Conductance fluctuations as a tool for investigating the quantum modes in atomic size metallic contacts
最近,人们已经观察到,原子大小的金接触的电导波动被抑制时,电导等于电导量子的整数倍。事实上,这些接触往往只包括完全开放或关闭模式已被认为是这种抑制的起源。在这里,实验已被扩展到广泛的金属元素具有不同的化学价,它们提供了新的信息模式组成和统计学上优选的电导值之间的关系观察到的电导直方图。
1999-08-10 cond-mat.mes-hall
Statistics of temperature fluctuations in an electron system out of equilibrium
我们研究了波动的电子温度在一个金属岛耦合到水库通过电阻接触和驱动的平衡,无论是温度或电压差的水库之间的统计。温度的波动是很好地定义的,提供的能量弛豫率内的岛屿超过与水库的能量交换率。我们量化这些波动的制度超越高斯近似,并阐明其依赖于电子接触的性质。
2008-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Evidence for saturation of channel transmission from conductance fluctuations in atomic-size point contacts
原子尺寸接触的电导具有小的、随机的、依赖于电压的分量,类似于在扩散线(UCF)中观察到的电导波动。在金接触中观察到一种新的效应,当接触的电导接近电导量子的整数倍时,这些波动会受到明显的抑制。使用基于Landauer-Buettiker形式主义的模型,我们将这种效应解释为电导倾向于从完全透射(即,饱和的)信道加上部分传输的单个信道。
1999-07-19 cond-mat.mes-hall
Charge Fluctuations in Quantum Point Contacts and Chaotic Cavities in the Presence of Transport
我们分析了量子点接触或量子混沌腔附近的门中感应的电流涨落随频率的变化。我们使用一个电流和电荷守恒,有效的散射方法,其中的相互作用在随机相位近似处理。在附近的栅极处测量的电流波动,电容耦合到导体,由导体的屏蔽电荷波动确定。栅极处的平衡和非平衡电流噪声都可以借助于与导体上的电荷动力学相关的电阻来表示。我们评估这些电阻的一个点接触,并确定其分布的一个合奏的混沌腔。对于量子点接触,这些电阻表现出明显的振荡与新通道的开放。对于耦合到一个沟道点接触的混沌腔,电荷弛豫电阻在1/4和1/2电阻量子之间呈现宽分布。非平衡电阻在0 ~ 1/4电阻量子之间呈现较宽的分布。
1997-07-09 cond-mat.mes-hall
Driving-voltage-induced mechanical force oscillations in metal quantum point contacts
我们预测金属量子点接触(纳米线)中的介观张力波动是由于接触上的有限电压引起的。它们是由于电子子系统的重新配置,并与接触的电流-电压特性的非线性相关。观察到的效果将直接证实最近提出的“自由电子”机制的变形下观察到的纳米线的介观力波动。讨论了相关的磁化率起伏和导线截面拓扑结构的作用
1998-05-22 cond-mat.mes-hall
Robustness of Charge-Qubit Cluster States to Double Quantum Point Contact Measurement
从理论上研究了基于量子点和双量子点接触的电荷量子比特系统中团簇态的鲁棒性。在DQPC中,陷阱态被模拟成岛状结构,代表一种动力学涨落。我们发现,量子点尺寸涨落引起的静态涨落对团簇态的影响要比动态涨落大得多。
2010-05-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conductance fluctuations in graphene devices with superconducting contacts in different charge density regimes
研究了单层石墨烯器件中超导源极和漏极接触由铝制成的电导波动(CF)。CF被认为是增强超导性的1.4至2倍。CF的这种(接近)加倍指示相位相干长度为l_phi >= L/2。与以前的工作相比,我们发现一个相对较弱的依赖CF上的栅极电压,因此对载流子密度。我们还证明了CF在电荷中性点处的大小与串联电阻R_C密切相关,需要减去串联电阻R_C。
2011-08-23 cond-mat.mes-hall
Effective fluctuation theorems for electron transport in a double quantum dot coupled to a quantum point contact
对有限温度下双量子点电容耦合量子点接触中的电子输运进行了理论研究。从哈密顿模型出发,得到了当QPC处于或远离平衡时发生在DQD中的随机过程的主方程,使我们能够研究QPC对DQD的反作用。在我们的分析中,QPC被非微扰地处理。在不同的极限条件下,建立了DQD电流全计数统计的有效涨落定理。这些波动定理保持相对于一个有效的亲和力表征的非平衡环境的DQD和不同的施加电压,如果QPC是不平衡的。如果QPC的库仑阻力反转DQD电流,则有效亲和力甚至可以改变其符号。讨论了有效涨落定理的热力学意义。
2013-05-08 cond-mat.mes-hall
Five-terminal quantized transconductance originating from symmetric quantum fluctuations
Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所)
该研究探究外部电磁环境对量子接触输运的重整化效应,提出对称环境的弱量子涨落可在五端接触中诱导量化跨导的机制,还给出环境实现方案并验证了示例量子接触的量化现象。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-induced tunneling conduction through RuO$_2$ nanowire contacts
通过纳米接触的电子传导过程的一个很好的理解是一个关键的步骤,实现功能的纳米电子器件。我们研究了单个金属RuO $_2$纳米线(NWs)与通过简单光刻预图案化的接触Au电极之间的纳米接触的电流-电压($I$-$V$)特性。研究了低偏压欧姆区接触电阻的温度行为和高偏压非欧姆区接触电阻的$I$ - $V$曲线。我们发现,在1- 300 K的宽温度区间内,电子的导电过程可以用涨落诱导隧穿(FIT)导电理论很好地描述。结合我们以前的工作(Lin { \it et al.},Nanotechnology { \bf 19},365201(2008)),其中通过精细电子束光刻制造纳米接触,我们的研究证明了FIT模型在表征电子纳米接触中的一般有效性。
2011-08-17 cond-mat.mes-hall
Quantum Nyquist Temperature Fluctuations
我们考虑一个小物体的温度波动。温度的经典涨落已经被考虑了很长时间。使用奈奎斯特的方法,我们表明,一个对象的温度波动时,在与水库的热接触。对于大的温度或大的比热的对象$C_v$,我们恢复标准的经典热力学涨落$<ΔT^2> = \frac{k_B T^2}{C_v}$的结果。我们认为,当物体的尺寸减小时,必然会达到我们称之为量子温度涨落的量子状态。在低于$T^{*}\sim \hbar/k_{B}τ$的温度下,其中$τ$是系统的热弛豫时间,波动改变特性并变成量子。对于与储层良好热接触的纳米级金属颗粒,$T^{*}$可以在几开尔文的尺度上。
2002-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermal fluctuations of an interface near a contact line
用解析和数值方法研究了部分润湿不可渗透基底的液体界面接触线附近的热涨落效应。提升的界面轮廓和接触线的位置为随机变量,我们探讨了相应的波动接触线问题的平衡性质的基础上的界面哈密顿量涉及的“接触”结合势。为了便于分析处理,我们考虑一维界面的情况。接触线处的有效边界条件由无量纲参数确定,该无量纲参数编码微观尺度下的热能和衬底能量的相对重要性。我们发现,这个参数控制从部分润湿到伪部分润湿状态的过渡,后者的特征在于由固定厚度的薄预湿膜。相反,在部分润湿状态下,轮廓通常经由指数变薄的预润湿膜接近基底。我们表明,独立的物理在微观尺度上,杨氏角恢复足够远离基板。界面和接触线的波动引起有效分离压力,随高度呈指数下降。因此,波动提供了一个正则化的奇异接触力发生在相应的确定性问题。
2016-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.flu-dyn
Inelastic Backaction due to Quantum Point Contact Charge Fluctuations
理论上研究了作为探测器的邻近量子点接触(QPC)中的非平衡电荷涨落引起的双量子点量子比特的跃迁。我们表明,这些过渡与基本海森堡反作用与测量,并使用不确定原理推导出一个下界的过渡率。我们还推导出简单的表达式的过渡率的通常模型的QPC作为介观导体,在RPA水平的屏蔽处理。最后,数值计算结果表明,电荷噪声和散粒噪声反作用机制可以区分具有非绝热势的量子光子晶体。增强的灵敏度的电荷噪声的QPC电位解释的干扰贡献类似于那些导致弗里德尔振荡。
2010-05-04 cond-mat.mes-hall
Spin fluctuations in the 0.7-anomaly in quantum point contacts
有人认为,量子点接触(QPC)中的0.7异常是由于QPC势垒(van Hove脊)顶部的态密度增强,这强烈增强了相互作用的影响。在这里,我们分析它们对动力学量的影响。我们发现,他们钉的van Hove脊的化学势时,QPC是subopen的;导致的线性电导,定性与实验一致的温度依赖性;强烈增强的动态自旋磁化率的大小;和显着延长QPC的遍历时间。我们的结论是,电子穿越量子光子晶体通过一个缓慢波动的自旋结构有限的空间范围。
2017-03-08 cond-mat.mes-hall
Rotational synchronization of two non-contact nanoparticles
提出了一个在电磁真空涨落存在下的两个可旋转纳米粒子(NP)系统,利用正则量子化的框架,对电磁场和物质场进行了量子化。由于电磁真空涨落的存在,也通过物质场的波动的非接触摩擦扭矩,影响旋转的纳米粒子已被导出。考虑到近场中NP之间的距离小于100 nm,我们观察到旋转是锁相的。结果表明,电磁真空涨落起着破坏同步的噪声作用。同样令人惊讶的是,我们发现近场中NP之间的摩擦扭矩比它们之间流行的接触摩擦大得多,在那里它导致近场中的鲁棒同步。
2017-08-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge fluctuations in a quantum point contact attached to a superconducting lead
我们展示了如何计算正常介观导体的电荷噪声谱,这是电容耦合到一个宏观门,当这个导体被连接到L正常的引线和M超导引线,唯一的限制是,超导引线必须在相同的化学势。然后,我们继续研究结果的量子点接触(QPC)在正常的铅连接到超导体。感兴趣的是耦合到QPC的栅极电容器中的波动电流。并与所有导联均正常的情况进行了比较。当QPC中的一个通道打开时,我们发现在|eV|中,平衡电荷涨落加倍,电流噪声谱大幅度增强(>2)到一阶。
1999-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of Quantum Fluctuations of Charge on a Quantum Dot
我们将铝单电子晶体管直接结合到半导体量子点的限定栅极结构中,从而允许精确测量量子点中的电荷。电压偏置栅极通过单点接触将电荷从储存器吸入点。点接触电导大时,点电荷连续增加,接触接近闭合时,点电荷以单电子为单位呈阶梯状增加。我们测量了点接触电导全范围内相应的电容线形。线的形状描述以及微扰理论,而不是由理论中的点充电能量被改变的障碍电导。
1998-04-06 cond-mat.mes-hall
Resistively-shunted superconducting quantum point contacts
本文研究了有限温度下任意导电模数下连续分流弹道超导量子点接触的约瑟夫森动力学。与隧道结的经典约瑟夫森动力学相比,量子点接触动力学表现出与载流Andreev能级的占据波动引起的约瑟夫森势的时间波动相关的几个新特征。
1997-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exact Results for the Crossover from Gaussian to Non-Gaussian Order Parameter Fluctuations in Quasi One-Dimensional Electronic Systems
准一维Peierls系统的物理性质是由序参量涨落控制的。我们提出了一种算法,它允许第一次精确计算的物理性质的电子气耦合到经典的序参量波动。从由振幅波动主导的高斯制度到由相位波动主导的非高斯制度的整个范围是可访问的。我们的研究结果提供了对欠掺杂高温超导体、准一维有机导体和液态金属中“赝能隙”现象的深入了解。
2001-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Power, Efficiency and Fluctuations in a Quantum Point Contact as Steady-State Thermoelectric Heat Engine
热机运行中大功率输出、高效率和小波动之间的权衡最近在热力学不确定性关系(TURs)的背景下受到关注。在这里,我们提供了一个具体的说明,这种权衡,从理论上研究的量子点接触(QPC)的操作与能量相关的传输功能作为一个稳态的热电热机。作为一个起点,我们回顾和扩展以前的分析的电力生产和效率。此后,功率波动和约束共同施加的功率,效率和波动的TURs作为额外的性能量化分析。我们允许任意平滑的传输概率的QPC,表现出接近阶梯状的依赖能量,并考虑线性和非线性的操作制度。结果发现,对于一个广泛的参数范围内,功率生产几乎达到其理论最大值,效率超过卡诺效率的一半,同时具有相当小的波动。此外,我们表明,通过要求一个非零的功率生产,在线性政权可以制定一个更强的TUR的热电品质因数。有趣的是,这个界限也适用于我们的QPC设备的线性响应以外的宽参数范围。
2019-04-08 cond-mat.mes-hall
Atomic-scale structural fluctuations of a plasmonic cavity
我们利用低温扫描隧道显微镜的精确性,研究了单原子极限下等离子体激元电致发光的涨落。首先,我们研究了受控单原子转移对结的等离子体性质的影响。接下来,我们形成一个定义明确的原子接触的几个量子的电导。在接触中,我们观察到的电致发光强度的变化,可以被分配到自发修改的电子电导,等离子体激元激发和光学天线的属性都起源于微小的原子重排或附近的接触。这些观测结果与理解等离子体增强原子尺度光谱中导致自发强度变化的过程有关。
2021-02-23 cond-mat.mes-hall
Quantized transconductance emerges from non-symmetric quantum fluctuations: theoretical prediction
Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所)
该研究提出非对称量子波动可导致多端量子接触的量化电导,为实现量子霍尔现象提供了新思路。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall
Quantum "contact" friction: the contribution of kinetic friction coefficient from thermal fluctuations
本研究建立经典受载粒子的动摩擦热模型,通过量子化表面涨落的简谐振子波振幅,结合声色散关系与力自相关函数计算摩擦系数,揭示了表面涨落量子化引发的动摩擦系数温度依赖特性及高低温下的不同行为。
2022-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Gaussian fluctuations of mesoscopic persistent currents
正常金属环系综中的持续电流显示高斯分布的样品到样品的波动与非高斯修正,这是过渡到安德森本地化制度的前兆。我们在这里报告的计算领先的非高斯校正电流的自相关函数,这是在当前的三阶。虽然三阶关联函数很小,与环的无量纲电导$g$成反比,但它不为零的事实是值得注意的,因为它是电流分布的奇矩。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall
Capacitively coupled nano conductors: Ratchet currents and exchange fluctuation relations
研究了两个相互库仑作用的量子线路中的电子输运。第一个电路是一个双量子点连接到两个电子库,而第二个是一个量子点接触在弱隧穿极限。这种耦合使得第一电路中的电子增强了点接触的势垒,从而降低了其导电性。虽然这种设置经常被用作电荷监测器,但我们关注两个不同的方面。首先,我们推导出最近被用来测试广义均衡条件称为交换波动关系的传输系数。这些形式上的精确关系使我们能够测试我们的主方程方法的一致性。第二,偏置点接触会在DQD上产生噪声,并引起非平衡现象,如棘轮电流。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
Deviations from the Gaussian distribution of mesoscopic conductance fluctuations
研究了金属介观体系的电导分布。该分布的方差描述了普遍的电导波动,产生电导的高斯分布。我们用图解法计算了这个分布的第三个累积量,即与高斯分布的领先偏差。我们确认随机矩阵理论计算,准一维的主导贡献消失。然而,在准二维中,第三累积量是负的,而在三维中,它是正的。
1997-01-28 cond-mat.mes-hall
Double quantum dot coupled to a quantum point contact: A stochastic thermodynamics approach
在随机热力学的框架下,研究了双量子点(DQD)沟道与量子点接触(QPC)耦合组成的电子电路的非平衡性质。我们表明,描述的动力学的过渡率满足非平凡的本地细致平衡(LDB)和统计的能量和粒子流在两个通道服从波动定理(FT)。我们分析了两个制度的设备作为一个热力学机器,并研究其输出功率和效率的波动。我们发现,电子隧穿通过QPC而不与DQD相互作用,对器件效率有很强的影响。
2015-06-15 cond-mat.mes-hall
Non-Gaussian Current Fluctuations in a Short Diffusive Conductor
本文报道了低温下金属短导线中电流涨落三阶矩的测量。这些数据是从整个导体的电压波动的统计数据推导出来的,使用环境贡献的仔细确定。我们的结果在低偏压同意非常好的相干输运没有拟合参数的理论预测。通过增加偏置电压,我们探讨了从弹性到非弹性输运的交叉。
2018-03-29 cond-mat.mes-hall
Manifestly non-Gaussian fluctuations in superconductor-normal metal tunnel nanostructures
我们提出了一个介观设置,表现出强烈的和明显的非高斯波动的能量和温度时,适当地驱动出平衡。该装置由通过隧道结(I)耦合到两个超导引线(S)的正常金属岛(N)组成,形成SINIS结构,并且在准粒子隧穿的阈值电压$eV\approx2Δ$附近偏置。可以通过监测通过系统的时间相关电流来测量波动,这使得设置适合于实现允许将温度稳定到期望值的反馈方案。
2011-11-01 cond-mat.mes-hall
Sensing Quantum Vacuum Fluctuations with Non-Gaussian Electronic Noise
该研究通过实验展示了超低温电阻产生的真空涨落调制微波频段隧道结噪声,从而在电磁场中产生三阶相关,提供了一种不受检测装置噪声偏移影响的测量真空涨落的方法。
2025-04-29 cond-mat.mes-hall
Quantum detectors for the third cumulant of current fluctuations
我们考虑测量的第三个累积量的电流波动所产生的点接触,采用的过渡,他们在量子检测器连接到接触。我们详细介绍了两个通用的探测器:量子二能级系统和谐振子。在这些系统中,对于驱动点接触的电压和检测器的能量标度之间的任意关系,结果可以用有效检测器温度T_eff来表示。第三个累积量可以从T_eff对驱动电压符号的依赖关系中找到。我们发现,适当的顺序的波动运营商是相关的过渡率的分析。这反映在有效的Fano因子的第三个累积量测量在这样的设置:它取决于电压和能量尺度的比例描述的波动产生的电路。
2006-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non Local Transport in PbTe Wide Parabolic Quantum Wells
在不同的接触配置的非本地实验的结果进行了讨论的非本地行为的接触臂。它示出,所观察到的可再现的波动可以被理解为导致在接触臂中的非本地体电流的波动。的波动解释边缘通道背散射,因为在散装区域的潜在波动。
1997-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization and Capacitance Fluctuations in Disordered Au Nano-junctions
纳米结,包含原子尺度的金接触之间的强烈无序的铅,表现出不同的输运性质,在室温和低温。在室温下,纳米结表现出电导量子化效应。在低温下,触点表现出库仑阻塞。我们表明,室温和低温性能之间的差异产生的电子状态的本地化的铅。在低温下,纳米结的充电能量和电容随外加磁场的变化表现出很强的波动,与理论预测的一致。
2004-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-equilibration theorem in quantum-point contacts of interacting electrons: time-dependent quantum fluctuations of tunnel transport beyond the Levitov-Lesovik scattering approach
广泛地研究了一类Luttinger液体弹道弱连接隧道接触的稳态平衡。隧道电流的量子涨落被认为是在隧道耦合的所有订单和在时域中的平衡。特别证明了两个重要的数学命题:自平衡(SE-)定理和自平衡(SE-)引理. SE定理和SE引理的证明首次证明了弹道隧道结中电子输运量子涨落动力学中的"自平衡"现象。这种现象和所有相关的实时全计数统计被证明是更一般的相比,通常的Levitov-Lesovik散射方法的非相互作用的电子,虽然SE定理也包含已知的结果内得到的Levitov-Lesovik散射方法作为相应的限制情况下,在$ g=1 $的最低阶累积量。由此导出了隧道接触时变Keldysh配分函数的"自平衡"微分方程,并给出了相应的解释。作为所得结果的结果,在非平衡Fano因子水平上揭示和研究了一维弱连接隧道结中隧道电流自平衡的普遍性。此外,还介绍和讨论了一种新的衡量此类系统不平衡的方法--"稳流"率。
2020-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Comment on "Conductance fluctuations in mesoscopic normal-metal/superconductor samples"
最近,Hecker等人[Phys. Rev. Lett. 79,1547(1997)]实验研究了连接到超导Nb接触的介观Au线中的磁导波动。他们声称已经观察到超导状态下这些电导波动的均方根幅度(rms(Gn))相对于正常状态下的均方根幅度(rms(Gn))增加了2.8倍。在这篇评论中,我们认为,当我们校正来自接触的非相干串联电阻的存在时,测量的rms(Gn)与rms(Gn)相比没有显著增强,这在Nb处于超导或正常状态时是不同的。
1997-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase diffusion and suppression of the supercurrent by quantum-mechanical fluctuations of the Josephson plasma
本文用电阻和电容并联的约瑟夫森结的RCSJ模型来描述从电阻到金属隧穿转变的超导点接触。由于点接触的几何形状,它们的小动态电容为$C = 0.1 $ fF,导致了巨大的等离子体频率。由于约瑟夫森等离子体的量子力学零点涨落和量子隧穿导致的从零电压状态的相当大的逃逸率,临界电流被强烈抑制,接触电阻变得有限。我们测试的预测RCSJ模型的经典超导体铅,铟,铝,镉。
1999-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con