Dynamics of capacitively coupled double quantum dots
我们考虑一个双点系统的等效,电容耦合的半导体量子点,每个耦合到自己的铅,在一个制度,其中有两个电子的双点。利用数值重整化群,我们着重研究了单粒子动力学和零偏压电导,特别是考虑了点间耦合通过强耦合(SC)阶段,从自旋-近藤区,穿过SU(4)点到电荷-近藤区,逐渐增加所产生的丰富的行为范围;然后朝向并通过量子相变到电荷有序(CO)相。我们首先考虑两个自能描述所需的对称性破缺的CO相,其影响的非费米液体性质的这一阶段。单粒子动力学的所有频率尺度上的数值结果,然后考虑,特别强调在整个SC阶段的低能量动力学的普遍性和缩放。对称性破缺扰动的作用也作了简要的讨论。
2006-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Heat transport through quantum Hall edge states: Tunneling versus capacitive coupling to reservoirs
我们研究了在量子霍尔制度下,沿二维电子气的边缘态的热输运,在不同的温度下接触到两个水库。我们考虑两个精确可解的模型耦合到水库的边缘状态。第一个对应于填充$ν=1$和隧穿耦合到储层。第二个对应于序列$ν=1/m$的整数或分数填充(其中$m$为奇数),以及与储层的电容耦合。在这两种情况下,我们解决的问题,通过非平衡格林函数形式主义。我们发现,热传播手性沿边缘在两个设置。我们确定了两个温度制度,定义为$Δ$,平均水平间距的边缘。在低温下,$T< Δ$,有限尺寸效应在热传输中起重要作用,对于两种类型的接触。接触的性质表现在作为温度的函数的热导率的不同幂律中。对于电容耦合,通过取决于边缘的长度以及耦合强度和填充分数的前因子,发生高度非通用的行为。对于较大的温度,$T>Δ$,有限尺寸效应变得无关紧要,但热传输强烈依赖于边缘水库相互作用的强度,在这两种情况下。隧穿耦合的热导率与$T$线性增长,而对于电容的情况下,它饱和到一个值,这取决于耦合强度和填充因子的边缘和接触。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-Impurity Kondo Effect in Double-Quantum-Dot Systems - Effect of Interdot Kinetic Exchange Coupling
用数值重整化群方法计算了串联在左右引线上的两个量子点的隧穿电导。随着点之间的跳跃从非常小的值增加,以下状态连续出现:(i)每个点的近藤单重态及其相邻位置的铅,(ii)单重态之间的本地自旋的点,和(iii)双占用的两个点的成键轨道。电导在这些状态之间的过渡区显示出峰值。特别地,由于通过引线-点-点-引线的相干连接,在(i)和(ii)之间的边界处的峰具有$2e^{2}/h$的么正性极限值。对于强关联的情况下,相干峰的特征能量标度显示出与已知的双杂质近藤效应的量子临界跃迁有关的异常降低。双点系统给出了双杂质Kondo问题的新实现。
1999-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Heat current across a capacitively coupled double quantum dot for high magnetic field
我们研究了在无自旋情况下(适用于高外加磁场),通过两个电容耦合量子点与两个导电引线在不同温度下串联耦合的热电流。我们的结果也适用于热流通过一个单一的量子点与强铁磁铅指向相反的方向(使电子与给定的自旋在点只能跳到一个铅)或通过一个量子点与两个简并能级的破坏性量子干涉和高磁场。虽然充电电流总是为零,但由于多体效应,当考虑点间库仑排斥$U$时,热流是有限的。我们研究的热导率作为温度的函数和热电流的依赖性与耦合的引线,$T_L-T_R$,点和$U$的能级,包括轨道近藤政权发生的条件。当点的能级不同时,器件具有对热流的整流特性。我们发现,热偏置$T_L>T_R$和$T_L<T_R$的热电流之间的比例是最大化的特定值的能级,一个以上和其他低于费米能级。
2019-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Renormalization group study of capacitively coupled double quantum dots
利用数值重整化群研究了由两个等效的单能级点组成的双量子点系统,每个单能级点都与自己的引线耦合,除了点内库仑相互作用U外,还存在点间相互作用U '中的互电容耦合.我们重点研究了DQD上双电子的机制,以及随着U '/U的增加系统的演化。当U '= 0(SU(2)× SU(2))时,自旋-近藤效应随着U'/U的增加而稳定存在,然后迅速而连续地穿越到(a)SU(4)点U '= U,在此点上电荷和自旋自由度纠缠,近藤尺度强烈增强;然后(b)电荷-近藤状态,其中电荷-赝自旋在耦合到引线/导电沟道时被猝灭。然后在临界U '_c处发生Kosterlitz-plasteless型的量子相变,从费米液体强耦合(SC)相到对称性破缺的非费米液体电荷有序(CO)相。我们在本文中的重点是对结构,稳定性和流动之间的基本RG固定点,在(U,U ')平面的整体相图和演化的特征低能量近藤规模固有的SC阶段;和静态物理性质,如自旋和电荷的可伸缩性(交错和均匀),包括普遍性和标度行为的强相关制度。还得到了相关Wilson比的一些精确结果。
2006-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling and Electric-Field Effects on Electron-Hole Localization in Artificial Molecules
从理论上研究了两个垂直耦合量子点中激子基态的斯塔克位移随量子点间距的变化。耦合示出,以提高线性光学性质,包括能量和振子强度,以及激子极化率的调谐。使这些性质最大化的耦合制度是由单粒子隧穿效应、电场效应和载流子-载流子相互作用效应之间的细致平衡产生的。我们讨论了这些结果的相关性的可能实现的量子信息处理的基础上半导体量子点:特别是,我们建议识别的量子位与激子水平耦合,而不是单点。
2003-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional plateaus in the Coulomb blockade of coupled quantum dots
研究了通过单模点接触与贮液池相连的双大点样品的基态性质。当点间传输是完美的,由相同的无量纲的栅极电压控制的点,我们发现,对于任何有限的背散射从之间的铅和左点的障碍,平均点电荷表现出库仑阶梯行为的步骤的大小为e/2和电容峰值周期减半。这里的点间静电耦合很弱。对于左点和铅之间的强隧穿,我们报告了一个明显的中间阶段,其中分数平台得到大幅改变的斜率增加。
2003-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport through a double quantum dot in the sequential- and co- tunneling regimes
我们研究了双量子点在连续隧穿和共隧穿两种情况下的输运。使用主方程的方法,我们发现,在顺序隧穿制度,微分电导$G$作为偏置电压的函数$Δμ$有一些卫星峰相对于主峰的库仑阻塞金刚石。这些峰的位置与点间隧道分裂和单重态-三重态分裂有关。我们发现卫星峰与{ \em积极的}和{ \em负}值的微分电导为现实的参数制度。有关我们的理论的微观(Hund-Mulliken)模型的双点,我们发现一个温度制度的哈伯德比(=隧道耦合超过现场库仑排斥)可以从$G(Δμ)$中提取的cotunneling制度。此外,我们考虑了cotunneling和顺序隧穿,这导致新的峰值(倾角)在$G(Δμ)$内的库仑阻塞钻石低于一些温度尺度,我们指定的组合效应。
2003-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing spin and orbital Kondo effects with a mesoscopic interferometer
本文从理论上研究了强耦合下封闭的双量子点Aharonov-Bohm干涉仪的输运性质。我们发现两个不同的物理场景取决于点间库仑相互作用的强度。当点间库仑相互作用可以忽略不计时,只有自旋涨落是重要的,并且每个点在费米能级处产生与所施加的磁通量无关的近藤共振。输运的特征在于这两个独立的近藤共振的干涉。相反,对于大的点间相互作用,只有一个电子可以容纳到双点系统。在这种情况下,不仅自旋可以波动,而且轨道自由度(赝自旋)也可以波动。结果发现,不同的基态取决于所施加的通量的值。当$ϕ=π$(mod $2π$)($ϕ=2πΦ/Φ_0$,其中$Φ$是通量,$Φ_0=h/e$是通量量子)时,电子输运可以通过自旋和伪自旋扇区中的同时关联发生,导致高度对称的SU(4)Kondo态。然而,我们发现$ϕ>0$(mod $2π$)的情况下,赝自旋量子数在隧穿事件中不守恒,从而产生具有增强的近藤温度的常见SU(2)近藤态。我们研究了两个基态之间的交叉,并讨论了可能的实验签名,此物理作为所施加的磁通量的函数。
2005-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Josephson Transport across T-shaped and Series-Configured Double Quantum Dots System at Infinite-U Limit
本文用Slave Boson平均场近似研究无限U极限下T形与串联双量子点Josephson结,揭示点间隧穿和能级对ABS及电流的不同调控规律。
2023-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong-to-weak-coupling duality in the nonequilibrium interacting resonant-level model
建立了非平衡相互作用共振能级模型的强-弱耦合对偶性,描述了通过一个无自旋能级的隧穿,该能级通过接触相互作用与两个引线电容耦合.对于较大的容性耦合U和存在有限偏压的情况,该模型映射到具有较小容性耦合ρ U '\sim 1/ρ U的等效模型。这里ρ是传导电子态密度。这种对偶性对于所有的高能截止方案都是通用的,但是它的细节可能会因正则化方案而异。特别是,它具有阿贝尔玻色子化内的精确映射的地位,适用于所有排斥相互作用,无论是弱的,中间的还是强的。在格上,映射被限制为大U,并且由小参数1/ρ U控制。明确的表达式给出的低能量标度,微分电导,并在U是大的限制水平的占有率。
2007-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A quantum criticality perspective on the charging of narrow quantum-dot levels
理解量子点中存在相互作用的异常窄能级的充电仍然是介观物理学中的一个挑战。我们解决这个基本问题的一般模型的一个狭窄的水平电容耦合到一个广泛的。使用玻色化,我们表明,对于任意的电容耦合充电可以描述的各向异性近藤模型中的磁化强度的类比,具有低能量的交叉尺度,取决于在幂律的方式上的隧穿振幅的水平。详细的数值和功能重整化群计算的指数推导和确认明确的解析表达式。
2009-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo effect in a double quantum-dot molecule under the effect of an electric and magnetic field
研究了近藤区双量子点分子在外加电压和磁场作用下的电子隧穿。该系统具有复杂的响应所施加的领域,其特征在于由三稳态溶液的电导。研究了在热力学平衡点内外解的不同性质。结果表明,点间耦合和场可以用来控制多稳态区域。平均场的奴隶玻色子形式主义是用来获得的问题的解决方案。
2003-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conditions for observing emergent SU(4) symmetry in a double quantum dot
分析了在电容耦合量子点中观测到低能SU(4)不动点的条件。Tosi、Roura-Bas和Aligia(2015)已经考虑了一个问题,即由于点与其浴槽的耦合不同。他们展示了如何通过调整单个栅极电压来有效地恢复对称性,但他们假设点上和点间的相互作用强度是无限的。一个相关的问题是电容耦合量子点的点上和点间强度之间的幅度差异。在这里,我们研究这两个因素,基于两个网站的安德森模型,使用数值重整化群计算的局部谱密度的点和重整化参数,指定的低能量不动点。我们的结果支持了Tosi等人的结论,即低能SU(4)对称性可以恢复,但只有当点间相互作用$U_{12}$大于或等于耦合传导池$D$的带宽时才能渐近实现,这在实验上可能很难实现。通过比较SU(4)Kondo对全点占据$n_{\rm tot}=1$和$n_{\rm tot}=2$的结果,我们得出结论,电导的温度依赖性主要是由Friedel求和规则的约束而不是SU(4)对称性决定的,并建议电导随温度的初始增加是$n_{\rm tot}=1$普适SU(4)不动点的一个显著特征。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo effect in double quantum dots with inter-dot repulsion
我们研究了一个对称的双量子点系统串联在导线上。重点是在点间排斥电容耦合的存在下,有限点间隧穿的数值分析。结果揭示了扩展近藤相和局域单态相在自旋和电荷自由度上的竞争。定量地确定了相应的相图。
2006-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Analysis of low energy response and possible emergent SU(4) Kondo state in a double quantum dot
我们研究了双量子点在自旋和赝自旋激发简并的情况下的低能行为。单个量子点由Anderson杂质模型描述,该模型具有通过点间相互作用$U_{12}<U$电容耦合的在位相互作用$U$。低能响应函数用重正化参数表示,重正化参数可以从数值重整化群计算中的不动点分析中推导出来。在自旋和赝自旋自由度退化的点上,自由准粒子激发具有$π/4$的相移和4倍的简并度。然而,我们发现,当考虑准粒子相互作用时,低能有效模型只有在$U_{12}=U$的特殊情况下才具有SU(4)对称性,除非$U$和$U_{12}$都大于$D$,即传导电子浴的半带宽。我们表明,在最近的实验中观察到的温度依赖的微分电导的栅电压依赖性可以描述的准粒子态密度与温度相关的重整化参数。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance Suppression due to Correlated Electron Transport in Coupled Double-dots
研究了低温下电容耦合金属双点间的静电相互作用。实验表明,当通过向两个双点施加适当的栅极偏压来解除库仑阻塞时,通过每个双点的电导变得显著低于只有一个双点导通时的电导。导出了该系统的主方程,所得结果与实验数据吻合较好。该模型表明,在每个双点的电导降低是由在另一个双点的单电子隧穿。在这里,每个双点响应于另一个双点上的瞬时电位,而不是平均电位。这导致系统内的相关电子运动,其中一个双点中的单个电子的位置控制通过另一个双点的隧穿速率。
1999-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Model for a Strongly Correlated Superconducting Single-Electron-Transistor
我们建立了一个由排斥相互作用工作的超导单电子晶体管模型。该器件由一个哈伯德簇环组成,放置在电极和耦合到栅极电位的电容器之间。在每个簇中,一对电子在适当的填充感觉到弱的有效相互作用,导致配对的参数空间的一部分。因此,系统可以容纳许多结合对,具有相关诱导的结合。当充电能量超过配对能量时,单电子隧穿占主导地位;在相反的制度,我们预测的库仑阻塞模式的双电子隧穿。这表明在隧穿实验中,排斥诱导的电子对可能以与声子诱导的电子对类似的方式表现。
2004-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interaction driven charge transfer transitions in closely spaced graphene double layers
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Tel Aviv University(特拉维夫大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
该研究通过隧穿谱学发现紧密间距石墨烯双层量子霍尔铁磁体的电荷转移由相互作用驱动的相变主导,揭示了层内与层间交换的不同作用,确立层间隧穿为探测相关电子系统的有力工具。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Josephson current in strongly correlated double quantum dots
研究了耦合到超导导线上的串联双量子点(DQD)的输运性质,重点研究了DQD中的Josephson电流和0- $π$跃迁,这些跃迁是由超导性、近藤物理和点间超交换相互作用之间的微妙相互作用引起的.通过调节超导能隙$Δ$和近藤温度$T_K$的相对强度$Δ/T_K$,研究了超导性和近藤物理之间的竞争,对于不同的超交换耦合强度,由点间隧穿$t$相对于点能级加宽$Γ$决定.我们发现强重整化的$t$,超交换耦合$J$的重要作用,和丰富的相图0和$π$结制度。特别是当超导性和交换相互作用都与近藤物理($Δ\sim J\sim T_K$)竞争时,在大的超导相位差处会出现$π'$ -相位岛。
2010-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Inducement of Spin-pairing and Correlated Semi-metallic State in Mott-Hubbard Quantum Dot Array
我们模拟了一个量子点阵列(每个点一个电子)由两个(或两个以上)耦合点,以研究点间隧穿振幅td以及点内(U)和点间(U1)库仑排斥所起的作用,在单重态/三重态束缚态的形成和系统从Mott绝缘体样态通过电荷键到相关半金属态的演化中,订购路线在有磁场存在的情况下,由于Peierls相因子的出现,td变复杂。我们引入了一个短程点间电容耦合U 0,假设是非零的最近邻点,用于束缚态分析。研究表明,当可调参数d =(2 td/U 0)大于1时,只存在三重态束缚态的可能性,而当d小于1时,三重态和单重态都是可能的.束缚态的形成是由于隧穿和电容点键,库仑相互作用(U,U1)发挥边缘作用。然而,在双量子点系统从类绝缘体态到相关半金属态的演化过程中,相互作用U和络合物td起着重要的作用.
2008-04-14 cond-mat.str-el
Stable and Metastable Kinetic Ferromagnetism on a Ring
执行一个精确的对角化的有效自旋问题,铁磁基态的动力学起源示出出现在一个系统的$N$强关联电子的$L$ -网站环($L > N$)。这种现象是由量子项链统计引起的,量子项链统计起源于无双占据约束,导致分数移动电子动量量子化。由于这种特殊的能级分布,动力学铁磁性仅对$N=3$是稳定的。对于奇数$N>3$,全极化FM态能量仅为局部最小值,但其受到抑制一个自旋翻转过程的有限能量势垒的保护。亚稳铁磁状态生存的小幅度的扰动打开了一个可能性,通过适当的调谐的interdot隧道振幅在目前可用的量子点阵列实验观察。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph