Coulomb Blockade Fluctuations in Disordered Quantum Dots
利用自洽的Hartree-Fock近似,讨论了含无自旋相互作用费米子的无序量子点中库仑阻塞的统计特性。我们集中研究了具有有限无因次电导g的区域r_s >~1。我们提出了显着不同的库仑和最近邻裸相互作用的情况下的结果。我们发现,忽略重排时,粒子数的变化(Koopmans'近似)可能会导致很大的误差,并显示如何自洽的单粒子轨道的谱统计的相互作用强度的演变。
1999-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum fluctuations and electronic transport through strongly interacting quantum dots
利用Wilson数值重整化群(NRG)方法的有限温度推广,研究了强相互作用量子点中的电子输运。这允许在所有温度下计算线性电导,特别是在量子涨落和近藤效应强烈改变输运的非常低的温度下。所研究的量子点具有一个用于输运的活性能级,并且由附加到左电子库和右电子库的Anderson杂质模型建模。的线性电导的预测进行比较,可用于异质结构中的量子点的实验数据。计算了自旋分辨电导随栅电压、温度和磁场强度的变化关系,描述了量子点在磁场中的自旋过滤特性。
2002-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction Matrix Element Fluctuations in Ballistic Quantum Dots: Dynamical Effects
我们研究了两体屏蔽库仑相互作用和弹道量子点中的单体表面电荷势的矩阵元波动,将实际混沌台球中的行为与以前在归一化随机波模型中获得的分析结果进行比较。我们发现,在实际的混沌台球的矩阵元素的方差通常超过了3或4的随机波模型的预测的一个因素,在实验中常用的点的大小。我们讨论的动力学效应,负责这种增强。这些动力学效应对协方差的影响更为显著,与随机波浪预测相比,协方差改变了符号。在台球,不显示硬混沌,甚至更大的增强矩阵元素的波动是可能的。这些增强的波动的峰值间距统计和光谱混乱的量子点在库仑阻塞制度的影响。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall nlin.CD nucl-th
An Exact Solution for Spin and Charge Correlations in Quantum Dots: The Effect of Level Fluctuations and Zeeman Splitting
在量子点的泛哈密顿描述中包含电荷和自旋交换相互作用是具有挑战性的,因为它导致非阿贝尔作用。在这里,我们提出了一个精确的分析解决方案的probem,特别是在附近的Stoner不稳定性。我们计算了隧穿态密度和自旋极化率。我们证明,附近的斯通纳不稳定性的自旋磁化率遵循居里定律的有效自旋。由于单粒子能级的统计涨落,后者在热力学上依赖于温度。在Stoner不稳定性附近,即使在高于交换能的温度下,隧穿态密度也表现出非单调的行为。这是由于增强的自旋相关性。我们的结果可以在由近铁磁材料制成的量子点中进行测试。
2012-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mesoscopic fluctuations of nonlinear conductance of chaotic quantum dots
研究了双端混沌腔的非线性直流电导。对于任意温度、磁场和相互作用强度,通过多通道腔,电导(反对称)关于磁通量反转的波动被解析地发现。对于少通道点的失相的效果进行了研究。与最近的实验数据进行了比较。
2006-04-20 cond-mat.mes-hall
Charge transport through single molecules, quantum dots, and quantum wires
本文综述了近年来在单分子、量子点和量子线中电荷输运的关联和量子涨落现象的理论描述方面的进展。各种物理现象的地址,涉及到共同隧穿,对隧穿,绝热量子泵浦,电荷和自旋波动,和非均匀的Luttinger液体。我们回顾了理论上的多体方法来处理相关效应,量子涨落,非平衡物理,和复杂的纳米电子系统的定态的时间演化。
2010-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large Magnetoresistance Induced by Quantum Charge Fluctuations in Magnetic Double Dots
我们研究电子隧穿通过两个小铁磁点。量子电荷涨落和点间耦合使得点间耦合为零时电导的库仑峰分裂。点间隧道耦合由两个点的磁化的相对取向决定,导致平行和反平行磁化排列中库仑峰的不同分裂能量。结果,在库仑峰附近出现非常大的隧穿磁电阻,其符号可以是正的也可以是负的。
2004-08-26 cond-mat.mes-hall
Giant fluctuations and gate control of the g-factor in InAs Nanowire Quantum Dots
