Addition Spectrum Oscillations of Fractional Quantum Hall Dots
利用哈特里复合费米子理论研究了分数量子霍尔体系中的量子点。在适当的条件下,由于复合费米子在准朗道带之间的转移,点的化学势将随B周期性振荡。这种效应类似于在整数量子霍尔区中量子点中发生的附加光谱振荡。在填充因子nu=2/5和nu=2/3的严格限制的点中发现周期φ_0振荡。周期为3*phi_0的振荡出现在抛物线限制的nu=2/5点中。更一般地说,我们认为,振荡周期的点带钉扎应连续变化的B,而没有带钉扎点的周期是φ_0。最后,我们讨论了利用观测到的频谱振荡周期来检测分数带电激发的可能性。
1997-07-14 cond-mat.mes-hall
Vortices in quantum droplets: Analogies between boson and fermion systems
这篇综述的主题是在小粒子数的限制下,玻色子或费米子量子液滴中涡旋的多体物理。感兴趣的系统包括陷阱中的冷原子以及量子点中的电子。当设置为旋转时,这些原则上非常不同的量子系统显示出显着的相似性。审查的主题包括有限旋转多体状态的结构,涡的形成和本地化的玻色子和费米子系统中的涡的普遍性,以及出现在量子霍尔制度的粒子涡复合材料。本文综述了计算多体技术中的组态相互作用和密度泛函方法。本文综述了具有一个或几个粒子成分的量子液滴的研究,其中可能出现涡旋和无核涡旋,并讨论了理论和实验上的挑战。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Quantum Hall droplets in coupled lateral quantum dots
我们提出了一个理论和库仑和自旋阻塞光谱实验的量子霍尔液滴与控制电子数(N1,N2)的横向耦合门控量子点。该理论是基于组态相互作用方法(CI)与非限制性Hartree-Fock(URHF)基耦合。它使我们能够计算大电子数耦合量子点基态和激发态的磁场演化。将该方法应用于(5,5)液滴的自旋跃迁。初步的实验结果证实了(5,5)液滴的产生及其自旋阻塞谱。
2006-03-27 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade microscopy of spin density oscillations and fractional charge in quantum spin Hall dots
我们评估了量子自旋霍尔量子点中产生的自旋密度振荡通过两个本地化的磁势垒。磁势垒和自旋动量锁定的组合存在,拓扑绝缘体的标志,导致了特殊的现象:半整数电荷被困在点中的障碍的反平行磁化,振荡出现在平面内的自旋密度,这是在电子相互作用的存在下增强。此外,我们表明,这些振荡的数量是由内部的点的粒子数,因此,部分电荷的存在或不存在可以推断从面内自旋密度。我们表明,当点与磁化尖端耦合时,在化学势中引起的空间位移允许探测这些特有的功能。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo Effect of Quantum Dots in the Quantum Hall Regime
量子霍尔机制中的量子点可以具有能量简并的单斯莱特行列式态对。我们认为,这些对的许多身体状态可能会引起一个近藤效应,可以映射到一个普通的近藤效应在一个虚构的磁场。我们利用标度和数值重整化群分析来研究这种近藤效应的一些性质。我们建议一个实验来研究这种近藤效应。
2003-05-08 cond-mat.mes-hall
Conductance oscillations in tunnel-coupled quantum dots in the quantum Hall regime
我们提出了通过两个不同尺寸的隧道耦合量子点在一个强的,可变的,垂直的磁场中串联传输的测量。测量双点电导作为磁场的函数和作为在两个点上均匀感应的电荷的函数,所述磁场在填充因子nu = 4的量子霍尔平台上变化。随着磁场的变化,电导峰发生位置偏移和高度调制。这些位移和调制形成了一种模式,该模式在大范围的磁场上重复,并添加了双点电荷。稳健的图案重复与频率锁定效应一致。
1998-12-03 cond-mat.mes-hall
Scattering of relativistic electrons and analogies with optical phenomena: A study of longitudinal and transverse shifts at step potentials
本文通过光学类比研究相对论电子在势阶处的散射,利用狄拉克流守恒和总角动量守恒阐明古斯-汉欣纵向位移与伊姆伯特-费多罗夫横向位移的物理机制,并揭示其与自旋霍尔效应的联系及在狄拉克和拓扑材料器件中的应用潜力。
2023-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal Spin Hall Conductance Fluctuations in Chaotic Dirac Quantum Dots
我们提出了完整的分析和数值计算结果,证明了在手性材料,如石墨烯和拓扑绝缘体的自旋霍尔电导的异常普遍波动。我们研究了相应的波动,通用分馏和通用量子化,以及两个制度之间的开放通道轨道数交叉。特别是,我们表明,Wigner-Dyson对称性并不能正确地描述这样的电导和狄拉克量子点上的手征类的优势作用。结果是分析性的,解决了悬而未决的问题。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall
Spin textures of strongly correlated spin Hall quantum dots
研究了在相互作用量子自旋霍尔边中通过磁势垒定义的量子点的自旋有序。计算了自旋分辨密度-密度关联函数。我们发现,强电子相互作用诱导的基态具有高度相关的自旋图案。从弱相互作用下的液体型关联到强相互作用下的基态自旋织构的交叉与普通强相互作用量子点中一维维格纳分子的形成相平行。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall
Interaction Driven Quantum Hall Wedding cake-like Structures in Graphene Quantum Dots
量子相对论物质在自然界中无处不在;然而,它是出了名的难以探测。在石墨烯中引入外部电场和磁场的容易性为创建强约束相对论物质的桌面原型打开了一扇大门。在这里,通过详细的光谱映射,我们提供了一个空间可视化的空间和磁约束之间的相互作用,在一个圆形的石墨烯谐振器。我们直接观察到一个多层的“婚礼蛋糕”一样的结构的同心区域的可压缩/不可压缩的量子霍尔态,在系统中的电子相互作用的签名的发展。因此,固态实验可以深入了解量子相对论物质在极端条件下的行为。
2018-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of charge state in nearby quantum dots on quantum Hall effect
磁电阻测量已被执行的门控二维电子系统(2DES)由一个薄的阻挡层从一层InAs自组装量子点(QD)分离。尽管量子点层接近2DES,但观察到量子霍尔效应的清晰特征。然而,当正电压施加到前栅极时,磁阻($ρ_{xx}$)和霍尔电阻($ρ_{xy}$)在填充因子$ν<1$的磁场范围内被显著抑制。在$ν< 1$的电场范围内,量子点的电荷状态对附近2DES的输运性质有影响.我们认为$ρ_{xx}$和$ρ_{xy}$的反常抑制与量子点和二维电子自旋翻转过程引起的自旋激发有关。
2005-09-14 cond-mat.mes-hall
Spectral properties of rotating electrons in quantum dots and their relation to quantum Hall liquids
本文利用精确对角化方法研究了二维简谐势中具有自旋的相互作用电子的多粒子性质。单粒子基础仅限于最低朗道能级。分析结果作为系统的总角动量的函数。只有在对应于填充因子1、1/3、1/5等的角动量处,系统才是全极化的。最低的能量状态表现出自旋波,域和本地化,这取决于角动量。涡旋只存在于激发极化态。高角动量极限表明电子的局域化以及电荷和自旋激发的分离。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Fermi Liquid Quantum Impurity Physics from non-Abelian Quantum Hall States
我们研究了多量子点之间的电子隧穿物理和量子霍尔态的边缘。我们的结果推广了以前的工作[G. A.菲埃特,W.比沙拉角Nayak,Phys. Rev. Lett. 101,176801(2008)],其中示出了耦合到非阿贝尔量子霍尔态的单个量子点隧道可以在低能量下实现稳定的多通道Kondo不动点。在这项工作中,我们研究了多个点的物理学,并发现出现了一组丰富的可能的低能不动点,包括那些具有非费米液体性质的不动点。以前未识别的固定点也可能是其中的可能性。我们研究的情况下,点在空间上分离,并在他们非常接近。我们讨论了费米液体中的两个杂质Kondo模型与以前工作的关系,并强调了多量子杂质问题的新研究方向。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vortex structures in few-electron quantum dots with spin degree of freedom
研究了没有塞曼分裂的量子点中的涡旋结构和少电子态的形成。在自旋自由度的情况下,我们注意到探测电子的选择和其他电子在条件单粒子波函数中的固定方式都会影响涡旋结构和行为的显示。然后研究了不同自旋的最低态在磁场中的涡旋跃迁。当场不很强时,随着场的增加,涡旋数单调不减,虽然角动量符合电子分子理论给出的跃迁规则,但仍有缺位态存在。随着相互作用范围的变化,涡旋的不同行为分别与分数量子霍尔系统中的电子涡旋和准粒子涡旋相似。即使相互作用被屏蔽,分离的涡旋也与电子保持分离,这种行为可以理解跃迁序列中角动量的缺失。
2007-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of a quantum Hall anti-dot interferometer
我们研究了量子霍尔干涉仪,其中干涉环环绕量子反点。我们的研究基础上的热力学考虑,我们认为这反映了干扰传输现象的基本方面。我们发现,类似于更传统的法布里-珀罗量子霍尔干涉仪,其中的干涉环形成一个量子点,反点干涉仪是由静电库仑之间的相互作用定义的环的边缘模式。我们表明,在Aharonov-Bohm制度,分数统计的影响应该是可见的,是更容易访问的干涉仪的基础上反点比那些基于点。我们讨论了我们的研究结果的相关性,最近的测量反点干涉仪。
2015-10-18 cond-mat.mes-hall
Unification of Laughlin and Moore-Read States in SUSY Quantum Hall Effect
基于最近提出的超对称量子霍尔效应,我们证明了Laughlin态和Moore-Read态之间存在一个隐含的超对称变换。以超对称Laughlin波函数作为主波函数,Laughlin态和Moore-Read态作为分量波函数的两个极限。本文还讨论了在超对称性理论中实现Laughlin态和Moore-Read态的拓扑激发。我们发展了超对称量子霍尔效应的一个投影公式。通过对Grassmann奇坐标的解释,我们发现超对称量子霍尔效应与超流性有着惊人的相似性。
2008-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Symmetry, Disorder and Transport Through Altermagnetic Quantum Dots and Their Antiferromagnetic Twins
Simon Fraser University(西蒙菲莎大学)
本文研究了交替磁量子点及其反铁磁孪晶的输运性质,探讨了对称性、晶格结构、形状和无序对自旋霍尔效应和自旋过滤的影响。
2026-02-08 cond-mat.mes-hall
The Stability of the Quantum Hall State at $ν= 1$ in Bilayer Electron Systems
利用密度泛函理论研究了外加磁场作用下两个垂直耦合量子点中电子的基态。在朗道能级填充因子$ν= 1$下,绘制了双量子点中量子霍尔态跃迁的相图。结果表明,量子霍尔态在零隧道分裂时是稳定的。分析了杂质势对量子霍尔态稳定性条件的影响。
2022-09-07 cond-mat.mes-hall
Screening theory based modeling of the quantum Hall based quasi-particle interferometers defined at quantum-dots
在这项工作中,我们调查的空间分布和宽度的不可压缩带,即边态。在强垂直磁场存在下,考察了填充因子分别为ν= 1,2和1/3时的不可压缩带.我们提出了一个微观图片的分数量子霍尔效应为基础的干涉仪,在一个唯象模型。我们采用Laughlin准粒子性质在我们的计算方案。在分数阶区,部分占据的最低朗道能级由于强关联而被假定形成一个能隙。实质上,通过把这个能隙包括到我们的能谱中,我们得到了在ν=1/3时不可压缩带的性质。的干扰条件进行了调查作为一个功能的栅电压和陡度的限制电位,连同所施加的磁场的强度。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall conductivity and quantum friction
用二维网络模型研究了非常干净的样品(高电导率区)中的反常霍尔效应。我们发现,非对角电导率包括两个部分:一个反映了大量的性质,通过Kubo公式和另一个是敏感的边界条件施加在网络上。在理想情况下,后者与系统宽度成比例,对于真实世界的样本,它将取决于相干长度。它提供了一个替代的解释所观察到的行为在清洁的限制,否则归因于斜散射。我们强调类比负责库埃特流的粘性流体中的摩擦。
2022-12-06 cond-mat.mes-hall
Fractional charge oscillations in quantum spin Hall quantum dots
研究表明,在二维拓扑绝缘体边缘的量子点中,关联两粒子背散射可以通过磁垒诱导分数电荷振荡。结果很好地补充了最近的工作,其中分数振荡得到的半经典处理。此外,由于通过旋转的磁化屏障的分数电荷可以被困在点通过Jackiw-Rebbi机制,我们分析的系统提供了机会,研究这种非相互作用的电荷分馏和分馏之间的相互作用,由于两个粒子的背散射。在这种情况下,我们证明了分数振荡的电荷密度的数量取决于磁化角。最后,我们解决的重正化诱导的自旋密度,其特征在于由一个主导的振荡,敏感的Jackiw-Rebbi收费,与两倍的波长大的电荷密度振荡的两个粒子的背散射。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Quantum Hall Interfaces
量子霍尔(QH)界面不同于普通的QH边缘,因为后者的位置由限制势决定,而前者可以被解除钉扎,表现得像自由弦。在本文中,我们证明了这种差异,通过研究三个不同的界面形成的(i)劳克林状态和真空,(ii)Pfronan状态和真空,(iii)Pfronan和反Pfronan状态。我们发现在QH系统中自由传播的弦状界面导致了与边缘非常不同的动力学性质。这种质的差异产生了迷人的新物理学,并提出了未来QH物理学研究的新方向。我们还简要地讨论了QH界面和弦论中概念之间可能的类比。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photonic quantum Hall effects
本文综述了光子量子霍尔效应的发展,涵盖几何相位、拓扑能带理论推广及器件应用,并展望非线性与量子领域的研究。
2022-08-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electron quantum optics in quantum Hall edge channels
本文综述了电子量子光学这一新兴领域的最新进展,强调了它与光子量子光学的相似性和不同之处。电子量子光学旨在制备、操纵和测量在弹道导体中传播的相干单电子激发,例如整数量子霍尔机制中的2DEG的边缘通道。由于费米统计和强相互作用的存在,电子量子光学与通常的光子量子光学相比表现出了新的特点。特别是,它提供了一个自然的游乐场来理解量子传输中的退相干和弛豫效应。
2011-02-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Snakelike trajectories of electrons released from quantum dots driven by the spin Hall effect
AGH University of Krakow, Faculty of Physics and Applied Computer Science(克拉科夫AGH科技大学物理与应用计算机科学学院)
研究通过时序模拟分析量子点中电子在自旋轨道耦合材料波导中释放后的轨迹,揭示自旋轨道相互作用导致的自旋依赖蛇形轨迹,并展示其在低磁场下仍能保持,支持半经典计算与量子模拟的一致性。
2026-04-20 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic magnetoelectric effect in chaotic quantum dots
逆法拉第效应(IFE)的大小,由于交流电场的静态磁化,可以强烈增加在介观样品,敏感的时间反转对称性(TRS)破缺。交流电压的随机整流会导致磁通量,这可以通过多端设置中霍尔电阻的不对称性来检测。在没有施加磁场通过一个混乱的量子点的IFE规模,二次电压,被发现作为一个解析函数的交流频率,屏蔽,耦合到接触和浮动探针,并在数值上,它不显示任何影响的自旋轨道相互作用。我们的结果定性同意最近的实验TRS打破六端霍尔交叉。
2009-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic bidirectional dynamic nuclear polarization by optically pumped trions in quantum dots
本文已被作者更新为:arXiv:1012.0060v1 [cond-mat.mes-hall],标题为“通过量子点中的光激发空穴实现集体核稳定“
2011-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Critical Tunneling Currents in Quantum Hall Superfluids: Pseudospin-Transfer Torque Theory
在总填充因子$ν=1$下,量子霍尔双层膜可以具有有序的基态,并具有自发的层间相位相干性.有序状态的实验信号显着增强层间隧道电导在低偏置电压,在较大的偏置电压层间电流是类似的无序状态。我们将这种行为的变化与临界电流的存在,超过该临界电流,静态层间相位差不能被维持,并检查样品的几何形状,相位刚度,和相干隧穿能量密度的依赖性,这个临界电流。我们的分析部分是基于金属铁磁体中的相干双层行为和自旋转移矩物理之间的类比。与最近的实验比较表明,无序可以显着抑制临界电流。
2010-01-18 cond-mat.mes-hall
Rotational and vibrational spectra of quantum rings
人们可以通过静电或蚀刻技术将二维电子气限制在半导体异质结构中,从而形成小的电子岛。这些人造的“人造原子”提供了多粒子物理学教科书例子的实验实现:一个陷阱中有限数量的量子粒子。人们花费了大量的努力来使这种“量子点”更小,并从介观到量子体系。从一开始,原子、原子核或金属团簇的物理学就有着深远的相似性:壳结构和洪德规则的概念就被发现适用于真实的原子!在这封信中,我们报告了一个发现,即被限制在环形量子点中的电子形成了在基态具有反铁磁有序的相当刚性的分子。这可以从旋转和振动激励的分析中最好地看出。
2000-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comment on ''Kondo resonances and Fano antiresonances in transport through quantum dots''
我们表明,数值方法[M. E. Torio,K. Hallberg,A.H. Ceccatto和C.R. Proetto,Phys.Rev.B65,085302(2002),cond-mat/0108167 v2]不能正确地再现具有相互作用的量子点系统中的Kondo物理。
2004-07-23 cond-mat.mes-hall
Coulomb effects on the transport properties of quantum dots in strong magnetic field
基于二维紧束缚哈密顿量和Landauer-Büttiker(LB)理论,采用量子力学方法研究了强磁场中量子点的输运性质.电子透射率和霍尔电阻显示库仑振荡,也证明了多个添加过程。我们确定这一功能的“聚束”的电子在最近的实验中观察到的点的光谱特性,并给出一个初步的解释。所添加的电子的空间分布可以区分边缘状态和体状态,并且其对于聚束电子具有特定的特征。讨论了强磁场和消失磁场下,电荷能量与电子数的关系。从隧穿到量子霍尔区的交叉分析的点-引线耦合。
2000-04-07 cond-mat.mes-hall
Quantum spin Hall effect of light
麦克斯韦方程组,150年前制定,最终描述了光的性质,从经典电磁学到量子和相对论方面。后者导致了与光子自旋1无质量性质相关的显著几何和拓扑现象。通过分析麦克斯韦波的基本自旋性质,我们证明了自由空间光具有内禀量子自旋霍尔效应,即,具有强自旋动量锁定的表面模式。这些模式是倏逝波,例如,真空-金属界面的表面等离子体激元。我们的研究结果照亮了不寻常的横向自旋在倏逝波和解释最近的实验表明,横向自旋方向锁定的激发表面光学模式。这加深了我们对麦克斯韦理论的理解,揭示了与电子的拓扑绝缘体的类比,并提供了强大的自旋方向光学接口的应用。
2015-05-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Diagrammatic Approach for the High-Temperature Regime of Quantum Hall Transitions
我们使用一个一般的图形形式主义的基础上的局部电导率的方法来计算电子输运连续介质中的长程无序,在量子干涉效应的情况下。该方法使我们能够调查的耗散过程和随机漂移的电子轨迹在高温制度的量子霍尔转变的相互作用。我们得到了纵向电导σ_{xx}的标度指数为κ=0.767 \pm 0.002,与经典渗流类比中的κ=10/13一致。我们还导出了σ_{xx}随温度变化的峰值的微观表达式,这有助于从实验中提取κ。
2011-10-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Topological dipoles of quantum skyrmions
Institute of Theoretical Solid State Physics, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院理论固体物理研究所);Institute for Quantum Materials and Technology, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所);Institute of Theoretical Condensed Matter Physics, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院理论凝聚态物理研究所)
量子反铁磁涡的拓扑偶极子守恒定律导致其质量消失,使其无法移动,与分数量子霍尔效应有类比关系。
2025-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Ferrimagnetism in lateral quantum dot molecules
我们证明了在量子霍尔体系中,耦合横向量子点分子的自旋相图中亚铁磁相和铁磁相的存在。自旋相图由Hartree-Fock组态相互作用方法确定,作为电子数N、磁场B、塞曼能量和隧穿势垒高度的函数。量子霍尔亚铁磁相对应于空间上不平衡的自旋液滴,由相同点的强点间耦合引起。量子霍尔铁磁相对应于填充因子介于$ν=2$和$ν=1$之间的自旋极化的铁磁耦合。
2006-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermopower and thermoelectric power factor of ${\mathbb Z}_k$ parafermion quantum dots
使用共形场论方法来研究分数量子霍尔态的热电特性,先前在Nucl. Phys. B 894(2015)284中开发,我们证明了在$\mathbb{Z}_k$ parafermion霍尔态中通过Fabry-Pérot干涉仪中的点接触实现的库仑阻塞岛的热电功率因数,可以给出区分具有相同电学性质的不同量子霍尔态的拓扑顺序的可靠签名。例如,虽然在库仑阻塞制度的电导峰图案的这种状态实际上是不可区分的$v_n \ll v_c$,即使在有限的温度下,其中$v_n$和$v_c$分别是中性和带电模式的费米速度,相应的状态的功率因数$\mathcal{P}_T$是更敏感的中性模式。特别是,$r=v_n/v_c$越小,功率因数的不对称性就越大,再加上中性模的多重性导致的电导峰的热展宽,可以给我们一个最终的工具来弄清楚哪些竞争的量子霍尔普适性类确实在实验中实现了。我们给出了一个完整的描述的功率因子分布在$\mathbb{Z}_3$和$\mathbb{Z}_4$的parafermion态与任意数量的准粒子定位在散装可能是有用的与实验进行比较。
2015-08-17 cond-mat.mes-hall
Spin Transfer Torque and Electric Current in Helical Edge States in Quantum Spin Hall Devices
我们研究了量子自旋霍尔边与磁体耦合的动力学行为。利用自旋转移矩原理,我们分析了边缘态自旋电流与磁体轴动力学之间的相互作用,并与电路类比进行了比较。作为一个突出的特点,我们表明,虽然耦合到磁体通常呈现边缘状态绝缘通过打开一个间隙,在一个小的潜在的偏置的存在下,自旋转移力矩可以恢复完美的电导通过转移角动量的磁体。在存在的边缘状态内的相互作用,我们采用Luttinger液体处理表明,边缘,当受到一个小的电压偏置,往往会形成一个独特的动态旋转自旋波状态,自然耦合到动态的磁铁。我们简要地讨论了现实的物理参数和约束条件,观察量子自旋霍尔和自旋转移矩物理之间的相互作用。
2013-12-27 cond-mat.mes-hall
Intense anomalous high harmonics in graphene quantum dots caused by disorder or vacancies
本文研究了无序或空位对石墨烯量子点光学响应的影响,发现无序或空位破坏反转对称性并引发时间反转对称性破缺,从而在无外磁场下产生强烈的反常高次谐波,并通过解除能级简并增强近截止谐波辐射。
2023-10-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Interaction of excitons with magnetic topological defects in 2D magnetic monolayers: localization and anomalous Hall effect
新型2D材料CrI3揭示了2D铁磁性和强大的激子响应的独特组合。我们证明了磁拓扑缺陷的形成,如Neel skyrmions,连同大的激子塞曼分裂的可能性,导致巨大的散射不对称性,这是激子异常霍尔效应的必要先决条件。此外,抗磁效应破坏了反转对称性,在某些情况下,可以导致激子在skyrmion上的局域化。这使得能够形成具有可调参数的磁激子量子点。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crystalline character of high-magnetic-field cusp states in quantum dots
利用精确对角化条件概率分布研究了强磁场下抛物量子点(QD's)中向下尖点态的晶态或液态性质。这些状态是晶体的性质,分数填充覆盖低和高的值,不像液体Jastrow-Laughlin波函数,但在显着的协议与电子分子的[物理评论B 66,115315(2002)]。尖点态是体分数量子霍尔态(而不是体维格纳晶体)的前体,因为集体旋转使旋转的维格纳分子(在QD中形成)相对于静态的维格纳分子稳定。
2004-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Even-Odd Effect in Spontaneously Coherent Bilayer Quantum Hall Droplets
利用圆盘几何中的精确对角化,我们预测了在外加磁场作用下垂直耦合双量子点的库仑阻塞谱中的一种新的偶奇效应。隧穿电导中的奇偶效应是自发层间相位相干性的直接表现,类似于介观超导晶粒中库珀对盒问题中的奇偶共振。超导体中库珀对数量的相干波动类似于量子霍尔液滴中两层之间相对数量差的波动。
2002-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Imaging topological edge states in silicon photonics
从液晶到磁铁,再到分数量子霍尔系统,都有拓扑特征--局部无法辨别的全局性质。对拓扑学在物理学中作用的更深入理解导致了一类新的物质:拓扑有序系统。最著名的例子是量子霍尔效应,其中对局部性质的不敏感性表现为通过边缘状态的电导,其对缺陷和无序不敏感。目前工程拓扑序的研究主要集中在量子霍尔系统的类比,其中所需的磁场在非磁性系统中合成。在这里,我们实现了在室温下的光子合成磁场,使用线性硅光子。我们第一次在二维系统中观察到光的拓扑边缘态,并证明了它们对固有无序和引入无序的鲁棒性。我们的实验证明了利用光子学在非相互作用和多体体系中实现拓扑有序的可行性。
2015-04-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
The RKKY Interaction and the Nature of the Ground State of Double Dots in Parallel
结合从玻色子平均场论和Bethe模型,我们论证了平行耦合到单个有效沟道上的密集双量子点的基态是费米液体.我们通过研究量子点的电导、杂质熵和自旋相关性来做到这一点。特别地,我们发现零温电导符合费米液体物理学的一个标志--弗里德尔求和规则,并且杂质熵在零温极限为零,表明基态为单态.这一结论与许多数值重整化群研究相反。我们提出了一个可能的差异原因。
2010-12-05 cond-mat.mes-hall
Single charge sensing and transport in double quantum dots fabricated from commercially grown Si/SiGe heterostructures
我们进行量子霍尔测量三种类型的商业调制掺杂的Si/SiGe异质结构,以确定其适用于耗尽栅定义的量子点设备。通过调整生长参数,我们能够获得电荷密度为1-3 × 10^{11}/cm ^2、迁移率超过100,000 cm ^2/Vs的电子气。在这些异质结构上制造的双量子点器件显示出在直流传输和电荷传感中测量的单电荷跃迁的明确证据,并且在单量子点区域中显示出100 mK的电子温度。
2012-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Valley pair qubits in double quantum dots of gapped graphene
石墨烯的兴起为量子位实现打开了新的大门,如最近在带隙石墨烯的双量子点中的谷对量子位的提议中所讨论的(Wu等人,arXiv:1104.0443 [cond-mat.mes-hall])。这里的工作提出了全面的理论基础的建议。它讨论了在这种结构中电子与外部磁场和电场的相互作用。具体来说,它研究了一个强大的,独特的机制,即,一阶相对论效应的类似物。这种机制是状态混合自由,并允许,与电可调交换耦合,一个快速,全电操纵量子位通过电子门,在时间尺度为ns。这项工作还研究了典型情况下的容错问题,在10 oK时产生长量子位相干时间(~O(ms))。
2011-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Apparent fractional charge signatures in PbTe quantum dots due to capacitively coupled charge trap dynamics
本研究在PbTe纳米线量子点中观察到类似分数电荷传输的稳定性图位移,但证实该现象实为电容耦合的寄生量子点或电荷陷阱所致,揭示了平凡的介观库仑效应可模拟分数电荷特征。
2025-04-07 cond-mat.mes-hall
Itinerant Electron Ferromagnetism in the Quantum Hall Regime
本文研究了朗道能级填充因子为$ν=1$的二维电子气的单粒子格林函数随温度和塞曼耦合强度的变化关系,其中基态为强铁磁体.我们的工作重点所发挥的作用,进行自旋磁化和这个系统和传统的巡回电子铁磁体之间的类比的巡回电子。我们讨论了自洽的Hartree-Fock近似,这是类似于金属铁磁性的带理论描述,并在有限的温度下严重失败,因为它不占自旋波激发这个系统的应用。我们超越了这个水平,通过评估使用自能,这占准粒子自旋波相互作用的单粒子格林函数。我们报告的自旋磁化强度,核自旋弛豫速率,和2D-2D隧穿电导的温度依赖性的结果。我们的计算预测在大偏压下的隧穿电导与温度成正比的强度的尖峰。我们比较实验,在可用的情况下,与预测的基础上数值精确对角化和其他理论方法。
1998-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Ensemble Density Functional Theory for Inhomogeneous Quantum Hall Systems
我们发展了一个包含自旋自由度的非均匀量子霍尔系统的系综密度泛函理论。我们应用这一理论,采用局域自旋密度近似,研究了抛物约束量子点的边缘重构。当塞曼分裂低于某一临界值时,完全极化的最大密度液滴的边缘重构为自旋非极化结构。对于较大的塞曼分裂,边缘保持极化并形成交换孔。
1997-01-10 cond-mat.mes-hall
Wigner Crystalline Edges in nu < 1 Quantum Dots
我们研究了当填充分数nu < 1时,量子点在量子霍尔机制中发生的边缘重构现象。我们的方法包括使用部分对角化技术检查大点(< 40个电子),其中深内轨道的占位被冻结。为了解释这个计算的结果,我们评估的对角化的基态和一组试验波函数,我们称之为投影项链(PN)状态之间的重叠。PN态只是被局域电子环包围的最大密度液滴的角动量投影。我们的计算表明,PN态与对角化的基态有高达99%的重叠,并且能量低于Chamon和Wen的边缘重建研究中确定的状态。
1999-09-05 cond-mat.mes-hall
Ensemble Density Functional Approach to Charge-Spin Textures in Inhomogeneous Quantum Hall Systems
我们将我们的系综密度泛函方法扩展到量子霍尔系统,包括非共线自旋,以研究非均匀量子霍尔系统中的电荷自旋纹理。我们研究了量子点在单位体积填充因子和1/3体积填充因子下的边缘重构随外束缚势刚度的变化。对于足够软的边缘,这些系统重建到一种状态,其中电子自旋随着边缘的接近而轻轻旋转,在系统的边缘具有非平凡的自旋电荷纹理。
1997-12-15 cond-mat.mes-hall
Imaging transition to fractional quantum Hall regime by Coulomb blockade microscopy
我们考虑了量子点中的电子系统,并利用扫描探针技术,通过库仑阻塞显微术(CBM)对受限电荷密度进行成像。我们应用精确对角化方法来研究电子系统对探针模型势所引起的势的反应,并计算了作为探针位置函数的能量图。从能量图中导出的电荷密度与精确的电荷密度是相对的。我们主要研究了在外加磁场中电子系统向分数量子霍尔条件的跃迁。对于对应于最低朗道能级的整数填充的磁场,电子系统对探针的电势表现出类似液体的反应,并且受限电荷密度可以相当准确地由CBM映射。对于分数填充的最低朗道水平的单电子电荷密度岛成核的尖端的存在下。在圆形量子点中,单电子岛逃避CBM成像。我们表明,映射的分子电荷密度是可能的限制电位的对称性,这是较低的和一致的几何形状的最低能量的单电子岛的电荷分布。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
Excitonic structure and pumping power dependent emission blue-shift of type-II quantum dots
在这项工作中,我们从理论和实验上研究了所谓的第二类量子点的多粒子结构的空间分离的电子和空穴。我们的计算的基础上习惯开发的全组态相互作用方法显示,激子复合物含有空穴与两个或两个以上的电子相互作用表现出相当大的反束缚能。这种效应被认为是II型限制的标志。此外,多激子问题的近似自洽解使我们能够解释两个明显的现象:泵浦发射的蓝移和大的非均匀光谱展宽,这两个现象迄今为止都无法解释。详细的强度和偏振分辨的光致发光测量的一些II型样品的结果得到证实。
2016-12-07 cond-mat.mes-hall
Few-electron quantum dots in III-V ternary alloys: role of fluctuations
本文对化学束外延生长的InGaAs/InP和InAsP/InP量子阱结构中栅量子点的电子输运性质进行了实验研究。对于InGaAs量子阱的情况,由于电势波动,量子点直接在窄栅电极下方形成。我们测量了单个量子点在少电子区的库仑阻塞金刚石,并在微波辐射下观察到光子辅助隧穿峰。在高磁场下观察到单重态-三重态跃迁和量子霍尔区的库仑阻塞效应。对于InAsP量子阱,偶然的三重量子点的形式也是由于在一个单点布局内的潜在波动。通过传输测量观察到可调四极点。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall
Long-range entanglement for spin qubits via quantum Hall edge modes
我们提出并分析了一个方案,用于执行一个长距离纠缠门的量子比特编码的电子自旋被困在半导体量子点。我们的耦合利用了单重态-三重态量子比特的状态依赖电荷配置与量子霍尔液滴的边缘模式之间的静电相互作用。我们表明,远距离的单重态-三重态量子比特可以选择性地耦合,门时间可以比量子比特退相时间短得多,并且由于耦合到边缘模式而比退相干快。根据最近的实验参数,我们认为,在原则上可以实现99%以上的双量子比特纠缠门只需20 ns。
2017-09-05 cond-mat.mes-hall quant-ph