Quantum phase transition in capacitively coupled double quantum dots
我们研究两个等效的,电容耦合的半导体量子点,每个耦合到自己的铅,在一个制度,有两个电子的双点。随着点间耦合的增加,揭示了一系列丰富的行为:首先是从自旋到电荷近藤物理的交叉,通过一个具有纠缠自旋和电荷自由度的中间SU(4)态;然后是一个Kosterlitz无量子相变,到一个具有有限剩余熵和异常输运性质的非费米液体“电荷有序”相。物理参数和数值重整化群方法被用来获得一个详细的了解的问题。
2005-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Simulation of Coupling Strength of Capacitively Coupled Singlet-Triplet Qubits
我们考虑了两个纯电容耦合的单重态-三重态量子比特系统,数值模拟了两个双量子点中四个电子的能量结构,它们之间有一个大的势垒。我们使用扩展的Hund-Mulliken方法计算了量子位间的耦合强度,该方法包括每个量子点的激发轨道和最低能量轨道。我们将耦合强度作为量子比特分离的函数,并将其绘制为两个双量子点的失谐,并表明我们的结果的一般定性特征可以通过系统的潜在独立玩具模型来捕获。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall
Kondo-assisted switching between three conduction states in capacitively coupled quantum dots
我们提出了一个纳米尺度的器件,由一个双量子点组成,具有很强的点内和点间库仑排斥。在这种设计中,电流只能流过下面的点,但是由上面的点的门控占用触发。在低温下,我们的计算预测双点通过一个狭窄的近藤制度,导致高度敏感的开关特性之间的三个明确定义的状态:绝缘,正常传导和谐振传导。
2021-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate voltage effects in capacitively coupled quantum dots
我们研究了两个对称的电容耦合量子点的系统,每个量子点耦合到自己的金属铅,专注于它的演变作为施加到每个点的栅极电压的函数。利用数值重整化群和Poor man标度技术,我们发现该模型的低能Kondo标度随栅电压显著变化,当自旋自由度和赝自旋自由度占主导时,Kondo标度呈指数小;但是当栅极电压被调谐到接近低能电荷波动也进入的库仑阻塞阶梯的边缘时增加到大得多的值,从而导致在能量/温度标度上的相关电子物理学更易于实验。这一范围的行为也表现出强烈的单粒子动力学和电子输运通过每个点。
2006-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamics of capacitively coupled double quantum dots
我们考虑一个双点系统的等效,电容耦合的半导体量子点,每个耦合到自己的铅,在一个制度,其中有两个电子的双点。利用数值重整化群,我们着重研究了单粒子动力学和零偏压电导,特别是考虑了点间耦合通过强耦合(SC)阶段,从自旋-近藤区,穿过SU(4)点到电荷-近藤区,逐渐增加所产生的丰富的行为范围;然后朝向并通过量子相变到电荷有序(CO)相。我们首先考虑两个自能描述所需的对称性破缺的CO相,其影响的非费米液体性质的这一阶段。单粒子动力学的所有频率尺度上的数值结果,然后考虑,特别强调在整个SC阶段的低能量动力学的普遍性和缩放。对称性破缺扰动的作用也作了简要的讨论。
2006-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Capacitively coupled singlet-triplet qubits in the double charge resonant regime
研究了通过电容相互作用使两个单重态-三重态量子比特在相邻的双量子点中纠缠的方法。与以前的工作相比,在这里,我们专注于一个政权与量子位之间的强相互作用。两个双点的相互作用能和同时的大失谐的相互作用产生了双电荷共振机制,其中未极化的(1111)和完全极化的(0202)四电子态在没有量子比特间隧穿的情况下接近简并,同时与部分极化的(0211和1102)态在能量上很好地分离。快速受控相位门可以通过在存在量子位内隧穿和量子位间库仑相互作用的情况下将该机制中的时间演化与重聚焦$π$脉冲组合来实现,所述重聚焦脉冲经由例如磁场梯度我们计算这种纠缠门的保真度,结合模型的两种类型的噪声-电荷波动的单量子比特失谐和电荷弛豫内的低能量子空间通过电子-声子相互作用-并确定参数制度,优化保真度。GaAs或Si双量子点对的声子诱导衰减速率随偶极和四极贡献的大小而变化,并且对于Si小几个数量级,导致Si点中耦合的单重态-三重态量子比特的理论栅极双稳态。我们还考虑了双点的相对取向上的电容耦合的依赖性,并发现线性几何形状提供了最快的电位门。
2015-10-30 cond-mat.mes-hall
Correlated Coulomb drag in capacitively coupled quantum-dot structures
我们从理论上研究了电容耦合量子点(CQD)中的库仑阻力-一个偏置驱动的点耦合到一个无偏置的点,其中传输是由于库仑介导的能量转移阻力。为此,我们引入了一个主方程的方法,占高阶隧穿(cotunneling)过程以及能量依赖的铅耦合,并确定一个介观库仑阻力机制驱动的非局部多电子cotunneling过程。我们的理论建立了一个非零阻力的条件,以及在微观系统参数的拖曳电流的方向。有趣的是,拖曳电流的方向不是由驱动电流决定的,而是由能量相关的引线耦合之间的相互作用决定的。研究石墨烯基CQD异质结构中的阻力机制,我们表明,我们的理论预测与最近的实验CQD系统中的库仑阻力是一致的。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall
Fluctuation theorems for capacitively coupled electronic currents
从理论上研究了具有两个电容耦合平行输运通道的系统中电子输运的计数统计。每个通道由通过隧穿连接到两个储存器的量子点组成。系统的非平衡稳态由两个亲和力或热力学力控制,每个亲和力或热力学力由每个通道的两个储存器决定。单电流涨落定理的地位进行了研究,从基本的两个电流涨落定理,这是一个后果的微观可逆性。我们表明,单电流波动定理持有的限制,两个平行的量子点之间的大库仑排斥,以及在限制的大电流比之间的平行通道。在后者的限制,单电流波动定理的对称关系是满意的有效亲和力,这是远远低于由水库确定的亲和力。这种反作用的效果是定量的特点。
2011-05-30 cond-mat.mes-hall
Renormalization group study of capacitively coupled double quantum dots
利用数值重整化群研究了由两个等效的单能级点组成的双量子点系统,每个单能级点都与自己的引线耦合,除了点内库仑相互作用U外,还存在点间相互作用U '中的互电容耦合.我们重点研究了DQD上双电子的机制,以及随着U '/U的增加系统的演化。当U '= 0(SU(2)× SU(2))时,自旋-近藤效应随着U'/U的增加而稳定存在,然后迅速而连续地穿越到(a)SU(4)点U '= U,在此点上电荷和自旋自由度纠缠,近藤尺度强烈增强;然后(b)电荷-近藤状态,其中电荷-赝自旋在耦合到引线/导电沟道时被猝灭。然后在临界U '_c处发生Kosterlitz-plasteless型的量子相变,从费米液体强耦合(SC)相到对称性破缺的非费米液体电荷有序(CO)相。我们在本文中的重点是对结构,稳定性和流动之间的基本RG固定点,在(U,U ')平面的整体相图和演化的特征低能量近藤规模固有的SC阶段;和静态物理性质,如自旋和电荷的可伸缩性(交错和均匀),包括普遍性和标度行为的强相关制度。还得到了相关Wilson比的一些精确结果。
2006-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Progress Towards a Capacitively Mediated CNOT Between Two Charge Qubits in Si/SiGe
快速的操作,一个容易调整的哈密顿量,和一个简单的双量子位相互作用使电荷量子位成为一个有用的工具,基准设备的性能和探索双量子位动态。在这里,我们调谐四个Si/SiGe量子点的线性链来承载两个双点电荷量子比特。使用双点之间的电容来介导强的双量子位相互作用,我们同时驱动相干跃迁以产生量子位之间的相关性。然后,我们顺序地脉冲量子位,以有条件地驱动一个量子位的状态。我们发现,有条件的$π$ -旋转可以驱动在只有74 ps与适度的保真度展示了两个量子比特操作的可能性与13.5 GHz的时钟速度。
2020-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Asymmetric double quantum dots as a subminiature mesoscopic cell
提出了一种由非对称双量子点电容耦合到邻近介观电路构成的超小型介观单元,它可以将无序噪声能量转化为有序电能。研究了介观电路噪声和外界电磁波干扰噪声两种方案。我们发现,所提出的电池可以表现为一个很好的恒流源和输出电流可能不会达到其最大值,即使电路短路。
2001-04-02 cond-mat.mes-hall
Electron temperature in electrically isolated Si double quantum dots
基于电荷的量子计算可以通过对无铅量子系统中单个电子的可靠控制来实现。在掺磷硅中实现的电隔离双量子点(DQD)中的单电荷跃迁可以通过电容耦合单电子隧穿器件来检测。通过对探测器电导的时间分辨测量,我们研究了量子点在温度下的占位统计。我们观察到一个显着减少的DQD中的有效电子温度相比,在检测器的引线的温度。这套系统有望使孤立的DQD成为长相干量子计算的合适平台。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall
Charge sensing in carbon nanotube quantum dots on microsecond timescales
我们报告快速,同时电荷传感和传输测量栅极定义的碳纳米管量子点。铝射频单电子晶体管(rf-SET)电容耦合到纳米管点提供微秒时间尺度上的单电子电荷感测。同时,射频反射仪允许快速测量通过纳米管点的传输。在库仑阻塞制度中的纳米管点的电荷稳定性图显示了扩展的库仑菱形进入高偏压制度,以及在电荷感测数据中揭示的奇偶填充效应。
2005-10-20 cond-mat.mes-hall
Capacitively coupled double quantum dot system in the Kondo regime
研究了T型双量子点系统的低温物理性质。每个量子点由单个安德森杂质建模,并且我们包括点间电子-电子相互作用以考虑由于量子点的接近而可能出现的电容耦合。利用数值重整化群方法研究了多杂质Anderson模型在近藤区内外的热力学和输运性质。我们发现,两个阶段的近藤效应在以前的工作中报道的点间库仑排斥的影响很大。特别地,我们发现两阶段近藤效应的第二阶段的近藤温度随点间库仑排斥力的增加呈指数增长,为实验观测提供了可能的途径.
2011-07-12 cond-mat.mes-hall
Heat current across a capacitively coupled double quantum dot for high magnetic field
我们研究了在无自旋情况下(适用于高外加磁场),通过两个电容耦合量子点与两个导电引线在不同温度下串联耦合的热电流。我们的结果也适用于热流通过一个单一的量子点与强铁磁铅指向相反的方向(使电子与给定的自旋在点只能跳到一个铅)或通过一个量子点与两个简并能级的破坏性量子干涉和高磁场。虽然充电电流总是为零,但由于多体效应,当考虑点间库仑排斥$U$时,热流是有限的。我们研究的热导率作为温度的函数和热电流的依赖性与耦合的引线,$T_L-T_R$,点和$U$的能级,包括轨道近藤政权发生的条件。当点的能级不同时,器件具有对热流的整流特性。我们发现,热偏置$T_L>T_R$和$T_L<T_R$的热电流之间的比例是最大化的特定值的能级,一个以上和其他低于费米能级。
2019-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Phase Transition in Coupled Superconducting Quantum Dots Array with Charge Frustration
研究了两个电容耦合超导量子点阵列中的量子相变。我们考虑在每个超导岛的栅极电压的存在。我们明确地表明,共隧穿过程涉及两个耦合的SQD阵列,附近的最大电荷挫折线是不足以解释正确的量子相位与物理上一致的相边界。我们考虑沿着每个链的另一个额外的共隧穿过程,以解释具有物理上一致的相边界的正确的量子相。在我们的研究中没有发现超固相的证据。我们使用Bethe-Anglands和Abel玻色化方法来解决这个问题
2010-03-10 cond-mat.mes-hall
Positive Correlations in Tunneling through coupled Quantum Dots
由于电子的费米-狄拉克统计,在双势垒设置中隧穿事件的时间相关性通常是负的。本文利用Master方程模型研究了两个电容耦合量子点态系统的散粒噪声行为。在非对称设置中,由于隧穿事件的聚束,可以出现隧穿电流中的正相关。将详细讨论的电流-电流关联函数和频率依赖的Fano因子的潜在机制。
2003-09-01 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled charge transfer in Si:P double quantum dots
我们提出了低温电荷传感测量纳米级磷注入硅双点。注入的磷形成两个50 nm直径的岛,具有源极和漏极引线,它们通过未掺杂的硅隧道势垒彼此分离。的点的占用控制的表面栅极和监测使用铝单电子晶体管,这是电容耦合到点。我们观察到一个电荷稳定性图符合设计的多电子双点系统,这与电容建模的结构。我们讨论了这些结果的意义,以实现更小的设备,可用作电荷或自旋量子位。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall
Long-Range Interaction between Charge and Spin Qubits in Quantum Dots
我们分析并估计了由不同常用材料制成的量子点中不同类型的自旋量子比特之间通过浮动金属栅的长距离耦合。特别地,我们考虑了混合、单重态-三重态和自旋- $1/2$量子位,以及在GaAs、InAs、Si和$\mathrm{Si_{0.9}Ge_{0.1}}$中每种类型的这些量子位与另一种混合量子位之间的成对耦合。我们表明,只要量子点与金属栅极的距离足够小,混合量子位可以进行足够强的电容耦合,以实现双量子位栅极。因此,混合量子位是在半导体纳米结构中可扩展实施量子计算的良好候选者。
2017-04-21 cond-mat.mes-hall
Detection of variable tunneling rates in silicon quantum dots
量子点(QD)中的单电子隧穿的可靠检测对于使用这类设备进行量子信息处理是至关重要的。在这里,我们报告的电荷传感在简并磷掺杂硅量子点的电容耦合单电子隧穿器件由相同的材料制成的装置。除了准确计数的量子点中的隧穿事件,我们表明,这种架构可以操作,以揭示量子点的输运特性的不对称性。实际上,当QD偏压改变时,检测器响应中的栅极电压偏移的观察是可变隧穿速率的指示。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall
Double Quantum Dots as Detectors of High-Frequency Quantum Noise in Mesoscopic Conductors
我们提出了一个测量设置检测量子噪声在一个很宽的频率范围内使用非弹性跃迁在一个可调谐的两个能级系统作为检测器。频率分辨探测器由双量子点组成,双量子点电容耦合到附近介观导体的引线。通过双量子点的非弹性电流计算响应于附近导体中的平衡和非平衡电流波动,包括在非常低的温度下的真空波动。作为一个具体的例子,讨论了量子点接触上的涨落。
1999-12-03 cond-mat.mes-hall
Coulomb-mediated single-electron heat transfer statistics across capacitively coupled silicon nanodots
Basic Research Laboratories, NTT, Inc.(NTT公司基础实验室)
研究通过实验量化纳米尺度库仑介导热传递统计,为随机热力学和非平衡态普遍关系提供新视角。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
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
Stroboscopically Robust Gates For Capacitively Coupled Singlet-Triplet Qubits
最近在GaAs中具有电压控制交换相互作用的伊辛耦合双量子点自旋量子比特的工作已经显示出从振荡交换以及相邻点之间的强磁场梯度的应用中改进的双量子比特栅极结晶度。通过研究噪声如何在系统的时间演化算子中传播,我们找到了一组最佳参数,这些参数提供了一阶双量子比特门中的被动频闪规避错误。我们预测在准静态和1/ $\textit{f}$噪声的存在下,超过99%的两量子比特门的量子数,这是一个数量级的改进,在典型的未优化的实现。
2019-01-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Counting Statistics of Single Electron Transport in Bilayer Graphene Quantum Dots
我们通过电容耦合的相邻量子点的单电子隧穿实时检测来测量双层石墨烯中静电定义的量子点中电流波动的电报噪声。实验证明了可调谐石墨烯量子点中第二和第三累积量(与散粒噪声相关)的抑制。通过这种方法,我们证明了测量非常低的电流和噪声水平的能力。此外,我们用这种方法研究了第一自旋激发态,这是测量自旋弛豫的必要前提。
2023-01-24 cond-mat.mes-hall
Hanle Effect in Transport through Quantum Dots Coupled to Ferromagnetic Leads
我们提出了一系列耦合到一个或两个铁磁引线的量子点中自旋进动的输运实验。点自旋态是通过自旋注入产生的,并通过点的线性电导来分析,而施加的磁场会引起Hanle效应。这样的Hanle实验可以用来确定量子点中的自旋寿命,测量自旋注入到量子点中的效率,以及证明由库仑相互作用驱动的本征自旋进动的存在。
2005-04-19 cond-mat.mes-hall
Thermal Gating of Charge Currents with Coulomb Coupled Quantum Dots
我们观察到了热门控,即热电子引起的静电门控。这种效应发生在由两个电容耦合量子点组成的器件中。双点系统在一侧(QD 1)耦合到热电子库,同时监测第二点(QD 2)的电导。当在QD2上施加偏压时,我们观察到强烈依赖于热库温度的电流。该电流可以被增强或抑制,这取决于QD能级的相对能量对准。因此,该系统可用于通过热电子控制充电电流。
2015-02-10 cond-mat.mes-hall
Programmable two-qubit gates in capacitively coupled flopping-mode spin qubits
在门定义的半导体量子点领域中的最新成就加强了基于自旋的量子计算机的概念,该基于自旋的量子计算机由经由超导电路谐振器光子彼此通信的局部连接的量子比特的节点组成。在这项工作中,我们从理论上证明了一个通用的一套量子门之间的相邻自旋量子位定义在半导体量子点位于同一节点的这样一个基于自旋的量子计算机。通过在磁场梯度中移动穿过双量子点势的电子的自旋获得的电偶极子已经实现了与谐振器光子的强耦合和低功率自旋控制。在这里,我们表明,这种触发模式的自旋量子位也提供了可调性,以编程多个双量子位门。由于这些量子位之间的电容耦合带来了额外的失相,我们计算了最直接的实验实现中不同的两个量子位门的估计失真。
2020-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Simulating Capacitances to Silicon Quantum Dots: Breakdown of the Parallel Plate Capacitor Model
量子点的许多电子应用依赖于电容耦合栅极;因此,为了制造可靠的器件,我们需要这些栅极电容是可预测的和可再现的。我们在硅纳米线量子点中证明,对于名义上相同的器件,栅极电容可再现到10%以内。我们通过实验证明了栅电容随器件尺寸的变化规律。我们还表明,电容模拟器可以用来预测测得的栅极电容在20%以内。一个简单的平行板电容器模型可以用来预测电容如何随器件尺寸变化;然而,平行板电容器模型不能用于最小的器件,因为电容由边缘场主导。我们展示了如何由于边缘场的电容可以快速估计。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations: effects due to electron-phonon coupling
利用非平衡格林函数方法,对强耦合于非共线磁矩铁磁电极的量子点中的自旋极化输运进行了理论分析.点中的电子被假定为耦合到声子浴。详细研究了电子-声子耦合对隧穿电流、线性和非线性电导以及隧穿磁电阻的影响。分析了近藤主峰和声子伴峰随铅的磁矩夹角的变化。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall
Spin-induced charge correlations in transport through interacting quantum dots with ferromagnetic leads
研究了单能级量子点与两个铁磁引线弱耦合时电子输运的全计数统计。库仑相互作用和有限的自旋极化的相互作用意味着自旋相关诱导的电荷相关,引起超泊松输运行为和两个自旋物种的电流的正交叉相关。在两个铁磁引线的情况下,我们分析了累积量对引线的极化方向之间的角度的非平凡依赖。我们发现发散的第二和更高的累积量的自旋极化接近团结。
2009-06-05 cond-mat.mes-hall
Spatially resolved manipulation of single electrons in quantum dots using a scanned probe
在300 mK的温度下,将扫描力显微镜的扫描金属尖端电容耦合到限制在光刻限定的栅极可调谐量子点中的电子。通过移动针尖或改变针尖偏置电压,利用库仑阻塞效应使单电子在点上跳跃或跳跃。电导共振的空间图像映射尖端和单个电子量子点状态之间的相互作用势。在一定条件下,这种相互作用被发现包含一个尖端电压感应和尖端电压独立的贡献。
2004-11-10 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic Phase in Nonequilibrium Quantum Dots
通过非微扰方法求解非平衡Anderson双杂质模型,在强关联极限下,发现了一个强铁磁相,它可以抑制反铁磁相,并在有限的偏置和失谐能量下控制相图. FM交换作用起源于电子输运过程中泡利不相容原理导致的被动平行自旋排列。在很低的温度下,FM相的磁矩的近藤屏蔽在磁化率、光谱函数和电流中引起了一些非平衡近藤效应。在弱关联极限下,AFM相仍然是稳定的,因此,通过连续的FM-AFM相变可以预期自旋态的无磁场内部控制。
2017-09-03 cond-mat.mes-hall
Universality of the Kondo effect in quantum dots with ferromagnetic leads
我们研究了近藤制度下清洁的单壁碳纳米管中的量子点与铁磁PdNi-铅。在大多数奇数库仑谷的近藤共振表现出明显的分裂,这取决于隧道耦合到引线和外部磁场$B$,只有微弱的栅极电压。使用数值重整化群计算,我们证明,所有的显着特点的数据可以理解使用一个简单的模型的磁性能的铅。在零偏压和低温下的磁导以普遍的方式依赖于$g μ_B (B-B_c) / k_B T_K$,其中$T_K$是近藤温度,而$B_c$是补偿分裂的外部场。
2011-04-29 cond-mat.mes-hall
Gated Spin Transport through an Individual Single Wall Carbon Nanotube
在短沟道,铁磁接触的单个单壁碳纳米管的磁电阻的滞后开关被观察到,纳米管自旋输运提供了强有力的证据。通过改变电容耦合栅极上的电压,磁阻可以在+10%和-15%之间可再现地修改。结果解释在铁磁/纳米管界面的自旋极化电子状态的波矢匹配。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall
Orbital Kondo effect and spin polarized transport through quantum dots
利用运动方程方法研究了磁场中两个电容耦合量子点的相干自旋输运。磁场破坏了自旋简并性。对于特定的栅极电压选择,点能级被调谐到谐振,并产生轨道近藤效应。对于点处不同的塞曼分裂,只有一个自旋通道可以形成近藤共振。在这种情况下,系统作为有效的自旋过滤器操作。
2005-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Noise Cross-Correlations in a Double Quantum Dot
我们测量了两个电容耦合量子点在库仑阻塞机制下电流噪声涨落之间的互相关。交叉谱密度的符号被发现是可调的栅极电压和源漏偏置。发现良好的协议与模型的顺序隧穿通过点在点间电容耦合的存在下。
2006-07-11 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge and spin pumping through quantum dots with ferromagnetic leads
我们研究了电子通过附着在铁磁引线上的量子点的绝热泵浦。据此,我们利用一个实时的图解技术,在绝热极限,考虑到强库仑相互作用的点。我们分析了从铁磁体中抽运的电子的自旋极化程度,通过点到自旋阀结构的相对引线的磁化方向(F-dot-F)以及抽运电荷的依赖性。对于前一种情况,我们发现,取决于相对耦合强度的铅,自旋和电荷可以,平均而言,在相反的方向泵浦。对于后者的情况下,我们发现的角度依赖的泵浦电荷,变得越来越多的非谐大自旋极化的铅。
2009-05-13 cond-mat.mes-hall
Coulomb-induced dynamic correlations in a double nanosystem
在广义主方程的框架下研究了两个电容耦合量子点的含时输运。库仑相互作用包括在精确对角化方法中。每个点在不同的时间连接到两个引线,使得在一个点中建立稳定状态,然后将另一个点耦合到其引线。通过适当地调整每个点上的偏置窗口,我们发现,在最终的稳定状态下,输运可能被抑制或增强。这两种情况可以用建立在两个点上的多体态上的电荷重新分布来解释。我们还预测和分析了点的瞬态互电荷感测。
2010-05-21 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
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
Magnetoresistance and transistor-like behavior of double quantum dots connected to ferromagnetic and superconductor leads
研究了双量子点系统中的电流和磁阻效应,其中一个量子点QDa耦合到两个铁磁电极(F1,F2),而第二个量子点QDb连接到超导体S.对于超导体间隙内的能量尺度,Andreev反射过程允许导电。由于两个铁磁引线的存在,非局部交叉Andreev反射是可能的。我们发现,通过调节施加在铁磁体上的外电势,可以改变磁电阻的符号。另外,可以通过施加到第二铁磁体(F2)的电势来控制第一铁磁体(F1)的电流。我们还包括在每个量子点的点内相互作用和栅极电压,并通过平均场近似分析它们的影响。相对于非相互作用的情况,相互作用降低了电流幅度,但是开关效应仍然是量子相干性的表现,在超导体相干长度的量级上。
2012-06-04 cond-mat.mes-hall
Asymmetry-induced effects in Kondo quantum dots coupled to ferromagnetic leads
我们研究了近藤机制下强耦合到铁磁引线的单能级量子点的自旋分辨输运,重点研究了接触和材料不对称相关的效应。利用数值重整化群方法,分析了相关谱函数、线性电导和隧道磁电阻随系统非对称性参数的变化关系。在器件的平行磁结构中,由于交换场的存在,近藤效应通常被抑制,而与系统的不对称性无关。另一方面,在反平行结构中,如果系统是对称的,则可以产生近藤效应。我们发现,即使是相对较弱的不对称性可能会导致抑制的近藤共振的反平行配置,从而引起非平凡的行为的隧道磁电阻。此外,我们还利用二阶微扰理论导出了系统两种磁位形下交换场的一般公式。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall
Spin-resolved bunching and noise characteristics in double quantum dots coupled to ferromagnetic electrodes
研究了库仑阻塞双量子点与铁磁电极耦合系统中的自旋分辨噪声。电极中的点间耦合和自旋极化的调制引起有趣的动态自旋$\uparrow$($\downarrow$ - $\downarrow$)阻断机制:由于上(下)自旋的动态阻断而使上(下)自旋聚束。与传统的动态自旋$\uparrow$ - $\downarrow$聚束(由下自旋的动态阻塞引起的上自旋聚束)相反,发现这种新的聚束行为与自旋相互关联密切相关,即,相反自旋电流之间的噪声波动。我们进一步证明了在弱点间耦合和低自旋极化的情况下,隧穿事件的动态自旋$\uparrow$ - $\uparrow$和$\uparrow$ - $\downarrow$聚束可能共存.
2013-03-16 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads
研究了量子点与铁磁引线耦合时的近藤效应,并分析了其随引线自旋极化的变化特性。基于一个缩放的方法,我们预测,平行排列的磁化在铅的强耦合极限的近藤效应达到在一个有限的值的磁场。使用运动方程的技术,我们研究通过点的非线性运输。对于平行对准,即使在没有外部磁场的情况下,零偏置异常也可以被分裂。对于反平行自旋排列和对称耦合,峰仅在存在磁场的情况下分裂,但在振幅和位置上显示出特征不对称性。
2004-01-29 cond-mat.mes-hall
Tunable Kondo effect in double quantum dots coupled to ferromagnetic contacts
研究了串联双量子点接触中自旋极化引起的效应。极化产生有效磁场并抑制每个点中的近藤效应。超交换相互作用($J_{\mathrm{AFM}}$)通过调节点间隧穿速率$t$,可以用来补偿有效场,并在接触极化取向时恢复近藤共振。因此,自旋电导的方向可以单独使用静电门来控制甚至反转。此外,我们研究了相关的双杂质Kondo模型,并表明铁磁交换耦合($J_{\mathrm{FM}}$)导致一个有效的自旋1交换各向异性Kondo模型,表现出量子相变的存在下,部分极化接触。
2011-10-27 cond-mat.mes-hall
Magnetic semiconductor artificial atom with many particles: Thomas-Fermi model and ferromagnetic phases
利用自洽玻尔兹曼方程理论研究了具有载流子介导铁磁性的半导体量子点中的多粒子电子态。取决于条件,量子点可以包含三个相:部分自旋极化的铁磁相、完全自旋极化的铁磁相和顺磁相。多体铁磁约束系统的物理性质来源于载流子介导的铁磁相互作用和库仑相互作用的竞争。带空穴的量子点中的磁相可以通过电压或光学方法来控制。
2005-08-09 cond-mat.mes-hall
Manipulating Single Spins in Quantum Dots Coupled to Ferromagnetic Leads
我们讨论的可能性,以产生,操纵和探测单级量子点耦合到铁磁铅单自旋。在点和引线之间流动的自旋极化电流导致非平衡自旋积累,即,量子点自旋的有限极化量子点的自旋极化的大小和方向都取决于引线的磁性以及它们与量子点的耦合。此外,它们可以通过外部施加的磁场或由于强相互作用的量子点态与自旋极化引线的隧道耦合而产生的固有存在的交换场来操纵。交换场可以通过栅极和偏置电压来调节,因此,这为操纵量子点自旋提供了方便的手柄。由于通过量子点自旋阀的传输敏感地取决于量子点自旋的状态,后者的所有动力学都反映在器件的传输特性中。
2005-12-20 cond-mat.mes-hall
Compensation of the Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads within equation of motion approach
提出了一种新的运动方程近似方法,研究了耦合到铁磁导线上的量子点的自旋极化输运。它有一些优势,在文献中广泛使用的标准EOM技术,特别是当我们感兴趣的自旋极化量。也就是说,它给出的点自旋极化的值更接近数值重整化群(NRG)中得到的值,比标准的EOM方法。在恢复近藤效应时,自旋极化消失,输运变为非极化,与NRG和实时图解计算结果一致。标准的EOM程序给出非零值的自旋极化,和运输仍然是自旋极化。这两种近似给出了相同的正确分裂的近藤峰由于在电极中的铁磁性。
2007-12-14 cond-mat.mes-hall
Transport through two-level quantum dots weakly coupled to ferromagnetic leads
利用实时图形技术,对二能级量子点在顺序隧穿机制下的自旋相关输运进行了理论分析。结果表明,电流,隧道磁电阻,和散粒噪声(Fano因子)强烈依赖于运输制度,量子点的电子结构及其耦合到外部引线提供了详细的信息。当点不对称地耦合到引线时,在某些偏置区域中可能发生负微分电导,这与超泊松散粒噪声相关联。在一个量子点耦合到一个半金属和一个半金属铅的情况下,人们发现特征泡利自旋阻塞效应。当点级以不同的耦合强度耦合到引线时,也可以抑制传输。讨论了外加磁场对输运性质的影响。
2007-02-14 cond-mat.mes-hall
Dynamics of interacting transport qubits
我们研究了两个平行的双量子点通过电容耦合和通过垂直排列的电荷量子比特的电子输运。量子位的存在导致每个双量子点的相干隧道振幅的修改。我们研究了量子比特对系统中电子稳态电流的影响,输运双量子点之间的纠缠,以及电荷量子比特的反作用。我们使用Born-Markov-Secular量子主方程的系统。所获得的电流显示了量子位的签名。可以通过施加合适的电压来调谐固定量子位状态,甚至使其纯净。在库仑菱形中,也可以稳定传输双量子点的纯纠缠态。
2012-06-18 cond-mat.mes-hall
Spin-Polarized Transprot through Double Quantum Dots
我们研究了通过串联耦合到铁磁引线的双量子点的自旋极化输运现象。利用从玻色子平均场近似,计算了两种不同结构的铁磁导线在近藤区的电导:自旋极化平行或反平行的两个铁磁导线.研究发现,输运表现出一些显着的性质取决于两个点之间的隧穿强度。这些属性解释的近藤共振的局域态密度。
2004-06-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Dots Attached to Ferromagnetic Leads: Exchange Field, Spin Precession, and Kondo Effect
自旋电子器件依赖于自旋极化电子的存在引起的自旋相关的输运行为。另一方面,通过纳米结构的传输由强库仑相互作用主导。我们研究了两个场相交的模型系统,一个附着在铁磁导线上的量子点。铅中的自旋极化和量子点中的强库仑相互作用的组合产生了作用于量子点中的电子自旋的交换场。取决于参数制度,这个交换场是可见的运输无论是通过一个进动的积累点自旋或通过诱导的水平分裂。我们回顾了各种运输制度的情况,并更详细地讨论其中两个。
2004-04-21 cond-mat.mes-hall