Spintronics with NSN Junction of one-dimensional quantum wires : A study of Pure Spin Current and Magnetoresistance
我们展示了可能的情况下生产纯自旋电流和大的隧道磁阻比的弹性共隧穿和交叉Andreev反射超导结包括正常金属超导体正常金属,其中,正常金属是一个一维相互作用的量子线。我们表明,有固定点的理论对应的情况下,纯自旋电流。我们分析了电子-电子相互作用的影响,看看它是如何稳定或不稳定的纯自旋电流的生产。这些不动点对于一维量子线的正常金属-超导体-正常金属结的自旋电子学应用具有直接的实验相关性。我们还计算了正常金属-超导体-正常金属结的交叉Andreev反射增强隧穿磁电阻比随温度的幂律关系。
2008-02-19 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge pumping through a dot at the junction of N quantum wires
我们研究了位于$N$量子线结处的量子点的绝热电荷泵。我们明确地映射出的图案的泵送电荷作为随时间变化的隧道参数耦合的线的点和任何两个随时间变化的参数之间的相位控制的点的形状的函数。我们发现,与$N-2$时间无关的良好耦合的引线,在剩余的两个引线的最大泵浦电荷强烈抑制与增加$N$,导致调谐的泵浦电荷的可能性,通过调制的$N-2$引线的耦合。
2007-03-09 cond-mat.mes-hall
Topological pi Josephson junction in superconducting Rashba wires
在这项工作中,我们表明,Rashba为基础的拓扑超导体纳米线,其中的自旋轨道耦合可能会改变其符号,支持三个拓扑相保护的手征对称性。当超导相梯度施加在两个非平凡相的界面上时,Andreev谱与通常的Majorana弱链接相比定性地相移π。拓扑π结具有在相位差为零附近显示最大超电流的显著特性。结的定性特征对违反手征对称性的无序和磁场是鲁棒的。所研究的系统可以通过线的局部选通或通过在合成Rashba系统中适当堆叠永磁体来实现。
2012-10-15 cond-mat.mes-hall
Conductance of Tomonaga-Luttinger liquid wires and junctions with resistances
研究了电阻区对费米液体引线与电子相互作用量子线电导的影响。使用玻色化形式主义和瑞利耗散函数来模拟功率耗散,我们使用散射理论和格林函数技术来推导直流电导。电阻区域通常被发现导致非相干传输。对于单根导线,我们发现电阻与无自旋电子的接触电阻h/e^2串联,总电阻与导线的Luttinger参数K_W无关。我们数值求解玻色子方程来说明当电荷密度脉冲入射到导线上时会发生什么;结果以有趣的方式依赖于电阻和相互作用区域的参数。对于Tomonaga-Luttinger液体线的结,我们使用无耗散电流分裂矩阵来模拟结。对于一个由三根导线连接到费米液体导线的结,存在两类这样的矩阵,我们发现,无论系统中存在什么电阻,电导矩阵一般对一类依赖于K_W,而对另一类则与K_W无关。
2011-03-12 cond-mat.mes-hall
Renormalization group study of transport through a superconducting junction of multiple one-dimensional quantum wires
研究了多根($N \ge 2$)一维量子线超导结的输运性质。利用弱相互作用重整化群方法,我们考虑了一维量子线中电子-电子相互作用的影响。由于邻近效应,穿过结的传输通过直接隧穿以及通过交叉的Andreev沟道发生。我们发现这个系统的不动点结构比正常金属$-$超导结($N = 1$)的不动点结构丰富得多,在正常金属$-$超导结中我们只有两个不动点--完全绝缘不动点或Andreev不动点.即使是具有超导结的双线(N=2)系统,即正常金属$-$超导体$-$正常金属结构,也具有具有中间传输和反射的非平凡不动点。在我们的研究中,我们还包括电子-电子相互作用引起的量子线的背散射,从而获得非Luttinger液体行为。值得注意的是,由于在导线中包含电子-电子相互作用引起的反向散射而产生的{ \textsl{(a)} }效应,以及通过电子和空穴通道穿过结的电荷传输之间的{ \textsl{(b)} }竞争,引起电导作为温度的函数的非单调行为。我们还发现,跨结的运输取决于两个独立的相互作用参数。第一个是由于通常的相关性来自弗里德尔振荡的自旋完整的电子产生了众所周知的相互作用参数(${α= (g_2-2g_1)/2 π\hbar v_F}$)。第二个是由于超导体的接近引起的散射引起的,由(${α^\prime = (g_2 + g_1)/2 π\hbar v_F}$)给出。
2008-03-26 cond-mat.mes-hall
Modeling inelastic phonon scattering in atomic- and molecular-wire junctions
从非平衡格林函数方法导出了分子尺度导体中电子-声子散射的计算上廉价的近似。用原子金丝的第一性原理计算证明了这种方法的准确性。定量协议之间的充分非平衡格林函数计算和新推导的表达式,同时简化了几个数量级的计算负担。此外,分析模型提供了对包括非平衡加热在内的电导的直观理解,并提供了一种方便的物理参数化方法。这是通过拟合的表达式,以实验观察到的电导,通过原子金线和氢分子的例子。
2005-11-30 cond-mat.mes-hall
Time resolved transport properties of a $Y$-junction of Tomonaga-Luttinger liquids
利用玻色化方法研究了由相互作用的一维量子线组成的$Y$ -结的时间分辨输运性质。特别是,我们调查的交流电导率的$Y$结形成的有限长度Tomonaga-Luttinger液体线的基础上的等离子体散射方法注入的电荷脉冲的任意形状。此外,我们还计算了$Y$ -结的隧穿电流和量子噪声,这些噪声是由结中的点状隧穿杂质引起的,包括有限温度效应。我们的结果将有助于设计纳米电子量子线路,并解释时间分辨实验[H。Kamata et.等人,Nat. Nanotechnol. 9,177(2014)]中的相互作用的导线及其接头。
2014-11-05 cond-mat.mes-hall
Transport in Molecular Junctions with Different Metallic Contacts
采用非平衡格林函数和密度泛函理论对苯基二硫醇与Au、Ag、Pd和Pt电极的相互作用进行了从头计算。对于每种金属,分子结的性质被认为是在平衡和偏置下。特别是,我们认为在详细的电荷转移,在静电势的变化,以及它们随后的影响,通过路口的IV曲线。金通常用于分子结,因为它与硫形成强化学键。然而,我们发现Pt和Pd比Au具有更好的电接触。零偏压电导被发现是最大的Pt,其次是Pd,Au,然后Ag。
2006-09-19 cond-mat.mes-hall
Enhancement of tunneling density of states at a Y junction of spin-1/2 Tomonaga Luttinger liquid wires
我们计算了三线结中自旋为1/2的相互作用电子的隧穿态密度(TDOS),发现在零偏压极限下,即使对于几个玻色子不动点的排斥作用,TDOS也有反常的增强.这种增强在物理上与空穴从结对入射电子的反射有关,并且它仅发生在结附近($x < v_{\rm min}/2ω$,其中$v_{\rm min}$是电荷或自旋激发的速度的最小值,并且$ω$是偏置频率),在较大的距离处跨越到总是被抑制的体值。TDOS指数可以在STM实验中通过测量微分隧穿电导作为偏压或温度的函数来直接探测,如在C中所做的。Blumenstein等人,Nature Physics 7,776(2011).
2015-07-21 cond-mat.mes-hall
Closing the proximity gap in a metallic Josephson junction between three superconductors
本文描述了三根超导导线间无序金属短结中的邻近效应。多终端结中的Andreev束缚态可以越过费米能级。我们发现,对于准连续金属态密度,在费米能级的交叉表现为接近诱导的间隙关闭。我们用量子线路理论计算了大范围输运参数下的局域态密度。间隙在超导相位差所跨越的空间的区域内闭合。我们推导出一个近似的解析表达式的边界区域,并将其与完整的数值解。该区域的大小随着结的透明度而增加,并且对不对称性敏感。在零能量的有限态密度不受结中存在的电子-空穴退相干的影响,尽管退相干在更高的能量下是重要的。我们的预测可以使用隧道传输光谱进行测试。为了鼓励实验,我们在一个典型的测量设置计算的电流-电压特性。我们展示了如何从测量中映射出局部态密度的结构。
2015-11-12 cond-mat.mes-hall
Junction of several weakly interacting quantum wires: a renormalization group study
我们研究了三个或更多的半无限导线,满足在一个结的电导。线中的电子通过短程密度-密度相互作用相互弱相互作用,并且它们在结处遇到一般散射矩阵。我们导出了S-矩阵所满足的重整化群方程,并确定了S-矩阵的不动点及其稳定性。然后研究任何一对导线之间的电导作为物理参数(如温度)的函数。我们讨论了在现代实验中观察结效应的可能性,如量子线和交叉量子线的四端电导。
2002-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
How to find conductance tensors of quantum multi-wire junctions through static calculations: application to an interacting Y-junction
电导与动力学相关函数有关,动力学相关函数可以用\textit{time-dependent}方法计算。利用边界共形场论,我们将多导线量子结的电导张量与有限系统中的静态关联函数联系起来。然后,我们提出了一个一般的方法,通过\textit{time-independent}计算单独确定的电导。将该方法应用于相互作用量子线的Y型结,数值验证了对Y型结手征不动点电导的理论预测,并利用与时间无关的密度矩阵重整化群方法计算了迄今未知的M型不动点电导.
2010-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermoelectric voltage switching in gold atomic wire junctions
本文利用\textit{ab initio}和半经验计算以及启发式推理的方法研究了金原子链在金电极上的热电性质。我们预测的热电电压引起的温度差在这样的交界处振荡,反复改变的符号,作为一个函数的原子数$N$组成的原子链。我们还预测的振荡幅度是成正比的$N$的长原子链。此外,我们预测,在某些情况下,如果在不改变$N$的情况下拉伸结,热电电压将改变符号。我们的预测适用于无论是否规则或不规则的电极晶界存在,以及是否电极是对称或不对称的。我们的研究结果可能为实现新的机械可控电压开关铺平道路,从而在能量收集应用中将热量直接转换为电能。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall
Multi-particle scattering and breakdown of the Wiedemann-Franz law at a junction of N interacting quantum wires
我们分析了接近平衡的相互作用量子线的结处的电荷和热输运。在Tomonaga-Luttinger液体的框架内,我们计算了广泛的一类边界条件下的热导率,并详细描述了导致Wiedemann-Franz定律在交界处崩溃的物理过程。我们展示了如何连接外部水库的量子线影响的电导张量接近的各个固定点的相图的交界处。因此,我们区分两种类型的违反Wiedemann-Franz定律:一个“平凡”的,独立的结动力学和所产生的故障的费米液体图片中的线,和一个结相关的对应物,所产生的多粒子散射过程中的交界处。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana fermions at odd junctions in a wire network of ferromagnetic impurities
本文研究了具有强Rashba自旋-轨道相互作用的$s$波超导体表面铁磁杂质的线网络。在拓扑相内,零能量马约拉纳费米子出现在导线端点以及奇数个导线段之间的连接处,而偶数个导线段之间的连接处不存在低能量状态,为马约拉纳费米子提供了强有力的实验可访问签名。我们还研究了准粒子能隙随Rashba自旋轨道耦合和磁性杂质强度的变化。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance in inhomogeneous quantum wires: Luttinger liquid predictions and quantum Monte Carlo results
我们研究电子和自旋输运相互作用量子线接触非相互作用的铅。我们从理论上模拟的电线和路口作为一个不均匀的链,在交界处的参数变化的规模上的晶格间距。我们研究这样的系统分析在适当的限制的基础上Luttinger液体理论和量子Monte Carlo计算的电导和局部密度的结附近的结果进行比较。我们首先考虑一个具有最近邻相互作用的非均匀无自旋费米子模型,然后将我们的结果推广到具有现场Hubbard相互作用的自旋模型。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall
Backward diode composed of a metallic and semiconducting nanotube
从理论上研究了连接金属纳米管和半导体纳米管的纳米管结对电流进行整流的必要条件。紧束缚模型用于分析,其中包括Hartree-Fock近似和格林函数方法。结果表明,当半导体管的费米能级靠近带隙时,当栅电极靠近带隙时,结的行为与反向二极管相似。这样的接合部将是有利的,因为可以减小整流所需的长度。
2001-06-04 cond-mat.mes-hall
Do Thermoelectric Materials in Nanojunctions Display Material Property or Junction Property?
热电纳米结的微型化提出了一个基本问题:纳米结中桥接材料的热电量是保持显示材料性质还是显示结性质?为了回答这个问题,我们调查的塞贝克系数$S$和热电优值$ZT$,特别是从第一性原理方法的结的长度特性。对于$S$,金属原子链显示出与原子和电极之间的电子结构中的强杂化相关的强长度特性,而绝缘分子线显示出强材料特性,这是由于在DOS中取消了指数标度。对于$ZT$,原子线保持显示出强结特性。然而,绝缘分子线的长度特性取决于大约10 K的特征温度$T_{0}= \sqrt{β/γ(l)}$。当$T \ll T_{0}$,其中电子输运占主导地位的热电流,分子结保持显示材料特性。当$T \gg T_{0}$时,声子输运占主导地位的热电流,分子结显示结特性。
2009-04-09 cond-mat.mes-hall
Few-mode to mesoscopic junctions in gatemon qubits
本文研究带双Al晶面的半导体纳米线gatemon,通过栅压调控线体电势与Josephson结模数,并用磁场依赖频率及模型揭示少模到介观行为。
2022-09-08 cond-mat.mes-hall
A systematic stability analysis of the renormalisation group flow for the normal-superconductor-normal junction of Luttinger liquid wires
本文研究了两个Luttinger液丝超导结两端电导的重整化群流。我们使用SU(4)群的生成元来计算与围绕该系统的各个固定点的重整化群流相关联的幂律,以生成表示与给定固定点S-矩阵的小偏差的S-矩阵的适当参数化(先前在Phys. Rev. B 77,155418(2008)中获得),然后我们进行全面的稳定性分析。特别地,对于透射、反射、Andreev反射和交叉Andreev反射为中间值的非平凡不动点,我们证明了系统有11个独立的方向可以被扰动,这些方向是相关的或不相关的,还有5个方向是边缘的.我们得到的幂律与这些相关和不相关的扰动。与双线电荷守恒结的情况不同,这里我们证明了存在幂律,它们是V(0)和V(2 k_{F})的非线性函数(其中V(k)表示动量k处电子间相互作用势的傅里叶变换)。我们还得到了在这个固定点附近线性响应电导对偏压或温度的幂律依赖关系。
2009-04-13 cond-mat.mes-hall
Junctions of multiple quantum wires with different Luttinger parameters
在边界共形场论的框架内,我们计算了不同Luttinger参数的两条和三条量子线结的稳定不动点的电导。对于两条线,物理性质由每个电荷和自旋扇区的单个有效Luttinger参数决定。我们提出了数值密度矩阵重整化群计算的电导的两个链的相互作用的无自旋费米子与不同的相互作用强度,获得使用最近开发的方法[物理。105,226803(2010)]。数值计算结果与分析预测吻合得很好。对于三种无自旋线,即,一个Y结,我们分析确定的全相图,并计算所有的固定点电导作为三个Luttinger参数的函数。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Flipping coin experiment for studying switching in Josephson junctions and superconducting wires
当用电流脉冲探测时,约瑟夫森结和超导导线表现出从超导到稳定的非零电压状态的随机切换。开关概率(所谓的S曲线)或开关电流分布的电流依赖性是控制逃逸过程的物理学的指纹。本文通过一系列开关实验,提出了独立开关事件的判据。将约瑟夫森结看作具有电流调谐开关概率的电子硬币,研究了开关事件之间的相关性对开关统计的影响。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low frequency noise in AC biased metallic tunnel junctions
研究了室温下AC偏置对金属-绝缘体-金属隧道结低频噪声的影响,发现DC与AC激发对噪声的作用不同,质疑了噪声源于电阻涨落的观点。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall
Enhancement of tunneling density of states at a junction of three Luttinger liquid wires
本文研究了三条Tomonaga-Luttinger液线结的隧穿态密度。我们发现,有固定点,允许增强的TDOS,这是不寻常的Luttinger液体。距离发生这种增强的结的距离为x = v/(2 ω)的数量级,其中v是等离子体速度,ω是偏置频率。超过这个距离,TDOS跨越到标准体值,与描述连接的固定点无关。这种有限的距离范围开辟了实验探测每根电线单独增强的可能性。
2009-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Low-energy theory of transport in Majorana wire junctions
我们制定和应用低能量输运理论的混合量子器件包含结的拓扑超导体(TS)线和传统的正常(N)或超导(S)的铅。我们模型TS线作为无自旋$p$波超导体,并推导出其边界Keldysh格林函数,捕获马约拉纳端态和连续准粒子激发在一个统一的方式。我们还指定此格林函数的有限长度TS线。连接器件不同部分的结由标准隧穿哈密顿量描述。使用这种哈密顿方法,人们也可以选择以系统的方式包括多体相互作用。对于N-TS结,我们给出了任意结透明度下的电流-电压($I$ - $V$)特性,并给出了散粒噪声功率和过电流的精确结果。对于TS-TS结,热噪声谱和$I$ - $V$曲线在高透明度低偏压制度的分析结果。对于S-TS结,我们计算了整个$I$ - $V$曲线,并阐明了具有有限约瑟夫森电流的条件。
2016-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long range phase coherencein double barrier magnetic tunnel junctions with large thick metallic quantum well
双势垒异质结构是研究量子阱中电子隧穿和分立能级的模型系统。到目前为止,在金属量子阱中的共振隧穿现象已经观察到有限的厚度(1-2 nm)下,电子相位相干性守恒。在本研究中,我们证明了量子阱共振态态的铁量子阱高达12 nm厚,在室温下,在完全外延双MgAlOx势垒磁性隧道结。由于在Fe/MgAlOx界面处的小晶格失配引起的均匀界面相移,在该量子阱中显示的电子相位相干性具有前所未有的质量。从物理上理解界面应变对量子阱相位相干性的关键作用将极大地促进自旋相关量子共振隧穿应用的发展。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent electron transfer through a ring-wire coupled junction: Role of in-plane electric field
Indian Statistical Institute(印度统计研究所)
研究非磁导线与反铁磁环耦合的混合磁系统中,面内电场诱导的自旋极化输运,通过单/双耦合结实现近100%自旋极化。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall
Probing the electron-electron interaction in a diffusive gold wire using a controllable Josephson junction
本文研究了扩散超导体-正常金属-超导体(SNS)约瑟夫森结的临界电流随正常区电子能量分布的变化。这是在一个4端设备中实现的,其中两个电子库之间的介观金线在其中心耦合到两个超导电极。通过改变导线的长度并在导线上施加电压,我们能够控制导线中心的电子分布函数,该中心形成SNS结的正常区域。所观察到的电压和温度的依赖性是在良好的协议与现有的理论扩散SNS结,除了低能量。然而,发现电子-电子相互作用时间$τ_0$ =10 ps,这比理论预期的快三个数量级。
1999-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological aspects of $π$ phase winding junctions in superconducting wires
我们在不同的邻近感应一维超导体模型中理论研究了相移为$π$的约瑟夫森结。拓扑超导体的显著实验特征之一,即分数化的$4 π$周期性约瑟夫森效应,与这种结中特征零能量束缚态的发生密切相关。我们做了一个更一般的类型的$π$ -结创造“相绕组”的交界处的序参量的相位旋转一个角度$π$,而其绝对值是有限的详细分析。这样的结具有不同的性质,也从拓扑学的观点来看,并且没有受保护的零能量模式。我们比较拓扑($p$ -波)和平凡($s$ -波)超导导线中的这种结的现象,并简要讨论可能的实验探针。此外,我们提出了一个拓扑场论,给出了一个最小的描述与缺陷对应的$π$结的导线。这个有效理论是描述二维拓扑超导体半涡旋中马约拉纳束缚态的类似理论的一维版本。
2015-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Infrared detector based on conduction band intersubband transitions in a heterojunction between two quantum wires
本文研究了基于半导体量子线结导带子带间跃迁的红外探测器的可行性。我们表明,通过改变导线的半径,它是可能的工程师的能带结构的结,这将有利于创建和检测光电流。所提出的概念还允许基于具有不同半径的线阵列的宽带检测。
2005-08-05 cond-mat.mes-hall
Quench Dynamics of Josephson Current in a Topological Josephson Junction
$4π$约瑟夫森效应是拓扑约瑟夫森结的显著特征。然而,严格的条件使其难以在实验中观察到。本文用数值方法研究了拓扑约瑟夫森结中的瞬态输运性质。我们表明,$4π$约瑟夫森电流可以持续一个显着的时间(周围几个$μs$与合适的条件)。此外,我们比较了不同条件下约瑟夫森电流的行为,确定了三个主要的区域:第一,当约瑟夫森结的超导导线都位于拓扑非平凡区域,$4π$约瑟夫森电流可以出现突然施加直流电压。第二,当一根超导导线位于平凡区,另一根超导导线位于非平凡区时,约瑟夫森电流是$2π$周期性的,但随着时间的演化是不稳定的。第三,当两条线都位于平凡区域时,观察到稳定的$2π$约瑟夫森电流。这些结果有助于对实验参数进行微调,以便最终观察拓扑约瑟夫森结中的$4π$约瑟夫森电流。
2018-01-09 cond-mat.mes-hall
Electronic and thermal sequential transport in metallic and superconducting two-junction arrays
对由隧道结阵列组成的器件中的输运现象的描述,以及对这些预测的实验证实,是介观物理学的伟大成就之一。本文的目的是给一个自洽的审查顺序输运过程在这样的设备,基于所谓的“正统”模型。我们数值计算了对称和非对称双结阵列,如库仑阻塞温度计(CBTs),超导-绝缘体-正常-绝缘体-超导(SINIS)结构和超导单电子晶体管(SET)中的电流-电压(I-V)曲线,电导-偏压(G-V)曲线,以及相关的热输运。我们研究了这些系统在奇性匹配偏置点的行为,微制冷效应对岛的充电能量的依赖性,以及有限的超导能隙对库仑阻塞测温的影响。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall
Quantum wire junctions breaking time reversal invariance
我们探讨了在量子线的结处打破时间反演不变性的可能性。大部分线的普遍特征由任意子Luttinger液体描述。一个简单的必要条件和充分条件的时间反演不变性的破坏制定在交界处的散射矩阵。在此框架下研究了具有一般导线数的结的相图。我们给出了一个明确的分类,这些临界点可以达到玻色化和研究它们的稳定性和对称性内容之间的相互作用。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Shot Noise and Full Counting Statistics from Non-equilibrium Plasmons in Luttinger-Liquid Junctions
考虑了一个量子线双结系统,每个量子线段都用无自旋Luttinger模型描述,并从理论上研究了该系统在顺序隧穿机制下的散粒噪声。我们发现,非平衡的等离子体激元激发在中心线段产生质的不同的行为相比,平衡等离子体激元的情况下。特别地,散粒噪声被它们大大增强,并且超过泊松极限。我们表明,增强可以解释几个载流过程的出现,如果通道有效地崩溃到一个由于,{ \em例如},快速等离子体激元弛豫过程。
2005-03-17 cond-mat.mes-hall
Rectification in Y-junctions of Luttinger liquid wires
我们研究了具有排斥电子相互作用的单通道Luttinger液体导线Y结中低频交流偏压的整流。由于导线中的三个散射体,整流出现。我们发现,在相同的相互作用强度和偏压下,Y结中的整流电流比具有非对称散射体的单线中的整流电流高。在没有时间反演对称性的情况下,整流效应最强。在这种情况下,即使对于低电压、弱散射体和适度的相互作用强度,最大整流电流也可以与总电流$\sim e^2V/h$相当。在一定的低电压范围内,整流电流可以随着电压的降低而增长。这导致$I$ - $V$曲线出现凸起。
2011-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Duality between normal and superconducting junctions of multiple quantum wires
我们使用玻色化研究单通道无自旋Luttinger液体的连接。我们推广早期的研究,使结超导,并找到新的电荷不守恒的低能量不动点。我们建立了$g \leftrightarrow 1/g$对偶(其中$g$是Luttinger液体参数)之间的电荷守恒(正常)结和电荷非守恒(超导)结的存在通过评估和比较的标度尺寸的各种运营商周围的不动点在正常和超导部门的理论。对于最一般的两线结,我们证明了存在两个共形不变的单参数不动点族,它们也通过二元变换连接。我们还表明,两线超导结的稳定不动点对应的情况下,交叉Andreev反射是完美的线之间。对于三线结,我们研究,特别是,超导类似物的手性,$D_P$和断开的不动点在文献中获得的上下文中的电荷守恒三线结。我们表明,这些固定点可以稳定的$g < 1$(排斥电子)的超导部门的理论,使他们的实验相关。
2008-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Josephson junctions of multiple superconducting wires
我们研究了Andreev束缚态和Josephson电流在$N$超导导线的结中的频谱,该超导导线可能具有$s$ -或$p$ -波配对对称性,并开发了一种基于散射矩阵的形式主义,使我们能够解决跨这种结的传输。对于$N \ge 3$,这是众所周知的,贝里曲率项有助于约瑟夫森电流,我们图表的情况下,这些条款可以有相对较大的影响。对于一个系统的三个$s$ -或三个$p$ -波超导体,我们提供了解析表达式的Andreev束缚态能量和研究约瑟夫森电流响应于一个恒定的电压施加在一根导线,我们发现,在零温度下的集成的量子化的整数倍的$4e^2/h$,其中$e$是电子电荷和$h = 2π\hbar$是普朗克常数。对于一个正弦电流与频率$ω$施加在结中的导线之一,我们发现,夏皮罗平台出现在时间平均电压$\langle V_1 \rangle$在该导线的任何合理的分数倍(相比之下,只有整数倍,在两个导线的结)的$2e \langle V_1 \rangle/(\hbar ω)$。我们还使用我们的形式主义研究两个$p$和一个$s$波线的交界处。我们发现,相应的Andreev束缚态能量依赖于自旋的Bogoliubov准粒子,这产生了净磁矩在这样的结。这些磁矩的时间变化可以通过跨结的外部施加电压来控制。我们讨论可能检验我们理论的实验。
2018-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance of electrostatic wire junctions in bilayer graphene
本文计算双层石墨烯静电导线结电导,发现平凡-拓扑结电导猝灭并接近量子化到 $4e^2/h$,仅为陈数允许最大值一半,同时揭示平凡导线中存在手性边缘模式,双结则呈现拓扑环诱导的周期性类Fano共振。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of hybrid junctions of Majorana wires
本文研究了拓扑超导体(TS)和普通金属(N)线构成的混合结的动力学。我们考虑一个X-Y-Z的结的配置,其中X,Y,Z = TS,N。我们假设线X和Z是半无限的并且处于热平衡。我们在某个时刻通过短Y线连接X线和Z线,并数值研究整个器件的时间演化。对于TS-N-TS器件,我们发现即使在没有热偏置或电压偏置的情况下,在两个结处也存在持续的振荡电流,并且TS线是相同的。振荡电流的振幅和周期取决于中间N线的初始条件,表明没有热化。对于X和Z中的任何一个,该零偏置电流在拓扑相变附近为N线或TS线时长时间消失。利用超导能隙中不同束缚态的性质,我们对振荡电流有了一个清晰的认识。
2018-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
M-atom conductance oscillations of a metallic quantum wire
利用紧束缚哈密顿量和格林函数方法研究了单原子金属导线中的电子输运。导出了透射率的解析公式,发现电导随丝长的M原子振荡,对于由N个原子组成的丝,透射率函数随能量的最大值决定电导的(N+1)周期。电导振荡的周期进行了讨论,并提出了本地和平均量子线电荷。导线的平均电荷量与电导振荡的周期有关,随着导线长度的增加,平均电荷量趋于恒定值。对于M原子周期性,存在可能的(M-1)个平均线态占据。
2005-08-25 cond-mat.mes-hall
Even-odd parity effects in conductance and shot noise of metal-atomic wire-metal(superconducting) junctions
本文研究了双端结构下多位点系统输运过程中的电导和散粒噪声。利用紧束缚哈密顿量和非平衡格林函数方法研究了输运对原子线中原子数的依赖关系。除了再现费米能级处的传输概率的奇偶行为或正常原子线-正常金属(NAN)结中的线性响应电导外,我们还发现:(i)偶数原子线中的散粒噪声大于奇数原子线。(ii)Andreev电导在正常原子线超导(NAS)结中表现出同样的奇偶校验效应。一般来说,奇数原子线的电导比偶数原子线的电导高。当点的数目($N$)是奇数并且原子线关于原子线的中心镜像对称时,电导不依赖于原子线中的跳变矩阵的细节,而是仅由到两个引线的耦合强度确定。当$N$为偶数时,电导对跳变矩阵的值敏感。
2002-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Even-odd parity effects in Majorana junctions
我们研究了一个一般的马约拉纳结,其中N螺旋纳米线连接到一个共同的s波超导体邻近诱导马约拉纳束缚态的电线。每根导线的正常部分(j=1,...,N)充当连接的铅,其中电子可以隧穿到相应的马约拉纳态γ_{A,j}。另一端的Majorana态γ_{B,j}通过任意的隧道矩阵相互耦合。我们研究了各种结拓扑结构的隧道电导的奇偶校验效应的条件。
2013-03-05 cond-mat.mes-hall
Spin transfer torques and spin-dependent transport in a metallic F/AF/N tunneling junction
我们研究了自旋相关的电子输运通过铁磁-反铁磁-正常金属隧道结的电压或温度偏置,在没有自旋轨道耦合。我们推导出各种类型的反铁磁作用的自旋力矩以及电荷和自旋电流流过结的微观公式。所得结果适用于慢磁化动力学极限。我们确定了一个参数制度,其中一个非常规的阻尼类扭矩可以成为相当于常规Slonczewski的扭矩广义反铁磁体的大小。此外,我们发现,反铁磁亚晶格结构开辟了一个通道的电子输运,它没有一个铁磁类似物,这种机制导致一个明显的类场扭矩。通过结的电荷电导和自旋电流传输取决于铁磁和反铁磁矢量的相对取向(序参量)。所获得的电荷和自旋电流的公式使我们能够确定负责这种角度依赖性的微观机制,并评估作为自旋电流极化器的反铁磁金属的效率。
2018-09-09 cond-mat.mes-hall
Majorana fermion exchange in quasi-one-dimensional networks
自旋轨道耦合材料与s波超导体的异质结构被认为能够支持零能量的马约拉纳束缚态。已知这种激发在二维中服从非阿贝尔统计,因此与拓扑量子计算(TQC)有关。在一维系统中,马约拉纳态局域化到相边界。为了绕过一维的约束,可以创建一个导线网络,允许通过网络中的结点交换马约拉纳。Alicea等人提出了这样一个网络作为TQC的平台,表明即使在准一维系统中,Majorana束缚态也服从非阿贝尔交换统计。在这里,我们表明,在马约拉纳线网络中产生的非阿贝尔统计的具体实现是高度依赖于个别线结的局部属性。对于一个简单连接的网络,可能的实现可以通过单个结点的手性来表征。一般来说,不需要结手性在导线网络上保持一致。我们展示了如何不同的交界处的手征性可以进行比较实验,并讨论了马约拉纳线网络TQC的影响。
2011-01-10 cond-mat.mes-hall
Supercurrent blockade in Josephson junctions with a Majorana wire
本文研究了具有马约拉纳费米子端态的拓扑非平凡超导线与s波BCS超导电极隧道耦合的约瑟夫森效应。在S-TS结中,在相当一般的条件下不可能有超电流流动。对于S-TS-S结,体TS准粒子必须是可接近的以具有约瑟夫森效应。在无相互作用的情况下,我们得到了精确的电流-相位关系(CPR),并发现π周期行为与负临界电流弱隧道耦合。然后,充电效应导致异常CPR $I(φ)=I_c \cosφ$,其中奇偶敏感临界电流I_c提供马约拉纳状态的签名。
2012-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Suppressed conductance in a metallic graphene nano-junction
计算了由两个无带隙石墨烯纳米带互连形成的金属石墨烯结的线性电导谱。在狄拉克点附近出现了很强的电导抑制。我们发现,这样的电导抑制产生的反共振效应与本地化的边缘状态在边缘肩的交界处。由于反共振的电导谷是相当强大的杂质和空位散射的存在。并且电导谷的中心可以容易地通过施加在较宽的纳米尺度上的电场来调谐。
2008-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Atomically wired molecular junctions: Connecting a single organic molecule by chains of metal atoms
使用断裂结技术,我们发现了一个明确的签名形成的导电混合结组成的一个单一的有机分子(苯,萘或蒽)连接到链的铂原子。混合结表现出类似金属的电导(~0.1- 1G 0),这是相当不敏感的进一步延长额外的原子。在低偏置电压下,混合结可以被显著拉长,超过裸露原子链的长度。从头计算结果表明,苯基杂化结具有显着的结合能和高的结构灵活性,这可能有助于在延伸过程中的杂化结的生存。杂化结的制备为结合原子链和有机分子的不同性质以实现一类新的原子尺度界面开辟了道路。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Josephson effect in multiterminal topological junctions
本文研究了由两条拓扑超导导线和一个传统的$s$波超导体构成的三结中的约瑟夫森效应。使用边界格林函数的形式主义,分析结果的电流-相位关系得到在各种限制的情况下,通过模拟的TS线通过低能量限制的Kitaev链。我们发现约瑟夫森输运关键取决于TS线的边界自旋极化之间的自旋倾斜角$θ$,这反过来又表明,马约拉纳态的自旋结构可以通过超电流测量访问。我们还扩展了边界格林函数的方法,一个更微观的spinful线模型,从而计算$θ$的依赖性实验上可访问的参数,如塞曼场和/或化学势。此外,我们表明,两个TS线之间的平衡电流相位关系表现出强大的$4π$周期性,因为传统的超导铅有效地锁定了费米子宇称的三结。
2017-07-12 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade at a tunnel junction between two quantum wires with long-range interaction
本文计算了两个Luttinger系统间隧道结在有限射程相互作用下的非线性电流-电压特性。发现了库仑阻塞特性,并根据电子-电子相互作用,得到了在早期理论中特别引入的耗散电阻、电容和外阻抗。阻抗的频率依赖性由电子的激发谱给出。
1997-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Networks of quantum wire junctions: a system with quantized integer Hall resistance without vanishing longitudinal resistivity
我们考虑一个由量子线构成的蜂窝网络,网络的每个节点都有一个由三根量子线组成的Y形结,并有一个环,通过这个环可以插入通量。节点是网络的基本电路元件,它们的特征在于3 × 3电导张量。低能量稳定的固定点张量电导由量子效应产生,并且由每条线中的相互作用的强度和通过环的磁通量确定。我们考虑的限制,有退相干的任何两个节点之间的电线,并研究作为一个网络的经典3-引线电路元件的特征电导张量是由量子不动点的阵列。我们发现,该网络在一定的相互作用参数范围内具有一些显著的输运性质:它具有量子化为Rxy=h/e^2的霍尔电阻,尽管纵向电阻率是非零的。我们表明,这些结果是强大的,对混乱,在这种情况下,非均匀的相互作用参数g的不同线的网络。
2013-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Junctions of one-dimensional quantum wires - correlation effects in transport
我们研究了无自旋费米子通过M个一维量子线的单点结的输运。半无限长的线描述的紧束缚模型。每根导线由两部分组成:非相互作用的导线和有限范围的区域,在该区域中费米子通过最近邻相互作用相互作用。用泛函重整化群方法确定了线性电导流作为低能截止的函数。几个不动点的识别和他们的稳定性进行了分析。我们确定的标度指数管辖的低能物理接近不动点。我们的一些结果已经可以用非自洽的Hartree-Fock近似导出。
2005-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A junction of three quantum wires: restoring time-reversal symmetry by interaction
我们研究了关联费米子通过被磁通量穿透的三根一维量子线结的输运。我们确定的流的电导作为一个功能的低能量截止在整个参数空间。对于吸引相互作用和一般通量,具有最大电导不对称性的不动点是稳定的,最近被证明。对于排斥相互作用和任意通量,我们发现了一条电导为零的稳定不动点线,以及具有对称电导(4/9)(e^2/h)的稳定不动点线。
2005-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance and Its Variance of Disordered Wires with Symplectic Symmetry in the Metallic Regime
用随机矩阵方法研究了具有辛对称性的无序金属丝的电导。它已被证明,在长线极限电导的行为至关重要地取决于是否导电通道的数量是偶数或奇数。我们专注于金属制度的导线长度远小于本地化长度,并计算合奏平均电导和它的方差为偶数和奇数通道的情况下。我们发现,弱反定域修正的电导在奇沟道的情况下是等效的,在偶沟道的情况下。此外,我们还发现方差不依赖于通道数是偶数还是奇数。这些结果表明,与长线极限相反,在金属区不能观察到明显的奇偶差异。
2005-03-11 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium plasmons and transport properties of a double--junction quantum wire
从理论上研究了量子线双势垒结构的电流-电压特性、散粒噪声和全计数统计特性。我们用一种无自旋的Luttinger液体来模拟每一段导线。在顺序隧穿方法中,我们使用主方程描述系统的动力学。我们发现,在有限的偏置的非平衡分布的等离子体激元在中心线段导致增加的平均电流,增强的散粒噪声,和充分的计数统计对应于一个超泊松过程。这些影响是特别明显的强相互作用政权,而在非相互作用的情况下,我们恢复早先使用细致平衡参数获得的结果。
2005-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el