Quantum shot-noise at local tunneling contacts on mesoscopic multiprobe conductors
提出了测量介观结构上局部隧穿接触处的低频散粒噪声谱的新实验。单个隧穿尖端的电流涨落谱由局域偏态密度决定。两个隧穿尖端之间的电流相关谱对用导体散射态的乘积表示的非对角态密度元素敏感。因此,这样的实验允许研究电子波函数的相关性。我们提出了一个干净的线与一个单一的障碍和金属扩散导体的具体结果。
1998-05-22 cond-mat.mes-hall
Double Quantum Dots as Detectors of High-Frequency Quantum Noise in Mesoscopic Conductors
我们提出了一个测量设置检测量子噪声在一个很宽的频率范围内使用非弹性跃迁在一个可调谐的两个能级系统作为检测器。频率分辨探测器由双量子点组成,双量子点电容耦合到附近介观导体的引线。通过双量子点的非弹性电流计算响应于附近导体中的平衡和非平衡电流波动,包括在非常低的温度下的真空波动。作为一个具体的例子,讨论了量子点接触上的涨落。
1999-12-03 cond-mat.mes-hall
Two-particle scattering matrix of two interacting mesoscopic conductors
考虑两个量子相干导体通过长程库仑力弱相互作用。我们描述的两个粒子的散射矩阵描述的两粒子碰撞的相互作用。作为一个例子,我们确定了两粒子散射实验中的传输概率和相关性,并发现结果可以用非相互作用散射体的态密度矩阵来表示。
2007-10-05 cond-mat.mes-hall
Nanoscopic Tunneling Contacts on Mesoscopic Multiprobe Conductors
我们推导出两个多探针介观导体之间的弱隧穿接触耦合的传输概率的类似Bardeen的表达式。我们特别强调了弱耦合接触作为电流源和电流汇的双重作用,并分析了磁场对称性。在点状隧穿接触的极限中,传输概率成为两个介观导体的局部部分态密度的乘积。我们提出的散射矩阵的局部势和波函数的函数导数方面的偏态密度的表达式。我们讨论了导体输运状态下的电压测量和电阻测量。我们说明的散射体在一个简单的情况下,否则完美的线的理论。特别是,我们调查的霍尔电阻的发展与弱耦合探头测量。
1997-06-19 cond-mat.mes-hall
Low Frequency Quantum Transport in a Three-probe Mesoscopic Conductor
利用Büttiker的交流输运理论研究了三探针介观导体的低频量子输运性质。通过显式计算不同的偏态密度,计算了系统的静态透射系数和发射度矩阵。我们研究了散射体的有限尺寸效应对全局PDOS的影响。通过增加散射体积,我们观察到外部或局部计算的总DOS的一致性逐渐改善。我们的数值数据允许有限尺寸效应的特定拟合形式。
1997-01-25 cond-mat.mes-hall
The second order nonlinear conductance of a two-dimensional mesoscopic conductor
研究了二维量子导体的弱非线性量子输运性质。我们已经开发了一个数值方案,这是非常普遍的,用于此目的。非线性电导的计算是通过明确评估的各种分态密度,灵敏度和特征电位。揭示了这些量的有趣的空间结构。我们提出了详细的结果,当导体从几何对称到不对称的变化时,二阶非线性电导的交叉行为。其他问题的利益,如规范不变性也进行了讨论。
1997-04-11 cond-mat.mes-hall
Nonlinear heat transport in mesoscopic conductors: Rectification, Peltier effect and Wiedemann-Franz law
我们利用传输的散射理论研究介观导体的非线性热性质。我们的方法是基于在电气和热驱动力的领先的顺序扩展。在线性响应之外,传输系数是由于相互作用而在系统中建立的非平衡屏蔽势的函数。在平均场近似下,我们自洽地计算了两端附着量子点的热整流性质。我们讨论了非线性贡献的珀尔帖效应,并发现偏离的Wiedemann-Franz法的非线性制度的运输。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall
Photovoltaic Current Response of Mesoscopic Conductors to Quantized Cavity Modes
我们扩展分析的电磁(EM)场对介观导体的影响,包括场量子化的影响,最近的实验电路QED的动机。我们表明,在一般情况下,有一个光伏(PV)电流诱导的量子化腔模式在零偏压的导体。该电流取决于平均光子占有数,当它等于热电子-空穴对的平均数时,该电流完全消失。我们详细分析了温度T_e下的混沌量子点与温度T_f下的热电磁场接触的情况,计算了光伏电流的均方根大小作为温差的函数,发现了~pA的效应。
2006-10-13 cond-mat.mes-hall
A Numerical Formulation to Calculate the Conductance of Mesoscopic Conductors Using Singular Value Decomposition
利用奇异值分解这一处理矩阵的数学方法,提出了一种计算介观导体电导的新方法。我们的公式是有用的,在处理导体与相当复杂的原子结构,天真的递归公式是繁琐的。它还具有通过使用并行计算来放大计算的优势,这可能使我们能够在原子水平上进行真实规模的计算。另一方面,电子-电子相互作用的影响很难在这个框架内处理,因为它取决于系统的线性度。在本文中,我们研究了一个简单的例子与外部引线的石墨烯纳米带。
2014-12-29 cond-mat.mes-hall
Charge densities and charge noise in mesoscopic conductors
我们引入了一个层次的状态密度来描述介观导体中的电荷分布。在这个层次的底部是局部态密度,它表示如果入射和出射散射通道都被规定,对局部态密度的贡献。在有电流存在的情况下,用扫描隧道显微镜对多探针导体进行测量时,部分态密度起着重要的作用。部分态密度决定了弱耦合电压探针产生的失相程度。此外,部分态密度决定了介观导体在施加到样品触点的缓慢振荡电压存在下的频率依赖性响应。偏态密度允许制定的弗里德尔和规则,可以局部应用。我们引入偏态密度矩阵的非对角元素来描述电荷涨落过程。这种推广导致了一个局部Wigner-Smith寿命矩阵。
2001-12-18 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized Quantum Transport in Mesoscopic Conductors: Computational Concepts and Physical Phenomena
介观导体是尺寸在纳米和微米之间的电子系统,并且通常具有降低的维度。在低温下的相位相干状态下,这些器件的电导受量子干涉效应的影响,例如Aharonov-Bohm效应和电导波动。虽然量子电荷输运的第一次测量可以追溯到20世纪80年代,但介观输运中的自旋现象只是最近才成为人们关注的焦点,作为自旋电子学领域的一个分支。量子相干性与限制效应、无序效应或相互作用效应之间的相互作用在介观导体中产生了各种意想不到的自旋现象,并且还允许控制和设计载流子的自旋:自旋干涉通常是自旋阀、滤波器、开关或泵的基础。它们的潜在机制可能会在未来可能的基于回旋加速器的自旋器件的道路上获得相关性。自旋相关介观输运的定量理论理解要求开发有效和灵活的数值算法,包括格林函数方法内的矩阵重排技术,我们将解释,审查和采用。
2008-03-26 cond-mat.mes-hall
Statistics of Heat Transfer in Mesoscopic Circuits
提出了一种计算量子系统间能量交换统计的方法。该统计量的母函数通过Keldysh路径积分表示。该方法首先被应用到从一个偏置的介观导体到相邻的水库的散热问题。然后我们考虑介观导体周围电路中的能量耗散。我们推导出的条件下,测量的波动的热耗散可以用来调查高阶累积量的电荷计数统计的介观导体。
2003-12-17 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Extension of Onsager Relations for Thermoelectric Effects of Mesoscopic Conductors
讨论了时间反演对称性对非平衡相干量子输运中热电效应的影响。从涨落定理的量子化出发,证明了在非线性区域中具有库仑相互作用的一般介观系统的Peltier系数和Seebeck系数之间存在普遍的关系.这种扩展的Kelvin-Onsager关系可以用来获得关于热流的有用信息,例如非线性Peltier系数,这在通常的实验设置中难以测量,仅从电流测量。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
Finite frequency quantum noise in an interacting mesoscopic conductor
基于散射理论,对相互作用混沌腔中电流的频变噪声进行了量子计算。我们包括通过导体和具有电容$C$的栅极之间的长程库仑力的电子系统的相互作用。我们得到明确的结果,表现出两个时间尺度的问题,腔的停留时间$τ_D$和$RC$ -时间$τ_C$的腔{ \em相对于}门。噪声在该量级的频率处显示出特性,并且超过逆电荷弛豫时间$τ^{-1} = τ^{-1}_D+τ^{-1}_C $。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall
Time-Domain Spectroscopy of Mesoscopic Conductors Using Voltage Pulses
