Alternative equation of motion approach applied to transport through a Quantum Dot
我们研究了电子通过与金属引线耦合的量子点的非平衡输运。我们使用另一种运动方程的方法,在该方法中,我们计算延迟的格林函数的杂质通过微分格林函数在两个时间变量。这样的方法使我们能够获得共振Kondo态在粒子-空穴对称的情况下和在不对称的情况下。我们应用这种方法计算了量子点的态密度和微分电导随偏压的变化。还计算了微分电导对温度和库仑相互作用的依赖关系。
2014-12-22 cond-mat.mes-hall
Classical Nuclear Motion in Quantum Transport
介绍了一种从头算量子经典混合方案,用于研究量子输运中的原子核动力学。两个模型系统进行了讨论,以说明该方法。我们的研究结果提供了第一个例子,电流诱导的分子解吸从一个完整的时间依赖性的方法,并建议使用交流偏置作为一种方式来定制电迁移。他们还显示了非绝热效应对纳米器件中超快现象的重要性。
2006-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A non-equilibrium equation-of-motion approach to quantum transport utilizing projection operators
本文考虑了非等距格林函数运动方程(PO-NEGF EOM)方法的投影算子方法。该技术解决了任意截断的无限链的EOM的问题,并防止破坏对称关系所造成的截断。该方法,最初由Tserkovnikov [Theor. Math.Phys.118,85(1999)]中所述的平衡系统的非线性方程组,被重新表述以适用于时间依赖的非平衡情形。我们推导出一个标准形式的EOMs,从而明确地证明了一个适当的结果,在结问题的非平衡原子极限。一个简单的实用方案适用于量子输运模拟制定。我们在简单的模型内进行数值模拟,并将该方法的结果与其他技术进行比较,并且(在可用的情况下)也与精确的结果进行比较。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall
Current-driven mechanical motion of double stranded DNA results in structural instabilities and chiral-induced-spin-selectivity of electron transport
本文研究了双链DNA中电子输运手性诱导自旋选择性与机械运动的相互作用,采用混合量子-经典方法发现电子力在足够电压下产生双稳态势,使自旋极化增加9%,并指出电流噪声可监测机械不稳定性。
2024-09-23 cond-mat.mes-hall
Faraday effect in graphene enclosed in an optical cavity and the equation of motion method for the study of magneto-optical transport in solids
我们表明,通过封闭在光学腔中的石墨烯,在红外区产生巨大的法拉第旋转,并在可见光范围内可测量的法拉第旋转角成为可能。给出了相关制度下法拉第旋转角的霍尔阶跃的显式表达式。在这个问题的背景下,我们开发了一个运动方程(EOM)方法计算金属和半导体的磁光性质。结果表明,适当的正则化EOM解决方案是完全等价的Kubo公式。
2012-01-06 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic vibronic effects in single-molecule junctions: A theoretical study using the hierarchical equations of motion approach
电子自由度和振动自由度之间的相互作用是分子纳米结非平衡电荷输运的重要机制。虽然绝热极化子型耦合已被研究得非常详细,新的传输现象出现的非绝热耦合的情况下,相应的玻恩-奥本海默近似的故障。采用数值精确的分层运动方程方法,我们分析了非绝热电子-振动耦合对分子结中电子输运的影响,考虑了一系列日益复杂的模型。结果表明,非绝热耦合的输运特性和各种有趣的效果,包括负微分电导的显着影响。详细分析了其内在机理。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall
Dimension transcendence and anomalous charge transport in magnets with moving multiple-$Q$ spin textures
多个$Q$自旋织构,如磁泡和skyrmion晶格,可以被驱动到运动的外部刺激。自旋织构的运动影响电子态。在这里,我们表明,正确描述的电子动力学,动量空间需要超越到更高的维度,包括与相子模式的自旋纹理的平移运动的辅助尺寸。在高维混合动量空间中,电子态具有由第一和第二陈数表征的非平凡拓扑。由于自旋织构的运动,这引起异常的电荷输运。通过使自旋织构变形,可以诱导与第二陈数相关联的非线性响应。电荷输运是从半经典的运动方程的电子,取决于混合动量空间中的Berry曲率。我们的研究结果表明,多重$Q$自旋织构的运动对电子动力学有着重要的影响,为探索高维拓扑物理提供了一个新的平台.
2019-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport in Cooper pair splitters using hierarchical equations of motion
Aalto University(阿尔托大学);RIKEN Center for Quantum Computing(理化学研究所量子计算中心);University of Michigan(密歇根大学)
研究超越弱耦合和马尔可夫极限的库珀对分裂器电荷输运,采用运动方程分层法,计算不同条件下电流,结果与测量电流定量一致,还能解释热电效应,为描述非平衡量子输运提供有用框架。
2026-07-27 cond-mat.mes-hall
Transport Equations and Spin-Charge Propagating Mode in the Two Dimensional Hole Gas
我们发现,在一个强约束的二维空穴气体(2DHG)的自旋电荷运动支持立方色散的传播模式除了由于动量散射的扩散模式。自旋-轨道耦合系统的一个普遍性质似乎是自旋-轨道耦合。通过严格的Keldysh方法,我们得到了2DHG的输运方程,分析了空穴自旋弛豫时间、扩散系数和自旋-电荷耦合运动的行为。
2006-01-16 cond-mat.mes-hall
Exact dynamics of dissipative electronic systems and quantum transport: Hierarchical equations of motion approach
本文对与巨正则费米子浴系综耦合的任意电子系统,用分层耦合的运动方程建立了量子耗散理论。从路径积分中的二次量子化影响泛函出发,用Grassmann变量表示费米子的产生和湮灭算符。时间导数的影响泛函,然后进行分层的方式,在演算的基础上-上-路径积分算法。多频散和非马尔可夫水库参数化计划被认为是所需的层次结构。由此产生的形式主义原则上是准确的,适用于相互作用的系统,任意时间依赖的外部领域。它提供了一个精确的工具,以评估各种瞬态和稳态量子输运性质的多电子系统。在第二层截断水平,本理论恢复的实时图解形式主义开发的Schön和同事。对于单粒子系统,层次形式主义终止于第二层,Landuer-Büttiker的输运电流表达式很容易恢复。
2008-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Hierarchical equations of motion approach to transport through an Anderson impurity coupled to interacting Luttinger liquid leads
我们推广了分层运动方程的方法来研究电子输运通过量子点或分子耦合到一维相互作用的铅,可以描述为Luttinger液体。这样的引线可以例如通过量子线或分数量子霍尔边缘态来实现。与非相互作用的金属铅相比,Luttinger液体铅涉及多体关联,并且单粒子隧穿态密度在化学势处显示出幂律奇异性。利用广义分层运动方程方法,我们评估了奇异性和次主导阶多体关联的重要性。为此,我们比较数值收敛的结果与二阶和一阶的杂交扩展,这是我们的方法所固有的结果。作为一个测试案例,我们研究了通过一个单能级量子点或分子,可以描述的安德森杂质模型的运输。共隧穿效应是最明显的吸引力的相互作用,在铅或排斥的,如果实现点和铅之间的激子耦合。我们还发现,相互作用引起的负微分电导附近的库仑阻塞阈值略有抑制相比,一阶和/或速率方程的结果。此外,我们发现,两个粒子($n$粒子)的相关性进入作为一个二阶($n$阶)的效果,因此,不是很明显,在高温和参数,我们认为。
2017-05-08 cond-mat.mes-hall
Guided Skyrmion Motion Along Pinning Array Interfaces
本研究通过引入障碍物晶格界面,实现了交流驱动下斯格明子沿界面的定向输运,可转弯且支持四个对称方向,为控制斯格明子运动提供了新方法。
2020-08-28 cond-mat.mes-hall
Understanding resonant charge transport through weakly coupled single-molecule junctions
自单分子电子学出现以来,通过分子结的非共振电荷传输已经被广泛研究,并且现在在非相互作用Landauer方法的框架内得到了很好的理解。相反,获得共振输运机制的定性和定量的理解已被证明是更加难以捉摸的。在这里,我们研究共振电荷传输通过石墨烯为基础的锌卟啉结。我们实验证明了非相互作用的Landauer理论以及传统的单模Franck-Condon模型的不足。相反,我们的整体电荷传输模型作为一个序列的非绝热电子转移,其速率取决于内外球振动相互作用。我们表明,我们的分子结的输运性质是由电子-电子和电子-振动耦合的组合,并与更广泛的本地环境的相互作用是敏感的。此外,我们评估核隧穿的重要性,并研究半经典马库斯理论作为分子器件中电荷输运的描述的适用性。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Tunable transport with broken space-time symmetries
在由外部时间相关力驱动的空间周期性结构中,粒子和波的输运性质显然取决于相应运动方程的时空对称性。对这些对称性的系统分析揭示了获得定向输运的必要条件。在这项工作中,我们给出了一个统一的介绍到对称性分析,并证明其作用的运动在一维周期,在时间和空间,潜力。我们进一步推广的分析,准周期驱动,更高的空间维度,量子动力学。综述了交流驱动光学势场中冷原子系综和超冷原子系综输运的最新实验结果,作为理论研究的例证。
2014-01-22 cond-mat.mes-hall
Transport of fullerene molecules along graphene nanoribbons
我们研究了C60富勒烯分子(巴基球)和短长度碳纳米管在石墨烯纳米带上的运动。我们证明,纳米边缘创建一个有效的潜力,保持碳结构的表面上。结果表明,C_(60)分子的运动特征与温度有关:在低温(T<150K)下,主要的运动形式是沿表面滑动,而在高温下,滑动被摇摆和滚动所取代。模拟的巴基球与包含的金属离子,如Fe@C60,表明这种分子复合物经历了滚动运动沿纳米取向与恒定的电场的作用下的恒定速度。在存在施加到纳米颗粒的热梯度的情况下观察到类似的效果,但是在这种情况下碳结构的迁移率在很大程度上取决于它们的尺寸和对称性,使得更大和更不对称的结构表现出低得多的迁移率。我们的研究结果表明,电泳和热泳都可以用来控制碳分子和富勒烯的运动,例如,排序它们的大小,形状和可能的夹杂物。
2012-06-02 cond-mat.mes-hall
An approach to quantum transport based on reduced hierarchy equations of motion: Application to a resonant tunneling diode
在严格处理的基础上,首次研究了双势垒隧穿过程的量子耗散动力学。我们采用了一个Caldeira-Leggett哈密顿与自洽计算的有效电位,占电子分布。有了这个哈密顿量,我们使用减少的维格纳空间表示的运动方程在有限温度下的非马尔可夫热涨落和耗散的影响,在一个严格的方式进行研究。在电流-电压曲线的负微分电阻(NDR)区域观察到磁滞、双平台状行为和自激电流振荡。我们发现,虽然大部分的电流振荡衰减的时间在NDR区域,有一个稳定的振荡,其特征在于在上高原的NDR区域的维格纳空间中的龙卷风般的旋转。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Motion-induced inertial effects and topological phase transitions in skyrmion transport
本文研究了铁磁系统中Skyrmions的电流惯性效应。{When动力学被认为超出了类粒子的描述,磁skyrmions可以变形,由于自感应场。我们进行蒙特卡罗模拟来描述Skyrmion在其运动过程中的变形。在低速区,Skyrmion形状的变形由与耗散力有关的有效惯性质量量化。当skyrmions移动得更快时,大的自诱导变形触发拓扑转变。跃迁的特征是Skyrmion的增殖和不同的总拓扑荷,这是根据Skyrmion速度得到的。我们的研究结果提供了一种替代的方式来描述skyrmion动力学,考虑到其结构的变形。此外,运动诱导的拓扑相变为利用速度效应控制铁磁skyrmions的数目提供了可能。
2020-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Understanding the Electronic Transport Through Single Noble Gas Atoms
我们提出了一个理论研究的原子结的电导,包括单个稀有气体原子(He,Ne,Ar,Kr,和H2O)耦合到金电极。其目的是阐明惰性气体原子的存在如何影响通过金属原子大小的接触的电子输运。我们的分析,基于密度泛函理论,包括范德华相互作用,表明,对于最轻的元素(He和Ne)没有显着的电流流过惰性气体原子和他们的效果是通过屏蔽金电极之间的相互作用,以减少结的电导。这解释了金属原子大小的接触吸附的He原子报告的意见。相反,最重的原子(Kr和Kr)由于其价p态提供的额外电流路径而增加电导。
2011-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar spin transport in (111) GaAs quantum wells
本文提出了$(111)$ GaAs量子阱中电子和空穴共同作用下自旋极化电荷密度波输运的微观理论。我们分析表明,与普遍接受的信念,自旋和电荷的运动是绑定在一起,只有在完全极化的系统,但可以分离的情况下,低自旋极化或短自旋寿命,即使当自旋密度波和电荷密度波的空间分布相互重叠。进一步证明了如果能将空穴自旋运动与电荷运动分离,则电子与空穴之间的库仑阻力能显著增强空穴自旋扩散。在高自旋极化体系中,库仑阻力可以使空穴的自旋扩散系数提高一个数量级以上。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci