Pauli spin blockade in CMOS double quantum dot devices
硅量子点是开发可扩展的、基于自旋的量子比特的有吸引力的候选者。双量子点中的泡利自旋封锁提供了一种有效的、与温度无关的量子比特读出机制。在这里，我们报告的传输实验在双栅极纳米线晶体管发出的CMOS工艺在300毫米绝缘体上硅晶片。在低温下，器件表现为两个串联的少电子量子点。我们观察到的签名泡利自旋封锁的单重态-三重态分裂范围从0.3至1.3毫电子伏。磁输运测量表明，转换，保存自旋被证明是磁场无关的B = 6 T。
2017-04-24 cond-mat.mes-hall
Pauli blockade catalogue and three- and four-particle Kondo effect in bilayer graphene quantum dots
本研究在双层石墨烯双量子点中揭示涵盖自旋与谷自由度的丰富泡利阻塞目录，并结合单量子点 Kondo 效应分析三、四粒子态谱的磁场依赖，为量子比特操控及自旋–谷物理提供基础。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade and the ultrasmall magnetic field effect
基于有机磁电阻的自旋阻塞模型，考虑到有效核场的影响，给出了极化子-双极化子跃迁速率的解析表达式。我们揭示了物理产生质的不同的磁导线的形状以及超小磁场效应，我们研究了原子核场的原子间跳跃率和典型大小之间的比率的作用。我们的研究结果与最近的实验和数值模拟是一致的。
2013-03-23 cond-mat.mes-hall
Pauli Blockade in a Few-Hole PMOS Double Quantum Dot limited by Spin-Orbit Interaction
报道了利用传统CMOS工艺制备的空穴致密双量子点。我们提供的证据泡利自旋封锁在几个空穴制度，这是相关的自旋量子比特的实现。在零磁场附近观察到电流下降，与强自旋轨道情况下的预期行为一致。我们推导出第一个空穴的点内自旋弛豫速率为$\approx$ 120 kHz，这是迈向稳健的空穴自旋轨道量子比特的重要一步。
2016-09-22 cond-mat.mes-hall
Co-tunneling spin blockade observed in a three-terminal triple quantum dot
我们制备了一个三重量子点，每个量子点都有一个单独的接触引线，以研究隧道耦合的连续三个量子点中的泡利自旋阻塞。我们测量了在中心点和左点或右点之间流动的隧穿电流，其中左引线和右引线作为公共源极，中心引线作为漏极。在偏置稳定图中，我们建立了泡利自旋封锁在各自的相邻点，在双量子点系统中获得类似的功能。通过调节点间耦合门，我们进一步实现了两种不同条件下的泡利自旋封锁：强和弱点间隧道耦合区。在强耦合制度，我们观察到显着的抑制通过各自的双点由于泡利自旋封锁的共同隧穿。我们揭示了三点器件中第三个点对这种共隧穿泡利自旋封锁的影响，阐明了共隧穿泡利自旋封锁是通过激发态与第三个点能级的共振耦合以及左右两个点与相邻库的自旋交换而解除的.
2017-10-10 cond-mat.mes-hall
Non-perturbative Theory of Pauli Spin Blockade
泡利自旋阻塞（PSB）是双量子点（DQD）系统中的一个重要物理效应。本文从考虑电子-电子相互作用的DQD的基本量子模型出发，采用新近发展起来的非微扰方法--分级运动方程（HEOM）方法，系统地研究了DQD中的PSB效应。明确阐明了PSB的物理图像，并详细描述了栅极电压的操纵，这两个定性与实验测量一致。当存在点-点交换作用时，强的反铁磁交换耦合可以提高PSB效应。
2015-07-05 cond-mat.mes-hall
Pauli Spin Blockade in a Highly Tunable Silicon Double Quantum Dot
双量子点是实现量子信息编码的方便的固态平台。利用基于泡利不相容原理的强量子选择规则可以方便地检测和操纵双电子自旋态，导致三重态电子输运的泡利自旋阻塞.相干自旋态将最佳地保存在没有核自旋的环境中，这在硅中可以通过同位素纯化来实现。在这里，我们报告了一个精心设计的，栅极定义的硅金属氧化物半导体双量子点系统。每个点的电子占有率和点间隧道耦合可通过静电门独立地调节。在弱点间耦合，我们清楚地观察到泡利自旋封锁和测量一个大的点内单重态-三重态分裂$>$ 1毫电子伏。自旋封锁中的漏电流具有特殊的磁场依赖性，与电子核效应无关，与自旋翻转共隧穿过程的效应一致。这里获得的结果为在硅中实现单重态-三重态量子比特提供了极好的前景。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall
A direct dispersive signature of Pauli spin blockade
利用栅极色散反射测量技术在双量子点中直接观测到Pauli自旋阻塞，为快速探测自旋物理和最小侵入性电荷读出奠定基础。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall
Pauli-Spin-Blockade Transport through a Silicon Double Quantum Dot
我们提出了测量共振隧穿通过离散的能级的硅双量子点形成在一个薄的绝缘体上的硅层。在没有压电声子耦合的情况下，具有形变-电势耦合的自发声子发射解释了通过两个点的基态的非弹性隧穿。这样的运输测量使我们能够观察到泡利自旋封锁由于有效的两个电子自旋三重态的相关性，明显的共振隧穿通过基态的一个独特的偏置极性的依赖。通过激发态共振，借助于基态之间的有效声子发射解除了封锁。我们的实验显示了研究硅基自旋动力学和基于自旋的量子信息处理的巨大潜力。
2008-02-22 cond-mat.mes-hall
Footprints of hyperfine, spin-orbit, and decoherence effects in Pauli spin blockade
我们实时探测了GaAs中弱耦合双电子量子点的点间隧穿事件。在有限磁场下，我们观察到两个特征隧穿时间T_d和T_b，分别属于直接隧穿和阻塞隧穿（自旋翻转辅助）。后者对应于Pauli自旋封锁的解除，而隧道时间比eta=T_b/T_d表征封锁效率。我们发现，在增加磁场时，η的行为发生了明显的变化，η增加，饱和，再次增加。我们解释这种行为是由于交叉的占主导地位的封锁解除机制从超精细自旋-轨道相互作用，并由于电荷退相干的贡献的变化。
2016-03-15 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade in undoped Si/SiGe two-electron double quantum dots
我们展示了在无掺杂的Si/SiGe异质结构中制造的双量子点依赖于双顶栅设计。电荷检测表明，我们可以可靠地耗尽这些设备的零电荷占用。测量和模拟证实，能量是由栅极感应静电势。泡利自旋封锁已被观察到通过双点在两个电子配置，在Si中进行相干自旋操纵的关键步骤，通过运输。
2011-06-30 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade in carbon nanotube double quantum dots
我们报道了杂质定义的碳纳米管双量子点中的泡利自旋阻塞。我们观察到一个显着的电流抑制负源极-漏极偏置电压的量子点的对称和非对称耦合的引线进行了研究。测得的微分电导同意与理论模型的双量子点系统中的自旋封锁制度，使我们能够估计相关的单重态和三重态的占用概率。这项工作表明，在纳米管量子点中有效的自旋到电荷转换是可行的，并打开了在不受与核自旋的超精细相互作用限制的材料中进行单自旋读出的可能性。
2008-05-27 cond-mat.mes-hall
The effect of Pauli blockade on spin-dependent diffusion in a degenerate electron gas
本文研究了在泡利阻塞区，p型GaAs中光电子的自旋极化输运。在通常的自旋扩散过程中，由于自旋弛豫，自旋极化随着行进的距离而减小，与此相反，偏振光致发光的图像揭示了自旋过滤器效应，其中自旋极化在前2微米的传输期间从26%增加到38%。这被证明是泡利原理和相关的量子简并压力的直接后果，这导致自旋相关的少数载流子扩散常数和迁移率的增加。量子简并压力所发挥的核心作用，通过观察的自旋相关的光电子体积的增加和自旋-电荷耦合描述，这是确认。
2013-09-25 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade with site-dependent g-tensors and spin-polarized leads
双量子点中的泡利自旋阻塞（PSB）已经发展成为精确测量纳米尺度系统参数的主要技术。在这项工作中，我们表明，系统与网站相关的g-张量和自旋极化的铅允许一个完整的表征的g-张量的点由磁输运实验单独。此外，我们表明，特殊的极化配置可以增强往往难以捉摸的磁输运信号，使所提出的技术对系统中的噪声鲁棒性，并诱导巨磁阻效应。最后，我们将自旋-轨道相互作用（SOI）的影响，并表明，在这种情况下，泄漏电流包含的信息自旋极化的程度在铅。
2021-03-09 cond-mat.mes-hall
Large magnetoresistance by Pauli blockade in hydrogenated graphene
我们报道了在磁场沿石墨烯片平面取向的情况下，在毫米级氢化石墨烯中观察到巨大的正磁阻效应。在300 mK的温度下，在该配置中观察到超过200\%的正磁阻，在磁场取向垂直于石墨烯平面的情况下恢复到负磁阻。我们属性所观察到的积极的，在平面内，磁电阻的跳跃传导引起的自旋极化保利封锁。我们的工作表明，自旋极化与电子-电子相互作用可以在原子单层内的磁输运中发挥主导作用。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall
Shape-sensitive Pauli blockade in a bent carbon nanotube
最近的一个实验[F。Pei等人，国家纳米技术7，630（2012）]，我们理论上研究了嵌入弯曲碳纳米管中的双量子点中的泡利阻塞输运效应。我们建立了一个模型泡利封锁，考虑到强大的g-因子各向异性，是链接到本地的取向的纳米管轴在每个量子点。我们提供了一组条件，在这些条件下，我们的模型近似地映射到Jouravlev和Nazarov的自旋阻塞模型[O. N. Jouravlev和Y. V. Nazarov，Phys. Rev. Lett. 96，176804（2006）]。我们得到的结果的漏电流的磁各向异性，连同他们的定性几何解释，提供了一个可能的解释以前无法解释的实验结果。此外，我们发现，在一定的参数范围内，漏电流变得高度敏感的管的形状，这种敏感性增加的g因子各向异性。电子输运和管形状的这种相互依赖性允许对漏电流进行机械控制，并且允许通过测量漏电流来表征管形状。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall
Interplay of Pauli blockade with electron-photon coupling in quantum dots
本研究推导理论框架，探究泡利阻塞整流电流的双量子点与微波谐振器的相互作用，通过谐振器输出场推断漏电流、分析硅量子点谷简并限制并量化光子反作用，助力自旋量子比特表征。
2024-11-27 cond-mat.mes-hall
A new Regime of Pauli-Spin Blockade
保利自旋阻塞（PSB）是双量子点中的一种传输现象，它允许一种类型的自旋到电荷转换，通常用于探测基础物理学，如自旋弛豫和单重态-三重态耦合。在本文中，我们从理论上探讨了Pauli自旋阻塞作为磁场B平行于衬底施加的函数。在研究充分的低磁场制度，其中PSB发生在前向$(1,1)\rightarrow(0,2)$隧穿方向，我们强调了一些方面的PSB没有详细讨论在现有的文献中，包括在两个偏置三角形的大小的变化，在正向和反向偏置方向作为B的函数。在更高的磁场下，我们预测到\reverse PSB "的交叉，其中电流由于自旋单线态的占据而在相反方向上被阻断，这与在低磁场下发生的传统三重态阻断相反。反向PSB的发生与测量的偏置三角形中的尾状特征的发展相一致，并且当极化三重态的塞曼能量等于（0，2）电荷构型中的交换能时发生。在硅量子点，这些领域是实验上可访问的，因此，这项工作提出了一种方法来探测单重态到三重态弛豫机制的量子点时，两个电子占据相同的量子点。
2015-07-27 cond-mat.mes-hall
Valley-spin blockade and spin resonance in carbon nanotubes
在III-V族材料制成的量子点中，自旋量子比特的操纵和读出成功地依赖于泡利封锁，泡利封锁禁止自旋三重态和自旋单重态之间的跃迁。IV族材料中的量子点具有通过仅用零自旋核纯化它们来避免来自超精细相互作用的退相干的优点。IV族材料的复杂性来自电子能带结构中的谷简并。这些导致复杂的多重态，即使是双电子量子点，从而显着削弱泡利封锁的选择规则。直到最近才在硅器件中实现了自旋量子比特，其中谷简并度被应变和空间限制提升。在碳纳米管中，通过无序提升谷简并可以观察到泡利阻断。在干净的纳米管中，量子点必须做得超小，以获得相关多重态之间的大能量差。在这里，我们报告低无序纳米管，并证明泡利封锁的基础上谷和自旋选择规则。我们利用纳米管的带隙来获得大的能级间距，从而获得稳健的封锁。单电子自旋共振检测使用封锁。
2012-10-09 cond-mat.mes-hall
Measurements of the spin-orbit interaction and Landé g factor in a pure-phase InAs nanowire double quantum dot in the Pauli spin-blockade regime
我们演示了半导体纳米线双量子点中自旋轨道相互作用和Landég因子的直接测量。该设备是由一个单晶纯相InAs纳米线的硅/硅$_2$基板上的指状栅极阵列的顶部和测量进行泡利自旋封锁制度。结果表明，该双量子点具有$Δ_{ST}\sim 2.3$ meV的单重态-三重态能量分裂，$Δ_{SO}\sim 140$ $μ$ eV的强自旋轨道相互作用，以及$\sim 12.5$的大且强能级依赖的Landé g因子.这些结果表明，单晶纯相InAs纳米线是理想的半导体纳米结构的应用在量子信息技术。
2016-07-23 cond-mat.mes-hall
Pauli Spin Blockade of Heavy Holes in a Silicon Double Quantum Dot
本研究在硅基双量子点少空穴体系中观测到泡利自旋阻塞，通过调控隧穿耦合与磁场识别自旋弛豫机制，测得重空穴g因子与自旋轨道耦合强度，为纯电场快速自旋操控及量子信息应用提供支撑。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall
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
Machine learning unveils multiple Pauli blockades in the transport spectroscopy of bilayer graphene double-quantum dots
本文通过建立理论模型并结合机器学习，系统研究了双层石墨烯双量子点中的多重泡利阻塞现象，实现了对泡利阻塞区域的实时自动检测，为二维材料自旋-谷量子比特实验提供了基础。
2023-08-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Line Shapes of Electric Dipole Spin Resonance in Pauli Spin Blockade
电偶极自旋共振（EDSR）是一种常用的工具，用于操作和光谱的量子点为基础的自旋量子位。当一个EDSR实验嵌入在运输设置和泡利自旋封锁被用作自旋状态读出的手段，那么测量的泄漏电流的共振响应确实携带的信息所研究的系统的水平结构。然而，这些电流共振的实际线形在不同的实验中有很大的不同，从对称到不对称，从峰到谷，仍然缺乏对其的透彻理解。在这里，我们从理论上研究了EDSR诱导的共振在自旋封锁制度的泄漏电流的详细线形，我们连接不同的线形不同的底层物理机制，可以使EDSR。我们进行数值和分析研究，产生简单的解析表达式，让我们深入了解物理学在发挥作用。因此，我们的研究结果提供了一种方法，从EDSR实验中提取更多关于量子点托管自旋量子位的详细系统参数的信息，而不仅仅是基于共振位置的能级结构。
2021-08-20 cond-mat.mes-hall
Pauli Spin Blockade in a Resonant Triple Quantum Dot Molecule
量子点系统中的泡利自旋阻塞是指仅允许某些自旋态的电荷输运，它已成为半导体自旋量子位器件中的一种有效工具。本文从理论上研究了在外加磁场作用下，由三个相同量子点组成的三重量子点分子中的泡利自旋阻塞。当三电子态与二或四电子态共振时，Aharonov-Bohm振荡和塞曼分裂导致周期性的自旋阻塞效应。我们专注于在两个和三个电子共振的自旋封锁，并表明，我们可以调整的磁场，选择性地只允许自旋单重态或自旋三重态添加一个额外的电子从隧道耦合的铅。这种自旋阻断使三个量子点保持在对抗电荷噪声的最佳甜蜜点，证明了其作为量子点系统中量子位的有效读出方案的潜力。
2022-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing details of spin--orbit coupling through Pauli spin blockade
本文建立了双量子点泡利自旋阻塞漏电流与自旋-轨道耦合的理论联系，给出解析表达式以提取自旋-轨道场大小方向及超精细参数，并聚焦空穴自旋情况。
2022-04-26 cond-mat.mes-hall
Temperature-Stable Tunneling Current in Serial Double Quantum Dots: Insights from Nonequilibrium Green Functions and Pauli Spin Blockade
该研究利用非平衡格林函数分析串联双量子点中的隧穿电流，发现泡利自旋阻塞下存在对温度变化稳健的反向电流，为宽温域晶体管设计提供新见解。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall
Breaking Pauli blockade via ultrafast cooling of hot electrons in optically-pumped graphene
泡利阻塞是指受激电子填满导带附近的能级，阻碍半导体中的吸收，广泛应用于被动脉冲激光系统的锁模。在这封信中，我们报告了第一次直接观察到泡利封锁被光泵石墨烯中的热电子的超快冷却打破。与飞秒光谱，我们表明，激发电子（~100 fs）的时间尺度是相同的顺序，通过电子-电子散射，这使得电子激发强烈的相互作用与冷却的热电子的电子衰变。因此，泡利阻塞被解除，导致非常规增强的光学吸收。我们认为这种效应是二维层状材料的一个普遍特征，它为非线性物理中的超快载流子动力学提供了新的思路，并对新一代超快光电子器件的设计具有启发意义.
2018-07-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anisotropic Pauli Spin Blockade of Holes in a GaAs Double Quantum Dot
半导体量子点是自旋调控和量子信息处理的理想材料。由于Si和GaAs中的重空穴具有弱的超精细相互作用和强的自旋轨道相互作用，因此它们是全电自旋操纵的理想候选者。然而，直到最近才有可能在这些系统中制造稳定的量子点，主要是由于器件制造和稳定性方面的困难。在这里，我们提出的电输运测量的空穴在栅极定义的双量子点的$\mathrm{GaAs/Al_xGa_{1-x}As}$异质结构。我们观察到明确的泡利自旋封锁，并证明了这种自旋封锁由外部磁场解除是高度各向异性。对强自旋-轨道耦合下重空穴通过双量子点输运的数值计算表明与实验结果定量一致，并表明所观察到的各向异性可以用各向异性的有效空穴g因子和表面Dresselhaus自旋-轨道相互作用来解释.
2016-12-04 cond-mat.mes-hall
Identifying Pauli blockade regimes in bilayer graphene double quantum dots
最近在二维材料量子点平台上对电流封锁的实验观察为自旋和谷量子比特处理开辟了新的途径。受实验结果的启发，我们构建了一个模型，捕捉微妙的相互作用的库仑相互作用，点间隧穿，塞曼分裂，和内在的自旋轨道耦合在一个双量子点结构来模拟泡利封锁。分析相关的Fock-子空间的广义哈密顿量，再加上密度矩阵主方程技术的运输整个设置，我们确定了一般类的封锁机制。最重要的是，与人们普遍认为的相反，我们表明，负责保利封锁的传导和阻塞状态是所有自由度的耦合效应的结果，并且不能仅使用自旋或谷伪自旋来解释。然后，我们数值预测的制度，泡利封锁可能会发生，并为此，我们验证我们的模型对实际的实验数据，并提出我们的模型可以用来生成数据集的不同值的参数与训练的机器学习算法的最终目标。我们的工作提供了一个可预测的理论辅助实验实现单次读出的自旋和谷态的DQD基于二维材料平台的使能平台。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field dependence of Pauli spin blockade: a window into the sources of spin relaxation in silicon quantum dots
研究了硅双量子点中自旋弛豫随点间失谐量和磁场的变化。在\sim 40 mT场尺度上，漏电流随磁场变化的下降归因于自旋轨道介导的自旋弛豫。在一个更大的（\sim 400 mT）的字段规模，在漏电流的峰值被认为是在一些，但不是所有的，保利阻止过渡，并归因于自旋翻转cotunneling。理论和实验结果表明，峰和谷的结构符合得很好。
2011-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anisotropic Pauli spin-blockade effect and spin-orbit interaction field in an InAs nanowire double quantum dot
报道了InAs纳米线双量子点器件中自旋轨道相互作用场的实验探测。在自旋封锁制度，通过双量子点的泄漏电流进行测量，并被用来提取自旋轨道相互作用和超精细相互作用对自旋态混合的影响。在有限磁场下，超精细相互作用引起的漏电流被抑制，自旋-轨道相互作用主导自旋态混合。我们观察到泄漏电流对外加磁场方向的依赖关系，并确定了自旋轨道相互作用场的方向。我们表明，自旋轨道场位于垂直于纳米线轴的方向，但具有明显的离衬底平面角。这是第一次，这种离衬底平面自旋轨道场在InAs纳米线已被检测到。这一结果对利用InAs纳米线构建自旋轨道量子比特和拓扑量子器件具有重要意义。
2018-03-20 cond-mat.mes-hall
Dispersively detected Pauli Spin-Blockade in a Silicon Nanowire Field-Effect Transistor
本文在硅纳米线场效应晶体管双量子点中，利用栅极射频反射法实现色散读出，观测到泡利自旋阻塞并测得145 μeV谷-轨道劈裂，展示了CMOS技术用于单态-三重态量子比特的潜力。
2015-05-01 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade in weakly coupled quantum dots
在一个由两个串联耦合的单能级量子点组成的两能级系统中，我们发现在相互作用区中，由于完全占据的两电子三重态，电流在一个方向上受到抑制。电流抑制的效率取决于点间隧穿率和电平偏移之间的比率。在相反的偏置方向上，两电子三重态的占据被提升，这允许更大的电流流过系统，其中电导由单电子态和两电子单重态之间的跃迁提供。还示出，有限的铁磁interdot交换相互作用提供了一个扩展的范围内的电流抑制，而反铁磁交换导致封锁制度的范围减小。
2005-12-01 cond-mat.mes-hall
Full Counting Statistics of Spin-Flip/Conserving Charge Transitions in Pauli-Spin Blockade
研究了GaAs双量子点在Pauli自旋阻塞区的自旋守恒和自旋翻转电荷跃迁的全计数统计。本文提出了一个理论模型来计算所有自旋守恒和自旋翻转隧道速率，并证明了FCS和等待时间分布之间的基本关系。我们观察到的宇称效应和尾结构的显着特点，在所构建的FCS中，不出现在泊松分布，并分别源于自旋简并和共存的慢，快跃迁。这一研究对于阐明量子系统中自旋相关的和其它复杂的跃迁动力学具有潜在的意义。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Stationary and transient leakage current in the Pauli spin blockade
我们研究了在泡利自旋封锁区中，共隧穿和非均匀塞曼分裂对双量子点稳态和瞬态漏电流的影响。我们发现，由于共隧穿的稳态电流消失在低温和大的外加磁场，允许一个纯自旋基态的动态准备，即使在大的电压偏置。此外，我们分析了电流之间的流动阻塞事件，其特征在于，在一般情况下，由一个分数有效电荷$e^*$。这种电荷可以用作自旋弛豫机制的灵敏探针，并可用于确定拉比振荡的可见性。
2009-04-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anisotropic Pauli spin blockade in hole quantum dots
我们目前的测量栅极定义的双量子点在锗硅核壳纳米线，我们调整到一个制度，可见壳填充在两个点。我们观察到泡利自旋封锁，并可以分配在低磁场的自旋翻转共隧穿，我们测量的各向异性相关的各向异性g因子的强测得的漏电流。在更高的磁场下，我们看到由（1，1）-单线态和（2，0）-三线态之间的自旋轨道耦合引起的漏电流的特征。考虑到这些各向异性的自旋翻转机制，我们可以选择具有最长自旋寿命的磁场方向用于改进的自旋轨道量子比特。
2016-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pauli spin blockade and lifetime-enhanced transport in a Si/SiGe double quantum dot
我们分析了通过Si/SiGe双量子点的自旋阻塞和寿命增强传输（LET），这是通过激发态，这是由长的自旋弛豫时间的传输方面的电子输运数据。我们提出了一系列的低偏置电压测量显示突然出现的电流，我们认为是一个明确的签名时，偏置电压变得大于（2，0）电子态的单重态-三重态分裂的LET出现的强尾巴。我们提出了八个独立的数据集，四个在正向偏压（自旋封锁）制度和四个在反向偏压（寿命增强运输）制度，并表明，所有八个数据集可以适合一个一致的参数集。我们还进行了详细的分析的反向偏置（LET）制度，使用传输速率方程，包括单重态和三重态传输通道。该模型还包括电子穿过量子势垒的能量依赖隧穿，以及共振和非弹性隧穿效应。通过这种方式，我们获得了很好的拟合实验数据，我们得到的隧道速率和运输电流在整个反向偏置制度的定量估计。我们提供了一个物理上的理解不同的封锁制度，并提出详细的预测条件下，LET可能会被观察到。
2011-04-05 cond-mat.mes-hall
Formation of pure two-electron triplet states in weakly coupled quantum dots attached to ferromagnetic leads
弱耦合量子点在泡利自旋封锁制度被认为是相对于自旋相关的运输。通过连接一个半金属和一个非磁性的铅，泡利自旋封锁，如果形成一个纯三重态的自旋矩$S_z=1$或-1。此外，额外的自旋封锁制度出现，因为完全占领的国家与相反的自旋的半金属铅。
2006-10-06 cond-mat.mes-hall
Room-Temperature Pauli Spin Blockade and Current Rectification in 15-13-15 Armchair Graphene Nanoribbon Heterostructures
本研究通过紧束缚模型揭示15-13-15扶手椅型石墨烯纳米带异质结的拓扑界面态，实现室温泡利自旋阻塞与宽温区电流整流，为量子器件提供可精确调控的平台。
2025-10-16 cond-mat.mes-hall
Pauli Blockade in Silicon Quantum Dots with Spin-Orbit Control
量子计算依赖于量子位的精确测量，不仅用于读取计算的输出，而且还用于执行纠错。大多数提出的可扩展的硅架构利用泡利阻断三重态的自旋到电荷转换。在最近的实验中，有一些情况下，泡利封锁只在平行自旋配置之间持续，而不是传统的三重封锁读出，$|T_0\rangle$迅速弛豫到单线态，并留下$|T_+\rangle$和$|T_-\rangle$状态被封锁-我们称之为\textit{parity readout}。这两种类型的封锁都可以用于量子计算中的读出，但至关重要的是要最大限度地提高保真度并了解系统运行的机制。我们设计并进行了一个实验，在该实验中，奇偶校验和单重态-三重态读出之间的交叉可以通过研究$|T_0\rangle$弛豫速率的基本物理来确定。通过控制由自旋-轨道耦合引起的点之间的塞曼能量差，该速率在四个数量级上是可调的，这又取决于所施加的磁场的方向。我们提出了一个理论模型，结合电荷噪声和弛豫效应，定量地解释我们的结果。调查模型的分析和数值，我们确定的策略，以获得按需的单三重态或奇偶校验读出一致的大阵列的点。我们还讨论了如何奇偶读出可以用来执行完整的两个量子比特的状态断层扫描和它的影响，在大规模硅量子计算机的量子错误检测方案。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Valley blockade quantum switching in Silicon nanostructures
类比库仑和泡利自旋阻塞，分别基于静电排斥和泡利不相容原理，探讨了硅纳米结构中谷阻塞的概念。定义了谷宇称算子。量子输运过程中谷组分本征矢的宇称守恒决定了谷阻塞。提出了一种基于三个施主量子点的硅量子转换开关，其能够凭借谷宇称守恒分离具有相反谷宇称的电子。量子转换开关是一种新型的基于量子混合的经典逻辑器件。
2012-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pauli-Heisenberg Blockade of Electron Quantum Transport
电子在物质中的传导最终由量子力学来描述。然而，在低频率或长时间尺度下，低温量子输运可以通过这个非常简单的想法完美地描述：电子由接触发射到样品中，它们可以以有限的概率穿过样品。结合费米统计，电子流的这种划分解释了电子输运的全部统计。当涉及到短时间尺度时，必须澄清一个关键问题：电子连续尝试穿过样品之间是否存在相关性？虽然有理论预测和几个实验表明存在这种相关性，但没有直接的实验证据。在这里，我们展示了温度和电压偏置如何控制电子流的直接实验证明：虽然温度$T$导致的抖动，往往去相关的电子输运后的时间$\hbar/k_BT$，偏置电压$V$诱导强相关性/振荡周期$h/eV$的关系。我们的实验揭示了与电压和温度相关的时间尺度如何影响相干导体中的量子输运。在复杂的量子系统中，我们开发的方法可以直接访问其他相关的时间尺度，例如内部动力学，与其他自由度的耦合或电子之间的相关性。
2014-10-03 cond-mat.mes-hall
Removing spin blockade by photon-assisted tunneling in double quantum dots
泡利不相容原理可以导致双量子点输运的抑制，即使两个量子点之间由一个共振驱动场连接。在这项工作中，我们研究如何这种效果，被称为自旋封锁，可以通过驱动场的影响，对接触的铅被删除。
2006-11-16 cond-mat.mes-hall
Identifying Pauli spin blockade using deep learning
University of Oxford（牛津大学）；University of Basel（巴塞尔大学）；University of Adelaide（阿德莱德大学）
本文提出一种基于模拟数据训练和跨器件验证的机器学习算法，可自动识别电荷输运测量中的泡利自旋阻塞，在硅场效应晶体管上实现96%准确率，并适用于各类量子点器件。
2023-08-01 cond-mat.mes-hall cs.LG quant-ph
Pauli spin blockade at room temperature in double-quantum-dot tunneling through individual deep dopants in silicon
该研究证明硅场效应晶体管中的两个深掺杂剂可形成室温双量子点，并在直至室温下实现泡利自旋阻塞，支持高灵敏磁传感、磁共振解除和Rabi振荡观测。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-equilibrium triplet blockade in parallel coupled quantum dots
结果表明，平行弱耦合量子点表现出非平衡封锁制度所造成的自旋三重态的完全占领，在类似的泡利自旋封锁在串行弱耦合量子点。电荷倾向于积累在两个电子的三重态偏置电压，支持单重态和三电子状态之间的转换。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall
Non-reciprocal Pauli Spin Blockade in a Silicon Double Quantum Dot
本研究在硅双量子点中实验发现一种新的、普遍的泡利自旋阻塞解除机制，源于不同自旋流形间的非相干隧穿，并测得迄今最大的自旋流形耦合7.90 μeV，有望实现全电学量子比特控制。
2021-10-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pauli blockade of the electron spin flip in bulk GaAs
利用强光抽运下的时间分辨光学取向，实验测定了非掺杂GaAs中电子自旋翻转时间（t_sf）与k的关系。当电子动能从2变化到30 meV时，t_sf单调减小一个数量级以上。在所报道的实验的高激发密度和低温下，导带电子的主要自旋翻转机制是Bir-Aronov-Pikus。通过蒙特卡罗模拟，我们证明了相空间填充效应导致自旋翻转的阻塞，产生随激发密度增加的t_sf。这些效果得到的值t_sf高达30纳秒，在k=0，最长的报告自旋弛豫时间在未掺杂的GaAs在没有一个磁场。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microwave cavity detected spin blockade in a few electron double quantum dot
通过将双量子点中的少量电子与具有磁场弹性的NbTiN微波谐振腔进行弱耦合，研究了量子点中电子的自旋态。我们观察到一个减少的共振器传输，如果共振器光子和自旋单重态相互作用。一旦量子点基态从自旋单线态变为自旋三线态，这种响应在磁场中消失。在此基础上，我们利用共振光谱绘制了双电子单重态-三重态跃迁。仅通过测量谐振器，我们观察到泡利自旋封锁已知的传输实验在有限的源漏偏置和检测非常规的自旋封锁谐振器光子的吸收触发。
2018-11-09 cond-mat.mes-hall
Disentangling the effects of spin-orbit and hyperfine interactions on spin blockade
我们在InAs纳米线双量子点中实现了少电子区。自旋封锁观察到的前两个半满轨道，其中的运输周期被三重态和单重态之间的禁戒跃迁中断。自旋封锁的部分解除解释自旋轨道和超精细机制，使三重态到单重态的过渡。通过一个简单的传输模型，在很宽的范围内的点间耦合和隧穿率的铅的测量是很好地再现。这使我们能够分离和量化自旋轨道和超精细相互作用的贡献。
2010-02-10 cond-mat.mes-hall
Spontaneous and resonant lifting of the spin blockade in nanowire quantum dots
在最近的电偶极自旋共振实验的背景下，一个完整的数值描述的两个电子系统限制在窄纳米线量子点在振荡电场下的电荷和自旋动力学。我们发现，自旋轨道耦合的结果，解除自旋封锁的声子介导的弛豫提供的初始占据态的能量接近的基态。这导致来自三重态的阻断的抑制，其中自旋平行于外部磁场B极化。在较高的B，单重-三重基态跃迁后，一个新的通道解除泡利封锁打开，导致出现额外的共振线。计算得到的跃迁特征与最近的实验结果一致[S. M. Frolov等人，物理修订信函109，236805（2012）]。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall
Hyperfine-induced valley mixing and the spin-valley blockade in carbon-based quantum dots
碳纳米管和石墨烯量子点中的超精细相互作用（HFI）是由于13 C原子的存在。我们从理论上表明，在这些结构中的短程性质的HFI引起的谷自由度的电子和核自旋之间的耦合，除了通常的电子自旋核自旋耦合。我们预测HFI的这种性质会影响碳基双量子点中的泡利阻塞输运。特别地，我们表明，只有当量子点能级的自旋和谷简并都被提升时，输运才被阻止，例如，通过适当定向的磁场。阻断是由（1，1）电荷组态中的四个“超三重态”引起的。
2009-11-27 cond-mat.mes-hall
Anisotropic spin-blockade leakage current in a Ge hole double quantum dot
本文通过各向异性面内约束和k³-Rashba自旋轨道耦合模型，系统分析了Ge空穴双量子点在泡利自旋阻塞区的漏电流行为，揭示了量子点形状旋转诱导的强各向异性漏电流，为优化自旋轨道耦合探测和提升自旋阻塞读出精度提供了设计指导。
2025-11-07 cond-mat.mes-hall
