Universal Spin Hall Conductance Fluctuations in Chaotic Dirac Quantum Dots
我们提出了完整的分析和数值计算结果,证明了在手性材料,如石墨烯和拓扑绝缘体的自旋霍尔电导的异常普遍波动。我们研究了相应的波动,通用分馏和通用量子化,以及两个制度之间的开放通道轨道数交叉。特别是,我们表明,Wigner-Dyson对称性并不能正确地描述这样的电导和狄拉克量子点上的手征类的优势作用。结果是分析性的,解决了悬而未决的问题。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall
Transport in chaotic quantum dots: effects of spatial symmetries which interchange the leads
研究了空间对称性对混沌量子点中相位相干电子输运的影响。对于具有互换源极和漏极引线的空间对称性的系统,我们在随机矩阵理论的框架中发现,传输本征值的密度与引线中的通道数N无关。因此,在这些系统中,对电导的弱局部化校正消失,并且散粒噪声抑制因子F与N无关。我们证实了这一预测通过数值计算体育场台球与各种铅的几何形状。这些计算还揭示了部分保留的对称性的运输签名。
2006-04-14 cond-mat.mes-hall
Interactions and Broken Time-Reversal Symmetry in Chaotic Quantum Dots
当在类似RPA的方法中处理量子点中的相互作用时,时间反演对称性起着重要的作用,因为当存在这种对称性时,需要包括高阶项-库珀系列。在这里,我们考虑模型量子点在磁场弱到足以离开点的动力学混乱,但足够强,打破时间反演对称性。基态自旋和添加能量为120至200个电子的点被发现使用本地自旋密度泛函理论,我们比较相应的分布与来自RPA的处理的相互作用。这两种方法之间的协议是非常好的,显着优于类似的计算中存在的时间反演对称性。这表明,在时间反演对称的情况下,两种方法之间的差异确实源于库珀通道,表明这些高阶项可能没有适当地考虑在自旋密度泛函计算。
2005-05-24 cond-mat.mes-hall
The effect of symmetry class transitions on the shot noise in chaotic quantum dots
利用随机矩阵理论(RMT)方法,计算了混沌腔中散粒噪声功率的弱局域化修正随磁场和自旋轨道耦合的变化。我们发现了一个非常简单的关系之间的弱本地化校正的电导和散粒噪声功率,这只取决于通道数不对称的腔。在正交酉交叉的特殊情况下,我们的结果与Braun等人的预测相吻合。等人[J.Phys.A:Math. Gen. { \bf 39},L159-L165(2006)],说明了半经典方法与RMT的等价性。
2006-10-24 cond-mat.mes-hall
Shot noise in generic quantum dots: crossover from ballistic to diffusive transport
我们研究散粒噪声耦合到两个引线的通用量子点,并允许任意强度的衍射杂质散射内的点。弹道量子点具有混合的经典相空间,其中规则和混沌区域共存。在没有无序的情况下,噪声被系统地抑制到完全混沌系统的普遍值以下,其量随引线的位置而变化。这种抑制是由于通过规则区域和沿短混沌轨道的运输的确定性,并通过增加散射率,这是通过使用随机矩阵理论的泊松核纳入消失。
2002-08-08 cond-mat.mes-hall
Anti-correlation for Conductance Fluctuations in Chaotic Quantum Dots
研究了在Wigner-Dyson系综交叉中具有有限隧道势垒的开放混沌量子点中介观电子输运的关联函数。使用一个分析存根形式主义,我们表明出现的耗尽/放大的电导波动作为隧道势垒的函数,电子能量或磁导场的参数变化。此外,即使对于纯Dyson系综,混沌量子点中电导涨落的关联函数也可以表现出反关联。实验支持我们的研究结果指出。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Shot Noise in Ballistic Quantum Dots with a Mixed Classical Phase Space
研究了量子点的散粒噪声,量子点的经典相空间由规则和混沌区域组成。噪声被系统地抑制在完全混沌系统的普适值以下,其量随引线的位置而变化。我们分析了这种效应的动力学起源的一种新的方法,将衍射杂质散射。散射率上的散粒噪声的依赖性表明,由于通过规则区域和沿短混沌轨迹的运输的确定性性质的抑制。散粒噪声可以用来探测具有一般经典动力学的量子点的相空间结构。
2002-06-18 cond-mat.mes-hall
Conductance peak motion due to a magnetic field in weakly coupled chaotic quantum dots
本文研究了电子交换作用对单电子晶体管电导峰的影响。我们数值再现最近观察到的峰值位置和峰值高度的磁场依赖性的功能。这些特征明确地识别每个基态的总自旋$S$。我们评估每个$S$(自发磁化和感应磁化的组合)作为交换强度$J$和外部磁场$B$的函数的概率。该表达式仅涉及$J$和$g$ -因子作为可调参数。此外,在令人惊讶的宽参数范围内,这些概率由$J$和$B$的某些线性组合确定。
2000-07-18 cond-mat.mes-hall
Entanglement production in chaotic quantum dots subject to spin-orbit coupling
我们数值研究了非相互作用电子在混沌量子点中产生轨道和自旋纠缠态的过程。自旋轨道耦合的引入使我们能够识别以前未被注意到的纠缠产生中的时间反演对称性相关的签名,类似于电导的弱(反)局域化量子校正。我们发现纠缠强烈依赖于自旋-轨道耦合,表现出时间反转和自旋-旋转对称性破缺的普遍特征。
2006-10-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Towards a semiclassical justification of the `effective random matrix theory' for transport through ballistic chaotic quantum dots
弹道混沌腔体的散射矩阵S是“经典”和“量子”部分的直接和,它们分别描述了典型驻留时间小于和大于Ehrfest时间的通道的散射。根据Silvestrov,Goorden和Beenakker的“有效随机矩阵理论”[Phys. Rev. Lett. 90,116801(2003)],通过随机矩阵理论给出涉及量子力学散射矩阵的统计平均值。虽然已知这种有效随机矩阵理论不适用于对输运的量子干涉校正,其在散射通道的数量N中表现为次前导级,但据信它正确地描述了在N中前导级的量子输运。在这里,我们部分验证了这一信念,通过比较有效随机矩阵理论的预测的系综平均的多项式函数的S和S^匕首的程度为2,4,和6的半经典计算。
2006-06-14 cond-mat.mes-hall
Disappearance of Quantum Chaos in Coupled Chaotic Quantum Dots
研究了半导体(InAs/GaAs,Si/SiO2)双量子点(DQD)中单电子能级的统计特性。我们证明了在电子耦合混沌量子点中,具有能级排斥的混沌消失,最近邻能级统计变为泊松统计。并结合R.S. Whitney at al.(Phys. Rev. Lett. { \bf 102},186802(2009))。
2010-06-18 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Spin transmission through quantum dots with strong spin-orbit interaction
通过对经典传输轨道的自旋演化矩阵求和,数值计算了在零磁场和不同Rashba自旋轨道相互作用下,规则和混沌二维量子点自旋电导的量子振荡.这些振荡的傅立叶分析表明,功率谱强烈依赖于点的几何形状。对于窄环的光谱占主导地位的一个单一的峰,根据以前的分析结果。在其他几何中,规则量子点的光谱由多个峰表示,混沌量子点的光谱由准连续体表示。
2003-04-23 cond-mat.mes-hall
Statistics of orbital entanglement production in quantum-chaotic dots
从统计的角度研究了量子混沌点中轨道纠缠电子的产生。纠缠度通过纠缠度和形成纠缠度来量化。我们利用随机矩阵理论计算了纠缠测度的完全统计分布。给出了并发分布的简单解析表达式。我们确定明确的签名的时间反演不变性的纠缠度分布的水平,如生产最大纠缠(贝尔)状态,这通过在以前的作品中,只有前两个时刻的分布进行了研究被忽视的能力,在生产纠缠。
2008-04-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ehrenfest-time dependence of weak localization in open quantum dots
半经典理论预言,如果Escherfest时间超过在腔中的停留时间,则对弹道混沌腔电导的弱局域化修正被抑制[I]。L. Aleiner和A. I. Larkin,Phys. Rev. B { \bf 54},14424(1996)]。我们报告的数值模拟弱本地化的开放量子踢旋转器,证实了这一预测。我们的研究结果不同意通过弹道混沌腔传输的“有效随机矩阵理论”。
2005-05-10 cond-mat.mes-hall
Effects of Andreev reflection on the conductance of quantum-chaotic dots
本文研究了一个量子混沌点--一个正常金属颗粒--在其上附加一根超导导线的情况下的电导统计特性,研究了在该点上附加一根和两根正常导线的情况.对于这两种配置的完整分布的电导计算,在随机矩阵理论的框架内,作为一个函数的正常金属和超导区域的界面处形成的肖特基势垒的透明度参数。数值模拟验证了我们的预测。
2009-06-04 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Universal Features of Interacting Chaotic Quantum Dots. Application to Statistics of Coulomb Blockade Peak Spacings
基于$1/M$的逆幂展开式,即无窗电子态数$M \simeq k_F R$,给出了混沌量子点中电子-电子相互作用的一个完整分类.这种分类是相当普遍的,并扩展和扩大了普遍的非相互作用的RMT统计系综。我们发现,现有的库仑阻塞$B=0$和$B\ne 0$的峰间距数据描述相当准确的相互作用GSE和其扩展到$B\ne 0$。存在于相互作用的GUE情况下的双峰结构被自旋轨道,配对和高阶残余相互作用的综合作用完全冲洗掉。
2001-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chaotic behavior of the Compound Nucleus, open Quantum Dots and other nanostructures
众所周知,物理系统既表现出有序行为,也表现出混沌行为。开放量子点等纳米结构的混沌行为已在实验上得到证实,并在理论上得到了详尽的讨论。这通过电子电导的随机波动来表现。从电导中的噪声中可以提取什么有用的信息?在本文中,我们将讨论这个问题。特别是,我们将表明,在电导的平均最大密度直接相关的关联函数,其特征宽度是一个衡量的能量或施加的磁场相关长度。上述背后的想法最初是在原子核(一种介观系统)的背景下发现的。我们的发现直接适用于石墨烯。
2014-03-07 cond-mat.mes-hall nucl-th
Spin relaxation dynamics of quasiclassical electrons in ballistic quantum dots with strong spin-orbit coupling
利用路径积分方法模拟了半经典区域中Rashba自旋轨道相互作用对混沌和规则量子点自旋演化的影响。自旋极化动力学已被发现是显着不同的D 'yakonov-Perel'(DP)自旋弛豫体系统。在经典混沌系统和规则系统中,长时间自旋演化也有一个重要的区别。在前一种情况下,自旋极化弛豫到零的弛豫时间远大于DP弛豫,而在后一种情况下,它演变到一个时间无关的剩余值。基于Rashba SOI的Schroedinger方程的精确解的自旋演化的量子力学分析证实了对圆点的经典模拟的结果,预计这在一般规则系统中是有效的。相反,在混沌点中自旋弛豫到零与量子力学的预期相矛盾。这标志着在半经典模拟中错过的介观回波效应的重要性。
2004-05-11 cond-mat.mes-hall
Electron transport through interacting quantum dots
我们提出了一个详细的理论研究库仑相互作用的影响电子输运通过量子点和双势垒结构连接到一个电压源,通过一个任意的线性阻抗。结合实时路径积分技术与散射矩阵的方法,我们推导出有效的行动和评估的电流-电压特性的量子点在足够大的电导。我们的分析揭示了达到各种不同的制度,我们详细说明的情况下,混沌量子点。在足够低的能量下,对电流的相互作用校正在数学上取决于温度和电压。我们确定了两个不同的对数制度,它们之间的交叉发生在能量的顺序的倒数停留时间的电子在点。我们还分析了混沌量子点中与频率相关的散粒噪声,并阐明了它与介观电子输运中相互作用效应的直接关系。
2003-07-16 cond-mat.mes-hall
Semiclassical Theory of Coulomb Blockade Peak Heights in Chaotic Quantum Dots
我们发展了混沌量子点中库仑阻塞峰高的半经典理论。利用Berry猜想计算了峰高分布和关联函数。我们证明,标准统计理论的相应结果的校正是非普遍的,可以表示在经典的周期轨道的点,以及耦合到引线。主要效应是峰高对任何参数变化的振荡依赖性;它对于对称和非对称电极导线放置都很重要。令人惊讶的是,这些动力学效应不影响峰高的完整分布,但在关联函数或功率谱中清楚地看到。对于非零温度,理论计算得到的关联函数与实验测量值符合得很好。
2001-01-04 cond-mat.mes-hall nlin.CD
The Ehrenfest Oscillations in The Level Statistics of Chaotic Quantum Dots
我们研究了时间反转对称性破缺系统中电子能量统计中从经典图像到量子图像的交叉。分析了二能级关联函数$R(ω)$的微扰部分和非微扰部分。我们发现,在中间区域,$Δ\llω\sim t_E^{-1}\ll t_{erg}^{-1}$,其中$t_E$和$t_{erg}$分别是Escherfest和遍历时间,$R(ω)$由一系列的振荡周期依赖于$t_E$,偏离了普遍的Wigner-Dyson统计。在微扰部分,这些振荡具有$t_E^{-1}$的周期依赖性. [For系统的时间反演对称性,这种振荡的微扰部分的$R(ω)$研究在较早的工作(I。L. Aleiner和A. I. Larkin,Phys. Rev. E { \bf 55},R1243(1997))]。在非微扰部分,它们具有周期依赖性,如$(Δ^{-1}+αt_E)^{-1}$,其中$α$是一个普适的数值因子。非微扰部分的首阶Eklfest振荡的振幅大于微扰部分的振幅。
2003-10-17 cond-mat.mes-hall
Weak localization in arrays of metallic quantum dots
结合散射矩阵形式和非线性$σ$模型技术,分析了在任意信道传输分布下,通过势垒连接的混沌量子点阵列中的弱局域化效应。借助我们的方法,我们评估的两个任意连接的量子点以及相同的量子点的$N\times M$阵列的磁导。
2006-07-21 cond-mat.mes-hall
Andreev Conductance of Chaotic and Integrable Quantum Dots
研究了通过点接触耦合到正常金属和超导体的混沌量子点的Andreev电导随电压V和磁场B的变化。在与超导体的接触占主导地位的情况下,我们发现电导与点本身表现为超导体是一致的-似乎安德烈耶夫反射局部发生在正常铅和点之间的界面上。这与可积点的行为形成对比,在可积点中,对于与超导体的类似强耦合,没有看到这种效应。Andreev电导的电压依赖性因此提供了点的经典动力学性质的极其显著的量子签名。对于混沌点,我们还研究了在V和B中出现的非单调重入效应。
2000-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic magnetoelectric effect in chaotic quantum dots
逆法拉第效应(IFE)的大小,由于交流电场的静态磁化,可以强烈增加在介观样品,敏感的时间反转对称性(TRS)破缺。交流电压的随机整流会导致磁通量,这可以通过多端设置中霍尔电阻的不对称性来检测。在没有施加磁场通过一个混乱的量子点的IFE规模,二次电压,被发现作为一个解析函数的交流频率,屏蔽,耦合到接触和浮动探针,并在数值上,它不显示任何影响的自旋轨道相互作用。我们的结果定性同意最近的实验TRS打破六端霍尔交叉。
2009-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fluctuation Phenomena in Chaotic Dirac Quantum Dots: Artificial Atoms on Graphene Flakes
我们发展了Dirac量子点的短截线模型。平均电导和关联函数的分析结果,并发现与以前发现使用半经典计算。与现有数据的比较。本文的结果证明了随机矩阵理论在Dirac电子被限制在体育场中的情况下的适用性。
2015-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nucl-th
Ground state spin and Coulomb blockade peak motion in chaotic quantum dots
我们从实验和理论上研究了库仑阻塞(CB)峰在磁场中的行为,该磁场主要耦合到混沌量子点的基态自旋(而不是轨道矩).在第一部分中,我们讨论了CB峰和间距的磁场依赖性中的数值观察特征,这些特征明确地识别了点N上连续数量的电子的每个基态的自旋S的变化。接下来,我们评估点的基态具有特定自旋S的概率,作为交换强度J和外部磁场B的函数。在第二部分中,我们描述了最近的实验栅极定义的GaAs量子点,其中库仑峰运动和间距作为面内磁场的函数进行测量,允许N和N+1电子基态之间的自旋变化被推断。
2000-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin switching in semiconductor quantum dots through spin-orbit coupling
自旋轨道耦合影响半导体量子点的总自旋。我们分析了自旋轨道耦合,弱垂直磁场和变形的点的综合效应的理论预测。我们的研究结果允许表征的量子点作为自旋开关,可控的电子门。
2002-06-21 cond-mat.mes-hall
Effects of Fermi energy, dot size and leads width on weak localization in chaotic quantum dots
利用紧束缚哈密顿量研究了低磁场下L × L正方晶格团簇中混沌量子点的磁输运。通过引入L体空位诱导混沌性。的费米能量,点的大小和引线宽度的弱本地化的依赖关系进行了详细研究,并与以前的分析,特别是与随机矩阵理论的预测结果进行比较。我们的结果表明,临界通量Phi_c的依赖关系的开模的数目的平方根,随机矩阵理论预测,是模糊的强能量依赖的比例常数。相反,Efetov和随机矩阵理论预测的临界通量的尺寸依赖性,即Phi_c ~ sqrt{1/L},清楚地说明了目前的结果。我们的数值计算结果也表明,弱局域化项显着减少的领导宽度W接近L。然而,对W=L的计算表明,弱局域化效应并不随着L的增加而消失。
2000-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Scattering phase of quantum dots: Emergence of universal behavior
我们研究了在库仑阻塞机制下通过混沌弹道量子点的散射。聚焦于散射相,我们表明,大的通用序列出现在短波长的限制,相位失效的$π$系统地发生在两个连续的共振。我们的结果是证实了数值模拟和定性协议与现有的实验。
2012-12-12 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling effects on quantum transport in lateral semiconductor dots
本文分析了自旋轨道耦合和塞曼分裂之间的相互作用对横向半导体量子点中弱局域化和普遍电导涨落的影响:列出了相应随机矩阵理论的所有可能的对称类,并描述了通过扫描磁场和改变量子点参数可实现的它们之间的交叉。我们还建议实验测量自旋-轨道耦合常数。
2001-07-18 cond-mat.mes-hall
Electronic spin precession in semiconductor quantum dots with spin-orbit coupling
半导体量子点中的电子自旋旋进受到自旋轨道耦合的强烈影响。我们提出了一个在低磁场下的电子自旋共振理论,该理论预测了对点占据、磁场和自旋轨道耦合强度的强烈依赖性。库仑相互作用的影响也被考虑在一个数值方法。
2002-08-22 cond-mat.mes-hall
Interplay between electron spin and orbital pseudospin in double quantum dots
从理论上研究了抛物和椭圆双量子点中分子轨道的自旋和轨道赝自旋磁性。在我们的多体计算中,除了p轨道的点内交换相互作用外,还包括点内和点间的电子-电子相互作用。我们发现,抛物型量子点,除了一半或完全填充的分子轨道,自旋在不同的点是铁磁耦合,而轨道赝自旋是反铁磁耦合。对于椭圆DQD,自旋和赝自旋是铁磁或反铁磁耦合的,这取决于分子轨道中的电子数量。我们确定了椭圆双量子点基态的轨道赝自旋量子数。提出了一个实验来检验轨道赝自旋和自旋磁性之间的相互作用。
2005-07-29 cond-mat.mes-hall
Coupling of bonding and antibonding electron orbitals in double quantum dots by spin-orbit interaction
本文系统地研究了准二维双量子点中少电子稳态的自旋轨道耦合效应。我们描述了自旋轨道相互作用引起的成键轨道和反键轨道之间的耦合及其对磁光吸收谱的影响。奇数电子数(1,3)%的自旋轨道耦合对基态波函数的扰动很小。然而,自旋-轨道相互作用打开了相反自旋取向和相反空间宇称的低能激发能级之间的避免交叉。对于两个电子的自旋轨道耦合允许低能量的光学跃迁,否则禁止自旋和奇偶选择规则。我们证明,光跃迁的能量可以显着增加面内电场,但只有奇数电子数。讨论了单电子轨道的占据和自旋轨道耦合对量子点间电子分布的影响。
2010-04-08 cond-mat.mes-hall
Orbital current mode in elliptical quantum dots
变形量子点特有的轨道电流模式的理论研究,首先通过使用一个简单的模型,允许解析地解释其主要特征,第二,通过数值求解的微观方程的时间演化后的初始扰动内的时间依赖性本地自旋密度近似。显示了不同变形和尺寸的结果。
1999-09-09 cond-mat.mes-hall
Coherent electrical rotations of valley states in Si quantum dots using the phase of the valley-orbit coupling
栅极电场对硅量子点中谷轨耦合的相位有很小但不可忽略的影响。双量子点中谷本征态之间的有限点间隧穿是通过两个点之间的谷轨道耦合的相位的小差异来实现的,并且它又允许两个点谷本征态在反交叉水平上的可控旋转。我们提出了一个全面的分析讨论这个过程中,与现实的结构估计。
2012-07-31 cond-mat.mes-hall
Asymmetry of Nonlinear Transport and Electron Interactions in Quantum Dots
实验研究了混沌量子点中线性区以外输运的对称性。差分电导的一个组成部分,这是反对称在两个施加的源极-漏极偏压V和磁场B,在线性传输缺席,被发现表现出介观波动的平均值为零。该分量的典型值允许测量电子相互作用强度。
2005-08-31 cond-mat.mes-hall
On the scaling approach to electron-electron interactions in a chaotic quantum dot
利用标度理论研究了双量子点中电子-电子相互作用的低能物理。我们表明,事实上,电子是离域的两个量子点不影响不稳定性标准的描述电子-电子相互作用的“通用相互作用哈密顿”。
2003-09-02 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in quantum dots with overlapping resonances
研究了单宽能级量子点中的库仑阻塞效应。在这种情况下,许多连续的明显CB峰对应于占据同一个宽电平。在峰值之间,电子从这个能级跳到一个窄能级,并且在下一个共振处通过点的传输基本上重复了前一个共振处的传输。这提供了一个自然的解释,最近观察到的行为,在一个量子点的干涉仪的传输相位。如果点不是完全混沌的,那么宽度非常不同的单粒子共振是很自然的。这个想法是说明了一个不可积量子点的经典动力学是可积和混沌之间的中间的数值模拟。近藤实验在量子点的可能表现进行了讨论。
1999-11-13 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit effects in nanowire-based wurtzite semiconductor quantum dots
研究了Dresselhaus自旋轨道相互作用对纤锌矿结构量子线上圆柱量子点的电子态和自旋弛豫速率的影响。考虑了体Dresselhaus自旋轨道耦合的线性和立方贡献,以及弱外部磁场的影响。将已有的锌晶格圆柱量子点电子态的解析解推广到纤锌矿晶格量子点的情形。对于InAs点的电子态,我们确定的自旋纹理和有效的g-因子,这表明标度崩溃时绘制作为一个有效的重整化点大小依赖的自旋轨道耦合强度的函数。计算了声-声子诱导的自旋弛豫速率,发现横向压电势占主导地位。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall
Exchange and the Coulomb blockade: Peak height statistics in quantum dots
研究了交换作用对混沌量子点中库仑阻塞峰高统计的影响。由于交换作用降低了多体谱中的能级排斥,它强烈地影响了有限温度下峰值电导的涨落。我们发现,包括交换大大提高了实验数据的描述。此外,它提供了在这样的系统中存在高自旋态(S>1)的进一步证据。
2003-03-31 cond-mat.mes-hall
The orbital magnetization of single and double quantum dots in a tight binding model
计算了库仑相互作用和电子隧穿耦合的单量子点和双量子点的轨道磁化强度。在紧束缚模型中计算了量子点的电子态,并讨论了磁化强度与能谱、边缘态和体态的关系。我们确定的手征性的电子轨道和反交叉的能级时,磁场是变化的影响。我们还考虑了量子点的能谱失谐的影响,由一个外部的门电位。我们将我们的结果与Oosterkamp等人最近的实验进行了比较,物理修订信函80,4951(1998)。
2002-12-18 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric energy harvesting with quantum dots
我们回顾了最近的理论工作在多终端量子点设置的热电能量收集。我们首先讨论几个例子的纳米级热机的基础上库仑耦合导体。特别是,我们专注于量子点在库仑阻塞制度,混沌腔和共振隧穿通过量子点和阱。然后,我们转向量子点热机,这是由玻色子自由度,如声子,磁振子和微波光子驱动。这些系统为自旋热电子学和电路量子电动力学提供了有趣的联系。
2015-01-07 cond-mat.mes-hall
The role of orbital dynamics in spin relaxation and weak antilocalization in quantum dots
我们发展了一个自旋相关量子输运的半经典理论来描述自旋轨道耦合量子点中的弱(反)局域化。这使我们能够区分不同类型的自旋弛豫系统的混乱,定期和扩散轨道经典动力学。我们发现,特别是,对于典型的Rashba自旋轨道耦合强度,可积弹道系统可以表现出弱本地化,而相应的混沌系统表现出弱反本地化。我们进一步计算了量子点的磁导,分析了随着量子点尺寸的减小和面内磁场的增加,弱反局域化是如何被抑制的。
2005-01-24 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Control of electron spin and orbital resonance in quantum dots through spin-orbit interactions
研究了在声子诱导弛豫和退相干的情况下,共振振荡电磁场对耦合横向量子点中单个电子的影响。使用对称性参数,它表明,自旋和轨道共振可以有效地控制自旋-轨道相互作用。这种控制是可能的,这是由于拉比频率对作为自旋-轨道相互作用的各向异性的结果的点配置(点的取向和静态磁场)的强敏感性。所谓的易通过配置被示出为特别适合于自旋量子比特的磁操纵,确保长的自旋弛豫时间和保护自旋量子比特免受伴随片上操纵的电场干扰。
2007-08-09 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade conductance peak fluctuations in quantum dots and the independent particle model
我们研究了有限温度、经典动力学和形变对量子点中库仑阻塞电导峰统计特性的综合影响。这些影响被认为是在上下文中的单粒子加上恒定的相互作用理论的库仑阻塞。我们提出了两个混沌模型的数值研究,代表不同的平均场的潜力:一个参数的随机哈密顿量和光滑的体育场。此外,我们还研究了不同可积约束势下的电导涨落。对于小于平均能级间距的温度,我们的研究结果表明,峰高分布几乎总是与现有的实验数据,无论限制潜力(可积或混乱)。我们发现,在某些特定条件下,实验中观察到的峰值聚束效应在理论模型中重现。虽然独立粒子模型失败,在一般情况下,定量解释实验观察到的峰高相关性的短程部分,我们认为,它允许的理解的长程部分。
1999-05-04 cond-mat.mes-hall
Correlation between peak-height modulation and phase-lapses in transport through quantum dots
我们发现,介观输运的两个有趣的功能,即调制的库仑阻塞峰高和传输相位之间发生的后续峰,密切相关。混沌弹道量子点的数值模拟证实了我们的分析论点。这两种性质之间的相关性是可以通过实验检验的。的统计分布的部分宽度振幅,在心脏的前面的关系,被确定,其特征参数估计从简单的模型。
2017-12-18 cond-mat.mes-hall
Single electron control in n-type semiconductor quantum dots using non-Abelian holonomies generated by spin orbit coupling
我们提出利用具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的n型半导体量子点,通过简并态之间的绝热变换实现单电子操控.量子点中所有的能级都是离散的,并且由于Rashba和/或Dresselhaus自旋轨道耦合项的存在,时间反演导致了双简并.我们发现双简并的存在并不一定会产生有限的非阿贝尔(矩阵)Berry相。我们表明,一个扭曲的二维谐波势可能会产生非阿贝尔Berry相位。非阿贝尔贝瑞相的存在可以通过测量光学偶极跃迁来实验测试。
2006-02-22 cond-mat.mes-hall
Time dependent configuration interaction simulations of spin swap in spin orbit coupled double quantum dots
我们对横向耦合量子点中电子对的自旋交换进行了含时模拟。计算是基于组态相互作用方案占自旋-轨道(SO)耦合和电子-电子相互作用的数值精确的方式。非相互作用的电子交换其自旋的取向的方式,可以理解的interdot隧道与自旋旋进在一个有效的SO磁场,导致各向异性的自旋交换。库仑相互作用阻止了量子点之间的电子转移,但由于SO耦合引起的自旋转移和自旋旋进仍然存在。电子-电子相互作用另外引起在有效SO磁场的方向上的自旋分量的出现,其在两个点中是相反的。模拟结果表明,自旋交换的各向同性恢复相等的Dresselhaus和Rashba常数和适当取向的点。
2010-09-23 cond-mat.mes-hall
Quantum dots with Rashba spin-orbit coupling
本文研究了自旋轨道耦合对少电子相互作用量子点电子结构的影响。利用自旋密度泛函理论计算了量子点$N$的基态性质随电子数的变化。我们发现由于Rashba效应和交换相互作用的竞争,Hund规则被抑制。面内塞曼场的引入导致了封闭壳层结构中的点的顺磁行为,并在空间中形成自旋织构。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall
Renormalization of spin-orbit coupling in quantum dots due to Zeeman interaction
我们分析地导出了一个量子点的哈密顿量的部分对角化,它在同等的基础上考虑了自旋-轨道相互作用和塞曼能量。结果表明,这两项之间的相互作用的结果在一个重正化的自旋轨道强度。电导波动的这一功能和实验观测之间的关系进行了讨论,发现模型预测和实验行为之间的良好协议。
2004-04-29 cond-mat.mes-hall
Phase sensitive noise in quantum dots under periodic perturbation
我们计算了在直流偏压和频率$Ω$周期性扰动下混沌量子点中的系综平均噪声。噪声在偏置$V_n=n\hbarΩ/e$处显示尖点,即使扰动的周期远短于点中的停留时间,该尖点也不会超过平均值。这些特征对通过系统的电子的时间依赖性散射振幅的相位敏感。
2003-07-24 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
Random matrix theory for closed quantum dots with weak spin-orbit coupling
量子点中的自旋-轨道耦合导致自旋相关的Aharonov-Bohm通量,达到耦合强度的最低阶。这种通量使量子点的自旋向上和自旋向下随机矩阵理论集合变得复杂。我们采用这种合奏,并发现显着的变化,分布的库仑阻塞峰高,特别是减少的宽度的分布。标准随机矩阵理论和Patel等人的实验分布之间令人困惑的不一致可能归因于这些自旋轨道效应。
2003-03-21 cond-mat.mes-hall
Orbital and spin relaxation in single and coupled quantum dots
数值计算了实际材料参数下横向单量子点和双量子点中单电子态的声子诱导轨道和自旋弛豫速率。在不同的场和量子点取向下,计算了作为磁场和点间耦合函数的速率。结果表明,在低磁场下,轨道弛豫是由于形变势声子引起的,而在高磁场下,压电声子占主导地位。由于Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用,单量子点中由压电声子主导的自旋弛豫是高度各向异性的。由于回旋效应对隧穿能量的影响,双量子点中的轨道弛豫随量子点间耦合的变化很大。由于各向异性自旋热点,双点中的自旋弛豫具有额外的各向异性,否则各向异性自旋热点在有用的磁场和点间耦合处引起速率的巨大增强。在平面内磁场(易通道)和垂直的磁场(弱通道)的自旋热点的情况下的条件制定解析为不同的生长方向的底层异质结构。结果表明,容易通道消失(自旋热点再现),如果双点系统失去对称性的xy-样扰动。
2006-04-27 cond-mat.mes-hall