单电子源的发展为一种新型的实验铺平了道路,在这种实验中,单个电子被发射到量子相干电路中。在一种方法中,通过向接触施加洛伦兹形电压脉冲来产生单电子激发。在这里,我们建议使用这样的电压脉冲的介观器件的电子光谱。具体来说,我们展示了如何从传播通过介观电路的电荷脉冲之间的等待时间分布中提取量子相干导体的特征时间尺度。为了说明我们的想法,我们采用Floquet散射理论来评估电子的法布里-珀罗腔和马赫-曾德尔干涉仪的电子等待时间。我们讨论了我们的建议的实验实现的前景,并确定进一步发展的可能途径。
2018-08-30 cond-mat.mes-hall
Frequency Scales for Current Statistics of Mesoscopic Conductors
计算了具有任意透明接触的混沌腔中电流的三阶累积量随频率的变化。它的频率依赖性与传统噪声的频率依赖性有很大不同。除了在电荷弛豫的逆RC时间特性处的色散之外,它在腔中的电子的逆停留时间处具有低频色散。如果两个触点具有较大或较小的重复性,则会抑制此效应。
2003-06-18 cond-mat.mes-hall
Effects of voltage fluctuations on the current correlations in mesoscopic Y-shaped conductors
我们研究了连接到外部引线和电压探头的相位相干Y形导体中的电流波动。电压探头被认为具有有限阻抗,因此可能导致电路中的电压波动。应用Keldysh公式和鞍点近似适合于缓慢的波动,我们研究在零温度下的电流波动的反馈效应,由于波动的电压。我们考虑介观Y形导体的隧道结和扩散线。与两端导体,我们发现,对于Y形导体的电流时刻存在的外部阻抗不能从简单的裸时刻已经在第二时刻的重新缩放。作为一个直接的结果,我们发现,输出端之间的互相关可以成为积极的,由于在电路中的阻抗。我们提供了公式的参数范围,可以导致正的互相关。
2006-03-11 cond-mat.mes-hall
Failure of the Wiedemann-Franz Law in Mesoscopic Conductors
我们研究了准一维金属线和开放量子点中介观涨落对Wiedemann-Franz(WF)定律有效性的影响。在远低于广义无量纲能E_c的温度下,每种样品都满足WF定律,但随着温度升高到E_c,出现了对WF定律的1/g阶修正(g是无量纲电导),然后在高温下又趋于零。介观违反魏德曼-弗朗兹定律在环几何中甚至更加明显,其中洛伦兹数表现出h/e通量周期性Aharonov-Bohm振荡。
2005-12-20 cond-mat.mes-hall
Spin-Current Shot Noise in Mesoscopic Conductors
本文利用散射矩阵理论和格林函数技术研究了介观导体中的自旋电流散粒噪声。本文首先推导了零频极限下自旋电流噪声的一般表达式,并通过讨论零温极限下的散粒噪声分量,提取出散粒噪声分量。该表达式表明,自旋电流散粒噪声散粒噪声在一个引线是由传输到自旋分辨态在这个引线和这些传输的干扰。作为应用,我们模拟了自旋晶体管中的自旋电流散粒噪声,并讨论了它与器件参数和偏置电压的关系。本研究所获得的知识将有助于研究人员评估未来自旋电子器件中的自旋电流散粒噪声。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall
Spin Resolved Scattering and Spin-Orbital Entanglement in Mesoscopic Conductors
本文讨论了自旋分辨介观系统中电荷和自旋的散射。我们提出了一种产生和检测电子自旋和电子轨道自由度纠缠的方法。研究发现,在自旋分辨介观系统中,可以产生存在于不同电子自由度之间的各种形式的纠缠。本文提出了一种用零频电流交叉检波器检测贝尔不等式违反的方法。此外,我们还研究了自旋反转和非自旋反转散射矩阵之间的量子干涉对确定电流和噪声的影响。本文给出了任意极化电荷流在自旋分辨势散射时自旋和电荷流的散粒噪声散粒噪声的表达式。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall
Clauser-Horne inequality and decoherence in mesoscopic conductors
我们分析了退相干对介观多端导体中全电子计数统计的Clauser-Horne(CH)不等式的破坏的影响。我们的设置包括一个纠缠发射通量的纠缠电子到两个导体的散射矩阵和受退相干。相位记忆的损失是通过引入虚拟的额外的线索唯象建模。使用自旋敏感电子计数器检测出的电子。给定一定的平均数的入射纠缠电子,CH不等式被评估为检测到的粒子的数量的函数和表征散射矩阵的各种量。当退相干被打开时,我们表明,违反CH不等式的量被有效地减少。有趣的是,我们发现,通过调整系统的参数,存在一个受保护的区域的$Q$值,违反持有任意强退相干。
2005-10-12 cond-mat.mes-hall
Projective versus weak measurement of charge in a mesoscopic conductor
我们研究了量子点的电荷动力学,通过单个单粒子波包探测量子点附近的量子点接触来测量。我们对比了弱和强系统的两种极限情况--探测器耦合对系统产生的消失和强反作用,并分析了由此产生的电荷-电荷相关器的差异。将研究扩展到多个投影测量建模一个连续的强测量,我们确定了一个过渡从一个由系统的属性为主的电荷动力学的测量所管辖的一个普遍的动态。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Nonlinear voltage dependence of the shot noise in mesoscopic degenerate conductors with strong electron-electron scattering
结果表明,由于强相互作用导致金属线中散粒噪声的非线性电压依赖性,零频率散粒噪声的测量可以提供电子-电子相互作用的信息。这是因为在电子-电子相互作用相当大的情况下,维德曼-弗朗兹定律不再有效。偏离这一定律会增加噪声功率,并使其强烈依赖于电子-电子和电子-杂质散射率的比值。
2000-09-03 cond-mat.mes-hall
Scattering Theory of Mesoscopic Detectors
我们考虑一个耦合到介观二端导体的二能级系统作为测量装置。作为一个方便的描述的导体,我们介绍其散射矩阵。我们展示了它的元素可以用来计算的两能级系统的弛豫和退相干率。特别强调的是奠定在导体中的电荷屏蔽,成为重要的多通道限制。最后,我们给出了一些例子,说明电荷屏蔽在不同的限制。
2003-02-19 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport of mesoscopic conductors coupled to voltage and thermal probes
我们调查的相位相干导体的热电势(塞贝克系数)的退相和非弹性过程的影响下的基本属性。通过系统的传输是由施加在两个端子之间的偏压或热梯度引起的。非弹性散射建模与援助的一个额外的探头作为一个理想的电位计和温度计。我们发现,非弹性散射降低了导体的热电势,更出乎意料的是,产生磁场的不对称性的塞贝克系数。后一种效应被证明是索末菲展开中的高阶效应。我们讨论我们的结果使用两个说明性的例子。首先,我们考虑一个通用的介观系统内描述的随机矩阵理论和证明,热功率波动消失迅速探测模式的数量增加。第二,在弹道微结的量子极限中明确地计算了不对称性。我们发现,非对称散射强烈增强的效果,并讨论了其依赖于温度和费米能量。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Electron-electron scattering effects on the Full Counting Statistics of Mesoscopic Conductors
在热电子制度,电子-电子散射强烈修改不仅散粒噪声,但也充分的计数统计。我们采用了一种基于随机路径积分的方法来计算两个系统的计数统计,其中在热电子制度的噪声已被实验测量。给出了混沌腔计数统计的解析表达式,发现电子-电子散射加热使透射电荷分布在散粒噪声极限下对称.我们还讨论了三阶关联函数的频散,并给出了热电子区扩散丝统计的数值计算。
2004-01-28 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection eigenvalue density in mesoscopic conductors
与能量相关的Andreev反射本征值决定了正常超导系统的输运性质。我们评估的本征值密度,以深入了解共振电子空穴传输通道的形成。所开发的电路理论类方法可以应用于任何通用介观导体或其组合。我们提出了实验相关的情况下的扩散线和双隧道结的结果。
2003-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Noise properties and ac conductance of mesoscopic diffusive conductors with screening
本文提出了屏蔽扩散介观导体中的非平衡噪声和高频电导理论。详细的结果得到两个简单的几何形状,为大和短的电子-电子散射长度$l_{ee}$,在频率的顺序的倒数无时间$1/τ_T$。电导和噪声被发现表现出显着的频率依赖性。对于$L \ll l_{ee}$,高频($ωτ_T \gg 1$)散粒噪声谱密度$S_I(ω)$接近$2eI/3$和$2eI$之间的有限值,这取决于系统的屏蔽特性,其中对$S_I(ω)$的温度校正在$T$中是线性的。然而,当$L \gg l_{ee}$时,$S_I(ω)$作为$ω^{1/4}$(在T=0时)增长,不受$2eI$的上限限制,并且在$T$中具有二次的温度依赖分量。因此,$S_I(ω, T)$的测量可用作电子-电子散射强度的探针。
1998-01-19 cond-mat.mes-hall
Zeeman ratchets: pure spin current generation in mesoscopic conductors with non-uniform magnetic fields
我们认为,采用量子线实现的二维电子气(2DEG)作为自旋棘轮的可能性。我们表明,净自旋电流没有伴随的净电荷输运可以诱导在非线性制度的无偏外部驱动通过在量子线的两端的接触之间施加的交流电压。为了实现这一点,我们利用电子自旋的耦合到由在包含2DEG的半导体异质结构上图案化的铁磁条产生的不均匀磁场。使用递归格林函数技术,我们数值研究了两种不同的设置,由一个和两个铁磁条,分别。
2007-11-17 cond-mat.mes-hall
Phase coherent transmission through interacting mesoscopic systems
本文综述了介观相互作用导体的相位相干传输。作为一个范例,我们研究了库仑阻塞机制下电子输运通过量子点的传输幅度和退相速率。我们总结了实验和理论工作致力于传输振幅的相位。结果表明,传输相位的演化可能是由非普适的量子点的短时动力学特性的主导。研究了库仑耦合导体中的受控退相。实例包括紧邻量子点接触的单个或多个量子点。通过量子点接触的电流“测量”量子点的状态并引起失相。退相速率是使用广泛不同的理论方法得出的。介观导体之间的库仑耦合可能会被证明是有用的电子相干性和量子计算的未来工作。
2000-06-23 cond-mat.mes-hall
Charge fluctuations and dephasing in coulomb coupled conductors
结果表明,库仑耦合介观结构中的退相速率由电荷弛豫电阻决定。电荷弛豫电阻与电容一起决定了介观结构的RC时间,并且在小频率下决定了电压波动谱。自洽的表达式给出的电荷弛豫电阻,从而在广义Wigner-Smith延迟时间矩阵的对角和非对角元素方面的失相速率。失相率讨论的平衡态和在运输状态,其中电荷波动产生的散粒噪声。一些不同的几何形状进行了讨论。这篇文章将发表在{ \it量子介观现象和介观器件}上,由I. O. Kulik和R. Ellialtioglu,(Kluwer,unpublished).
1999-11-12 cond-mat.mes-hall
Orbital entanglement and violation of Bell inequalities in mesoscopic conductors
我们提出了一个自旋无关的方案来产生和检测介观正常超导系统中的两粒子纠缠。超导体与正常导体弱耦合,通过将电子对注入正常导体的不同引线来产生轨道纠缠态。纠缠是通过违反贝尔不等式,制定在零频率电流交叉振荡器。结果表明,在正常导体中,任意强退相都可以违反贝尔不等式。
2003-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Electron Waiting Times in Mesoscopic Conductors
传统上,介观导体中的电子输运涉及对平均电流和电流涨落的研究。载流子之间的等待时间的分布提供了一个关于电荷输运的补充观点,但是到目前为止还缺乏一个合适的相干电子系统的理论框架。在这里,我们发展了一个量子理论的电子在介观导体中的等待时间表示为一个紧凑的行列式公式。我们通过计算量子点接触的等待时间分布来说明我们的方法,并发现从完全传输的Wigner-Dyson统计到接近夹断的泊松统计的交叉。即使当低频传输是无噪声的,电子也由于其固有的波动性质而在时间上不是等间隔的。我们讨论了更新理论在介观系统中的意义,并指出了几个类似的能级统计和随机矩阵理论。
2012-02-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Counting statistics for mesoscopic conductors with internal degrees of freedom
我们考虑电子通过具有内部量子动力学自由度的介观器件的输运。系统和传导电子之间的相互作用有助于电流的波动,我们描述的全计数统计。我们确定的条件下,这区分相干的内部动力学不相干的,也确定和说明的条件下,该设备的行为,以动态聚束传输或反射的电子,从而产生超泊松噪声。
2010-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Injection statistics simulator for dynamic analysis of noise in mesoscopic devices
我们提出了一个电子从热库注入的模型,适用于一维介观导体的粒子模拟。从非简并到完全简并的条件下,注入载流子的统计是正确的描述。该模型是通过比较蒙特卡罗模拟与现有的分析结果的情况下弹道导体进行验证。一个很好的协议被发现的平均值和噪声特性,特别是,电导和热导的基本单位是完全再现。
1999-10-08 cond-mat.mes-hall
Charge Relaxation Resistances and Charge Fluctuations in Mesoscopic Conductors
简要介绍了最近的工作,调查的时间依赖性弛豫的电荷和它的自发波动的介观导体在附近的门。低频电导的主导项由电容或电感发射度和耗散电荷弛豫电阻决定。电荷弛豫电阻由载流子在导体中的均方停留时间与平均停留时间的平方的比率确定。每个散射通道的贡献与半个电阻量子成比例。我们讨论了介观电容器,量子点接触,混沌腔,弹道导线和沿边缘通道在量子化霍尔制度的运输的电荷弛豫电阻。在平衡时,电荷弛豫电阻也通过涨落耗散定理决定了导体上电荷的自发涨落。特别令人感兴趣的是,在存在运输的制度,其中导体表现出散粒噪声的电荷波动。在低频率和电压下,电荷弛豫由非平衡电荷弛豫电阻决定。
1999-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Frequency dispersion of photon-assisted shot noise in mesoscopic conductors
计算了交流偏压下介观混沌腔和扩散导线的低频电流噪声。与导纳的情况相反,频率色散不是由电响应时间(电路的“RC”时间)决定的,而是由电子需要扩散通过结构的时间(停留时间或扩散时间)决定的。噪声的频散源于保持电荷中性的费米分布函数的波动。我们的预测可以用现有的实验技术来验证。
2006-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Characterizing electron entanglement in multiterminal mesoscopic conductors
我们表明,在一个分束器的出口端口的电流相关性可以用来检测电子纠缠的一个相当一般的输入状态。这包括电子对可以从同一端口进入分束器或由于反向散射而分离的情况。所提出的方案允许区分占用数和自由度纠缠。
2008-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron transport in a mesoscopic superconducting / ferromagnetic hybrid conductor
我们目前的电输运实验上进行的亚微米混合装置制成的铁磁导体(Co)和超导(Al)电极。为了分离Co导体和Co-Al界面的贡献,对样品进行图案化。我们观察到的Al电极的超导电性的Co导体的电阻的强烈影响。只有当界面高度透明时,这种效果才会很大。我们的特点是所观察到的电阻下降温度,偏置电流和磁场的依赖关系。由于铁磁体的微分电阻表现出非平凡的不对称性,我们认为磁畴结构在超导/铁磁导体的电子输运性质中起着重要的作用。
2003-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reconciling edge states with compressible stripes in a ballistic mesoscopic conductor
用于解释量子霍尔效应的著名的Landauer-Buttiker(LB)图像使用携带电流的(手性)边缘状态的概念。Chklovskii,Shklovskii and Glazman(CSG)在1992年的论文中指出,LB图像并不能解释气体的一些非常基本的性质,例如密度分布,因为它缺乏对静电能的适当处理。他们表明,相反,人们应该考虑交替条纹的可压缩和不可压缩的阶段。在这封信中,我们重新审视这个问题,使用一个完整的解决方案的量子静电问题的一个狭窄的弹道导体,超越CSG的方法。我们恢复LB通道在低场和CSG可压缩/不可压缩条纹在高场。我们的计算揭示了在中间场存在第三个“混合”相。这种混合相具有良好定义的LB型边缘状态,但具有朗道能级钉扎在费米能量的CSG图片。我们计算的磁导揭示了LB和CSG制度之间的相互作用。我们的研究结果对边缘磁等离子体的传播具有重要意义。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall
Inelastic scattering and shot noise in diffusive mesoscopic conductors
本文对计算扩散导体中有限频率散粒噪声的漂移-扩散-朗之万方法作了简要的总结。本演示文稿中包含两个新结果。首先,我们得到一个简单的(但准确的)唯象表达式的半经典分布函数的电子在电子-电子散射的存在。其次,它表明,在薄的样品,低频散粒噪声可能是大的,即使样品长度是远远大于电子-声子弛豫长度。
1999-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Coulomb induced positive current-current correlations in normal conductors
在白噪声极限下,由于波函数的反对称性(泡利原理),在介观导体的不同接触处测量的电流相关性是负的。我们表明,在电容性接触通过长程库仑相互作用引起的介观样品中的电荷波动的后果,电流波动可以{ \it正}相关。正相关是波函数扩展到两个接触点附近区域的结果。作为一个例子,我们详细研究了量子点接触在高磁场的条件下,其中的运输是沿边缘状态。
2000-02-04 cond-mat.mes-hall
Statistics of Current Fluctuations and Electron-Electron Interactions in Mesoscopic Coherent Conductors
我们制定了一个通用的路径积分方法,描述了统计的电流波动在介观相干导体在任意频率和存在的相互作用。应用这种方法的非相互作用的情况下,我们分析的频率色散的第三累积量的电流运营商${\cal S}_3$远低于两个逆电荷弛豫时间和逆电子停留时间的频率。这种分散在与施加电压相当的频率范围内是重要的。对于相对透明的导体,它可能导致${\cal S}_3$的符号变化。我们还分析了在电子-电子相互作用的存在下,电流算符${\cal S}_2$(电流噪声)的第二累积量的行为。在广泛的参数范围内,我们得到明确的普遍依赖性的${\cal S}_2$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。最终结果与$\sum_nT_n(T_n-1)(1-2T_n)$成正比,即库仑相互作用在低传输时降低了散粒噪声,而在高传输时增加了散粒噪声。
2004-03-18 cond-mat.mes-hall
Magnetic-field asymmetry of nonlinear mesoscopic transport
我们研究了介观系统中电子输运非线性区域中昂萨格关系的偏离。我们表明,非线性电流-电压特性是不是一个均匀的磁场的函数,由于只有磁场的导体内的屏蔽电位的依赖性。我们说明了这一结果的两种类型的导体:量子霍尔酒吧与antidot和混沌腔连接到量子点接触。对于混沌腔,我们得到通过随机矩阵理论的非线性电导的波动,迅速消失的接触的大小的不对称性。
2004-09-10 cond-mat.mes-hall
Classical Correlations and Quantum Interference in Ballistic Conductors
我们阐述了经典混沌动力学如何影响介观尺度下的量子特性。作为一个模型的情况下,我们研究半经典相干输运通过弹道介观系统的Landauer形式主义超越了所谓的对角近似,即通过将经典的行动相关。在这种情况下,我们审查和解释两个主要的基于几何的方法计算量子校正:配置空间的方法和相空间的方法,可以被视为说明性较低,但更一般的比第一个。
2009-06-18 cond-mat.mes-hall
Light emission in delta-T-driven mesoscopic conductors
本文将delta-T噪声概念推广到有限频率的非对称化电流-电流关联函数,研究温差驱动的介观导体光发射,发现温差会导致特定频段噪声部分降低,并揭示了能量无关散射和共振能级两种情形下不同阶次的修正规律。
2023-04-12 cond-mat.mes-hall
Scattering theory of current-induced forces in mesoscopic systems
我们发展了一个散射理论的电流感应力施加的一般介观导体上缓慢的“机械”自由度的传导电子。我们的理论描述的电流感应力的平衡和不平衡的散射矩阵的相位相干导体。在一般非平衡条件下,所产生的力学朗之万动力学受到非保守和速度依赖的类洛伦兹力,除了(可能是负的)摩擦。我们说明了我们的结果与一个双模式模型的灵感来自氢分子在一个断裂结表现出极限环动力学的机械模式。
2011-07-11 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle states in AC-driven quantum conductors: A scattering theory approach
本文介绍了一种提取交流驱动量子导体中准粒子波函数的一般方法。通过将布洛赫-弥赛亚约化引入到量子输运的散射理论中,我们从散射矩阵中构造了多体态,在多体态中可以提取准粒子的波函数.我们发现在费米海中可以激发出两种准粒子,而这两种准粒子都是粒子态和空穴态的叠加。由于电子数守恒,准粒子总是成对产生,导致量子导体中的粒子-空穴对激发。我们应用我们的方法来比较这些粒子-空穴对激发在完全透明的量子接触和介观电容器与单能级量子点。对于量子接触,可以激发多个对,而每个对的激发概率随着驱动场强度的增加而增加。粒子(空穴)分量总是与驱动场同相(180度异相)。这些特征与通过扩展的Keldysh-Green函数技术得到的结果一致。对于介观电容器,只有一个粒子-空穴对可以被激发,而相应的激发概率经历一个振荡的驱动场的强度增加。粒子(空穴)分量与驱动场之间存在非零相位延迟,该相位延迟可以通过介观电容中的点-引线耦合进行调谐。这些特征与量子接触的情况非常不同,量子接触可以归因于电子在介观电容器中的有限停留时间。我们还发现,我们的方法也可以提供一种从Wigner函数中提取准粒子波函数的通用方法,这对电子量子光学相关实验的信号处理有一定的帮助。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall
Signature of the electron-electron interaction in the magnetic field dependence of nonlinear I-V characteristics in mesoscopic conductors
介观样品的非线性I-V特性包含在磁场中线性和在电场中二次的部分。这些对电流的贡献完全是由于电子-电子相互作用,因此它们与电子-电子相互作用常数成比例。我们提出了详细的计算作为温度的函数的效果的大小,和磁场的方向。我们表明,在平行于样品的磁场取向的情况下,存在的效果完全是由于自旋轨道散射。效应大小的温度依赖性具有振荡特征,其特征周期与温度本身的数量级有关。本文还阐明了电子-电子相互作用常数的性质,它决定了电子-电子相互作用效应的大小
2006-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Current-based metrology with two-terminal mesoscopic conductors
University of Geneva(日内瓦大学);Lund University(隆德大学);University of Rochester(罗切斯特大学);Trinity College Dublin(都柏林圣三一学院);King’s College London(伦敦国王学院)
针对现有基于电流的计量学局限于马尔可夫主方程的问题,本文在Landauer-Büttiker形式体系下研究两端介观导体参数估计,得到多区间精度解析结果,证明boxcar传输函数为全参数区间最优方案。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Distributions of electron waiting times in quantum-coherent conductors
电子等待时间的分布对表征介观结构中的量子输运是有用的。在这里,我们考虑一个通用的量子相干导体组成的介观散射体的两端设置。我们扩展早期的结果为单通道导体设置有几个(可能是自旋简并)导电通道,我们讨论了有限的电子温度的影响。我们提出了详细的调查电子等待时间在量子点接触,以及在两个介观干涉仪与能量依赖的传输:一个法布里-珀罗干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪。我们表明,等待时间分布使我们能够确定散射体的特征,例如,在法布里-珀罗干涉仪中的谐振能级的数量,有助于电子输运。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum theory of an electron waiting time clock
电子等待时间是电子导体中两次连续电荷转移之间经过的时间。最近,电子等待时间的理论已经被设计用于库仑阻塞结构和介观导体中的量子输运,然而,到目前为止,探测器的适当描述一直缺失。在这里,我们发展了一个量子理论的等待时间时钟能够测量的分布之间的电子之间的费米海在介观导体。该探测器由一个介观电容耦合到一个量子二能级系统,我们监测的相干进动。在理想的操作条件下,我们的等待时钟恢复了早期理论的结果,而无需检测器。我们调查可能的偏差,由于一个不完美的等待时间的时钟。作为具体的应用,我们考虑一个量子点接触与一个恒定的电压和洛仑兹电压脉冲施加到电极。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall
Clauser-Horne inequality for electron counting statistics in multiterminal mesoscopic conductors
本文导出了介观多端导体中全电子计数统计的Clauser-Horne(CH)不等式,并讨论了它的性质。我们首先考虑理想化的情况下,纠缠电子的流量产生的纠缠。给定一定的平均入射纠缠电子数,CH不等式可以针对不同的透射粒子数进行计算。当两个终端上的传输电荷的数量相同($Q_1=Q_2$)时,发生强违规,而对于$Q_1\ne Q_2$没有发现违规。然后,我们考虑两个实际的设置,可以实现实验。第一个由一个三端正常分束器和第二个混合超导结构。有趣的是,我们发现CH不等式被违反的三端正常设备。对于纠缠器和普通分束器,最大破坏尺度分别为1/M和$1/M^2$,2 $M$是注入电子的平均数。正如预期的那样,我们发现完全违反CH不等式的情况下的超导系统。
2008-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scattering approach to current and noise in interacting mesoscopic systems
我们提出了一个扩展的Landauer-Buttiker散射理论,包括在介观导体结构的有源区的相互作用的影响。所得到的电流表达式与用不同方法得到的电流表达式一致。本文还建立了一个新的噪声的一般表达式。这些表达式,然后讨论的情况下,通过双势垒共振隧穿结构的强顺序隧穿。
2007-06-15 cond-mat.mes-hall