注意到在某些参数范围内，TMR甚至可以从正值变为负值，作为外部电场的函数。
2016-01-14 cond-mat.mes-hall
Vibration induced memory effects and switching in ac-driven molecular nanojunctions
本文研究了与金属引线弱耦合的分子结中的双稳性和记忆效应，其中金属引线受偏压的绝热周期性变化的影响。该系统由一个简单的Anderson-Holstein模型描述，并通过主方程方法计算其动力学。在强的电子-振子相互作用下，由于极化子位移和Franck-Condon阻塞，实现了系统多体态之间的受控电切换。特别强调的是所发挥的作用，激发振动态的双稳态和滞后开关动态的电压扫描速率的函数。在一般情况下，无论是占领概率的振子状态和相关的振子能量显示滞后行为的驱动频率的范围内设置的最小和最大寿命的系统。的输运性质的各种驱动频率和直流偏置的限制的后果也进行了研究。
2012-09-19 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall current and spin polarization in an electrically biased SNS Josephson junction
本文计算了超导体-正常2DEG-超导体（SNS）约瑟夫森结中直流电偏压引起的自旋霍尔电流和自旋极化的时间周期性。我们假设正常系统中电子的能带能量由于Rashba自旋轨道耦合而分裂。输运参数已计算内的扩散近似和使用微扰展开在一个小SN接触透明。我们发现，与稳态约瑟夫森效应相反，自旋霍尔电流不会变为零。除了由Cooper对跃迁到三重态引起的直接邻近效应之外，自旋电流和极化还由与电荷不平衡相关联的周期性电场驱动。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interfacial Effects of Al-Termination on Spin Transport in Magnetic Tunnel Junctions
实验表明，Co/Al $_2$ O $_3$磁性隧道结（MTJ）中的隧道电流是正自旋极化的，这与标准隧道理论直观地预期的相反，标准隧道理论给出的自旋极化完全取决于Co层的$E_F$处的态密度（DOS）。在这里，我们报告的理论结果，给出一个积极的隧道自旋极化和隧道磁电阻（TMR）是在良好的协议与实验。从密度泛函理论（DFT）的计算，富铝界面MTJ与原子级的障碍被证明有一个积极的极化DOS界面附近。我们还提供了一个原子模型的计算，它给出了见解的正极化的来源。一个层和自旋相关的有效质量模型，使用从DFT结果提取的值，然后被用来计算隧道电流，这表明积极的自旋极化。最后，我们从隧穿自旋极化率计算了TMR，与实验结果符合得很好。
2009-10-23 cond-mat.mes-hall
Pseudospin dynamics in multimode polaritonic Josephson junctions
我们分析了存在几种基态和激发态耦合机制时的激子-极化激元多模约瑟夫森结（极化激元约瑟夫森结）。所应用的方法是基于Keldysh-Green函数形式主义，并考虑到极化激元赝自旋。我们发现内禀约瑟夫森振荡和微观量子自陷中圆偏振度的平均值遵循一个振子行为，该振子行为由于模间相互作用而重整化。在两个极化的动态分离制度中，讨论了在多模近似下发生的粒子在结势垒上的附加转移与共同的约瑟夫森隧穿的效果。
2012-01-03 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in Ferroelectric Tunnel Junctions
利用一个简单的量子力学模型，研究了具有铁磁电极和铁电势垒层的铁电隧道结中的隧穿各向异性磁电阻（TAMR）效应，这种自发极化引起Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合（SOC）.对于模型的实际参数，我们预测可通过实验测量的TAMR相当大。对于具有不同功函数的非对称FTJ，内建电场影响SOC参数，导致TAMR依赖于铁电极化方向。极化转换引起的SOC变化影响隧道电导，揭示了隧道电阻的新机制。这些结果证明了FTJ的新功能，可以通过实验探索并用于电子设备。
2019-05-31 cond-mat.mes-hall
Effect of n+-GaAs thickness and doping density on spin injection of GaMnAs/n+-GaAs Esaki tunnel junction
研究了GaMnAs/n+-GaAs Esaki隧道结的n+-GaAs厚度和掺杂浓度对电子自旋注入效率的影响。在相同的p-AlGaAs/p-GaAs/n-AlGaAs发光二极管（LED）结构上制备了7个不同n+-GaAs厚度和掺杂浓度的GaMnAs/n+-GaAs隧道结样品。在外加磁场的法拉第配置下测量了表面发射的电致发光（EL）偏振。所有样品的EL极化的偏压依赖性，并获得较高的EL极化在样品中，n+-GaAs是完全耗尽在零偏压。EL极化被发现是敏感的偏压条件下的（Ga，Mn）As/n+-GaAs隧道结和LED结构。
2005-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Currents, Torques, and Polarization Factors in Magnetic Tunnel Junctions
应用Barthel的隧穿理论的磁性隧道结具有一般程度的原子无序揭示了磁传导和电压驱动的赝扭矩之间的密切关系，以及隧道极化因子的厚度依赖性。结果表明：1）在恒定的外加电压下，转矩一般随sin θ变化。2)只要极化因子定义明确，每个力矩上的电压驱动扭矩与另一个磁体的极化因子唯一成比例。3)在有限的施加电压，这种关系预测显着的电压不对称的扭矩。对于电压的一个符号，即使当磁导大大减小时，转矩仍然很大。4)一个广泛定义的结模型，称为理想中间，允许在磁体和F/I界面区域内的原子无序。在这个模型中，自旋的状态加权因子的总和成比例的一般状态指数内（例如真空）的障碍内评估的依赖性概括了本地的隧道极化因子在以前的理论的状态密度。5)对于小的外加电压，隧道极化因子保持合法的理想中间的厚度的倒数的第一顺序。用新定义的横向自相关尺度给出了极化因子的一阶修正量的代数公式。
2004-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Externally controlled high degree of spin polarization and spin inversion in a conducting junction: Two new approaches
我们提出了两种新的方法来调节自旋极化和自旋反转在一个紧束缚的框架内基于波导理论的导电结。该系统包括耦合到两个非磁性电极的在位置电势中具有有限调制的磁量子环。由于非常接近，在电极之间建立了额外的隧穿，这显著地调节了电子传输。与此同时，与站点电位相关联的相位可以在外部进行调谐，从而产生受控的传输概率。我们的结果是有效的参数值的范围很广，这表明我们的主张的鲁棒性。我们坚信，所提出的模型可以在实验室中实现。
2018-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin torque, tunnel-current spin polarization and magnetoresistance in MgO magnetic tunnel junctions
我们研究了具有超薄MgO隧道势垒层的磁性隧道结（MTJ）的自旋转移矩（ST）响应，以研究有限偏压下自旋转移矩与隧道磁阻（TMR）之间的关系。我们发现，施加在自由层上的每单位电流的自旋扭矩减少了不到10%的偏置范围内的TMR减少超过40%。我们研究了这一结果对各种自旋极化隧穿模型的影响，发现它与磁态相关的有效隧穿衰减长度是一致的。
2005-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarization-sensitive and broadband photodetection based on a mixed-dimensionality TiS3/Si p-n junction
检测光的偏振状态的能力在许多日常生活应用和科学学科中至关重要。新型各向异性二维材料如TiS3结合了偏振灵敏度，由面内光学各向异性给出，具有优异的电学性能。在这里，我们展示了基于混合维度的TiS3/Si pn结的单片偏振敏感宽带光电探测器的制造。所制备的器件显示出高达1050 nm的宽带响应度，对线偏振照明的强灵敏度，两个正交偏振态之间的差异高达350%，以及良好的探测率和快速的响应时间。所讨论的器件可以用作构建模块，以制造更复杂的偏振敏感系统，如偏振计。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Conductance and polarization in quantum junctions
我们重新审视的一般纳米结构的电导的表达-如量子点接触-从线性响应理论获得。我们表明，电导率代表的德鲁德奇性的电导率$σ(k,k';iω\to 0)$的强度。利用电荷的连续性方程，我们得到了系统电导与极化的关系式。该识别可用于直接计算感兴趣的系统的电导，甚至在{ \it ab-initio}水平。特别是，我们表明，人们可以评估的电导计算有限的系统，而不需要特殊的“运输”的边界条件。
2004-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
DC spin generation by junctions with AC driven spin-orbit interaction
两个终端之间的一个无偏的一维弱链接，受到的Rashba自旋轨道相互作用所造成的AC电场，它在垂直于链接的平面周期性旋转，示出注入自旋极化电子到终端。注入的自旋极化具有沿链路的DC分量和在垂直平面中的旋转横向分量。在绝热、低旋转频率状态下，这些偏振分量与频率成比例。对于线性极化的电场，极化的DC分量消失。
2019-09-05 cond-mat.mes-hall
Dark plasmons in hot spot generation and polarization in interelectrode nanoscale junctions
相邻金属纳米结构之间的纳米级间隙在照射时产生非常大的场增强，称为“热点”。通常已知具有跨间隙（沿着颗粒间轴）偏振的电场的入射光诱导最强的表面增强拉曼光谱（SERS）增强。然而，在这里，我们表明，对于位于纳米线连接扩展的Au电极内的纳米间隙，最大的增强和所得的SERS发射发生时，入射光的电场沿间隙（横向于电极间轴）偏振。这种令人惊讶的和违反直觉的偏振依赖性的结果，从一个强的偶极等离子体振子模式，共振横向跨越纳米线，耦合与暗多极模式所产生的微妙的内在不对称的纳米间隙。这些模式产生高度可再现的SERS增强，至少比这些结构中的纵模大一个数量级。
2013-03-25 cond-mat.mes-hall
Inclined junction in monolayer graphene: A gateway toward tailoring valley polarization of Dirac fermions
本文提出在单层石墨烯中引入倾斜PN结，通过各向异性手性输运实现谷对比度和谷分辨输运，同时保持高迁移率，为调控狄拉克费米子谷极化开辟了新途径。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall
Anomalous polarization-dependent transport in nanoscale double-barrier superconductor/ferromagnet/superconductor junctions
研究了纳米尺度超导（S）器件的输运性质，其中两个超导电极由两条平行的铁磁（F）线桥接，形成一个SFFS结，两条线之间的间距小于超导相干长度。这允许发生交叉Andreev反射。我们发现，作为温度的函数的电阻表现出的行为让人想起的再入效应，并在低温和激发能低于超导能隙，对应于铁磁线的磁化的反平行排列的电阻高于平行排列，在相反的交叉Andreev反射预期的行为。我们提出了一个模型的基础上自旋相关的界面散射，解释了这一令人惊讶的结果，并展示了界面参数的结输运性质的敏感性。
2012-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical polarization of the fermion parity in a nanowire Josephson junction
本文将InAs纳米线约瑟夫森结嵌入超导LC谐振器，利用微波脉冲实现费米子宇称的动态极化，并据此选择性测量偶、奇宇称扇区的磁通依赖跃迁谱。
2021-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
A group-theoretic approach to the origin of chirality-induced spin selectivity in non-magnetic molecular junctions
本文利用点群对称性与散射输运理论推导分子结产生CISS的几何条件，揭示电极与整体结构手性的关键作用，并经DFT计算验证。
2023-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Interfacial dead layer effects on current-voltage characteristics in asymmetric ferroelectric tunnel junctions
模拟了具有界面死层的SrRuO $_{3}$ /BaTiO $_{3}$ /Pt隧道结的电流-电压特性和$P-E$环。不可切换的界面极化与屏蔽电荷和势垒极化自洽地耦合在E-Fermi模型和Landau-Devonshire理论中。发现由于界面偶极子的不对称性，导致P-E环偏离中心位置，正矫顽场和负矫顽场不相等。给出了不同势垒厚度下结的完整J-V曲线，并研究了界面极化强度对隧穿电流的影响。
2014-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarization-induced Zener Tunnel Diodes in GaN/InGaN/GaN Heterojunctions
通过在氮极性GAN pn结中插入InGaN薄层，研究了极化诱导齐纳隧道结。反向偏置带间齐纳隧穿电流被发现是弱的温度依赖性，而不是强烈的温度依赖性的正向偏压电流。这表明隧穿是主要的反向偏置电流传输机制。InGaN层中的铟成分被系统地改变以证明带间隧穿电流的增加。将实验测得的隧穿电流与模型进行比较，有助于确定将这种结潜在地用于氮化物基极化诱导隧穿场效应晶体管的具体挑战。
2015-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Demonstration of Forward Inter-band Tunneling in GaN by Polarization Engineering
我们报告的GAN带间隧道结显示正向隧穿特性的设计，制造和表征。我们已经实现了非常高的正向隧穿电流（153 mA/cm 2，在10 mV，和17.7 A/cm 2的峰值电流）的极化工程GAN/InGaN/GAN异质结二极管等离子体辅助分子束外延生长。我们还报告了可重复的负微分电阻带间三族氮化物隧道结的观察，峰谷电流比（PVCR）在室温下为4。在这项工作中实现的正向电流密度满足典型的多结太阳能电池的电流驱动要求。
2011-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin and valley transports in junctions of Dirac fermions
我们研究了硅烯和拓扑晶体绝缘体组成的结中的自旋和谷输运。我们考虑正常/磁性/正常狄拉克金属结的栅电极连接到磁性区域。在正常/反铁磁/正常硅烯结中，我们表明，通过这个结的电流是谷和自旋极化由于谷和自旋自由度之间的耦合，和谷和自旋极化可以通过局部应用的栅极电压进行调谐。特别地，我们发现了一个充分的谷和自旋极化电流通过施加电场。在正常/铁磁/正常拓扑晶体绝缘体结与铁磁段中的应变引起的，我们研究谷分辨电导和澄清谷极化源于应变和交换场出现在这个结。研究发现，通过改变铁磁区的磁化方向和电势，可以控制四个谷自由度中占主导地位的谷贡献。我们还审查正常/铁磁/正常石墨烯结中的自旋输运，以及正常/铁磁/正常硅烯结中的自旋和谷输运进行比较。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall
Pinned interface dipole-induced tunneling electroresistance in ferroelectric tunnel junctions
基于目前密度泛函理论对铁电隧道结结构的预测，我们研究了具有非对称界面的FTJ中的电子输运，一个界面偶极被钉扎，而另一个界面偶极是可切换的。在对称电极的FTJ中，由于界面偶极的不可切换性，会产生隧道电阻。与TER与可切换界面偏振态的依赖关系相比，TER对钉扎界面偏振态的变化不敏感。当钉扎极化指向铁电膜和低的界面介电常数时，可以实现大的TER。此外，还讨论了结构中电极对TER的影响。
2014-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetothermopower of magnon-assisted transport in ferromagnetic tunnel junctions
我们提出了一个理论描述的热电势由于磁振子辅助隧穿介观隧道结之间的两个铁磁金属。热电势是在两个磁振子浴之间的热平衡过程中产生的，由电子介导。对于具有反平行极化的两个铁磁体之间的结，磁振子辅助隧穿产生热电势$S_{AP}$的能力取决于多数带和少数带费米表面的尺寸$Π_{\uparrow, \downarrow}$之间的差异，并且与温度相关因子$(k_{B}T/ω_{D})^{3/2}$成比例，其中$ω_{D}$是磁振子德拜能量。后一个因子反映了由于温度$T$（布洛赫$T^{3/2}$定律）下的热磁振子引起的储层的净磁化的分数变化。相反，磁振子辅助隧穿对具有平行极化的结的热电势$S_P$的贡献可以忽略不计。由于铁磁层的相对极化可以通过外部磁场来操纵，因此大的差异$ΔS = S_{AP} - S_P \approx S_{AP} \sim - (k_B/e) f (Π_{\uparrow},Π_{\downarrow}) (k_BT/ω_{D})^{3/2}$导致磁热效应。这种磁热效应在两个半金属铁磁体$ΔS \sim - k_B/e$之间的结的极端情况下变得巨大。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall
Controlled Polarization Switch in a Polariton Josephson Junction
National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)（国立研究核大学莫斯科工程物理学院）；C.H.O.S.E. (Center for Hybrid and Organic Solar Energy), Electronic Engineering Department, University of Rome Tor Vergata（罗马第二大学电子工程系混合与有机太阳能中心）；Emerging Technologies Research Center, XPANCEO（XPANCEO新兴技术中心）；Russian Quantum Center, Skolkovo IC（俄罗斯量子中心斯科尔科沃创新中心）
研究通过四模玻色约瑟夫森结探讨极iton-自旋轨道耦合的非线性动力学，发现参数范围内极化度可动态切换，为全光可控自旋开关提供新方案。
2026-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Anomalous spin Josephson effect in spin superconductors
本文研究非共线自旋极化自旋超导体约瑟夫森结，揭示面外情形的π态自旋超流与面内情形由取向差角驱动的反常自旋超流，并阐明其联合对称性破缺条件。
2023-11-05 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of magic angle twisted bilayer graphene-superconductor hetero-junction: effect of valley polarization and trigonal warping
本研究理论计算了魔角扭曲双层石墨烯-超导体异质结的热电系数，发现谷极化和三角翘曲显著影响品质因数（最高达2.5），并观察到维德曼-弗兰兹定律违反，为热电应用提供新可能。
2025-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoelectrically-Tunable Andreev-Bound-State Spectra and Spin Polarization in P-Wave Josephson Junctions
我们演示了如何边界驱动的超导序参量的重建可以用来操纵零能量马约拉纳束缚态（MBS）发生在拓扑约瑟夫森结。我们研究了两个p波超导体的界面，用自旋矢量序参量$\bf{d}$来描述。除了灵敏度的$\bf{d}$外部塞曼/交换领域，在这里，我们表明，整个结的方向$\bf{d}$可以通过电门控弱链接。这个球的显著局部特征是序参量的边缘重构的表现，每当每个超导体中不同的$\bf{d}$ -矢量组态竞争并且能量接近时，序参量的边缘重构就会发生。因此，跨结的自旋相关超导相位差可从$0$切换到$π$。此外，在制度中，多个边缘MBSs发生每个超导体，Andreev束缚态（ABS）光谱可以扭曲的应用程序的电荷或自旋相位差跨越界面，并引起丰富多样的非标准ABS分散体。有趣的是，这些分散体中的一些显示出受费米子宇称保护的带交叉，尽管它们具有$2π$周期性。这些交叉点还解锁了合成空间中的非平凡拓扑的可能性，当考虑这样的1D路口的网络。最后，界面MBSs在结附近诱导出明显的电子自旋极化，其具有特征性的空间图案，允许使用自旋极化扫描隧道显微镜检测MBSs。这些发现揭示了ABS工程机制的新途径，并为MBS的实验检测和操作提供了相关的特征。
2019-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin injection through the depletion layer: a theory of spin-polarized p-n junctions and solar cells
建立了自旋极化{ \it p-n}结中自旋电荷输运的漂移扩散模型，并对一组基于GaAs的实际材料参数进行了数值求解。它表明，自旋极化可以注入通过耗尽层的少数和多数载流子，使全半导体器件，如自旋极化太阳能电池和双极晶体管的可行性。自旋极化{ \it p-n}结允许自旋极化电流产生、自旋放大、自旋极化的电压控制以及自旋扩散范围的显著扩展。
2001-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient spin-current injection in single-molecule magnet junctions
我们从理论上研究了自旋输运通过一个单分子磁铁（SMM）在顺序和cotunneling制度，其中SMM是弱耦合到一个铁磁和一个normalmetallic铅。通过主方程方法，发现由于输运电子与SMM的各向异性自旋之间的交换耦合，从铁磁引线注入的自旋极化被放大，并可产生高度极化的自旋电流.此外，自旋电流极化可以通过栅极或偏置电压进行调节，因此，在分子自旋电子学中，提出了一种基于SMM的高效自旋注入器件。
2017-09-17 cond-mat.mes-hall
Tunneling Magnetoresistance in Junctions Composed of Ferromagnets and Time-Reversal Invariant Topological Superconductors
两个铁磁体之间的磁阻效应是自旋电子学中的一个重要问题。在这项工作中，我们表明，隧道磁电阻也可以出现在结组成的铁磁体和时间反转不变的拓扑超导体没有自旋旋转对称性。这里的物理起源是，当来自铁磁体的注入电子的自旋极化方向位于Majorana零模的自旋极化方向的同一平面内时，电子将经历完全自旋相等的Andreev反射，而具有其他自旋极化方向的注入电子将部分Andreev反射和部分垂直反射，因此具有较低的电导，因此，出现磁阻效应。与传统的磁性隧道结相比，本文所研究的磁性隧道结的一个前所未有的优点是，即使铁磁体的磁化强度很弱，绝缘隧穿势垒没有特征，也可以获得任意高的隧穿磁电阻。我们的研究结果提供了一个新的迷人的机制，以获得高隧道磁电阻。
2016-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant tunneling in graphene-ferroelectric-graphene junctions
我们研究了由夹在石墨烯电极之间的二维铁电（FE）材料组成的隧道结。我们制定了一个理论的相互作用的FE极化和诱导的自由电荷在这样的设备，考虑到量子电容效应。我们预测一个栅极敏感的FE电压差的设备，可以使用静电力显微镜测量。在隧穿电流-电压特性的静电理论，我们确定了一个共振峰与对齐的狄拉克锥作为一个高度敏感的探头的FE极化的结。这为具有几个原子厚的FE层作为可读超高密度存储器的器件应用开辟了道路。
2022-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface resistance in ferromagnet/superconductor junctions
本文给出了铁磁/超导结中自旋极化隧穿的理论研究结果。计算了铁磁体中自旋电流和电荷电流随外加电压和自旋极化的变化关系。该模型考虑了铁磁体中不同自旋子带的分裂和杂质在接触处的散射。首次计算了超导体中电荷不平衡引起的FS接触的过剩电阻。这些结果对铁磁体/超导体接触中的自旋耦合磁电阻和测量铁磁体中的自旋极化具有意义。
1999-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
One nanometer HfO$_2$-based ferroelectric tunnel junctions on silicon
在铁电材料中，自发对称性破缺导致可切换的电极化的强度，这为非易失性存储器提供了重要的前景。特别是，铁电隧道结（FTJ）已经成为一种新的电阻开关存储器，它利用极化相关的隧道电流穿过薄的铁电势垒。在这里，我们展示了FTJ与CMOS兼容的Zr掺杂HfO $_2$（Zr：HfO $_2$）铁电势垒的厚度仅为1 nm，生长在硅原子层沉积。这些1 nm Zr：HfO $_2$隧道结表现出大的极化驱动电阻（19000 $\%$），这是HfO $_2$基FTJ的最大值。此外，由于仅1 nm铁电势垒，这些结在低读取电压下提供大的隧道电流（> 1A/cm $^2$），比所报道的较厚的基于HfO $_2$的FTJ大几个数量级。因此，我们的原理验证演示提供了一种方法，同时克服原型FTJ的三个主要缺点：硅兼容的铁电体，大电阻，高速操作的大读取电流。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin-Pairing Correlations and Spin Polarization of Majorana Bound States in Two-Dimensional Topological Insulator Systems
我们证明了在二维拓扑绝缘体边缘形成的铁磁绝缘体（FI）-超导体（SC）结中的零能Majorana束缚态具有三种自旋-三重态配对关联，其自旋极化方向与铁磁绝缘体中的位置无关.当一个电子以平行于这个方向的自旋（反）注入时，等自旋安德烈耶夫反射表现出最宽的（最窄的）共振峰。当调用FI-SC-FI结中的两个Majorana束缚态之间的耦合时，发现了类似的行为，尽管产生了额外的弱自旋单线态配对相关。这些签名可以很容易地促进实验检测自旋三重态的相关性和自旋极化的马约拉纳束缚态。
2016-12-29 cond-mat.mes-hall
Influence of image forces on the electron transport in ferroelectric tunnel junctions
研究了镜像力对铁电隧道结电导的影响。我们发现镜像力的影响是双重的：i）在非零偏压下，镜像力增强了对称隧道结中由于极化滞后引起的电阻效应; ii）镜像力产生了由于铁电势垒介电常数滞后引起的电阻效应。研究了铁电隧道结电导随温度的变化关系，发现镜像力导致电导随温度的强烈变化。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
Integer Quantum Hall Effect in Graphene Channel with p-n Junction at Domain Wall in Ferroelectric Substrate
我们发现，在铁电衬底中的180度铁电畴壁（FDW），诱导石墨烯沟道中的pn结，导致整数量子霍尔效应的垂直和平行模式的非平凡的温度和栅极电压依赖性。特别地，对应于跨石墨烯沟道的pn结的垂直模式v的数量随着栅极电压从小整数增加到更高的分数而变化，例如v=1、1.5、2、. 5.1,.. 9.1，23，这些数字及其不规则序列与分数序列v= 1.5，2.5，.主要不同。早些时候报道。不寻常的v数的起源是边缘模v1和v2的显著不同的数目，对应于pn结边界的左域（n1）和右域（n1）中显著不同的载流子浓度。浓度n1和n2由栅电压和极化贡献决定，因此它们的差异源于铁电衬底不同畴中自发极化的不同方向。在顺电相中，n1和n2之间的差异随着自发极化的消失而消失。从铁电相到顺电相的相变可以随着温度的升高（温度诱导的相变）或随着铁电衬底厚度的减小（厚度诱导的相变）而发生。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall
Control of Circularly Polarized THz Wave from Intrinsic Josephson Junctions by Local Heating
报道了一种利用本征约瑟夫森结（IJJ）产生圆偏振太赫兹（THz）波并通过外部局部加热控制其偏振态的实用方法。我们从理论上发现，一个台面结构的IJJ，其几何形状几乎是正方形的可以发射圆偏振太赫兹波的台面的局部加热。此外，我们证明了太赫兹波的偏振态的变化与局部加热的位置显着。我们的研究结果表明，使用局部加热可以提供一个高水平的可控性的太赫兹辐射，并显着扩展的应用范围IJJ为基础的太赫兹发射器。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of a chiral chemical potential on Weyl hybrid junctions
研究了时间反演对称性破缺Weyl半金属（WSM）与$s$波超导体形成的NSN结的输运性质和超导邻近效应。我们发现微分电导和诱导对振幅强烈依赖于在实空间中的结方向和动量空间中的Weyl节点之间的轴之间的角度。我们确定了手性化学势的影响，即，相反手性的Weyl节点之间的电子布居不平衡，对结的输运特性。值得注意的是，我们观察到一个净自旋极化的库珀对，通过Andreev反射在两个WSM地区。两个WSM区的自旋极化方向相反，对手性不平衡和激发能高度敏感。
2019-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunnel magnetoresistance in double spin filter junctions
我们考虑了一种新型的磁性隧道结，它由两个铁磁隧道势垒组成，充当自旋过滤器（SF），由一层金属（NM）层隔开。采用传输矩阵方法和自由电子近似，从理论上研究了双SF结中隧道磁电阻（TMR）与中心NM层厚度、偏置电压和温度的关系。结果表明，在适当的条件下，这种结构的TMR和电子自旋极化可以达到很大的值。TMR最高可达99%。通过适当选择中间NM层的厚度，这种结构中的自旋极化程度将高于单个SF结。这些结果可能是有用的设计未来的自旋极化隧道器件。
2003-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
