Optical stabilization of voltage fluctuations in half-Josephson lasers
最近提出的一种被称为半约瑟夫森激光器的装置,在装置的引线之间的光学相位和超导相位差之间提供锁相。在本文中,我们建议利用这种相位锁定稳定的电压波动,通过两个光学反馈方案。第一个方案涉及一个单一的半约瑟夫森激光器,并允许显着降低超导相位差的扩散系数。第二种方案涉及一个稳定的光源和波动的半约瑟夫森激光器,并允许淬火的激光器的相对相位的扩散。这开辟了超导相位和电压波动的光学控制的前景。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall
Absence of skewness in the voltage fluctuations of a tunnel junction in the quantum regime
本文研究量子区隧道结电压涨落的三阶矩(偏度),从理论上证明任意量子导体在频率大于电压时其三阶矩双谱恒为零,并通过隧道结实验数据验证了该结论。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall
Distribution of voltage fluctuations in a current-biased conductor
我们计算了由电流源驱动的导体上的波动电压V(t)。这是电压偏置电路中电流波动I(t)的散粒噪声问题的对偶。在单通道情况下,累积相位Phi=(e/hbar)\int Vdt的分布是帕斯卡(或二项等待时间)分布-不同于转移电荷Q= \int Idt的二项分布。泊松P(Phi)的弱耦合极限在弹道导体的极限中达到,而在隧穿极限中P(Phi)具有卡方形式。
2002-10-28 cond-mat.mes-hall
Feedback of the electromagnetic environment on current and voltage fluctuations out of equilibrium
本文提出了一种介观导体在宏观电磁环境中的低频电流和电压衰减器的理论。这个凯尔迪什场论在其鞍点上的评价为我们早期的唯象计算(使用级联朗之万方法)提供了微观的理由。来自环境的非线性反馈混合了不同阶数的振荡器,这解释了在最近的实验中观察到的隧道噪声的第三阶矩的意外温度依赖性。在非零温度下,三阶和更高阶的电流和电压放大器不再线性相关。我们表明,一个霍尔酒吧测量纵向电压和电流的霍尔电压放大器的电压放大器。我们超越鞍点近似考虑环境库仑阻塞。我们导出了对电流波动的n阶累积量的首阶库仑阻塞修正正比于(n+1)阶累积量的电压导数,推广了n= 1,2时任意n阶的结果.
2003-06-13 cond-mat.mes-hall
Spin-Based True Random Number Generation Enabled by Voltage-Amplified Quantum Fluctuations
Lanzhou University(兰州大学);Lanzhou Center for Theoretical Physics, Key Laboratory of Quantum Theory and Application of MoE, Lanzhou University(兰州大学理论物理中心,量子理论与应用教育部重点实验室);Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics, Lanzhou University(兰州大学甘肃省理论物理重点实验室,甘肃省量子物理基础学科研究中心);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Institute of Integrated Circuits, Shanghai University(上海大学集成电路学院);Henan Academy of Sciences(河南省科学院);Wuhan University(武汉大学)
研究通过自旋量子涨落驱动自旋动力学,提出电压控制磁各向异性放大量子涨落,实现磁隧道结的二进制读取,为自旋量子真随机数生成提供理论基础。
2026-03-21 cond-mat.mes-hall
Driving-voltage-induced mechanical force oscillations in metal quantum point contacts
我们预测金属量子点接触(纳米线)中的介观张力波动是由于接触上的有限电压引起的。它们是由于电子子系统的重新配置,并与接触的电流-电压特性的非线性相关。观察到的效果将直接证实最近提出的“自由电子”机制的变形下观察到的纳米线的介观力波动。讨论了相关的磁化率起伏和导线截面拓扑结构的作用
1998-05-22 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
Signatures of phase-coherent transport and the role of quantum fluctuations in the dynamical Coulomb blockade regime
约瑟夫森结在动态库仑阻塞制度最近获得了大量的关注,作为核心的概念,以证明非阿贝尔性质的马约拉纳费米子的积木。它的物理性质受到内在量子涨落和环境诱导量子涨落的密切相互作用的强烈影响,其中每一个都在零附近的小电压下促进不同的库珀对输运机制。为了阐明这种类型的结中发生的详细的传输机制,我们进行了电压偏置测量的小电容约瑟夫森结的扫描隧道显微镜在毫开尔文温度。实验电流-电压特性的低压区可以通过相位相干和非相干库珀对传输的两种互补描述来建模,这表明发生了质的不同的传输机制。这一观察得到进一步的支持,从分析计算的Fano因子的电流噪声作为探针的相关性在库珀对运输,以下的理论建议。我们的实验观察和相关的数据分析一起提供了一个清晰的签名的相干库珀对运输,以及没有完美的电荷量子化运输零电压附近,以及非相干库珀对运输向更高的电压。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall
Comment on: "Current-voltage characteristics and zero-resistance state in 2DEG"
我们证明了N(S)形电流-电压特性不能解释Corbino(Hall bar)几何2DEG(cond-mat/0302063,cond-mat/0303530)中零电阻态的辐射感生磁阻振荡实验的本质特征。
2004-01-08 cond-mat.mes-hall
Non-Gaussian Current Fluctuations in a Short Diffusive Conductor
本文报道了低温下金属短导线中电流涨落三阶矩的测量。这些数据是从整个导体的电压波动的统计数据推导出来的,使用环境贡献的仔细确定。我们的结果在低偏压同意非常好的相干输运没有拟合参数的理论预测。通过增加偏置电压,我们探讨了从弹性到非弹性输运的交叉。
2018-03-29 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations in metallic nanogaps made by electromigration
我们报道了用可控电迁移法制备的金纳米间隙的低温电导测量。由于量子干涉和依赖于偏置电压和磁场的电导的波动被观察到。通过分析电压和磁导率的关联函数,我们确定了产生所观察到的量子干涉的电子轨道类型和我们的装置中相位相干的有效特征时间。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall
Quantum phase slips and voltage fluctuations in superconducting nanowires
我们认为,量子相位滑移(QPS)可能会产生超导纳米线的非平衡电压波动。在低频率的限制,我们评估所有的累积量的电压算子服从泊松统计,并表现出幂律依赖于外部偏置。我们特别解决量子散粒噪声,功率谱$S_Ω$可能非单调地依赖于温度。在长线极限中,$S_Ω$随着频率的增加而减小,并且在超过$Ω$的阈值时在$T \to 0$处消失。我们的预测可以在未来的超导纳米线实验中直接得到验证。
2019-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Fluctuations and Decoherence in Nanomechanical Devices Coupled to the Tunnel Junction
我们分析了一个纳米机械振荡器耦合到一个电子隧道结与任意电压施加到结和任意温度的电子在铅的动力学。我们得到的振子位置的波动,它的阻尼/退相干率,和通过该结构的电流的显式表达式。结果表明,量子加热的振荡器的电流-电压特性的非线性的结果。还讨论了机械真空涨落的影响。
2002-09-06 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced magnetooscillations and signatures of zero-resistance states in phonon-drag voltage in two-dimensional electron systems
我们在垂直磁场中的二维电子气中观察到了微波辐射下与电阻振荡相关的声子拖曳电压振荡。这一现象的解释由微波的声子拖曳电压垂直于声子通量的耗散电阻率的影响。当最低阶电阻极小值演变为零电阻状态时,声子拖曳电压表现出尖锐的特征,表明与这些状态相关的电流域可以在没有外部直流驱动的情况下存在。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall
Superconductivity enhanced conductance fluctuations in few layer graphene nanoribbons
研究了超导(S)Ti/Al接触层与多层石墨烯纳米颗粒(FGNR)接触时介观无序诱导的均方根电导变化$δG$.通过扫描背栅电压,我们观察到明显的电导波动叠加在两端电导G的线性背景上。线性栅极电压感应响应可以通过一组层间和层内电容来建模。$δG$取决于温度T和源极-漏极电压$V_{sd}$。$δG$随着T和$|V_{sd}|$的降低而增加。当降低$|V_{sd}|$时,在对应于超导能隙$Δ$的电压处观察到明显的交叉。对于$|V_{sd}|\ltequiv Δ$,波动显著增强。用石墨烯-超导体(G-S)界面的电导方差$G_{GS}$表示,在230 mK的基础温度下获得的值为0.58 e^2/h。与正常状态相比,子带隙区域中的电导方差最多大1.4-1.8倍。所观察到的强烈增强是由于在纳米带超导体界面处的Andreev反射引起的相位相干电荷转移。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium mesoscopic conductance fluctuations
我们研究了金属线在任意偏压V下微分电导的介观涨落幅度。对于非相互作用的电子,方差<delta g^2>随V的增加而增加。渐近的大V行为为<delta g^2> \sim V/V_c(其中eV_c=D/L^2是无功能量),与Larkin和Khmelnitskii的早期预测一致。然而,我们发现,这种渐近性有一个非常小的数值前因子,并设置在非常大的V/V_c,这强烈复杂的实验观察。该高电压行为之前是交叉状态V/V_c \lesssim 30,其中电导变化与其在通用电导波动状态中的值相比增加了因子\sim 3(即,在V->0处)。我们进一步分析了在高电压下由于电子-电子散射引起的退相对<Δ g^2>的影响。在考虑库仑相互作用的情况下,电导波动的幅度成为V的非单调函数。具体地,<delta g^2>随着电压V >> gV_c下降为1/V,其中g是无量纲电导。在这种情况下,电导波动主要是由量子相干区的线相邻的水库。
2004-11-15 cond-mat.mes-hall
Universal quantum fluctuations of a cavity mode driven by a Josephson junction
我们分析了超导腔与电压偏置约瑟夫森结耦合的量子动力学。腔在谐振时被强烈激发,其中由穿过电路的库珀对损失的电压能量是腔光子能量的倍数。我们发现,共振伴随着大量的压缩的腔的量子波动在很宽的参数范围内,并能够识别制度,在系统中的波动采取的普遍价值。
2013-07-09 cond-mat.mes-hall
Current fluctuations of an interacting quantum dot
我们计算了电子通过带电荷的开放量子点转移的计数统计。在面内磁场中,通过两个单沟道量子点接触连接到引线的点被描述为在图卢兹点处具有杂质的Luttinger液体。我们发现,通过该导体的电流的波动表现出独特的相互作用效应。波动在高电压下饱和,而平均电流随偏置电压线性增加。所有高于第二个的累积量在大偏差下都达到与温度无关的极限。
2005-05-24 cond-mat.mes-hall
Current Noise in Tunnel Junctions
我们研究了由电压源驱动的隧道结中的电流波动。经由提供结的电磁环境的阻抗将电压施加到隧穿元件。我们使用电路理论来关联的结的引线中流动的电流的波动与由环境阻抗和隧道电流的波动产生的电压波动。电流波动的频谱被发现由三个部分组成:一项所产生的环境约翰逊-奈奎斯特噪声,一项由于隧道电流的散粒噪声和第三项描述这两个噪声源之间的互相关。我们的唯象理论再现了以前的结果的基础上的动力学库仑阻塞的哈密顿模型,并提供了一个简单的理解的电流波动谱的电路理论和平均电流的属性。给出了通过谐振器驱动的隧道结的具体结果。
2016-07-13 cond-mat.mes-hall
Suppression of conductance fluctuation in weakly disordered mesoscopic graphene samples near the charge neutral point
我们测量了在机械剥离的石墨烯上通过全干燥、无光刻工艺制备的双层和三层石墨烯器件的电导波动,所述全干燥、无光刻工艺使用石英丝作为荫罩。当栅极电压被调节到石墨烯器件被推到电荷中性点时,当器件仍然处于弱无序状态时,电导波动的幅度从与普遍电导波动一致的值迅速被抑制。抑制的可能的物理起源进行了讨论。
2007-09-06 cond-mat.mes-hall
Effective temperature and Gilbert damping of a current-driven localized spin
从一个模型,由一个半经典自旋耦合到两个引线,我们提出了一个微观推导的Langevin方程的方向的自旋。对于缓慢变化的方向,它采取随机Landau-Lifschitz-Gilbert方程的形式。我们给出了吉尔伯特阻尼参数和波动强度的表达式,包括它们与偏置电压的依赖关系。在非零偏置电压的波动和阻尼是不相关的波动耗散定理。然而,我们发现,在低频极限,它是可能的,以引入一个电压依赖的有效温度,其特点的自旋方向的波动,其运输稳态概率分布函数。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Voltage fluctuations on a superconductor grain attached to a quantum wire
当有限长超导体与一维正常导体接触时,超导相位涨落导致正常子系统的幂律响应。结果表明,零温下超导体上的电荷涨落具有对数相关性和1/ω功率谱(1/f噪声)。在较高的温度下,1/ω被推到高频区域,1/ω^2行为占主导地位。
1999-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluctuation-induced tunneling conduction through RuO$_2$ nanowire contacts
通过纳米接触的电子传导过程的一个很好的理解是一个关键的步骤,实现功能的纳米电子器件。我们研究了单个金属RuO $_2$纳米线(NWs)与通过简单光刻预图案化的接触Au电极之间的纳米接触的电流-电压($I$-$V$)特性。研究了低偏压欧姆区接触电阻的温度行为和高偏压非欧姆区接触电阻的$I$ - $V$曲线。我们发现,在1- 300 K的宽温度区间内,电子的导电过程可以用涨落诱导隧穿(FIT)导电理论很好地描述。结合我们以前的工作(Lin { \it et al.},Nanotechnology { \bf 19},365201(2008)),其中通过精细电子束光刻制造纳米接触,我们的研究证明了FIT模型在表征电子纳米接触中的一般有效性。
2011-08-17 cond-mat.mes-hall
Magnetization fluctuations and magnetic aftereffect probed via the anomalous Hall effect
该研究利用反常霍尔效应电学探测 Pt/Co/AlO$_x$ 铁磁薄膜的室温低频磁化涨落,区分类 Barkhausen 突变与准稳态磁噪声,并揭示磁滞区的非稳态后效行为。
2024-02-28 cond-mat.mes-hall
Probe-configuration dependent dephasing in a mesoscopic interferometer
研究了弹道四端Aharonov-Bohm几何中由于电荷和电压波动引起的失相。将两个端子视为电压探针,我们发现退相速率对探针配置的强烈依赖性与Kobayashi等人最近的实验一致(J. Phys. Soc. Jpn. 71,2094(2002))。在测量电路中的电压波动被示出的配置依赖性的源。
2003-04-01 cond-mat.mes-hall
Non-local detection of resistance fluctuations of an open quantum dot
研究了通过量子点接触与四个储层相连的开放量子点的非局域电阻的量子涨落。在这种四端量子点中,电压路径和电流路径可以分离,我们测量了几百欧姆的非局域电阻波动,它是偏置电压、栅电压和垂直磁场的函数。当电压探针和点之间的耦合增强时,电阻波动的幅度大大减小。随着实验结果,我们提出了基于Landauer-Büttiker形式主义的理论分析。虽然理论预测的非本地电阻波动的幅度比已经观察到的要大得多,协议与理论是非常好的,如果一个额外的退相机制是假设。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Full frequency voltage noise spectral density of a single electron transistor
我们计算了单电子晶体管(SET)的电压波动的全频谱密度,用作静电计偏置库仑阈值以上,使通过SET的电流进行顺序隧道事件。我们考虑正常态SET和超导SET。整个频谱从低频电报噪声量子噪声的频率相当的SET充电能量$(E_{C}/\hbar)$,和高频奈奎斯特噪声进行了描述。我们考虑到使用实时图解Keldysh技术的SET和被测系统之间的能量交换。电压波动决定了SET对被测系统的反作用,我们具体讨论了超导电荷量子比特读出和测量单个库珀对盒的所谓库仑阶梯的情况。
2002-11-04 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics and violation of the fluctuation dissipation theorem in a non-equilibrium ohmic spin boson model
我们目前的杂质自旋耦合到一个磁场和两个欧姆浴,这是由于施加偏置电压的平衡的动力学的结果。发现非平衡稳态和描述接近稳态的速率常数敏感地依赖于磁场的相对强度和依赖于电压的退相干速率。包括响应于关联函数的频率相关比率和两个自旋状态的概率的物理量的计算允许提取电压相关的有效温度。从不同量中提取的温度在幅度和它们对参数的依赖性上彼此不同,并且通常是非单调的。
2005-08-15 cond-mat.mes-hall
Current-voltage characteristics and the zero-resistance state in a 2DEG
研究了微波诱导负电导二维电子气在磁场中的电流-电压特性。我们表明,由于霍尔效应,严格来说,N形和S形CVC之间没有区别。相反,观察到的CVC取决于实验设置,例如,在强磁场中,Corbino盘几何形状中的N形CVC对应于霍尔条几何形状中的S形CVC。我们认为,在负微分电导率的区域中的均匀状态的不稳定性导致观察到的零电阻在霍尔酒吧和零电导在Corbino盘,我们讨论了电流和电场域的结构。
2003-06-11 cond-mat.mes-hall
Work fluctuation theorem for a classical circuit coupled to a quantum conductor
我们提出了一个量子涨落定理的定量测试的设置。它由一个由外部电压源驱动的量子导体和一个经典的电感电容电路组成。电压源对系统所做的功可以用LC电路的经典自由度来表示,这些自由度可以用传统技术来测量。以这种方式,电路充当经典检测器来执行量子导体的测量。我们证明了这个定义与功涨落定理是一致的。所考虑的系统有效地描述了一个朗之万方程与非高斯白噪声。我们的分析扩展了波动定理的证明,这种情况下。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall
Quantum fluctuations of the current in a tunnel junction at optical frequencies
我们通过探测频率为$ν<eV/h$的光子,研究了偏置隧道结发射红外辐射的起源机制。为了解决该状态,偏置电压$V$超过1伏,并且隧道势垒的电势分布被驱动远离其平衡态。因此,结的$I(V)$特性是强非线性的。在光学频率下,通过结的输运不能简单地用直流电流来表示,并且电流波动不再由波动耗散关系来描述。考虑到能量和电压的依赖关系的隧道结的传输在Landauer-Büttiker散射的方法,我们实验证明,光子发射的结果从隧道势垒内的电流的波动。
2017-11-02 cond-mat.mes-hall
A quantum model for voltage noise: Theory and Experiments
虽然涨落耗散框架是获得电噪声量子模型的第一步,但将位移和传导电流合并到电阻R(f)等串联概念的唯一电流中并不能帮助完成这项任务。用于将这些电流作为电磁波中的正交分量来处理,将阻抗Z(jf)=R(f)+jX(f)用于噪声设备隐藏了其与其热浴相互作用的方式。与此相反,导纳Y(jf)是一个与上述相互作用直接相关的平行概念,它使我们开发了一个电流波动的离散模型,其中在任何一对端子之间随机穿梭的单个电子会产生我们可以测量的电压噪声。
2017-07-26 cond-mat.mes-hall
Full-counting statistics for molecular junctions: Fluctuation theorem and singularities
研究了电荷通过弱耦合局域爱因斯坦声子的单能级量子点的全计数统计,量子点能量的涨落是量子点能量涨落的主要原因。的累积量生成函数的解析表达式,精确到二阶的电子-声子耦合和有效的有限的电压和温度,在扩展的宽带限制。结果解释了由源漏偏压引起的非平衡声子分布,同时满足涨落定理。将计数场扩展到复平面,我们研究了累积量生成函数可能的奇异性的位置,并利用它们来识别电子转移受耦合到声子的不同影响的制度。在一个大偏差分析,我们发现一个扭结的概率分布,类似于一个一阶相变在热力学,这将是一个独特的标志的电子-声子相关。这种扭结反映了这样一个事实,即尽管一旦电压超过声子的频率,声子的非弹性散射可以散射与偏压相反的电子,但根据涨落定理,这将永远不会在零温度下产生与偏压相反的电流。
2013-03-10 cond-mat.mes-hall
Radiation induced zero-resistance states in GaAs/AlGaAs heterostructures: Voltage-current characteristics and intensity dependence at the resistance minima
高迁移率二维电子系统在微波激发时在宽磁场间隔上表现出电阻消失,在电阻最小值处随着辐射强度的增加电阻特征性减小。在这里,我们报告的实验结果检查的电压-电流特性,和电阻在最小值与微波功率。研究结果表明,在没有微波激发的情况下,非线性的V-I曲线在辐照下变得线性化,与预期不同,并且它们表明辐射强度和逆温度的作用之间的相似性。
2004-11-01 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of quantum phase slips
我们建立了一个描述超导纳米线中量子相位滑移(QPS)产生的电压涨落的完全统计的微观理论。我们评估的累积量生成函数,并证明,散粒噪声的电压以及第三和所有更高的电压累积量不同于零,只是由于QPS的存在。在零频率极限下,超导纳米线中的电压波动可以用泊松统计来描述,就像其他一些隧道问题一样。然而,在非零频率超导纳米线的量子电压波动变得更加复杂,不再占泊松统计。在短超导纳米线的情况下,我们明确评估所有有限频率的电压累积量,并建立这些累积量和我们的系统的电流-电压特性之间的非平凡的关系。
2019-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuations in quantum dot charging energy
我们发现小的混沌量子点的充电能量E_C的准周期涨落是由经典束缚势中周期轨道的剩余部分--强疤痕态引起的。我们进行自洽的,密度泛函和自旋密度泛函计算的点在最近的实验研究Sivan等人。[PRL 77,1123(1996)]。我们直接计算直接库仑矩阵元素W_{pq},屏蔽的门,自洽状态之间。我们发现,对角元素(记为U_p)均匀大于非对角元素,导致自旋极化的点。我们表明,强烈的疤痕状态,这是准一维的,有特别大的值的U_p,这导致他们保持,部分占领,在费米表面作为栅极电压V_g被扫描和更均匀的,“混沌”状态通过。我们发现,最终的双重填充这些疤痕的结果在大向上波动的E_C。此外,我们表明,V_g的电容和能级能量的依赖性大大增强了库仑振荡的栅极电压间距dV_g的波动,相比,并不同于波动的“逆压缩性”(即E_C)。此外,这些依赖关系改变了dV_g波动的分布,使E_C的纯向上波动产生dV_g的对称波动。因此,栅电压波动(由适当的电容比归一化)是远远大于单粒子能级间距,德尔塔,但我们表明,通过直接计算,其温度T标度是一致的德尔塔/T,而不是E_C/T,在完全符合实验。
1997-09-10 cond-mat.mes-hall
Coherent quantum ratchets driven by tunnel oscillations: Fluctuations and correlations
我们研究了两个电容耦合的双量子点,其中一个双量子点被强偏压,而另一个没有电压。则后者经历感应棘轮电流的有效驱动力,即,在没有偏置电压时的DC电流。用量子主方程研究了它的电流噪声。这表明,每当棘轮电流是大的,它也表现出泊松过程的一些特征。通过消除驱动电路,我们得到了一个简化的主方程,提供了Fano因子的解析结果。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall
Current Fluctuations in Rough Superconducting Tunnel Junctions
本征噪声在约瑟夫森结中普遍存在。我们研究了一个电压偏置超导隧道结,其中包含极少数的针孔-传输通道,其传输系数接近于1。虽然这些针孔中很少有对电导贡献很小的,但它们可以在低电压范围内主导电流波动。我们表明,即使是完全透明的超导体之间的传输通道有助于散粒噪声由于Andreev周期的数量的不确定性。我们讨论了散粒噪声增强多重Andreev反射在这样的结,并调查是否针孔可能有助于作为一个微观机制的两个级别的电流波动。我们讨论了这些结果的约瑟夫森相位量子比特中观察到的结谐振器的连接。
2008-08-27 cond-mat.mes-hall
Dynamics and Current Fluctuations in AC driven Charge Shuttle
纯交流电场作用下的电荷穿梭行为近来已被理论和实验研究。如果系统呈现出隧穿振幅的不对称性,则该设备充当纳米机电整流器,将纯AC电压场转换为直流。在本文中,我们首先回顾了模型和外观的整流效应的偏置电压低于阈值的自振荡。我们讨论了一些细节的动态中心岛,像电流,提出了强烈的依赖于强制交流场频率。在存在一个恒定的和一个小的振荡偏置电压,我们分析了从静态到自振荡的解决方案的过渡。然后,我们考虑电流波动(全计数统计)的颗粒的周期性运动。我们明确评估目前的噪音数值,我们发现,它显示出明确的签名相关运输在某些锁定频率。在绝热极限下,我们得到了全计数统计量的一个简单表达式,并明确地计算了前四阶矩。
2006-08-24 cond-mat.mes-hall
Theory of charge fluctuations and domain relocation times in semiconductor superlattices
散粒噪声对半导体超晶格中非线性电子输运的影响取决于超晶格量子阱之间的耦合强度。强耦合超晶格可以用能带Boltzmann-Langevin方程来描述,并利用自洽的Chapman-Enskog方法导出了随机漂移扩散方程。类似地,弱耦合、高杂质半导体超晶格中的散粒噪声由随机离散漂移扩散模型描述。相应的确定性模型的电流-电压特性由多个稳定分支组成,这些稳定分支对应于显示由畴壁分隔的两个畴的电场分布。如果初始状态对应于稳定分支中间的电压,并且突然切换到对应于下一个分支的最终电压,则畴在一定延迟时间(称为重定位时间)之后重定位。利用分支理论和布朗粒子从势阱中逃逸的经典结果讨论了这个平均迁移时间的可能标度。
2004-12-07 cond-mat.mes-hall
Effect of the electromagnetic environment on current fluctuations in driven tunnel junctions
我们研究电流波动的隧道结驱动的一个常数和正弦电压源的叠加。在标准设置中,外部电压经由提供结的电磁环境的阻抗施加到隧穿元件。该环境的模式由随时间变化的电压激发,并且是约翰逊-奈奎斯特噪声的来源。我们确定的自相关函数的电流在弱隧穿极限的隧道结的引线中流动的隧道哈密顿量的二阶项。利用最近提出的幺正变换,精确地处理了电磁环境中的驱动模。特别强调的是放在电流波动的谱函数。该频谱被发现包括三个贡献:一个术语所产生的环境阻抗的约翰逊-奈奎斯特噪声,由于隧道元件的散粒噪声的一部分和第三个贡献,它来自由电磁环境和隧道电流的波动引起的波动之间的互相关。对于直流偏置下的器件,谱函数的所有三个部分都已经出现。交流驱动隧穿元件的光谱函数可以通过Tien-Gordon型的光辅助隧穿关系从直流偏压的结果确定。欧姆环境和驱动通过谐振器的结给出了具体的结果。
2016-07-25 cond-mat.mes-hall
Nonlinear stochastic discrete drift-diffusion theory of charge fluctuations and domain relocation times in semiconductor superlattices
提出了一种随机离散漂移扩散模型来解释弱耦合、高杂质半导体超晶格中散粒噪声的影响。它们的电流-电压特性由多个稳定的多稳态分支组成,对应于显示由畴壁分隔的两个畴的电场分布。如果初始状态对应于稳定分支中间的电压,并且突然电压被切换,使得最终电压对应于下一个分支,则畴在一定延迟时间之后重新定位。当最终电压接近第一电流分支末端的电压时,散粒噪声使延迟时间的分布从高斯分布变为第一通过时间分布。这些结果与Rogozia { \it et al}(Phys. Rev. B { \bf 64},041308(R)(2001))的实验定性一致。
2002-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interacting electrodynamics of short coherent conductors in quantum circuits
当组合集总介观电子部件以形成电路时,电学量的量子波动导致部件之间的非线性电磁相互作用,这通常不被理解。通常用于描述非相互作用相干介观元件的Landauer-Büttiker形式主义并不直接适合描述这样的电路,因为它假设完美的电压偏置,即没有波动。在这里,我们表明,对于任意传输的短相干导体,Landauer-Büttiker形式主义可以扩展到考虑类似于隧道结的量子电压波动。整个电路的电动力学,然后正式制定不顾非高斯波动。这揭示了上述非线性相互作用如何在短相干导体中操作:电压波动通过动态库仑阻塞现象引起电导的降低,但它们也修改它们的内部状态密度,从而导致传输的附加静电修改。使用这种方法,我们可以定量地解释与$R_K = h / e^2$的顺序的阻抗的量子点接触上进行的电导测量。我们的工作应该能够更好地设计具有目标特性的量子线路。
2016-04-30 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Transport and Current Fluctuation in an AB Ring with a Quantum Dot
利用渐近场的方法,构造了具有量子点的Aharonov-Bohm(AB)环非相互作用电子模型的非平衡稳态.的Fano线的形状和AB振荡示出强烈依赖于偏置电压。电流波动也进行了研究。
2004-10-12 cond-mat.mes-hall
Voltage induced conformational changes and current control in charge transfer through molecules
研究了远离平衡态时,通过分子接触与一个与过剩电荷强耦合的迟滞分子内振动模式的输运。一个Born-Oppenheimer近似在稳态下揭示了电压依赖的能量表面,导致突然的构象变化的分子骨架。这些都直接关系到目前的高原之间的过渡,这是相对强大的热波动,并出现在模式让人想起库仑钻石。在实验中可访问的制度中,偏置和栅极电压允许有效控制电荷转移或可能触发分子转子。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall
Current Fluctuations and Electron-Electron Interactions in Coherent Conductors
我们分析了电子-电子相互作用下介观相干导体中的电流涨落。在很宽的参数范围内,我们得到明确的普遍依赖的电流噪声的温度,电压和频率。我们证明了库仑相互作用降低了奈奎斯特噪声。在这种情况下,对噪声谱的相互作用校正由组合$\sum_nT_n(T_n-1)$控制,其中$T_n$是第$n$导电模式的透射。电子-电子相互作用对散粒噪声的影响更为复杂。在足够大的电压,我们恢复两个不同的相互作用的修正进入相反的符号。净结果与$\sum_nT_n(T_n-1)(1-2T_n)$成比例,即库仑相互作用在低透射时减小了散粒噪声,而在高透射时增大了散粒噪声。
2002-12-19 cond-mat.mes-hall
Exact fluctuation relations in voltage- and temperature-biased Laughlin-edge constrictions
National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, Jiangsu Physical Science Research Center and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室、物理学院、江苏省物理科学研究中心和先进微结构协同创新中心);CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理研究所);Institut für Theoretische Physik, Heinrich-Heine-Universität(杜塞尔多夫大学理论物理研究所);INFN, Gruppo collegato di Cosenza(意大利国家核物理研究所科森扎协作组);Dipartimento di Fisica, Università della Calabria(卡塔尼亚大学物理系);Institute for Quantum Materials and Technologies and Institut für Theorie der Kondensierten Materie, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所及凝聚态理论研究所);Laboratoire de Physique des Solides (UMR 5802), CNRS-Université Paris-Sud and Paris-Saclay(巴黎南大学和巴黎萨克雷大学CNRS固体物理实验室)
该研究分析了通过QPC耦合的Laughlin边态的非平衡涨落-耗散关系,证明其对任意隧穿强度等条件均精确,推广了相关关系并为表征手征边态非平衡输运提供可靠方法。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate controlled Majorana Zero Modes on 2D heterostructures
半整数电导,签名的马约拉纳边缘模式,最近已被观察到的量子反常霍尔绝缘体/超导体异质结构。本文分析了薄膜拓扑超导体中Majorana零模简并基态的门控可调控制方案。选通薄膜磁性拓扑绝缘体的顶表面控制栅极下方区域中的拓扑相位。转换的电压取决于栅极宽度,较窄的栅极需要较大的电压。需要微米量级的相对长的栅极,以防止末端模式的混合,并允许在低栅极电压下产生MZM。向T形和I形栅极施加电压将马约拉纳定位在它们的末端。该方案为实现拓扑量子计算中的量子门提供了一种简便的方法。
2018-07-08 cond-mat.mes-hall
Measurements of 1/ f noise in Josephson junctions at zero voltage: Implications for decoherence in superconducting quantum bits
具有1/ f谱密度(f是频率)的临界电流波动是基于约瑟夫森隧道结的超导量子比特(qubit)中的本征退相干的潜在限制源。先前对这种噪声的测量是在非零电压下进行的,而量子位是在零电压状态下操作的。我们报告测量的1/ f噪声在直流超导量子干涉装置第一,耦合到一个谐振槽电路,并在分散模式下工作在零电压,和,第二,传统的操作与电流偏置的电压制度。两种测量产生的临界电流1/ f噪声幅度基本相同。
2005-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage drop across Josephson junctions for Lévy noise detection
我们建议通过测量电流偏置约瑟夫森结上的平均电压降来表征Lévy分布的随机涨落。我们表明,噪声引起的开关过程中的约瑟夫森搓衣板电位可以用来揭示和表征Lévy波动,也如果嵌入在一个热噪声背景。作为噪声强度的函数的平均电压降的测量允许推断表征Lévy分布波动的稳定性指数的值。在从亚稳态的Lévy驱动逃逸过程的情况下,对平均速度的分析估计与对跨结的平均电压降的数值计算完全一致。当热激活和量子隧穿开关过程都可以忽略时,在小偏置电流和低温下达到最佳性能,\emph{i.e.}。在这项工作中讨论的影响铺平了道路走向一个有效的和可靠的方法来表征Lévy组件最终存在于一个未知的噪声信号。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum and thermal fluctuations in the dynamics of a resistively and capacitively shunted Josephson junction
我们从理论上研究了相位和电压的相关动力学,其中包括确定性的贡献和随机波动,下产生的电流噪声的电阻,包括热和量子涨落在一个电阻和电容分流约瑟夫森结。外部电流被发现转移和加强的相位和电压的确定性的贡献。除了外部电流的影响,我们观察到的相位和电压的自相关函数,其中包括由于电流噪声的方差,在长时间限制的有限值的松弛。特别是,我们发现,渐近相关依赖于电阻作为量子效应的后果。我们还发现,在较高的温度下,热波动占主导地位的量子的相干性的早期衰减。这些理论预测可以在未来的实验中得到验证。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Self-consistent theory of current and voltage noise in multimode ballistic conductors
本文研究了自洽势场中的电子输运在弹道双端导体中的输运。我们推导出一般公式,描述的非线性电流-电压特性,微分电导,和低频电流和电压噪声假设一个任意的分布函数和相关性的注入电子。已针对各种偏差获得了分析结果:从平衡到超出线性响应范围的高值。分析了三维费米-狄拉克注入的特殊情况。我们表明,库仑相关表现在负过电压噪声,即,在高场传输条件下的电压波动可以小于平衡状态。
2002-10-02 cond-mat.mes-hall
Quantum detectors for the third cumulant of current fluctuations
我们考虑测量的第三个累积量的电流波动所产生的点接触,采用的过渡,他们在量子检测器连接到接触。我们详细介绍了两个通用的探测器:量子二能级系统和谐振子。在这些系统中,对于驱动点接触的电压和检测器的能量标度之间的任意关系,结果可以用有效检测器温度T_eff来表示。第三个累积量可以从T_eff对驱动电压符号的依赖关系中找到。我们发现,适当的顺序的波动运营商是相关的过渡率的分析。这反映在有效的Fano因子的第三个累积量测量在这样的设置:它取决于电压和能量尺度的比例描述的波动产生的电路。
2006-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of zero point phase fluctuations on Josephson tunneling
在相位起伏的直流约瑟夫森效应的存在下,修改和超电流在零电压被替换为一个峰值在小,但有限的电压。结果表明,在零温度下,这一峰值是由两个互补的有限半径的收敛展开。的领导秩序的表达式有关的结果已知的制度的库仑阻塞和宏观量子隧穿。讨论了峰值位置和量子涨落对临界电流的抑制。
1999-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con