Ground State Spin Oscillations of a Two-Electron Quantum Dot in a Magnetic Field
在垂直磁场中的双电子量子点模型中,分析了自旋单重态和自旋三重态最低态之间的交叉。得到了这些交叉点的磁场、态的磁量子数$m$和无量纲点尺寸的显式表达式。
1999-02-24 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
Tuning of the spin-orbit interaction in a quantum dot by an in-plane magnetic field
使用精确对角化的方法,我们表明,一个和两个电子的InAs量子点表现出避免交叉的能谱中所引起的自旋-轨道耦合在面内外部磁场的存在下。避免交叉的宽度强烈地依赖于磁场的取向,这揭示了自旋轨道耦合相互作用的固有各向异性。我们发现,对于特定方向的磁场避免交叉消失。这个方向的值可以用来提取Rashba和Dresselhaus相互作用强度的比值。自旋轨道各向异性效应的各种几何形状和取向的限制势进行了讨论。我们的分析解释了最近在门控自组装量子点上进行的测量背后的物理学[S. Takahashi等人,Phys. Rev. Lett. 104,246801(2010)]。
2011-03-29 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
Kondo effect in coupled quantum dots: a Non-crossing approximation study
利用具有杂质间跳跃的双杂质Anderson哈密顿量,对近藤区双量子点系统的非平衡输运性质进行了理论研究。的哈密顿量,制定在奴隶玻色子语言,解决了通过推广的非交叉近似(NCA)本问题。我们提供了基准计算的NCA的预测的线性和非线性输运性质的耦合量子点在近藤政权。我们给出了一系列的预测,可以通过耦合量子点的线性和非线性输运测量实验观察到。重要的是,它表明,差分电导${\cal G}=dI/dV$的测量,为适当的电压值和点间隧道耦合,可以给出一个直接观察的相干叠加之间的多体近藤状态的每个点。这种相干性也可以在通过系统的线性传输中检测到:线性电导与温度的曲线是非单调的,在表征两个近藤状态之间的量子相干性的温度$T^*$处具有最大值。
2002-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Crossing Approximation Study of Multi-Orbital Kondo Effect in Quantum Dot Systems
采用非交叉近似方法研究了量子点系统中三轨道的近藤效应。通过研究量子点的隧穿电导,我们发现量子点的Hund耦合和轨道能级分裂之间的竞争导致了输运性质的特征行为。结果表明,Hund耦合在三轨道情况下比在二轨道情况下更重要。我们还发现,由于单重态-三重态机制的两轨道模型建议的近藤温度的提高往往被抑制的第三轨道的存在。
2006-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent Destruction of Tunneling in a Two Electron Double Quantum Dot: Interplay of Coulomb interaction, spin-orbit interaction and AC field
研究了含时周期电场和自旋轨道相互作用下双电子相互作用的双量子点系统。我们研究了初始局域态的相干破坏现象。由于AC场引入的周期性,我们使用Floquet理论来找到准能量,它们的交叉点和反交叉点对应于CDT。我们观察到,AC场重新标度的自旋轨道和跳跃振幅的贝塞尔函数。贝塞尔函数的零点是交流场强与其频率之比的形式,在这些点处的准能量在我们的情况下形成反交叉。我们首先制备了三重态的系统,并研究了其概率的演变,在存在单独的自旋轨道相互作用。我们观察到的振荡行为,这表明自旋翻转过渡。然而,当AC场被打开时,概率振荡在反交叉点处被高度抑制,从而导致初始状态的局部化,并且即使在存在自旋翻转相互作用的情况下,状态也保持其自旋记忆。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
Changes in the Magnetization of a Double Quantum Dot
通过精确测量双量子点的能态,我们推导出了单电子隧穿引起的磁化强度的变化。作为磁场的函数,我们观察到的交叉和反交叉的能量谱。磁化强度随磁场的变化表现出摆动,在GaAs中有几个有效玻尔磁子的最大值。这些摆动是离散能态相对于磁场的混沌运动的量度。我们的结果显示出良好的协议与数值计算,但偏离显着的半经典估计。
1998-02-11 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit effects on two-electron states in nanowhisker double quantum dots
从理论上研究了准一维AlInSb基双量子点中电子-电子相互作用和Rashba自旋-轨道相互作用对双电子的联合作用。我们计算了两电子的波函数,并探讨了这两种相互作用之间的相互作用的能级和自旋的状态。能谱随外加磁场的变化表现出三重态和单重态之间的交叉和反交叉,这与自旋轨道耦合引起的能级混合有关。我们发现,这些交叉发生的领域可以自然地控制的interdot势垒宽度,控制交换积分的结构。
2008-01-11 cond-mat.mes-hall
Abnormal anti-crossing effect in photon-magnon coupling
我们报告的实验演示的异常,相反的反交叉效应的光子磁振子耦合系统,由钇铁石榴石膜和反转模式的开口环谐振器结构(注意为ISRR)在一个平面的几何形状。据发现,通常在光子-磁振子耦合中观察到的反交叉色散的正常形状被改变成其相反的反交叉形状,只是通过改变ISRR的分裂间隙相对于微带线轴线的位置/方向,沿该轴线施加交流微波电流。通过基于电磁相互作用的解析推导,分析了反向反交叉色散的特征及其线宽演化。所观察到的相反的反交叉色散归因于磁振子模式中的固有阻尼和耦合诱导阻尼的补偿。这种补偿可以通过控制ISRR的分裂间隙和微带馈线产生的振荡磁场的相对强度和相位来实现。ISRR的分裂间隙的位置/取向提供了控制光子-磁振子耦合中的反交叉的色散形状及其阻尼的鲁棒手段,从而为微波器件的先进设计提供了更多机会。
2019-02-06 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
Spin relaxation at the singlet-triplet crossing in a quantum dot
研究了双电子量子点中单重态-三重态跃迁附近的自旋弛豫。自旋弛豫是由于自旋-轨道、塞曼和电子-声子相互作用的综合效应而发生的。的单重态-三重态弛豫速率表现出强烈的变化作为单重态-三重态分裂的函数。我们表明,电子之间的库仑相互作用有两个竞争的影响的单重态-三重态自旋弛豫。一个效果是增强了量子点中自旋-轨道耦合的相对强度,导致更大的自旋-轨道分裂,从而导致自旋与电荷的更强耦合。另一个效果是使单重态和三重态的电荷密度分布看起来彼此相似,从而降低了电荷环境区分单重态和三重态的能力。因此,我们发现本质上不同的渠道的单重态-三重态弛豫的情况下,强和弱库仑相互作用。最后,对于动量为线性的Dresselhaus和Rashba自旋轨道相互作用,我们计算了自旋轨道相互作用中的单重态-三重态弛豫速率,发现它们与塞曼能量的二次方成正比,这与最近量子点中三重态-单重态弛豫的实验结果一致.
2007-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of a quantum Hall anti-dot interferometer
我们研究了量子霍尔干涉仪,其中干涉环环绕量子反点。我们的研究基础上的热力学考虑,我们认为这反映了干扰传输现象的基本方面。我们发现,类似于更传统的法布里-珀罗量子霍尔干涉仪,其中的干涉环形成一个量子点,反点干涉仪是由静电库仑之间的相互作用定义的环的边缘模式。我们表明,在Aharonov-Bohm制度,分数统计的影响应该是可见的,是更容易访问的干涉仪的基础上反点比那些基于点。我们讨论了我们的研究结果的相关性,最近的测量反点干涉仪。
2015-10-18 cond-mat.mes-hall
Coherent electron transport in silicon quantum dots
由于硅是自旋量子比特的首选材料,并且出于可扩展的量子计算机体系结构对快速可靠的量子信息片上传输的需求,我们研究了硅双量子点中的相干电子输运。我们首先研究了硅双点中的谷轨道动力学,并讨论了如何正确地测量隧道耦合以及两个量子点之间的谷相位差。然后,我们专注于可能的相位和自旋翻转的错误,在整个硅双点自旋运输。特别是,我们澄清校正的有效$g$ -因子的电子自旋从双点限制电位,并量化所产生的相位误差。然后,我们研究自旋保真度损失由于自旋谷混合,这是硅量子点的一个独特的功能。我们表明,谷之间的小相位校正可能会导致显着的相干性损失。我们还研究了由外部非均匀磁场或内部自旋轨道耦合引起的自旋翻转误差。我们表明,谷的存在使得有可能有更广泛的(在interdot失谐方面)的水平反交叉相比,典型的反交叉,例如,GaAs双点,和这样广泛的反交叉导致放大自旋翻转错误。最后,我们设计了一个脉冲序列,利用硅双点的多电平反交叉和采用朗道-齐纳跃迁来抑制各种可能的自旋翻转错误。
2019-08-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effects of coupling strength of the electron-photon and the photon-environment interactions on the electron transport through multiple-resonances of a double quantum dot system in a photon cavity
研究了双量子点系统与单模光子腔耦合时的电子输运性质。DQD系统具有复杂的多能级能谱,通过调节光子能量,在DQD系统的电子态和光子修饰态之间产生了几个反交叉,这在简单的二能级DQD系统中是没有的。三个不同的区域的光子能量进行了研究的基础上反交叉,其中光子能量范围被分类为“低”,“中间”,和“高”。反交叉代表多个拉比共振,其导致在“中间”光子能量处的电子输运中的电流骤降。增加电子-光子耦合强度$g_γ$,改变反交叉态之间的光子交换,导致多个拉比共振态的错位。因此,在中间光子能量处的电流骤降被进一步减小。此外,我们调整的腔环境耦合,$κ$,看看如何在强耦合制度,g $_γ>κ$的传输特性,改变不同方向的光子偏振。以恒定值$g_γ$增加$κ$,发现中间光子能量的电流增强,并且对于“高”光子能量范围看到电流减小。中间光子能量的电流增强是由系统中多重拉比共振的减弱引起的。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall
Dynamical control of correlated states in a square quantum dot
在低粒子密度的限制下,被限制在量子点中的电子形成称为维格纳分子的强关联态,其中库仑相互作用导致电子在空间中变得高度局域化。通过使用一个有效的Hubbard模型来描述这些态,我们研究了振荡电场如何驱动正方形量子点中的两电子Wigner分子的动力学行为。我们发现,对于某些组合的频率和强度的外加电场,各种电荷配置之间的隧穿可以强烈淬火,我们将这种现象的存在下的反交叉的Floquet准能谱。我们进一步得到了这些反交叉点位置的简单解析表达式,这使得一个给定的量子点的有效参数可以在实验中直接测量,并提出了令人兴奋的可能性,使用交流场来控制纠缠态的时间演化的介观器件。
2002-10-11 cond-mat.mes-hall
Energy spectra of graphene quantum dots induced between Landau levels
当在单层石墨烯中引入能隙时,谷简并被打破,并且诸如量子点的受限系统的能谱变得相当复杂,表现出许多不规则的能级交叉和对所施加的磁场非常敏感的小能量间距。在这里,我们研究了在朗道能级之间形成的石墨烯量子点的能谱,并表明对于适当的势阱,第一朗道能隙中的量子点能谱可以具有简单的图案,能量仅来自两个谷中的一个。这部分光谱没有交叉点,具有特定的角动量数,并且能量间隔可以足够大,因此可以用标准光谱技术进行探测。的磁场的依赖性的点的水平,以及质量引起的能隙的影响进行检查,并指定一些制度导致可控的量子点。在高磁场和负角动量的狄拉克方程的一个简单的近似方法的发展,提供了进一步深入了解的物理。近似能量显示出正确的趋势,并与精确能量吻合良好。
2021-08-03 cond-mat.mes-hall
Excitons in quantum dot molecules: Coulomb coupling, spin-orbit effects and phonon-induced line broadening
从理论上研究了耦合量子点(量子点分子)中的激子态和光跃迁的线形。对于一对电可调的垂直排列的量子点,我们研究了空间直接激子和间接激子之间的耦合,这些耦合是由不同的机制引起的,例如隧道耦合,库仑耦合,由于自旋轨道相互作用引起的耦合和由结构不对称引起的耦合。不同类型的耦合的特性反映在直接和间接激子之间的交叉或避免交叉的外观中,后者在吸收光谱中直接可见。我们分析了声子环境对光谱的影响,通过计算各种光学跃迁的线形,包括由于纯退相和声子诱导的不同激子状态之间的跃迁的贡献。由于声子诱导跃迁的线宽增强是特别明显的区域中的一个反交叉,它强烈地依赖于两个激子分支之间的能量分裂。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall
Photon and magnetic field controlled electron transport of a multiply-resonant photon-cavity double quantum dot system
研究了单光子模式下双量子点中的电子输运。DQD连接到两个电子库,并且整个系统处于外部垂直磁场下。DQD系统具有复杂的多能级能谱。通过改变光子能量,发现在低强度磁场下,DQD-腔系统的光子修饰电子态之间存在几个反交叉。反交叉被确定为从这些状态之间的光子交换所产生的多个拉比共振。作为结果,可以看到由多个拉比共振引起的电流下降。通过增加外部磁场的强度,发现电流下降到较低光子能量的位错,并且电流下降可以被减小。磁场的强度和量子点的几何结构的相互作用可以削弱多个拉比共振,其中反交叉之间的光子交换减少。因此,我们可以证实,电子输运行为的DQD腔系统可以通过操纵外部磁场和光子腔参数进行控制。
2022-07-03 cond-mat.mes-hall
Direct Observation of Controlled Coupling in an Individual Quantum Dot Molecule
我们报道了在单个量子点分子中直接观察到的量子耦合及其利用静态电场的操纵。当电场被调谐时,观察到不同激子跃迁的明显反交叉。我们的实验结果与理论的比较表明,所观察到的反交叉之间的激子与占主导地位的空间\emph{direct}和\emph{indirect}字符。激子波函数的电子分量在反交叉处具有分子特征,并从光学角度推导了量子耦合强度。此外,我们确定的耦合强度上的点间分离的依赖关系,并确定了场驱动的分子基态的性质的转变。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
The theory of coherent dynamic nuclear polarization in quantum dots
考虑了在外加磁场和自旋轨道相互作用下,双量子点中两个电子的动态核自旋极化(DNP).通过半经典地处理这个问题,我们发现,一般的DNP有两个不同的贡献-几何极化和动态极化,这有不同的依赖于控制参数,如扫描速率和等待时间在每个周期。这两项都显示出对这些控制参数的非平凡依赖性。我们发现,即使对于小的自旋轨道项,动力学极化占主导地位的DNP在S-T+避免交叉附近存在一个长的等待期,核拉莫尔旋进周期的顺序。一个具体的控制制度的详细数值分析可以解释由Foletti等观察到的振荡。al.~ arXiv:0801.3613。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall
Cavity Quantum Electrodynamics with a Single Quantum Dot Coupled to a Photonic Molecule
研究了由一对耦合的光子晶体腔组成的量子点与光子分子耦合的腔量子电动力学效应。我们发现量子点和光子分子的两个超模之间存在反交叉,这表明实现了强耦合机制。从反交叉的数据,我们估计的贡献模式耦合和本征失谐的总失谐之间的超级模式。最后,我们还展示了光子分子中非共振腔-腔相互作用的特征。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anti-crossings of spin-split Landau levels in an InAs two-dimensional electron gas with spin-orbit coupling
本文报道了InAs/In_0.75Ga_0.25As/In_0.75Al_0.25As量子阱中量子霍尔区的倾斜场输运测量。我们观察到自旋分裂的朗道能级的反交叉,这表明在朗道能级重合的自旋态的混合。我们提出能级排斥是由于自旋轨道和带非抛物项的存在,这在窄禁带系统中是相关的。此外,电子-电子相互作用是显着的,在我们的结构中,所示的大值的相互作用引起的增强的电子g因子。
2005-03-13 cond-mat.mes-hall
Resonant excitation and anti-Stokes luminescence of GaAs single quantum dots
研究了生长在GaAs(411)A表面上的单个GaAs/AlGaAs量子点的显微光致发光($μ$ -PL)和激发($μ$ -PLE)谱。我们在$μ$ -PL和$μ$ -PLE光谱中都观察到了尖锐的共振线,对应于点的离散能级。当样品在其中一条共振线上激发时,不仅在Stokes侧出现共振发光线,而且在反Stokes侧也出现共振发光线。我们讨论了可能的起源的反斯托克斯发光。
2001-09-02 cond-mat.mes-hall
Protected edge states in silicene antidots and dots in magnetic field
硅烯体系,由于晶格的屈曲结构,表现出显着的内在自旋轨道相互作用触发拓扑相变在低能区。因此,我们发现,受保护的边缘状态存在于硅烯反点和点,被极化的谷自旋对。我们还研究了晶格终止对硅烯反点和垂直磁场中硅烯点的单电子能级和电子密度分布的影响。我们的计算证实,拓扑边缘状态传播的antidot/点的周长为理想或现实的边缘终止包含粗糙度的原子长度尺度。然而,当反点或点具有粗糙边缘时,作为磁场的函数的能量线的谷极化和斜率减小。
2015-03-17 cond-mat.mes-hall
Quantum states in a magnetic anti-dot
我们研究了一个新的系统,其中二维电子被非均匀磁场束缚。该系统由一个异质结构和一个超导盘组成。我们表明,在这个系统中,电子可以被限制在一个点区域。这种磁反点具有有趣的性质,即点的填充是磁场的离散函数。对于某些束缚态,反点内外的循环电子流可以是相反的方向。随着磁场的增加,这些态呈现出从反磁性到顺磁性的转变。吸收光谱由许多峰组成,其中一些峰违反Kohn定理,这是由于质心运动与其他自由度的耦合。
1998-07-15 cond-mat.mes-hall
Anomalous giant piezoresistance in AlAs 2D electrons with anti-dot lattices
一个AlAs二维电子系统图案化的反点晶格表现出巨大的压阻(GPR)的效果,与在未图案化的区域中观察到的压阻相反的符号。我们追踪这种异常GPR的起源的反点晶格中的非均匀应变和排斥的电子占据两个导带谷从不同区域的样品。这类似于众所周知的巨磁电阻(GMR)效应,谷起自旋的作用,应变起磁场的作用。
2007-07-02 cond-mat.mes-hall
Pulse-gated quantum dot hybrid qubit
由双量子点中的三个电子形成的量子点混合量子位具有高速的潜力,因为存在量子位变得类似电荷的能级交叉。在这里,我们展示了如何充分利用脉冲门控方案中的能级交叉,该方案将自旋量子位分解为一系列电荷跃迁。我们开发一个和两个量子位直流量子门,比以前提出的交流门更简单。我们得到的控制序列的封闭形式的解决方案,并表明,这些亚纳秒门可以实现高quantiities。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anti-Kondo regime of charge transport through a double dot molecule
利用数值密度矩阵重整化群方法和解析方法研究了点间隧穿强于到引线隧穿的串联双点结构的电导.当点被1或3个电子占据时,获得通常的近藤峰。对于2个电子占据分子的情况,形成单线态。然而,在这种情况下,电导具有恒定的非零值,并且对于分子参数的某些值,甚至可能等于$2 e^2/h$的最大电导。我们表明,这是由于相互作用和干扰所造成的分子的对称和反对称轨道之间的微妙的相互作用。
2006-10-19 cond-mat.mes-hall
Quantum computing via defect states in two-dimensional anti-dot lattices
我们提出了一种新的结构,适用于量子计算在固态环境中:设计的缺陷态的反点晶格叠加在二维电子气在半导体异质结构。状态操纵可以通过门控制来实现。模型计算表明,制造能级结构对热退相具有鲁棒性的结构是可行的。
2005-12-14 cond-mat.mes-hall
Quantum and semiclassical study of magnetic anti-dots
研究了二维带电粒子在非均匀磁场中的能级结构。特别地,对于磁性反点,磁场在点内部为零,并且在点外部恒定。这种装置可以用当今的技术制造。我们提出了详细的半经典研究这样的磁反点系统,并提供了一个比较精确的量子计算。在半经典方法中,我们应用Berry-Tabor公式的态密度和Borh-Sommerfeld量子化规则。在这两种情况下,我们发现在弱磁场限制与精确的频谱很好的协议。对于一个给定的丢失通量量子的能谱被分为六种可能的轨道类别,并总结在所谓的相图中。我们还研究了不同量子态的电流流动模式,并显示出与经典轨迹的清晰对应。
2004-07-09 cond-mat.mes-hall
Thermal transport driven by Coulomb interactions in quantum dots: Enhancement of thermoelectric and heat currents
研究了串联非对称双量子点与两个不同温度的电子库耦合时的热输运。在库仑阻塞DQD中考虑了库仑间和库仑内的相互作用,通过四种不同的主方程方法考虑了电子的顺序隧穿。在库仑相互作用的情况下,发现一个可忽略的热电和热流识别的库仑阻塞DQD制度。在存在库仑相互作用,内部和内部库仑相互作用,交叉点内和点间多体电子态之间的能量被观察到。交叉点在DQD的能谱中诱导额外的通道,其增强热电和热流。额外的通道在热电和热流中形成几个峰,其中峰的强度和位置取决于点间和点内库仑相互作用的强度。此外,使用不同的方法,这是一阶冯诺依曼,Redfield,一阶Lindblad,和泡利方法的主方程的相干性和非相干性的问题进行了研究。我们发现,所有的方法给出了几乎相似的热输运时的凝聚力的作用是无关紧要的DQD。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall
Compensation of the spin of a quantum dot at Coulomb blockade
我们讨论了在量子点传导中观察到的一种新的纠缠态。在库仑阻塞下,由于共隧穿过程,来自接触的电子与位于点中的电子强烈相关。由于量子点上的库仑排斥力很强,所以量子点的电子数在孤立状态下是不变的,但总自旋得到了完全或部分的补偿。w.r.to在大磁场中出现的单重态-三重态交叉处N=偶数的点中,近藤关联导致总自旋S=1/2。
2001-02-02 cond-mat.mes-hall
The carrier ''antibinding'' in quantum dots: a charge separation effect
我们表明,最近在半导体量子点中观察到的载流子“反结合”,即,两个电子-空穴对的基态能量超过一对的基态能量的两倍的事实可以完全归因于电荷分离效应,而不管其起源如何。在没有外部电场的情况下,这种电荷分离来自与势垒的有限高度相关的电子和空穴波函数的不同“展开”。当量子点尺寸缩小时,当势垒为无限大时,两对能量始终保持在以下。相反,由于势垒对于小点来说效率较低,所以具有有限势垒的点中的两对能量的行为与体中的能量相似,即,当电子对靠得太近时,能量会超过单对能量的两倍。为了充分理解这种“反结合”效应,我们也重新考虑了一对加一个载体的情况。我们发现,虽然载流子只需要以不同的方式从点中扩散出去,两对载流子的“反结合"就会出现,但一对加一个载流子的”反结合"只有在这个载流子是扩散较小的载流子时才会出现。此外,两对和一对加一个载流子的“结合能”之间存在一个显著的求和规则。
2006-02-27 cond-mat.mes-hall
Level anticrossing effect in single-level or multilevel double quantum dots: Electrical conductance, zero-frequency charge susceptibility and Seebeck coefficient
研究了双量子点系统的电学和热电性质。我们考虑的情况下,单级和多级量子点,无论它们是耦合的方式,无论是在一个串联或并联安排。计算是用非平衡格林函数理论进行的。在单能级双量子点的情况下,该问题是完全可解的,而对于多能级双量子点,在能量无关跳跃积分的极限下,得到了解析解。我们提出了一个详细的讨论有关的电导,零频率电荷磁化率和塞贝克系数的依赖性上的栅极电压施加到点,使我们能够得到的电荷稳定性图。研究结果与实验观察结果一致,特别是当改变栅极电压时,塞贝克系数发生连续的符号变化。我们解释的成键和反键状态的水平反交叉效应,它发生在一个有限的点间耦合的存在下产生的结果。我们表明,在平衡时,在电荷稳定性图中具有不同的点占据的域之间的边界线,发生时,成键和反键状态的水平对齐的化学势的铅。最后,总的点占有率被发现是相当大的减少,在平行的情况下,与串联的情况相比,{每当}在每个点的能级能量是相等的。我们将这种下降解释为每个点提供的两条电子传输路径存在时发生的干涉效应的直接表现。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall
Proposal for geometric generation of a biexciton in a quantum dot using a chirped pulse
我们建议使用扫频(啁啾)激光脉冲的相干光学过程中创建一个双激子。与双光子拉比触发器方案相比,本方法通过避免能级交叉进行状态转移,是一种几何控制。所提出的过程是强大的脉冲面积的不确定性,失谐,和失相。绝热操作的速度受到双激子结合能的限制。
2008-06-01 cond-mat.mes-hall
Hysteretic behavior in weakly coupled double-dot transport in the spin blockade regime
双量子点系统中的自旋封锁制度表现出泄漏电流,已被归因于超精细相互作用。我们模型弱耦合双点运输使用速率方程的方法,占超精细触发器转换。速率方程使我们能够获得自洽的时间演化的电子电荷的职业和在每个点的核极化。我们分析了自旋阻塞区的电流作为磁场的函数,并观察到对应于三重态和单重态之间交叉的场的滞后行为。
2007-12-25 cond-mat.mes-hall
Observation of Spin-Orbit Berry's Phase in Magnetoresistance of a Two-Dimensional Hole Anti-dot System
报道了在二维空穴系统的反点晶格中观察到的弱场磁电阻的Aharonov-Bohm(AB)型振荡中的自旋轨道Berry相。一个AB型振荡叠加在可伸缩性峰上,并且傅里叶变换中的主峰由于源自自旋-轨道相互作用的Berry相位的变化而被清楚地分裂。一个模拟考虑贝里的相位和相位所产生的自旋轨道转移的动量空间与实验定性一致。
2007-04-05 cond-mat.mes-hall
Transport Measurement of Andreev Bound States in a Kondo-Correlated Quantum Dot
我们报道了耦合到两个超导引线的碳纳米管量子点中门可调Andreev束缚态的输运测量。特别是,我们观察到两种类型的近藤脊,这可以理解的近藤效应和超导性之间的相互作用的清晰的功能。在第一种类型(I型)中,耦合较强,近藤效应占主导地位。Andreev束缚态的能级在脊的中间显示出反交叉。另一方面,两个Andreev束缚态的交叉与约瑟夫森结的0- $π$跃迁一起在第二类型(类型II)中示出。我们的方案是很好地理解在只有一个单一的无量纲参数,$k_BT_K^{min}/Δ$,其中$T_K^{min}$和$Δ$是最低近藤温度的脊和超导序参量,分别。我们的观测结果与临界电流的测量结果一致,并得到了数值重整化群计算的支持。
2012-12-06 cond-mat.mes-hall
Extracting the ground-state spin of a quantum dot from the conductance peaks in a parallel magnetic field at finite temperature
在交换作用和平行磁场作用下,导出了库仑阻塞量子点有限温度电导的封闭表达式。利用库仑阻塞峰位置与外场的关系,在实验上确定了量子点的基态自旋。我们发现,对于一个现实的交换相互作用的值,峰值运动可以显着影响在温度低至kT ~ 0.1德尔塔,与德尔塔是在点的平均水平间距。当在低场发生能级交叉时,这种温度效应会导致基态自旋的错误识别。我们提出了一种改进的方法来确定明确的基态自旋。该方法考虑了有限交换相互作用下的能级交叉和温度效应。
2004-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measurement of the Transmission Phase through a Quantum Dot Embedded in One Arm of an Electronic Mach-Zehnder Interferometer
我们研究了一种在量子霍尔区具有高可见度的电子马赫-曾德尔干涉仪。量子点接触(QPC)产生的静电势和掺杂杂质产生的剩余无序势的叠加经常导致在干涉仪的一个臂中意外形成量子点(QD)。这引起QPC传输特性中的谐振。当在能量上穿过QD共振时,干涉仪在干涉图案中获得$π$的相移。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall
Observation of the Fano-Kondo Anti-Resonance in a Quantum Wire with a Side-Coupled Quantum Dot
我们观察到了具有侧耦合量子点的量子线中的Fano-Kondo反共振。在弱耦合区,由于Fano效应出现了下降。随着耦合强度的增加,在两个凹陷之间的区域的电导交替下降。从温度依赖性和响应的磁场,我们得出结论,电导降低是由于Fano-Kondo反共振。在具有Fano参数$q\approx 0$的Kondo谷处,当系统接近么正极限时,相对于栅极电压,相移被锁定到$π/2$,这与Gerland { \it et al.}的理论预测一致。[Phys. Rev. Lett. { \bf 84},3710(2000)]。
2005-06-16 cond-mat.mes-hall
Electric manipulation of electron spin relaxation induced by confined phonons in nanowire-based double quantum dots
从理论上研究了单电子空穴型半导体双量子点中受束缚声子诱导的电子自旋弛豫,发现在这种体系中,电子自旋弛豫速率可以被外加电场有效地调控.由于电场、磁场和自旋轨道耦合的共同作用,在最低的两个激发态之间存在一个反交叉。反交叉点周围的电场可以有效地调节电子态的能量和自旋。多个尖锐的峰存在于电场的依赖性的自旋弛豫率由受限声子,这可以归因于大的态密度的受限声子在范霍夫奇点。这一特性表明,基于双量子点的可调谐自旋开关,这是更灵敏和灵活的比基于量子阱的双量子点的电可调谐开关。计算了自旋弛豫速率在反交叉点处的温度依赖关系,观察到一个光滑的峰,表明密度矩阵的非对角元素对自旋弛豫的重要贡献.
2010-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Many-body effects in the cyclotron resonance of a magnetic dot
研究了含单个磁性离子的双电子量子点在不同库仑相互作用强度和磁性离子位置下的带内回旋共振(CR)跃迁.在通常的抛物量子点,CR是独立的电子的数量相比,我们发现在这里,由于磁离子的存在,科恩定理不再成立,CR是不同的系统与不同数量的电子和不同的有效电子-电子库仑相互作用强度。多体效应产生\emph{shifts in the transition energies}和\emph{change the number of CR lines}。磁性离子在量子点内的位置通过改变跃迁能量和振子强度中的交叉和反交叉的位置和数量来影响CR谱的结构。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical spin manipulation in double SrTiO$_3$/LaAlO$_3$ quantum dots
该研究通过含时薛定谔方程数值解,探究SrTiO$_3$/LaAlO$_3$界面双量子点的电操控自旋动力学,分析了不同条件下的自旋翻转机制,并优化了系统几何参数以提升自旋翻转性能。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall
Observation of Hysteretic Transport Due to Dynamic Nuclear Spin Polarization in a GaAs Lateral Double Quantum Dot
我们报道了GaAs横向双量子点中一种新的输运特性,这种输运特性只在磁场扫描时才出现,并且由于动态核自旋极化(DNP)而显示出磁滞现象。这种DNP信号出现在库仑阻塞制度凭借有限的点间隧道耦合和起源于自旋三重态和单线态的基态之间的交叉广泛用于核自旋操纵脉冲门实验。出乎意料的大信号强度暗示了两个点之间的不平衡DNP,这开辟了通过DC输运控制电子和核自旋状态的可能性。
2012-08-10 cond-mat.mes-hall
Significant g-factor values of a two-electron ground state in quantum dots with spin-orbit coupling
数值研究了存在自旋轨道耦合和相互作用的半导体量子点的磁化强度。当点被两个电子占据时,我们发现两个最低的多体本征态之间的能级交叉可能会发生作为自旋轨道耦合强度的函数。这种水平交叉伴随着基态的非零磁化。使用一阶微扰理论以及精确的数值对角化的小集群,我们表明,相互作用的趋势,导致Stoner不稳定的SO耦合增强。所得到的g因子可以具有显著的值,并且因此可以影响g因子测量。最后,我们提出了一种实验方法,通过该方法可以观察到预测的现象。
2008-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling of Hybridized Pairs of Electrons through a One-Dimensional Channel
最近,准一维电子气中的电子输运随约束势的变化进行了实验研究。我们提出了一个物理模型的量子弹道输运的电子通过一个短的传导通道,并调查所发挥的作用,库仑相互作用在修改能级的两个电子态在低温下作为通道的宽度增加。在这个区域中,库仑相互作用对双电子态的影响已经被证明导致四个分裂的能级,包括两个反交叉和两个交叉能级状态。由于能级的反交叉和交叉之间的相互作用,当沟道宽度首先增加时,用于双电子模型的基态从用于强约束的一个反交叉状态切换到用于中间约束的交叉状态,然后返回到其原始的反交叉状态。这种开关行为与三重态自旋简并度以及库仑排斥有关,并反映在弹道电导中。在这里,多体效应仍然可以影响量子弹道电导计算中的电子占据,尽管它不能改变质心速度。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Manipulation of the Land$\acute{\text{e}}$ g-factor in InAs quantum dots through the application of anisotropic gate potentials: Exact diagonalization, numerical and perturbation methods
为了实现固态量子计算,我们研究了InAs量子点中各向异性栅势和磁场引起的电子自旋的Land $\acute{\text{e}}$ g因子的变化.在本文中,我们提出了解析表达式和数值模拟的土地$\acute{\text{e}}$ g因子的变化,各向同性和各向异性量子点。使用这两种分析技术和数值模拟,我们表明,Rashba自旋-轨道耦合的g-因子的变化与电场的制度,其中发生水平交叉或anticrossing有重大贡献。特别是,电场的可调性示出通过强Rashba自旋轨道相互作用,以涵盖广泛的g因子。本文的另一个主要结果是,各向异性的门势在轨道角动量中产生猝灭效应,如果对称和非对称量子点的面积保持恒定,则该效应减小了g因子的E场和B场可调谐性的变化。我们确定的土地$\acute{\text{e}}$ g-因子的变化中的电子态的水平交叉和反交叉。我们模拟了电子自旋的波函数,并估计了自旋态$|0,-1,+1/2>$和$|0,0,-1/2>$对应于最近实验研究的量子点的反交叉的大小(Phys. Rev. Lett. \textbf{104},246801(2010))。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation and anticrossing in quantum dots: Rashba versus Dresselhaus spin-orbit coupling
研究了垂直磁场中二维量子点中电子能级的自旋轨道分裂。结果表明,在基态以上的两个最低能级偶然简并时,Rashba自旋-轨道耦合导致能级反交叉和自旋上、下态的混合,而由于Dresselhaus项的存在,这些能级没有混合.我们计算了声子引起的三个最低能级的弛豫时间和退相干时间。我们发现,自旋弛豫率作为一个磁场的函数表现出尖状结构的Rashba,但不为Dresselhaus自旋轨道相互作用。
2005-06-20 cond-mat.mes-hall
Transport via coupled states in a C60 peapod quantum dot
我们已经测量了系统的重复避免交叉在低温三端传输通过碳纳米管与封装C60分子。我们表明,这是一个主机量子点与杂质的杂交的一般效果。定义明确的纳米管允许识别杂质的性质,我们认为这是纳米管内的C60分子链。这两个子系统之间的电子耦合打开了有趣的和潜在的有用的可能性,通过管接触封装的分子。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
Excitation Spectra of Circular Few-Electron Quantum Dots
我们研究了含1到12个电子的半导体量子点的基态和激发态。这是第一次,它是可能的,以确定量子数的激发光谱中的状态,并作出直接比较,以精确的计算。磁场诱导激发态和基态之间的跃迁。这些过渡讨论单粒子状态,单重态-三重态过渡,自旋极化和洪德规则之间的交叉。我们的无杂质量子点允许原子物理学实验在磁场制度无法访问的原子。
1997-08-29 cond-mat.mes-hall
Tuning biexciton binding and anti-binding in core/shell quantum dots
我们使用路径积分量子蒙特卡罗方法来模拟具有I型、II型和准II型能带排列的核壳纳米晶体中的激子和双激子。量子蒙特卡罗技术允许所有的量子相关时,确定热基态,从而产生准确的预测双激子绑定。发现这些微妙的量子相关性导致双激子与I型载流子局域化结合,与II型载流子局域化强烈反结合,与核壳纳米晶体和棒中点纳米结构的实验一致。基于微扰方法的简单处理错过了这一重要的双激子结合的过渡。了解这些相关性提供了前景工程师强双激子反绑定,这是至关重要的单激子激光应用的纳米晶体的设计。
2012-05-31 cond-mat.mes-hall
Electron transport through double quantum dots
综述了串联耦合的两个横向量子点的电子输运实验。介绍了电荷稳定性图的两个点的电化学电位。共振隧穿实验表明,双点几何结构允许在量子点中的离散能量状态的本征寿命的准确测定。研究了离散能级在磁场中的演化。该分辨率允许分辨量子点的光谱中的避免的交叉。利用微波光谱,可以探测双点人工分子中从离子键合(对于弱的点间隧道耦合)到共价键合(对于强的点间隧道耦合)的转变。本文综述了双量子点的实验研究现状,并指出了它们与实现固态量子比特的关系。
2002-05-21 cond-mat.mes-hall