Cotunneling renormalization in carbon nanotube quantum dots
利用准简并微扰理论,研究了库仑阻塞碳纳米管量子点中由共隧穿引起的能级位移。它表明,否则退化和隧道耦合的$K$和$K'$状态混合的cotunneling,因此分裂的能量,除了在粒子/空穴对称的库仑钻石的中点。在外部磁场的存在下,我们表明,cotunneling诱导门依赖$g$因子重整化,我们概述了不同的情况下,可能会观察到的实验,取决于内在的$KK'$分裂和自旋轨道耦合的值。
2012-08-29 cond-mat.mes-hall
Correlations in the cotunneling regime of a quantum dot
通过弱耦合量子点的非共振电导(“谷电导”)由大量点态参与的共隧穿过程控制。几乎相同的国家参与运输在连续的山谷,这导致显着的谷谷电导相关性。这些相关性是在恒定相互作用模型内计算的。与实验结果的比较表明,这些相关性在现实中是不太稳健的。其中一个可能的原因是恒定相互作用模型的崩溃,伴随着粒子数量变化时点的“混乱”。
1999-10-28 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through a quantum dot coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations
利用二阶微扰理论,在共隧穿机制下,对量子点中自旋相关的电子输运进行了理论分析。该系统由具有任意库仑关联参数$U$的杂质Anderson哈密顿量描述。它被假定为点能级本质上是自旋分裂由于一个有效的分子场施加的磁性基板。该点耦合到两个铁磁引线,其磁矩不共线。电流的角度依赖性,隧道磁电阻,微分电导和讨论。同时还讨论了共隧穿带隙随磁矩夹角和点能级分裂的演化。
2005-05-18 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade in cotunneling transport through a double quantum dot
我们研究了双量子点中的自旋关联,其中每个量子点中包含几个电子(大约10个)。明确的电流整流与负微分电导观察cotunneling制度,这是很好地解释了泡利自旋封锁。讨论了基于两个简单模型的交换单重态-三重态分裂的电流特征,其中一个模型考虑了相干点间耦合,另一个模型考虑了非相干点间耦合。
2005-09-09 cond-mat.mes-hall
Zero-bias anomaly in cotunneling transport through quantum-dot spin valves
我们预测了一个新的零偏置异常的微分电导通过一个量子点耦合到两个铁磁导线与反平行磁化。这种异常在起源和性质上不同于通过量子点传输的其他异常,例如近藤效应。它发生在库仑阻塞谷中,带有一个未成对的点电子,它是单势垒和双势垒共隧穿过程相互作用的结果,以及它们对点中自旋积累的影响。当施加磁场时,异常变得显著改变。
2005-07-22 cond-mat.mes-hall
Ac-cotunneling through an interacting quantum dot under a magnetic field
在非绝热时变偏置电压作用下,在弱隧穿机制下,研究了环境磁场作用下量子点的非弹性共隧穿。我们的研究结果清楚地表明,光子辅助卫星和整体抑制微分电导与驱动幅度的增加,这是与实验相一致的。我们还预测了一个零异常的微分电导下,适当的驱动频率。
2007-08-24 cond-mat.mes-hall
Noise of a Quantum-Dot System in the Cotunneling Regime
研究了在库仑阻塞机制下,通过一个或多个隧道耦合量子点的共隧穿电流的噪声。分析了具有少能级、近简并和连续电子光谱的量子点系统(QDS)的弱与强、弹性与非弹性共隧穿的各种状态。我们发现,在顺序隧穿的噪声是泊松(由于不相关的隧穿事件)或亚泊松(抑制电荷守恒的量子点),非弹性cotunneling的噪声可以是超泊松由于量子点状态之间的切换携带不同强度的电流。在弱cotunneling的情况下,我们证明了一个非平衡波动耗散定理,从而导致一个普遍的表达的噪声电流比(Fano因子)。为了研究强共隧穿,我们发展了一个微观理论的基础上的密度算子形式主义和使用投影算子技术的共隧穿。导出了量子点系统的主方程以及量子点系统稳态下的电流和噪声表达式,并将其应用于具有近简并连续谱的量子点系统.
2001-01-22 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics and shot noise of cotunneling in quantum dots and single-molecule transistors
我们开发了一个概念上简单的方案,基于主方程的方法来评估弹性和非弹性非共振隧穿(cotunneling)在量子点(QD)和分子的全计数统计(FCS)。我们证明了该方法表明,它再现已知的结果的FCS和散粒噪声的cotunneling制度。对于具有激发态的量子点,我们得到了考虑弹性和非弹性共隧穿的累积生成函数(CGF)的解析表达式。从CGF我们发现,散粒噪声以上的非弹性阈值的共隧穿制度是内在的超泊松时,外部弛豫是弱的。此外,一个完整的图片的散粒噪声在不同的运输制度。在激发态是一个阻塞状态的情况下,强烈增强的散粒噪声预测在共振和共隧穿制度。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through quantum dot with even number of electrons
研究了有限磁场对金属引线上偶数电子自旋简并小量子点的影响。结果表明,在一定条件下,系统的低能物理可用S=1/2反铁磁Kondo模型描述。
1999-07-08 cond-mat.mes-hall
Quantum dot occupation and electron dwell time in the cotunneling regime
我们提出了GaAs/AlGaAs量子点的电荷占据和电导的比较测量。用电容耦合量子点接触传感器测量点电荷。在单能级库仑阻塞制度接近平衡,电荷和电导信号被发现是成比例的对方。我们的结论是,在这种制度下,这两个信号提供了等效的信息的量子点系统。平衡,我们研究的非弹性cotunneling制度。我们比较了测量的差分点电荷的估计,假设一个停留时间的点上的传输载流子由h/E,其中E是一阶隧穿的封锁能量。测量的信号是一个类似的幅度的估计,兼容的图片cotunneling作为传输通过一个虚拟的中间状态,具有较短的寿命。
2012-08-28 cond-mat.mes-hall
Shot noise and tunnel magnetoresistance in multilevel quantum dots: Effects of cotunneling
利用实时图解法对弱耦合多能级量子点与铁磁导线的自旋相关输运进行了理论分析。同时考虑了顺序隧穿和共隧穿过程,使得隧道磁电阻(TMR)和散粒噪声散粒噪声的计算结果适用于整个偏置和栅压范围.由于非弹性共隧穿和超泊松散粒噪声的抑制TMR已被发现在某些库仑阻塞区域。此外,在库仑阻塞制度有一个额外的贡献,由于涉及自旋多数电子的共隧穿过程的聚束噪声。另一方面,在顺序隧穿机制中,TMR随偏置电压振荡,而电流噪声通常是亚泊松的。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Multiple Cotunneling in Large Quantum Dot Arrays
我们研究了在低偏压下,非弹性共隧穿效应对金纳米多层膜和厚膜的电子输运性质的影响,在库仑阻塞范围内。我们发现,零偏压电导,$g_0(T)$,在所有的系统表现出Efros-Shklovskii型的可变范围跳跃传输。由此产生的典型的跳跃距离,对应于参与cotunneling事件的隧道结的数量,示出直接相关的幂律指数在测得的电流-电压特性。我们讨论了这些研究结果的影响,在光的模型cotunneling和跳跃运输介观,颗粒导体。
2005-06-25 cond-mat.mes-hall
Magnon cotunneling through a quantum dot
我考虑一个单能级量子点耦合到两个水库的自旋波(磁振子)。这种系统最近已经从电子和磁子自旋电流之间可能的耦合的观点进行了研究。然而,通常研究弱耦合系统。当点和储层之间的耦合不弱时,则高阶过程起作用并且必须被包括在内。在这里,我考虑磁振子通过自旋占据的量子点的共隧穿,这可以被理解为磁振子(自旋)漏电流类似于基于电荷的电子学中的漏电流。特别着重研究了磁库之间的磁场和温差的影响。
2017-06-24 cond-mat.mes-hall
Effect of intrinsic spin relaxation on the spin-dependent cotunneling transport through quantum dots
在共隧穿机制下,对量子点中的自旋极化输运进行了理论分析。结果表明,零偏压异常,最近发现的反平行配置,也可以存在的情况下,当一个电极是磁性的,而另一个是双极。文中还讨论了该异常的物理机制。它表明,内在的自旋弛豫点的零偏置最大值的微分电导有显着的影响-异常变得增强弱自旋翻转散射的点,然后消失在快速自旋弛豫的限制。此外,在量子点内自旋快速弛豫的极限下,还发现了反向隧道磁电阻效应。在量子点非对称耦合到引线的情况下,发现了共隧穿区输运特性的二极管样行为。这种行为可以通过自旋翻转弛豫过程来增强。
2006-02-26 cond-mat.mes-hall
Inelatic cotunneling current and shot noise of an interacting quantum dot with ferromagnetic correlations
我们利用量子朗之万方程方法研究了弱耦合极限下强库仑阻塞量子点与两个铁磁导线之间的非弹性共隧穿。我们首先开发一个布洛赫型方程微观描述的cotunneling诱导的自旋弛豫动力学,然后制定明确的解析表达式的局部磁化强度,电流,及其波动。在此基础上,我们预测了一个新的零偏压异常的微分电导在没有磁场的反平行配置,和不对称峰分裂在磁场。同时,对于同一个大极化的系统,我们发现在低的正偏置电压区存在负的零频微分散粒噪声。所有这些效应都归因于由于潜在的自旋翻转共隧穿引起的快速自旋反转。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through quantum dots coupled to magnetic leads: zero-bias anomaly for non-collinear magnetic configurations
利用实时图解法对弱耦合量子点与非共线磁化导线的共隧穿输运进行了理论分析。计算了在库仑阻塞条件下和系统任意磁结构下的电流、量子点占据和量子点自旋。结果表明,施加在点上的铁磁导线的有效交换场可以显着修改非共线磁配置,特别是最近发现的反平行配置的零偏置异常的输运特性。对于非对称Anderson模型,交换场引起量子点自旋的进动,导致微分电导和隧道磁阻与引线的磁矩夹角的非单调关系.对于某些非共线结构,发现了增强的微分电导和负TMR。
2006-11-16 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance of quantum dots coupled to ferromagnetic leads in the sequential and cotunneling regimes
我们研究了弱耦合量子点与共线磁化方向的铁磁导线之间的电子输运。隧道耦合强度的第一和第二阶的隧道贡献被考虑在内。我们分析了隧道磁阻(TMR)的线性和非线性响应的所有组合,在或关闭共振,与偶数或奇数的点电子数。不同的输运和自旋积累机制导致不同的TMR行为。
2005-07-15 cond-mat.mes-hall
Cotunneling drag effect in Coulomb-coupled quantum dots
在库仑阻力中,在一个导体中流动的电流可以通过库仑相互作用在相邻导体上感生电压。产生阻力效应的机制并不总是被理解,即使阻力效应是足够普遍的,可以在许多低维系统中看到。在这封信中,我们观察了库仑耦合双量子点(CC-DQD)中的库仑阻力,并通过实验和理论论证,共同确定隧道效应对于获得对阻力行为的正确定性理解至关重要。
2016-08-14 cond-mat.mes-hall
Noise spectrum of quantum transport through quantum dots: a combined effect of non-Markovian and cotunneling processes
基于我们最近发展的量子输运理论的一个精确的主方程,相应的粒子数分辨($n$ -resolved)的主方程和相关的散粒噪声频谱覆盖整个频率范围的形式。通过调节低温下的偏置电压和/或栅电压,我们发现在不同的隧穿频率范围内,单量子点和双量子点的输运电流噪声谱呈现出特征性的台阶和/或峰谷.穿过隧穿共振频率的峰谷是非马尔可夫过程和共隧穿过程的组合效应。这些依赖于电压的隧穿共振特性可以用来有效地调制噪声频谱中的内部拉比共振签名。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through two-level quantum dots weakly coupled to ferromagnetic leads
在库仑阻塞条件下,研究了弱耦合铁磁引线的二能级量子点的自旋极化输运。假设点被双重占据,因此电流由于共隧穿通过点的单重态和三重态而流动。结果表明,输运特性强烈依赖于量子点的基态。如果基态是单线态,则微分电导($G$)在低偏置电压下显示宽的最小值,而隧道磁阻(TMR)由Julliere值给出。如果三重态是系统的基态,则当引线反平行磁化时,零偏压下的微分电导有一个极大值。在TMR中,最大值伴随着最小值。因此,$G$和TMR的不同行为可以帮助确定点的基态以及单重态和三重态之间的能量差。
2006-10-27 cond-mat.mes-hall
Shot Noise of Cotunneling Current
研究了在库仑阻塞机制下,通过一个或多个隧道耦合量子点的共隧穿电流的噪声。本文分析了具有少能级、近简并和连续电子谱的量子点系统的弱隧穿和强隧穿、弹性隧穿和非弹性隧穿的不同区域。在弱共隧穿的情况下,我们证明了一个非平衡波动耗散定理,这导致了一个普遍的表达式的噪声电流比(Fano因子)。强非弹性共隧穿的噪声可以是超泊松的,这是由于携带不同强度电流的QDS状态之间的切换。通过一个双点(DD)系统的输运显示了Aharonov-Bohm效应在噪声和电流。在通过量子点的连续能谱的情况下,Fano因子非常接近一个cotunneling。
2002-11-01 cond-mat.mes-hall
Decoherence of charge states in double quantum dots due to cotunneling
固态量子比特是实现可扩展量子计算机的一个有希望的候选者,然而,它们通常受到退相干的强烈限制。我们考虑了一个双量子点电荷量子比特,其基态由两个横向耦合量子点系统中附加电子的位置定义。这两个状态的耦合可以通过两个点之间的量子点接触来外部控制。我们讨论了由于共隧穿过程而引起的与电子引线的耦合引起的退相干。我们专注于一个简单的Gedanken实验,系统最初被带入叠加,然后点间耦合被非线性地去除。我们处理系统调用Schrimart-Wolff变换,以获得一个变换的哈密顿量描述的共隧穿,然后得到的动力学的密度矩阵使用布洛赫Redfield理论。作为一个主要的结果,我们表明,有能量弛豫,即使在没有点间耦合。这与自旋玻色子模型的预期相反,并且是由于量子点耦合到两个不同的浴的事实。
2002-10-10 cond-mat.mes-hall
Cotunneling thermopower of single electron transistors
本文研究了通过隧道结与两个储层弱耦合的量子点的热电势。在低温下,通过点的传输被充电效应(库仑阻塞)抑制。其结果是,热电势显示出对栅极电压的振荡依赖。我们研究这种依赖性的限制,通过点的运输是主要的非弹性cotunneling的过程中的低温。我们还得到了一个交叉公式的中间温度,连接我们的cotunneling结果的顺序隧道制度中的已知的doppler行为。随着温度的降低,热功率振荡的幅度增加,其形状发生质的变化。
2001-12-25 cond-mat.mes-hall
Effect of Quantum Confinement on Electron Tunneling through a Quantum Dot
利用Anderson杂质模型,研究了理想量子点在电导极小值附近的隧穿性质。考虑到库仑阻塞和量子限制在一个平等的基础上,我们得到了电流的贡献,从各种类型的隧穿过程,非弹性共隧穿,弹性共隧穿,和热激活电子的共振隧穿。我们发现,非弹性共隧穿在量子限制极限被抑制,因此其最小值附近的电导是由在低温下的弹性共隧穿($k_BT \ll Γ$,$Γ$:点库耦合常数),或由在高温下的单电子共振隧穿($k_BT \gg Γ$)。
1997-03-13 cond-mat.mes-hall
Inelastic cotunneling induced decoherence and relaxation, charge and spin currents in an interacting quantum dot under a magnetic field
我们对弱耦合极限下有限磁场作用下强库仑阻塞量子点(QD)的非平衡共隧穿的几个方面进行了理论分析。我们通过开发一个通用的量子Heisenberg-Langevin方程的方法,导致一组布洛赫动力学方程描述的非平衡cotunneling在一个方便和紧凑的方式。这些方程描述了量子点的自旋变量的时间演化明确的响应和自由水库变量的关联函数。该方案不仅提供了由共隧穿引起的局域自旋弛豫和退相干的解析表达式,而且还方便了在任意偏压、磁场和温度下的非平衡磁化、电荷电流和自旋电流的计算。我们发现,所有的共隧穿事件产生退相干,但弛豫源于{ \em非弹性}自旋翻转共隧穿过程。此外,我们的具体计算表明,涉及电子转移(自旋翻转和非自旋翻转)的cotunneling过程有助于电荷电流,而自旋翻转cotunneling过程需要在非对称耦合的情况下产生净自旋电流。我们还指出,在非零磁场的影响下,自旋翻转共隧穿是一个能量消耗过程,需要足够强的外部偏置电压来激活,解释了低温下的微分电导行为:特别是电荷电流中零偏置异常的分裂和零偏置电压附近自旋电流的微分电导的宽的零幅度“窗口”。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall
Thermoelectrics in Coulomb-coupled quantum dots: Cotunneling and energy-dependent lead couplings
我们研究了库仑耦合量子点(CCQD)系统中超越最低阶隧穿过程和常用宽带近似的热电效应。为此,我们提出了一个主方程(ME)方法的基础上微扰$T$矩阵计算的电荷和热隧穿率和传输电流。应用该方法通过一个非相互作用的单能级量子点的运输,我们表现出良好的协议与Landauer-B{ü}ttiker理论时,高阶(共隧穿)过程中包括ME。接下来,我们研究的影响,共隧穿和能量依赖的铅耦合的两个库仑耦合量子点的系统中的热流。总的来说,我们发现,cotunneling过程(i)占主导地位的热流在低温和偏压,(ii)引起了显着减少的冷却功率可实现与最近证明的麦克斯韦恶魔冷却机制。此外,我们证明,冷却功率可以显着提高通过仔细工程的铅耦合的能量依赖性,以过滤掉不需要的传输过程。我们的研究结果强调了考虑高阶cotunneling过程的重要性,以及工程能源相关的铅耦合库仑耦合QD系统的热电性能的优化的优势。
2017-06-01 cond-mat.mes-hall
Thermal transport controlled by intra- and inter-dot Coulomb interactions in sequential and cotunneling serially-coupled double quantum dots
研究了串联双量子点与两个具有不同热能的金属引线耦合时的热电输运。我们通过不同的主方程方法考虑了电子顺序和共隧穿效应。在不存在点内和点间库仑相互作用的情况下,对于$E_{\rm L} \text{=} E_{\rm R}$发现热电和热流的小峰,指示库仑阻塞DQD机制,其中$E_{\rm L}(E_{\rm R})$是左(右)量子点的状态的能量。在分别具有强度U $_{\rm intra}$和U $_{\rm inter}$的点内和点间库仑相互作用的存在下,避免了点内和点间双电子状态之间的交叉或共振能量,2 ES,这些共振通过DQD诱导额外的传输通道,导致除了在$E_{\rm L} \text{=} E_{\rm R}$处产生的主峰之外,在$ E_{\rm L} \text{-} E_{\rm R} = \pm (U_{\rm intra} \text{-} U_{\rm inter})$处的热电和热流中的强侧峰。电流侧峰的增强库仑相互作用的强度增加。有趣的是,当考虑共隧穿项时,电流侧峰增强,其中2 ES的共振有助于电子共隧穿过程通过系统。此外,通过不同的方法,这是泡利,Redfield,一阶Lindblad,和一阶和二阶冯-诺依曼方法,仔细检查在DQD-引线系统的相干性的问题。我们认识到,泡利方法给出了一个错误的结果,热电输运时的作用相干。
2022-01-01 cond-mat.mes-hall
Controlling inelastic cotunneling through an interacting quantum dot by a circularly-polarized field
利用量子朗之万方程方法研究了强库仑阻塞量子点在静态磁场和垂直圆极化磁场作用下的非弹性共隧穿.我们的计算预测了一个有趣的可控的共隧穿电流特性,分裂-零异常-分裂转变的微分电导随着驱动频率的增加,归因于{ \em光子辅助自旋翻转}共隧穿过程的作用。
2007-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Cotunneling-mediated transport through excited states in the Coulomb blockade regime
我们测量了少电子量子点的有限偏压输运。在库仑阻塞状态下,出现强烈的非弹性共隧穿特征,可以直接归因于在非阻塞状态下观察到的激发态。此外,我们观察到的结构相关的顺序隧穿通过点,发生后,它已被激发的非弹性cotunneling过程。我们解释我们的研究结果,使用实时格林函数方法内的运输计算,包括图四阶隧道矩阵元素。
2005-03-02 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron scattering off a quantum dot in the cotunneling regime: the signature of mesoscopic Stoner instability
我们研究了电子在接近Stoner不稳定性的量子点上的非弹性散射截面。我们专注于政权的强库仑阻塞,其中散射截面占主导地位的共隧穿过程。对于足够大的交换相互作用,量子点在基态获得有限的总自旋。在这种所谓的介观斯通纳不稳定性中,我们发现在足够低的温度下,相对于化学势具有低能量的电子的非弹性散射截面(包括弹性电子自旋翻转的贡献)不同于具有相同自旋的磁性杂质的情况。这种差异源于(i)量子点的低多体态的存在和(ii)隧穿振幅的相关性。我们的结果为最近的实验中低温失相速率饱和现象的出现提供了一个可能的解释。Teneh,A. Yu. Kuntsevich,V. M. Pudalov和M. Reznikov,Phys. Rev. Lett. 109,226403(2012)],其中已经揭示了无序电子液体中局部自旋液滴的存在。
2016-01-24 cond-mat.mes-hall
Electron Cotunneling in a Semiconductor Quantum Dot
我们报道了在半导体量子点上的输运测量结果。在库仑阻塞状态下,传导由共隧穿过程主导。它们可以是弹性的,也可以是非弹性的,这取决于它们是使点处于基态,还是使它进入激发态。我们能够区分这两种贡献,并表明,只有当施加的偏压超过最低的激发能,才能发生非弹性事件。能级光谱的影响进行了讨论。
2000-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measuring cotunneling in its wake
我们引入一种速率形式来处理经典的禁止电子输运通过量子点(共隧穿)在耦合测量设备的存在下。我们证明了这种形式主义的玩具模型的情况下cotunneling通过一个单级点,同时耦合到一个强夹断量子点接触(QPC)。我们发现,探测器产生三种类型的反作用:测量崩溃的相干输运通过虚态,但在同一时间允许的QPC辅助的非相干输运,并扩大了点的水平。最后,我们从量子点电流和量子点电流的互相关关系中得到了共隧穿时间的测量值。
2014-11-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Detecting single-electron tunneling involving virtual processes in real time
利用时间分辨电荷探测技术研究了双量子点中的虚隧穿过程。这个过程涉及到一个能量上的禁戒态,它与引线中的费米能相隔一个能量$δ$。非零隧穿概率可以解释为共隧穿,这是时间-能量不确定性的直接结果。对于小的能量分离,量子点中的电子离域并形成分子态。在此范围内,我们建立了双量子点中电子输运的共隧穿和顺序隧穿到分子态的实验等价性。最后,我们研究了量子点激发态的非弹性共隧穿过程。利用时间分辨电荷检测技术,我们能够提取出共隧穿区电流的散粒噪声。
2008-10-13 cond-mat.mes-hall
Phase coherence in the inelastic cotunneling regime
两个具有可调隧道耦合的量子点被嵌入到两端Aharonov-Bohm几何结构中。Aharonov-Bohm振荡在cotunneling制度进行了研究。超过0.8的振动频率的测量表明,相位相干过程中所涉及的弹性和非弹性cotunneling。π的振荡相位变化被检测为在非弹性共隧穿开始时的偏置电压的函数。
2005-08-31 cond-mat.mes-hall
Exchange cotunneling through quantum dots with spin-orbit coupling
研究了自旋轨道相互作用(SOI)对自旋库仑阻塞量子点交换共隧穿的影响。在零磁场的情况下,近藤效应是通过Kramers偶极子发生的,SOI只影响近藤温度。相反,我们发现有限场中时间反演对称性的破缺对单能级的有效Anderson模型和Kondo模型有显著的影响。非线性电导现在可以在偏置电压中是不对称的,并且可以强烈地依赖于磁场的方向。有限场共隧穿光谱的角度依赖性的测量,从而提供了有价值的信息轨道,自旋自由度和它们的相互耦合。
2010-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Leakage-current lineshapes from inelastic cotunneling in the Pauli spin blockade regime
我们发现通过一个双量子点的泡利自旋封锁制度占非弹性(自旋翻转)共隧穿过程的漏电流。考虑到这种自旋翻转机制的能量依赖性,可以准确地描述电流作为施加的磁场、栅极电压和点间隧道耦合的函数。在存在一个额外的本地移相过程或不均匀的磁场,我们得到一个简单的封闭形式的解析表达式的漏电流给充分依赖于所施加的磁场和能量失谐。这项工作对于理解泄漏的性质非常重要,特别是在其他自旋翻转机制(由于,例如,到与核自旋的超精细耦合或自旋-轨道耦合)是弱的,包括硅和碳纳米管或石墨烯量子点。
2011-12-08 cond-mat.mes-hall
Statistics of energy dissipation in a quantum dot operating in the cotunneling regime
在库仑阻塞谷,非弹性共隧穿过程在量子点中产生粒子-空穴激发,并导致能量耗散。我们已经分析了在一个给定的时间间隔内,由于这样的过程在量子点中耗散的能量的概率分布函数(PDF)。解析地得到了累积量母函数,并提取了均值、方差和Fano因子。后者在小于温度$T$的偏置$eV$处发散为$T^3/(eV)^2$,并且在相反的极限中达到值$3 eV / 5$。PDF的数值进一步研究。正如预期的那样,Crooks波动关系不满足PDF。我们的结果可以通过实验验证利用运输测量的电荷。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Coupling of quantum-dot states via elastic-cotunneling and crossed Andreev reflection in a minimal Kitaev chain
针对当前理论模型无法解释Kitaev链实验中栅极调谐不对称性的问题,本研究构建包含量子点态和ABSs细节的完整模型,成功复现实验结果并揭示ECT不对称性,还预测了量子点间可控的自旋超交换相互作用。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall
Single grain heating due to inelastic cotunneling
我们研究了单个金属量子点与两个引线弱耦合的热效应。在低温下加热的主要机制是由于非弹性电子共隧穿过程。我们计算的晶粒温度曲线作为一个函数的晶粒参数,偏置电压,和时间,并表明,纳米尺寸的晶粒的加热效果是显着的,很容易在实验中测量。
2009-11-07 cond-mat.mes-hall
Double-dot charge qubit and transport via dissipative cotunneling
我们研究了通过由两个强电容耦合量子点(QD)组成的奇异“电荷”量子比特的输运,每个量子点独立地连接到通常表现出波动静电场({ \em即},Nyquist/Johnson噪声)。发现两个量子相:"近藤“相,其中出现轨道-近藤纠缠,和"本地时刻”相,其中噪声破坏了近藤效应,留下轨道自旋未屏蔽,并导致电导的明显抑制。在近藤领域中,电荷在整个设置中的转移伴随着两个耗散环境中的零点电荷波动,然后I-V特性由我们称之为“耗散共隧穿”的现象控制。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Controlling thermoelectric, heat, and energy currents through a quantum dot in sequential and cotunneling Coulomb-blockade regimes
采用五种不同的方法研究了耦合到两个金属引线上的库仑阻塞量子点(QD)的热输运,其中考虑了序贯项和共通化项。在点内库仑相互作用的存在下,在热粒子,热量和能量流的高原被视为。电流平台在引线之间的高热偏置下减小。结果表明,Pauli方程、Redfield方程、Lindblad方程和von-Neumann主方程给出了非常相似的热输运方程,表明量子点和引线之间连续隧穿时电子输运的相干性守恒。与此相反,热输运被抑制时,coutuneling过程中考虑到通过二阶冯诺依曼主方程。二阶效应的考虑相对于量子点-引线耦合带来了丰富的虚拟过程在接触到每个引线。这些虚过程直接削弱了一阶直接过程对整体输运的贡献,并引入了输运的其他重要方面,如时域中的能级展宽、能量转移和寿命。因此,通过库仑相互作用形成的电流平台减小,当考虑二阶和cotunneling过程。
2021-12-31 cond-mat.mes-hall
Non-Markovian full counting statistics of cotunneling assisted sequential tunneling in open quantum systems
基于精确粒子数分辨的无时间卷积主方程和瑞利-薛定谔微扰理论,我们发展了一种非马尔可夫全计数统计形式,同时考虑了连续隧穿和共隧穿.然后,我们研究了量子相干性和共隧穿辅助的顺序隧穿过程对电子隧穿开放量子系统的非马尔可夫全计数统计的影响.该系统由一个侧面耦合的双量子点分子和两个电子库弱耦合组成.我们证明了在序贯隧穿机制中,量子相干性和共隧穿过程之间的竞争或相互作用决定了强量子相干的侧面耦合双量子点分子的散粒噪声、偏度和峰度是否发生超泊松分布,以及偏度和峰度值是否发生符号跃迁.这些结果表明,在序贯隧穿机制下,考虑量子相干性和共隧穿过程对电子隧穿强量子相干开放量子系统的全计数统计的影响是必要的,这将为更深入地理解电子隧穿开放量子系统提供理论依据.
2017-11-16 cond-mat.mes-hall
Shot Noise Detection on a Carbon Nanotube Quantum Dot
一种用于高频信号的片上检测方案用于检测由形成在单壁碳纳米管中的量子点产生的噪声。噪声检测是基于光子辅助隧道在超导体绝缘体超导结。测量了全库仑金刚石上的散粒噪声,得到了清晰的激发态和非弹性共隧穿。在非弹性共隧穿的情况下,检测到超泊松噪声。
2005-10-27 cond-mat.mes-hall
Cotunneling in the ν= 5/2 fractional quantum Hall regime
我们表明,cotunneling在5/2分数量子霍尔制度,使我们能够测试摩尔-阅读波函数,提出了这个制度,并探测分数载流子的性质。我们计算了两个量子霍尔边缘态之间的电子隧道通过一个量子点和准粒子与分数电荷e/4和e/2隧道通过一个antidot的共隧穿电流。虽然电子cotunneling被强烈抑制,准粒子隧穿显示的摩尔-里德状态的特征签名。为了比较,我们还考虑了Laughlin态之间的共隧穿,发现在填充因子为1/3时,Moore-Read态和Laughlin态之间的电子输运具有相同的电压依赖性.
2012-12-13 cond-mat.mes-hall
On the cotunneling regime of interacting quantum dots
考虑一束相互作用的电子被限制在一个量子点中。后者在初始时刻$t=0$突然耦合到半无限偏置引线。我们确定了占主导地位的贡献,各态历经电流的非共振传输制度,其中量子点的离散谱是完全分离的绝对连续谱的铅。我们的方法允许电子-电子相互作用的任意强度,而电流以(弱)铅点跳跃常数$τ$的偶数幂扩展。我们提供了明确的计算顺序隧穿和cotunneling目前的贡献。在相互作用的情况下,共隧穿电流取决于样品的初始多体构型,而在非相互作用的情况下,它不依赖于,并与朗道公式w.r.t $τ$的扩展中的第一项相一致。
2011-06-08 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Supergap anomalies in cotunneling between N-S and between S-S leads via a small quantum dot
本文研究了在偏置电压V超过超导能隙2Δ的范围内,通过耦合到正常和超导或耦合到两个超导引线的谐振能级的共隧穿电流。由于共振能级的就地排斥,电子的共隧穿伴随着超导导线中准粒子的产生。能量守恒对这种非弹性输运通道施加了一个阈值:对于N-S情况,V_c=3Δ;对于S-S情况,\tilde{V}_c =4Δ。我们证明了电流在各自阈值附近的行为是非解析的,即δI^{in}(V)\propto(V-V_c)^{3/2}Θ(V-V_c)和δI^{in}(V)\propto(V-\tilde{V}_c)Θ(V-\tilde{V}_c)。S-S导联的强反常是能隙边缘态密度增强的结果。此外,增强的态密度使得库仑阻塞区中的双电子共隧穿过程的阈值异常比N-N引线更明显。
2008-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrical pump-and-probe study of spin singlet-triplet relaxation in a quantum dot
利用电子泵-探测方法研究了半导体量子点中自旋从三重激发态到单重基态的弛豫过程。自旋弛豫发生时,通过cotunneling隧穿率是相对较大的,证实了一个特征平方依赖的弛豫率的隧穿率。当通过降低隧穿率来抑制共隧穿时,内禀自旋弛豫由自旋-轨道相互作用主导。基于三重态的双指数衰减,我们讨论了自旋轨道相互作用的选择规则。
2005-06-08 cond-mat.mes-hall
Coulomb-Blocked Transport Through a Quantum Dot with Spin-Split Level: Increase of Differential Conductance Peaks by Spin Relaxation
研究了低温下自旋分裂单粒子量子点在共隧穿区的非平衡输运。库仑钻石可以细分为至少在两个方面之一不同的部分:什么样的隧穿过程(i)决定单粒子的职业和(ii)主要有助于电流。没有有限的系统扰动扩展的职业和电流可以找到,是有效的在整个库仑钻石。因此,我们构建了一个非系统的解决方案,这是物理上正确的和微扰的整个cotunneling制度,而顺利跨越不同地区之间。用这种解决方案的内在自旋翻转弛豫对运输的影响进行了研究。我们专注于峰的微分电导,标志着发病cotunneling介导的顺序运输。它示出,这些峰值是最大限度地明显的弛豫大致一样快,顺序隧穿。该方法以及所给出的结果可以推广到具有较少能级的量子点。
2008-04-04 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade of a Three-terminal Quantum Dot
研究了与三个电极弱耦合的单能级量子点的相互作用。当两个电极被相反极性的电压偏置,同时保持第三根引线(茎)接地时,通过茎的电流是点的电子空穴不对称性的量度。在此设置中,我们计算了金属和铁磁(共线极化)导线的主干电流,并讨论了与通常的双端设置相比,三端设备如何提供额外的信息。我们计算的电流的顺序和cotunneling贡献。对于后一部分,我们包括一个正则化过程的cotunneling电流,这使我们能够也描述的行为在电荷简并点。
2007-11-12 cond-mat.mes-hall
Cotunneling and one-dimensional localization in individual single-wall carbon nanotubes
我们报告的温度依赖性的长期个别无序单壁碳纳米管的本征电阻。电阻随着温度的降低而急剧增长,并且功能形式与激活行为一致。这些结果用沿一系列量子点的库仑阻塞来描述。我们偶尔会观察到一个扭结的激活行为,反映了变化的激活能的温度范围的变化。这是由于非相邻量子点之间的电荷跳跃事件,这是可能的,通过共隧穿过程。
2006-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Coherent probing of excited quantum dot states in an interferometer
本文在两端Aharonov-Bohm干涉仪上测量了弹性和非弹性共隧穿电流,在有限偏压下,在非弹性共隧穿的非线性区域中,即使在磁场中,也发现了相干电流的贡献。电流中Aharonov-Bohm振荡的相位在非弹性过程的起始处表现出$π$的相位跳跃。我们认为,额外的相干弹性过程发生通过激发态。我们的测量技术允许检测这样的过程的背景上的其他非弹性电流的贡献,并包含有关的激发态占据概率和非弹性弛豫率的信息。
2006-10-04 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect and zero-bias anomaly in transport through quantum dots weakly attached to ferromagnetic leads
利用实时图解法,在顺序隧穿和共隧穿两种模式下,对耦合到两个外铁磁引线和一个超导引线的量子点的Andreev输运进行了理论研究.我们表明,隧道磁电阻(TMR)的Andreev电流显示的偏置电压和水平失谐的非平凡的依赖关系,并可以描述在零温度极限的解析公式。共隧穿过程导致TMR的强烈修改,这是最明显的库仑阻塞制度。我们发现了一个零偏置异常的Andreev微分电导的平行配置,这是与一个非平衡自旋积累的点触发的Andreev过程。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
Effects of different geometries on the conductance, shot noise and tunnel magnetoresistance of double quantum dots
从理论上分析了强耦合双量子点(DQD)系统在序贯隧穿和共隧穿两种情况下的自旋极化输运。利用实时图形技术,分析了双量子点串联、并联以及T型系统的电流、微分电导、散粒噪声和隧道磁阻(TMR)随偏压和栅电压的变化关系.对于串联耦合的DQD,我们发现TMR对占据双量子点的电子数有很强的依赖性,并且在库仑阻塞机制中存在超泊松散粒噪声。此外,对于不对称的DQD,我们分析运输的泡利自旋封锁制度,并解释存在的泄漏电流的cotunneling和自旋翻转cotunneling-assisted顺序隧道。对于并联耦合的DQD,我们表明,在弱耦合制度的输运特性是定性类似的DQD串联耦合。另一方面,在T形量子点的情况下,我们预测一个大的超泊松散粒噪声和TMR增强以上的Julliere值由于增加的去耦量子点的占用。我们还讨论了从输运特性确定双点几何形状的可能性。此外,在可能的情况下,我们比较我们的结果与现有的实验数据的pmos系统,并找到定性的协议。
2008-06-27 cond-mat.mes-hall