The conductance of interacting nano-wires
一维纳米线的相互作用的电子连接到非相互作用的引线的电导计算在线性响应制度。使用了两种不同的方法:多体格林函数技术和最近基于非相互作用情况的结果提出的与持续电流的关系。用泛函重整化群方法和密度矩阵重整化群算法计算电导。我们的结果给出了一个强有力的指示,从持续电流获得的电导的想法举行的相互作用系统。
2003-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phononic heat transport in nanomechanical structures: steady-state and pumping
我们使用非平衡格林函数的相空间表示研究了纳米机械结构中声子引起的热输运。这种表示占原子的自由度,使其特别适合于小(分子)结系统的描述。我们表明,对于稳态极限,我们的形式主义正确地恢复了启发式朗道热传导耦合到热库的量子相干分子系统。我们发现由于外部周期性驱动器的非稳态热流的一般表达式。在这两种情况下,我们讨论了系统的量子热力学性质。我们将我们的形式主义应用于双原子分子结的情况。
2017-09-25 cond-mat.mes-hall
Quantum thermodynamics of nanoscale steady states far from equilibrium
我们开发了一个精确的量子热力学描述的非相互作用的纳米级的稳定状态,强烈耦合与多个水库。它表明,存在一个稳态的热力学函数,正确地占多端Landauer-Büttiker公式的量子输运的电荷,能量或热量,通过非平衡热力学关系的扩展。它的显式形式得到一个单一的玻色子或费米子水平的宽带限制,并确定相应的热力学力(亲和力)。Onsager互惠关系的非线性推广。我们建议,稳态热力学函数也能够表征热波动占主导地位的临界运输的热流波动。本文还指出,对于具有局域相互作用的自旋简并单能级,所提出的非平衡稳态热力学关系似乎仍然成立。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Magnetic-Field Dependence of Tunnel Couplings in Carbon Nanotube Quantum Dots
利用序贯隧穿谱和共隧穿谱研究了碳纳米管量子点中金属引线与单个能级之间的隧穿耦合。的水平是有序的壳层组成的两个双重强和弱隧道耦合,导致门相关的水平重整化。通过比较一个和两个壳模型,这是示出的无序诱导的谷混合的纳米管的后果。此外,一个平行的磁场,以减少这种混合,从而抑制隧道重整化的影响。
2012-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium electron transport using the density matrix renormalization group
本文将密度矩阵重整化群方法推广到相互作用的一维无自旋Fermi系统的实时动力学研究。作为一个例子,我们描述了一个相互作用的清洁系统中的密度激发的传播和通过相互作用的纳米结构的运输。
2004-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-Dependent and Steady-State Gutzwiller approach for nonequilibrium transport in nanostructures
我们扩展的时间相关的Gutzwiller变分方法,最近介绍了Schirmande和Fabrizio,物理。105 076401(2010)中所述的杂质问题。此外,我们推导出一个一致的理论的稳定状态,并显示其等价性与先前介绍的非平衡稳态扩展的Gutzwiller方法。该方法被证明是能够捕获耗散的引线,使一个稳定的状态后达到足够长的弛豫时间。将含时方法应用于半填充的单轨道Anderson杂质模型,模拟了耦合到两个引线的量子点。在这些最初的探索性计算中,Gutzwiller投影仪仅限于作用于杂质。这种近似的优势和局限性进行评估,通过与最先进的连续时间量子蒙特卡罗结果的比较。最后,我们讨论了如何通过扩展Gutzwiller投影仪的作用区域来系统地改进该方法。
2012-07-06 cond-mat.mes-hall
Correlation effects in bistability at the nanoscale: steady state and beyond
