T=0.72Tc全电流超导隧道结电子模拟器

本描述了电子模拟器模拟了工作温度Ｔ＝０．７２Ｔｃ时超导隧道电流，它不仅包含了频率，能隙以及非线性准粒子隧道电流中电阻和电抗项的作用，还考虑了非零温度的影响。给出了恒压源与恒流源偏置条件下的直流与交流Ｉ－Ｖ特性，还给出了上述两种偏置条件下约瑟夫孙台阶及光子辅助的准粒子台阶与外加交流电压及频率间关系。     

全电流超导隧道结电子模拟器

本文描述的电子模拟器完整地模拟了超导隧道结中的各项隧道电流,它包含了频率、温度和超导能隙的影响,并考虑了非线性准粒子电阻和电抗项的作用.论文简述了电子模拟器的基本原理、电路,给出了恒压源与恒流源两种偏置条件下的直流与交流 I-V 特性,还得到了上述两种偏置条件下的约瑟夫逊台阶及光子辅助的准粒子隧道效应台阶等高频行为.     

半导体异质结构中的谷间电子转移效应

本文使用单带双谷理论研究了GaAs/AlGaAs异质结构中的谷间电子转移效应。计入每一异质结界面上的能带交错,谷间耦合和电场的贡献,导出了计算异质结构隧穿概率和隧道电流的公式。以GaAs/AlGaAs异质结构为例,算出不同结构、不同合金组分比及不同电压下的隧穿概率和隧道电流。讨论了异质结界面、势阱和势垒材料的能带结构以及外加电压对谷间电子转移效应的影响。算得的隧道电流同实验结果相符合,证实了这一理论在研究多能谷系统中的适用性。在此基础上进一步分析了这一谷间电子转移效应与熟知的Gunn效应间的区别,并讨论了它在半导体器件设计中的应用。 关键词：     

通过单电子泵实现对单电子运动的控制及其相图分析

介绍了单电子泵的工作原理，讨论了如何利用库仑阻塞和单电子隧穿实现对单电子泵中单个电子运动的控制，从而给出它的相图，并由此得到了单电子泵的一个重要用途，即控制微小电流.指出栅极可能引入的随机电荷对单电子泵的应用并无影响. 关键词： 单电子泵 库仑阻塞 相图     

磁随机存储器中垂直电流驱动的磁性隧道结自由层的磁化翻转

在基于磁性隧道结(Magnetic Tunneling Junction，MTJ)的磁随机存储器(Magnetoresistantive Random Access Memory，MRAM)中利用通过MTJ的垂直电流，实现信息写入的新方法，同时给出了基于此新方法的一种新的MRAM结构和驱动原理图，并分析了它的读和写操作的可行性具体过程. 关键词： 垂直电流 磁性隧道结 磁随机存储器     

偏压在隧道效应中的作用

从隧道扫描势垒模型出发。用量子力学导出隧道电流与针尖间的偏压、间距及它们的逸出功之间的关系,并从能带模型的角度导出样品与针尖的间距不变时,隧道电流与偏压成正比关系．指出偏压的作用主要是提高针尖上电子的能量,使针尖上的电子比样品上的电子更容易穿过势垒,从而形成隧道电流．     

单电子效应与单电子晶体管

由于半导体超微细加工技术的发展，在半径为几百ｎｍ的量子点结构上观察到由单个电子的阻塞和隧穿引起的电流振荡，分别称为库仑阻塞，单电子隧穿和库仑振荡，与此效应有关的现象还有库仑台阶，旋转门效应，旋转门器件可利用作为电流标准测量，单电子晶体管将是下世纪大容量存贮器的最好选择，单电子效应的研究将开辟一门新的“人造原子物理学”。     

超导隧道结临界电流随外加直流磁场变化的实验研究

由于超导隧道结的临界电流对磁场特别敏感,因而可以用磁场来检验隧道结的质量.本文介绍了一种测量隧道结临界电流l_c随外加磁场H变化的装置,它可以使l_c-H关系直接显示在X-Y记录仪上.对于不同尺寸的超导隧道结进行了测试,获得了初步的结果,作了相应的讨论.     

DC与AC激励超导隧道结阵发性混沌研究

本文利用全电流超导隧道结电子模拟器研究了ｄｃ与ａｃ电流激励下超导隧道结阵发性混沌。在固定外加ａｃ激励信号频率、幅度和滞后参数的条件下，改变ｄｃ偏置，用示波器显示了周期解，次谐波解与混沌解时的相空间轨迹（φ－ｃｏｓφ）以及对应的结两端电压的瞬时波形图（φ－ｔ）。初步阐述了阵发性混沌的性质及通向这一模式的道路。     

热辅助磁盘探针存储的研究

描述了一种热辅助磁盘存储技术，该技术可应用于未来的高密度磁盘存储.记录介质是一种CoNi/Pt多层膜，它可用作垂直模式的磁记录介质.使用扫描隧道显微镜(STM)产生的隧道电流作为热源对磁膜进行局部加热.隧道电流随着加在STM针尖与磁膜之间的脉冲电压幅值的增大而增大.实验结果显示了圆形记录点在磁膜上生成，记录点尺寸与电压值相关，阈值电压为4V左右.当电压高于阈值时，记录点尺寸随着电压的增大而增大,平均尺寸为170nm；当电压低于阈值时，未发现记录点.一个简单的模型解释了以上实验现象. 关键词： 扫描隧道显微镜 热辅助磁盘存储技术 高密度磁盘存储     

介观LC电路中的量子隧道效应

考虑到电子在纳米电容器中的运动是一个单电子隧穿过程,因而将电容器作为一个隧道结,应用隧道模型的稳态法,研究了介观LC电路中的电流电压特性.结果表明:由于库仑力的作用,介观LC电路中存在着阈值电压.当外加电压小于阈值电压时,隧穿电流为零,显示出库仑阻塞现象;当外加电压远大于阈值电压时,隧穿电流与电压成正比. 关键词： 介观LC电路 库仑阻塞 单电子隧道过程     

隧道结的发光效应

一、基本原理 根据量子力学原理,如果被真空或绝缘物分开的二电极间间隙足够窄,窄到仅有几个原子直径的距离,这时即使电子没有足够的能量“越过”由这个间隙形成的势垒,由于电子的波动性它们也能经“隧道”穿过势垒.这种现象称作电子隧道效应. 观察电子隧道效应的实验模型是隧道结:一层约20A厚的绝缘物夹在两层金属薄膜之间.当在这两层金属膜之间加上小的偏压 V时,便有电子隧道穿过绝缘层形成隧道电流,此时电子获得能量eV. 隧道电子通过绝缘层有两条通道:弹性通道和非弹性通道.在弹性通道中,电子隧穿获得的能量没有损失;在非弹性通道中,电…     

电磁计量的量子基准及量子三角形

对三种量子基准的物理基础进行了分析，指出三种量子基准是不对称的，电压、电阻量子基准各自都有普适的物理原理支撑，而电流量子基准则缺乏此种支撑，难于和其他两者互相依存、互相检验，其发展前途不很明朗。     

用于超导隧道结测量的程控电压偏置交流电桥

我们通过电子隧道效应可以研究超导体的能隙、电子状态密度和声子谱.隧道结电流I和电压V的特性决定了超导体的能隙,电导σ(=a/dV)和V的特性与超导体的电子状态密度有关,dσ/dV(=d2I/dV2)和V的特性反应了超导体声子谱的特征. 在参考文献[l—5]中,介绍了几种测量隧道结电流电压特性的电桥电路.这些电路或者加恒定的电流调制信号测量dV/dl 和d2V/dI2与V的关系,或者加电压调制信号测量dI/dV和d2I/dV2与V的关系.加恒压调制信号的电路进而分为直流恒流偏置和直流恒压偏置两种. 我们采用恒压偏置和恒压调制的电桥电路,是因为这种电路不仅可…     

rf-偏置超导隧道结的周期次谐波和混沌现象研究

本文利用全电流超导隧道结电子模拟器研究了dc与rf电流激励超导隧道结 .在固定rf激励频率和阻尾的条件下 ,随着rf激励幅度增加 ,初步观察到了系统的周期、次谐波和混沌解的无穷尽序列现象 .     

钴原子及其团簇在Rh(111)和Pd(111)表面的扫描隧道显微学研究

利用扫描隧道显微镜和扫描隧道谱(STM/STS)及单原子操纵,系统研究了单个钴原子(Co) 及其团簇在Rh (111)和Pd (111)两种表面的吸附和自旋电子输运性质. 发现单个Co原子在Rh (111)上有两种不同的稳定吸附位,分别对应于hcp和fcc空位, 他们的高度明显不同,在针尖的操纵下单个Co原子可以在两种吸附位之间相互转化. 在这两种吸附位的单个Co原子的STS谱的费米面附近都存在很显著的峰形结构, 经分析认为Rh (111)表面单个Co原子处于混价区,因此这一峰结构是d轨道共振 和近藤共振共同作用的结果.对于Rh (111)表面上的Co原子二聚体和三聚体, 其费米面附近没有观测到显著的峰,这可能是由于原子间磁交换相互作用 和原子间轨道杂化引起的体系态密度改变所共同导致.与Rh (111)表面不同, 在Pd (111)表面吸附的单个Co原子则表现出均一的高度.并且对于Pd (111)表面所有 单个Co原子及其二聚体和三聚体,在其STS谱的费米面附近均未探测到显著的电子结构, 表明Co原子吸附于Pd (111)表面具有与Rh (111)表面上不同的原子-衬底相互作用与自旋电子输运性质.     

rf-偏置超导隧道结阻尼特性与周期、次谐波和混沌现象

本文利用dc与rf电流偏置全电流超导隧道结电子模拟器在固定dc值、rf激励幅度与频率条件下，观察到了随阻尼变化系统出现周期、次谐波与混沌解现象。     

法国研究人员开发出由单个分子构成的LED

正为了挑战LED最小化极限,法国史特拉斯堡大学、法国第六大学以及法国国家科学研究院的研究人员合作已经开发出由单个分子构成的LED。该LED是由一根聚噻吩(polythiophene)线放置在扫描隧道显微镜和黄金表面之间而形成。它只有当电流通过时才会沿某一方向发光。这个实验绝妙地揭示了电-光之间转化设备的最小尺度。此外,它也代表了创建未来分子计算机组件向前     

自旋极化电子从铁磁金属注入半导体时自旋极化的计算

对自旋极化电子从铁磁金属通过绝缘层薄膜注入半导体时的自旋极化率与绝缘层厚度以及所加偏压的关系等作了计算.所得结果与最新实验结果相符，并发现偏压适中、绝缘层较厚时 有较大的电流自旋极化率，偏压很小时电流自旋极化率几乎为零. 关键词： 自旋极化电子注入 Slonczewski模型 隧道磁电阻 非零偏压     

氧氧化锌中双施主原子的谱学研究进展（英文）

半导体中的单个掺杂原子是凝聚态物理、量子计算、材料科学和纳米技术等领域的重要研究课题。在本文中,我们将简要的回顾宽禁带半导体氧化锌中单个和两个双施主原子的扫描隧道显微镜/显微谱研究。我们发现针尖诱导能带弯曲效应可以导致单个双施主原子的电离和振动。此外,我们发现扫描隧道显微镜针尖可以可逆的操纵一个亚表面的原子的深度。进一步的研究显示单个双施主原子的隧道谱图可以直接给出与单电子晶体管相似的测量方式和物性信息。更进一步发现,强耦合的两个双施主原子实际是构成了最下的双量子点结构。以上的研究为未来的量子电子学提供了潜在应用前景。