Using spin bias to manipulate and measure quantum spin in quantum dots
利用格林函数理论研究了具有自旋相关的化学势分裂(自旋偏置)的双量子点与电极的耦合。通过施加大的自旋偏置,可以以完全电的方式操纵量子点(点1)中的量子自旋。为了非侵入性地监视点1中的量子自旋的操纵,提出了第二量子点(点2)与点1弱耦合。在两个量子点之间存在交换相互作用的情况下,量子点1中的极化自旋表现得像有效磁场,并且使附近的量子点2中的自旋弱极化。通过向点2施加非常小的自旋偏置,可以探测通过点2的自旋相关输运,从而允许非破坏性地识别点1中的自旋极化。这两个步骤形成了一个完整的计划,以操纵一个被困的自旋,同时允许这种操纵被监测的双点系统使用纯电动的方法。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Coherent manipulation of charge qubits in double quantum dots
从理论上研究了双量子点中电子在快速偏压开关作用下的相干时间演化。正如实验所示,这种驱动的双量子点是控制操纵电荷量子比特的潜在设备。通过数值求解量子主方程,我们获得了能量和时间分辨的电子转移通过类似于测量数据的设备。观察到的振荡被发现依赖于水平偏移的两个点在操作过程中,最令人惊讶的是,也在初始化阶段。通过一个解析表达式,从一个大的偏差模型,我们可以理解的显着特点,这些振荡的实验数据和数值结果中看到。这些发现加强了对量子点之间电子相干转移的普遍解释。
2010-12-16 cond-mat.mes-hall
Non-Kondo zero bias anomaly in electronic transport through an ultra-small Si quantum dot
我们研究了超小硅量子点的低温单电子输运。我们发现,在低温下,库仑阻塞是部分解除在某些栅极电压。此外,我们观察到零偏压下的微分电导的增强。这种零偏置异常的磁场依赖性与GaAs量子点中报道的非常不同,与近藤效应的预测不一致。
1999-08-09 cond-mat.mes-hall
Phase sensitive noise in quantum dots under periodic perturbation
我们计算了在直流偏压和频率$Ω$周期性扰动下混沌量子点中的系综平均噪声。噪声在偏置$V_n=n\hbarΩ/e$处显示尖点,即使扰动的周期远短于点中的停留时间,该尖点也不会超过平均值。这些特征对通过系统的电子的时间依赖性散射振幅的相位敏感。
2003-07-24 cond-mat.mes-hall
Current Rectification and Seebeck Coefficient of Serially Coupled Double Quantum Dots
在线性和非线性两种情况下,研究了镶嵌在金属电极上的串联耦合量子点的输运性质。在Pauli自旋阻塞条件下,SCQD的电流整流和负微分电导归因于偏置方向相关的概率权重和偏置产生的非共振能级.我们观察到自旋极化电流整流下的塞曼效应。最大自旋极化电流出现在正向偏压区。这种行为不同于充电电流整流。最后,计算和分析了无电子-声子相互作用和有电子-声子相互作用两种情况下SCQD的Seebeck系数($S$)。基于$S$对结间温差的非线性行为,讨论了SCQD作为温度探测器的应用。
2012-12-08 cond-mat.mes-hall
Zero-bias conductance in carbon nanotube quantum dots
本文采用数值重整化群方法计算了由半导体碳纳米管制成的量子点的零偏压电导。这些解释和再现的热演化的电导为不同的轨道组,作为点-铅隧道耦合是不同的,系统从相关的近藤行为演变到更弱的相关制度。对于SU(4)模型的整数填充$N=1,2,3$,我们发现了不同于标准SU(2)普适电导的普适电导标度行为,并与实验定量吻合.我们的结果也同意定性与实验微分电导图。
2008-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge sensing in carbon nanotube quantum dots on microsecond timescales
我们报告快速,同时电荷传感和传输测量栅极定义的碳纳米管量子点。铝射频单电子晶体管(rf-SET)电容耦合到纳米管点提供微秒时间尺度上的单电子电荷感测。同时,射频反射仪允许快速测量通过纳米管点的传输。在库仑阻塞制度中的纳米管点的电荷稳定性图显示了扩展的库仑菱形进入高偏压制度,以及在电荷感测数据中揭示的奇偶填充效应。
2005-10-20 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
Fabrication of undoped AlGaAs/GaAs electron quantum dots
我们制作了一个基于AlGaAs/GaAs异质结构的量子点单电子晶体管,没有任何调制掺杂。从电子学角度来看,我们的器件非常稳定,具有清晰的库仑阻塞振荡,并且当器件被设置为库仑阻塞峰值的中点并保持在恒定的栅极偏置时,电导漂移最小。偏置光谱测量显示典型的库仑“钻石”没有任何显着的电荷波动噪声。我们还观察到激发态输运在我们的设备。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall
Superconductivity-enhanced bias spectroscopy in carbon nanotube quantum dots
我们研究了低温下碳纳米管量子点在库仑阻塞体系中与超导铅的耦合输运。我们观察到明显的电导峰在有限的源漏偏置,我们归因于弹性和非弹性cotunneling过程增强的超导导线的状态密度的相干峰。非弹性共隧穿线显示出显着的依赖于所施加的栅极电压,我们涉及到不同的隧道重整化的纳米管中的两个子带。最后,我们讨论了一个特别明显的子间隙结构中观察到的每四个库仑金刚石的起源。
2009-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Relaxation of quantum dots in a magnetic field at finite bias -- charge, spin and heat currents
我们通过应用最近发现的一般对偶性[PRB 93,81411(2016)],详细研究了有限偏压和磁场对量子点状态的隧穿诱导衰变的影响。这种对偶性为研究具有强库仑相互作用的电子开放量子系统的衰变动力学提供了深刻的物理见解。它将实际系统的衰减本征模的振幅与具有吸引相互作用的所谓对偶系统的本征模联系起来。因此,它预测了许多令人惊讶的功能,在瞬态运输和实验控制参数的依赖性:吸引力的相互作用的双模型显示了尖锐的功能,在可测量的时间依赖性电流的振幅通过实际的排斥系统。特别地,对于相互作用的量子点,时间相关的热流表现出耗散相互作用能量的衰变模式,并且与系统的费米子宇称有关。我们发现,它的衰减幅度有一个意想不到的栅极电压的依赖性,是强大的到相当大的偏置电压,然后分叉,反映了库仑阻塞解除在双系统。此外,结合我们的对偶关系与已知的Iche对偶,我们得到新的对称性的衰减率作为磁场和栅极电压的函数。最后,我们量化的电荷和自旋模式混合由于磁场使用一个单一的混合参数。
2016-09-23 cond-mat.mes-hall
Observation of Kondo Effect in a Quadruple Quantum Dots
研究了耦合双量子点(DQD)四重量子点器件中的近藤效应,该器件同时包含DQD内部和DQD之间的耦合。观察到各种各样的新行为。差分电导dI/dV在上部DQD中测量为源漏偏置的函数。它被发现表现出多个峰,包括零偏置峰,其中峰的数量超过五个。或者,调整较低的DQD产生四个峰的区域。此外,近藤效应开关演示,使用较低的DQD作为控制器。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
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
Electronic properties of bilayer phosphorene quantum dots in the presence of perpendicular electric and magnetic fields
采用紧束缚方法研究了双层磷烯量子点在垂直电场和磁场作用下的电子性质。由于BLP由两个耦合的磷烯层组成,因此研究BLP量子点的层依赖性电子性质是很有意义的,例如两层上的电子分布和由此产生的层极化特征,以及这些性质如何受到磁场和偏置电势的影响。我们发现,在没有偏置电势的情况下,只有边缘态是层极化的,而体态不是,并且无偏置边缘态的层极化度(LPD)随着磁场的增大而增大.然而,在偏置电位的存在下,边缘和体状态都是层极化的,并且体(边缘)状态的LPD强烈(微弱)依赖于偏置电位和层间耦合的相互作用。在高磁场下,施加偏置电势使得BLP QD中的体电子主要分布在顶层或底层上,从而导致层极化体朗道能级(LL)。在存在可以驱动BLP中的半导体到半金属转变的大偏置电势的情况下,这些体LL表现出不同的磁场依赖性,即,第零个LL表现出对磁场的类似线性的依赖性,而其它LL表现出类似平方根的依赖性。
2017-09-16 cond-mat.mes-hall
Simultaneous Existence of Confined and Delocalized Vibrational Modes in Colloidal Quantum Dots
耦合到声子模是半导体中激子退相和能量损失的主要机制。然而,胶体量子点中的低能声子及其与激子的耦合却知之甚少,因为它们的实验特征很弱,而且通常被胶体量子点系综不可避免的不均匀加宽所掩盖。我们利用低温下的多维相干光谱技术研究了CdSe/CdZnS核/壳胶体量子点系综中激子的均匀非线性光学响应。比较模拟提供的证据表明,所观察到的线型产生的限制和离域振动模式,这两者都强烈耦合到激子在CdSe/CdZnS胶体量子点的共存。
2019-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging and spectroscopy of artificial-atom states in core/shell nanocrystal quantum dots
用电流成像扫描隧道显微镜观察了InAs/ZnSe核壳纳米晶的电子波函数。在对应于s导带状态的偏置下拍摄的图像显示,它位于中心核心区域,而在较高偏置下探测p状态的图像显示,它延伸到外壳。这是支持的光学和隧道光谱数据表明,在壳生长的s-p间隙关闭。当前图像的叠加类似于在盒子模型中的粒子内计算的量子点的原子状包络波函数。
2001-04-15 cond-mat.mes-hall
Double quantum dots with quenched charging energy in PbTe nanowires
本研究针对PbTe纳米线静电栅极双量子点开展输运测量,揭示其零场自旋简并、磁场下四重分裂等特性,为基于PbTe的自旋量子位实现提供了推进。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall
Kondo time scales for quantum dots - response to pulsed bias potentials
从理论上研究了近藤区量子点对不同强度和持续时间的矩形脉冲偏压的响应。结果发现,上升时间是快于下降时间,也快于通常与近藤问题的时间尺度。对于较大的脉冲偏压值,可以在感应电流中引起剧烈的振荡,其频率近似于在稳态中存在的近藤峰之间的分裂。该效应持续在每个脉冲传输的总电荷中,这应该有助于对该现象的实验观察。
2000-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Transient regime in non-linear transport through many-level quantum dots
我们研究了非相互作用纳米结构中的非稳态电子输运,该非稳态电子输运由有限偏压和施加在其与引线接触处的时间依赖性信号驱动。该系统的模型由紧束缚哈密顿和瞬态电流计算从非平衡格林-Keldysh形式主义。数值实现不限于弱耦合的引线,并不意味着宽带限制假设的频谱宽度的引线。作为该方法的一个应用,我们详细研究了单量子点和双量子点中的瞬态行为和电荷动力学的阶跃电位连接到铅,但该方法也允许考虑非周期电位或短脉冲。我们表明,当较高的能级的孤立系位于偏置窗口内的引线的瞬态电流接近稳态的非振荡平滑的方式。在适度耦合到引线和固定偏置的瞬态获得一个阶梯状的结构,步骤的长度与系统的大小增加。有限偏置窗口内的电平数量可以通过恒定的栅极电势来调节。我们还发现,瞬态行为取决于特定的方式耦合的导致介观系统。
2007-03-07 cond-mat.mes-hall
We develop an engineered microwave environment for coupling high Q superconducting resonators to quantum dots using a multilayer fabrication stack for the dot control wiring. Analytic and numerical models are presented to understand how parasitic capacitive coupling to the dot bias leads can result in microwave energy leakage and low resonator quality factors. We show that by controlling the characteristic impedance of the dot bias wiring, on-chip quality factors of 8140 can be attained without the addition of explicit filtering. Using this approach we demonstrate single electron occupation in…
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Quantum confinement effects in Si/Ge heterostructures with spatially ordered arrays of self-assembled quantum dots
利用磁隧道谱研究了Ge量子点规则分布的垂直Si/Ge双势垒共振隧穿二极管中的磁约束。它们的电流-电压特性在零偏压附近呈现台阶状,表明Ge量子点中重空穴通过三维受限的空空穴态共振隧穿.假设抛物约束,我们提取量子点的约束势的强度。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall
Effect of intrinsic spin relaxation on the spin-dependent cotunneling transport through quantum dots
在共隧穿机制下,对量子点中的自旋极化输运进行了理论分析。结果表明,零偏压异常,最近发现的反平行配置,也可以存在的情况下,当一个电极是磁性的,而另一个是双极。文中还讨论了该异常的物理机制。它表明,内在的自旋弛豫点的零偏置最大值的微分电导有显着的影响-异常变得增强弱自旋翻转散射的点,然后消失在快速自旋弛豫的限制。此外,在量子点内自旋快速弛豫的极限下,还发现了反向隧道磁电阻效应。在量子点非对称耦合到引线的情况下,发现了共隧穿区输运特性的二极管样行为。这种行为可以通过自旋翻转弛豫过程来增强。
2006-02-26 cond-mat.mes-hall
Controlling Kerr nonlinearity with electric fields in asymmetric double quantum-dots
从理论上研究了与隧穿耦合的非对称双量子点系统中电场对克尔非线性的控制。研究发现,通过适当的双光束调谐和偏压隧穿,克尔非线性效应可以得到增强,并在很宽的范围内发生变化。
2008-01-24 cond-mat.mes-hall
Type II InAs/GaAsSb Quantum Dots: Highly Tunable Exciton Geometry and Topology
本文研究了具有II型能带取向的InAs/GaAsSb量子阱结构的p-i-n二极管中电子和空穴波函数几何和拓扑的外部控制。我们发现高度可调激子偶极矩和很大程度上去耦激子复合和电离动力学。我们还预测了一个偏置制度,其中空穴波函数拓扑结构连续变化,从量子点样的量子环作为外部偏压的函数。所有这些性质在先进的电光应用和基本自旋轨道现象的研究中具有巨大的潜力。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall
Transient dynamics of double quantum dots coupled to two reservoirs
利用非平衡格林函数方法研究了耦合到两个库中的双量子点的含时性质。对于一个任意的时间依赖性的偏压,我们推导出的时间依赖性的电子密度的一个点和几个电流,包括在宽带极限近似的点之间的电流的表达式。对于恒定偏压的特殊情况,我们数值计算了电子密度和电流。结果,我们发现这些量是振荡的,并且来自点的电流的单个周期中的峰的数量随着偏置电压而变化。我们还得到了一个解析表达式的弛豫时间,它表示如何快速的系统收敛到其稳定状态。从表达式中,我们发现,当点之间的耦合强度足够大时,与点和储层之间的耦合强度的差异相比,弛豫时间变得恒定。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Kondo Effects in Quantum Dots at Large Bias
最近,量子点中的近藤问题在大偏压下是否是一个弱耦合问题的问题被提出。在本文中,我们重新审视这个问题,仔细分析了相应的模型在可解的限制-埃默里Kivelson线,其中各种交叉能量尺度可以很容易地确定。然后,我们试图从各种物理关联函数中提取这个问题的标度行为。"我们的结论支持科尔曼{ \em et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 86},4088(2001)],其通过微扰分析获得:电压充当对于{ \em only}一半杂质的重整化群流的截止,使得低温物理由强耦合不动点控制。但低温响应函数一般表现为单通道近藤行为,而双通道近藤行为只发生在量子临界点附近。
2002-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Shot noise and tunnel magnetoresistance in multilevel quantum dots: Effects of cotunneling
利用实时图解法对弱耦合多能级量子点与铁磁导线的自旋相关输运进行了理论分析。同时考虑了顺序隧穿和共隧穿过程,使得隧道磁电阻(TMR)和散粒噪声散粒噪声的计算结果适用于整个偏置和栅压范围.由于非弹性共隧穿和超泊松散粒噪声的抑制TMR已被发现在某些库仑阻塞区域。此外,在库仑阻塞制度有一个额外的贡献,由于涉及自旋多数电子的共隧穿过程的聚束噪声。另一方面,在顺序隧穿机制中,TMR随偏置电压振荡,而电流噪声通常是亚泊松的。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Double quantum dot as detector of spin bias
提出了利用双量子点作为自旋偏置探测器的设想。从理论上研究了在与量子点接触的两个导电引线上施加纯自旋偏压时电子通过双量子点的输运。研究发现,当量子点内能级位于自旋偏置窗口内时,左右量子点的自旋极化可以自发地产生,并打破了两个量子点的左右对称性.结果,产生了一股巨大的电流。对于开放的外部电路,将在平衡中感应电荷偏置而不是充电电流,这被认为是根据当前纳米技术可测量的。该方法可以通过测量双量子点中的电荷偏置或电流来检测自旋偏置(或自旋电流),为自旋偏置(或自旋电流)的检测提供了一种实用的全电学方法。
2008-08-06 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through two-level quantum dots weakly coupled to ferromagnetic leads
在库仑阻塞条件下,研究了弱耦合铁磁引线的二能级量子点的自旋极化输运。假设点被双重占据,因此电流由于共隧穿通过点的单重态和三重态而流动。结果表明,输运特性强烈依赖于量子点的基态。如果基态是单线态,则微分电导($G$)在低偏置电压下显示宽的最小值,而隧道磁阻(TMR)由Julliere值给出。如果三重态是系统的基态,则当引线反平行磁化时,零偏压下的微分电导有一个极大值。在TMR中,最大值伴随着最小值。因此,$G$和TMR的不同行为可以帮助确定点的基态以及单重态和三重态之间的能量差。
2006-10-27 cond-mat.mes-hall
Counting statistics of coherent population trapping in quantum dots
三个量子点之间的单电子隧穿的相消干涉可以将电子捕获在两个量子点上的电荷的相干叠加中。耦合到外部电荷导致这种叠加的退相干,并且在存在大的偏置电压的情况下,每个退相干事件通过器件传输一定数量的电子。我们计算了转移电荷的计数统计,发现从亚泊松到超泊松统计的交叉,隧道和退相干率的比例增加。
2007-05-25 cond-mat.mes-hall
Three-level mixing and dark states in transport through quantum dots
我们从理论上考虑了C. Payette { \it等} [Phys. Rev. Lett. { \bf 102},026808(2009)],并计算稳态电流和散粒噪声。三能级混频产生了明显的电流抑制效应,其特征是随偏压方向而变化。我们结合量子点中相干布居囚禁的暗态对这些结果进行了讨论。
2009-08-27 cond-mat.mes-hall
Bias-induced chiral current and topological blockadein triple quantum dots
通过解析推导和精确的分层运动方程计算,研究了三角形三重量子点(TTQD)环与两个储层连接时的量子输运性质.首次证明了在无磁场的情况下,偏置诱导的手征电流,这是由于非平衡TTQD中自旋规范场与自旋电流之间的耦合诱导了一个标量自旋手征,从而提高了手征简并度和时间反演对称性.证明了手征电流在库仑阻塞范围内随偏压振荡,这为利用纯电操纵控制手征自旋量子比特提供了可能。然后,通过谱函数分析阐明了由于手性态的局域化而导致的输运电流的拓扑阻塞。最后,作为一个可测量的特性,我们的系统中的磁电磁化率被发现约两个数量级以上的一个典型的磁电材料在低温下。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cooper Pair Splitting by means of Graphene Quantum Dots
分裂库珀对是产生纠缠电子的天然来源,而纠缠电子是固态量子信息的基本组成部分。我们报道了一个在超导体-石墨烯双量子点(QD)系统上的实验,在该系统中,我们观察到库珀对分裂(CPS),CPS效率高达~ 10%。随着两个量子点上的偏置,我们能够检测到跨两个明显解耦的量子点的正电导相关性。此外,仅在一个QD上施加偏压,可以通过将QD的能级调谐为相对于超导体中的费米能级不对称或对称来区分CPS和弹性共隧穿。
2014-12-29 cond-mat.mes-hall
Stark effect in colloidal indium arsenide nanocrystal quantum dots: consequences for wave function mapping experiments
研究了扫描隧道光谱实验中针尖-衬底偏置诱导电场对InAs胶体纳米晶的影响。在粒子球模型中计算Stark诱导的简并1P_e态的微扰分裂,揭示了Millo等人最近发表的实验波函数映射数据的可能解释。
2001-11-30 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
Quantum gates between capacitively coupled double quantum dot two-spin qubits
研究了双量子点中两个电子自旋态编码的双量子比特控制非门。我们假设电子可以在编码单个量子比特的两个量子点之间隧穿,而属于不同量子比特的量子点之间的隧穿是禁止的。因此,两个量子比特仅通过电子的直接库仑排斥相互作用。我们发现,纠缠两个量子比特门可以通过量子点的电偏置和/或调谐量子比特内的量子点之间的隧穿矩阵元素来执行。利用双量子点单重态和双重态基态之间的共振,调节偏压可以控制纠缠相互作用。
2006-10-13 cond-mat.mes-hall
Simultaneous Spin-Charge Relaxation in Double Quantum Dots
研究了双量子点中单电子在自旋轨道和超精细相互作用下的声子诱导自旋和电荷弛豫。一个简单的玩具模型,结合直接衰变到基态的双点和间接衰变通过中间激发态产生的电子自旋弛豫率,非单调变化的点之间的失谐。我们证实了这个模型与GaAs双点上进行的实验,表明弛豫速率表现出预期的失谐依赖性,可以在几个数量级的电调谐。我们的分析表明,通过声子自旋轨道介导的弛豫作为主导机制,通过该双点电子自旋翻转率随失谐而变化。
2013-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-resolved charge detection in graphene quantum dots
我们提出了在石墨烯量子点的电子隧穿的实时检测测量。通过计算量子点上的单电子充电事件,详细研究了石墨烯收缩中的隧穿过程和局域态的作用。在低电荷检测器偏压的情况下,我们只看到隧穿速率中的单个时间依赖性过程,其可以使用铅中载流子的费米加宽能量分布来建模。我们发现一个非单调的依赖于门的隧道耦合归因于局域态的形成收缩。将检测器偏置增加到2 mV以上导致与电荷检测器电流在点上的反作用相关的点-引线转换速率的增加。
2011-05-02 cond-mat.mes-hall
Non-Equilibrium Josephson and Andreev Current through Interacting Quantum Dots
本文提出了在弱隧道耦合极限下,通过与正常和超导导线耦合的相互作用量子点的输运理论。利用非平衡邻近效应,在超导导线间产生了一阶隧道过程产生的约瑟夫森电流。Andreev和Josephson电流都被抑制的偏置电压低于库仑充电能量设置的阈值。超电流的$π$ -跃迁可以通过调谐栅极或偏置电压来驱动。
2007-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fabrication of quantum dots in undoped Si/Si$_{0.8}$Ge$_{0.2}$ heterostructures using a single metal-gate layer
增强型Si/SiGe电子量子点在量子计算中的\revEdit{their}势的研究中得到了广泛的关注。大多数报道的点设计利用多个金属栅极层,并使用Ge浓度接近30%的Si/SiGe异质结构。在这里,我们报告的量子点的制造和低温特性的Si/Si $_{0.8}$ Ge $_{0.2}$异质结构使用只有一个金属栅极层。我们发现,窄于1 $μ$ m的沟道的阈值电压随着宽度的减小而增大。较高的阈值可以归因于量子限制和无序的组合。我们还发现,这里使用的较低的Ge比导致更窄的操作栅极偏置范围。较高的阈值加上有限的栅极偏置范围限制了光刻量子点的器件设计。我们将这些考虑纳入我们的设备设计,并展示了一个量子点,可以从一个单点调整到一个双点。该器件仅使用单个金属栅极层,大大简化了器件设计和制造。
2016-08-29 cond-mat.mes-hall
Magnetic Field Control of Exchange and Noise Immunity in Double Quantum Dots
我们采用密度泛函计算的本征态作为精确对角化研究的半导体双量子点的基础上,与两个电子,通过从对称偏置制度的制度,其中两个电子占据同一个点的过渡。我们计算了单重态-三重态分裂$J(ε)$作为偏置失谐$ε$的函数,并用一个简单的双反交叉模型解释了它的函数形状。一个电压噪声抑制“甜蜜点”,其中$dJ(ε)/dε=0$与非零$J(ε)$,预测和示出可调谐的磁场$B$。
2006-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-dependent current into and through multilevel parallel quantum dots in a photon cavity
我们从理论上分析的充电电流,并通过,纳米级的二维电子系统与两个平行的量子点嵌入在一个短的线放置在一个光子腔的传输电流。柱塞门用于将相互作用系统的特定多体状态置于由外部引线限定的偏置窗口中。我们展示了多能级复杂中心系统中的输运现象如何强烈依赖于栅极电压。我们确定了一个共振传输通过中心系统的两个自旋分量的一个电子的基态是在偏置窗口。这种通过最低能量电子态的共振输运似乎在很大程度上独立于失谐的光子场时,从传输电流判断。这在小偏置区域中是可以预期的,但是对系统状态占用的观察表明,这幅图并不完全正确。电流并不反映使系统进入稳态的较慢的光子活性内部跃迁。最初存在的光子数决定了系统何时达到真正的稳态。在偏置窗口中的两个电子的状态,我们观察到一个更复杂的情况与中间的辐射和非辐射弛豫通道导致一个稳定的状态与弱非共振电流所造成的非弹性隧穿通过两个电子的基态的系统。辐射通道的存在使得这种现象依赖于腔中最初的光子数。
2017-05-18 cond-mat.mes-hall
Tunable quantum dots in bilayer graphene
我们从理论上证明了量子点可以在石墨烯的双层中实现。位置相关的掺杂打破了上下层之间的等效性,并提升了点的正、负动量态的简并度。数值计算结果表明,在一定的掺杂浓度下,电子和空穴的束缚态同时存在,量子点的光谱具有明显的角动量依赖性,这与传统的半导体量子点形成了鲜明的对比.我们预测,光谱将由一系列非等距峰组成。
2007-03-07 cond-mat.mes-hall
Thermometry based on Coulomb-coupled quantum dots
库仑耦合量子点可以用作量子探针来确定样品的温度(即,电子储液器)。通过调节温度计中的正负偏压,可以判断样品在测量环境中的温度是否高于或低于参考热源的温度,并利用可逆条件下特别简单的温度-偏压关系确定样品的精确温度。温度计的一个突出特点是,当样品处于低温时,微小的温度变化会导致较大的偏压变化。这意味着所提出的温度计在测量低温样品时具有高灵敏度。
2019-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of current in transport through parallel double quantum dots
我们研究了当一个附加的量子点处于Kondo区时,通过量子点的输运的I-V曲线.由于Kondo散射了量子点上的有效自旋,在低温和低源漏偏压下,电导被抑制.这种零偏异常被理解为随着温度降低而增强的近藤散射。
2002-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge and spin configurations in the coupled quantum dots with Coulomb correlations induced by tunneling current
研究了库仑关联下两个强耦合量子点与电极弱连接系统的非平衡电荷态和自旋组态的特性。我们分析了非平衡电荷态和不同的自旋配置的系统在很宽的范围内施加的偏置电压的修改,并揭示了显着的系统参数范围内出现负隧穿电导率由于库仑相关。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Electrically controlled quantum gates for two-spin qubits in two double quantum dots
从理论上研究了双量子点中交换耦合的单重态-三重态自旋量子比特。使用电荷密度算符来描述双点轨道状态,我们计算了量子位之间的库仑耦合,并确定了单量子位和双量子位操作的最佳偏置点,以及方便的空闲位置。由于波动的电荷环境,相同的直观公式被用于导出这些量子位的失相速率,从而为当前实验能力范围内的量子计算架构提供主要考虑因素。
2011-07-14 cond-mat.mes-hall
Andreev tunnelling in quantum dots: A slave-boson approach
我们研究了一个强相互作用的量子点与一个正常的和一个超导导线的连接。通过从玻色子技术,我们调查的低温制度,并讨论通过点的电输运。我们发现,零偏异常的电流-电压特性,这是与近藤共振的发生在量子点,是加强在超导的存在下,由于共振Andreev散射。
1998-06-05 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Charge Leakage From Self-assembled CdTe Quantum Dots
我们研究了嵌入场效应结构中的CdTe量子点系综中电荷的泄漏动力学。光激发的电子被存储,并通过适当的偏置脉冲的时间序列读出。我们监测的电子损失的动态,并发现泄漏的速率是强烈依赖于时间,我们归因于光学产生的电场相关的存储电荷。速率方程模型定量再现的结果。
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
Few-electron quantum dots for quantum computing
在GaAs/AlGaAs量子阱中制备了两个隧道耦合少电子量子点。每个点中的电子的绝对数量可以由有限偏置库仑阻塞测量和点的栅极电压扫描来确定,并且允许电子的数量被控制到零。用面内磁场测量了其中一个点中几个电子态的塞曼能量,发现这些态的g因子与体GaAs中的电子的g因子没有不同。证明了点之间的隧道耦合,并从双点的库仑阻塞峰的峰分裂估计隧道强度。
2003-09-08 cond-mat.mes-hall
Kondo-Dicke resonances in electronic transport through triple quantum dots
从理论上研究了三重量子点体系中的电子输运,其中只有一个量子点直接与外部引线耦合。该模型包括库仑相关的中心点,而这种相关性在两侧耦合点被省略。利用无限U平均场从玻色子方法得到了近藤区的基本输运特性。当调节侧面耦合点能级的位置时,在光谱函数中发现了从次辐射到类超辐射的跃迁(反之亦然),类似于原子物理学中的Dicke效应。还分析了微分电导和零频散粒噪声的偏置依赖性。
2008-03-28 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
Fermi edge singularities in transport through lateral GaAs quantum dots
我们测量隧道电流通过静电定义的量子点在GaAs/AlGaAs异质结连接到两个引线。对于某些隧道势垒配置和高样品偏置,我们发现一个明显的共振与费米边缘奇点。当量子点的电化学电势与较少耦合到量子点的铅的费米能级对准时,出现这种多体散射效应。通过改变相对隧穿势垒强度,我们能够调整局域电子与费米海的相互作用。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall