Single electron control in n-type semiconductor quantum dots using non-Abelian holonomies generated by spin orbit coupling
我们提出利用具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的n型半导体量子点,通过简并态之间的绝热变换实现单电子操控.量子点中所有的能级都是离散的,并且由于Rashba和/或Dresselhaus自旋轨道耦合项的存在,时间反演导致了双简并.我们发现双简并的存在并不一定会产生有限的非阿贝尔(矩阵)Berry相。我们表明,一个扭曲的二维谐波势可能会产生非阿贝尔Berry相位。非阿贝尔贝瑞相的存在可以通过测量光学偶极跃迁来实验测试。
2006-02-22 cond-mat.mes-hall
Interplay of Aharonov-Bohm and Berry phases in gate-defined graphene quantum dots
我们研究了磁通量管对石墨烯量子点中静电约束电子的可能性的影响。在没有磁通量管的情况下,石墨烯赝自旋负责将总角动量量子化为半整数值。另一方面,在一个含有半个通量量子的通量管中,Aharonov-Bohm相和Berry相精确地抵消了,我们发现了一个角动量为零的状态,不能被静电限制。在这种情况下,真正的束缚态只存在于规则几何中,其中不存在零角动量分量的状态,而不可积几何则缺乏限制。我们支持这些论点与栅极定义的石墨烯量子点的两端电导的计算,这表明共振的盘形几何形状和体育场形状的几何形状没有通量管,但没有共振的体育场形状的量子点与$π$通量管。
2013-04-03 cond-mat.mes-hall
Berry phase in superconducting multiterminal quantum dots
我们报道了在对称电压下超导多端量子点中的非平凡Berry相的研究。从时间周期的Bogoliubov-de Gennes方程出发,得到了Floquet空间中的紧束缚模型,并在半经典极限下求解了该方程。我们观察到由接触双折射和四重态相位定义的参数空间分裂成两个分量,其中一个分量具有非平凡的Berry相位。我们使用Bohr-Sommerfeld量子化来计算Berry相位。我们发现,如果量子点能级处于零能量,则Berry相位取值$φ_B=0$或$φ_B=π$。我们证明,这种非平凡的Berry相可以观察到的Floquet光谱中的隧道光谱。结果表明,超导多端量子点的Floquet-Wannier-Stark梯形谱在$φ_B=π$的作用下发生了半个周期的位移。我们基于Keldysh Green函数的数值计算表明,这种Berry相位谱移动可以从量子点的隧穿态密度中观察到。
2020-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of many-body quantum fluctuations on matrix Berry phases of a two-dimensional n-type semiconductor quantum dot
在自旋轨道耦合和横向约束势的反转对称性的存在下,准二维半导体量子点中的单个电子不呈现矩阵Berry相。在这样的系统中,我们调查是否多体相关效应可以导致有限矩阵Berry相位。我们发现,二维反演操作下的多电子波函数的变换性质不允许有限矩阵Berry相位。这种效应是精确的,并且与电子-电子相互作用的形式无关。另一方面,具有侧向限制势且不具有反转对称性的准二维半导体量子点可以具有有限的矩阵Berry相。我们发现,多体量子涨落可以改变矩阵Berry相位显着在这样的系统。
2008-10-02 cond-mat.mes-hall
Quantum Dot Version of Berry's Phase: Half-Integer Orbital Angular Momenta
我们证明了具有奇数个电子的圆形量子点的Berry几何(拓扑)相位等于π,并且轨道角动量的本征值超过半整数值。Berry相位的非零值由系统的轴对称性和二维性提供。它的特定值(π)由泡利不相容原理确定。我们的结论与T. Schmidt { \it at el},\PR B { \bf 51},5570(1995),这可以被认为是在圆形量子点中的奇数电子系统中存在Berry相位和轨道角动量的半整数值的新实现的第一个实验证据。
2007-07-13 cond-mat.mes-hall
Tuning the onset voltage of resonant tunneling through InAs quantum dots by growth parameters
我们研究了镶嵌在共振隧穿二极管中的自组装InAs量子点的基态能量与尺寸的关系。在电流-电压特性中观察到的个别电流阶跃归因于经由个别InAs量子点的基态的共振单电子隧穿。所观察到的第一步的起始电压被示出系统地从200 mV降低到0,随着InAs覆盖率的增加。我们与此相关的覆盖范围依赖的尺寸生长在AlAs上的InAs点。原子力显微照片和参考样品的光致发光实验证实了这一结果。
2002-10-17 cond-mat.mes-hall
Herzberg Circuit and Berry's Phase in Chirality-based Coded Qubit in a Triangular Triple Quantum Dot
我们提出了一个理论方案,在一个三角形的三重量子点分子与每个电子自旋的手征性为基础的编码量子比特的Herzberg电路和Berry的相位的控制积累。量子位被编码在具有总自旋$S=1/2$的三自旋复合物的两个简并态中。利用Hubbard和Heisenberg模型,通过连续调节量子点的能量和相邻量子点之间的隧道耦合,实现了围绕简并点的Herzberg电路.它明确表明,包围简并点导致的积累的几何贝里相位。我们发现,只有三角形,而不是线性的量子点分子允许产生贝瑞的相位,我们讨论了一个协议来检测这个几何相位。
2011-10-22 cond-mat.mes-hall
Gate voltage dependence of noise distribution in radio-frequency reflectometry in gallium arsenide quantum dots
我们研究了砷化镓量子点在高速射频反射测量中读出噪声与栅电压的关系。来自实时测量的快速傅里叶变换频谱反映了内置器件噪声和包括谐振器和放大器的电路噪声。通过模型分析分离出了它们的噪声谱分量。的闪烁噪声的栅极电压依赖性的细节进行了研究和比较的电荷传感器的灵敏度。我们指出,读出噪声的主要成分的测量积分时间的变化。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall
Valley Phase and Voltage Control of Coherent Manipulation in Si Quantum Dots
在间接带隙半导体点的界面处的任何粗糙度下,谷轨道耦合的相位可以呈现随机值。在双量子点中,这个随机值导致交换分裂的大变化。我们展示了一个简单的分析方法来计算相位,从而交换分裂和单三重态量子比特频率,为任意接口。然后,我们表明,横向控制的量子点的位置,使用栅极电压,谷轨道相位可以控制在很宽的范围内,使交换分裂的变化可以控制为个别设备。最后,我们建议实验来测量谷相位和伴随的栅极电压控制。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall
Voltage-Selective Bi-directional Polarization and Coherent Rotation of Nuclear Spins in Quantum Dots
我们提出并证明了GaAs双量子点中主晶格的核自旋可以在两个相反方向中的任何一个方向上被强极化,即平行于或反平行于外磁场。通过调整器件的直流源极-漏极电压,可以简单地选择方向。这种核极化通过在泡利自旋封锁状态下重复控制的电子-核自旋散射来表现。极化核也可通过核磁共振(NMR)进行相干控制。这项工作证实了量子点中的核自旋确实是长寿命的量子态,其相干时间高达1 ms,并且可能是用于量子信息处理的有前途的资源,例如用于电子自旋量子比特的量子存储器。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Voltage-tunable ferromagnetism in semimagnetic quantum dots with few particles: magnetic polarons and electrical capacitance
具有少量载流子的磁性半导体量子点代表了一个有趣的模型系统,其中铁磁相互作用可以通过电压来调节。通过设计掺杂量子点的几何形状,可以定制磁极化子的各向异性量子态。带孔盘状量子点中磁极化子态的强各向异性来自于价带的自旋分裂。量子点的结合能和自发磁化强度随粒子数的变化而振荡,反映了壳层结构。由于库仑相互作用,当量子点中空穴的总自旋最大时,磁极化子的最大结合能和自旋极化发生在洪德规则的范围内。随着量子点中粒子数量的增加以及对于某些轨道配置,铁磁状态变得特别稳定或者可能具有对称性破缺。在具有强铁磁相互作用的量子点中,基态可以随着温度的升高或交换相互作用的降低而经历从磁性到磁性的转变。磁极化子的特征温度和涨落依赖于壳层的结合能和简并度。少粒子磁性量子点的电容谱揭示了极化子态的形成。
2005-08-07 cond-mat.mes-hall
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
Determination of energy scales in few-electron double quantum dots
栅极限定的量子点和它们的栅极之间的电容耦合作为所施加的栅极电压的函数而显著变化。栅极电压和相关能量尺度之间的转换通常在相当对称的点-引线隧道耦合的制度中进行,该耦合足够强以允许直接的输运测量。不幸的是,这个标准过程对于弱的和可能不对称的隧道耦合失败,在现实设备中通常是这种情况。我们已经开发出的方法来确定栅极电压的能量转换准确地在不同的制度的点,铅隧道耦合,并表现出强烈的变化的转换因子。我们的概念可以很容易地扩展到三重量子点甚至更大的阵列。
2012-01-03 cond-mat.mes-hall
Voltage-tunable singlet-triplet transition in lateral quantum dots
计算和高源漏输运测量的结果表明,在横向量子点的电子对的纠缠电压可调。在一个固定的磁场中,施加一个选择恰当的门电压,电子对的基态就会从纠缠的自旋单线态变为自旋三线态。
2002-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron transport through interacting quantum dots
我们提出了一个详细的理论研究库仑相互作用的影响电子输运通过量子点和双势垒结构连接到一个电压源,通过一个任意的线性阻抗。结合实时路径积分技术与散射矩阵的方法,我们推导出有效的行动和评估的电流-电压特性的量子点在足够大的电导。我们的分析揭示了达到各种不同的制度,我们详细说明的情况下,混沌量子点。在足够低的能量下,对电流的相互作用校正在数学上取决于温度和电压。我们确定了两个不同的对数制度,它们之间的交叉发生在能量的顺序的倒数停留时间的电子在点。我们还分析了混沌量子点中与频率相关的散粒噪声,并阐明了它与介观电子输运中相互作用效应的直接关系。
2003-07-16 cond-mat.mes-hall
Kondo resonant spectra in coupled quantum dots
利用Anderson模型的从玻色子形式,从透射光谱的角度研究了耦合量子点中的近藤效应。点之间的反铁磁自旋-自旋耦合$J$被考虑在内。通过串联连接的点的电导$G$的特征在于点-点隧穿耦合$V_{C}$和点中的能级加宽$Δ$之间的竞争(点-引线耦合)。当$V_{C}/Δ< 1$时,在每个点和引线之间形成近藤共振,其在低栅极电压下被点中的自旋单重态取代。$G$的栅极电压依赖性在近藤和自旋单重态之间的交叉区域中具有高度为$2 e^2/h$的尖峰。当点之间的能级不同时,$G$的尖峰仍然存在。当$V_{C} / Δ> 1$时,近藤共振态之间的“分子能级”出现;近藤共振峰在低栅极电压下位于引线中费米能级的下方和上方。$G$的栅极电压依赖性具有宽峰,其相对于$J$是稳健的。当能级不同时,宽峰分裂成两个峰,反映了近藤共振态之间不对称分子能级的形成。
2001-03-05 cond-mat.mes-hall
Compact silicon double and triple dots realized with only two gates
我们报告电子输运硅双和三重点创建优化数量的两个门。使用氮化硅间隔物,在与硅纳米线重叠的两个顶栅下方创建串联的两个点。点之间的耦合由栅极电压控制。第三个点是由栅极电压或局部掺杂的组合作用,这取决于间隔物的长度。对三点稳定图的主要特征进行了定量拟合。
2010-05-31 cond-mat.mes-hall
Resonance fluorescence revival in a voltage-controlled semiconductor quantum dot
我们展示了系统的共振荧光恢复与近单位的发射效率在单个量子点嵌入在一个波导几何形状的电荷可调设备。量子点电荷状态由栅极电压控制,通过载流子从靠近的费米海隧穿,稳定共振光生电子-空穴对。电场抵消了从附近的陷阱向量子点的充电/放电机制,这是通常观察到的共振荧光抑制的原因。傅里叶变换光谱作为所施加的电压的函数示出了强烈的增加的相干时间,虽然没有达到辐射极限。这些电荷控制量子点充当准完美确定性单光子发射器,其中一个激光脉冲转换成一个发射的单光子。
2017-10-26 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
Characterization and Suppression of Low-frequency Noise in Si/SiGe Quantum Point Contacts and Quantum Dots
本文研究了调制掺杂Si/SiGe异质结构中肖特基栅量子点接触(QPC)和量子点(QDs)中的全局顶栅对低频噪声的影响。对于相对大的顶栅电压,QPC电流显示出具有1/f2洛伦兹型电荷噪声的频繁切换。随着顶栅电压的降低,QPC夹断电压变得不那么负,并且1/f2噪声在均匀背景1/f噪声中被迅速抑制。我们将这种顶门技术应用于双量子点,以稳定电子数为零的电荷状态。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall
Noise spectrum of quantum transport through quantum dots: a combined effect of non-Markovian and cotunneling processes
基于我们最近发展的量子输运理论的一个精确的主方程,相应的粒子数分辨($n$ -resolved)的主方程和相关的散粒噪声频谱覆盖整个频率范围的形式。通过调节低温下的偏置电压和/或栅电压,我们发现在不同的隧穿频率范围内,单量子点和双量子点的输运电流噪声谱呈现出特征性的台阶和/或峰谷.穿过隧穿共振频率的峰谷是非马尔可夫过程和共隧穿过程的组合效应。这些依赖于电压的隧穿共振特性可以用来有效地调制噪声频谱中的内部拉比共振签名。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall
Berry-phase effects in transport through single Jahn-Teller molecules
Jahn-Teller分子的振动模式受到Berry相的影响,该Berry相与绝热势的圆锥相交相关联。我们从理论上研究了当隧穿电子不断地在对称和Jahn-Teller畸变电荷态之间切换时,Berry相如何影响单个$E \otimes e$ Jahn-Teller分子的输运。我们发现,贝瑞相结合的光谱捕获机制导致电流封锁,即使在区域以外的库仑阻塞。封锁是强烈的不对称的栅极电压,并诱导显着的负微分电导。
2007-12-12 cond-mat.mes-hall
Out-of-equilibrium Kondo effect in Double Quantum Dots
利用双杂质Anderson哈密顿量和双杂质跳跃理论研究了近藤区双量子点系统的非平衡输运性质.的哈密顿量是通过一个非平衡推广的奴隶玻色子平均场论。结果表明,在适当的电压和隧穿耦合条件下,通过测量微分电导dI/dV,可以直接观察到每个量子点的多体近藤态的相干叠加.对于大电压和任意大的点间隧穿,存在一个临界电压,在该临界电压以上,系统的物理行为再次是两个解耦的量子点,即两个近藤奇点钉扎在每个化学势上。
2000-06-23 cond-mat.mes-hall
Pseudospin, velocity and Berry phase in a bilayer graphene
基于Clifford几何代数\textit{Cl} $_{3,1}$,推导了双层石墨烯的哈密顿量和本征态问题.它表明,这种方法允许以一种简单的方式进行分析计算,如果使用几何代数转子。所测得的物理量用几何代数转子中出现的赝自旋的频谱和旋转半角来表示。研究了双层石墨烯中自由载流子的性质--赝自旋、速度和Berry相.
2014-10-08 cond-mat.mes-hall
Nonmonotonic charge occupation in double dots
研究了两个静电耦合的无自旋单能级量子点的电子占据随栅电压的变化。虽然双点系统的总占用随栅极电压单调变化,我们预测,隧穿和库仑相互作用之间的竞争可以引起单个量子点的非单调填充。这种非单调性是一个签名的相关性质的多体波函数在减少希尔伯特空间的点。我们确定了两种机制,这种非单调的行为,这是与光谱权重和位置的变化,分别与个别量子点的激发光谱。提出了一个实验装置来测试这些预测。
2004-08-31 cond-mat.mes-hall
Single exciton emission from gate-defined quantum dots
利用在双量子阱上制作的栅控静电阱,我们可以实现一个光学活性和电压可调的量子点,它可以限制单个的、长寿命的、空间上间接的激子。我们研究了从多激子到单个间接激子的跃迁。在少数激子制度,我们观察到离散的发射线,反映了偶极激子间排斥和空间量子化的相互作用。量子点状态可通过栅极电压调节,并且采用磁场导致抗磁性移位。该方案引入了一个新的门定义的平台,用于创建和控制光学活性量子点,并打开了路线光刻定义的耦合量子点阵列与可调平面内耦合和电压控制的光学特性的单电荷和自旋状态。
2012-04-14 cond-mat.mes-hall
Spatially resolved manipulation of single electrons in quantum dots using a scanned probe
在300 mK的温度下,将扫描力显微镜的扫描金属尖端电容耦合到限制在光刻限定的栅极可调谐量子点中的电子。通过移动针尖或改变针尖偏置电压,利用库仑阻塞效应使单电子在点上跳跃或跳跃。电导共振的空间图像映射尖端和单个电子量子点状态之间的相互作用势。在一定条件下,这种相互作用被发现包含一个尖端电压感应和尖端电压独立的贡献。
2004-11-10 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
Optimal tunneling enhances quantum photovoltaic effect in double quantum dots
利用非平衡量子主方程研究了双量子点中的量子光伏效应。在开路电压附近观察到光伏电流的急剧抑制,这导致大的填充因子。我们发现,总是存在一个最佳的点间隧穿,显着提高光伏电流。最大输出功率也将在最佳点间隧穿附近获得。此外,开路电压近似表现为本征能级间隙和卡诺效率的乘积。这些结果表明双量子点作为高效光伏器件具有巨大的潜力。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall
Inelastic resonant tunneling through single molecules and quantum dots: spectrum modification due to nonequilibrium effects
研究了有限电压下电子在介观区域(量子点或单分子)中的共振电子输运。在这种情况下,标准的Landauer-Büttiker方法不能应用。使用非平衡格林函数方法,我们表明,由于在介观区域的电子的非平衡分布函数,非弹性散射率和光谱函数的点成为电压的函数,必须计算自洽。
2004-06-08 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm Interferometry with Interacting Quantum Dots: Spin Configurations, Asymmetric Interference Patterns, Bias-Voltage-Induced Aharonov-Bohm Oscillations, and Symmetries of Transport Coefficients
我们研究了含有相互作用量子点的多连通介观几何结构中的电子输运。我们的公式涵盖了平衡和非平衡物理。讨论了通过量子点的相干输运通道与器件总电导中磁通敏感Aharonov-Bohm振荡的关系。在第一和第二顺序的点水平的固有线宽的运输的贡献详细解决。我们预测的相互作用引起的共振峰周围的干涉信号的振幅的不对称性的结果与自旋翻转过程相关的不相干。这种不对称性可用于探测量子点的总自旋。这样的探针需要比近藤效应更不严格的实验条件,其提供相同的信息。我们表明,一阶的贡献可以是部分甚至完全一致的。这与顺序隧穿图形成对比,顺序隧穿图将一阶输运描述为不相干隧穿过程的序列。我们预测偏置电压引起的与线性响应区域中的通量无关的物理量的阿哈罗诺夫-波姆振荡。超越Onsager关系,我们分析了设置的空间对称群和通量相关的非线性电导之间的关系。
2002-01-07 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of interacting quantum dots contacted by a normal metal and a superconductor
研究了库仑相互作用对量子点与超导导线之间电荷转移的影响。当电压比间隙大得多时,我们恢复了正常导体的通常结果,而当电压比间隙小得多时,超导相关性导致了完全不同的行为。特别是,在正常情况下,通常的电荷加倍反映在四重态的发生,由于现场相互作用。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
Effective tuning methods for few-electron regime in gate-defined quantum dots
本文提出两种补偿门定义量子点中栅极串扰的方法,通过动态调整势垒栅极电压,成功在N=1到N≈20范围内观察库仑阻塞峰,实现少电子区域的有效调谐。
2024-12-16 cond-mat.mes-hall
Effective action and interaction energy of coupled quantum dots
我们得到的隧道耦合量子点的有效作用,通过模拟系统作为一个Luttinger液体与多个障碍。对于一个双点系统,我们发现,完美的电导谐振条件形成一个六边形的平面上的两个栅极电压控制的电子密度在每个点。我们还明确地得到的功能依赖的相互作用能和峰分裂的栅极电压控制点之间的隧穿和它们的充电能量。我们的结果与最近的实验结果符合得很好,由此我们得到了Luttinger相互作用参数$K=0.74$。
2003-05-27 cond-mat.mes-hall
Transport studies of electron-hole and spin-orbit interaction in GaSb/InAsSb core-shell nanowire quantum dots
我们报道了GaSb/InAsSb核壳纳米线中平行双量子点的低温输运研究。在负栅压下,电荷稳定性图中观察到库仑钻石的规则图案,我们将其归因于通过GaSb核心中的量子点的单空穴隧穿。随着栅极电压的增加,所测量的电荷稳定性图显示了额外的量子点的出现,我们认为这是在InAsSb壳层中形成的电子量子点。我们发现,电子-空穴相互作用引起的迁移共振的源极-漏极电压的平均电子-空穴相互作用强度为2.9毫电子伏的提取。我们还进行了磁输运测量的孔量子点在GaSb核心和提取水平相关的g因子和自旋轨道相互作用。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
Gate voltage effects in capacitively coupled quantum dots
我们研究了两个对称的电容耦合量子点的系统,每个量子点耦合到自己的金属铅,专注于它的演变作为施加到每个点的栅极电压的函数。利用数值重整化群和Poor man标度技术,我们发现该模型的低能Kondo标度随栅电压显著变化,当自旋自由度和赝自旋自由度占主导时,Kondo标度呈指数小;但是当栅极电压被调谐到接近低能电荷波动也进入的库仑阻塞阶梯的边缘时增加到大得多的值,从而导致在能量/温度标度上的相关电子物理学更易于实验。这一范围的行为也表现出强烈的单粒子动力学和电子输运通过每个点。
2006-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Common-Mode Control and Confinement Inversion of Electrostatically Defined Quantum Dots in a Commercial CMOS Process
本研究针对可扩展量子比特架构需求,基于商用CMOS工艺,通过Quantum TCAD仿真建立校准模型并实验验证,实现了量子点的共模控制、数量调控与能级失谐,验证了制造前仿真优化器件设计的可行性。
2024-12-11 cond-mat.mes-hall
Room temperature observation of electron resonant tunneling through InAs/AlAs quantum dots
采用分子束外延技术制备了自组装InAs/AlAs量子点共振隧穿二极管。共振隧穿电流叠加在热电流上,它们构成了器件中总的电子输运。电流-电压特性中的台阶和电容-电压特性中的峰值被解释为在77 K或300 K下经由量子点的电子共振隧穿,并且这是第一次在室温下在III-V族量子点材料中观察到共振隧穿。曲线中的滞后环归因于量子点的热电子注入/发射过程,这表明伴随的充电/放电效应。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Energetics and carrier transport in doped Si/SiO2 quantum dots
在目前的理论工作中,我们考虑了杂质,无论是硼或磷,位于不同的替代位置的硅量子点(Si-QD)的直径约为1.5nm,嵌入在SiO2矩阵。形成能计算表明,最积极有利的掺杂位点内的量子点和在Si/SiO2界面的P和B杂质,分别。此外,电子和空穴传输计算显示在所有的情况下的最小电压阈值的强烈减少,并在低电压制度的总电流的相应增加。在更高的电压下,我们的研究结果表明,只有P掺杂的硅量子点的传输显着增加,而B掺杂的电响应不偏离未掺杂的情况。这些发现为掺杂硅量子点在硅基光子学或光伏太阳能电池等广泛应用中的应用提供了支持。
2015-12-01 cond-mat.mes-hall
Negative refraction with little loss manipulated by the voltage and pulsed laser in double quantum dots
本文提出通过电压和脉冲激光调控双量子点隧穿速率实现低损耗负折射,为固态系统负折射实验提供新途径。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
The Kondo effect in quantum dots at high voltage: Universality and scaling
我们研究了直流偏置量子点在库仑阻塞机制下的性质。对于比近藤温度T_K大的电压V,物理学由标度V和γ控制,其中γ ~ V/ln^2(V/T_K)是由电压驱动电流引起的非平衡退相干速率。基于标度论、自洽微扰理论和微扰重整化群,我们证明了当ln(V/T_K)>> 1时,由于γ较大,系统可以用重整化微扰理论描述.然而,在Kondo问题的某些变体中,双通道Kondo物理由大电压V引起。
2001-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant tunneling and Fano resonance in quantum dots with electron-phonon interaction
本文从理论上研究了具有电子-声子相互作用的量子点中的共振隧穿和Fano共振。我们研究的偏置电压($V$)依赖的退相干,使用Keldysh格林函数方法和微扰相对于e-ph相互作用。对于能量为$ω_0$的光学声子,当$eV<ω_0$时,仅发生弹性过程,其中电子实际上发射和吸收声子。该过程抑制谐振幅度。当$eV>ω_0$时,伴随声子实发射的非弹性过程是可能的。它导致失相并加宽谐振宽度。如果忽略e-ph相互作用对隧道耦合的影响,则用正则变换方法不能得到退相干与偏压的关系。与声学声子,非对称形状的法诺共振增长像一个对称的偏置电压的增加,定性与实验结果一致。
2006-01-21 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
Single-dot spectroscopy via elastic single-electron tunneling through a pair of coupled quantum dots
我们研究了单个自组装InAs量子点的电子结构,通过探测弹性单电子隧穿通过一对弱耦合点。在夹断电压以下的区域中,非线性阈值电压行为提供的电子附加能量与线性库仑阻塞振荡完全相同。通过分析它,我们确定的s和p壳层添加光谱高达六个电子在单个InAs点,即耦合点之一。壳层加成谱随磁场的演化提供了s和p壳层的Fock-Darwin谱。
2004-05-24 cond-mat.mes-hall
Control of many electron states in semiconductor quantum dots by non-Abelian vector potentials
量子系统的简并本征态的绝热时间演化提供了用于控制电子态的手段,因为简并能级之间的混合产生矩阵Berry相位。在存在自旋轨道耦合的n型半导体量子点中,电子的哈密顿量在时间反转操作下保持不变,多体基态可能是双简并的.当电子数为奇数时,这种双重简并性可以产生非阿贝尔矢量势。我们发现许多电子波函数的反对称性对矩阵Berry相位没有影响。我们推导出的方程,允许一个调查的电子关联的影响,通过表示非阿贝尔矢量势的单电子非阿贝尔矢量势的多电子系统。
2007-06-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Blocking transport resonances via Kondo entanglement in quantum dots
多体纠缠是近藤效应的核心,近藤效应在量子点中的标志是在低温下的零偏压电导峰。它标志着由局部点自由度和导电电子形成的导电单重态的出现。碳纳米管提供了可能性,研究近藤纠缠的出现,通过调整多体关联与栅极电压。在这里,我们定量地显示了一个未被发现的一面近藤相关性,这违反直觉,往往会阻止导电通道:非弹性cotunneling线在碳纳米管的磁谱显着消失时,调整栅极电压。考虑到全球的\SUT \ $\otimes $ \SUT \对称性的碳纳米管耦合到铅,我们发现,只有涉及的Kramers赝自旋翻转的共振,与这种对称性,观察到在温度和电压低于相应的近藤尺度。我们的结果表明,纠缠多体态的形成没有净赝自旋的鲁棒性。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall
Coupled Landau-Zener-Stuckelberg Quantum Dot Interferometers
我们研究了三重量子点链中的长程输运和直接光子辅助输运之间的相互作用,其中局部交流电压被施加到外部量子点。我们提出了两个交流电压之间的相位差作为一个外部参数,它可以很容易地调整,以操纵电流特性。对于反相的栅极电压,我们发现量子相消干涉类似于在闭环未驱动的三重点的干扰。当电压同相振荡时,多个路径之间的干涉引起暗态。这些完全抵消了电流,并且可以通过实验解决。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Heating Effects in a Chain of Quantum Dots
我们研究了由于电子-空穴对的产生而引起的弱耦合晶粒链中的热效应。后者在低温下的主要机制是由于在阵列中的非弹性电子cotunneling过程。我们开发了一个定量的动力学理论,这些系统和计算的阵列温度曲线作为一个函数的晶粒参数,偏置电压或电流,和时间,并表明,纳米尺寸的晶粒的加热效应是显着的,很容易在实验中测量。在低电压和高电压的限制,我们解决固定的热通量方程解析。我们证明了在大电流或电压制度的过热滞后。此外,我们考虑的基板上的系统,作为一个散热器的影响。我们表明,纳米点链可以用作高灵敏度的温度计在很宽的温度范围内。
2010-05-27 cond-mat.mes-hall
Large voltage-tunable spin valve based on a double quantum dot
研究了基于双量子点的自旋阀的自旋相关输运性质。假设每个量子点与其自身的铁磁铅强耦合,而量子点之间的耦合相对较弱。通过系统的电流是在点之间的跳跃微扰理论内确定的,而量子点-铁磁铅子系统的光谱是通过数值重整化群方法确定的。铁磁体和量子点之间自旋相关的电荷涨落产生了一个有效的交换场,使双量子点能级分裂。对于每个量子点,可以通过栅极电压或通过改变外部引线的磁配置来单独地控制这样的场。我们证明,所考虑的双量子点自旋阀设置具有增强的磁阻特性,包括正常和反向隧道磁阻。我们还表明,该系统允许产生高自旋极化电流,这可以通过纯电气手段控制。所考虑的双量子点与铁磁接触,因此可以作为一个有效的电压可调的自旋阀,其特征在于高输出参数。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall
Back action of graphene charge detectors on graphene and carbon nanotube quantum dots
本文研究石墨烯电荷探测器对耦合量子点的反作用,发现探测器偏压可强烈改变量子点电流,并用源漏不对称展宽的单电子输运模型成功解释该效应及其线性依赖关系。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall
Bistability signatures in nonequilibrium charge transport through molecular quantum dots
研究了在有限电压作用下,与内部振动自由度强耦合的分子结的瞬态非平衡动力学。使用两种不同的,数值精确的技术,图解Monte Carlo和多层多组态时间依赖性Hartree方法,我们表明,通过结的稳态电流可能依赖于敏感的系统的初始准备,从而揭示了签名的双稳态。分析了偏置电压和瞬态动力学对双稳态现象的影响。此外,在nanoelectromecanical器件中的随机开关现象的可能关系进行了讨论。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall
Manipulative Properties of the Asymmetry Double Quantum Dots via Laser and Gate Voltage
本文采用密度矩阵方法研究非对称双量子点系统,发现激光脉冲或门电压可操控其增益、吸收、色散及隧穿转移的态布居,为量子系统电光操控提供可能。
2024-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transport of Interacting Electrons through a Pair of Coupled Metallic Quantum Dots
推导了两个串联金属量子点的$I-V$曲线的相互作用修正的完整表达式。对于强不对称点在很宽的参数范围内,这种相互作用的校正依赖于电压和温度的几何。
2004-06-17 cond-mat.mes-hall
Hyperfine interaction dominated dynamics of nuclear spins in self-assembled quantum dots
我们测量了自组装量子点在5特斯拉的磁场中的核自旋动力学,并确定了两种不同的机制负责的Overhauser场的衰减。我们属性的温度无关的衰变持续约100秒的点内扩散引起的超精细介导的间接核自旋相互作用。此外,我们观察到一个门电压和温度依赖的衰变源于共隧穿介导的核自旋翻转过程。通过调整栅电压和降低电子温度到~200毫开尔文,我们将相应的衰减时间延长到~30小时。我们的测量结果表明,利用单个自组装量子点探索中心自旋模型的量子动力学的可能性。
2011-04-06 cond-mat.mes-hall