Computational Determination of the Electronic Structure for different Graphene Quantum Dot geometries
碳纳米结构(如量子点)与辐射之间的相互作用可以在纳米材料内部产生不同的效应,使用计算方法可以预测这些效应并优化材料,从而实现所需的输出。在这项工作中,研究了原始石墨烯量子点的理论模型,可以解释电子特性的形状和尺寸依赖性,以及如何通过边缘纳米结构的功能化来调整带隙。
2022-05-06 cond-mat.mes-hall
Electronic Correlations in Double Quantum Dots
我们研究了两个填充有两个粒子的横向耦合高斯量子点的电子结构。精确对角化方法已被用来检查的空间相关性,并检查特定的自旋单重态-三重态配置的量子点之间的不同耦合度。我们的研究结果表明,这种结构具有高度可修改的特性,使其成为一种有趣的量子器件,表明这种状态可能用作量子比特门。
2008-01-01 cond-mat.mes-hall
Transport spectroscopy of singlet-triplet quantum dot states coupled to electronic cavities
最近已经证明了电子腔和量子点之间的强耦合[Phys. Rev. Lett. 115,166603(2015)],并在综合理论框架中进行了描述[Phys.Rev.B96,235431(2017)]。在这里,我们专注于签名,证明了腔的影响,非弹性单三重态运输通过点。我们在实验中发现了与描述耦合点-腔系统的模型所预测的相同的输运特征。有趣的是,一个最低阶的耦合到电子引线上的点腔系统的精确对角化是足以突出腔和高阶非弹性单重态-三重态cotunneling之间的相互作用。
2018-01-19 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
Atom probe composition and in situ electronic structure of epitaxial quantum dot ensembles
针对传统将量子点电子特性视为孤立对象的局限,本文结合原子探针层析成像与有限元模拟,揭示了InAs/GaAs量子点系综的三维成分分布及相邻量子点与浸润层的高度杂化,为量子点激光器设计提供支撑。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall
Coherent manipulation of electronic states in a double quantum dot
研究了半导体双量子点中电荷态(赝自旋量子比特)的相干时间演化。这个完全可调的量子比特是用高速电压脉冲来控制的,它控制着系统的能量和退相干。对于量子点的多体基态和激发态的几种组合,观察到量子比特的相干振荡。本文还讨论了该器件中可能的退相干机制。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall
Electronic Green's functions in a T-shaped multi-quantum dot system
利用运动方程方法推导了T型多量子点体系电子格林函数的计算公式。我们使用一个广义的安德森哈密顿量,它占{ \em有限} introdot现场库仑相互作用在所有组件点,以及相邻量子点之间的点间电子隧穿的系统模型。我们的结果是在Hartree-Fock近似下和非Hartree-Fock近似下得到的,为计算多量子点系统在库仑阻塞机制下的所有电子关联提供了一条途径.这两个近似值提供了有关有限的intradot现场库仑相互作用的物理效应的信息。作为一个特殊的例子,我们的推广结果,我们认为最简单的T形系统由两个点,并证明了我们的近似引入重要的修正检测器和侧点格林函数,并隐含在系统的输运性质的评价。这种多量子点T形结构对于量子点系统中量子比特态的实际实现可能是有意义的。
2011-08-20 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of InAs quantum dots with GaAsSb strain reducing layer: Localization of holes and its effect on the optical properties
用k.p理论研究了GaAs(1-y)Sb(y)应变减小层覆盖的InAs量子点的电子结构。我们解释了以前的实验观察的光致发光发射的红移与增加y和它的蓝移与增加激发功率。对于y>0.19,II型点形成为具有位于接近点基底的GaAsSb中的孔;在点的相对侧的两个部分形成分子状状态,这是压电场的结果。我们还提出了一个实验,可以用来识别孔定位使用垂直电场。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall
Fast probe of local electronic states in nanostructures utilizing a single-lead quantum dot
输运测量是探测固态材料电子性质的有力工具。为了获得纳米结构中的局域电子态的性质,例如局域态密度、电子分布等,已经发明了利用人造纳米结构的微探针来执行除了具有常规宏观电子库的测量之外的测量。在这里,我们展示了一种新型的微探针:快速单引线量子点探针,它利用仅通过隧道势垒耦合到目标结构的量子点和通过RF反射计的快速电荷读出。该探测器可以直接探测局域电子态,具有很宽的带宽。探针还可以访问更多的电子状态,而不仅仅是费米能级附近的电子状态,并且操作对偏置电压和温度都很稳健。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of wurtzite quantum dots with cylindrical symmetry
本文提出了一种六带k.p理论,用于研究具有圆柱对称性的纤锌矿半导体纳米结构。我们的工作将Vahala和Sercel [Physical Review Letters 65,239(1990)]的公式推广到纤锌矿半导体的Rashba-Sheka-Pikus哈密顿量,而不需要轴向近似。比较我们的公式与传统的公式研究纤锌矿量子点的电子结构的结果。
2005-09-24 cond-mat.mes-hall
Efficient electronic structure calculations for extended systems of coupled quantum dots using a linear combination of quantum dot orbitals method
我们提出了一种新的“原子轨道的线性组合”的近似类型,使精确的电子结构计算系统的多达20个或更多的电子耦合量子点。使用现实的单量子点波函数为基础,扩大异质结构的本征态,我们的方法显示出良好的协议与全8带$\boldsymbol{k}\cdot\boldsymbol{p}$计算,作为我们的基准比较,与数量级减少计算时间。我们表明,为了正确预测这种耦合量子点堆叠的电子性质,有必要考虑整个异质结构中的应变分布。边缘效应决定了$\lesssim$ 10个量子点堆叠的电子结构,之后在中心形成均匀的限制区域。我们研究的首要目标是设计一堆垂直耦合的量子点,其带内阶梯势适合作为基于量子点的量子级联激光器的活性材料。通过对In $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs材料系统中不同量子点尺寸、材料成分和量子点间耦合强度的参数研究,我们发现,原则上可以实现带内阶梯势的完全相同跃迁.我们为超过800个独特的量子点生成的物种库提供了对异质结构的不同实现所需的基函数的轻松访问。在题为“基于量子点超晶格的太赫兹量子级联激光器的室温激光”的相关手稿中,我们研究了基于两个量子点单胞超晶格的太赫兹量子级联激光器的室温激光。
2019-12-09 cond-mat.mes-hall
Changing the Electronic Spectrum of a Quantum Dot by Adding Electrons
利用库仑阻塞峰高关联的温度依赖性,研究了在量子点中加入电子如何改变或“扰乱”其电子光谱。偏离有限温度随机矩阵理论与不变的光谱表明光谱混乱后,少量的电子被添加。在低温下增强的峰-峰相关性进行了观察。尽管相关性存在显著差异,但峰高统计在几种点配置中显示出类似的行为。
1998-12-05 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
Electronic and magneto-optical properties of monolayer phosphorene quantum dots
本文利用紧束缚方法研究了矩形、六边形和三角形单层磷烯量子点的电子和磁光性质。数值计算了电子态、态密度、电子密度分布、Laudau能级以及光吸收谱。我们的计算表明:(1)由于单分子层磷烯(MLP)中的各向异性电子跳跃,无论其形状和边缘构型如何,在各种MPQD的带隙中都出现边缘态。处于任意边缘态的电子只出现在量子点边界的扶手椅方向,这与石墨烯量子点中的电子只出现在扶手椅方向不同;(2)MPQD的磁能级呈现出Hofstadter-butterfly谱,随着磁场的增加,磁能级逐渐接近MLP的朗道能级.在磁能谱中出现了与MLP完全不同的“平带”;(3)量子点的尺寸、边界边缘的类型和外加磁场可以调节量子点的电学和光学性质。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall
Electronic Excited States in Bilayer Graphene Double Quantum Dots
我们报道了双层石墨烯双量子点器件的隧道光谱实验,该器件可以通过全石墨烯横向栅极进行调谐。两个量子点的直径约为50 nm,作为隧道势垒的收缩宽度为30 nm。双量子点的特征在于20 meV量级的附加能量。电荷稳定性图使我们能够研究可调的点间耦合能量以及在一个大的能量范围内的一些单独的三相点上的电子激发态的光谱。在较宽的能量范围内获得的1.75 meV的恒定能级间距与双层石墨烯量子点中预期的单粒子能量间距非常一致。最后,我们研究了电子激发态在平行磁场中的演化。
2013-03-18 cond-mat.mes-hall
Interplay of magneto-elastic and polaronic effects in electronic transport through suspended carbon-nanotube quantum dots
研究了悬浮碳纳米管量子点中的电子输运。在垂直于纳米管的磁场和附近的金属栅极的存在下,两种力作用于电子:拉普拉斯力和静电力。它们都诱导电子和机械横向振荡模式之间的耦合。我们发现,这两种机制之间的差异出现在共隧穿电流。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
Electronic spin precession and interferometry from spin-orbital entanglement in a double quantum dot
平行插入两个金属引线之间的双量子点允许使电子自旋与轨道(点指数)自由度纠缠。阿哈罗诺夫-玻姆轨道相位可以被转移到旋量波函数,提供围绕固定磁场的自旋进动的几何控制。在混合轨道/自旋近藤制度中获得完全相干的行为。自旋进动的证据可以通过使用自旋极化的金属引线或将双点放置在金属环的一个分支中来获得。
2006-12-18 cond-mat.mes-hall
Determining the electronic triplet-singlet transition probability in double quantum dots: Analogy with the double slit experiment
我们采用初等测量方法计算了双量子点中由超精细相互作用引起的电子三重态-单重态跃迁。我们展示了超精细相互作用和核反作用过程(触发器)的局部特征是如何消除三重态-单重态跃迁几率的相消干涉的。正是这种抵消作用将超精细相互作用与混合三重态和单重态本征态的各向异性磁场区分开来。
2010-02-22 cond-mat.mes-hall
Electronic States and Transport Phenomena in Quantum Dot Systems
从理论上研究了半导体量子点中的电子态和输运现象。在考虑电子-电子库仑相互作用的情况下,用精确对角化方法计算了基态和低激发态激发态随磁场的变化。利用所得到的多体态,我们讨论了库仑振荡中电导峰的温度依赖性。在库仑阻塞区,在有限的偏压下,弹性和非弹性共隧穿电流进行了评估。近藤效应显著增强了共隧穿电导。在耦合量子点中,分子轨道和电子关联影响输运性质。
2001-01-23 cond-mat.mes-hall
A compact theoretical model for opto-electronic devices based on quantum dot arrays
我们提出了一个理论模型描述的光电响应的系统组成的量子点嵌入在介质矩阵。该模型是基于非相干速率方程和传输哈密顿形式主义。费用包括在房费里。在该方法中,系统的响应仅取决于基本材料参数及其几何形状。通过几个量子点配置的输运进行了模拟,获得在黑暗和照明条件下的三种不同的情况下的电流-电压曲线:单个量子点和两个量子点的并联和串联配置。尽管模型简单,它已被用来复制成功的实验结果。
2014-02-24 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of quantum dots formed by magnetic double barriers in quantum wires
通过量子线暴露于两个磁钉在串联的输运建模。我们证明,量子点可以形成这种方式耦合到通过磁屏障的铅。从概念上讲,所有的量子点态都可以通过输运实验获得。模拟表明,Breit-Wigner共振在封闭的制度,而法诺共振出现,只要一个开放的传输通道是存在的。该系统允许调整点的约束潜力从亚抛物线超抛物线的实验参数。
2011-04-29 cond-mat.mes-hall
Strategies for the alignment of electronic states in quantum-dot tunnel-injection lasers and their influence on the emission dynamics
本文研究量子点隧穿注入激光器中电子态对齐策略,结合电子态计算、多体散射计算与完整激光模拟器,揭示最优对齐偏离简单LO声子能量图像,并分析结构设计及量子点不均匀分布对发射动力学的影响。
2024-11-19 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through a quantum dot network
研究了有限量子点网络的电导随量子点间耦合的变化。随着耦合的减少,系统经历了从antidot制度的紧密结合的限制,库仑共振平均增加充电能量观察到的过渡。渗流模型被用来描述在开放和封闭的制度和不同的阻塞区域的贡献,可以确定的传导。在库仑阻塞制度的一个强的负平均磁电阻是在很好的定量与理论预测的单个量子点之间的磁隧穿。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall
Theoretical investigation of the dynamic electronic response of a quantum dot driven by time-dependent voltage
我们提出了一个全面的理论研究的动态电子响应的非相互作用的量子点系统的各种形式的时间相关的电压施加到单接触引线。通过实施最近开发的运动形式主义的分层方程[J. Chem. Phys. 128,234703(2008)]来进行数值模拟,该运动形式主义在存在任意时间依赖的施加化学势的情况下对于与巨正则费米子库相互作用的费米子系统是形式上精确的。分析了瞬态传输电流在线性和非线性两种响应状态下的动力学特性,并讨论了耦合点-引线系统的等效经典电路。
2008-07-22 cond-mat.mes-hall
Electronic transitions in disc-shaped quantum dots induced by twisted light
本文从理论上研究了静态磁场作用下准二维(圆盘状)量子点对轨道角动量光(扭曲光)的吸收和发射。我们计算光-物质相互作用的过渡矩阵元素,并使用它来探索不同的场景,这取决于经历光诱导过渡的电子的初始和最终状态。我们明确的轨道角动量的z投影守恒的选择规则。对于一组现实的参数(量子点尺寸、束腰、光子能量等),由扭曲光引起的跃迁强度是由平面波引起的跃迁强度的10%。最后,我们的分析表明,它可能是精确地选择电子水平的人希望填充使用适当的光束参数的组合,建议在量子点中的电子态的量子控制的技术应用。
2008-10-22 cond-mat.mes-hall
Measurement of the Transmission Phase through a Quantum Dot Embedded in One Arm of an Electronic Mach-Zehnder Interferometer
我们研究了一种在量子霍尔区具有高可见度的电子马赫-曾德尔干涉仪。量子点接触(QPC)产生的静电势和掺杂杂质产生的剩余无序势的叠加经常导致在干涉仪的一个臂中意外形成量子点(QD)。这引起QPC传输特性中的谐振。当在能量上穿过QD共振时,干涉仪在干涉图案中获得$π$的相移。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall
Electronic states of (InGa)(AsSb)/GaAs/GaP quantum dots
对(InGa)(AsSb)/GaAs/GaP量子点的电子结构进行了详细的理论研究。该系统是独特的,因为它同时表现出直接和间接跃迁在实空间和动量空间,并在量子信息技术的应用是有吸引力的,显示出优势相比,广泛研究的(In,Ga)As/GaAs点。我们从${\bf k}\neq 0$和${\bf k}= 0$导带和${\bf k}= 0$价带的限制势的检查,通过${\bf k}$ -间接跃迁的${\bf k}\cdot{\bf p}$计算公式,直到$Γ$ -跃迁的激子结构。在整个过程中,我们比较点的GaP和GaAs衬底上获得的结果,使我们能够直接比较(In,Ga)As/GaAs量子点系统。我们还讨论了量子门的实现。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Research progress of electronic properties of self-assembled semiconductor quantum dots
自组装半导体量子点是一种人工设计和生长的新型功能材料,具有量子尺寸效应、量子干涉效应、表面效应、量子隧道-库仑阻塞效应和非线性光学效应。该材料具有晶体缺陷少、制备工艺相对简单等优点,在未来的纳米电子器件研究中具有重要的应用价值。本文按垂直输运、横向输运和电荷存储的顺序,简要介绍了该材料的电子性质的最新进展,并分析了存在的问题和发展前景。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Electronic States in Silicon Quantum Dots: Multivalley Artificial Atoms
在硅量子点的电子态进行了理论研究,考虑到多通道结构的导带。我们发现(i)交换作用在不同谷的电子之间几乎不起作用。因此,当点尺寸小于10 nm时,在没有Hund耦合的情况下,电子占据不同谷中的最低能级。高自旋态很容易通过施加小的磁场来实现。(ii)当点的尺寸大得多时,电子-电子相互作用在确定电子状态时变得相关。电子被容纳在一个山谷中,使最高的自旋,以获得交换能量。(iii)在谷间散射的存在下,不同谷中的简并能级分裂。这可能导致低自旋状态。这些自旋态可以通过观察库仑振荡中峰位置的磁场依赖性来观察。
2003-04-10 cond-mat.mes-hall
Electronic Structure of Multiple Dots
我们计算,通过自旋密度泛函理论(SDFT)和精确对角化,在各种外部电位,包括双和三重点的电子的本征态。SDFT计算采用真实的晶圆轮廓和浇口几何形状,并作为精确对角化计算的基础。电子之间的交换相互作用J是单重态和三重态基态能量之间的差异,并反映了隧穿和交换基质元素之间的竞争,这两者都是由势垒中的重叠引起的。对于双点,计算了从单重态基态到三重态基态(正到负J)的特征跃迁。对于具有2个电子的三点几何,我们也发现了具有精确对角化的电子结构。对于较大的电子数(18和20),我们只使用SDFT。与双点情况相反,三点情况显示J随磁场的准周期性波动,我们将其归因于响应于穿过三点结构的通量量子变化的基态的周期性变化。
2005-10-10 cond-mat.mes-hall
Probing local electronic states in the quantum Hall regime with a side coupled quantum dot
我们展示了一种新的方法,用于局部探测的边缘态的量子霍尔制度,利用侧耦合量子点定位在霍尔条的边缘。通过测量电子从边缘态进入点的隧穿,我们获得了边缘态的局部电化学电势和电子温度的信息。此外,这种方法使我们能够观察到由于多体屏蔽效应在边缘状态的静电势的空间调制。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of site-controlled (111)-oriented zinc-blende InGaAs/GaAs quantum dots calculated using a symmetry adapted $\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$ Hamiltonian
在本工作中,我们提出并评估了一个(111)旋转的八带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$哈密顿量的锌铟镓晶格的位置控制的InGaAs/GaAs量子点沿[111]方向生长的电子性质进行研究。我们推导出包含应变和压电势的旋转哈密顿量。结合我们以前制定的(111)取向的连续弹性模型,我们采用这种方法来研究一个现实的网站控制(111)生长的InGaAs量子点的电子特性。我们将这些研究与单带有效质量和八带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$模型的评估相结合,以研究这些模型描述(111)生长的锌量子点的电子性质的能力。此外,在这样的系统中的极化电位的二阶压电贡献的影响进行了研究。与使用常规(001)取向模型进行的计算相比,现在可以以显著降低的计算成本来实现对在(111)取向表面上生长的纳米结构的电子结构的描述。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall
Tuning of Zero Energy States in Quantum Dots of Silicene and Bilayer Graphene by Electric Field
研究了硅烯和双层石墨烯的三角形和六边形纳米量子点的电子性质。结果表明,存在于量子化带隙中的低能边缘局域电子态很容易被电场调谐。在这些零能态(ZES)的电子间隙的外观和场的演变被证明是非常敏感的量子点的几何形状,允许设计的场效应可扩展的量子点器件与电子性能的需求。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Electronic and Magnetic Properties of Graphite Quantum Dots
在紧束缚模型的最近邻近似下,研究了石墨多层量子点的电磁性质。我们计算了系统的电子态密度和轨道磁化率随费米能级位置的变化。我们证明了MQD的性质强烈依赖于系统的形状,层的奇偶性和集群边缘的形式。特别强调了石墨烯单层量子点的新特性。最有趣的结果是在近零能量下得到的三角形锯齿边MQD。在尺寸量子化的能隙区域内的狄拉克点处观察到不对称的涂抹多峰特征,其中单层石墨烯薄片表现出高度简并的零能态。由边缘局域电子态提供的这一特征导致了作为能量函数的抗磁轨道磁化率中的飞溅小波行为。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall
Electronic Raman scattering in quantum dots revisited
我们目前的理论结果有关的非弹性光(拉曼)散射的半导体量子点。每个点态的特征(无论是集体激发还是单粒子激发,它的多极性和自旋)都是独立于拉曼光谱确定的,这样就可以测试实验光谱中用于能级分配的常见信念。我们探讨了带隙激发和外部磁场的有用性,以确定集体或单粒子性质的电荷和自旋激发态。
2005-05-26 cond-mat.mes-hall
Charge conservation breaking within generalized master equation description of electronic transport through dissipative double quantum dots
我们报告了在一个模型研究中观察到的电荷守恒破缺现象,该模型研究了通过一个耗散双量子点输运的电子电流噪声。在高偏压极限下,研究了双量子点与两个电子引线耦合时的电流噪声,在弱耦合极限下,研究了耗散热浴中的电流噪声。我们的计算是基于一个马尔可夫广义主方程的解决方案。在系统内计算的电流噪声的零频率分量,即,在两点之间,通过量子回归定理显示出非物理的负值。另一方面,通过计数变量方法计算的点和引线之间的电流的电流噪声没有显示出异常,似乎物理上是合理的。我们探讨了两种名义上等同的方法之间的这种差异的起源,并表明它源于两种类型的浴的同时存在,即,电子导线和耗散玻色子浴。这一发现提出了有趣的问题,有关理论的概念基础描述多浴开放量子系统广泛遇到的纳米科学。
2009-02-13 cond-mat.mes-hall
Coherent switching by detuning a side-coupled quantum-dot system
我们研究了开放量子系统中电子的相位相干输运。结果表明,相干开关可以通过调整电子能量来表征。对边耦合量子点系统的量子相干性效应进行了比较分析。我们的研究结果表明,电子纳米器件的相干开关的基础上,通过适当失谐的侧耦合量子点,位于沿导线的可变距离。
2008-07-30 cond-mat.mes-hall
Electronic Properties of $α-\mathcal{T}_3$ Quantum Dots in Magnetic Fields
研究了二维$α-\mathcal{T}_3$晶格中量子点在垂直磁场作用下的电子性质。实施一个无限质量的边界条件,我们首先解决了一个孤立的量子点的本征值问题,在低能量,长波长近似的系统是由一个有效的Dirac-like的哈密顿量,石墨烯(pseudospin 1/2)和骰子(pseudospin 1)之间的限制插值。结果进行比较,一个完整的数值(有限质量)紧束缚晶格计算。在第二步中,我们分析了通过接触的$α-\mathcal{T}_3$量子点在磁场中的电荷输运通过计算核多项式和Landauer-Büttiker方法内的局域态密度和电导。从而也讨论了无序环境的影响。
2020-09-05 cond-mat.mes-hall
Interaction-Driven Distinctive Electronic States of Artificial Atoms at the ZnO Interface
研究了在外加磁场中,ZnO界面上含有少量相互作用电子的平面量子点的电子态。在这些系统中,电子-电子相互作用效应预计将比传统的半导体量子系统(如GaAs或InAs量子点)强得多。为了突出ZnO量子点中更强的库仑效应,我们将该系统中的能谱和磁化强度与InAs量子点进行了比较。我们已经发现,在ZnO量子点,更强的库仑相互作用的签名表现在一个独特的基态,具有非常不同的属性比相应的InAs点。我们对磁化强度的研究结果也表现出了以前从未在量子点中观察到的行为:我们发现了更强的温度依赖性和其他意想不到的特征,例如量子点氦在高温下的顺磁性行为。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall
Controlling electronic and adiabatic isolation of quantum dots from the substrate: An ionization-energy theoretic study
利用电离能理论和量子绝热定理的适当限制,将量子点从其衬底上分离出来,重新审视了最近关于量子点退相机制(纯量子点和非弹性量子点之间)的争论。当量子点中的声子与衬底中的声子完全隔离时,弹性或纯退相成为主导机制。另一方面,对于其中来自衬底的声子非磁性地耦合到量子点的情况,非弹性退相过程接管。这种切换是由于量子点中的元素组成与其衬底相比不同。我们还提供了明确的分析,以了解为什么GaAs/AlGaAs量子点可能只具有纯退相,而InAs/GaAs量子点引起的非弹性退相作为主导机制。我们的研究强调了元素组成(量子点和衬底)在评估量子点的退相机制中的重要性。
2009-10-04 cond-mat.mes-hall
Beating in electronic transport through quantum dot based devices
从理论上研究了在外加电场驱动下,耦合到(磁性或非磁性)电子库的二能级系统中的电子输运。在弱耦合近似下,利用速率方程结合格林函数方法和从玻色子方法计算了电流和隧道磁电阻(TMR)等基本输运特性。在梯度展开近似中考虑了时间相关现象。结果表明,在电流和TMR中都可以观察到相干拍频模式。所提出的系统由两个量子点连接到外部引线组成,其中量子点的能级可以独立地调节,可以通过实验实现以测试这一众所周知的物理现象。最后,我们还指出了这种设备可能的实际应用。
2011-03-15 cond-mat.mes-hall
Vertical magneto-tunneling through a quantum dot and the density of states of small electronic systems
研究了单电子在电流方向的强磁场作用下通过量子点的隧穿。本文计算了一个具有七个中间态电子的抛物点模型在不同磁场下的线性磁导。它表明,在低激发能的点态密度可以提取从一个精确的测量的电导在上边缘的库仑阻塞金刚石。我们用一个单一的“温度”参数(在所谓的"恒温近似“中)来参数化态密度,并发现这个参数对磁场的依赖很弱。
2001-02-02 cond-mat.mes-hall
All-electronic coherent population trapping in quantum dots
基于三个量子点之间单电子隧穿的相消干涉,提出了量子光学中相干布居俘获的全电子模拟。大的偏置电压起着激光照明的作用。陷阱态是其中两个量子点中的电子电荷的相干叠加,因此它由于与外部电荷耦合而引起的退相干而不稳定。通过器件的所得电流I取决于退相干速率Gamma_phi和隧穿速率的比率。对于Gamma_phi --> 0,简单地有I=e Gamma_phi。随着Gamma_phi的增加,电流在反捕获时间处达到峰值。I和Gamma_phi之间的直接关系可以作为在输运实验中测量电荷量子比特的相干时间的手段。
2006-01-10 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
Atomistic theory of electronic and optical properties of InAsP/InP nanowire quantum dots
我们在这里提出了一个原子理论的电子和光学性质的六角InP量子点的InP纳米线在纤锌矿相。这些自组装量子点的独特之处在于它们的高度、形状和直径是众所周知的。使用结合价力场,紧束缚,和组态相互作用的方法,我们进行原子计算的单粒子状态和激子,双激子和三电子复合物以及发射光谱作为量子点的高度,直径和作为与P浓度的函数。用从头算方法计算了纤锌矿晶相InAs和InP的原子紧束缚参数,并通过经验带隙进行了修正.低能电子和空穴态形成类似于抛物或圆柱量子限制的电子壳层,仅受六边形对称性和As涨落的微弱影响。激子,trions和双激子的发射线的相对排列同意的InAs/InP点的锌相的双激子和正trions只有弱结合。As原子的随机分布导致了单粒子态和谱线的点到点的几个meV的波动。由于六角InAsP纳米线量子点的高度对称性,发现激子精细结构分裂很小,与实验一致,大约为几个$μ$ eV,具有显著的随机波动。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of nuclear-spin-polarization-induced quantum dots
我们研究了二维电子气中的电子受非均匀核自旋极化约束的系统。该系统由具有非零核自旋的异质结构组成。我们表明,在这个系统中,电子可以被限制在一个点区域通过本地核自旋极化。核自旋极化诱导量子点具有有趣的性质,表明由于核自旋弛豫和扩散过程,电子能级具有时间依赖性。电子限制势是具有弛豫的扩散方程的解。对电子能级随时间变化的实验研究,将有助于获得更多有关固体中核自旋相互作用的信息。
2003-05-01 cond-mat.mes-hall
Entangled electronic state via an interacting quantum dot
我们研究了一种器件,当共隧穿发生在量子点上时,电子与电子之间的相互作用$U$就在其中。该装置的主要优点是,单粒子过程被能量守恒所禁止,如Oliver等人\cite{oli02}所提出的。在这个模型中,我们计算了两个电子的跃迁振幅,在T-矩阵,在耦合到点的所有订单,并考虑有限的铅带宽。该模型只满足泡利原理的要求,滤除了单态纠缠对。费曼路径涉及连续和双重占用点相消干涉,并产生一个过渡振幅最小值的现场排斥$U$。单重滤波被证明是一个功能的栅极电压施加到点与一个特殊的谐振条件时,点的水平是对称放置的输入引线能量。
2004-02-24 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric conversion at 30K in InAs/InP nanowire quantum dots
利用InAs/InP纳米线量子点的强电子约束特性,实现了高温热电转换。电导G和热电势S从电荷传输测量获得,并准确地再现与理论模型占的量子点的多级结构。值得注意的是,我们的分析并不依赖于估计的共同隧道贡献,因为电子热输运是由多层次的热输运。通过考虑两个自旋简并能级,我们能够评估电子热导K,并研究作为量子点配置的函数的电子优值ZT的演变,并证明在30 K时ZT ~ 35,对应于接近Curzon-Ahlborn极限的最大功率下的电子效率。
2019-03-16 cond-mat.mes-hall
Electrical manipulation of an electronic two-state system in Ge/Si quantum dots
我们计算了应变自组装Ge/Si量子点的电子态,为电学控制提供了一个方便的两态系统。局域在量子点的顶点处的电子状态与局域在量子点的基部处的状态几乎简并。小的电场将电子基态从顶点局域化转变为基极局域化,这允许对点的电子、光学和磁性进行灵敏的调谐。作为一个例子,我们描述了两个Ge/Si点之间的自旋-自旋耦合如何通过在顶点和基极之间移动单个点的电子基态来非常灵敏地控制。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and optical properties of b-AsP quantum dots and quantum rings under the electric and magnetic fields
本文利用紧束缚方法研究了面内电场和垂直磁场作用下不同边缘结构的b-AsP量子点和量子环的电学和光学性质.计算结果表明,边缘态的电子和光学性质在很大程度上取决于边缘的类型。通过调节电场或磁场的强度,可以有效地调谐概率密度。特别是在面内电场作用下,菱形量子点和量子点中的δ原子出现了新的边缘态,这些新的边缘态与导带区的体态之间发生了跃迁,在光吸收谱中表现为明显且均匀分离的峰.该工作为实现二维材料量子点之间的量子态转移提供了一个潜在的系统。
2022-12-04 cond-mat.mes-hall
Electronic and spectral properties of Ge1-xSnx quantum dots: an atomistic study
该研究采用sp³d⁵s*紧束缚方法理论探究Ge₁₋ₓSnₓ合金及不同形貌量子点的电子与光谱特性,明确了其基态具光学活性的尺寸与组分区间,计算的胶体量子点吸收光谱与实验结果吻合良好。
2024-06-19 cond-mat.mes-hall
The effect of valley, spin and band nesting on the electronic properties of gated quantum dots in a single layer of transition metal dichalcogenides (TMDCs)
我们在这里提出的结果,原子论的金属栅极限制在一个单一的过渡金属二硫属化物层的电子。电子态由紧束缚模型描述,并使用包括多达百万个原子的计算盒进行计算,该计算盒具有周期性边界条件和由于嵌入其中的外部门而引起的抛物线限制势。我们发现了金属栅和六个非等效K谷中电子的双重简并能谱,与Q谷相关的折叠简并谱。我们比较了GaAs/GaAlAs和自组装量子点中电子的能级和电子能谱。讨论了自旋分裂和拓扑矩对量子点中K谷和Q谷电子态的影响。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall
The electronic properties of a core/shell/well/shell spherical quantum dot with and without a hydrogenic impurity
在这项研究中,我们进行了详细的研究,核/壳/阱/壳多层球形量子点的电子性质,如能量本征值,波函数,电子概率分布和结合能。计算了有和无中心杂质情况下所考虑结构的能量本征值及其波函数。为此,在有效质量近似下,用打靶法数值求解了有限约束势下的薛定谔方程。在一定的势阱下,研究了不同芯半径、势垒厚度和阱宽下的电子性质。详细分析了其随层厚变化的规律,并解释了其物理原因。研究发现,薄膜的电子性质与薄膜厚度有很强的依赖关系。
2013-05-04 cond-mat.mes-hall
Stationary-state electronic distribution in quantum dots
我们希望引起对零维半导体纳米结构的非吉布斯行为的注意,这似乎在实验中通过从电子激发态的不完全减少的效果或通过在电子激发的基态中制备系统之后的电子能级占据的上转换的效果来表现。在目前的工作中,该效果被解释与电子LO声子相互作用的帮助下,这是应该发挥作用,在这些结构中的电子的光学声子上的多重散射的形式。考虑了考虑电子与声子多重散射的电子弛豫过程的量子动力学方程。多电子散射解释的效果是支持指出相当程度的协议之间的理论图片和相当广泛的现有的实验数据。
2005-02-24 cond-mat.mes-hall