Nonequilibrium Green function modelling of transport in mesoscopic systems
一个广义的Landauer公式,由于Keldysh,Baym和Kadanoff的方法推导出来的,在大量不同的介观系统中的输运建模得到广泛的使用。我们回顾了最近的一些进展,包括半导体超晶格中的输运,噪声的计算,和纳米机电系统。
2002-08-29 cond-mat.mes-hall
Single charge-current in a normal mesoscopic region attached to superconductor leads via a coupled Poisson Non-equilibrium Green Function formalism
研究了超导导线上的介观系统或量子点的I-V特性。在量子点的相互作用的影响被认为是通过充电能量的量子点,这种影响的治疗被认为是在泊松非平衡函数计划。
2015-12-11 cond-mat.mes-hall
Persistent current in one-dimensional non-superconducting mesoscopic rings: effects of single hopping impurity, in-plane electric field and foreign atoms
基于紧束缚模型研究了缓变磁通量$ϕ$穿过的一维非超导介观环中的持续电流。从三个方面讨论了持续电流的行为:(a)单跳杂质,(b)面内电场和(c)存在一些杂质原子。
2009-01-08 cond-mat.mes-hall
Non-linear spin to charge conversion in mesoscopic structures
受最近实验的启发[Vera-Marun等人,arXiv:1109.5969],我们建立了量子相干导体中自旋输运的非线性理论。我们展示了如何一个介观收缩与能量依赖的传输可以转换成电信号的自旋积累注入的自旋电流,既不依赖于磁场,也不交换领域。当通过收缩的传输是自旋无关的,自旋-电荷耦合是非线性的,具有在累积中是二次的电信号。我们估计,门控介观收缩的灵敏度,允许检测积累远小于百分之一的费米能量。
2011-12-31 cond-mat.mes-hall
Phase-Coherent Transport through a Mesoscopic System: A New Probe of Non-Fermi-Liquid Behavior
提出了一种新的手征干涉仪,它可以直接测量在强磁场中通过各种介观结构的传输系数的相位。利用有限尺寸玻色化技术结合微扰理论,研究了电子-电子相互作用对该相的影响。新的非费米液体现象的预测,可用于区分Luttinger和费米液体实验在EQUIPHE制度。
1998-04-22 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic sensitivity of speckles in disordered nonlinear media to changes of disordered potential
我们发现,在无序非线性介质中的波散斑图案的散射势的变化的敏感性增加与样本大小。对于足够大的样本大小,这个量发散,这意味着在给定的相干波入射到一个样本上,有多个解决方案的波的密度的空间分布。解决方案的数量随着样本大小呈指数增长。
1999-03-26 cond-mat.mes-hall
Non-universal tunneling resistance at the quantum critical point of
mesoscopic SQUIDs array
计算了介观SQUID阵列在磁通量作用下量子临界点处的隧穿电阻。得到了系统的磁通量感生耗散强度与Luttinger液体参数之间的解析关系。虽然系统的实验发现是在40-50 mK左右,我们发现系统的行为,即使在较低的温度下,通过重整化群的分析。除了长度尺度相关的超导体-绝缘体转变外,我们还预测了长度尺度无关的金属态的证据。本研究还强调了共隧道效应的重要性。
2010-03-06 cond-mat.mes-hall
Slow non-exponential phase relaxation and enhanced mesoscopic kinetic inductance noise in disordered superconductors
无序导体电学特性中的介观低频噪声是由于缺陷运动引起的动态量子干涉图样的结果。这已被牢固地建立,通过证明的特征部分抑制的噪声幅度的弱外部磁场的移相效果。无序正常态导体中量子干涉图样的空间相关性总是受到非弹性过程引起的指数相位弛豫的限制。本文建立了强无序超导体(超导相干长度远大于平均自由程)s波超导相中介观噪声的定量理论。我们发现超导相干长度限制了超导体中的量子干涉效应。然而,与正常相位相反,相位弛豫在超导相干长度尺度上的衰减是非指数的。这种不寻常的缓慢弛豫表现在超导体中介观噪声的增强幅度和非常薄的超导膜和导线中移动缺陷的强度/数量的幅度的特殊非线性缩放(有效地相对于超导相干长度的2D和1D)。介观噪声对动态电感元件的质量设置了自然限制。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall
Non-linear response and electron-electron interactions in mesoscopic metal rings
随时间变化的电场在被磁通量穿过的介观金属环周围产生稳态非平衡电流I^{(2)}。我们表明,这个电流,这是成比例的字段的强度,是密切相关的交换部分的相互作用贡献的平衡持续电流,和相应的非线性电导率直接测量弱局部化校正的极化。我们明确地计算了在扩散区I^{(2)}的无序平均值随电场频率和穿过环的静态通量的变化,并提出了一个实验来验证我们的理论。
1997-11-21 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Green's function approach to mesoscopic thermal transport
我们提出了一个非平衡格林函数方法的非线性相互作用的纳米结原子系统中的热流制定。将这种第一性原理方法应用于碳纳米管结的热导率的计算。它表明,非线性已经成为重要的在低温下。非线性相互作用极大地抑制了室温下的声子传输。热导率的峰值在400K附近,与实验结果吻合较好。高阶声子散射过程对于热扩散输运是重要的。
2006-05-01 cond-mat.mes-hall
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
Out of equilibrium statistical ensembles for mesoscopic rings coupled to reservoirs
我们推导出一个弹道Aharonov-Bohm环连接到几个电极连接到具有不同化学势的水库的非平衡统计合奏。这些非平凡的合奏的一个引人注目的后果是出现的量子零点波动的持续电流周围的循环。给出了低频噪声功率的详细预测。
2002-08-24 cond-mat.mes-hall
The second order nonlinear conductance of a two-dimensional mesoscopic conductor
研究了二维量子导体的弱非线性量子输运性质。我们已经开发了一个数值方案,这是非常普遍的,用于此目的。非线性电导的计算是通过明确评估的各种分态密度,灵敏度和特征电位。揭示了这些量的有趣的空间结构。我们提出了详细的结果,当导体从几何对称到不对称的变化时,二阶非线性电导的交叉行为。其他问题的利益,如规范不变性也进行了讨论。
1997-04-11 cond-mat.mes-hall
Period halving of Persistent Currents in Mesoscopic Mobius ladders
我们研究了孤立介观莫比乌斯梯中无无序的非相互作用电子的持续电流(PC)的周期减半,被Aharonov-Bhom通量穿透。周期减半效应的机制取决于电子数的奇偶性以及链间跳跃。虽然介观体系中的光子晶体数据是样本特异性的,但在正则系综平均中发现了一些简单的规则,例如光子晶体的所有奇次谐波消失,偶次谐波信号是非负的。{PACS编号:73.23.Ra,73.23.- b,68.65。k}
2002-09-18 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations of the single-particle Green's function at Anderson transitions with Coulomb interaction
利用双圈分析和背景场方法,证明了Finkel'stein非线性西格玛模型中不含导数的局部纯标度算子可以通过对无相互作用情况下相应算子的直接推广而构造.这些纯标度算子表现出多重分形行为,并描述了单粒子格林函数的介观波动。在双圈近似下,我们确定了相互作用理论中所有这类纯标度算符的反常维数。
2016-09-09 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Current-In-Plane Giant Magneto-Resistance
我们开发了一个三维的半经典理论,概括的Valet-Fert模型,以占非共线系统的磁纹理,包括例如畴壁或磁涡旋。该理论允许横向于磁化的自旋在有限长度上穿透铁磁体内部,并适当地考虑了Sharvin电阻。对于铁磁-正常铁磁多层膜,电流注入在层平面(CIP),我们预测存在一个非零的介观CIP巨磁阻(GMR)在扩散水平。这种介观CIP-GMR,它增加了通常的弹道贡献,具有非单调的空间变化,并让人想起层中的电导量子化。此外,我们还研究了自旋阀纳米柱中的自旋转移矩。我们发现,当自由层内部的磁化方向不均匀时,自旋力矩的变化非常显著,简单的一维计算不再可靠。
2011-09-16 cond-mat.mes-hall
Electron kinetics in isolated mesoscopic rings driven out of equilibrium
本文发展了介观正常金属环在外加磁通量作用下非线性电流响应的动力学理论。直流(DC)的一般表达式推导出的非平衡制度。这些表达式同时描述了由非平衡(外部)场对DC的贡献,以及由与本征场的相互作用引起的贡献。研究了非平衡系统中电子-电子和电子-声子相互作用对直流电流的贡献。考虑库仑相互作用和电子-声子相互作用,求解了无序金属环中电子的动力学方程。这给出了对泵浦电子系统的过热的估计。
2002-06-07 cond-mat.mes-hall
Fluctuations in a mesoscopic superconducting ring: resonant behavior of conductivity and specific heat in two mode critical regime
用Ginzburg-Landau方法研究了介观超导环中的临界涨落。非局部电导率以及比热计算作为通过环的磁通量$Φ$的函数。在$Φ=Φ_0/2$处,两个低能本征态发生简并,在这一点附近,涨落相关量的行为发生了显著的变化:涨落电导率的零傅立叶分量$σ_0$和比热都成为具有特殊共振结构的$|Φ-Φ_0/2|$的非单调函数.
2011-08-21 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag in mesoscopic rings
我们开发了一个Luttinger液体理论的库仑阻力的持续电流流动的同心介观环,通过将非线性校正的电子色散关系。我们证明,在低温下,在不同的环中的电子之间的相互作用产生一个额外的阶段,从而改变Aharonov-Bohm振荡的周期。由此产生的非耗散阻力强烈地依赖于电子数的相对宇称。我们还表明,相互作用设置了一个新的温度范围内的线性响应理论不适用于在某些值的外部通量。
1996-11-30 cond-mat.mes-hall
A brief review of thermal transport in mesoscopic systems from nonequilibrium Green's function approach
随着纳米级电子器件集成度和功率密度的迅速提高,涉及热量产生和能量收集的热管理变得非常重要。由于声子是半导体中的主要热载体,介观系统中声子引起的热输运引起了人们的广泛关注。在量子输运研究中,非平衡格林函数(NEGF)方法是一个通用的和强大的工具,已经发展了几十年。本文将从两个方面讨论NEGF方法在热输运理论研究中的应用。在声子输运方面,简要介绍了声子NEGF方法,讨论了它在一维原子链、多端系统和瞬态声子输运等介观系统热输运中的应用。在热电输运方面,讨论了温度梯度对电荷自由度、自旋自由度和谷值自由度的影响。在基于NEGF方法的分区方案中,还给出了瞬态区域中随时间变化的热电行为。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall
Nonlinear voltage dependence of the shot noise in mesoscopic degenerate conductors with strong electron-electron scattering
结果表明,由于强相互作用导致金属线中散粒噪声的非线性电压依赖性,零频率散粒噪声的测量可以提供电子-电子相互作用的信息。这是因为在电子-电子相互作用相当大的情况下,维德曼-弗朗兹定律不再有效。偏离这一定律会增加噪声功率,并使其强烈依赖于电子-电子和电子-杂质散射率的比值。
2000-09-03 cond-mat.mes-hall
Persistent current in a mesoscopic ring with diffuse surface scattering
计算了具有弹道电子运动的干净介观环中的持续电流。由于原子大小的表面不规则性的散射,环内的粒子动力学被假定为混沌的。这使得人们可以使用所谓的“弹道”超对称σ模型来计算存在非零磁通量时的两能级关联函数。
1999-05-18 cond-mat.mes-hall
Non Equilibrium Noise as a Probe of the Kondo Effect in Mesoscopic Wires
我们研究了含有磁性杂质的介观扩散线中的非平衡噪声。我们发现,散粒噪声电流比开发一个峰值在中间源漏偏置的近藤温度的顺序。在中间偏置的增强杂质的贡献也表现在有效分布。预测的峰值表示在非平衡Kondo交叉处增加的非弹性散射速率。
2005-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signature of the electron-electron interaction in the magnetic field dependence of nonlinear I-V characteristics in mesoscopic systems
我们指出,具有金属导电性的介观样品的非线性I-V特性应包含在磁场中为线性的部分和在电场中为二次的部分。这些对电流的贡献完全是由于电子-电子相互作用,因此它们与电子-电子相互作用常数成比例。我们还注意到,电流的振幅和符号都表现出随温度变化的随机振荡。
2004-04-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magnetic-field symmetries of mesoscopic nonlinear conductance
我们研究的介观样品,这是非线性的施加电压的直流电流的贡献。在存在磁场的情况下,电流可以被分解成在磁通反转下为奇数(反对称)和偶数(对称)的分量。对于双端混沌腔,这些分量对库仑相互作用的强度和接触电导的不对称性非常敏感。对于两端和多端量子点,我们讨论了在不同的磁场和温度下测量的电压的电流非线性的相关性。
2007-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium Josephson-like effects in mesoscopic S-N-S junctions
宽介观超导-正常-金属-超导(S-N-S)结表现出Andreev束缚态,即使在平衡约瑟夫森效应呈指数小的温度下,该束缚态也携带大量的超电流-不同状态携带的电流可以相互抵消。每当结被驱动出平衡时,这种抵消是不完全的,例如,通过DC电压。这导致了类似于通常的直流和交流约瑟夫森效应的现象,但主要是约瑟夫森频率的二次谐波,这可能解释了最近一些引人注目的实验。一个简单的描述,在电阻分流结模型的精神,建议。
1997-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-linear sigma model study of magnetic dephasing in a mesoscopic spin glass
本文提出了一个非线性西格玛模型来描述磁性杂质冻结在自旋玻璃相中的介观金属导体中的量子输运。它解释了相应的标量和磁随机势的存在。在自旋玻璃中,这种磁随机势在不同的实现之间是相关的。随着磁势强度的变化,该模型描述了非线性西格玛模型的正交普适类和酉普适类之间的交叉。我们应用这种技术来计算两个冻结的自旋配置之间的关联电导的退相率为通常的低能量模式的弱局域化理论。
2010-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The mesoscopic foundations of non equilibrium thermodynamics and the arrow of time in the Dual Model of Liquids
WASS Submarine Systems s.r.l. – A Fincantieri Company(WASS潜艇系统有限责任公司——芬坎蒂尼集团)
本文通过液体对偶模型中类固体分子团簇与晶格激发之间的相互作用,建立了正常液体宏观行为与介观物理过程的联系,并揭示了介观尺度上的时间箭头。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Uncertainty Relations for Mesoscopic Coherent Light
热力学不确定性关系揭示了热力学系统中的涨落与熵产生之间的有用联系。这项工作将这些想法扩展到\textit{zero temperature}量子介观物理学的不同领域,其中波动是由于相干效应和熵产生被成本函数取代。成本函数自然地出现作为波动的约束,由相干效应引起-量子介观物理学中的关键资源。将成本函数确定为一个重要的量表明了从非平衡统计物理学到量子介观学的强大方法的潜力。
2021-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium supercurrent through mesoscopic ferromagnetic weak links
我们考虑一个介观正常金属,自旋简并被铁磁交换场或塞曼分裂,耦合到两个超导水库。作为交换场或储层之间的距离的函数,通过该装置的超电流以指数下降的包络振荡。这种现象类似于两个电压偏置的库之间的非平衡准粒子分布的超电流的调谐。我们提出了一种结合交换场和非平衡效应的装置,这使我们能够观察到一系列新的现象。例如,场抑制的超电流的一部分可以通过附加探针之间的电压来恢复。
2000-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Possible evidence of a spontaneous spin-polarization in mesoscopic 2D electron systems
实验研究了介观尺度下低密度洁净二维电子系统的非平衡输运。在零磁场(B)下,在局域区费米能附近观察到非线性电导的双峰结构。从这些峰在非零B处的行为,我们可以将它们与系统的相反自旋状态相关联,表明在B = 0处的自发自旋极化。结构的详细温度和无序依赖性表明,这种分裂是低密度2D系统的基态性质。
2003-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonreciprocal Charge and Spin Transport Induced by Non-Hermitian Skin Effect in Mesoscopic Heterojunctions
对各种物理系统中的非厄米趋肤效应(NHSE)的研究具有重要意义。与非电子系统的最新进展相比,NHSE在凝聚态物理中的实现仍然是难以捉摸的。在这里,我们表明,NHSE可以被设计在介观异质结(系统加水库),其中在两个通道的系统中的电子相互移动有不对称耦合的水库。这使得系统中向前和相反方向移动的电子具有不相等的寿命,因此产生了点能隙光谱拓扑。相应地,电子本征态在开边界条件下表现出NHSE,与广义布里渊区的描述一致。这样一个由纳米粒子设计的NHSE明显地表现为非互易电荷电流,可以通过标准的输运测量来探测。此外,我们将这种情况推广到自旋分辨的NHSE,这可以通过非互易自旋输运来探测。我们的工作为在电子介观系统中实现和检测NHSE开辟了一条新的研究途径,这将导致有趣的器件应用。
2023-01-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coulomb screening in mesoscopic noise: a kinetic approach
库仑屏蔽和简并是金属电子气的特征。虽然它对大体积中的输运和噪声的影响几乎没有痕迹,但在介观尺度上,电子涨落开始显示出明显的库仑相关性。在一个严格的标准玻尔兹曼和费米液体框架内,我们分析这些现象和它们之间的关系的介观波动耗散定理,我们证明。我们确定了两种不同的屏蔽机制介观波动。一种是非均匀系统中接触电位的自洽响应。另一个耦合到散射,是一个专门的非平衡过程。接触势效应使所有尺度上的所有热涨落重新正规化。碰撞效应是相对短距离的,并修改非平衡噪声。我们讨论的方法来检测这些差异的实验。
2000-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement in a Noninteracting Mesoscopic Structure
本文研究了介观器件中电子-电子和电子-空穴的关联随时间的变化,该器件将入射的自由费米子分裂成两个空间分离的粒子流。我们分析了纠缠的外观表现在一个贝尔不等式测试和讨论其起源的本地自旋单重态相关已经存在于初始通道和行动的后选择在贝尔型测量。在隧道极限和一般情况下,任意的时间窗的贝尔不等式被违反。我们比较我们的结果与其他贝尔不等式测试的基础上的重合概率。
2004-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Wave Function Collapse in a Mesoscopic Device
我们确定了在时间和空间上的非局域电流电流互相关$<\hat{I}(x_1,t_1) \hat{I}(x_2,t_2)>$在介观导体与散射中心的起源。它的过剩部分出现在有限电压表现出独特的依赖于延迟变量$t_1-t_2-(|x_1|-|x_2|)/ v_{\rm\scriptscriptstyle F}$,与$v_{\rm\scriptscriptstyle F}$费米速度。延迟对$x_1$的非单调依赖性及其在对称位置$x_1 = -x_2$处的缺失是波函数坍缩的特征,因此其变得易于在介观固态器件中观察。
2005-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Correlation properties of interfering electrons in a mesoscopic ring under nonclassical microwave radiation
介观环中的干涉电子被经典和非经典微波辐照。电荷的平均强度作为时间的函数计算,它被发现,它取决于辐射电磁场的性质。对微波的各种量子态,计算了电子自相关函数,表明外场的量子噪声影响电荷的干涉。双模纠缠微波也被认为是和相应的可分离态的结果进行了比较。在这两种情况下,结果取决于两个频率的比率是有理数还是无理数。
2002-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph