Non-Equilibrium Josephson and Andreev Current through Interacting Quantum Dots
本文提出了在弱隧道耦合极限下,通过与正常和超导导线耦合的相互作用量子点的输运理论。利用非平衡邻近效应,在超导导线间产生了一阶隧道过程产生的约瑟夫森电流。Andreev和Josephson电流都被抑制的偏置电压低于库仑充电能量设置的阈值。超电流的$π$ -跃迁可以通过调谐栅极或偏置电压来驱动。
2007-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current in carbon nanotubes with spin-orbit interaction
我们证明,曲率诱导的自旋轨道(SO)耦合诱导的$0-π$跃迁的约瑟夫森电流通过耦合到超导导线的碳纳米管量子点。在非相互作用区,通过在轨道态简并的临界场附近施加平行磁场,可以调谐跃迁。此外,充电和SO效应之间的相互作用,在库仑阻塞和cotunneling制度,导致一个丰富的相图与明确定义的(分析)边界参数空间。最后,0相总是在近藤政权中占上风。我们的计算是相关的,鉴于最近的实验进展,通过超净碳纳米管运输。
2011-04-04 cond-mat.mes-hall
Josephson junctions based on ultraclean carbon nanotubes
本研究提出一种将超净碳纳米管集成到超导电路的技术,通过最后一步沉积纳米管避免加工污染,制备出的约瑟夫森结质量高、约瑟夫森能量适用于碳纳米管超导量子比特等量子器件。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
dc Josephson Effect in Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes
研究了单壁金属碳纳米管与两个超导导线连接时的直流约瑟夫森效应。特别地,利用Luttinger液体理论,我们分析了电子-电子相互作用对超电流的影响。我们发现,在长结限制的纳米管,连同其特有的能带结构的强电子相关性,诱导振荡的临界电流作为结长度和/或纳米管电子填充的函数。这些振荡代表了纳米管的Luttinger液体物理学的特征,因为如果相互作用消失,它们就不存在。我们表明,这种效应可以被利用来反转超导电流的符号,实现可调谐的π结。
2007-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
AC Josephson transport through interacting quantum dots
研究了超导导线和普通导线上的强库仑相互作用量子点的交流约瑟夫森电流。为此,我们在一个图形的实时技术内的隧道耦合进行微扰膨胀。交流约瑟夫森电流被连接到描述通过邻近效应在量子点上诱导的超导关联的约化密度矩阵元素。我们分析了交流信号对量子点能级位置、充电能量和外加偏压的依赖关系。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Shell filling in closed single-wall carbon nanotube quantum dots
在单壁碳纳米管中形成的封闭一维量子点的光谱中,我们观察到了二重壳层填充现象。它的签名包括一个双峰分布的额外的能量,相关的激发光谱不同的电子数,和交替的自旋的添加电子。这提供了与更高维度中的量子点的对比,其中不存在这种自旋配对。我们还看到了一个额外的四倍周期性的迹象,表明K-K'子带壳。我们的研究结果表明,在大多数孤立的纳米管点壳填充的情况下,从无序或不均匀的结果。
2001-12-18 cond-mat.mes-hall
Scanning gate microscopy of ultra clean carbon nanotube quantum dots
我们对单个悬浮的碳纳米管量子点进行扫描门显微镜。量子点的尺寸和位置可以从同心高电导环视觉上识别。对于本研究中使用的超净器械,明确识别出两种新效应。静电屏蔽从单个量子点产生不重叠的多组库仑环。在双量子点中,通过改变尖端电压,量子点之间的相互作用可以从弱耦合区调谐到强耦合区。
2015-08-22 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
Manipulating the magnetic state of a carbon nanotube Josephson junction using the superconducting phase
实验表明,超导导线上的量子点的磁状态是由量子点两端的超导相位差控制的。这是通过探测其近藤能和超导能隙大小相当的碳纳米管结的约瑟夫森电流和超导相位差之间的关系来完成的。它表现出独特的非谐行为,揭示了相位介导的单重态到二重态的转变。我们得到了一个很好的定量协议与数值精确的量子蒙特卡罗计算。这提供了强有力的支持,我们确实观察到的相位控制的零温度水平交叉跃迁起源于强本地电子相关的有限温度签名。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Dependent Josephson Current through Double Quantum Dots and Measurement of Entangled Electron States
我们研究了一个双量子点,每个量子点都与超导导线隧道耦合。在库仑阻塞区,两个超导体之间产生了自旋相关的Josephson耦合,双点上的自旋之间产生了反铁磁的海森堡交换耦合,这种耦合可以通过超导相位差来调节。我们表明,相关的自旋态单重态或三重态的双点,可以探测通过约瑟夫森电流的dc-SQUID设置。
2000-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tuning the Josephson current in carbon nanotubes with the Kondo effect
研究了单壁碳纳米管与超导电极连接时的约瑟夫森电流。我们专注于参数制度,其中运输是占主导地位的近藤物理。当近藤温度Tk与超导能隙相比足够大时,观察到纳米管上奇数个电子的相当大的超电流。另一方面,当在近藤脊的中心处Tk略小于超导能隙时,发现超电流对栅极电压Vbg极其敏感。虽然它在脊的中心处被很大程度上抑制,但在Vbg的有限值处显示出急剧增加。这种增加可以归因于纳米管岛的自旋状态的二重态-单重态转变,导致电流相位关系中的π位移。这种转变是非常敏感的接触的不对称性,是在良好的协议与理论预测。
2009-05-04 cond-mat.mes-hall
Quantum dots in suspended single-wall carbon nanotubes
我们提出了一种简单的技术,它使用自对准氧化物蚀刻金属电极之间的单个单壁碳纳米管悬浮。这使得人们能够比较悬浮前后特定纳米管的特性,以及研究悬浮管中的传输。作为该技术实用性的一个例子,我们研究了悬浮管中的量子点,发现它们的电容由于去除电介质衬底而减小。
2001-08-01 cond-mat.mes-hall
Defining and controlling double quantum dots in single-walled carbon nanotubes
我们报道了在单壁碳纳米管中实现双量子点的实验。该器件由一个具有源极和漏极接触的纳米管和三个附加的顶栅电极组成。我们表明,通过激励这些顶栅,有可能局部门控纳米管,以创建一个障碍,或调整的一部分纳米管的化学势。在低温下,我们发现(对于三种不同的设备),在一定范围内的顶栅电压,我们的设备作为一个双量子点,证明了典型的蜂窝状电荷的稳定性模式。
2006-05-09 cond-mat.mes-hall
Charge pumping in carbon nanotube quantum dots
研究了声表面波电场驱动下碳纳米管量子点中的电荷泵现象。我们发现,在小的驱动幅度,泵浦电流反转极性的电导是通过使用栅电极的库仑阻塞峰调谐。我们研究的行为作为波的振幅,频率和方向的函数,并开发一个模型,在该模型中,我们的结果可以被理解为导致从绝热电荷之间的重新分配的导线和量子点的纳米管。
2008-04-20 cond-mat.mes-hall
Phonon runaway in nanotube quantum dots
我们探讨了电子输运在纳米管量子点强耦合振动和弱耦合铅和热环境。我们表明,最近观察到的异常电导签名单壁碳纳米管(SWCNT)量子点可以定量地理解电流驱动的“热声子”,与电子强烈相关。使用速率方程在多体配置空间的联合电子-声子分布,我们认为,变化是强电子-声子耦合的指示,需要超出传统的非相关声子辅助运输(田戈登)的方法进行分析。
2006-08-30 cond-mat.mes-hall
g-Tensor Control in Bent Carbon Nanotube Quantum Dots
我们演示了栅极控制的电子g张量在单和双量子点沿弯曲的碳纳米管形成。从单点激发谱对磁场大小和方向的依赖关系中,我们提取了自旋轨道耦合、谷耦合、自旋和轨道磁矩。用电导中近藤峰的分裂作为塞曼能量的灵敏探针来测量g张量的门控。在双量子点体系中,利用二维电荷稳定性图中共隧穿线的位置与磁场的关系来推断两个量子点沿纳米管的位置。
2012-10-28 cond-mat.mes-hall
Josephson current through interacting double quantum dots with spin-orbit coupling
研究了库仑排斥作用下Rashba自旋轨道相互作用对双量子点中约瑟夫森电流的影响。特别是,我们描述了磁场诱导的单重态-三重态跃迁的分子制度的特征效应。探索整个参数空间,我们分析了设备的不对称性,所施加的磁场相对于自旋轨道相互作用的方向,和有限的温度的影响。我们发现,在有限温度下,自旋轨道相互作用的正交分量表现出与库仑相互作用相似的效应,在粒子-空穴对称性下诱导π相的出现.这为多能级量子点中π相位的实验可观测性提供了一条新的途径。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Excited state spectroscopy in carbon nanotube double quantum dots
我们报道了一个完全可调的碳纳米管双量子点的低温测量。一种新的制造技术已被用于顶栅,以避免覆盖整个纳米管的氧化物层,如在以前的实验。顶门允许我们形成单个点,控制它们之间的耦合,我们观察到四重壳填充。我们通过双量子点中的激发态进行非弹性输运光谱,这是实现新的基于微波的实验的必要步骤。
2006-02-17 cond-mat.mes-hall
Transport phenomena in nanotube quantum dots from strong to weak confinement
我们报告的低温传输实验单壁纳米管与不同的接触质量的金属引线,从弱隧穿几乎完美的传输。在弱隧穿区,库仑阻塞占主导地位,纳米管作为一维量子点。对于更强的耦合到引线的电导可以强烈增强的非弹性共隧穿和近藤效应。对于开路接触,库仑阻塞被完全抑制,并且低温电导通常保持较高,尽管我们经常看到电导相对于栅极电压的明显下降,这可能是由共振背散射引起的。
2001-05-15 cond-mat.mes-hall
Interplay of magneto-elastic and polaronic effects in electronic transport through suspended carbon-nanotube quantum dots
研究了悬浮碳纳米管量子点中的电子输运。在垂直于纳米管的磁场和附近的金属栅极的存在下,两种力作用于电子:拉普拉斯力和静电力。它们都诱导电子和机械横向振荡模式之间的耦合。我们发现,这两种机制之间的差异出现在共隧穿电流。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
Parallel carbon nanotube quantum dots and their interactions
我们目前的量子输运测量相互作用的平行量子点中形成的碳纳米管绳股。在该分子量子点系统中,输运由一个量子点主导,而来自平行侧点的附加共振出现,其表现出弱的栅极耦合。这种差分选通效应提供了仅具有一个栅电极的量子点系统的可调谐性,并提供了对承载电流的碳纳米管束的控制。通过将系统调谐到不同的状态,我们使用量子输运作为光谱工具来研究点间耦合,并显示区分各种侧点的路线。通过比较实验数据与主方程计算,我们确定所需的隧穿率的条件,以观察不同的表现形式的点间耦合的传输谱。
2012-08-29 cond-mat.mes-hall
Gate-Defined Quantum Dots on Carbon Nanotubes
我们报道了基于纳米管的量子点结构的实现,该结构使用局部静电门控来产生沿着纳米管串联的单独可控的量子点。静电顶栅在下面的管中产生耗尽区;一对这样的耗尽区定义了量子点。在单个和多个点内,隧道势垒的电阻率以及静电能可以通过栅极电压来调谐。该方法允许在单个管上精确控制多个设备,并作为基于纳米管的电子和量子系统的设计范例。
2005-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carbon nanotube quantum dots on hexagonal boron nitride
我们报道了在六方氮化硼(hBN)薄片上制备第一个碳纳米管(CNT)量子点的细节和低温特性。我们表明,碳纳米管可以生长在hBN通过标准的化学气相沉积和标准的扫描电子显微镜成像和光刻可以采用优化的参数时,制造纳米电子结构。这种概念验证为hBN上更复杂的器件铺平了道路,具有更可预测和可再现的特性和电子稳定性。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
Interference and Switching of Josephson current carried by nonlocal spin-entangled electrons in a SQUID-like system with quantum dots
自旋纠缠电子通过两个量子点的SQUID结构的两个分支的约瑟夫森电流表现出不同于常规约瑟夫森电流的磁通响应。由于它们的干扰,最大约瑟夫森电流的周期从$h/2e$变为$h/e$,这可以用于检测库珀对分裂效率。非定域自旋纠缠提供了一个量子力学函数来开关这种新的约瑟夫森电流,明确地说,一个开关是由包括一个先导结。结果表明,该器件可用于测量分裂隧穿约瑟夫森电流的大小。
2010-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Perfect supercurrent diode efficiency in chiral nanotube-based weak links
The University of Texas at El Paso(德克萨斯大学埃尔帕索分校);Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室)
本研究基于手性纳米管基约瑟夫森结,发现非互易持久电流可激活超流二极管效应,实现理论上的完美二极管效率。
2026-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder-mediated electron valley resonance in carbon nanotube quantum dots
我们提出了一个单电子在碳纳米管量子点中谷区同位旋相干旋转的方案。该计划利用无处不在的原子无序的纳米管晶格,诱导随时间变化的谷混合作为受限的电子被推回和沿纳米管轴向前施加的交流电场。使用实验确定的值的无序强度,我们估计谷拉比振荡周期的纳秒时间尺度上是可行的。在单电子输运机制下,通过双量子点的电流可以检测到谷共振效应。
2010-10-20 cond-mat.mes-hall
Spin-valley resolved photon-assisted tunneling in carbon nanotube double quantum dots
研究了半导体碳纳米管中静电诱导双量子点的光子辅助隧穿(PAT)和Landau-Zener-Stueckelberg(LZS)干涉。本文采用原子紧束缚方法和含时组态相互作用方法,对有限电子和空穴系统进行了描述。我们再现了最近观察到的量子双点描述跨空穴局域态的传输的LZS干涉图案。此外,我们指出,对于电荷配置的基态是泡利阻止PAT可以用于分辨率的过渡,涉及自旋翻转或谷间过渡没有自旋谷保存背景信号。
2017-02-28 cond-mat.mes-hall
Fractional Josephson effect in a quadruple quantum dot
一个双量子点耦合到一个s波超导体,并受到一个非均匀的磁场可以托管一对零能量马约拉纳费米子时,点的属性进行适当的调整。在这里,我们证明了在两个这样的双点隧道耦合到彼此产生分数4 π约瑟夫森效应的可能性。我们讨论了这种效果的鲁棒性的扰动远离参数空间中的特殊点,其中非耦合的双点主机马约拉纳费米子。我们证明了在强耦合双点中产生周期为8 π和12 π的约瑟夫森效应的可能性。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron-vibron coupling in suspended carbon nanotube quantum dots
受最近实验的启发,我们研究了悬浮碳纳米管量子点中的电子-振动子耦合,从底层石墨烯层的电子-声子耦合开始。我们发现,耦合强度依赖于敏感的振子的类型,是强烈的样品依赖性。耦合强度变得特别强,当不稳定性诱导的电子量子点位于附近的区域,其中的振动模式与大应变。具体来说,我们发现,纵向拉伸模式和径向呼吸模式耦合通过强变形势,而扭曲模式耦合更弱,通过涉及碳位点之间的电子跳跃幅度调制的机制。一个特殊的情况是弯曲模式:由于对称性的原因,它们的耦合在振子坐标中只有二次耦合。我们的结果可以解释最近的实验中,悬浮的碳纳米管量子点的振动边带伴随着强烈的电子-振子耦合的Franck-Condon封锁。
2009-04-29 cond-mat.mes-hall
Asymmetric Franck-Condon factors in suspended carbon nanotube quantum dots
碳纳米管量子点中的电子态和振动子一般具有不同的位置和大小。因此,传统的Anderson-Holstein模型,耦合振子的点总电荷,可能不再适用于一般。在这里,我们明确地解决的电子密度的空间波动的作用,产生空间依赖的弗兰克-康登因素。我们讨论了随之而来的显着影响运输是兼容最近的测量。这张照片可以在一般的纳米机电系统的隧道实验相关。
2010-05-06 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
Inter-valley scattering induced by Coulomb interaction and disorder in carbon-nanotube quantum dots
我们发展了半导体碳纳米管量子点的谷间库仑散射理论,考虑了曲率和手征的影响。从单粒子态的有效质量描述出发,充分考虑库仑相互作用、自旋轨道耦合和短程无序,研究了双电子系统。我们发现,与谷间散射相关的能级分裂几乎与手征角无关,虽然小于由于自旋轨道相互作用,大到足以测量。
2013-08-16 cond-mat.mes-hall
Josephson Transport across T-shaped and Series-Configured Double Quantum Dots System at Infinite-U Limit
本文用Slave Boson平均场近似研究无限U极限下T形与串联双量子点Josephson结,揭示点间隧穿和能级对ABS及电流的不同调控规律。
2023-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
0-Pi quantum transition in a carbon nanotube Josephson junction: Universal phase dependence and orbital degeneracy
在量子点混合超导结中,超导电流的行为由库仑阻塞物理决定,它决定了量子点的磁状态。特别地,在单能级量子点被单独占据的情况下,超电流的符号可以反转,从而产生π结。这种0 π跃迁对应于单重态-二重态跃迁,在超导邻近效应和近藤关联之间存在强竞争的情况下,由栅极电压或超导相驱动。在二能级量子点中,例如干净的碳纳米管,0-π跃迁也存在,但是因为允许更多的共隧穿过程,所以0-π跃迁不一定与量子点的磁态跃迁相关联。在回顾了约瑟夫森结中的0-π跃迁后,我们给出了在单能级和二能级下,在干净的碳纳米管量子点中的电流-相位关系的测量结果。在接近轨道简并的单能级区域以及局域电子关联和超导邻近效应之间的强竞争区域,我们发现,零温下的相位相关跃迁的相图是不连续能级交叉量子跃迁的普遍特征。在涉及两个能级的情况下,纳米管约瑟夫森电流表现出连续的0-π跃迁,独立于超导相,揭示了不同的物理机制的过渡。
2017-12-22 cond-mat.mes-hall
Real Time Electron Tunneling and Pulse Spectroscopy in Carbon Nanotube Quantum Dots
我们研究了碳纳米管(CNT)中的量子点(QD),其中QD几乎与引线隔离。铝单电子晶体管(SET)用作QD的电荷检测器。我们使用脉冲光谱和实时电荷检测两者精确地测量和调谐在1 kHz和1 Hz之间的范围内进入QD的隧道速率,并测量隔离QD的激发光谱。
2008-11-17 cond-mat.mes-hall
Molecular states in carbon nanotube double quantum dots
我们报告通过半导体单壁碳纳米管(SWNT)与三个额外的顶栅的电输运测量。在低温下,该系统充当具有大的点间隧道耦合的双量子点,允许观察在整个双点系统上延伸的隧道耦合分子态。我们精确地提取了隧道耦合,并通过微分电导中共振的顺序隧穿线形来识别分子态。
2006-03-14 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit interaction and anomalous spin relaxation in carbon nanotube quantum dots
我们研究了电子-晶格相互作用和自旋-轨道相互作用引起的自旋弛豫和退相干,并预测了磁场$B$引起的冲击效应。对于$B$的特定值,发生相消干涉,导致超过数十秒的超长自旋弛豫时间$T_1$。对于小的声子频率$ω$,我们发现了一个$1/\sqrtω$自旋-声子噪声谱-一个新的耗散通道的自旋量子点-这可以减少$T_1$许多数量级。我们发现,纳米管表现出零场能级分裂所造成的自旋轨道相互作用。这使得能够实现自旋的全电和相位相干控制。
2008-06-04 cond-mat.mes-hall
Tunable few-electron double quantum dots and Klein tunnelling in ultra-clean carbon nanotubes
碳纳米管中的量子点是基础科学研究和新器件应用研究的平台。特别是,它们具有独特的性质,使它们对研究单电子自旋的相干性质具有吸引力。为了进行这样的实验,有必要将单个电子限制在具有高度可调势垒的量子点中,但是到目前为止,无序性阻止了基于可调纳米管的量子点设备达到单电子状态。在这里,我们使用本地栅极电压施加到一个超干净的悬浮纳米管限制在一个单一的量子点,并首次在一个可调的双量子点的单个电子。这种可调谐性受到一种新型隧穿的限制,这种隧穿类似于相对论性量子力学的克莱因悖论。
2009-07-14 cond-mat.mes-hall
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
Spin-valley blockade in carbon nanotube double quantum dots
本文从理论上研究了半导体碳纳米管中双量子点的泡利效应或自旋谷效应。在我们的模型中,我们考虑了碳纳米管的以下特征:(i)量子点能级的四重(自旋和谷)简并,(ii)由管曲率增强的固有自旋轨道相互作用,以及(iii)由于短程无序引起的谷混合,即,替代原子,吸附原子等,我们发现,自旋谷封锁可以解除存在的短程无序,诱导两个独立的随机(大小和方向)谷塞曼场在两个点,因此类似于超精细相互作用在传统的半导体量子点。在强自旋-轨道相互作用的情况下,我们确定了一个参数制度,其中电流作为施加的轴向磁场的函数,显示了零场倾角的宽度控制的点间隧穿振幅,与最近的实验。
2010-11-01 cond-mat.mes-hall
Spin effects in single-electron transport through carbon nanotube quantum dots
利用库仑阶梯第一阶饱和电流的比值,研究了单壁碳纳米管量子点在正负偏压下的总自旋.电流比反映了当点连接到强非对称隧道势垒时增加或减少的总自旋跃迁。我们的结果表明,总自旋态有和没有磁场可以跟踪这种方法。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall
Thermal Symmetry Crossover and Universal Behaviors in Carbon Nanotube Dots
最近的实验通过碳纳米管的电子输运的动机,我们调查的轨道内和轨道间的库仑相互作用的电导的温度演变的作用。结果表明,这些库仑排斥之间的少量(~10%)的不对称性在有限的温度下,特别是在半填充周围的电导分布基本上变形。阐明了这种热对称交叉的性质。
2009-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of double-walled carbon nanotube quantum dots
研究了基于双壁碳纳米管(DWCNT)的量子点(QD)系统的输运性质。微观结构和强库仑相互作用之间的相互作用被视为玻色子化框架内。从约化密度矩阵的Liouville方程出发,计算了量子点系统的线性和非线性G-V-Vg特性。根据壳层间的耦合,一个8电子的周期性的库仑阻塞峰间距的情况下,相称的DWCNT量子点和4电子的周期性的无公度的情况下进行预测。研究了多壁碳纳米管的激发态对非线性输运的贡献。
2007-08-10 cond-mat.mes-hall
Interplay between Josephson effect and magnetic interactions in double quantum dots
我们分析了双量子点耦合到超导导线的磁性和输运性质。除了可能的相变到一个$π$状态,已经存在于单点的情况下,该系统表现出更丰富的磁性行为,由于近藤和点间的反铁磁耦合之间的竞争。我们得到的约瑟夫森电流,这可能有助于了解最近的实验超导金属富勒烯二聚体结的结果。我们表明,在这样的系统中的约瑟夫森效应可以用来控制其磁位形。
2006-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gate-dependent tunneling-induced level shifts observed in carbon nanotube quantum dots
我们研究了洁净单壁碳纳米管量子点中的电子输运。由于大量的库仑阻塞金刚石同时表现出壳层结构和近藤效应,我们能够对隧道重整化效应进行详细的分析。从而确定了该人造原子的环境诱导能级位移。在壳的两个轨道中只有一个是强烈耦合的,我们观察到一个显着的非弹性共隧穿线的非对称门依赖与系统的库仑钻石的大小(和形状)的门依赖。这些效应都给出了一个简单的解释,在隧道耦合的二级微扰理论。
2008-06-27 cond-mat.mes-hall
Kondo effects in small bandgap carbon nanotube quantum dots
在强关联区研究了自旋轨道耦合下小禁带碳纳米管量子点的磁导。本文采用有限U平均场从玻色子方法研究多体效应。在磁场中恢复了不同的简并度,产生了不同对称性的近藤效应,包括不同类型的SU(3)效应。在零场条件下,完全的自旋-轨道简并可以恢复,相应的SU(4)近藤效应开始出现。我们指出了在倾斜磁场中发生电子-空穴近藤效应的可能性,我们预测这种效应将发生在磁场取向接近垂直的可用磁场中。当场接近横向取向时,观察到从SU(2)或SU(3)对称性到SU(4)对称性的交叉。
2020-09-23 cond-mat.mes-hall
Transport and Strong-Correlation Phenomena in Carbon Nanotube Quantum Dots in a Magnetic Field
讨论了碳纳米管量子点在磁场中的输运问题。分析了系统从紫外到红外的演化过程,研究了在红外波段产生的强关联态。实验结果的物理-SC状态产生的各种填充物被证明是截然不同的,具有不同的签名的电导,特别是噪声。除了碳纳米管量子点,我们的结果也相关的双量子点系统。
2009-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
SU(4) and SU(2) Kondo Effects in Carbon Nanotube Quantum Dots
我们研究了碳纳米管量子点中的SU(4)近藤效应,其中双简并轨道形成四电子"壳层“。研究了顶壳层中单、二和三个电子的SU(4)近藤行为。当两个电子的近藤态被磁场淬灭时,在奇数个电子的情况下,两种类型的SU(2)近藤效应可能存在。也就是说,在平行于纳米管的磁场中实现自旋SU(2)态(主要引起轨道分裂)。垂直场的应用(诱导塞曼分裂)导致轨道SU(2)近藤效应。
2007-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Four-electron shell structures and an interacting two-electron system in carbon nanotube quantum dots
低温输运测量已经进行了单壁碳纳米管量子点在弱耦合制度在磁场高达8特斯拉。观察到了四电子壳层填充现象,并研究了各库仑峰的磁场演化,观察到了磁场诱导的自旋翻转和由此产生的自旋极化.激发光谱测量揭示了塞曼分裂的单粒子状态的一个电子在壳层中,并证明了单重态和三重态与直接观察的交换分裂在零磁场的两个电子在壳层中,最简单的例子洪德规则。后者表示与人造He原子的直接类比。
2005-02-07 cond-mat.mes-hall
Triplet-blockaded Josephson supercurrent in double quantum dots
在半导体纳米结构中产生的串联双量子点为研究双电子自旋量子态提供了一个通用的平台,它可以通过静电门控和外部磁场进行调谐。在这项工作中,我们直接测量了带有超导引线的InAs纳米线双量子点相邻电荷态之间的超电流反转,与理论模型非常一致。在偶电荷宇称区,我们观察到随着磁场的增加而出现的超导阻塞,对应于自旋单重态到三重态的跃迁。我们的研究结果表明,直接自旋超导转换,超导等效的泡利自旋封锁。这种效应可以在耦合自旋系统和超导电路的量子态的混合量子架构中利用。
2021-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multi-wall carbon nanotubes as quantum dots
我们已经测量了不同长度的单个多壁碳纳米管(MWNT)的微分电导dI/dV。观察到从线状(长管)到点状(短管)行为的交叉。dI/dV主要由长MWNT器件(L=2. 7 $μm$),而在短波长(L=300 nm)下观察到库仑阻塞和能级量子化。短MWNT点的电子能级是近四倍简并的(包括自旋),它们在磁场中的演化(塞曼分裂)与g因子2一致。在零磁场中,态的顺序填充随自旋S按照S=0 -> 1/2 -> 0.此外,近藤增强的电导时,观察到的电子管上的数目是奇数。
2001-10-03 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of (1e,1h) states of carbon nanotube quantum dots
我们提供了一个原子紧束缚描述的双极(n-p)双量子点定义在半导体碳纳米管的几个载流子。我们把注意力集中在系统的电荷状态上,在该系统中观察到泡利阻塞电流[F。Pei等人,Nat. Nanotechnol. 7,630(2012); E. A. Laird等人,ibid 8,565(2013)],在n点中具有单个过量电子,在p点中具有单个空穴。我们使用组态相互作用的方法来确定的自旋谷结构的状态附近的中性点,并讨论其后果的interdot交换相互作用,简并的能谱和限制态的对称性。我们计算了解除泡利封锁的跃迁能,并分析了它们对磁场矢量的依赖关系。此外,我们介绍了弯曲的纳米管,并证明其对跃迁能谱的影响。最好的定性协议与实验数据观察到偏转的纳米管在门控领域中的载流子约束诱导。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
Josephson decoupling phase in inhomoheneous arrays of superconducting quantum dots
本文研究了超导量子点阵列的非均匀和均匀的量子相位分析。对于非均匀排列的SQD,由于半填充时Josephson耦合的涨落,我们只在半填充时观察到Josephson去耦(JD)相的存在。在JD相中,即使没有库仑阻塞相,超导电性也消失了。我们还观察到原位库仑充电能量的涨落产生了相应的耦合项,产生了库仑阻塞带隙相。最近邻和次最近邻库仑相互作用的存在产生了相同的物理非均匀和均匀的SQD。
2009-10-28 cond-mat.mes-hall
Two-electron n-p double quantum dots in carbon nanotubes
研究了半导体碳纳米管中n-p双量子点的电子态。我们描述了扩展的单电子轨道的形成起源于传导和价带限制在一个最小和最大的外部电位,分别。我们解决了一个封闭的电子对使用严格的对角化方法内的紧束缚的方法,它允许一个简单的治疗的传导和价带状态,保持一个精确的帐户介导的原子缺陷和电子-电子相互作用的谷间散射的问题。在n-p系统中,交换相互作用--在单极双点中几乎与轴向磁场(B)无关,并形成类单重态和类三重态--只出现在B的选定态和窄间隔中。特别是n-p双点的基态能级不被交换相互作用分裂,并且在零磁场下仍然保持四重简并,这也是因为点之间存在强的隧道耦合。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall