High Bias Transport and Magnetometer Design in Open Quantum Dots
我们报告输运测量作为一个功能的偏置在开放的半导体量子点。这些测量是很好地描述了一个有效的电子温度来自焦耳加热点接触和冷却的Wiedemann-Franz外扩散的热电子。使用这个模型,我们提出并分析了一个量子点为基础的传感器,测量绝对磁场在微米尺度上的噪声地板$\sim 50 μϕ_{0} / \sqrt{Hz}$在300 mK。
1997-08-29 cond-mat.mes-hall
Optical Anisotropy of Electronic Excitations in Elliptical Quantum Dots
作者报道了横向耦合半导体量子点(QD)中的各向异性限制势对壳层间集体电子激发的光跃迁和能量有很大的影响。所观察到的各向异性揭示了作为光偏振的面内方向的函数的非弹性光散射,并且可以通过修改量子点的几何形状来精细地控制。这些实验表明,量子点限制势的调节提供了一种强有力的方法来操纵电子态和远红外层间光跃迁的量子点。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall
Band Modulation for Silicene and Graphene Quantum Dots: A First-Principles Calculation
采用第一性原理方法研究了硅烯和石墨烯量子点的能带调制。本研究包括普通的硅烯和石墨烯量子点以及氢化硅烯和石墨烯中嵌入的量子点。量子点的形状和尺寸被认为是影响其电子性质的重要因素。我们研究了几种类型的量子点:三角形,三角形,矩形,六边形点。结果表明,量子点的能隙可以通过量子点的尺寸来调节,量子点的尺寸越大,能隙越小。此外,形状影响量子点的磁性。三角形点表现为磁性半导体,六角形点表现为反铁磁特性,而六角形点为非磁性。控制硅烯或石墨烯量子点的大小和形状可以操纵其磁性和电子性质。
2018-12-21 cond-mat.mes-hall
Control of Spin Blockade by AC Magnetic Fields in Triple Quantum Dots
我们分析了三角形三重量子点在交、直流磁场作用下的相干自旋现象。特别是,我们讨论了Aharonov-Bohm电流振荡,相干电子捕获和自旋封锁下的电子自旋共振条件下的相互作用。我们证明,对于某些场频率,AC磁场在电流中诱导反共振行为,允许通过调谐AC场频率来去除和恢复纠缠自旋阻塞状态。我们的理论预测指出了如何操纵三角形量子点阵列中的自旋量子比特。
2010-03-15 cond-mat.mes-hall
Nucleus-mediated spin-flip transitions in GaAs quantum dots
GaAs量子点中的自旋翻转速率可能相当慢,因此打开了操纵量子点中自旋态的可能性。我们在这里提出的非弹性自旋翻转率介导的超精细相互作用与核的估计。在一般的假设下,核介导的速率与相应的非自旋翻转跃迁的声子弛豫速率成正比。在单重态-三重态激发态交叉附近,该速率可以被加速。小比例系数与量子点中的原子核数目成反比。我们将我们的结果与已知的$GaAs$量子点自旋翻转机制进行了比较。
2001-04-09 cond-mat.mes-hall
All-electrical generation and control of odd-frequency s-wave Cooper pairs in double quantum dots
我们提出了一个全电学的实验装置来检测和操纵双量子点中奇频配对的振幅。当库珀对注入双点时,由于电子在不同的点上,轨道对称性被破坏,导致了奇数频率对的振幅。当点能级与费米能对准时,即,共振时,非局部Andreev过程与奇频配对的存在直接相关。因此,可以通过调整电平位置来操纵它们的幅度。电导测量的非局部Andreev过程的检测有助于奇频对振幅的存在的直接证明,并可使用当前的实验技术。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium dephasing in Coulomb blockade quantum dots
我们提出了一个理论的零偏置异常和退相率的库仑阻塞的量子点,驱动的平衡,耦合到电压偏置的源极和漏极引线。我们解释我们的结果在系统中的电压波动的统计。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Oscillatory instabilities in d.c. biased quantum dots
我们考虑一个“量子点”在库仑阻塞制度,受到一个任意大的源极-漏极电压V。当V是小的,量子点与奇数电子占领显示近藤效应,引起电导增强。在这里,我们调查的制度,其中V增加超过近藤温度和近藤共振分裂成两个组件。结果表明,它们之间的干扰的结果在通过点的电流的自发振荡。该理论预测,在受照射的量子点的电流-电压特性中会出现“夏皮罗台阶”;这些将构成预测效应的实验特征。
2001-08-01 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect and zero-bias anomaly in transport through quantum dots weakly attached to ferromagnetic leads
利用实时图解法,在顺序隧穿和共隧穿两种模式下,对耦合到两个外铁磁引线和一个超导引线的量子点的Andreev输运进行了理论研究.我们表明,隧道磁电阻(TMR)的Andreev电流显示的偏置电压和水平失谐的非平凡的依赖关系,并可以描述在零温度极限的解析公式。共隧穿过程导致TMR的强烈修改,这是最明显的库仑阻塞制度。我们发现了一个零偏置异常的Andreev微分电导的平行配置,这是与一个非平衡自旋积累的点触发的Andreev过程。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through quantum dots coupled to magnetic leads: zero-bias anomaly for non-collinear magnetic configurations
利用实时图解法对弱耦合量子点与非共线磁化导线的共隧穿输运进行了理论分析。计算了在库仑阻塞条件下和系统任意磁结构下的电流、量子点占据和量子点自旋。结果表明,施加在点上的铁磁导线的有效交换场可以显着修改非共线磁配置,特别是最近发现的反平行配置的零偏置异常的输运特性。对于非对称Anderson模型,交换场引起量子点自旋的进动,导致微分电导和隧道磁阻与引线的磁矩夹角的非单调关系.对于某些非共线结构,发现了增强的微分电导和负TMR。
2006-11-16 cond-mat.mes-hall
Bias spectroscopy and simultaneous SET charge state detection of Si:P double dots
我们报道了一个由磷离子注入制备的硅双点系统的低温(mK)输运性质的详细研究。所研究的器件由两个掺杂到金属-绝缘体过渡区上方的磷纳米级岛组成,通过名义上未掺杂的(本征)硅隧道势垒彼此分离,并与源极和漏极储层分离。金属控制栅极与Al-AlOx单电子晶体管一起位于衬底表面上,电容耦合到掩埋点。使用源极-漏极偏置光谱结合非侵入性SET电荷感测来探测各个双点电荷状态。在线性(VSD = 0)和非线性(VSD <> 0)状态下测量系统,从而允许计算相关电容。同时使用SET传感和源漏电流测量的检测被证明,提供了一个有价值的组合的系统的分析。使用电荷和电流感测两者观察到三相点随施加偏压的演变。库仑钻石,显示两个点的库仑充电效应之间的相互作用,测量使用同时检测和数值模拟进行比较。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Resonance fluorescence in driven quantum dots: electron and photon correlations
研究了受驱动二能级量子点发射的电子和光子的计数统计。我们的技术也允许我们计算它们的相互关联。我们研究了不同的传输配置,通过调整的化学势之一的线索,发现电子和光子的波动可以通过调整AC和传输参数外部操纵。我们还提出了特殊的配置,其中电子-光子相关性是最大的,这意味着具有明确定义的能量的光子的自发发射由单电子隧穿调节。有趣的功能也得到了能量依赖的隧道。
2008-09-09 cond-mat.mes-hall
SiGe quantum dots for fast hole spin Rabi oscillations
我们报告在三端SiGe自组装量子点设备的顶部栅电极定位非常接近的纳米结构的空穴g因子的测量。垂直和平行g因子的测量揭示了顶栅电压的小调制的显著变化。从所观察到的调制,我们估计,在现实的实验条件下,孔自旋可以电操纵拉比频率在100 MHz的顺序。这项工作强调了潜在的空穴为基础的纳米器件的有效的自旋操纵的g-张量调制技术。
2013-07-27 cond-mat.mes-hall
Valley current generation using biased bilayer graphene dots
本征和非本征谷霍尔效应预测出现在石墨烯系统与均匀或空间变化的质量条款。非本征机制,介导的电子在费米表面的谷依赖性散射,可以直接链接到量子输运模拟。这是一个很有前途的路线,更完整的实验研究的valleytronic现象在石墨烯,但一个主要的障碍是在应用所需的亚晶格相关的潜力的困难。在这里,我们表明,强烈的谷依赖性散射也出现在双层石墨烯量子点,其中间隙的大小可以很容易地调制使用层间电位在双栅极器件。鲁棒谷依赖的散射和伴随的谷电流的范围内的系统中观察到的,我们调查点的大小,质量强度和额外的潜在条款的作用。最后,我们注意到,当有偏置的双层点嵌入单层石墨烯中时,也会出现强烈的电子电流谷分裂,但这种效果不如双层主体那么稳健。我们的研究结果表明,具有自定义质量分布的双层石墨烯器件为未来二维材料的valleytronic探索提供了一个很好的平台。
2021-05-24 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
The influence of anisotropic gate potentials on the phonon induced spin-flip rate in GaAs quantum dots
研究了各向异性轨道效应对量子点中声子诱导自旋翻转速率的电场可调性的影响。我们的研究表明,各向异性的栅极电位提高自旋翻转率,并降低了水平交叉点,以一个较低的量子点半径,由于抑制土地$\acute{e}$ g-因子向体晶体。在$10^4-10^6$ V/cm的范围内,声子诱导自旋翻转速率的电场可调谐性可以通过强的Dresselhaus自旋轨道耦合来操纵。这些结果可能有助于自旋为基础的固态量子计算机的发展,通过操纵声子诱导自旋翻转率通过自旋轨道耦合与各向异性的栅极电位的应用在一个制度中的g因子改变其符号。
2012-01-14 cond-mat.mes-hall
Coherent control of individual electron spins in a two dimensional array of quantum dots
相干地操纵以阵列形式组织的单个量子对象的能力是任何可扩展的量子信息平台的先决条件。对于电子自旋量子比特,它需要对大型隧道耦合量子点阵列进行微调。在线性点阵列的累积努力允许最近实现量子模拟器和多电子自旋相干操纵。然而,这种实现的二维缩放仍然没有得到证明,同时必须解决复杂的量子物质问题或处理量子信息。在这里,我们展示了在一个3x3阵列的隧道耦合量子点的单个电子自旋的二维相干控制。更具体地说,我们专注于几个关键的量子功能,这样的控制:电荷确定性位移,本地自旋读出,本地相干交换操纵两个电子自旋被困在相邻的点,和相干的多方向自旋穿梭在几微米的距离。这项工作为利用二维电子自旋阵列进行量子模拟和信息处理奠定了基础。
2018-08-19 cond-mat.mes-hall
Tunable few electron quantum dots in InAs nanowires
在InAs中实现的量子点是研究自旋-轨道相互作用对自旋相干性的影响以及使用电场操纵单自旋的可能性的通用系统。我们目前的量子点实现InAs纳米线的运输测量。光刻限定的顶栅用于局部耗尽纳米线并形成隧穿势垒。通过使用三个栅极,我们可以形成单个量子点,或者沿着纳米线串联的两个量子点。这两种情况下的稳定性图的测量表明,这种方法是适合于生产高品质的量子点InAs。
2006-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of spin relaxation in semiconductor double quantum dots
我们提出了一个操纵垂直耦合半导体双量子点自旋弛豫的方案。通过在双点上垂直施加小的栅极电压,可以实现自旋弛豫时间的高达{\em十二}个数量级的变化。详细研究了量子点尺寸、势垒高度、量子点间距和磁场对自旋弛豫的影响。讨论了实现大变化的条件。
2006-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum dots and spin qubits in graphene
本文综述了石墨烯量子点及其作为自旋量子比特宿主的研究进展。我们讨论了与GaAs等更标准的材料相比,石墨烯量子点用于自旋量子位的优势和挑战。我们首先概述了这个年轻而迷人的领域,然后将详细讨论门可调量子点。我们计算了三种不同量子点结构的束缚态,其中体隙允许通过静电场进行限制:(i)具有扶手椅边界的石墨烯纳米带,(ii)单层石墨烯中的圆盘,以及(iii)双层石墨烯中的圆盘。为了使石墨烯量子点在自旋量子比特的背景下有用,人们需要找到可靠的方法来打破谷简并性。这在这里通过在(i)中或在(ii)和(iii)中通过磁场特定终止石墨烯来实现,而不需要特定边界。我们进一步讨论了如何操纵这些量子点中的自旋,并解释了自旋退相干和弛豫机制所造成的自旋轨道相互作用结合电子-声子耦合,并通过超精细相互作用与核自旋系统。
2010-04-13 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
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
Towards hybrid circuit quantum electrodynamics with quantum dots
腔量子电动力学允许人们在最基本的水平上研究光与物质之间的相互作用。在这个领域发展起来的方法教会了我们如何以极高的精度探测和操纵单个量子系统,如原子和超导量子比特。现在有一个强大的努力,进一步扩展这些方法到其他量子系统,特别是混合量子点电路。这将有助于量子点电路的非侵入性研究和可扩展自旋量子位架构的实现。它也可以为简单的费米子-玻色子凝聚态系统的量子模拟提供一个有趣的平台。在这篇简短的综述中,我们讨论了量子点混合电路量子电动力学的实验现状,并提出了一个简单的实验理论模型。
2016-10-07 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
Photon assisted tunneling through three quantum dots with spin-orbit-coupling
从理论上研究了交流电场对三个量子点系统中量子输运性质的影响,其中两个量子点并联,而第三个量子点与另外两个量子点中的一个耦合。基于Keldysh非平衡格林函数方法,我们的模型可以得到自旋相关的电流、占据数和自旋积累。考虑了外磁通量、Rashba自旋轨道耦合(SOC)和点内库仑相互作用。自旋相关的平均电流的大小和光子辅助隧穿(PAT)峰的位置可以通过简单地改变耦合的强度和交流场的频率来精确地控制和操纵。一个特别有趣的结果是观察到一种新的PAT峰和多电子光子泵效应,这种效应可以通过量子点之间的耦合产生和控制。此外,自旋占据数和自旋积累可以很好地控制由Rashba SOC和磁通量。
2014-02-24 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
Three-Terminal Energy Harvester with Coupled Quantum Dots
介观导体中热波动的整流是当今试图构建纳米级热电能量采集器以将热量转换为有用的电功率的关键思想。到目前为止,大多数概念都利用了塞贝克效应,在双端几何中,热量和电荷都由相同的粒子携带。在这里,我们实验证明了一种新的能量采集器的工作原理,最近提出使用两个电容耦合量子点。我们表明,由于其新颖的三端设计,空间上分离的热源从导体电路,电荷和热流的方向成为去耦在我们的设备。这使我们能够通过外部栅极电压来操纵所产生的充电电流的方向,同时使热流的方向不受影响。我们的研究结果为新一代多终端,高效的纳米级热机铺平了道路。
2016-03-28 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
Anisotropic effects and phonon induced spin relaxation in gate-controlled semiconductor quantum dots
本文详细分析了各向异性对III-V族半导体量子点中声子诱导自旋弛豫速率的影响。我们发现,由于在各向同性和各向异性量子点的相反的电子自旋态的第一和第二激发态之间的水平交叉的意外简并可以操纵与应用程序的外部施加的栅极电位。特别地,除了III-V族半导体QD中的较低QD半径之外,各向异性栅极电势增强了声子介导的自旋翻转速率并将尖状结构降低到较低的磁场。在InAs量子点中,只有Rashba自旋轨道耦合对声子诱导的自旋弛豫速率有贡献。然而,对于GaAs量子点,Rashba自旋-轨道耦合的贡献附近的偶然简并点和Dresselhaus自旋-轨道耦合的贡献低于和高于偶然简并点在量子点的声子诱导的自旋弛豫率的操纵。
2012-01-26 cond-mat.mes-hall
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
Gate control of Berry phase in III-V semiconductor quantum dots
半导体量子点中的Berry相可以通过在横向施加畸变势使量子点在闭环中作往复运动来诱导。我们发现,Berry相是高度敏感的电场之间的相互作用所产生的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合。我们发现,相同自旋态的不同量子数仅相差一个量子数的量子态可以诱导出累积Berry相.由于布洛赫波函数渗透到势垒材料中而引起的g因子的符号变化可以反映在Berry相中。通过求解含时Schr $\mathrm{\ddot{o}}$ dinger方程,研究了量子点在二维平面内绝热运动过程中自旋动力学的演化.我们的研究结果可能会打开一个拓扑量子点量子计算机的可能性,其中的Berry相位可以被设计,并可以通过门控电场的自旋轨道耦合的应用程序进行操纵。
2014-07-13 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
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
Engineering drag currents in Coulomb coupled quantum dots
利用一个简单的模型重新讨论了库仑耦合双量子点系统中的库仑拖曳现象,强调了电子同时隧穿的重要性。在此之前,共隧穿效应的阻力电流在介观设置已报告的理论和实验。然而,在这两种情况下,顺序隧穿的贡献,拖动电流总是存在,除非阻力水平的位置太远,从共振。在这里,我们考虑点之间存在非常大的库仑相互作用的情况,其中拖曳电流需要得到共隧道事件的帮助。结果,量子相干拖曳效应发生。此外,我们证明,通过适当的工程隧道概率使用频带剪裁,它是可能的控制的阻力和驱动电流的符号,使它们在平行或反平行方向流动。我们还表明,拖动电流可以通过改变拖动门电位来操纵,因此受电子或空穴类运输。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall
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
Heat diodes made of quantum dots embedded in nanowires connected to metallic electrodes
将量子点阵列(QDA)嵌入到连接到金属电极的非均匀纳米线中,显示出电子热整流效应,这归因于温度偏置引起的热电压和具有破缺的空间反转对称性的QDA。量子点的阶梯能级可以被控制为分别在正向和反向温度偏压下电子的共振和非共振输运。以双量子点为例,阐明了电子库仑相互作用对热二极管整流效率的影响。我们发现,要实现高效率的高温电子热二极管,减少声子热流是很重要的。
2017-06-20 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
Microwave Engineering for Semiconductor Quantum Dots in a cQED Architecture
我们开发了一个工程微波环境耦合高Q超导谐振器的量子点使用多层制造堆栈的点控制布线。分析和数值模型,了解寄生电容耦合的点偏置引线可以导致微波能量泄漏和低谐振器品质因数。我们表明,通过控制点偏置布线的特性阻抗,片上品质因数为8140,可以达到不增加显式滤波。使用这种方法,我们证明了单电子占领通过偶极或四极耦合到超导谐振器检测到的双和三重点。此外,通过使用多层制造,我们能够提高接地平面的完整性,并保持微波串扰低于-20 dB到18 GHz,同时保持高的导线密度,这将是必要的未来电路量子电动力学(cQED)量子点处理器。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Tuning electronic properties in graphene quantum dots by chemical functionalization: Density functional theory calculations
采用密度泛函理论研究了化学功能化的六角和三角形石墨烯量子点的电子能隙和总偶极矩。已经发现,能隙可以有效地调整在选定的集群通过边缘钝化与不同的元素或基团。利用氧的边缘钝化提供了在六边形纳米点中观察到的大能隙的相当大的减小。三角形石墨烯量子点中的边缘态和能隙也可以通过用氟钝化来操纵。总偶极矩强烈地取决于:(a)石墨烯量子点的形状和边缘终止,(b)所连接的基团,以及(c)基团所连接的位置。就形状、边缘终止和连接基团而言,化学修饰的六角扶手椅型量子点具有最高的总偶极矩。根据连接基团的位置,总偶极子可以增加、减少或消除。通过稳定性计算证实了功能化石墨烯量子点的显著特征,即可调谐的能隙和总偶极矩。红外光谱中的正结合能和正频率意味着所有选择的簇在边缘官能化和钝化与各种基团和元素下是稳定的。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall
Near-threshold properties of the electronic density of layered quantum-dots
基于单体势的近阈值特性,提出了一种操纵被囚禁在层状量子点中的电子的方法。我们表明,一个简单的全局参数的潜力允许操纵的波函数改变其空间范围。这种现象似乎是相当普遍的,并且如果设计适当的分层量子点,则可以使用当前的量子点量子阱技术和材料来实现。所考虑的分层量子点类似于量子点量子阱器件,即由被不同材料的连续层包围的球形核组成。选择层的数量和组成材料以突出近阈值特性。特别是,我们表明,可以观察到的近阈值现象,使用有效质量近似模型描述的分层量子点,这是符合实际的实验参数。
2012-04-04 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
Braiding Majorana zero modes using quantum dots
我们讨论了耦合到几个单独可调量子点的Kitaev线网络,作为最近关于耦合到承载Majorana零模式的纳米线的量子点的实验的扩展[Deng et al. Science 354 1557(2016)and Deng et al. arXiv:1712.03536(2017)]。该装置具有精确零能量的局部马约拉纳模式,我们表明它们可以通过单独作用于量子点来操纵。通过将三根线排列成三结,可以得到编织过程,并且量子点的电荷读出可以用来揭示Majorana零模的非阿贝尔统计。该设置可以扩大规模,以满足拓扑量子计算的更高级目的。
2018-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Interplay of spin orbit interaction and Andreev reflection in proximized quantum dots
Institute of Molecular Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院分子物理研究所)
研究揭示了自旋轨道相互作用与安德鲁反射在近邻量子点中的相互作用,发现甜点处可形成自旋极化的马约拉纳准粒子。
2026-01-21 cond-mat.mes-hall
New Source of Spin-hot spot in displaced silicon double quantum dots
Northwest Missouri State University(北密苏里州立大学);Wilfrid Laurier University(威尔弗里德·劳雷尔大学)
本文研究了在平面和垂直磁场下,单个和双量子点中声子变形势对自旋弛豫的影响,发现双量子点中位移导致新的自旋热点出现,其自旋弛豫率比传统单量子点低三个数量级,为量子计算提供了低自旋弛豫率的qubit超位置态制备可能。
2026-05-16 cond-mat.mes-hall
Controllable quantum scars in semiconductor quantum dots
量子疤痕是沿经典周期轨道的量子概率密度的增强。研究了最近发现的在均匀磁场中二维谐振子的强微扰诱导量子结疤现象。我们证明,疤痕的几何形状和方向是完全可控的磁场和一个集中的微扰电位,分别。这些性质可能会打开一个实验方案,以操纵电流在二维电子气中制造的纳米结构的路径。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
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