Quantum transport through ballistic cavities: soft vs. hard quantum chaos
通过数值计算Landauer电导和Wigner时间延迟,研究了通过两个无限长导线连接的二维台球的输运。在一般情况下的混合相空间,我们发现一个幂律分布的共振宽度和幂律依赖电导增量显然反映了经典的停留时间指数,在显着的差异的情况下,一个完全混沌的相空间。令人惊讶的是,这些幂律出现在平均能级间距的能量尺度{ \em below}上,与半经典的预期相反。
2000-06-05 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Semiclassical theory of the emission properties of wave-chaotic resonant cavities
我们发展了非对称谐振腔中孤立共振的寿命和发射强度的微扰理论。开放系统中的逆寿命$Γ$和发射强度$I(θ)$表示在封闭谐振器的本征模评估的运营商的矩阵元素。这些矩阵元素计算在一个半经典的近似,这使我们能够代表$Γ$和$I(θ)$作为总和超过的贡献的射线逃脱谐振器的折射。
1999-07-08 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Semiclassical theory of persistent current fluctuations in ballistic chaotic rings
介观环中的持续电流具有高斯分布,具有小的非高斯修正。在这里,我们报告了一个半经典计算的领先的非高斯修正,这是由三点关联函数描述。半经典方法适用于电子动力学是弹道和混沌的系统,并包括对Escherichfest时间的依赖性。在小的但有限的Ehrfest时间,非高斯波动增强相对于零Ehrfest时间的限制。
2015-07-20 cond-mat.mes-hall
Ehrenfest time and the coherent backscattering off ballistic cavities
如果弹道空腔的Ekefest时间tau_E与其停留时间tau_D相比不可忽略,则对空腔透射的弱局部化校正与exp(-tau_E/tau_D)成比例地被抑制。与此同时,量子干涉将反射到入射模式的概率提高了两倍。这种“增强的后向散射”不依赖于节日时间。我们表明,除了对角增强后向散射,有非对角的贡献相干后向散射,成为相关的,如果Eklfest时间是不可忽略的。
2006-05-31 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable regular and chaotic electron dynamics in ballistic bilayer graphene cavities
针对带隙双层石墨烯栅极定义腔,开发了考虑电子特性和限制细节的轨迹追踪算法,揭示了各向异性色散在高度对称圆形腔中随栅极电压引发规则与混沌动力学,证明了非标准费米子光学的出现。
2023-02-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Effect of the spatial reflection symmetry on the distribution of the parametric conductance derivative in ballistic chaotic cavities
研究了左右对称性对具有两个引线的弹道混沌腔的无量纲电导T对外参数X的参数导数dT/dX的分布的影响,每个引线支持N个传播模式.我们证明了T和dT/dX对于任何N都是不相关的。对于N=1,我们计算在存在和不存在时间反演不变性的情况下dT/dX的分布。在这两种情况下,它有一个对数奇点在零导数和代数尾部的指数不同的非对称情况。我们还得到了明确的分析结果的平均值和方差的分布的dT/dX为任意N。对N=5和10的情况进行了数值模拟,结果表明,随着N的增加,P(dT/dX)的分布趋于高斯分布。
2005-10-26 cond-mat.mes-hall
Signatures of folded branches in the scanning gate microscopy of ballistic electronic cavities
我们证明了出现的经典功能,在电子量子输运的扫描门显微镜响应在一个腔体中定义的量子点接触和微米级的圆形反射器。在弱无序的二维电子气上的量子点接触开口的电子流特性的分支被反射器折叠,产生复杂的空间图案。考虑到经典轨迹的偏转扫描门尖端允许建立简单的关系的扫描模式,这是在最近的实验结果一致。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall
A semiclassical theory of the Ehrenfest-time dependence of quantum transport in ballistic quantum dots
我们提出了一个基于量子力学的半经典计算方法,计算了具有理想点接触的弹道量子点的弱局域化修正和普适电导涨落的Eklfest-时间关系。当弱局域化校正与exp(-tau_E/tau_D)成正比时,电导的方差与tau_E无关,其中tau_E和tau_D分别是点的Ekfest时间和停留时间。后者与量子被踢旋转器的数值模拟一致[Tworzydlo等人,B 69,165318(2004)和Jacquod和Sukhorukov,Phys. Rev. Lett. 92,116801(2004)]。
2006-03-30 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through ballistic chaotic cavities: reflection symmetry, direct processes, and symmetry breaking
我们扩展了以前的研究,通过弹道混沌腔与空间左右(LR)反射对称性,包括直接过程的存在。我们首先分析了直接过程存在下的完全LR对称系统,并将透射系数T的分布w(T)与具有相同“光学”S矩阵的非对称腔的分布进行了比较。然后,我们研究的问题,“外部混合”的对称性所造成的非对称耦合的腔到外面。我们首先考虑的情况下,对称性破缺出现,因为两个对称定位的波导耦合到腔的非对称隧道势垒的装置。虽然这个系统相对于LR操作是不对称的,但它对构造它的腔的对称性有着惊人的记忆。其次,我们打破LR对称性的直接过程的情况下,通过不对称定位的两个波导,并与完全不对称的情况下的结果进行比较。
2000-07-05 cond-mat.mes-hall
Anderson localization from classical trajectories
我们表明,安德森局域化在准一维导体的弹道电子动力学,如通过弹道接触连接的弹道混沌腔阵列,可以理解的经典电子轨迹。在大的长度尺度上,几乎相同的经典行动的轨迹的指数增殖产生了丰富的干扰项,这最终导致传输系数的抑制。我们定量地描述了这种机制在两种不同的方式:明确描述的过渡概率的干扰轨迹,和层次集成在经典的相空间的阵列腔的波动。
2008-02-07 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Anisotropic transport in ballistic bilayer graphene cavities
研究双层石墨烯腔体中各向异性输运现象,通过模拟验证三角形模式存在并探索其在输运中的表现。
2025-12-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Semiclassical approach to the ac-conductance of chaotic cavities
我们讨论了半经典极限下介观导体中频率相关的量子输运。通过将基于量子力学的半经典直流量子输运理论推广到交流情况,我们得到了混沌导体的平均屏蔽电导和交流弱局域化修正。因此,我们确认各自的随机矩阵的结果,并推广他们占Ehrfest的时间效应。我们考虑的情况下,一个腔连接通过许多导致一个宏观电路,其中包含交流源。除了储存器之外,腔体本身电容耦合到门。通过将隧道势垒之间的空腔和铅,我们得到的结果为任意隧道速率。最后,基于我们的研究结果,我们调查的影响失相的电荷弛豫电阻的介观电容器在线性低频制度。
2009-06-09 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Large-$N$ expansion for the time-delay matrix of ballistic chaotic cavities
本文研究了支持$N$散射通道的弹道混沌腔的固有延迟时间矩的$1/N$ -展开。在随机矩阵方法中,这些矩对应于Wishart矩阵的负幂的迹。对于系统的时间反演对称性和不破缺(戴森指数$β=1$和$β=2$),我们得到一个递归关系,有效地产生系数的$1/N$ -展开的时刻。这些系数的完整性和可能的图解解释进行了讨论。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Statistics of Transmission Eigenvalues in Two-Dimensional Quantum Cavities: Ballistic versus Stochastic Scattering
研究了量子点中相位相干输运的传输本征值的统计分布。在二维从头计算模拟干净和无序的二维腔,我们发现这两种情况下明显不同的量子到经典的交叉方案。特别是,我们观察到出现的“无噪声散射状态”在干净的腔,无论尖锐的入口和出口铅嘴。我们发现这些“经典”状态的发生在很大程度上独立于腔的经典混沌性,但对体无序非常敏感。我们的结果表明,弱无序腔的传输本征值分布是由在无序势和腔壁的散射。为了正确地考虑这个中间参数制度,我们引入了一个混合交叉计划,结合以前的模型,分别在弹道和随机限制是有效的。
2007-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Diagrammatic Analysis of the Unitary Group for Double Barrier Ballistic Cavities: Equivalence with Circuit Theory
我们推导了一组耦合的非线性代数方程组的泊松核分布的渐近描述的统计特性的两端双障碍的混沌台球(或弹道量子点)。这些方程是根据Brouwer和Beenakker [J.Math.Phys.37,4904(1996)]提出的在酉群上进行平均的图解技术计算的。我们给出了强有力的分析证据,证明这些方程等价于一个更简单的多项式方程,该方程是根据Nazarov电路理论的最近扩展计算的[A. M. S. Macedo,Phys.Rev.B66,033306(2002)]。这些结果提供了有趣的前景,在该领域的进一步发展,通过直接转换的一种方法到其他。
2005-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Chaos and quantum interference effect in semiconductor ballistic micro-structures
研究了弹道Aharonov-Bohm(AB)台球中的量子干涉效应。用半经典理论计算了波数平均电导和非平均电导的关联函数。混沌和规则AB台球已被证明导致定性不同的半经典公式的电导与他们的行为只决定于知识的基础上的经典散射。
1998-09-30 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Transport through cavities with tunnel barriers: a semiclassical analysis
研究了隧道势垒对圆形腔中量子输运的影响。我们的分析表明,在经典的轨迹的半经典方法开发的弹道输运可以适应处理的情况下,隧道是存在的。在量子力学数值计算中,能量相关的透射和反射光谱的傅里叶变换中的峰表现出作为势垒高度的函数的非单调行为。半经典分析提供了一个简单的定性解释这种行为,以及与精确计算的定量协议。在介观和微波系统的经典轨迹的实验相关性进行了讨论。
1997-10-22 cond-mat.mes-hall
Towards a semiclassical justification of the `effective random matrix theory' for transport through ballistic chaotic quantum dots
弹道混沌腔体的散射矩阵S是“经典”和“量子”部分的直接和,它们分别描述了典型驻留时间小于和大于Ehrfest时间的通道的散射。根据Silvestrov,Goorden和Beenakker的“有效随机矩阵理论”[Phys. Rev. Lett. 90,116801(2003)],通过随机矩阵理论给出涉及量子力学散射矩阵的统计平均值。虽然已知这种有效随机矩阵理论不适用于对输运的量子干涉校正,其在散射通道的数量N中表现为次前导级,但据信它正确地描述了在N中前导级的量子输运。在这里,我们部分验证了这一信念,通过比较有效随机矩阵理论的预测的系综平均的多项式函数的S和S^匕首的程度为2,4,和6的半经典计算。
2006-06-14 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of chaotic cavities from classical action correlations
我们提出了一个基于量子力学的半经典计算的量子输运通过混沌腔的全计数统计,在许多开放的渠道制度。我们的方法,以获得$m$ th时刻的密度传输本征值需要两个相关的$m$经典轨迹集,因此推广了以前的工作电导和散粒噪声。半经典的结果同意,为所有值的$m$,相应的预测从随机矩阵理论。
2008-05-30 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Edge effects in graphene nanostructures: II. Semiclassical theory of spectral fluctuations and quantum transport
我们研究了半经典极限下不同边缘类型对封闭石墨烯台球能谱和开放石墨烯腔电导统计特性的影响。为此,我们使用我们在参考文献1中导出的弹道石墨烯薄片的半经典格林函数。首先,我们研究光谱两点关联函数,或更准确地说,它的傅里叶变换的光谱形状因子,从石墨烯版本的Gutzwiller的迹公式的振荡部分的状态密度。我们计算了两个领先的顺序贡献的频谱形状因子,特别注意的边缘特性的系统的影响。然后,我们考虑开放的石墨烯腔的输运性质。我们推导出通用的解析表达式的经典电导,弱本地化校正,通用电导波动的大小和散粒噪声功率的弹道石墨烯腔。我们再次关注边缘结构的影响。对于电导和光谱形状因子,我们发现边缘诱导的赝自旋干涉对结果有显著影响。特别是通过扶手椅边缘散射介导的谷间耦合是控制弹道石墨烯腔中相干量子干涉效应的关键机制。
2011-11-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Semiclassical theory of the Ehrenfest-time dependence of quantum transport
在弹道导体中,输运系数出现量子效应的时间阈值很低。这个低的时间阈值是复活节的时间。以前大多数关于量子输运的Eklfest时间依赖性的研究都假设了遍历的电子动力学,因此它们只能应用于弹道量子点。在这篇文章中,我们提出了一个理论的三个签名的量子输运-Fano因子的散粒噪声功率,弱本地化校正的电导,电导波动-任意弹道导体的Eschlafest时间依赖性。
2007-06-11 cond-mat.mes-hall
Unified Semiclassical Theory of Nonlinear Hall Effect:Bridging Ballistic and Diffusive Transport Regime
本文基于Boltzmann输运方程建立统一半经典框架,结合广义边界条件桥接弹道与扩散输运区域,揭示非线性霍尔效应源于Berry曲率偶极子与Fermi面积分的竞争,为有限尺寸系统提供理论见解与分析工具。
2025-08-10 cond-mat.mes-hall
Conductance and Thermopower of Ballistic Andreev Cavities
当将超导体耦合到正常导电区域时,系统的物理性质受到超导体的高度影响。我们将利用基于轨道的半经典方法研究一个或两个超导体对弹道混沌量子点电导的影响。结果表明,超导体对电导的影响是通道数的数量级,Drude电导修正的符号取决于超导导线和正常导线通道数的特定比值。在两个具有相同化学势的超导体的情况下,我们也将看到电导和量子校正的符号如何受到它们的相位差的影响。只要随机矩阵理论的结果存在,这些是由我们的计算再现。此外,在超导体的化学势与两个正常引线之一的化学势相同的情况下,电导在一定条件下显示出与正常金属-超导体结相似的效果。半经典框架也能够处理由一个混沌点、两个正常引线和两个超导岛组成的混沌Andreev台球的热电势,并表明它在超导体的相位差上是反对称的。
2011-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con nlin.CD
Decay of semiclassical massless Dirac fermions from integrable and chaotic cavities
传统的电磁波微激光需要(1)高$Q$腔和(2)定向发射的机制。以前的理论和实验工作表明,这两个要求可以满足变形的电介质腔,产生混沌射线动力学。在石墨烯或其光子对应物中的无质量狄拉克旋量波是否可能表现出类似的行为?直觉上,由于没有相关的无质量自旋1/2粒子的后向散射和克莱因隧穿,将波长时间限制在腔中似乎是不可行的。使腔变形以产生经典混沌将使限制更加困难。研究了自旋1/2波在标量势垒腔中的衰减,发现存在一个折射率区间,在这个区间中,无质量自旋1/2波的平均寿命可以达到电磁波的平均寿命,对于可积腔和混沌腔。我们还发现与电磁波和无质量自旋1/2粒子的平均逃逸时间与该区间外的指数之间的比值的标度律。标度律的成立与经典动力学的性质无关。所有结果都得到了数值验证。这些发现为狄拉克电子光学的新兴领域提供了新的见解,并在使用二维狄拉克材料开发非常规电子学方面具有潜在的应用价值。
2018-09-05 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Semiclassical theory of shot noise in ballistic n+-i-n+ semiconductor strucutres: relevance of Pauli and long range Coulomb correlations
本文建立了弹道n+-i-n+半导体结构中散粒噪声的半经典理论,旨在研究由泡利不相容原理和长程库仑相互作用产生的两个基本物理关联。该理论提供了一个统一的计划,除了电流-电压特性,描述了抑制散粒噪声由于泡利和库仑相关性在整个范围内的系统参数和施加的偏压。整个方案总结了一个相图在平面上的两个无量纲变量有关的样品长度和接触化学势。在这里,可以识别物理感兴趣的不同区域,其中仅库仑相关性或仅泡利相关性是活跃的,或者其中两者都以不同的相关性存在。理论的预测被证明是充分证实的蒙特卡罗模拟。
2002-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Semiclassical quantization of spinning quasiparticles in ballistic Josephson junctions
在弹道半经典极限下研究了由普通磁性材料夹在两个常规超导体之间的约瑟夫森结。Andreev束缚态的谱是由电子-空穴在超导材料和正常材料界面处的反射所产生的封闭轨道上的粒子-空穴旋量的单值性得到的。半经典量子化条件只依赖于初始和最终自旋方向之间的角度失配沿这样的封闭轨迹。对于演示,Andreev-威尔逊圈的复合位置/粒子-空穴/自旋空间的构建,并示出依赖于只有两个参数,即磁相移和本地旋进轴的自旋。Andreev-威尔逊圈的细节可以通过测量自旋分辨态密度来提取。因此,约瑟夫森结可以看作是闭合路径有序指数的模拟计算机。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum transport in chaotic cavities with tunnel barriers
我们汇集了半经典近似,矩阵积分和对称多项式的理论,以解决一个长期存在的问题,在量子混沌领域:计算输运时刻时,隧道势垒的存在和开放的通道,$M$,是小的。与以前的方法相比,我们的方法是非微扰的$M$,相反,我们到达一个明确的表达式中的一个幂级数的形式在障碍的反射率,其系数是有理函数的$M$。对于一般的时刻,我们必须要求势垒是相等的,时间反演对称性被打破,但对于电导,我们处理的一般情况。我们的方法占指数小的非微扰项,以前的半经典方法是无法访问的。我们还展示了如何在系统中包括两个以上的线索。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Semiclassical Theory of Chaotic Conductors
我们计算的Landauer电导通过混沌弹道装置在半经典极限,在没有和有磁场的散射通道的倒数的所有订单。家庭的入口到出口的轨迹对作出贡献,类似于对周期轨道组成的小时间扩展的频谱形状因子的混沌动力学。作为确切结果的线索,我们发现,近距离的自我遭遇会稍微阻碍轨迹逃逸到线索中。
2005-09-23 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Low field magnetotransport in strained Si/SiGe cavities
研究了应变Si/SiGe腔中揭示弹道输运效应的低场磁输运特性。我们制作了应变Si/SiGe腔,通过限制高迁移率的Si/SiGe 2DEG在弯曲的纳米线的几何形状定义的电子束光刻和反应离子刻蚀。在低温磁电阻曲线中观察到的主要特征是零场磁电阻峰的存在和在低场的振荡结构。通过采用一个简单的几何模型,我们解释了电子磁聚焦的振荡结构。零场峰值线形的详细检查清楚地表明偏离弹道弱局域化理论的预测。
2004-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiclassical Approach to Chaotic Quantum Transport
本文描述了一种计算混沌腔普遍输运性质的半经典方法。虽然能量平均电导原来由成对的入口到出口的轨迹,电导方差,散粒噪声和其他相关的量需要轨迹四元组;简单的图形规则允许找到这些对和四元组的贡献。纯对称类和交叉,由于外部磁场被认为是。
2006-10-20 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Semiclassical theory of chaotic quantum resonances
由混沌开放量子系统支持的态分为两类:大多数表现出瞬时弹道衰减,以及一组在相空间中经典消失的支持的量子共振。我们提出了一个统一的半经典框架内描述这些结构的理论。重点放在量子衍射机制,引入了一个元素的概率,是至关重要的形成共振。我们的主要结果是沿系统轨迹的半经典传播的边界条件。根据轨道传播时间是短于还是长于Eklfest时间,这些条件描述了确定性逃逸,或概率量子衰变。
2013-04-10 cond-mat.mes-hall nlin.CD
The semiclassical tool in mesoscopic physics
半经典方法在研究弹道微结构的输运和相变特性方面具有重要的应用价值。通过用经典轨道表示电导,我们证明了量子干涉现象依赖于非相互作用电子的基本经典动力学。特别是,我们能够计算的弹道电导波动的特征长度和弱局域化峰的情况下的混沌动力学。可积腔不受单一尺度的支配,但它们的非一般行为也可以从半经典展开式中获得(在孤立轨线或轨线族上,取决于系统)。微结构的磁响应增强相对于体(朗道)的磁化率,和半经典的方法表明,这种增强是最大的可积几何形状,由于存在的家庭的周期性轨道。我们展示了如何半经典工具可以适应描述弱剩余无序,以及电子-电子相互作用的影响。相互作用对磁化率的贡献也取决于非相互作用电子的经典动力学性质,并且在可积系统的情况下在参数上更大。
1999-12-02 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Ehrenfest-time dependence of counting statistics for chaotic ballistic systems
开放混沌弹道系统的输运性质及其统计特性可以用连接入射波函数和出射波函数的散射矩阵来表示。在这里,我们计算的关联函数的任意多对散射矩阵在不同的能量上的Eklfest时间的依赖使用轨迹为基础的半经典方法。这使我们能够验证预测从有效的随机矩阵理论的一部分的关联函数获得指数衰减取决于Escherichfest时间,同时还允许我们获得额外的贡献,这产生于带总是相关的轨迹。由此产生的Eschlafest时间依赖性,例如负责Andreev台球态密度中的二次能隙,也可以看出对其他输运量(如延迟时间的分布)有很强的影响。
2011-05-20 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Scaling theory for anomalous semiclassical quantum transport
通过耦合到电子库的器件的量子输运可以用电荷转移的全计数统计(FCS)来描述。传输观测量,如电导和散粒噪声功率只是FCS的累积量,可以从样品的传输本征值的平均密度中获得,而传输本征值又可以从凯尔迪什(或超对称)非线性西格玛模型的鞍点方程的有限元表示中获得,称为量子线路理论。在半经典状态下,正常的普遍金属行为是由透射本征值的平均密度中的法布里-珀罗奇异性控制的。我们提出了一般的条件,在半经典制度中的任意形状的样品,无序导体或网络的弹道量子点,这将导致异常金属相的法布里-珀罗模式的抑制。通过双标度极限,我们导出了金属反常输运的标度方程,它是一个非线性微分方程的形式,推广了正常金属的弹道扩散标度方程.我们的标度方程的双参数稳态解推广了Dorokhov的普遍的单参数传输本征值分布。我们提供了一个简单的解释固定的解决方案,使用一个自旋玻璃系统的热力学类比。作为一个应用,我们考虑一个系统形成的扩散线耦合通过一个障碍正常超导(NS)水库。我们观察到异常的无反射隧穿,当所有完美的传输通道被抑制,这是不能解释的通常机制的无序引起的隧道通道开放。
2015-12-22 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Semiclassical Truncated-Wigner-Approximation Theory of Molecular Exciton-Polariton Dynamics in Optical Cavities
本文提出基于截断维格纳近似的半经典理论,用于研究光学腔中分子激子-极化激元动力学,扩展至电子相干和振动耦合,并揭示强耦合下的动态极化子退耦效应。
2024-09-27 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Statistical fluctuations of the parametric derivative of the transmission and reflection coefficients in absorbing chaotic cavities
受最近的理论和实验工作的启发,我们研究了在吸收存在下弹道混沌腔中透射系数T和反射系数R的参量导数的统计涨落。分析结果的方差T和R的参数导数,有和没有时间反演对称性,得到的非对称和左右对称腔。这些结果是有效的任意数量的通道,在完全符合一个通道的情况下,在文献中研究的吸收。
2005-10-27 cond-mat.mes-hall
Electron-electron scattering and magnetoresistance of ballistic microcontacts
使用半经典玻尔兹曼方程,我们计算修正的Sharvin电导宽2DEG弹道接触,导致电子-电子散射的铅。这些修正主要是由来自不同储存器的动量几乎相反的电子碰撞所决定的。它们是正的,随温度升高而增加,并被磁场强烈抑制。我们认为,这种抑制可能是负责在最近的实验中观察到的异常正磁阻。
2010-03-27 cond-mat.mes-hall
Electrical probing of the spin conductance of mesoscopic cavities
研究了具有自旋-轨道耦合的三端介观腔中的自旋相关输运。专注于逆自旋霍尔效应,我们展示了如何注入一个纯自旋电流或极化电流从一个终端产生额外的电荷电流和/或电压的两个输出端。这允许从输出上的两个纯电测量中提取腔的自旋电导。我们使用随机矩阵理论表明,自旋电导的混沌弹道腔普遍波动约为零介观平均和介观自旋电荷电流转换器的实验实现描述。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall
Unified Theoretical Approach to Electronic Transport from Diffusive to Ballistic Regimes
我们表明,通过整合出的电场,并结合适当的边界条件,半经典玻尔兹曼方程可以描述电子输运性能,连续从扩散弹道制度。得到了$D=1,2,3$维电导的一般解析公式,分别在扩散和弹道极限下恢复了Boltzmann-Drude公式和Landauer-Büttiker公式.这种直观和有效的方法可以应用于调查各种电荷和自旋输运现象的系统尺寸和杂质散射的相互作用。
2016-01-14 cond-mat.mes-hall
Classical Correlations and Quantum Interference in Ballistic Conductors
我们阐述了经典混沌动力学如何影响介观尺度下的量子特性。作为一个模型的情况下,我们研究半经典相干输运通过弹道介观系统的Landauer形式主义超越了所谓的对角近似,即通过将经典的行动相关。在这种情况下,我们审查和解释两个主要的基于几何的方法计算量子校正:配置空间的方法和相空间的方法,可以被视为说明性较低,但更一般的比第一个。
2009-06-18 cond-mat.mes-hall
Diffusive-Ballistic Crossover and the Persistent Spin Helix
传统的输运理论侧重于扩散或弹道制度,忽略了两者之间的交叉区域。在自旋-轨道耦合的存在下,输运方程仅在自旋旋进角很小的扩散区是已知的。本文发展了一个适用于特殊SU(2)对称自旋轨道耦合系统的扩散-弹道交叉的半经典输运理论。该理论也是有效的,在物理上有趣的制度,自旋进动角是大的。我们得到了具有自旋轨道耦合的二维和三维样品的密度和自旋结构因子的精确表达式。
2007-08-27 cond-mat.mes-hall
Semiclassical theory of the interaction correction to the conductance of antidot arrays
电子-电子相互作用负责对扩散金属的电导的校正,“Altshuler-Aronov校正”$δG_{AA}$。在这里,我们研究对应的弹道导体,其中的电子运动是由混沌经典动力学的校正。在弹道电导中,Ekefest时间$τ_{E}$作为确定量子干涉效应的大小的附加时间尺度进入。的Eklfest时间有效地构成了一个短的时间阈值的轨迹有助于相互作用的校正。因此,如果ESTFest时间大于停留时间或逆温度,则$δG_{AA}$将呈指数抑制。我们讨论了准一维和二维反点阵列中的显式依赖于Escherichfest时间。对于强相互作用,对于$\hbar/τ_{E}$附近的温度,$δG_{AA}$的符号可以作为温度的函数而改变。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall
Universal quantum signature of mixed dynamics in antidot lattices
我们研究了在经典相空间中既有规则成分又有混沌成分的一般情况下,通过反点晶格的相相干弹道输运。它示出的电导率波动有一个非高斯分布,和他们的时刻有一个幂律依赖于一个半经典参数,分数指数。这些指数是由半经典近似下的周期轨道分叉得到的。它们在足够长的轨道起作用的情况下是普遍的。
2005-09-08 cond-mat.mes-hall nlin.CD
From chaos to disorder: Statistics of the eigenfunctions of microwave cavities
我们研究了混沌和无序微波台球的实验本征函数的统计,其空间分布的时刻,如逆参与比(IPR)和密度-密度自相关。从混沌到无序的路径描述在增加知识产权。在混沌、弹道极限下,数据与随机矩阵理论的普遍结果符合得很好。从普遍分布的偏差,观察到由于无序引起的本地化,并为弱无序的情况下,数据是很好地描述,包括有限的电导和平均自由程贡献的框架内的非线性西格玛模型的超对称性。
2002-05-29 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Ballistic Quantum Transport: Effect of Geometrical Phases
研究了非均匀磁场对介观微结构磁电导的影响。我们表明,耦合的电子自旋的非均匀场产生的影响的Berry相的弹道量子输运和讨论绝热条件所需的观察这种效果。我们提出了不同的环几何形状的数值计算结果,示出了分裂的Aharonov-Bohm电导峰的单环和相应的签名的几何相位在弱本地化。后者的特点可以定性地解释在一个半经典的方法量子输运。
2000-11-09 cond-mat.mes-hall
Statistics of reflection eigenvalues in chaotic cavities with non-ideal leads
采用散射矩阵方法确定了通过弹道和隧道点接触与外界耦合的混沌腔体反射本征值的联合概率密度函数。在时间反演对称性破缺的假设下导出了这一结果,并进一步利用这一结果计算了反射本征值的密度和关联函数,分析了非对称混沌腔的Landauer电导的涨落特性.进一步扩展的理论被查明。
2012-05-13 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Random matrix theory of quantum transport in chaotic cavities with non-ideal leads
我们确定的联合概率密度函数(JPDF)的反射本征值在三个戴森的合奏正常导电混沌腔耦合到外面的世界,通过弹道和隧道点接触。表达的JPDF矩阵参数(标记的戴森指数$β$)的超几何函数,我们进一步表明,反射本征值形成一个行列式系综在$β=2$和一种新的类型的Pfiran系综在$β=4$。作为应用,我们推导出一个简单的解析表达式的并发分布描述的轨道纠缠电子在隧道点接触混沌腔中的生产时,保持时间反演对称性。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Spin relaxation dynamics of quasiclassical electrons in ballistic quantum dots with strong spin-orbit coupling
利用路径积分方法模拟了半经典区域中Rashba自旋轨道相互作用对混沌和规则量子点自旋演化的影响。自旋极化动力学已被发现是显着不同的D 'yakonov-Perel'(DP)自旋弛豫体系统。在经典混沌系统和规则系统中,长时间自旋演化也有一个重要的区别。在前一种情况下,自旋极化弛豫到零的弛豫时间远大于DP弛豫,而在后一种情况下,它演变到一个时间无关的剩余值。基于Rashba SOI的Schroedinger方程的精确解的自旋演化的量子力学分析证实了对圆点的经典模拟的结果,预计这在一般规则系统中是有效的。相反,在混沌点中自旋弛豫到零与量子力学的预期相矛盾。这标志着在半经典模拟中错过的介观回波效应的重要性。
2004-05-11 cond-mat.mes-hall
Semiclassical truncated-Wigner-approximation theory of molecular-vibration-polariton dynamics in optical cavities
本文基于截断维格纳近似(TWA)开发了适用于大型分子系统的分子振动极化动力学半经典理论,该理论可捕获光子量子特性,并在超强耦合下验证了多分子系统中极化对核动力学的集体与共振效应。
2024-01-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Charge transport in ballistic multiprobe graphene structures
我们研究了多端弹道石墨烯样品的输运性质,主要集中在电导矩阵、涨落和互相关。在远离狄拉克点的地方,电流主要由传播模携带,结果可以用射线光学中常见的传统半经典图像来解释,其中电子在散射或到达终端之前沿着单一方向传播。然而,在狄拉克点附近,输运是由于倏逝模,它不必遵循直线路径。正如我们在这封信中所示,倏逝模的这种性质影响电导矩阵。然而,它最多可以通过测量交换Hanbury Brown-Twiss实验中的互相关来观察。
2008-06-27 cond-mat.mes-hall
Large-scale tight-binding simulations of quantum transport in ballistic graphene
石墨烯已被证明具有出色的介观效应,涉及无质量狄拉克准粒子弹道旅行,导致电流表现出类似光的行为。受光学标准原理启发的2D电子学的一个新分支正在迅速发展,这需要在量子水平上更深入地了解大规模设备中的传输。在这里,我们进行大规模的量子输运计算的基础上紧束缚模型的石墨烯和非平衡格林函数方法,并包括$p-n$结的不同形状,磁场和吸收区作为电流的漏电流的影响。我们强调在计算中选择吸收边界条件的重要性,以正确捕捉电流如何在无限器件的极限中流动。作为一个具体的应用,我们为Bøggild $et\, al.$最近提出的“2D狄拉克费米子显微镜”提供了一个完全的量子力学框架[Nat. Comm. 8,10.1038(2017)],通过半经典轨迹模拟解决了其中预测的几个关键电子光学效应,例如电子束准直,偏转和散射Veselago点。我们的研究结果证实,一个半经典的方法在很大程度上是足够的,以捕捉在介观极限和光学制度的主要输运功能,但也是一个更丰富的电子光学景观时,预期的相干性或其他纯粹的量子效应占在模拟中。
2018-08-21 cond-mat.mes-hall
Dyakonov-Shur instability across the ballistic-to-hydrodynamic crossover
数值求解了半经典动力学方程,计算了有限长腔中二维费米液体的Dyakonov-Shur不稳定性的增长率。当电子-电子散射是快速的,我们观察到很好理解的流体动力学不稳定性,它的消失,由于粘性耗散。当电子-电子散射可以忽略时,我们发现不稳定性在某些边界条件下重新出现,而在其他边界条件下则没有。我们讨论了这些发现的实验的影响。
2018-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Suppression of Shot-Noise in Quantum Cavities: Chaos vs. Disorder
研究了在小电子波长的半经典极限下,通过量子力学腔的散粒噪声功率的行为。在没有杂质散射的情况下,Fano因子$F$,给出了噪声与电流的比率,以前发现随着越来越经典的,因此确定性和无噪声的传输通道的开放而消失。我们研究了$F$在腔内加入衍射杂质时的行为。我们发现,如果(i)杂质覆盖整个腔体,使得只有一组经典轨迹的零测量值可以避免它们,并且(ii)杂质散射率超过通过腔体的逆停留时间,则$F$可以恢复其普适值。如果不满足条件(i),则即使在强散射的极限下,$F$也在其普适值以下饱和。我们的研究结果证实了两相流体模型的有效性,根据该模型,电子流分裂成两个分离的组件,一个经典的确定性流体和随机量子力学流体。只有后者带有散粒噪声。
2005-06-17 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Semiclassical gaps in the density of states of chaotic Andreev billiards
超导体与混沌弹道量子点的连接导致了有趣的现象,最值得注意的是在其激发光谱中出现了硬能隙。在这里,我们对待这样一个Andreev台球半经典的状态密度表示的电子(和空穴)离开和返回超导体的经典轨迹。我们展示了如何经典轨道相关导致硬间隙的形成,如随机矩阵理论预测的极限可以忽略不计的Ehrfest时间$\tE$,以及如何有限的影响$\tE$导致间隙收缩。此外,对于中间的$\tE$,我们预测在$E=π\hbar /2\tE$之下的第二个间隙,这可能是$\tE$效应的最清晰的特征。
2010-01-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph