Anomalous conductances in an ultracold quantum wire
我们分析了最近测量的超冷气体通过弹道收缩的反常输运性质[S。Krinner等人,PNAS 201601812(2016)]。在弱相互作用下观察到的量子化电导随着气体的强相互作用而增加几倍,这不能用单通道输运的Landauer理论来解释。我们表明,这种现象是由于在收缩的边缘,在那里的相互作用和限制的超导状态的结果的多通道Andreev反射。Andreev过程将反射通道的原子转换为通过收缩传播的冷凝物,导致显著的过剩电导。此外,我们发现自旋电导被超导抑制,与实验的一致性为我们的模型提供了额外的支持。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Tunneling and nonlinear transport in a vertically coupled GaAs/AlGaAs double quantum wire system
我们报道了独立接触垂直耦合量子线系统中的低维隧穿。这种纳米结构是在高质量的GaAs/AlGaAs平行双量子阱异质结构中制备的。使用一种新的倒装芯片技术,使顶部和底部分裂栅极对齐,以形成低维收缩在每个独立接触的量子阱,我们明确地控制子带占用的个别电线。除了预期的2D-2D隧穿结果之外,我们还发现了与1D量子线相关的其他隧穿特征。
2004-11-10 cond-mat.mes-hall
Electrostatics of Edge States of Quantum Hall Systems with Constrictions: Metal--Insulator Transition Tuned by External Gates
本文讨论了Roddaro等人[1]最近的实验中报道的在整数体填充时具有点收缩的量子霍尔(QH)系统中由外部门调谐的金属-绝缘体跃迁的性质。我们在这里特别关注的绝缘行为-在高栅电压下引起的背散射增强现象。这里进行的QH系统与分裂门的静电计算表明,意见是不是一个结果的interedge附近的点接触的相互作用。我们将背散射增强的现象归因于整数边缘分裂成导电和绝缘条纹,这使得在点接触处发生分数带电准粒子的更相关的背散射过程。对于实验中使用的参数值,我们发现导电通道被绝缘条隔开很远,并且它们的存在显着改变了边缘的低能动力学。沟道间杂质散射不会强烈影响隧穿指数,因为它们被发现是无关的过程在低能量。在点接触处的后向散射指数不受通道间库仑相互作用的影响,因为所有通道具有相同的传播手性。
2007-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energetics, forces, and quantized conductance in jellium modeled metallic nanowires
利用基于局域密度泛函的壳层修正方法研究了Jelton模型纳米线的能量学和量子化电导,扩展了我们以前对均匀形状纳米线的研究[C. Yannouleas和U. Landman,J.Phys.Chem.B101,5780(1997)]涉及包含可变形状收缩区域的线。作为体积守恒的长度的函数的线(钠)的能量学,螺旋形收缩导致形成自选择的魔线配置。能量的变化会导致拉长金属丝所需的力发生振荡,并与纳米线电导的阶跃变化(单位为2e^2/h)直接相关。的能量和力的振荡模式,并在电导的相关逐步变化示出,数值和通过半经典分析,以占主导地位的横向状态的量子化光谱在最窄的部分的收缩线。
1998-06-08 cond-mat.mes-hall nucl-th
Electron transport through quantum wires and point contacts
我们用格林函数方法和密度泛函理论研究了量子线,计算了量子线的电子结构和电导。所有的数值计算都是使用有限元法与高阶多项式的基础。对于短线,即量子点接触,作为栅极电压的函数并且在有限温度下,零偏置电导显示在约0.7G_0处的平台。(G_0 = 2e^2/h为量子电导)。在我们的平均场模型中,这种行为是由收缩中的自发自旋极化引起的,这让人想起了实验中观察到的所谓的0.7异常。在我们的模型中,温度和导线长度以与测量数据相同的方式影响电导-栅电压曲线。
2004-06-07 cond-mat.mes-hall
Comment on ``Exact non-equilibrium transport through point contacts in quantum wires and fractional quantum Hall devices''
Fendley、Ludwig和Saleur [Phys.Rev.B52(1995)8934]基于Bethe近似技术和Bolzmann方程得到了通过量子霍尔条中的收缩的非平衡电流的表达式。在这篇评论中,我们提请注意它们推导过程中的一个严重缺陷。我们认为,他们的结果是正确的,在线性响应的限制,但应采取与照顾的平衡有限的偏见。其原因是用平衡散射矩阵代替了平衡态外的跃迁几率幅,这种替代没有被证明是合法的。
1997-08-21 cond-mat.mes-hall
3D versus 2D domain wall interaction in ideal and rough nanowires
利用微磁学模拟研究了平面(2D)和圆柱形(3D)纳米线中横向磁畴壁(TDWs)之间的相互作用。我们发现,在完美的和表面变形的电线的自由TDWs的行为不同,作为3D TDWs结合成亚稳态的平均寿命为300 ns取决于粗糙度,而2D TDWs不由于2D形状各向异性。当2D和3D TDW被钉扎在人工收缩处时,它们的行为相似,因为它们主要通过偶极场相互作用。这种静磁相互作用可以用多极展开的点电荷模型来描述。在表面变形金属丝中,随着退钉扎场的减小,相互作用变得更加复杂,动力学钉扎会导致局部共振。这会强烈影响基于DW的设备中TDW的控制。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Kondo zero-bias anomaly in quantum wires
有人认为,量子线中的零偏压电导峰表明存在近藤自旋相关,这也可能与一种有趣的1D自旋效应(称为0.7结构)有关。这些零偏异常(ZBA)强烈地依赖于温度,并且已经被观察到在磁场中分裂成两个峰,这两个峰都是量子点中近藤关联的特征。我们目前的数据中,ZBA一般不分裂磁场增加到10 T。我们的几个ZBA分裂磁场,但显着小于近藤分裂值,并演变回一个单一的峰值后,横向移动的一维收缩。因此,ZBA似乎没有近藤起源,相反,我们提出了一个简单的唯象模型来重现ZBA,这是在协议中观察到的特点。
2009-04-17 cond-mat.mes-hall
Charge sensing in enhancement mode double-top-gated metal-oxide-semiconductor quantum dots
量子点的横向耦合电荷感测是高度期望的,因为即使当通过量子点本身的传导被抑制时,它也能够进行测量。在这项工作中,我们证明了这样的电荷传感在一个双顶栅MOS系统。通过一个点接触收缩附近的量子点集成的电流显示出急剧的2%的变化,对应于点和附近的铅之间的电荷跃迁。我们提取的电荷传感器和量子点之间的耦合电容,我们表明,它符合集成传感器和量子点系统的三维电容模型。
2009-09-18 cond-mat.mes-hall
Double resonant wideband Purcell effect in a polaritonic wire medium
在本文中,我们从理论上表明,一个宽带共振增强的发射可能会发生位于极化线介质中的红外光源。这种增强的原因是介质中波色散的两个拓扑跃迁的重叠。第一拓扑转变最近已被揭示为极化激元线介质固有的效应。第二个理论上在另一种材料中发现。在这项工作中,我们揭示了它的线介质,并证明了可能性,结合这两个过渡的目的,以获得宽带共振Purcell因子。我们比较了两个方向的亚波长电偶极子嵌入到线介质-沿光轴和垂直于它-和报告的共振各向同性辐射增强的结果。此外,我们揭示了从一个有限的样品的线介质的辐射到自由空间的增强。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Signature of interaction in dc transport of ac gated Quantum Spin Hall edge states
在存在散射势的情况下,量子线中的电子输运已知会被后向散射显著地改变,而不受前向散射过程的影响。我们发现,在量子自旋霍尔效应边缘态耦合在一个收缩的情况是完全不同的。这些状态的螺旋性质导致了在其他Luttinger液体实现中不存在的前向散射自旋通道的出现。因此,适当施加的ac栅极电压可以对穿过收缩部隧穿的电子的自旋进行操作,并且在dc隧穿电流中诱导代表边缘状态电子相互作用的特征的尖点图案。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Enhancement of tunneling density of states at a Y junction of spin-1/2 Tomonaga Luttinger liquid wires
我们计算了三线结中自旋为1/2的相互作用电子的隧穿态密度(TDOS),发现在零偏压极限下,即使对于几个玻色子不动点的排斥作用,TDOS也有反常的增强.这种增强在物理上与空穴从结对入射电子的反射有关,并且它仅发生在结附近($x < v_{\rm min}/2ω$,其中$v_{\rm min}$是电荷或自旋激发的速度的最小值,并且$ω$是偏置频率),在较大的距离处跨越到总是被抑制的体值。TDOS指数可以在STM实验中通过测量微分隧穿电导作为偏压或温度的函数来直接探测,如在C中所做的。Blumenstein等人,Nature Physics 7,776(2011).
2015-07-21 cond-mat.mes-hall
Enhancement of tunneling density of states at a junction of three Luttinger liquid wires
本文研究了三条Tomonaga-Luttinger液线结的隧穿态密度。我们发现,有固定点,允许增强的TDOS,这是不寻常的Luttinger液体。距离发生这种增强的结的距离为x = v/(2 ω)的数量级,其中v是等离子体速度,ω是偏置频率。超过这个距离,TDOS跨越到标准体值,与描述连接的固定点无关。这种有限的距离范围开辟了实验探测每根电线单独增强的可能性。
2009-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comment on ``Magnetic-Field Enhancement of Superconductivity in Ultranarrow Wires''
作者最近的一封信[物理学。97,137001(2006)]观察到超导纳米线在外部磁场中临界超电流的增强。他们将获得的行为归因于样品中存在的磁矩。在这篇评论中,我们推导出观察到的行为存在的关键条件,并表明它们解释了实验分析的关键特征。
2006-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancement of the Binding Energy of Charged Excitons in Disordered Quantum Wires
在量子线的空间分辨光致发光光谱中识别出带负电和带正电的激子。我们证明了带电激子在无序量子线中是弱局域的。因此,带电激子的“结合能”的增强在很大程度上是由在其辐射复合期间转移到剩余带电载流子的反冲能量引起的。我们发现库仑关联能不是“结合能”的唯一来源,与量子点中的带电激子相反。
2004-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field enhancement of superconductivity in ultra-narrow wires
研究了外加磁场对亚10 nm宽MoGe和Nb超导线材的影响。我们发现,磁场可以提高临界超导在低温下,这样做更强烈的较窄的线。我们推测,磁矩是存在的,但它们的成对破坏效应,活跃在较低的磁场,被抑制较高的领域。相应的微观理论,我们已经开发,定量地解释了所有的实验观察,并建议磁矩已形成的导线表面。
2006-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of Quantized Conductance in Neutral Matter
在输运实验中,当电导的变化仅以离散的步骤发生时,物质的量子性质变得直接明显,其大小仅由普朗克常数h决定。对电导中量子化步骤的观察为介观系统的物理学提供了重要的见解,并允许量子电子器件的发展。尽管量子化电导不应该依赖于电荷的存在,但它从未被中性的大质量粒子观察到。在其最基本的形式中,该现象需要量子简并费米气体、弹道和绝热传输通道以及具有与费米波长相当的尺寸的收缩。本文报道了中性原子输运过程中量子化电导的观测结果。我们利用高解析度微影技术来塑造光势,以实现原子的量子点接触或量子线。这些收缩印在准二维弹道通道连接两个可调水库的量子简并费米子锂原子。通过调节门电位或横向约束的压缩,我们观察到不同的平台原子的电导。在第一个平台的电导被发现是等于1/h,普遍的电导量子。对于低栅极电位,我们发现实验数据和Landauer公式之间的良好协议,与所有参数确定的先验。我们的实验构成了冷原子版本的介观器件,可以很容易地扩展到更复杂的几何形状和相互作用的量子气体。
2014-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Giant enhancement of spin accumulation and long-distance spin precession in metallic lateral spin valves
横向自旋阀中的非定域自旋注入有望成为产生纯自旋电流的有效方法。然而,决定流入附加铁磁线的自旋电流大小的自旋阀电压通常为1 μV的量级。在这里,我们表明,具有低电阻的NiFe/MgO/Ag结的横向自旋阀能够在高施加电流密度下实现有效的自旋注入,这导致自旋阀电压增加了百倍。Hanle效应测量表明,在6 μm长的Ag丝上存在长距离的2 π自旋集体旋进.这些结果表明,路线更快和可操纵的自旋输运的纯自旋电流为基础的存储器,逻辑和传感设备的发展。
2011-05-09 cond-mat.mes-hall
Coherent magnetotransport spectroscopy in an edge-blocked double quantum wire with window and resonator coupling
我们提出了一个电子双量子线系统,它包含一对边缘阻挡势和一个位于两个弹道量子线之间的中间势垒的耦合元件。在适当的磁场中,讨论并比较了平行导线间的窗口耦合控制和谐振器耦合控制对增强导线间传输过程的影响。我们通过对窗口和谐振器耦合双线系统中电子波的电导和概率密度进行计算模拟来说明分析结果。
2006-08-01 cond-mat.mes-hall
Geometrical enhancement of the proximity effect in quantum wires with extended superconducting tunnel contacts
我们研究了通过有限长的隧道势垒$L$与超导体平行耦合的弹道一维沟道中的Andreev反射。低能量Andreev反射概率$R_A$对$L$的依赖性揭示了特征长度尺度$ξ_N$的存在,超过该尺度,尽管界面透明度低,但$R_A(L)$被增强到1。Andreev反射增强是由于在超过相干长度$ξ_N$的接触中建立的粒子和空穴状态的强混合,导致正常系统的状态密度中的小能隙(minigap)。这种混合接触的几何形状的作用进行了讨论的范围内的零偏置Andreev异常的扩展碳纳米管/超导体结的电阻在场效应晶体管设置的实验观察。
2005-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comments on `Rashba precession in quantum wire with interaction'
在最近的《快速通讯》(Phys. Rev. B { \bf 63},121210(R)(2001))中,Haüsler表明,量子线中电子之间的相互作用可能会增强由Rashba自旋-轨道耦合产生的持续自旋电流。在本文中,我们想指出,这种“增强”来自于对Luttinger液体理论中的增强持续电流的误解。一个正确的计算不会给出持续自旋流的这种增强。同时,我们通过玻色化给出了一个考虑Rashba自旋轨道相互作用的Luttinger液体理论,该理论可以解释Luttinger液体中的Rashba旋进。
2003-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal features of electron-phonon interactions in atomic wires
从理论上分析了电子-声子相互作用对金属原子线电导的影响。所提出的模型允许考虑一个原子大小的区域电气和机械耦合到散装电极。我们表明,在相当一般的条件下,由于电子-声子耦合的功能所描述的系统传输系数的通用函数。据预测,由于电子-声子耦合,这是观察到接近完美的传输电导的减少应演变成在低传输增强。这种交叉可以理解为一个透明的方式所产生的弹性和非弹性过程之间的竞争。
2005-11-11 cond-mat.mes-hall
Subband anticrossing and the spin Hall effect in quantum wires
我们报告的数值模拟的内在自旋霍尔效应在半导体量子线的Rashba自旋轨道耦合强度的函数,电子密度,和线的宽度。我们发现自旋霍尔效应的强度并不单调地依赖于这些参数,而是表现出局部最大值。这种行为是通过考虑线中电子的色散关系来解释的,其特征在于相邻子带的反交叉。这些结果导致一个简单的估计自旋霍尔传输实验的最佳线宽,模拟表明,这种最佳宽度是独立的无序。相邻子带的反交叉与动量空间中的量子相变有关,并且伴随着Berry曲率的增强以及随后的自旋霍尔效应的大小。
2014-03-16 cond-mat.mes-hall
Kondo enhancement of current induced spin accumulation in a quantum dot
本文研究侧向耦合量子线的量子点,利用非平衡格林函数证明近藤效应和强库仑关联可在低温下将电流诱导自旋积累增强近两个数量级。
2023-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magneto-oscillations, nonlinearity, and nonreciprocity of Coulomb drag in quantum circuits
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of Florida(佛罗里达大学)
本文研究量子电路中库仑拖拽的磁振荡、非线性与非互易性,推导线性拖拽电导闭式表达式,分析非线性拖拽及耗散诱导非互易性,阐明各机制对拖拽振荡的影响。
2026-10-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Avalanche-Induced Current Enhancement in Semiconducting Carbon Nanotubes
在高电场应力(~10 V/um)下的半导体碳纳米管由于自由电子和空穴的雪崩产生而显示出惊人的指数电流增加。与其他材料不同,这种一维量子线中的雪崩过程涉及到第三子带的访问,对温度不敏感,但强烈依赖于直径~exp(-1/d^2)。通过与理论模型的比较,提出了一种新的方法,得到了非弹性光学声子发射长度L_OP,ems ~ 15 d nm。综合结果强调了一维分子线中多带传输的重要性。
2008-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Optical Properties of Self-Assembled Quantum Wires
我们研究了自组装量子线的能带和光学性质。特别地,通过有效键轨道模型(EBOM),考虑了价带各向异性和能带混合的影响,从理论上研究了应变多量子线(QWR)的能带结构和光学矩阵元。结果表明,应变导致载流子的进一步限制和各向异性的增强。利用EBOM和价力场模型,系统地研究了微应变对Ga $_{1-x}$ In $_x$ As短周期应变诱导横向有序超晶格自组装量子线的电学和光学性质的影响.模型考虑了原子水平上的价带各向异性、能带混合以及局域应变分布的影响,给出了模型中不同结构的综合集合.最后,利用我们的包络函数模型研究了SILO量子线的激子吸收谱。
2001-03-02 cond-mat.mes-hall
Many-body dispersions in interacting ballistic quantum wires
我们测量了一维相互作用电子的集体激发谱。该实验包括控制能量和动量的电子隧道之间的两个干净的和紧密的位置,平行的量子线在GaAs/AlGaAs异质结构,同时测量所得的电导。我们测量的激发光谱明显偏离非相互作用的光谱,证明库仑相互作用的重要性。值得注意的是,观察到的主激发分支的速度相对于具有相同密度的非相互作用的电子的30%的增强。在短线,有限尺寸的影响,从打破平移不变性观察。自旋-电荷分离通过莫尔图案表现出来,反映了不同的自旋和电荷激发速度。
2004-05-16 cond-mat.mes-hall
Cohesion and Stability of Metal Nanowires: A Quantum Chaos Approach
一个显着的定量理解的电和机械性能的金属线的厚度在纳米尺度上已经获得了自由电子模型内使用半经典技术。本文导出了电子气中窄收缩的态密度和cohesion内聚力的收敛迹公式,电子气的经典运动是混沌的或可积的。金属点接触或纳米线中的模式量子化导致其cohesion内聚力的普遍振荡,其振幅仅取决于描述从混沌运动到可积运动的交叉的无量纲量子参数,并且为1 nN阶,与金纳米线上的实验一致。线性稳定性分析表明,在表面张力作用下长金属丝的经典不稳定性可以被量子效应完全抑制,从而得到稳定的圆柱形构型,其电导率为幻数1,3,5,6,.倍的电导量子,符合最近的结果对碱金属纳米线。
2002-04-17 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Simple model for a quantum wire III. Transmission of finite samples with correlated disorder
分析了连续关联模型对用δ势阵列模拟的一维有限无序量子线的影响。虽然所提出的模型是不能够包括新的真正的扩展状态的频谱,有限样本的传输性能显着改善,由于存在的状态,其本地化长度大于系统的大小。对于相对较短的链,这种传输的增强被最大化。
2004-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Evolutionary Optimized, Monocrystalline Gold Double Wire Gratings as a SERS Sensing Platform
针对传统 SERS 基底共振杂乱、损耗高且均匀性差的问题,本文用单晶金和聚焦离子束光刻制备并进化优化双线光栅,实现高增强、低 RSD、大面积均匀与稳定复用。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Effect of a Variable-Spin Quantum Dot on a Wire Conductance
利用数值方法精确计算了量子线与横向二能级量子点相互作用系统的T=0输运性质。计算了量子点的所有不同电荷和自旋状态的导线电导。对于一个点与两个电子,我们得到了增强的Kondo温度在单重态-三重态跃迁和一个非普遍的标度律依赖于点的能量间距。我们发现,近藤相关是强的点自旋$S_D \sim 1$比$S_D \sim 1/2$。在这两种情况下,线电流被近藤效应完全猝灭。当点处于混合价态且$1/2 < S_D < 1$时,除了在栅极电势的非常小的区域中(在该区域中,线电导达到最大值$e^2/h$)之外,线电导被部分淬灭。
2001-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el