О резонансном туннелировании квазичастиц через наноконтакт «алюминий – оксид алюминия – алюминий» при низких температурах
В рамках теории функционала электронной плотности с применением метода неравновесных гриновских функций и в приближении локальной плотности исследованы квантово-транспортные характеристики наноразмерного контакта «алюминий – оксид алюминия – алюминий» (Al – Al2O3 – Al). Компьютерное моделирование к...
Saved in:
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Academician Ye.A. Buketov Karaganda University
2017-06-01
|
| Series: | Қарағанды университетінің хабаршысы. Физика сериясы |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://phs.buketov.edu.kz/index.php/physics-vestnik/article/view/174 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1850182512875143168 |
|---|---|
| author | D.M. Sergeyev S.K. Kutshanov |
| author_facet | D.M. Sergeyev S.K. Kutshanov |
| author_sort | D.M. Sergeyev |
| collection | DOAJ |
| description |
В рамках теории функционала электронной плотности с применением метода неравновесных гриновских функций и в приближении локальной плотности исследованы квантово-транспортные характеристики наноразмерного контакта «алюминий – оксид алюминия – алюминий» (Al – Al2O3 – Al). Компьютерное моделирование квантово-транспортных характеристик реализовано в программе Atomistix ToolKit with Virtual NanoLab. Рассчитаны вольтамперные, dI/dV-характеристики, спектр пропускания и спектральный ток рассматриваемого наноконтакта. На основании компьютерного моделирования показано, что с увеличением величины напряжения смещения происходит сдвиг максимума функции
пропускания со стороны положительной энергии в сторону отрицательной. По форме спектра пропускания наноконтакта можно предположить, что основным механизмом электронного транспорта в подобных структурах является резонансное туннелирование квазичастиц. Выявлено, что на вольтамперной характеристике наноструктуры проявляются особенности при напряжениях ±0,54; 0,2; 0,08 В, обусловленные резонансным туннелированием квазичастиц. Вольтамперная характеристика имеет заметный участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Особенности электронного транспорта, наблюдаемые на вольтамперной характеристике, проявляются и на dI/dV-характеристике
наноконтакта. Обнаружено, что дифференциальная проводимость имеет два основных максимума со значением ~ 26 нСм при напряжениях смещения ±0,45 В, присущих туннельным переходам. Установлено, что спектральный ток увеличивается при резком уменьшении значения дифференциальной проводимости и, наоборот, убывает при резком возрастании ее значения, а его максимальное значение проявляется при напряжении смещения 0,45 В. Полученные результаты модельного исследования наноконтакта «Al – Al2O3 – Al» могут быть полезными для расчетов новых перспективных электронных приборов криогенной наноэлектроники.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-3da559aa29034364a634a8f237f0be2f |
| institution | OA Journals |
| issn | 2518-7198 2663-5089 |
| language | English |
| publishDate | 2017-06-01 |
| publisher | Academician Ye.A. Buketov Karaganda University |
| record_format | Article |
| series | Қарағанды университетінің хабаршысы. Физика сериясы |
| spelling | doaj-art-3da559aa29034364a634a8f237f0be2f2025-08-20T02:17:37ZengAcademician Ye.A. Buketov Karaganda UniversityҚарағанды университетінің хабаршысы. Физика сериясы2518-71982663-50892017-06-01862О резонансном туннелировании квазичастиц через наноконтакт «алюминий – оксид алюминия – алюминий» при низких температурахD.M. SergeyevS.K. Kutshanov В рамках теории функционала электронной плотности с применением метода неравновесных гриновских функций и в приближении локальной плотности исследованы квантово-транспортные характеристики наноразмерного контакта «алюминий – оксид алюминия – алюминий» (Al – Al2O3 – Al). Компьютерное моделирование квантово-транспортных характеристик реализовано в программе Atomistix ToolKit with Virtual NanoLab. Рассчитаны вольтамперные, dI/dV-характеристики, спектр пропускания и спектральный ток рассматриваемого наноконтакта. На основании компьютерного моделирования показано, что с увеличением величины напряжения смещения происходит сдвиг максимума функции пропускания со стороны положительной энергии в сторону отрицательной. По форме спектра пропускания наноконтакта можно предположить, что основным механизмом электронного транспорта в подобных структурах является резонансное туннелирование квазичастиц. Выявлено, что на вольтамперной характеристике наноструктуры проявляются особенности при напряжениях ±0,54; 0,2; 0,08 В, обусловленные резонансным туннелированием квазичастиц. Вольтамперная характеристика имеет заметный участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Особенности электронного транспорта, наблюдаемые на вольтамперной характеристике, проявляются и на dI/dV-характеристике наноконтакта. Обнаружено, что дифференциальная проводимость имеет два основных максимума со значением ~ 26 нСм при напряжениях смещения ±0,45 В, присущих туннельным переходам. Установлено, что спектральный ток увеличивается при резком уменьшении значения дифференциальной проводимости и, наоборот, убывает при резком возрастании ее значения, а его максимальное значение проявляется при напряжении смещения 0,45 В. Полученные результаты модельного исследования наноконтакта «Al – Al2O3 – Al» могут быть полезными для расчетов новых перспективных электронных приборов криогенной наноэлектроники. https://phs.buketov.edu.kz/index.php/physics-vestnik/article/view/174наноконтактквантовый транспортвольтамперная характеристикадифференциальная проводимостьрезонансное туннелированиефункция (спектр) пропускания |
| spellingShingle | D.M. Sergeyev S.K. Kutshanov О резонансном туннелировании квазичастиц через наноконтакт «алюминий – оксид алюминия – алюминий» при низких температурах Қарағанды университетінің хабаршысы. Физика сериясы наноконтакт квантовый транспорт вольтамперная характеристика дифференциальная проводимость резонансное туннелирование функция (спектр) пропускания |
| title | О резонансном туннелировании квазичастиц через наноконтакт «алюминий – оксид алюминия – алюминий» при низких температурах |
| title_full | О резонансном туннелировании квазичастиц через наноконтакт «алюминий – оксид алюминия – алюминий» при низких температурах |
| title_fullStr | О резонансном туннелировании квазичастиц через наноконтакт «алюминий – оксид алюминия – алюминий» при низких температурах |
| title_full_unstemmed | О резонансном туннелировании квазичастиц через наноконтакт «алюминий – оксид алюминия – алюминий» при низких температурах |
| title_short | О резонансном туннелировании квазичастиц через наноконтакт «алюминий – оксид алюминия – алюминий» при низких температурах |
| title_sort | о резонансном туннелировании квазичастиц через наноконтакт алюминий оксид алюминия алюминий при низких температурах |
| topic | наноконтакт квантовый транспорт вольтамперная характеристика дифференциальная проводимость резонансное туннелирование функция (спектр) пропускания |
| url | https://phs.buketov.edu.kz/index.php/physics-vestnik/article/view/174 |
| work_keys_str_mv | AT dmsergeyev orezonansnomtunnelirovaniikvazičasticčereznanokontaktalûminijoksidalûminiâalûminijprinizkihtemperaturah AT skkutshanov orezonansnomtunnelirovaniikvazičasticčereznanokontaktalûminijoksidalûminiâalûminijprinizkihtemperaturah |