在密度和电流的相互作用的纳米结耦合到半无限的引线的可能性,发现多稳定性研究在各种水平的近似。该系统是由一个外部偏压驱动的平衡和非平衡性质的实时传播使用含时密度泛函理论(TDDFT)和多体微扰理论(MBPT)确定。在TDDFT中,交换相关效应在最近提出的绝热局域密度近似(ALDA)中描述。在MBPT中,电子-电子相互作用被并入多体自能中,然后在Hartree-Fock(HF),second-Born(2B)和GW水平下近似。假设存在一个稳定的状态和直接求解的稳定状态方程,我们发现多个解决方案,在HF近似和ALDA。在这些情况下,我们研究这些解决方案是否以及如何通过时间演化来实现,以及如何在它们之间可逆地切换。我们进一步表明,对于相同的情况下,包含动力学相关效应抑制双稳性。
2011-12-13 cond-mat.mes-hall
Renormalization of the Coulomb blockade gap due to extended tunneling in nanoscopic junctions
在这项工作中,我们讨论了有限程电子-电子相互作用和有限程隧道效应对超小型隧道结输运性质的综合影响。我们发现,库仑阻塞现象是深刻的影响之间的相互作用的几何形状和屏蔽性能的接触。特别是,如果相互作用范围小于隧穿区的大小,则出现“弱相关”机制,其中库仑阻塞间隙$\D$显著减小。在这种情况下,$\D$不是简单地由结的常规充电能量给出,因为它被电子在延伸接触上隧穿所需的能量强烈地重整化。
2012-07-23 cond-mat.mes-hall
Transport in nanoscale systems: the microcanonical versus grand-canonical picture
我们分析的图片中,两个大的,但有限的充电电极放电跨越纳米结的运输。我们确定了一个功能的最小化,在所有绑定多体波函数的空间内,定义了一个瞬时稳态。我们还讨论了有利于在这样的系统中的稳态传导的发病因素,使连接与熵的概念,并提出了一个新的稳态噪声源。最后,我们证明了在这个封闭系统中,真实的多体总电流是由含时密度泛函理论得到的单电子总电流精确给出的。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium conductance of a three-terminal quantum dot in the Kondo regime: Perturbative Renormalization Group
最近的实验的动机,我们认为在近藤制度,这是耦合到三个引线在大的偏置电压的存在下,单电子晶体管。这样的稳态非平衡系统在很大程度上由通过点的电流引起的退相干速率控制。由于二端电导对退相干率不敏感,我们利用微扰重整化群研究了三端器件的电导,并计算了近藤共振的特征分裂.在耦合到三个引线中的潜在偏置和各向异性之间的相互作用决定了退相干速率和强耦合的条件。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent control of correlated nanodevices: A hybrid time-dependent numerical renormalization-group approach to periodic switching
时间相关的数值重整化群方法(TD-NRG),最初设计用于跟踪量子杂质系统的实时动力学以下一个单一的量子淬火,扩展到多个开关事件。这种概括的TD-NRG包括周期性切换的可能性,允许相干控制强相关系统的外部时间依赖性字段。为此,我们已经嵌入了TD-NRG在一个混合框架,结合了杰出的能力的数值重整化群系统地构建有效的低能量系统的哈密顿与实力的互补方法计算的实时动力学从这个哈密顿。我们证明了我们的方法的权力,通过杂交的TD-NRG与切比雪夫展开技术,以调查周期性开关的相互作用的共振能级模型。虽然相互作用模型与非相互作用模型具有相同的低能不动点,但我们惊奇地发现,随着相互作用强度的增加,阻尼振荡逐渐出现。专注于一个单一的量子淬火和使用强耦合分析,我们揭示了这些相互作用引起的振荡的起源,并提供了一个分析估计其频率。后者与数值结果吻合较好。
2012-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Bipolar nanochannels: The effects of an electro-osmotic instability. Part I: Steady-state response
本研究通过模拟探究双极纳米通道系统中电渗不稳定性对稳态电流-电压响应的影响,发现具内部对称性的双极系统无超限电流,而无对称性系统在正电压下有超限电流、负电压下无,填补了双极系统相关研究空白。
2024-08-07 cond-mat.mes-hall
Renormalization of quantum dot $g$-factor in superconducting Rashba nanowires
我们研究的解析和数值重整化的$g$ -因子在半导体Rashba纳米线(NW),包括一个正常和超导部分。如果部分之间的势垒高,则在正常部分中形成量子点(QD)。对于谐波(硬壁)限制,所有QD能级的有效$g$因子在自旋轨道相互作用(SOI)波矢和QD长度的乘积中被指数抑制(幂律)。如果这两个部分之间的障碍被删除,$g$ -因素的新兴Andreev束缚态的抑制不太强烈。在强SOI区域,如果化学势在两个部分都被调谐到SOI能量,则$g$因子饱和为普适常数。值得注意的是,有效的$g$ -因子在SOI能量处显示出作为化学势的函数的显著峰值。此外,如果SOI是均匀的,作为化学势的函数的$g$因子重整化由独立于QD尺寸的普遍依赖性给出。这种预测提供了一个强大的工具,以确定实验是否SOI在整个NW是均匀的,而且,直接访问SOI的NW强度通过$g$ -因素测量。此外,它允许一个找到的最佳位置的化学势,使NW在大磁场的拓扑相。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall
Renormalization approach for quantum-dot structures under strong alternating fields
我们发展了一个重整化方法来计算强交流场下单量子点和双量子点的电子结构。的纳米结构模拟晶格模型具有明确的连续极限的有效质量和单粒子近似。耦合到交流领域的处理非微扰的Floquet哈密顿。重整化方法允许研究具有真实几何形状的纳米系统的修饰态以及任意强交流场。我们给出了一个单一的量子点的例子,强调晶格模型的有效质量限制的分析,和双点结构,在那里我们讨论了良好使用的两级近似的限制。
2001-10-20 cond-mat.mes-hall
Numerical Renormalization Group at marginal spectral density: application to quantum tunneling in Luttinger liquids
许多量子力学问题(如金属和超导纳米电路中的耗散相位波动,或Luttinger液体中的杂质散射)涉及玻色子模式的连续性,其边际谱密度随能量的倒数而发散。我们构造了一个数值重整化群,在这种奇异的情况下,在高能量的尺度分离的一个可管理的违反,可靠地捕获低能量物理。该方法证明了一个非微扰的解决方案,在几个能量几十年的动态电导的Luttinger液体与一个单一的静态缺陷。
2011-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonperturbative renormalization of quantum thermodynamics from weak to strong couplings
通过求解开放量子系统的精确主方程,建立了从弱耦合到强耦合的量子热力学方程。开放量子系统通过广义Fano-Anderson哈密顿量描述的量子粒子隧穿与其储存库进行物质、能量和信息的交换。我们发现,这些系统的约化密度矩阵的精确解在弱和强系统-储层耦合强度的稳态极限接近吉布斯型状态。当耦合变强时,系统的热力学量必须重整化。通过相干态路径积分精确追踪所有库态,非微扰地得到了重整化效应。重整化系统哈密顿量由重整化系统能级和相互作用来表征,对应于系统所做的量子功。引入重整化温度来表征系统与储层之间的热传递的熵产生。我们进一步发现,只有用重整化系统的哈密顿量和其它重整化热力学量,才能将系统的精确定态表示为标准吉布斯态。因此,重整化系统能级中相应的精确稳态粒子占据分别服从玻色-爱因斯坦分布和费米-狄拉克分布。因此,传统的统计力学和热力学,从而严格推导出量子动力学演化。
2022-05-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Steady-state and quench dependent relaxation of a quantum dot coupled to one-dimensional leads
利用矩阵积态技术研究了单杂质安德森模型中电荷电流的时间演化和稳态。通过在一维紧束缚引线上施加偏置电压来施加非平衡状态。专注于粒子-空穴对称性,我们提取电流-电压特性从普遍的低偏置到高偏置制度,带效应开始发挥主导作用。我们讨论了三个猝灭后,强烈猝灭依赖的瞬态产生相同的稳态电流。在这些猝灭,我们确定那些有利于提取稳态观测。短时间振荡的周期被示出比较以及实时重整化群的结果为一个简单的模型的无自旋费米子。我们发现的迹象表明,多体效应在高偏置电压和有限带宽的金属引线起着重要的作用。纠缠熵在一定时间尺度后的增长(与Δ的倒数成正比)是计算时间演化的主要限制因素。我们发现稳态电流的大小与纠缠熵正相关。高能量状态的稳态电流的作用进行了探讨,考虑阻尼项的时间演化。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fundamental aspects of steady-state conversion of heat to work at the nanoscale
近年来,纳米技术的应用使热功转换的研究重新活跃起来。稳态设备没有任何宏观移动部件,通过稳态流动的微观粒子,如电子,光子,声子等,这篇评论的目的是介绍一些用于描述这些稳态流在各种介观或纳米系统的理论。这些理论是在理想化机器的背景下引入的,这些机器将热量转换为电能(热机)或将电能转换为热流(冰箱)。从这个意义上说,机器可以被归类为热电,尽管当热源是太阳时,这应该被理解为包括光电。由于量子力学对大多数这样的机器很重要,它们属于量子热力学领域。在许多情况下,我们所考虑的机器只有很少的自由度,但是与它们相互作用的热和功的储存库被假设为宏观的。这篇综述讨论了不同的理论,可以考虑不同方面的介观和纳米物理,如相干量子输运,磁场诱导效应(包括拓扑的,如量子霍尔效应),和单电子充电效应。它讨论了热电转换的效率,和热电优值。更具体地说,提出的理论是(i)线性响应理论与磁场或没有,(ii)Landauer散射理论在线性响应制度和远离平衡,(iii)格林-久保公式的强相互作用系统的线性响应制度,(iv)速率方程分析的小型量子机与或没有..... (SEE本摘要其余部分的PDF)
2017-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Bipolar nanochannels: The effects of an electro-osmotic instability. Part II: Time-transient response
本文研究双极纳米通道在电渗不稳定性下的时间瞬态响应,揭示其与单极系统既相似又显著不同的失稳出现与消失机制。
2024-08-07 cond-mat.mes-hall
Renormalized Lindblad Driving: A Numerically-Exact Nonequilibrium Quantum Impurity Solver
非平衡强关联量子系统的精确描述一直是多体物理学中的一个挑战。其中值得注意的是量子杂质模型,它出现在各种纳米电子和量子计算应用中。尽管它们看起来很简单,但它们具有相关的现象,包括涌现的能量尺度和非费米液体物理,需要重整化群处理。这通常与有限偏置下它们的非平衡稳态的描述不一致,这暴露了它们作为开放量子系统的本质。本文提出了一种新的数值精确方法,用于计算任意偏压或温度下耦合到金属引线上的一般量子杂质的非平衡态,我们称之为“RL-NESS”(RenormalizedLindblad-driven非平衡稳态).它是基于相干耦合的杂质离散化的领导,这是严格处理。此外,这些引线弱耦合到由施加电压或温度偏置的Lindblad动力学描述的储层。超越以往的尝试,我们利用混合离散计划的线索连同威尔逊的数值重整化群,以探测指数小的能量尺度。稳态,然后发现通过实时Lindblad动力学的矩阵乘积密度算子,采用耗散的广义的时间依赖的密度矩阵重整化群。在长时间的限制下,由于引入了限制纠缠增长的耗散,该过程收敛到有限键维的稳态。我们测试的非相互作用的共振能级模型的精确解的方法。我们使用一个相互作用的两级模型,它正确地再现了已知的限制,并给出了完整的$I$ - $V$曲线之间的权力。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.comp-ph
Coulomb-induced dynamic correlations in a double nanosystem
在广义主方程的框架下研究了两个电容耦合量子点的含时输运。库仑相互作用包括在精确对角化方法中。每个点在不同的时间连接到两个引线,使得在一个点中建立稳定状态,然后将另一个点耦合到其引线。通过适当地调整每个点上的偏置窗口,我们发现,在最终的稳定状态下,输运可能被抑制或增强。这两种情况可以用建立在两个点上的多体态上的电荷重新分布来解释。我们还预测和分析了点的瞬态互电荷感测。
2010-05-21 cond-mat.mes-hall
Voltage-driven transition from steady-state fluctuations to phase-transition noise in nanoscale VO$_2$ devices
Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);University of Augsburg(奥格斯堡大学);HUN-REN-BME Condensed Matter Research Group(匈牙利研究与教育网络-布达佩斯技术与经济大学凝聚态研究组);Institute of Technical Physics and Materials Science, HUN-REN Centre for Energy Research(匈牙利研究与教育网络能源研究中心技术物理与材料科学研究所)
通过噪声谱和二维电阻网络模拟,研究纳米VO$_2$莫特忆阻器中电致金属-绝缘体相变,发现相变点附近相对电流噪声增强一个数量级,源于逾渗阈值附近增强的相位涨落,且前驱电流波动与阈值电压变异性一致。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall
Renormalization of Optical Transition Strengths in Semiconductor Nanoparticles due to Band Mixing
半导体纳米粒子具有独特的光学性质,在激光、发光和光电子学等领域具有广阔的应用前景。在许多这些应用中,必须在定量水平上理解SN中电子与外部电磁场相互作用的物理学。特别是,电子-光子耦合的强度决定了辐射寿命和吸收截面等重要的SN参数。这种强度通常被认为是完全编码的所谓凯恩动量矩阵元素。然而,该参数与体半导体材料有关,因此对SN中的量子限制效应不敏感。在这项工作中,我们证明了量子限制,通过所谓的带混合,可以导致在一个显着的抑制强度的电子与电磁场的相互作用。在包络函数形式主义,我们展示了如何通过引入有效的能量依赖的凯恩动量来描述这种抑制。然后,能带混合对各种光诱导过程的效率的影响可以通过常规公式(例如,自发发射率),一旦传统的凯恩动量被取代的重整化能量依赖的凯恩动量在这里介绍。作为一个例子,我们评估了球形$\rm{PbSe}$和$\rm{PbS}$ SN的能量依赖凯恩动量(即,量子点),并表明忽略这些系统中的能带混合会导致吸收截面和发射速率的高估,高估因子为$\sim$ 2。
2016-05-29 cond-mat.mes-hall
Strong spin-orbit interaction and $g$-factor renormalization of hole spins in Ge/Si nanowire quantum dots
自旋-轨道相互作用是自旋量子比特量子计算、拓扑非平凡态研究以及自旋电子学中各种应用的核心。Ge/Si核/壳纳米线中的空穴自旋经历了自旋-轨道相互作用,这种相互作用被预测为既强又电可调,使它们成为这些领域研究的特别有前途的平台。通过测量自旋阻塞输运机制中的自旋混合跃迁,实验确定了Ge/Si纳米线中双量子点内空穴自旋的自旋-轨道相互作用强度.我们发现一个非常短的自旋轨道长度为$\sim$ 65 nm,相当于量子点长度和点间距离。我们还观察到一个大的轨道效应的所施加的磁场上的空穴状态,导致在一个大的磁场依赖的自旋混合跃迁能量。引人注目的是,与这些轨道效应一起,强的自旋-轨道相互作用导致$g$ -因子与磁场的显著增强。所展示的大的自旋-轨道相互作用强度与在该材料系统中预测的直接Rashba自旋-轨道相互作用一致,并且有望实现自旋量子位的超快Rabi振荡和有效的量子位-量子位相互作用,同时也为研究Majorana零模提供了一个合适的平台。
2020-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Meir-Wingreen formula for heat transport in a spin-boson nanojunction model
通过一个模型分子结的稳态热流的梅尔-Wingreen公式的模拟推导。该表达式将热流与关联函数联系起来,该关联函数涉及仅作用于分子结的自由度的算子。因此,宏观热源没有得到明确的处理。这使得人们可以利用基于整个系统的相对小的部分的动力学的减少描述的方法来评估通过分子结的热流。导出的表达式被应用于计算稳态热流在弱耦合限制,Redfield理论被用来描述约化动力学的分子结。结果与以前开发的近似和数值精确的方法。
2010-08-21 cond-mat.mes-hall
Kadanoff-Baym approach to quantum transport through interacting nanoscale systems: From the transient to the steady-state regime
我们提出了一种含时多体方法来研究关联电子在与金属引线接触的纳米系统中的量子输运的短时动力学。这种方法是基于时间传播的Kadanoff-Baym方程的非平衡多体格林函数的开放和相互作用系统的平衡。该方法的一个重要特点是在满足电荷守恒定律的同时,充分考虑了外场随时间变化时的电子关联和嵌入效应。该方法进一步扩展的梅尔-Wingreen公式的初始相关状态的时域。本文采用守恒多体近似在Hartree-Fock、第二玻恩和GW水平上研究了二维引线上的关联量子线在突然开启偏压下的电子动力学.我们得到的瞬态电流,偶极矩,光谱函数,充电时间,和多体屏蔽的量子线以及随时间变化的密度模式的铅,我们展示了如何时间依赖性的这些观测提供了丰富的信息的水平结构的量子线的平衡。对于中等的相互作用强度,2B和GW的结果在任何时候都非常一致。我们发现,超越Hartree-Fock近似的多体效应对系统的定性行为有很大的影响,并导致偏压依赖的能隙闭合和准粒子展宽,缩短瞬态时间,消除电流-电压曲线中的阶跃特征.
2009-06-11 cond-mat.mes-hall
Time-dependent quantum transport and power-law decay of the transient current in a nano-relay and nano-oscillator
用含时非平衡格林函数研究了由两个线性链引线和一个含时引线间耦合组成的器件中的电子输运性质。我们推导出一个数值精确的粒子电流的表达式,并检查其特性,因为它演变的时间从瞬态制度的长期稳定状态制度。我们发现,就在开关后的电流最初超过预期的长期稳态值,振荡和衰减的幂律,并最终解决到一个稳态值与使用Landauer公式计算的值一致。幂律参数取决于所施加的偏置电压的值、耦合的强度和接通的速度。特别地,对于较低的偏置电压,振荡瞬态电流衰减的时间较长。此外,电流的幂律衰减性质表明等效串联电阻器-电感器-电容器电路,其中所有组件具有时间依赖性。这种动态电阻、电感和电容影响在包含动态开关的纳米电路中是普遍存在的。我们还研究了在纳米振荡器中的动态电流的特性,通过引入一个正弦调制的两个引线之间的耦合。我们发现,电流并不严格遵循正弦形式的耦合。特别是,最大电流不会在引线精确对准期间出现。相反,最大电流出现的时间取决于偏置电位、最近邻耦合和引线间耦合的值。
2011-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable steady-state domain wall oscillator with perpendicular magnetic anisotropy
我们从理论上研究了在具有垂直磁各向异性的几何约束导线中注入直流电流时的畴壁振荡。振荡频谱可以通过注入的电流密度来调谐,但是另外通过施加独立于功率的外部磁场来调谐。基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程的微磁学模拟支持了解析计算的结果。我们的定域稳态振荡器的简单概念可能被证明是有用的,作为一个纳米级微波发生器,在电信或射频辅助写入磁性硬盘驱动器的可能应用。
2009-09-25 cond-mat.mes-hall
Current-Induced Effects in Nanoscale Conductors
我们提出了一个概述的电流感应效应在纳米导体,重点是在原子水平上的描述。特别是,我们讨论了稳态电流波动,电流感应力,非弹性散射和局部加热。所有这些性质都是用多电子系统的静态密度泛函理论中的散射方法计算的单粒子波函数来计算的。原子和分子导线中的电流诱导效应的例子将被给出,并与实验结果进行比较。
2005-03-28 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Steady States and Fano-Kondo Resonances in an AB Ring with a Quantum Dot
利用扩展到非平衡态的有限U从玻色子平均场(SBMF)方法研究了电子通过嵌入Aharonov-Bohm(AB)环的强关联量子点(QD)的电子输运.借助研究无限扩展系统的C*-代数方法,构造了平均场Hamilton量的非平衡稳态(NESS)。在线性响应区,SBMF方法得到的电导的Fano Kondo共振和AB振荡与Hofstetter等人采用两倍大库仑相互作用的数值重整化群方法(NRG)得到的结果一致.在零温度和有限偏压下,微分电导的谐振峰趋于分裂成两个。在低偏置电压下,可以观察到非对称共振的分裂作为电导平台的增加。我们还发现,微分电导有零偏压的最大值或最小值取决于通过电极之间的直接隧穿的背景传输。
2006-03-13 cond-mat.mes-hall
A nanomechanical resonator coupled linearly via its momentum to a quantum point contact
我们使用Born-Markov近似的主方程方法来研究纳米机电系统的对称频率电流噪声谱和振荡器稳态,其中纳米级谐振器通过其动量线性耦合到量子点接触(QPC)。我们的电流噪声谱显示出QPC电流和振荡器上的反作用力之间的量子相关性的清晰特征,在相对隧穿相位(η= -π/2)的值处,这种相关性预计将被最大化。我们还表明,振荡器的稳态服从经典的Fokker-Planck方程,但可以在动量耦合探测器浴和位置耦合环境浴的存在下经历热机械噪声压缩。此外,完整的主方程清楚地表明,一半的检测器的反作用与电子隧穿,表示偏离模型的检测器作为一个有效的浴,并建议在较低的偏置电压,更强的隧穿和/或更强的耦合有效的未来的计算可能会揭示有趣的量子效应的振荡器动力学。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Preparation-protocol-dependent quantum Mpemba dynamics in a magnetically tunable graphene nanotorus qubit
Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal do Cariri(卡鲁鲁联邦大学科学与技术中心)
本研究揭示石墨烯纳米环量子比特中量子Mpemba效应的强度取决于初始态制备协议,裸Gibbs制备可产生强反常弛豫,而驱动稳态制备几乎抑制该效应,表明态制备可作为控制参数。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal Visualization of Buried Interfaces by Transient and Steady-State Responses of Time-Domain Thermoreflectance
来自界面的热阻阻碍微/纳米级电子器件中的散热,特别是对于高功率电子器件。尽管了解界面热传输的重要性越来越大,先进的热表征技术,可以可视化的热传导整个埋界面,特别是非金属-非金属界面,仍在发展中。本工作报告了一种双调制频率TDTR映射技术,以可视化的热传导在半导体埋界面的β-Ga 2 O3-SiC样品。对于200 μ m × 200 μ m的面积,β-Ga 2 O3热导率和掩埋的β-Ga 2 O3-SiC热边界电导(TBC)都是可视化的。在TBC图上成功地识别出具有低TBC值(小于20 MW/m2-K)的区域,其对应于由高温退火引起的弱结合界面。稳态温升(检测器电压),通常被忽略在TDTR测量,被发现能够探测TBC的变化,而没有热穿透深度的限制的埋地接口。该技术可用于非破坏性地检测深埋异质界面中的缺陷/空隙,也为纳米级非均匀结构中热导的可视化打开了一扇大门。
2021-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Attenuation and amplification of the transient current in nanojunctions with time-varying gate potentials
我们研究了电荷在源-沟-漏系统中的输运,并在沟道上施加随时间变化的栅电势。我们计算了从源极流入沟道和从沟道流入漏极的电流。电流用非平衡格林函数表示。这些非平衡格林函数可以由自由引线的稳态格林函数和平衡格林函数确定。我们发现,即使在没有源漏偏置电位的情况下,栅极电位的施加也可以诱导电流流动。然而,从源极的电流和到漏极的电流的方向相反,从而导致在沟道内没有净电流流动。当存在源极-漏极偏置电位时,流到源极和漏极的净电流可以根据所施加的栅极电位的符号而被衰减或放大。我们还发现,系统对动态变化的栅极电势的响应不是瞬时的,即,在电流稳定到稳定值之前必须经过弛豫时间。特别地,当栅极电势是阶跃函数的形式时,电流首先过冲到最大值,振荡,然后稳定到稳态值。
2017-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuation-dissipation relations for one- and two-particle correlation functions in steady-state quantum transport
我们研究了稳态下双端纳米器件量子热电输运的非平衡涨落耗散关系。对于由单电子能级组成的中心区模型,导出了单粒子和双粒子关联函数的FD关系。提供了格林函数(单粒子关联)的FD关系的显式表达式。数值计算了电流-电流和电荷-电荷(两粒子)关联的FD关系。我们使用自洽NE格林函数计算处理的系统中存在和不存在的相互作用(电子-声子)在中心区域。我们表明,对于这个模型,没有一个通用的FD定理NE稳定状态。对于每一类不同的问题,有不同的FD关系。我们发现,单粒子关联函数的FD关系对NE条件和相互作用都有很强的依赖性,而电流-电流关联函数的FD关系对相互作用的依赖性要小得多.后一个属性表明有趣的应用单分子和其他纳米级传输实验。
2014-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Electrodynamics of Nanosystems
研究了热密电磁介质中多粒子纳米系统的量子描述。我们利用量子场论的重整化技术证明了介质的介电常数和磁导率等电磁性质依赖于介质的温度和密度。卡西米尔力也依赖于介质的物理性质,并成为纳米系统内这些参数的函数。我们讨论了Casimir力对纳米系统的温度和密度的影响。我们目前的碳纳米管和生物分子作为例子。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall hep-th physics.bio-ph
Tunable energy and mass renormalization from homothetic Quantum dot arrays
本研究针对相似量子点阵列的表面电子态调控问题,通过角分辨光电子能谱等实验结合理论模拟,发现Co配位金属有机网络可引发表面态能量下移、有效质量降低等重整化效应,揭示了吸附原子-衬底杂化的作用机制。
2019-10-15 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph