Nonequilibrium dephasing in Coulomb blockade quantum dots
我们提出了一个理论的零偏置异常和退相率的库仑阻塞的量子点,驱动的平衡,耦合到电压偏置的源极和漏极引线。我们解释我们的结果在系统中的电压波动的统计。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Dark states in a carbon nanotube quantum dot
用共振激光照射原子,可以将电子抽运到超精细能级的相干叠加态,这种超精细能级不再吸收光。这种叠加被称为暗态,因为荧光发射随后被抑制。在这里,我们报告了碳纳米管量子点中这种相消干涉效应的全电模拟。暗态是谷(角动量)态的相干叠加,其与漏极或源极引线解耦。它们的出现在不对称的电流-电压特性中是可见的,具有取决于所施加的源极-漏极偏置的极性的缺失的电流阶跃和电流抑制。我们的研究结果首次证明了在人工原子中的相干布居捕获的全电手段。
2018-04-06 cond-mat.mes-hall
A WSe2 vertical field emission transistor
我们报告的第一次观察到的栅控场发射电流从钨二硒化物(WSe 2)单层,SiO2/Si衬底上的化学气相沉积合成。镍接触WSe 2单层背栅晶体管,在高真空下,表现出n型导电和漏偏置依赖的传输特性,这是由于氧/水解吸和漏诱导肖特基势垒降低,分别。栅极调谐的n型导电能够实现场发射,即通过量子隧穿提取电子,甚至从WSe 2单层的平坦部分。电子发射在电场~100 V μm^(-1)下发生,并表现出良好的时间稳定性。值得注意的是,场发射电流可以由背栅电压调制。第一场发射垂直晶体管的基础上WSe 2单层,从而证明,可以铺平道路,以进一步优化新的WSe 2为基础的设备用于真空电子。
2018-08-18 cond-mat.mes-hall
Isospin Blockade in Transport through Vertical Double Quantum Dots
研究了两个相同的垂直耦合量子点在垂直磁场中的光谱和输运性质。我们发现相关诱导的能量交叉点在磁场扫描状态之间的不同,只有在垂直的自由度。考虑到在垂直输运实验中施加的源漏电压引起的点之间的轻微不对称的影响,这些交叉转换为伴随着电荷极化的建立的反交叉,这是可调的垂直磁场。极化强烈地影响通过双量子点的垂直输运,并且在电荷局域化发生的磁场范围内表现为同位旋阻断和负微分电导的出现。
2004-05-24 cond-mat.mes-hall
Charge-localization and isospin-blockade in vertical double quantum dots
电荷局域化似乎不太可能发生在两个垂直耦合的对称量子点,即使一个小的偏置电压打破了系统的精确的同位旋对称性。而对于三电子双量子点,我们发现在一定的垂直磁场作用下,电荷有很强的局域化。的电荷本地化直接连接到新的基态之间的本征态不同,只有在宇称的过渡。电子之间的库仑关联依赖于磁场,并且在通过双点系统的输运中产生强的同位旋阻塞特征。
2004-01-22 cond-mat.mes-hall
Transport properties of two laterally coupled vertical quantum dots in series with tunable inter-dot coupling
我们描述了一个双点的电子特性,其中的两个垂直点之间的横向耦合可以控制在原位与中心栅极电压(Vc)和电流流过串联的两个点。当Vc为大且正值时,两个点合并。随着Vc变得不那么正,形成耦合降低的两个点。我们测量充电图的正和负的源极-漏极电压在弱耦合制度和观察电流整流由于泡利自旋封锁时,电子和原子核之间的超精细相互作用被抑制。
2010-07-31 cond-mat.mes-hall
Vertically Coupled Double Quantum Dots Connected In Parallel
本文测量了由两个并联垂直耦合双量子点构成的环形四量子点系统的电荷输运,利用同位旋自由度观察库仑钻石并评估层间能量偏移,展示了该系统扩展至人工晶格以研究相互作用驱动量子相的潜力。
2025-07-13 cond-mat.mes-hall
Spin Hot Spots in vertically-coupled Few-electron Quantum Dots
研究了单个和两个垂直耦合量子点中由禁闭势引起的自旋轨道耦合效应。我们的工作表明,一个点包含一个单电子显示的偶极允许的跃迁在B=0由于SO耦合,其中包含两个电子的点消失的简并性的提升。对于每个点中有一个电子的耦合点,光谱不受耦合的影响,并且与包含一个电子的点相同。然而,对于两个耦合点的情况,其中一个伙伴点具有两个相互作用的电子,而另一个点只有一个电子,观察到显著的效果,其中四个偶极子中的两个的振子强度-允许的过渡线随着点之间的距离减小而消失。
2006-01-17 cond-mat.mes-hall
Mirage Andreev spectra generated by mesoscopic leads in nanowire quantum dots
我们研究了InSb纳米线量子点中Andreev束缚态介导的输运。使用两种超导源极和漏极接触:外延Al/InSb器件呈现出加倍的隧穿共振,而在NbTiN/InSb器件中,在增加源极-漏极偏置电压时,点的Andreev谱出现多次复制。在这两种设备中,都产生了拥挤频谱的海市蜃楼。为了描述的观测结果的模型相结合的软诱导间隙和额外的Andreev束缚态的影响,在量子点和相邻的量子点的纳米线的有限区域。理解Andreev光谱对于正确解释在相同结构上进行的马约拉纳实验是重要的。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall
Shell filling in non-linear magneto-tunneling spectroscopy of vertical quantum dots
我们报道了在单个GaAs垂直量子点中进行的非线性磁隧穿实验。我们表明,在低电压偏置下的导电可以是一个光谱工具的基态和第一激发态的几个电子的点。增加电压,观察到一个大的共振峰,并归因于隧穿更高的激发态的准连续。
1998-10-08 cond-mat.mes-hall
(In,Ga)As gated-vertical quantum dot with an Al2O3 insulator
我们用原子层沉积法制备了一种具有Al 2 O3栅绝缘层的垂直栅控(In,Ga)As量子点,并研究了其低温下的电输运性质。dI/dV-V特性的栅电压依赖性在1.1K下显示出明显的库仑菱形。金属绝缘体栅极结构使我们能够将量子点中的电子数量从0控制到估计约为130的大量。
2007-01-03 cond-mat.mes-hall
Single electron capacitance spectroscopy of vertical quantum dots using a single electron transistor
我们将铝单电子晶体管(SET)直接置于垂直量子点的顶部,使SET能够用作静电计,对电荷进出量子点的运动非常敏感。从单电子添加到点的SET中心岛上诱导的电荷调制SET输出,我们描述了两种解调方法,允许定量提取的量子点电容信号。这两种方法产生非常相似的结果确定的单电子电容峰。
1998-06-12 cond-mat.mes-hall
Strain-induced quantum ring hole states in a gated vertical quantum dot
实验研究了栅控垂直应变Si/SiGe量子点中的空穴态。我们证明了侧面上的非均匀应变弛豫在点的周边附近产生了环状势,该势可以限制具有量子环特性的空穴态。磁隧穿谱显示出了预测的周期性的能量状态在\phi 0,但能量移动的幅度大于预测的简单环理论。我们的结果为量子环结构的制备和研究提供了一种新的途径。
2002-04-22 cond-mat.mes-hall
Optically-controlled logic gates for two spin qubits in vertically-coupled quantum dots
我们描述了垂直堆叠的双量子点中电子自旋之间的相互作用机制,该机制可用于受控的双量子比特操作。这种相互作用是由限制在双点内并在双点上离域的激子介导的。我们表明,相当于SQRT-SWAP门的门可以在比激子弛豫时间短得多的时间内获得,并且空穴混合和自发发射的负面影响不会严重影响这些结果。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall
Terahertz Lasing at Roomtemperature: Numerical Study of a Vertical-Emitting Quantum Cascade Laser Based on a Quantum Dot Superlattice
研究了以量子点链为活性材料的太赫兹量子级联激光器的室温激射特性,该激光器适用于无线通信和成像技术。基于单量子点波函数的“量子点轨道的线性组合”方法,使这种扩展的耦合量子点系统的能带结构计算成为可能。我们的研究结果表明,耦合量子点的强垂直发射,减少声子耦合和面内散射,使室温激光与显着降低阈值电流密度。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall
Voltage-Controlled Negative Index in Vertically Coupled Quantum Dot Systems
我们证明了在自组织InAs量子点系统中可以获得电压控制的负折射率。随着偏置电压的变化,折射率可以在-7到7之间连续调节和控制。同时,系统中的光吸收将非常小。单负折射率材料和双负折射率材料可以在不同的偏置电压下实现。
2008-11-06 cond-mat.mes-hall
Stark effect on the exciton spectra of vertically coupled quantum dots: horizontal field orientation and non-aligned dots
研究了电场对垂直耦合自组装量子点非对称系统中电子空穴对的影响。我们表明,非完美的排列不定性地影响激子斯塔克效应的电场施加在生长方向上,但可以检测到通过应用程序的垂直电场。我们证明了非对准点的轴之间的移位的方向可以通过在限制平面内的弱电场的旋转来检测。已经为一个近乎完美的对齐的两个最低能量的亮激子状态具有作为函数的水平场的取向角,出现时,该字段是平行于点中心之间的移位的方向的防抱死极值。
2006-12-11 cond-mat.mes-hall
Gate Adjustable Coherent Three and Four Level Mixing in a Vertical Quantum Dot Molecule
利用磁共振隧穿谱研究了垂直双量子点中一个量子点的单粒子能谱中的能级混合。本研究中使用的器件与以前的垂直双量子点器件的不同之处在于,单侧栅极现在被分成四个单独的栅极。由于存在由非谐性和各向异性引起的自然扰动,向这些门施加不同的电压组合允许我们改变两个点的有效电势景观,从而影响能级混合。我们在这里提出的初步结果,从一个三能级交叉和一个四能级交叉高的探测量子点的能量谱,并表明,我们能够显着改变的能量色散与磁场在交叉区域附近。
2009-08-31 cond-mat.mes-hall
Analysis of InAs Vertical and Lateral Band-to-Band Tunneling Transistors: Leveraging Vertical Tunneling for Improved Performance
使用自洽的量子输运模拟现实的设备上,我们表明,InAs带到带的隧道场效应晶体管(TFET)的栅极-源极重叠区的重掺杂口袋可以提供更大的导通电流和陡峭的亚阈值摆幅相比,传统的隧道晶体管。这是由于沿体厚度的带重叠对电流产生的额外隧穿贡献。然而,一个临界厚度是必要的,以获得这种优势,从“垂直”隧道。此外,在超小型InAs TFET器件中,亚阈值摆幅可能会受到通过体的直接源极到漏极隧穿的严重影响。
2010-11-16 cond-mat.mes-hall
Counting statistics in an InAs nanowire quantum dot with a vertically coupled charge detector
在二维电子气中实现的量子点接触的顶部上制造InAs纳米线中的栅极限定的量子点。这两个量子器件之间的强耦合被用来执行时间平均以及时间分辨的电荷检测实验的电子流通过量子点。我们表明,描述散粒噪声或时间相关性的Fano因子在单电子输运依赖于理论上预期的方式上的隧穿势垒的不对称性,即使在一个政权的热能$k_\mathrm{B}T$是可比的单粒子的水平间距的点。
2012-02-20 cond-mat.mes-hall
Vertical magneto-tunneling through a quantum dot and the density of states of small electronic systems
研究了单电子在电流方向的强磁场作用下通过量子点的隧穿。本文计算了一个具有七个中间态电子的抛物点模型在不同磁场下的线性磁导。它表明,在低激发能的点态密度可以提取从一个精确的测量的电导在上边缘的库仑阻塞金刚石。我们用一个单一的“温度”参数(在所谓的"恒温近似“中)来参数化态密度,并发现这个参数对磁场的依赖很弱。
2001-02-02 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium transport through a vertical quantum dot in the absence of spin-flip energy relaxation
研究了少电子量子点人工原子中自旋翻转能量弛豫不存在时的非平衡输运。新的非平衡隧穿过程涉及高自旋态,不能从基态激发,因为自旋阻塞,和其他过程涉及两个以上的电荷状态观察。这些过程不能用传统的库仑阻塞理论来解释。有效自旋弛豫的缺乏引起量子点的自旋、电荷和总能量的相当大的波动。虽然这些功能清楚地揭示了脉冲激发测量,他们也观察到在传统的量子点直流电流特性。
2002-04-15 cond-mat.mes-hall
Tunable Noise Cross-Correlations in a Double Quantum Dot
我们测量了两个电容耦合量子点在库仑阻塞机制下电流噪声涨落之间的互相关。交叉谱密度的符号被发现是可调的栅极电压和源漏偏置。发现良好的协议与模型的顺序隧穿通过点在点间电容耦合的存在下。
2006-07-11 cond-mat.mes-hall
Sequential magnetotunneling in a vertical Quantum Dot tuned at the crossing to higher spin states
本文计算了垂直抛物型量子点在电流方向上有磁场作用时的线性磁导。栅极电压和磁场在简并点处被调谐,该简并点在占位数N=2和N=3之间,接近N=2的单线态-三线态转变。我们发现,电导增强之前的过渡附近的交叉点的3粒子点的水平。只要3电子基态的总自旋S不从S=1/2改变到S=3/2,由于自旋选择规则,它就立即被降低大约1/3。在低温下,该下降非常急剧,但通过升高温度可以恢复峰值。
1999-11-15 cond-mat.mes-hall
Observation of excited states in a graphene double quantum dot
我们研究了石墨烯双量子点在不同耦合机制下的性质。尽管点之间的强电容耦合,隧道耦合低于实验分辨率。我们观察到的有限偏置三角形内的其他结构,其中一部分可以归因于电子激发点状态,而其他可能是由于调制的传输的隧道势垒连接系统的源极和漏极引线。
2010-01-26 cond-mat.mes-hall
Energy Dependent Tunneling in a Quantum Dot
我们目前的测量率的电子隧道上和关闭的量子点,获得使用量子点接触电荷传感器。隧穿速率与漏源偏置和柱塞栅电压呈指数关系。隧穿过程被证明是弹性的,和一个模型描述隧道的点能量相对于隧道势垒的高度定量描述的测量。
2006-10-25 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm Oscillations Changed by Indirect Interdot Tunneling via Electrodes in Parallel-Coupled Vertical Double Quantum Dots
研究了具有公共源漏电极的平行耦合垂直双量子点的Aharonov-Bohm(AB)振荡。我们观察到电流通过一个单电子成键态作为基态和一个反键态作为激发态的AB振荡。随着中心栅极电压变得更负,成键态和反键态的振荡周期明显减半,反键态的相位变化为半个周期。该结果可以通过考虑经由两个电极的间接点间耦合的计算来解释。
2011-02-17 cond-mat.mes-hall
On MOSFET Threshold Voltage Extraction Over the Full Range of Drain Voltage Based on Gm/ID
提出了一种覆盖从线性到饱和模式的整个漏源电压范围的MOSFET阈值电压提取方法。跨导电流比是从MOSFET的传输特性在低到高的漏极电压测量。基于基于电荷的建模方法,在整个漏极电压范围内获得了理想长沟道MOSFET的阈值电压的近似恒定值。该方法揭示了一个显着的增加的阈值电压与漏极电压的晕注入MOSFET在低漏极电压范围内。该方法受益于适度的反转操作,其中高场效应,如垂直场迁移率降低和串联电阻,是最小的。本方法适用于漏极电压的整个范围,是完全解析的,易于实现,并且与现有方法相比,提供了更一致的结果。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Asymmetry of Nonlinear Transport and Electron Interactions in Quantum Dots
实验研究了混沌量子点中线性区以外输运的对称性。差分电导的一个组成部分,这是反对称在两个施加的源极-漏极偏压V和磁场B,在线性传输缺席,被发现表现出介观波动的平均值为零。该分量的典型值允许测量电子相互作用强度。
2005-08-31 cond-mat.mes-hall
Phase and amplitude of Aharonov-Bohm oscillations in nonlinear three-terminal transport through a double quantum dot
利用非平衡格林函数方法研究了含双量子点的Aharonov-Bohm干涉仪中的三端线性和非线性输运。在三个终端之一是一个电压探针的条件下,我们证明了线性电导是关于磁场对称(相位对称)。然而,在非线性输运区,相位对称性被破坏。与两端输运不同,即使在非相互作用的电子系统中,相位对称性也会被打破。基于最低阶非线性电导系数与源漏偏置电压的关系,我们讨论了相位随磁场变化的方向。当Aharonov-Bohm振荡的高次谐波分量可以忽略时,相移是相对于源漏偏置电压的单调递增函数。为了更好地观察Aharonov-Bohm振荡,我们需要量子点和电压探针之间的强耦合。然而,这会导致失相,因为电压探头充当Büttiker失相探头。当量子点和电压探针之间的耦合改变时,这种对立概念之间的相互作用提供了Aharonov-Bohm振荡可见性的峰值。
2011-05-06 cond-mat.mes-hall
Spin-entangled currents created by a triple quantum dot
我们提出了一个简单的设置三个耦合的量子点在库仑阻塞制度作为一个源的空间分离的电流的自旋纠缠电子。纠缠起源于具有偶数个电子的量子点的单重基态。为了在电子对提取到漏极引线期间保持电子对的纠缠,电子通过次级点传输。这通过能量失配防止了单电子输运,而联合输运通过总的双电子能量守恒而共振增强。
2002-05-27 cond-mat.mes-hall
The Emission Directionality of Electronic Intraband Transitions in Stacked Quantum Dots
研究了堆叠耦合量子点中电子带内(子带间)跃迁的发射方向性。使用一个完善的八带$k \cdot p$方法,我们证明了从价带混合到导带的微小贡献,管理电子$p$-$s$-型带内跃迁的极化和发射方向性。尽管中心单元部分对动量矩阵元的贡献占主导地位,但我们发现,包络函数中矩阵元的贡献也不可忽略。借助于一个人工立方量子点,我们发现带内跃迁的垂直发射可以通过发射极的垂直纵横比来调节。随后,我们表明,这些结果可以被转移到更现实的量子点和量子点堆栈的几何形状,并表明,垂直发射可以提高从$23$ %到$46$ %,通过增加发射器的垂直纵横比的各向同性的情况下,垂直纵横比为1.0。因此,几个量子点的堆叠(对于所研究的结构,$\sim$ 4)已经足以显著地改善垂直辐射。此外,我们还讨论了量子点的堆叠数量以及点间耦合强度对辐射特性的影响。
2021-08-19 cond-mat.mes-hall
Ellipsoidal deformation of vertical quantum dots
测量了圆形和椭球形变形的少电子垂直量子点在0 T下的能谱,并与自旋密度泛函理论的模型计算结果进行了比较。由于横向简谐约束势的旋转对称性,圆点显示出明显的壳结构。随着单粒子能级简并度的提升,即使很小的形变也会从根本上改变壳层结构,导致附加能谱的显著变化。用形变打破圆对称也会引起总自旋的变化。讨论了量子点的这种“压磁”行为,并给出了一组实际变形参数的附加能量。对于四电子基态在0 T的情况下,自旋三重态自旋单重态跃迁的预测,即洪德的第一规则不再适用。平行于电流的磁场的应用证实了这一点,并且还表明椭圆点的各向异性在实践中可能高于点所位于的器件台面的几何形状所表明的各向异性。
1999-05-11 cond-mat.mes-hall
p+-Al0.3Ga0.7Sb Pocket-Implanted L-shaped GaSb/InAs Heterojunction Vertical n-TFETs
本文研究了p +-Al_(0.3)Ga_(0.7)Sb口袋注入L形GaSb InAs交错带隙SG异质结垂直n沟道隧道场效应晶体管TFFET的性能。TFFET具有4 nm薄沟道结构,栅长20 nm。在这种L形的非线性几何结构中,栅极电场和隧道结内部场取向相同。我们使用了一个基于自旋轨道耦合紧束缚方法的3D全带sp 3d 5s原子量子力学模拟器。本文研究了低亚阈值摆幅和低压工作的非线性L型TFFET的电流电压特性、导通电流、截止电流和亚阈值摆幅随等效氧化层厚度Tox、栅长LG、漏长LD、栅底切LUC、介电常数和漏厚度TInAs的变化关系。
2014-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carbon Nanotube Field-Effect Transistors With Integrated Ohmic Contacts and High-k Gate Dielectrics
高性能增强型半导体碳纳米管场效应晶体管(CNTF)是通过将欧姆金属管接触、高介电常数HfO 2膜作为栅绝缘体和静电掺杂的纳米管段作为源/漏电极组合而获得的。这些元件的组合提供高导通电流、约70-80 mV/十倍频程的亚阈值摆幅,并允许低关断电流和抑制双极传导。掺杂的源极和漏极方法类似于MOSFET的方法,并且可以在积极的垂直缩放下赋予纳米管FET优异的关断状态。这与具有金属源极/漏极的器件或通常称为肖特基势垒FET的器件相比具有重要的优点。
2003-12-16 cond-mat.mes-hall
Channel Blockade in a Two-Path Triple-Quantum-Dot System
研究了具有两个源极引线和一个漏极的双路径三量子点系统中的电子输运。通过分离两条双点路径的电导,我们能够观察到传输中的双点和三点物理,并研究路径之间的相互作用。我们观察到通道间库仑相互作用的结果,通道封锁。实验结果的理解与理论模型的帮助下,计算系统的参数,每个状态的稳定区域和完整的动态运输在三点共振。
2015-07-13 cond-mat.mes-hall
Exciton and negative trion dissociation by an external electric field in vertically coupled quantum dots
研究了一对垂直耦合量子点中激子的斯塔克效应。采用单带近似的孔和抛物线的横向限制潜力,允许分离的横向质心运动,从而为精确的数值解的薛定谔方程。我们发现,对于中间隧道耦合的外部电场导致的激子的解离通过避免交叉的明亮和黑暗的激子能级,从而导致在一个非典型形式的斯塔克位移。利用冻结横向自由度近似,研究了负三振子的电场诱导解离。结果表明,在对称的耦合点系统中,激子比激子对离解更稳定。对于耦合点的非对称系统,三电子解离伴随着作为电场的函数的复合能线的正曲率。
2005-03-10 cond-mat.mes-hall
Theory of a Magnetically-Controlled Quantum-Dot Spin Transistor
我们研究通过一个量子点耦合到三个铁磁铅在弱隧道耦合制度的运输。有限的源极-漏极电压在原本非磁性的量子点上产生非平衡自旋。这种自旋积累导致磁阻。铁磁但无电流的基极通过非相干自旋翻转过程和相干自旋进动影响量子点的自旋。由于点自旋决定了器件的电导,这允许纯磁性晶体管式操作。我们分析了这两种类型的过程中的电流在不同的几何形状的效果。
2007-09-28 cond-mat.mes-hall
Classical-to-stochastic Coulomb blockade cross-over in aluminum arsenide wires
我们报道了夹断机制下砷化铝劈裂边生长量子线的低温微分电导测量。在零源漏偏置下,我们观察到库仑阻塞电导共振,当温度降低到低于$250 {\rm mK}$时,电导共振变得非常小。我们证明了这种行为可以解释为一系列非对称量子点中的经典到随机库仑阻塞交叉,并提供了共振线型的温度依赖性的定量分析。在大的源极-漏极偏压下的电导行为暗示了量子点链所预期的电荷密度波传导。
2006-03-02 cond-mat.mes-hall
Exciton spectra in vertical stacks of triple and quadruple quantum dots in an electric field
利用组态相互作用方法研究了外加电场作用下多量子点堆中的电子-空穴对。我们发现,明亮的能级可以分为家庭,这是与本地化的一个特定的点的堆栈中的空穴。激子能级经历作为外部电场的函数的避免交叉,对于每个家族具有不同的模式。我们表明,沿堆栈的点的深度的变化可以推导出激子光谱。在强约束极限下,由于空穴隧穿,族被弱电场混合。这导致属于不同族的能级的特征多重避免交叉,伴随着复合概率的调制和单个特别亮的状态的出现。我们讨论的修改时,点添加到堆栈的频谱。
2007-12-21 cond-mat.mes-hall
Influence of microwave fields on the electron transport through a quantum dot in the presence of a direct tunneling between leads
我们考虑了在桥隧穿通道存在下,电子输运通过耦合到两个引线的量子点的时间依赖性。利用演化算符方法和宽带极限近似,推导出了系统中流动的量子点电荷和电流的解析公式。研究了微波场对量子点时间平均量子点电荷、电流以及平均电流对栅电压和源漏电压的导数的影响。
2003-04-04 cond-mat.mes-hall
Single Hole Transport in a Silicon Metal-Oxide-Semiconductor Quantum Dot
我们描述了一个平面硅金属氧化物半导体(MOS)为基础的单孔晶体管,这是与传统的硅CMOS制造兼容。多层栅极设计可独立控制点和储层中的载流子密度。清晰的库仑阻塞振荡被观察到,和源漏偏置测量表明,它是可能的耗尽点下降到几个空穴制度,与激发态清晰可见。该架构是足够通用的,第二个孔点可以被诱导邻近第一个。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall
Bimodal Counting Statistics in Single Electron Tunneling through a Quantum Dot
利用量子点接触作为非侵入式高带宽电荷探测器,研究了单电子隧穿量子点的全计数统计。对于量子点上的几个连续的电子数,计数的隧穿事件的分布被测量为栅极和源极-漏极电压的函数。对于某些配置,我们观察到超泊松统计偏置电压的激发态变得可访问。有趣的是,相关的计数分布显示出双峰特征。通过分析电子计数的时间依赖性,我们将其与量子点上不同电子构型之间的缓慢切换联系起来。
2007-05-16 cond-mat.mes-hall
Localization effects in the tunnel barriers of phosphorus-doped silicon quantum dots
我们在掺磷硅量子点中观察到了具有奇异栅极和源漏偏压依赖性的负微分电导。它的起源进行了讨论的框架内弱本地化。通过测量不同温度下的电流-电压特性以及模拟隧穿率对能量的依赖关系,我们证明了浅能量缺陷的存在以及局部化的增强令人满意地解释了我们的观察结果。在磁场中观察到的效果进行了讨论。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall
The magneto-optics in quantum wires comprised of vertically stacked quantum dots: A calling for the magnetoplasmon qubits
与平面量子点相比,垂直堆叠量子点(VSQD)具有更深层次的优势,在单电子器件和量子计算中的应用前景令人感兴趣。在这里,我们开始在对称规范的磁场的存在下,在量子线的垂直堆叠,自组装的InAs/GaAs量子点的集体激发。我们计算并说明了施加的磁场的状态,费米能量和集体(磁等离子体激元)激发的行为特征的影响[随机相位近似(RPA)的框架内获得]。费米能被观察到振荡作为布洛赫矢量的函数。值得注意的是,子带间的单粒子连续分裂成两个集体激发传播的间隙内。这归因于由于施加的磁场而产生的(轨道)量子数。引人注目的是,阱和势垒宽度的改变可以使我们能够在所需的能量范围内定制激发光谱。这些研究结果表明,第一次,研究的可行性和重要性的VSQD施加磁场。出现的技术前景是利用磁等离子体量子比特作为设计量子通信网络的量子门的潜在选择的设备的路线。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
The effect of Coulomb interactions on nonlinear thermovoltage and thermocurrent in quantum dots
在目前的工作中,我们从理论上研究了通过耦合到源和漏库的量子点的电荷输运的非线性制度。调查进行使用非平衡格林函数形式主义超越Hartree-Fock近似。采用近似的相关格林函数允许跟踪过渡从库仑阻塞政权近藤政权的热电输运。当电子移动响应于整个系统施加的热梯度时产生的影响进行了讨论,包括实验观察到的热电压零点。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall
Spin interactions and switching in vertically tunnel-coupled quantum dots
我们确定了位于两个垂直隧道耦合量子点中的两个电子之间的自旋交换耦合J,以及当施加磁场(B)和电场(E)(平面内和垂直)时它的变化。我们预测J的强烈下降,因为面内B场的增加,主要是由于轨道压缩。与塞曼分裂相结合,这导致了单重态-三重态交叉,这可以被观察到为在几特斯拉的面内场和典型的自组装点的10特斯拉量级的垂直场处的磁化中的明显跳跃。我们使用调和势来模拟电子的束缚,并使用Heitler-London和Hund-Mulliken技术计算交换J,包括长程库仑相互作用。我们的研究结果提供了实验标准的区别单重态和三重态,因此微观自旋测量。在不同尺寸的点耦合的情况下,我们提出了一种简单的方法来开关的自旋耦合与指数灵敏度使用面内电场。切换自旋耦合对于使用电子自旋作为量子比特的量子计算是必不可少的。
1999-10-07 cond-mat.mes-hall
Many-body excitations in tunneling current spectra of a few-electron quantum dot
少电子量子点隧穿势垒的固有不对称性在非线性输运机制中诱导了正向和反向源漏偏压的固有不同隧穿电流。在这里,我们表明,除了自旋选择规则,多体状态之间的重叠矩阵元素是至关重要的正确描述隧道传输通过量子点在大磁场。通过N-电子系统的传输过程中的激发(N-1)-电子状态的签名被清楚地确定在测量的跨导。我们的分析清楚地证实了量子点中单电子量子输运理论的有效性。
2007-07-30 cond-mat.mes-hall
Single-particle and collective excitations in quantum wires comprised of vertically stacked quantum dots: Finite magnetic field
本文从理论上研究了由InAs/GaAs自组装量子点组成的准一维电子系统中的磁等离激元激发。在实验中涉及的较小的长度尺度促使我们考虑一个完美的周期性系统的二维限制的InAs量子点层分离的GaAs间隔。随后的系统在x-y平面中受到二维约束(谐波)势和对称规范中的外加磁场(B)。该方案实际上定义了一个由垂直堆叠量子点(VSQD)组成的量子线系统。我们推导和讨论的戴森方程,广义(非局部和动态)介电函数,和逆介电函数调查的单粒子和集体(磁等离子体激元)激发(全)随机相位近似(RPA)的框架内。作为应用,我们研究了禁闭势和磁场对组分本征函数、态密度、费米能、集体激发和逆介电函数的影响.这些发现首次证明了研究量子化磁场作用下的VSQD系统的重要性。鉴于平面量子点的优势以及在单电子器件和量子计算中的应用前景,研究VSQD系统被认为是至关重要的。结果表明,利用磁等离子体量子比特是一个潜在的选择,实现庄严的量子态转移的想法,在量子计算和量子通信网络设计量子门。
2021-01-01 cond-mat.mes-hall
Oscillatory instabilities in d.c. biased quantum dots
我们考虑一个“量子点”在库仑阻塞制度,受到一个任意大的源极-漏极电压V。当V是小的,量子点与奇数电子占领显示近藤效应,引起电导增强。在这里,我们调查的制度,其中V增加超过近藤温度和近藤共振分裂成两个组件。结果表明,它们之间的干扰的结果在通过点的电流的自发振荡。该理论预测,在受照射的量子点的电流-电压特性中会出现“夏皮罗台阶”;这些将构成预测效应的实验特征。
2001-08-01 cond-mat.mes-hall
Vertically coupled double quantum dots in magnetic fields
利用精确对角化方法研究了垂直耦合双量子点的基态和激发态性质。幻数的总角动量,最小化的总能量被发现,以反映由层内相关为主的电子配置和层间相关为主的交叉。交叉的位置由层间电子隧穿和磁场的强度决定。幻数应该有一个可观察到的影响,远红外线的光学吸收光谱,因为科恩定理不成立时,限制潜力是不同的两个点。这确实在这里通过包括朗道能级混合的数值计算得到了证实。我们的结果充分考虑了自旋自由度的影响。一个关键的特征是,由于强电子关联,系统的总自旋$S$和魔数角动量密切相关。因此,当磁场变化时,$S$与总角动量一起跳跃。一个重要的结果是,由于自旋选择规则,自旋阻塞(单电子隧穿的抑制)应该发生在某些磁场区域。由于层内和层间相关性的存在而产生的灵活性,在双点中比在单点中更容易实现自旋阻断。
1999-01-24 cond-mat.mes-hall
A study of transport suppression in an undoped AlGaAs/GaAs quantum dot single-electron transistor
本文报道了一种基于非掺杂AlGaAs/GaAs异质结的量子点单电子晶体管的输运阻断特性的研究。我们观察到抑制运输通过基态的点,以及负微分电导在有限的源漏偏置。这些特征的温度和磁场依赖性表明引线和量子点态之间的耦合被抑制。我们将其归因于两种可能的机制:自旋效应,其根据总自旋的变化确定是否允许特定的电荷跃迁,以及点中电子的相干隧穿产生的干涉效应。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall
Single-particle and collective excitations in quantum wires made up of vertically stacked quantum dots: Zero magnetic field
本文报道了由InAs/GaAs自组装量子点组成的量子线中基元电子激发的理论研究。在实验装置中涉及的长度尺度(几个纳米)促使我们考虑一个无限的周期性系统的二维限制(InAs)量子点层分离的GaAs间隔。Bloch函数和Hermite函数共同刻画了整个系统。然后,我们利用Bohm-Pines的(全)随机相位近似,以获得一个一般的非局部,动态介电函数。因此,开发的理论框架,然后指定工作在一个(最低的迷你带和)两个子带模型,使我们能够仔细检查的单粒子以及系统的集体响应。我们计算并讨论了本征函数、能带宽度、态密度、费米能、单粒子和集体激发的行为,最后指出了研究与量子输运现象有关的逆介电函数的重要性。值得注意的是,势垒和阱宽度的变化如何使我们能够在所需的能量范围内定制激发光谱。鉴于垂直堆叠量子点相对于平面量子点的优势以及在单电子器件和量子计算中的应用前景,探索此类系统中的电子、光学和输运现象是非常有趣和重要的。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall
Non-Markovian Transmission through Two Quantum Dots Connected by a Continuum
我们考虑一个包含由连续体连接的双点的传输设置。通过对含时薛定谔方程的精确解,我们证明了量子相干在这个点-连续体-点(DCD)系统中的输运是高度非马尔可夫的,这与通常的假设相反,因为在典型情况下,量子粒子一旦不可逆地衰变成连续体(如光子的自发发射),就不会重新进入感兴趣的系统.我们还发现,这个DCD系统支持一个不寻常的稳定状态,不平等的源极和漏极电流,由于电子不可逆地进入连续和浮动。
2012-03-08 cond-mat.mes-hall