研究了InAs纳米线量子点中离散电子态的g因子。g值由自旋1/2-近藤效应引起的零偏异常的磁场分裂确定。与先前基于2DEG量子点的研究不同,相邻电子态的g因子显示出惊人的大波动:g可以在2和18之间分散。此外,证明了g因子的电门可调谐性。
2008-08-12 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Fluctuations of Elastic Cotunneling in Coulomb Blockaded Quantum Dots
我们测量了库仑阻塞量子点中弹性共隧穿的介观涨落。与库仑峰上的共振隧穿不同,谷中的共隧穿对充电效应敏感。我们观察到一个更大的磁场规模的cotunneling(谷)的波动相比,峰值,以及没有“弱本地化”(在B = 0的电导减少)在山谷中。共隧穿波动保持相关的几个山谷,而峰值电导相关性迅速下降。
1997-07-27 cond-mat.mes-hall
Conductance Fluctuations and Spin Symmetries in Quantum Dots
GaAs量子点与自旋轨道和塞曼耦合的电导波动进行了实验研究,并比较随机矩阵理论制定,定义了一些制度的自旋对称性取决于实验参数。考虑到平面内磁场的轨道耦合,可以打破时间反演对称性,实验和理论之间产生了很好的总体一致性。
2005-05-22 cond-mat.mes-hall
Fluctuation induced luminescence sidebands in the emission spectra of resonantly driven quantum dots
我们描述了光学活性量子点的局部环境的复杂波动如何在其发射光谱中留下丰富的指纹。一个新的功能,被称为“涨落诱导发光”(FIL),观察到产生的极其罕见的波动事件,有戏剧性的影响系统的响应-所谓的“黑天鹅”事件。一个量子耗散主方程形式主义的发展来描述这种效果唯象。在单量子点上进行的电噪声实验与我们的理论非常吻合,产生了特征FIL边带。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade peak spacing fluctuations in deformable quantum dots: a further test to Random Matrix Theory
我们提出了一种机制来解释量子点在库仑阻塞机制下基态能量的涨落。采用随机矩阵理论,我们表明,形状变形可能会改变相邻的峰间距分布从Wigner-Dyson接近高斯,即使在没有强大的充电能量波动。我们发现,这种分布是完全由连续的电导峰和存在或不存在的磁场之间的反交叉的平均数。我们的机制进行了测试,其基础的经典动力学是混沌的动力学模型。我们的结果与最近的实验符合得很好,并适用于自旋分辨或自旋简并态的量子点。
1998-02-11 cond-mat.mes-hall
Universal Spin Hall Conductance Fluctuations in Chaotic Dirac Quantum Dots
我们提出了完整的分析和数值计算结果,证明了在手性材料,如石墨烯和拓扑绝缘体的自旋霍尔电导的异常普遍波动。我们研究了相应的波动,通用分馏和通用量子化,以及两个制度之间的开放通道轨道数交叉。特别是,我们表明,Wigner-Dyson对称性并不能正确地描述这样的电导和狄拉克量子点上的手征类的优势作用。结果是分析性的,解决了悬而未决的问题。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall
Spectral fluctuations effects on conductance peak height statistics in quantum dots
在量子点的随机矩阵理论中,量子点的单粒子本征能级和量子点-铅耦合都是统计分布的。虽然后者对电导的影响是明显的,并已考虑在文献中,单粒子本征能级的统计分布一般由栅栏谱代替。在这里,我们采取随机矩阵理论本征能级分布明确考虑和观察显着偏差的电导分布和磁导率的封闭量子点在实验相关的温度。
2002-02-06 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade Fluctuations in Strongly Coupled Quantum Dots
研究了半导体量子点中库仑阻塞的量子涨落随与储层耦合的变化。我们使用峰之间距离的波动$ΔN$分开来表征峰运动的幅度和相关性。对于强耦合,峰运动大大增强,在低温下,但并没有表现出增加峰-峰相关。这些效应可能导致库仑谷中的异常温度依赖性,类似于归因于近藤物理学的行为。
1999-04-20 cond-mat.mes-hall
Spin fluctuations in quantum dots
我们探讨量子点和纳米粒子的静态纵向和动态横向自旋极化率的哈密顿量的框架内,扩展的通用哈密顿量的情况下,单轴各向异性交换。对于伊辛和海森堡交换相互作用的极限情况,我们确定了单粒子能级的波动如何影响量子点中的Stoner不稳定性。我们把问题归结为某个高斯过程极值的统计问题。我们证明,尽管单粒子能级可能具有很强的随机性,但自旋磁化率及其所有矩在仅涉及平均能级间距的斯通纳不稳定性标准准则所确定的点处同时发散。
2014-08-25 cond-mat.mes-hall
Probing electric and magnetic vacuum fluctuations with quantum dots
电磁真空场涨落与光的自发发射过程密切相关。原子发射器不能同时探测电场和磁场的涨落,因为电场和磁场的跃迁对应于不同的选择规则。在本文中,我们表明,半导体量子点是从根本上不同的,是能够介导电偶极子,磁偶极子,电四极跃迁上一个单一的电子共振。因此,量子点可以同时探测电场和磁场,因此可以应用于复杂光子纳米结构的电磁环境传感。我们的研究开启了将量子点与光学超材料连接的前景,以在单发射极水平上定制电和磁光物质相互作用。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Real-time renormalization group and charge fluctuations in quantum dots
我们发展了一种实时微扰重整化群方法来描述与环境线性耦合的离散量子系统的非平衡性质。我们包括能量展宽和耗散,并开发了一个截止独立的形式主义。本文给出了具有有限在位库仑排斥的非平衡Anderson杂质模型在混合价和空轨道区的非线性电导的定量可靠的结果。
2000-04-09 cond-mat.mes-hall
Few-electron quantum dots in III-V ternary alloys: role of fluctuations
本文对化学束外延生长的InGaAs/InP和InAsP/InP量子阱结构中栅量子点的电子输运性质进行了实验研究。对于InGaAs量子阱的情况,由于电势波动,量子点直接在窄栅电极下方形成。我们测量了单个量子点在少电子区的库仑阻塞金刚石,并在微波辐射下观察到光子辅助隧穿峰。在高磁场下观察到单重态-三重态跃迁和量子霍尔区的库仑阻塞效应。对于InAsP量子阱,偶然的三重量子点的形式也是由于在一个单点布局内的潜在波动。通过传输测量观察到可调四极点。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall
Indium gallium nitride quantum dots: Consequence of random alloy fluctuations for polarization entangled photon emission
我们利用原子多体框架分析了$c$平面InGaN/GAN量子点的偏振纠缠光子发射潜力。特别注意随机合金波动的激子精细结构和激子结合能的影响。我们的计算表明,$c$平面InGaN/GAN量子点是理想的候选人高温纠缠光子发射,只要潜在的$C_{3v}$对称性被保留。然而,当假设随机合金波动的点,我们的原子计算表明,而大的激子结合能只有轻微的影响,$C_{3v}$对称性基本上失去了由于合金波动。我们发现,这种对称性的损失显着影响激子精细结构。观察到的精细结构的变化和伴随的光偏振特性的偏振纠缠光子对通过双激子-激子级联发射的不利影响。在这里,我们还讨论了可能的替代方案,受益于大的激子结合能,使非经典光发射$c$平面InGaN/GAN量子点在高温下。
2020-09-23 cond-mat.mes-hall
Fluctuation of Conductance Peak Spacings in Large Semiconductor Quantum Dots
在一个基于多个电子岛之间存在随机电感和电容耦合的静电模型下,研究了大尺寸二维半导体量子点中库仑阻塞峰间距的涨落.每个岛可以容纳量子轨道上的电子,其能量也取决于外部磁场。与其中间距分布接近高斯的单岛量子点相比,这里的分布在小间距值处具有峰值。波动主要是由于收费影响。该模型可以解释偶联或甚至三个紧密间隔的库仑阻塞峰的偶尔发生,以及峰位置随所施加的磁场的定性行为。
1999-01-26 cond-mat.mes-hall
Conductance Fluctuations of Open Quantum Dots under Microwave Radiation
我们发展了一个含时随机矩阵理论来描述含时微扰对开放量子点介观电导涨落的影响。在微扰论的所有阶次中均考虑了外场的影响,所得结果对弱场和强场都适用。我们得到温度和磁场依赖的电导波动。电导波动的幅度由引线中的电子温度决定,而不是由点中的电子分布函数的宽度决定。如果外部辐射的频率大于电极导线$\hbarω\gg T$的温度,则电导相对于所施加磁场的反转的不对称性是允许将量子干涉的直接抑制效应与简单加热区分开的主要特征。
2001-03-08 cond-mat.mes-hall
Spin Degeneracy and Conductance Fluctuations in Open Quantum Dots
利用介观电导涨落对平行磁场的依赖关系来研究开放式GaAs量子点的自旋简并度。在高平行场的波动的方差从低场方差(具有破坏的时间反转对称性)减少因子,所述因子范围从在低温下1平方微米点中的大约2到8平方微米点中的4或更大。对于自旋简并通道的简单塞曼分裂,预期因子为2。一个可能的解释意外的较大的因素,在依赖于场的自旋轨道散射提出。
2000-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
RG transport theory for open quantum systems: Charge fluctuations in multilevel quantum dots in and out of equilibrium
我们提出了一种实时重整化群(RTRG)方法来描述一般多能级量子点在非平衡态下的定态电流。所采用的方法包括一个非常雏形的近似RG方程忽略所有的顶点校正,而它提供了一种手段来计算有效点Liouvillian自洽。基于弱耦合点和水库之间的隧道膨胀,RTRG的方法原来可靠地描述电荷波动和任意耦合强度的平衡,即使在零温度。我们证实了这一点,在线性响应制度与基准对高精度的数值重整化群数据的示例性情况下的三能级量子点。对于小到中等偏置电压和弱库仑相互作用,我们发现RTRG和功能重整化群数据之间的一个很好的协议,这可以预期是准确的,在这个政权。因此,我们宣传的RTRG方法作为一个有效的和通用的工具来描述电荷波动理论上的量子点系统。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum fluctuations in superconducting dots at finite temperature
我们研究了在有限温度下,能级间距$δ$与配对关联能$T \gsim δ$相当或更小的超小金属晶粒的热力学。我们描述了一种方法,它允许找到量子校正的经典波动的影响。我们目前的结果在有序的晶粒和重入奇数磁化率无序晶粒的热力学量。
2000-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Conductance fluctuations and weak localization in chaotic quantum dots
研究了弹道电子通过混沌量子点的电导统计特性。通过分析失相和热拖尾的影响,我们展示了温度如何影响普适电导波动。这让我们得出了两个主要发现。首先,我们表明,在传输中的能量相关性,这是被忽视的,到目前为止,是重要的计算方差和更高的时刻的电导。第二,我们表明,有一个模糊的方法中的弱本地化的大小确定的退相速率。我们发现,在低温下从量子点获得的退相时间被低估。
2002-05-28 cond-mat.mes-hall
Resonant Cooling of Nuclear Spins in Quantum Dots
我们建议在双量子点中使用自旋封锁机制来减少核自旋极化波动,类似于光学多普勒冷却。奥佛豪泽位移使电子能级进入和脱离共振,产生反馈来抑制波动。耦合到无序的核自旋背景是在这样的系统中的电子自旋测量中的噪声和失相的主要来源。估计数表明,波动减少10倍以上是可能的。
2007-05-15 cond-mat.mes-hall
Floquet Nonequilibrium Green's functions with Fluctuation-Exchange Approximation: Application to Periodically Driven Capacitively Coupled Quantum Dots
本研究采用含涨落-交换近似的Floquet格林函数方法,研究周期驱动下电容耦合量子点的能量转移动力学,发现该过程分四阶段且存在对应最优完成的驱动频率。
2023-07-22 cond-mat.mes-hall
Statistics of Spin Fluctuations in Quantum Dots with Ising Exchange
在考虑伊辛交换作用的泛哈密顿量框架下,研究了单粒子能级涨落对强自旋轨道耦合量子点中Stoner不稳定性的影响.我们减少了问题的研究统计极值的某一高斯过程,并表明,尽管单粒子水平的随机性,纵向自旋磁化率和所有的时刻发散同时在点的Stoner不稳定性,这是由标准只涉及平均水平间距。
2014-05-08 cond-mat.mes-hall
Statistical fluctuations of pumping and rectification currents in quantum dots
我们研究了在有限温度下,在存在退相的情况下,混沌量子点中由泵浦和整流引起的电流的统计涨落。在开放量子点中,直流电流可以通过两个等频率的交流栅极电压的作用产生。当驱动频率小于电子反转停留时间时,出现绝热区。使用数值模拟补充半经典计算,我们认为这两个限制的小和大量的传播通道时,时间反演对称性完全打破的线索。我们发现,在中间的温度制度,即,$k_BT \alt Δ$,其中$Δ$是平均单粒子能级间距,热拖尾抑制电流振幅更有效地比失相。最近的理论和实验工作的动机,我们还研究了在存在一个平行的,塞曼分裂,磁场的整流电流的统计。
2003-09-08 cond-mat.mes-hall
Fluctuations of spin transport through chaotic quantum dots with spin-orbit coupling
随着使用自旋-轨道相互作用来控制自旋电流的设备被提出和实现,重要的是理解自旋-轨道耦合可以对通过量子点的传输施加的波动。利用随机矩阵理论,我们估计了自旋电流注入具有强自旋轨道耦合的混沌量子点时,传输电荷和自旋电流的典型尺度。这些结果对Schliemann,Egues和Loss提出的自旋晶体管的功能有影响。我们使用一个密度矩阵形式主义适当处理任意输入电流,并指出其连接到广泛使用的自旋电导图片。我们进一步考虑的情况下,纠缠在两个引线之间的电流,发现更大的波动。
2009-09-13 cond-mat.mes-hall
Chaos and Interactions in Quantum Dots
量子点是包含多达几千个电子的小型导电装置。我们在这里集中在封闭的点,其单电子动力学大多是混乱的。这种量子点的介观电导性质的涨落揭示了单体混沌、量子相干性和电子-电子相互作用的影响。
2001-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nlin.CD
Quantum Chaos in Open versus Closed Quantum Dots: Signatures of Interacting Particles
本文回顾了最近的研究介观波动通过弹道量子点的运输,强调通过开放点和隧道通过近孤立点的传导之间的差异。开放点和隧道接触点都表现出随机的、可重复的电导波动,具有普遍的统计性质,这些性质可以用随机矩阵理论、半经典方法和非线性西格玛模型计算等多种理论模型准确表征。我们应用这些结果在开放的点,以提取点内的电子的退相速率。在隧穿机制中,电子相互作用主导传输,因为单个电子隧穿到小点上可能在能量上是足够昂贵的(由于小电容),从而完全抑制了传导。相互作用如何与量子干涉结合在一起,在这种情况下最好看到。
1997-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Addition Spectrum and Koopmans' Theorem for Disordered Quantum Dots
利用自洽的Hartree-Fock近似研究了含无自旋相互作用费米子的无序量子点的加和谱。我们集中研究了具有有限无因次电导g的区域r_s >~1。我们发现,当r_s >~1时,无论是库仑相互作用还是最近邻相互作用,在这种近似下,峰间距涨落都不随平均单粒子能级间距成比例。我们还表明,Koopmans的近似添加光谱可能会导致错误的顺序的平均水平间距或更大,无论是在平均添加光谱峰间距,并在峰间距波动。
1999-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Persistent narrowing of nuclear-spin fluctuations in InAs quantum dots using laser excitation
我们证明了抑制核自旋涨落的InAs量子点和测量的自旋窄化效应的时间尺度。通过用两个连续波二极管激光器初始化几十毫秒,通过空穴辅助的动态核极化反馈机制抑制了核自旋的波动。波动变窄的状态持续在黑暗中(没有光照明)远远超过一秒,即使在存在变化的电子电荷和自旋极化。使用相干暗态光谱直接测量电子自旋相干时间(T2*)的增强。通过将自旋量子比特操作与核自旋的时间镇定分离,该方法比自旋回波相干恢复或动态解耦方案简单得多。
2012-03-21 cond-mat.mes-hall
Symmetry Classes in Graphene Quantum Dots: Universal Spectral Statistics, Weak Localization, and Conductance Fluctuations
通过电导和能级统计,研究了石墨烯量子点的对称性分类,包括开态和闭态。对于晶格的突然终止,这些性质很好地描述了标准的正交和酉系综。然而,对于光滑的质量限制,与子晶格和谷自由度相关的特殊时间反演对称性是至关重要的:它们导致块对角哈密顿算子和散射矩阵,即使在零磁场下,块也属于酉对称类。虽然这种结构的效果是清楚地看到在开放的点的电导,它被抑制在封闭的点的光谱统计,因为谷间散射时间是短于所需的时间,以解决在封闭的系统中的水平间距,但长于逃逸时间的开放系统。
2008-08-07 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Fluctuations in Quantum Dots in the Kondo Regime
量子点中的近藤效应的性质敏感地依赖于耦合参数等量子点的实现--近藤温度本身成为介观量。假设量子点中存在混沌动力学,我们利用随机矩阵理论计算了近藤温度和电导在库仑阻塞区的分布。我们研究了两个实验相关的情况下:单通道和多通道的引线。在单通道情况下,由于$T_K$在对数尺度上波动,电导的分布非常宽。随着通道数量的增加,自平均机制会出现缓慢的交叉。
2003-10-20 cond-mat.mes-hall
Energy relaxation rate and its mesoscopic fluctuations in quantum dots
分析了费米黄金法则描述的准粒子弛豫在具有电子-电子相互作用的封闭扩散量子点中的适用性。假设单粒子能级已经解析,但准粒子衰变的初始阶段仍然可以用简单的指数衰减来描述,我们计算了单粒子激发的平均非弹性能量弛豫率及其介观涨落。介观涨落的微小性可以作为费米黄金法则描述有效性的一个标准。在技术上,我们实现了实空间Keldysh图技术,通过非线性超对称西格玛模型非微扰地处理准离散谱中的相关性。为了简单起见,考虑酉对称类。我们的方法是互补的Fock空间的晶格模型分析:虽然我们不能描述多体局域化,我们推导出精确的最低阶的介观弛豫率的波动的表达式,使相互作用的矩阵元素上没有假设。结果表明,对于能量为$\varepsilon$的准粒子,在温度为$T$的热态上,其能宽的起伏变大,费米黄金法则描述在$\max\{\varepsilon,T\}\simΔ\sqrt{g}$处失效,其中$Δ$是量子点中的平均能级间距,$g$是其无量纲电导.
2016-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Statistical Theory of Quantum Dots
量子点是一种亚微米级的导电器件,包含多达数千个电子。低温下通过量子点的输运是量子相干过程。这篇评论的重点是点,其中电子的动力学是混乱的或扩散的,从而产生的统计特性,反映了一体混沌,量子干涉和电子-电子相互作用之间的相互作用。通过这样的点的电导显示作为栅极电压,磁场,和形状变形的函数的介观波动。用来描述这些波动的技术包括半经典方法,随机矩阵理论,和超对称非线性$σ$模型。在开放的点,非相互作用准粒子的近似是合理的,和电子-电子相互作用的贡献间接通过他们的影响在有限的温度下的退相时间。在几乎封闭的点中,电导通过隧穿发生,点上的电荷被量子化,电子-电子相互作用起着重要作用。传输主要由库仑阻塞,导致峰值的电导,在低温下提供的点的基态属性的信息。电子-电子相互作用的几个统计特征已被确定,最显着的是在点的添加光谱。量子点的自旋部分由交换相互作用决定,也会影响电导的波动特性。量子点中的其他介观现象包括共隧穿电导的涨落和介观库仑阻塞。
2001-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Fluctuation Phenomena in Chaotic Dirac Quantum Dots: Artificial Atoms on Graphene Flakes
我们发展了Dirac量子点的短截线模型。平均电导和关联函数的分析结果,并发现与以前发现使用半经典计算。与现有数据的比较。本文的结果证明了随机矩阵理论在Dirac电子被限制在体育场中的情况下的适用性。
2015-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nucl-th
Hanle effect in (In,Ga)As quantum dots: Role of nuclear spin fluctuations
研究了(In,Ga)As量子点中核自旋涨落在电子对核自旋动态极化中的作用.研究了横向磁场中圆偏振光抽运(Hanle效应)光致发光的偏振特性。利用平行于光轴的弱附加磁场来控制核自旋冷却的效率和核自旋温度的符号。汉勒曲线的形状随着控制场的变化而发生了很大的变化,正如之前在体半导体和量子阱中所观察到的那样。然而,在平均核磁场(Overhauser场)作用下的标准核自旋冷却理论,在一定的控制场范围内,不能描述实验上的Hanle曲线。这个争议是解决考虑到由于有限数量的原子核的量子点的核自旋波动。我们提出了一个模型,描述了在核自旋涨落的随机Overhauser场中,电子自旋经历快速矢量旋进对核自旋系统的冷却。该模型使我们能够准确地描述测量的汉勒曲线,并确定所研究的量子点的电子-核自旋系统的参数。
2013-03-18 cond-mat.mes-hall
Interactions, superconducting $T_c$, and fluctuation magnetization for two coupled dots in the crossover between the Gaussian Orthogonal and Unitary ensembles
我们研究了由跳桥连接的两个量子点系统。假设点和连接区域都处于高斯正交系综和酉系综之间的通用交叉区域。使用一个图形的方法,适当的能量分离远大于水平间距,我们得到的整体平均的一个和两个粒子的格林函数。事实证明,两粒子格林函数的扩散子和库珀子部分可以用单独的标度函数来描述。然后,我们使用这些信息来研究一个模型的相互作用系统,其中一个点有一个有吸引力的s-波减少Bardeen-Cooper-Schrieffer相互作用,而另一个是noninteracting,但受轨道磁场。我们发现,临界温度是{ \it nonmonotonic}的通量通过第二点在一定制度的点间耦合。同样地,在临界温度以上的波动磁化强度也是非单调的,可以是反磁性的或顺磁性的,并且可以从库珀子标度函数推导出。
2007-04-06 cond-mat.mes-hall
Spin and orbital fluctuations in non-equilibrium transport through quantum dots: A renormalisation-group analysis
研究了双轨道量子点的非平衡电流和占据几率。耦合到引线被允许是不对称的和轨道依赖的,因为它是一般的情况下,在分子和纳米线的传输实验。从双轨道Anderson模型出发,我们进行了广义的Schriffl-Wolff变换,得到了一个有效的Kondo模型。这产生了一个轨道势散射的贡献,这是相同的顺序作为自旋交换相互作用。在第一微扰分析中,我们确定了一个制度的负微分电导和级联共振的存在下,外部磁场,这两个起源于非平衡占领的轨道。然后,我们研究的对数增强这些签名的renormalisation组治疗的手段。我们发现,轨道势散射定性地改变了重正化的自旋交换耦合和强烈影响的微分电导的非对称耦合。
2010-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin and interaction effects in quantum dots: a Hartree-Fock-Koopmans approach
我们使用Hartree-Fock-Koopmans方法研究了扩散或混沌量子点中的自旋和相互作用效应。特别是,我们推导出连续库仑阻塞峰之间的间距的统计。我们包括两体屏蔽相互作用,表面电荷势和限制势的矩阵元素的波动,以领先的顺序在逆无源电导。计算的峰间距分布与实验结果进行了比较。
2002-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nlin.CD
Periodic magnetoconductance fluctuations in triangular quantum dots in the absence of selective probing
我们已经研究了具有三角形对称性和面积小至0.2平方微米的量子点的磁导,在高迁移率的二维电子气嵌入在GaAs-AlGaAs异质结。半经典模拟表明,在所测量的磁导的总功能是由弹道效应。低于1 K,我们观察到一个强大的周期振荡,这可能是解释在Aharanov-Bohm通量量子化通过一个单一的经典周期轨道的面积。从一个数值和分析的可能轨迹在硬壁和软壁的潜力,我们确定这个周期性的轨道作为内接三角形。与其他最近的实验相反,这个轨道是无法通过经典的过程来进入准直光束。
1998-07-14 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Fluctuations of Adiabatic Charge Pumping in Quantum Dots
研究了两个周期性变化的外扰动引起的零维介观样品(量子点)中的绝热电荷输运。传输电荷的大小和符号对点的结构和磁场都非常敏感。我们发现的关联函数表征随机值的泵浦电荷的任意强度的扰动。与以前的理论和实验结果相反,我们发现电荷对于磁场的反转不具有任何对称性。在强泵浦扰动下,电荷$<Q^2>$的方差与参数空间中的轮廓长度成正比。
1999-11-02 cond-mat.mes-hall
Spectral scrambling in Coulomb-blockade quantum dots
研究了加在库仑阻塞量子点上的电子数$m$对能级涨落的影响。在Koopmans定理的极限下的微观计算预测,这些波动的标准偏差在不存在表面电荷的情况下表现为$\sqrt{m}$,但当包括有限几何中的表面电荷的影响时,在$m$中表现为线性。微观结果进行了比较,一个参数随机矩阵的方法。我们估计的电子数,它需要在相互作用强度,无量纲的无量纲电导,和对称类的频谱完全打乱。
2001-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Double Quantum Dots as Detectors of High-Frequency Quantum Noise in Mesoscopic Conductors
我们提出了一个测量设置检测量子噪声在一个很宽的频率范围内使用非弹性跃迁在一个可调谐的两个能级系统作为检测器。频率分辨探测器由双量子点组成,双量子点电容耦合到附近介观导体的引线。通过双量子点的非弹性电流计算响应于附近导体中的平衡和非平衡电流波动,包括在非常低的温度下的真空波动。作为一个具体的例子,讨论了量子点接触上的涨落。
1999-12-03 cond-mat.mes-hall
Quadrupolar induced suppression of nuclear spin bath fluctuations in self-assembled quantum dots
量子逻辑门(量子比特)中由于与周围环境相互作用而产生的退相干是量子信息技术实际实现的主要障碍。对于固态电子自旋量子比特,与核自旋的相互作用是主要问题。电子退相干的一个特别的、可理解的来源来自核自旋浴的退相干,由核-核偶极相互作用驱动。由于其多体性质,核退相干很难预测,特别是对于一类重要的应变纳米结构,其中核四极效应具有显着但很大程度上未知的影响。本文报道了对单个应变InGaAs/GaAs量子点核自旋池相干性的直接测量:核自旋回波相干时间T2在1.2 - 4.5 ms之间,基于这些T2值,我们证明了四极相互作用使应变量子点中的核涨落比晶格匹配的GaAs/AlGaAs结构慢得多。由于镓和铟合金化的原子无序效应,这种波动抑制对于砷核特别强。我们的研究结果表明,四极效应可以帮助解决设计可扩展的量子计算硬件的长期挑战:III-V族半导体自旋量子位可以被设计为具有无噪声的核自旋浴(以前只能在核自旋0半导体中实现,其中量子位网络互连和缩放具有挑战性)。
2014-03-21 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent current noises in transport through coupled quantum dots
电流涨落可以提供额外的洞察量子输运介观系统。本文研究了一对耦合量子点在铁磁电极上的输运涨落特性。基于一个有效的粒子数分辨主方程方法,我们关注的不仅是总电荷和自旋电流的波动,而且每个单独的自旋相关组件。由于自旋极化、库仑相互作用和点-点隧道耦合之间的竞争,自旋相关电流的自关联函数和互关联函数表现出丰富的行为.
2009-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Formation of quantum dots in the potential fluctuations of InGaAs heterostructures probed by scanning gate microscopy
利用扫描栅显微镜研究了InGaAs/InAlAs二维电子气图形化窄线中的无序势场。据发现,扫描一个带负电荷的尖端以上的特定网站的电线产生电导振荡,是周期性的尖端电压。这些振荡采取同心圆的形状,其数量和直径增加更多的负尖端电压,直到完全耗尽发生在探测区域。这些观察结果不能用材料陷阱中的充电事件来解释,但与量子点中的库仑阻塞是一致的,当电势波动在费米能级上被尖端的门控作用局部升高时形成。这种解释是支持简单的静电模拟的情况下,由离子化的掺杂剂引起的无序电位。这项工作是一个本地调查的机制,负责在宏观二维电子系统中观察到的无序诱导的金属到绝缘体的转变,在足够低的密度。
2015-02-27 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade conductance peak fluctuations in quantum dots and the independent particle model
我们研究了有限温度、经典动力学和形变对量子点中库仑阻塞电导峰统计特性的综合影响。这些影响被认为是在上下文中的单粒子加上恒定的相互作用理论的库仑阻塞。我们提出了两个混沌模型的数值研究,代表不同的平均场的潜力:一个参数的随机哈密顿量和光滑的体育场。此外,我们还研究了不同可积约束势下的电导涨落。对于小于平均能级间距的温度,我们的研究结果表明,峰高分布几乎总是与现有的实验数据,无论限制潜力(可积或混乱)。我们发现,在某些特定条件下,实验中观察到的峰值聚束效应在理论模型中重现。虽然独立粒子模型失败,在一般情况下,定量解释实验观察到的峰高相关性的短程部分,我们认为,它允许的理解的长程部分。
1999-05-04 cond-mat.mes-hall
Theory of electric dipole spin resonance in quantum dots: Mean field theory with Gaussian fluctuations and beyond
最近,三个独立的实验小组发现了量子点中单电子的电偶极自旋共振(EDSR)。值得注意的是,这些观测揭示了EDSR的三种不同机制:电子自旋与其动量的耦合(自旋轨道),与其位置的算子的耦合(非均匀塞曼耦合),以及与核自旋的超精细奥弗豪泽场的耦合。在本文中,我提出了一个统一的量子点中的这些共振的微观理论。一个平均场论,所有三种机制,并保留只有两个自旋极化子的基础上,证明适用于宏观描述的核极化的EDSR理论。在平均场论的框架下,揭示了这些机制固有的EDSR的时间依赖性的根本差异;它从拉比型振荡变化为近单调增长。该理论提供了一个常规的程序,以考虑更高的核自旋扰子,成为重要的更广泛的时间跨度,并可以改变EDSR的渐近行为。它还允许揭示电子自旋动力学对核自旋之间的有效耦合的影响。
2008-07-16 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin fluctuations reveal the dynamical response function of holes coupled to nuclear spin baths in (In,Ga)As quantum dots
单个“中心”自旋如何与核自旋浴相互作用的问题对于理解许多量子系统中的退相干和弛豫至关重要,但由于涉及多体耦合,因此非常重要。不同的模型会产生不同的时间尺度和动态响应(指数,幂律,高斯等)。在这里,我们检测的小随机波动的中心自旋在热平衡(空穴在单电荷的(In,Ga)As量子点),以揭示的时间尺度和功能形式的浴诱导自旋弛豫。该自旋噪声表示在零磁场下的长(400 ns)自旋相关时间,其增加到$\sim$ 5 $μ$ s,因为用小(100 G)施加场抑制空穴-核耦合。同时,噪声线形从洛伦兹演化到幂律,表明从指数到逆对数动力学的交叉。
2012-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci