Classical orbit bifurcation and quantum interference in mesoscopic magnetoconductance
研究了电子通过含反量子点的介观通道的磁导。通过量子干涉效应,作为磁场强度和反点半径(由施加的栅极电压调节)的函数的电导最大值表现出已被实验观察到的特征位错。利用半经典周期轨道理论,我们将这些位错直接与领先类周期轨道的分叉联系起来。
1999-09-18 cond-mat.mes-hall nlin.CD
How does "Which Way" Detector affect Fano Effect in Mesoscopic Transport --"Phonon-Fano" Or Not
我们研究了在存在“哪种方式”检测器的情况下的Fano干扰,即,一个本地的电子-声子耦合器,在介观输运的上下文中。特别注意研究微分电导谱中的声子边带是否呈现典型的Fano干涉线型。当使用双点模型时,我们通过稍微不同的方法得到两个完全矛盾的结果:马尔可夫方法导致声子边带处的{ \it绝对无} Fano干涉,而非马尔可夫方法导致声子边带处的{ \it有限} Fano干涉。另一方面,通过使用通常的Aharonov-Bohm(AB)环模型,即,当AB环的一个臂上嵌入一个点时,只恢复了非马尔可夫结果。我们解释了这些矛盾的结果,并对双点模型和通常的AB环模型进行了比较。此外,我们还指出了介观双缝实验中的“向哪”效应与光学双缝实验中的“向哪”效应的本质区别。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Spin interference and Fano effect in electron transport through a mesoscopic ring side-coupled with a quantum dot
研究了在Rashba自旋轨道(SO)相互作用下,电子输运通过与量子点(QD)侧耦合的介观环的输运性质。结果表明,Fano共振和自旋干涉效应对电子输运性质都有重要影响。当量子点能级在费米能级附近时,总电导呈现典型的Fano共振线形状。通过向QD施加电栅极电压,可以强烈调制通过系统的总透射。通过在介观环上引入一个磁通量,系统的时间反演对称性被打破,即使入射电流是非极化的,也可以得到自旋极化电流。
2010-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Slow non-exponential phase relaxation and enhanced mesoscopic kinetic inductance noise in disordered superconductors
无序导体电学特性中的介观低频噪声是由于缺陷运动引起的动态量子干涉图样的结果。这已被牢固地建立,通过证明的特征部分抑制的噪声幅度的弱外部磁场的移相效果。无序正常态导体中量子干涉图样的空间相关性总是受到非弹性过程引起的指数相位弛豫的限制。本文建立了强无序超导体(超导相干长度远大于平均自由程)s波超导相中介观噪声的定量理论。我们发现超导相干长度限制了超导体中的量子干涉效应。然而,与正常相位相反,相位弛豫在超导相干长度尺度上的衰减是非指数的。这种不寻常的缓慢弛豫表现在超导体中介观噪声的增强幅度和非常薄的超导膜和导线中移动缺陷的强度/数量的幅度的特殊非线性缩放(有效地相对于超导相干长度的2D和1D)。介观噪声对动态电感元件的质量设置了自然限制。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall
Modulating Unpolarized Current in Quantum Spintronics: Visibility of Spin-Interference Effects in Multichannel Aharonov-Casher Mesoscopic Rings
注入到连接到两个外部引线的{ \em量子相干}半导体环中的常规非极化电流可以通过Rashba自旋轨道(SO)耦合从理想导体调制到理想绝缘体极限。这需要电子的弹道传播,其自旋进动是由Aharonov-Casher相位引起的,通过单个导电通道发生,确保电子量子态在传输过程中保持纯可分离的。我们研究的命运,这样的自旋干涉效应的多个轨道导电通道成为可用于量子运输。虽然多通道环的电导,在一般情况下,不去所有的方式为零,在任何值的SO耦合,一定程度的电流调制生存。我们分析了可能导致自旋干涉效应可见性降低的情况,自旋干涉效应是Rashba相互作用在特定值下导致零电导的原因:(i)传输的自旋态保持完全相干,但相消干涉的条件在不同通道中不同;(二)传输的自旋以部分相干的量子态结束,该量子态是由于与由相同粒子的轨道自由度组成的环境的纠缠而产生的,其中自旋被附接。
2004-05-13 cond-mat.mes-hall
Mesoscopics in Spintronics: Quantum Interference Effects in Spin-Polarized Electron Transport
我们推广了Landauer型公式,使用一个真正的$\otimes$自旋空间格林函数技术,处理自旋相关的量子相干导体连接到两个铁磁接触的输运。的形式主义是用来研究一个精确的零温度电导矩阵${\bf G}$的组件的属性,以及它们的介观波动,描述注入和检测的自旋极化电流在一个二维系统中,电子表现出Rashba自旋轨道(SO)耦合和相位相干传播通过无序介质之间的相互作用。强Rashba耦合导致电导及其波动的局部化效应的急剧减少,其特征取决于注入电子的自旋极化。在弱Rashba相互作用的极限下,反定域消失(即,${\bf G}$的矩阵元素之和几乎与SO耦合无关),但是部分自旋分辨电导仍然可以是非零的。除了自旋分辨电导波动和反局域化,不寻常的量子干涉效应被揭示在这个系统中,导致一个平行和反平行取向的接触磁化的部分电导之间的负差,在一个范围内的无序强度和特定的自旋极化的入射电子相对于Rashba电场的方向。
2003-02-05 cond-mat.mes-hall
Electron interference in mesoscopic devices in the presence of nonclassical electromagnetic fields
研究了介观干涉器件与非经典电磁场的相互作用。外部量子场在电荷上感应出相位因子。这个相位因子是标准Aharonov-Bohm相位因子的推广,在非经典电磁场的情况下是量子力学算符。它的期望值取决于描述非经典光子的密度矩阵,并决定了干涉。讨论了几个例子,表明非经典光子的量子噪声对电子干涉条纹的破坏很小。一个有趣的应用出现在远程电子干涉装置的背景下,用纠缠光子照射。在这种情况下,两个设备中的干扰电子变得纠缠。同样的想法也适用于非经典电磁场辐照的SQUID环。结果表明,通过约瑟夫森结的库珀对隧穿的统计特性依赖于光子的统计特性。
2005-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum interference in finite-size mesoscopic rings
采用Ginzburg-Landau理论模拟有限尺寸介观环的序参量,研究屏蔽电流的起始对入射电流输运的影响。磁通量通过在环中循环的抗磁和顺磁超电流上的诱导空间排序来打破输入和输出短截线之间的电流的对称性。这些屏蔽电流的分布驱动输入/输出的超电流的干扰,导致电阻作为磁通量的函数的正弦变化,即使准粒子的密度不被外部磁场修改。
2022-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Number squeezing, quantum fluctuations and oscillations in mesoscopic Bose Josephson junctions
本文从量子双模玻色-哈伯德哈密顿量出发,研究了双阱中超冷玻色气体实现的玻色约瑟夫森结的基态性质、动量分布和动力学演化。通过改变井的不对称性,我们确定了Mott样的参数区域,其中数量波动被抑制,并且动量分布中的干涉条纹被大大减少。我们还显示了如何薛定谔猫态,实现从一个初始的相位相干态的突然上升的障碍之间的两个井,将引起一个相消干涉随时间变化的动量分布。
2008-01-21 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
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
Quantum transport in mesoscopic $^3$He films: experimental study of the interference of bulk and boundary scattering
在理论预测的框架下,讨论了简并费米液体$^3$ He膜在粗糙表面上的质量输运,以及膜的动量弛豫时间。在介观体系中,弛豫时间的反常温度依赖性被解释为薄膜内的弹性边界散射和非弹性准粒子-准粒子散射之间的干涉。我们利用准经典处理的量子尺寸效应的薄膜中的表面粗糙度,其功率谱是实验确定的,被映射到一个有效的无序势均匀厚度的薄膜内。通过在膜内引入弹性散射中心来提供确认。我们模型进一步研究$^3$他限制在纳米流体样品室光刻定义的表面粗糙度。对表面粗糙度散射的进一步理解可能会对提高金属薄膜的导电性产生影响。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Macroscopic quantum coherence in mesoscopic ferromagnetic systems
本文研究了单畴铁磁磁体在沿硬各向异性轴方向外加磁场时的宏观量子振荡效应。用传统的瞬子方法导出的基态能级分裂随外场振荡,并在某些场值处被猝灭。还得到了激发态下的量子隧穿公式。拓扑相位的存在解释了这种振荡,相应的物理量表现出类似的干涉效应,这在某种程度上类似于Aharonov-Bohm效应中规范势引起的电子量子相位干涉和Yang-Mills场论中的$Θ$ -真空.
1999-03-10 cond-mat.mes-hall
Coherent transport and nonlocality in mesoscopic SNS junctions: anomalous magnetic interference patterns
我们表明,在{ \em弹道}介观SNS结的临界电流与磁通量的依赖性(磁干涉图案),$I_c(Φ)$,周期的变化{ \em连续和非单调}从$Φ_0$ $2Φ_0$作为结的长宽比的增长,或温度下降。在{ \em扩散}介观结中,变化甚至更剧烈,其中$I_c(Φ)$的第一个零点出现在$3Φ_0$处。这种效应是超流密度和超流速度在系统正常部分的非局域关系的一种表现,具有正常金属相干长度的特征尺度$ξ_T = \hbar v_F/2πk_BT$(弹道极限)或$\tildeξ_T = \sqrt{\hbar D/2πk_BT}$(扩散极限),并且是由于结的侧边界附近的准粒子相空间的限制而产生的。它解释了Heida等人最近观察到的$2Φ_0$ -周期性(Phys. Rev. B { \bf 57},R5618(1998))。我们得到了明确的解析表达式的磁干涉图案的结具有任意的长宽比。实验提出直接观察的$Φ_0\to 2Φ_0$ -和$Φ_0\to 3Φ_0$ -的转变。
1998-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Domain walls and the conductivity of mesoscopic ferromagnets
介观铁磁体导电性中的量子干涉现象被考虑,特别是关于通过空间变化的磁化区域传播的电子获得的几何相位的影响(由于,例如,到磁畴壁)。讨论了弱局域化和电子-电子相互作用对电导率和普适电导涨落的量子修正。实验提出了多连接的几何形状,应该揭示电导振荡的磁化的轮廓的变化。
1998-01-13 cond-mat.mes-hall
Universal conductance fluctuations and low temperature 1/f noise in mesoscopic AuFe spin glasses
本文报道了在介观AuFe自旋玻璃丝中观察到的电导随时间的涨落。这些动力学波动具有1/f-样的光谱,并出现在我们的样品的测量的自旋玻璃冻结温度以下。波动幅度对温度、磁场、电压和Fe浓度的依赖性允许在对缓慢波动的自旋配置敏感的量子干涉效应方面进行一致的解释。
1999-05-27 cond-mat.mes-hall
Sagnac Rotational Phase Shifts in a Mesoscopic Electron Interferometer with Spin-Orbit Interactions
Sagnac效应是光学和原子干涉仪中的重要相位相干效应,其中干涉仪相对于惯性参考系的旋转导致干涉图案中与旋转速率成比例的移位。本文首次分析了介观半导体电子干涉仪中的Sagnac效应。我们包括在我们的分析Rashba自旋轨道相互作用的环。我们的研究结果表明,自旋轨道相互作用增加的旋转诱导相移。我们讨论了潜在的实验观测的Sagnac相移在这样的介观系统。
2007-12-19 cond-mat.mes-hall
Valley filtering by a line-defect in graphene: quantum interference and inversion of the filter effect
谷值滤波器对于任何利用谷值自由度的设备都是至关重要的。通过使用原子模型,我们分析了导致石墨烯中的线缺陷产生的谷滤波的机制,并展示了如何通过外部手段来反转它。由于模式分解应用于紧束缚模型,我们可以解决在k空间中的不同的传输通道,同时保持一个简单而准确的描述的能带结构,无论是接近和远离狄拉克点。这允许理解导致电导降低的狄拉克点的p侧上的相消干涉效应(Fano共振或反共振)。我们表明,在附近的这个功能的谷过滤可以通过改变与栅极电压的职业逆转,该机制是解释在一个山谷依赖的Fano共振分裂。我们的研究结果为石墨烯基器件中谷传输的增强控制打开了大门。
2016-09-19 cond-mat.mes-hall
Spin transport in mesoscopic rings with inhomogeneous spin-orbit coupling
我们重新讨论了电子输运通过具有自旋轨道相互作用的介观环的问题。在著名的路径积分方法中,具有准一维引线的准一维环的散射态可以用无自旋电子在虚磁通量作用下的散射态来表示。我们发现,在小环的自旋相关的量子干涉效应是最强的空间不均匀的SO相互作用,在这种情况下,自旋电流可以控制一个小的外部磁场。四端环中的介观自旋霍尔效应也可以用虚磁通量来理解。
2007-10-26 cond-mat.mes-hall
Braess paradox at the mesoscopic scale
我们从理论上证明,最近实验发现的分支出介观网络的传输效率低,也可以观察到在一个有限宽度的量子环与附加的中央水平分支。这是通过研究在这样的系统中的电子波包的时间演化来完成的。我们的数值结果表明,环的导电性并不一定提高,如果增加一个额外的通道。这确保了存在一个源自于量子散射和干涉的Braess Partial的量子类似物。
2013-11-26 cond-mat.mes-hall
Anomalous Spin-Related Quantum Phase in Mesoscopic Hole Rings
我们得到了p型半导体环形结构中自旋相关几何量子相的数值精确结果。栅极可控(Rashba)自旋分裂和量子限制诱导的混合之间的相互作用导致的磁导振荡的外部参数比以前预期的要高得多的灵敏度。我们的研究结果意味着一个大大增强的功能的孔环自旋干涉器件和最近的实验结果揭示了新的光。
2010-04-09 cond-mat.mes-hall
Proposal for a Mesoscopic Optical Berry-Phase Interferometer
我们提出了一种基于极化激元波干涉的新型自旋光电子器件。它由TE-TM分裂和塞曼分裂的比率决定,这可以用来控制输出强度。由于极化激元的TE-TM有效磁场的特殊取向,不存在类似于电子的Aharonov-Casher相移。
2009-02-03 cond-mat.mes-hall
On the environmental decoherence and spin interference in mesoscopic loop structures
考虑并比较了表面散射、Elliot-Yafet过程和旋进机制等“环境退相干”机制及其对自旋相位弛豫的影响。结果表明,当波函数自旋部分的相位弛豫长度远大于“轨道部分”的相位弛豫长度时,“自旋弹道”机制是可能的.在存在额外的磁场的情况下,电子WF的自旋部分由于围绕该场的额外自旋进动而获得相移。如果结构长度被选择为大于WF的“轨道部分”的相位弛豫长度并且小于WF的自旋部分的相位弛豫长度,则可以“洗掉”与WF的“轨道部分”的相位相干性相关的量子干涉,同时保留与自旋部分的相位相干性相关的量子干涉,因此,以揭示相应的电导振荡。
2007-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Microwave controlled phase coherent transport in mesoscopic S-N-S structures
我们表明,通过超导量子点接触偏置在亚带隙电压的输运是强烈的微波场的影响。子隙电流增加了几个数量级。在I-V曲线中,涉及光子吸收的共振散射事件之间的量子干涉反映为振荡结构。我们还讨论了如何相同的干扰效果可以应用于检测弱的电磁信号的间隙频率,以及它是如何影响的移相和弛豫。
1999-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave induced resonant backscattering in a one-dimensional mesoscopic channel
我们研究了一个一维的通道与较宽的,直的区域照射的外部电磁场。在这个系统中,干涉效应和共振现象之间的相互作用显现出来,并提供了一种新的传导行为。我们表明,系统的输运性质可以通过改变频率和振幅的外场。我们还表明,这些参数的某些组合的电子输运通过该系统是完全阻止。
2000-11-22 cond-mat.mes-hall
From Anderson Localization to Mesoscopic Physics
七十年代后期,人们对安德森局域化的标度理论越来越感兴趣,这导致人们做出新的努力来理解弹性散射电子的系统的电导。电导及其与散射矩阵的关系成为一个重要的课题。这一点,再加上寻找单电子干涉的明确表现的愿望,导致了介观物理学的出现。我们回顾电子输运现象,可以表示优雅的散射矩阵。特别感兴趣的现象,不仅取决于传输概率,但散射矩阵元素的振幅和相位。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Current noise, electron-electron interactions, and quantum interference
结果表明,电子-电子相互作用导致一种新的量子干涉贡献的非平衡电流噪声介观导体。对于扩散系统,详细地得到了相应的噪声谱。它被发现是在所施加的电压的平方,并表现出幂律频谱,其指数取决于样品的维数。
1996-11-11 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Anandan Effect Induced by Spin-Orbit Interaction and Charge-Density-Waves in Mesoscopic Rings
研究了电荷密度波(CDW)材料介观环中自旋相关的几何相位效应。当电子自旋被明确考虑,我们表明,自旋相关的Aharonov-Casher相可以有一个显着的挫折这样的CDW材料与适当的电子填充效果。我们表明,这种挫折有可观察到的后果,运输实验。我们确定了从Peierls绝缘体到金属的相变,这是由自旋相关的相位干涉效应引起的。随着现代制造技术的快速发展,介观CDW材料和自旋相关的几何相位效应及其相互作用正成为极具吸引力的开发机会。
1998-05-13 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Stern-Gerlach spin filter by nonuniform spin-orbit interaction
对具有非均匀自旋轨道相互作用(SOI)的二维电子系统中一种新的自旋滤波进行了理论研究。SOI的强度被调制垂直于充电电流。由于非均匀SOI而产生的有效磁场的空间梯度导致Stern-Gerlach型自旋分离。极化的方向垂直于电流,平行于空间梯度。甚至在不施加任何外部磁场和不附接铁磁接触的情况下也可以实现几乎100%的自旋极化。自旋极化即使在随机性存在的情况下也持续存在。
2005-06-14 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
Tunable Aharonov-Anandan phase in transport through mesoscopic hole rings
基于球形Luttinger模型,我们对自旋为3/2的空穴在介观环中的输运进行了理论研究。在径向面内坐标系下,用奇异振子势在对称二维量子阱中产生准一维环。的量子干涉贡献的两端环电导表现出能量依赖的Aharonov-Anandan阶段,即使Rashba和Dresselhaus自旋分裂是缺席的。相反,约束引起的重空穴-轻空穴混合被认为是这个阶段的起源,这对门控空穴环中的磁输运测量有影响。
2008-04-18 cond-mat.mes-hall
Symmetry aspects of spin-filtering in molecular junctions: hybridization and quantum interference effects
控制和操纵电流,特别是其在单个分子上的自旋极化度(自旋过滤),是当前分子自旋电子学领域的一个重要研究课题。我们探索一种可能的策略的基础上修改的纳米结的对称性,可以实现,例如,通过机械应变。这样的修饰可以激活新的分子轨道,这些分子轨道之前由于它们的轨道与电极的导电状态不匹配而不活跃。这可能导致几个重要的后果,如(i)量子干涉效应出现在电子传输中的Fano样特征,以及(ii)分子水平杂交与电极状态的变化。我们认为,对称性的变化可以影响非常不同的两个多数和少数自旋电导,从而显着改变结的对称性修改所得到的自旋过滤比。我们说明了两个基本的分子结的想法:Ni/苯/Ni(垂直与倾斜取向)和Ni/Si链/Ni(锯齿形与线性链)。在这两种情况下,一个最高占据分子轨道(HOMO)和一个最低未占据分子轨道(LUMO)(在HOMO和LUMO双峰之外)是重要的。特别是,它们与其他轨道的相消干涉导致低对称性构型中多数自旋电导的显著抑制。相反,对于少数自旋通道,当由于杂化强度的增加而降低对称性时,电导强烈增强。我们相信,我们的研究结果可能提供一个潜在的路线,通过量子干涉效应,创建一个大的自旋极化开关比的分子器件。
2019-08-18 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic superconductors under irradiation: Microwave spectroscopy of Andreev states
我们表明,在间隙能量的顺序的频率下的电压偏置的超导量子点接触的照射可以消除通过Andreev能级的亚间隙直流传输的抑制。此外,量子干涉共振散射事件涉及光子吸收,使微波光谱学的Andreev水平可行。我们还讨论了如何相同的干扰效果可以应用于检测弱的电磁信号的间隙频率,以及它是如何影响的移相和弛豫。
1998-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Role of quantum entanglement due to a magnetic impurity on current magnification effect in mesoscopic open rings
本文研究了电子与位于介观环一臂上的磁性杂质的交换散射的电流放大效应。交换作用导致电子自旋和杂质自旋纠缠。早期的研究表明,这种纠缠会导致Aharonov-Bohm振荡中的干扰减少或损失,从而导致退相干。然而,我们发现,这种纠缠,在矛盾的天真的期望减少电流放大率,导致增强以及抑制的效果。我们还观察到其他新的特征,如新的共振和电流反转。
2000-11-23 cond-mat.mes-hall
Dephasing of Aharonov-Bohm oscillations in a mesoscopic ring with a magnetic impurity
我们提出了一个详细的分析Aharonov-Bohm干涉振荡表现出通过传输的电子在介观环与磁性杂质原子插入在其臂之一。电子通过交换相互作用与杂质相互作用,导致交换自旋翻转散射。自旋翻转和自旋非翻转通道中的传输显式计算。我们表明,自旋翻转器作为一个移相器,尽管没有任何非弹性散射。的自旋电导(相关的自旋极化的传输系数)是不对称的磁通反转,而不是两个探针电导下磁通反转是对称的。
2000-07-26 cond-mat.mes-hall
Field Theory of Mesoscopic Fluctuations in Superconductor/Normal-Metal Systems
介观导体的热力学和输运性质受到超导体邻近性的强烈影响:分别在正常介观和超导区域中的大尺度量子相干波函数之间的相互作用导致了不寻常的量子干涉机制。这些表现在超导体/正常金属(SN)混合系统的平均值和介观波动行为显着不同于传统的介观系统。在回顾了SN-量子干涉现象的一些已有理论之后,我们介绍了一种分析SN-介观物理的新方法。从本质上讲,我们的形式主义代表了统一的准经典形式主义描述{ \it平均}属性的SN系统的一方面,与最近的场论介观{ \it波动}的另一方面。因此,通过它的构造,新方法能够在相同的微观基础上探索SN系统的平均和波动性质。作为一个例子,该方法被应用于研究的各种特性的单粒子光谱的SNS结构。
1998-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Operation of a superconducting nanowire quantum interference device with mesoscopic leads
提出了一种描述超导纳米线量子干涉器件(NQUID)工作的理论。该装置由一对拓扑平行的超窄超导导线连接一对薄膜超导引线组成。由于超导序参量的热激活耗散涨落,它表现出固有的电阻。对于导线尺寸,应注意该电阻与垂直于导线的外部施加的磁场强度的相关性,使得磁场基本上完全且均匀地穿透导线。这种状态,其中至少一个引线尺寸位于超导相干和穿透长度之间,被称为介观状态。磁场引起器件电阻的显著振荡,其周期不受通过由导线和膜边缘包围的区域的Aharonov-Bohm效应的支配,而是在引线的几何形状方面,与薄壁超导圆柱体的众所周知的Little-Parks电阻形成对比。一个理论,包括这种现象,是通过扩展,设置平行的超导导线,Ivanchenko-Zil'berman-Ambegaokar-Halperin理论的情况下,短导线和Langer-Ambegaokar-McCumber-Halperin理论的情况下,较长的导线。它表明,NQUID作为一个探头的超导序参量的空间变化。
2005-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin interference effects in Rashba quantum rings
环中的量子干涉效应为在介观尺度上控制自旋提供了合适的手段。在这一章中,我们提出了理论基础的自旋诱导调制的非极化电流的量子环受到Rashba自旋轨道相互作用。我们讨论明确的电导调制和几何相位之间的连接所获得的自旋在运输过程中,以及直接控制它们的途径。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic valley filter in graphene Corbino disk containing a p-n junction
Corbino几何结构允许人们在没有出现熟悉的霍尔棒几何结构的边缘状态的情况下研究电流沿着弹道石墨烯中的p-n界面的传播。利用角动量空间中的转移矩阵,我们发现,对于足够强的磁场,电流仅沿一个方向传播,该方向由磁场方向和界面取向决定,并且两个谷K和K '被相等地占据。空间各向异性的有效质量可以抑制由外部电场选择的谷电流之一,将系统转换成谷滤波器的介观版本。过滤机制可以在有效狄拉克理论中得到充分的理解,而不涉及原子尺度效应,这在对局部边缘态的建议中是重要的。
2019-09-20 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
Entanglement-induced electron coherence in a mesoscopic ring with two magnetic impurities
本文研究了电子在介观环中传输时的Aharonov-Bohm(AB)干涉图样,在介观环中嵌入了两个完全相同的非相互作用磁性杂质。采用量子波导理论,推导出精确的传输几率幅,并研究了杂质自旋最大纠缠态对电子透射干涉图样的影响。对于合适的电子波矢,我们表明,AB振荡的振幅在没有杂质的情况下,实际上是不减少的电子-杂质耦合常数的范围内,当最大纠缠单重态的准备。这样的状态因此能够抑制由于磁性杂质的散射而导致的通常的电子退相干。我们还展示了如何通过电子散射产生杂质自旋的最大纠缠态。
2007-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic Fano Effect in a Quantum Dot Embedded in an Aharonov-Bohm Ring
在量子点和Aharonov-Bohm环的电子输运中,可以观察到共振和干涉之间的量子力学协同作用产生的Fano效应。当库仑峰的高度与对应的Fano线型的实非对称参数$q$之间出现明显的相关性时,我们需要引入一个复的$q$来描述磁场和静电场对线型的影响。本分析表明,具有复杂的非对称参数的Fano效应提供了一个很好的探针来检测穿越电子的量子力学相位。
2004-05-06 cond-mat.mes-hall
Influence of Quantum Fluctuations on Phase Coherent Andreev Tunneling
研究了耦合到外部电磁环境中的小电容正常金属-超导体隧道结的亚带输运性质。正常金属中电子之间的介观干涉强烈地增强了亚带隙电导,随着偏置电压的降低。另一方面,环境的量子涨落破坏了电子的相位相干性,抑制了低偏压下的亚带电导(库仑阻塞),电荷效应和介观干涉的竞争导致了亚带电导对外加偏压的非单调依赖性.即使与环境的耦合很弱并且充电能量很小,该特征也是显著的。
1997-09-30 cond-mat.mes-hall
Interference effects and Huygens' principle in transverse magnetic focusing of electrons and holes
干涉效应构成了量子力学的基本支柱。本文研究了自旋-轨道耦合横向磁聚焦中的干涉现象,其中弱磁场用于聚焦介观尺度上的电荷载流子。我们确定了一个半经典形式的格林函数在一个弱磁场中的情况下,无自旋和自旋轨道耦合载流子。所得到的格林函数的形式与颗粒分散无关,因此适用于各种各样的系统。
2017-02-14 cond-mat.mes-hall
Effect of proximity-induced spin-orbit coupling in graphene mesoscopic billiards
基于二维材料的范德华异质结构最近已成为自旋电子学中非常活跃的研究课题,其目的在于从根本上描述纳米结构中的自旋退相过程,并作为基于自旋的信息处理方案中的潜在元素。在这里,我们从理论上研究了由石墨烯邻近耦合到高自旋轨道耦合材料构建的介观器件的磁导。通过数值精确的紧束缚模拟,我们表明,即使在量子点中的$z\rightarrow -z$对称自旋轨道耦合主导Bychkov-Rashba相互作用时,反转对称性的界面破缺也会产生强大的弱反定域。我们的研究结果是在解释随机矩阵理论的光,它链接到从圆正交到圆辛系综的过渡的量子干涉校正观察到的行为。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall
Conductance of Mesoscopic Systems with Magnetic Impurities
我们研究了磁性杂质和外加磁场对无序金属电导干扰贡献的综合影响。我们发现,在弱自旋轨道相互作用的金属中,杂质自旋的极化降低了电子相位弛豫的速率,从而增强了对电导率的弱局域化修正。磁场还抑制磁性杂质的热波动,导致电导波动的恢复。无论自旋-轨道相互作用的强度如何,这种恢复都会发生。我们计算了弱局域化修正和介观电导涨落在任意水平的自旋极化由磁场引起的幅度。我们对金属环中"$h/e$" Aharonov-Bohm电导振荡的分析结果可用于从已有的实验数据中提取磁性杂质的自旋和旋磁因子。
2002-10-22 cond-mat.mes-hall
Persistent current on a disordered mesoscopic ring with an embedded quantum dot
我们计算了无序介观环上嵌入量子点的系综平均持续电流。我们将量子点模型为单共振,并使用随机矩阵理论来模拟环中的杂质。使用Efetov的超对称技术,我们开发了一个解析表达式的电流。我们在电流中发现了不止一个,而是两个共振峰。这被解释为量子干涉现象。
2005-12-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Mechanical Resonators as Quantum Non-Inertial Reference Frames
一个原子附着在一根频率为100 MHz、位移幅度为1 nm的微米级金属丝上,其加速度为10^9 ms^-2,接近于中子星的表面引力。作为这种极端的非惯性力在介观环境中的一个应用,我们考虑了一个模型的双路径原子干涉仪的一个路径组成的100 MHz的振弦原子引导。振动的金属丝导向器用作非惯性参考系,并且在穿过金属丝系的原子的波函数中引起原则上可测量的相移。我们进一步考虑了当振弦被模拟为量子物体,从而作为量子非惯性参考系时,对原子波干涉的影响。我们概述了一种可能实现的振弦,原子干涉仪使用超流氦量子干涉装置。
2015-10-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noise-Tolerance of Majorana Teleportation in Mesoscopic Topological Superconductors
本文研究介观拓扑超导体中马约拉纳零模遥传干涉对扰动的容限,发现$h/e$周期性在非均匀势和 disorder 下保持稳定,可清晰区分拓扑与平庸相。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optimal quantum interference thermoelectric heat engine with edge states
我们从理论上表明,热电热机,完全由于量子力学干涉操作,可以达到最佳的线性响应性能。提出了一种接近最优的热机的手征边缘态实现方案,在电子马赫-曾德尔干涉仪中,一个介观电容耦合到一个臂上,我们证明了最大功率和相应的效率分别可以达到理论最大值的90%和83%.所提出的热机可以实现与现有的实验技术,并具有稳健的性能,对中度失相。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall
Control of Exciton Transport using Quantum Interference
它表明,量子干涉可以用来创建激子晶体管。一个应用的潜在的门准粒子运动,也区分不同的结合能的准粒子。当在纳米级组件内实现时,这种控制元件可以调解能量和信息的流动。量子干涉也可用于解离激子,作为使用异质结的替代方案。一个有限的分子设置表现出潜在的离散,两个粒子,介观模拟法诺反共振。选定的纠缠措施,区分制度的行为,不能单独解决人口动态。
2015-11-29 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm oscillations and spin transport in a mesoscopic ring with a magnetic impurity
我们提出了一个详细的分析的Aharonov-Bohm(AB)的干涉振荡表现出通过传输的电子在介观环与磁性杂质原子插入在它的一个臂。研究了自旋极化输运。电子通过交换相互作用与杂质相互作用,导致交换自旋翻转散射。自旋翻转和自旋非翻转通道中的传输显式计算。我们发现,电子和自旋翻转状态之间的纠缠导致减少的AB振荡,尽管没有任何非弹性散射。的自旋电导(相关的自旋极化的传输系数)是不对称的磁通反转,而不是两个探针电导下磁通反转是对称的。我们指出了这个模型的某些局限性方面的一般概念,在量子力学的退相。
2001-03-25 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Entanglement Induced by Spontaneous Emission in Solid-State Quantum Optics
固态量子光学的实现为我们提供了量子比特被放置在光子或等离子体一维波导中的固定位置处的设备。我们表明,仅仅通过控制量子比特的位置,并与相干驱动的帮助下,集体自发衰变可以工程产生纠缠介观稳态。我们的方案依赖于通过相消干涉实现纯超辐射Dicke模型,该干涉消除了一维中的偶极-偶极相互作用。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chiral Majorana Interference as a Source of Quantum Entanglement
干涉测量是研究多端介观系统纠缠产生和检测的有力工具。在这里,我们提出了一种设置,通过干涉术利用手性一维通道上的Andreev反射来产生,操纵和检测电子-空穴自由度中的纠缠。我们研究了两粒子干涉产生最大纠缠态叠加的最佳可能情况。这是通过手性马约拉纳模式混合手性狄拉克通道来实现的。我们表明,它是可能的,通过当前的互相关测量提取纠缠证人。
2018-01-05 cond-mat.mes-hall