On the formation of Wigner molecules in small quantum dots
最近有人认为,在小量子点中,电子可以以比无限二维电子气高得多的密度结晶。我们比较的预测,自旋极化和维格纳分子的形成发生在一个密度参数$r_s\approx 4 a_B^*$的一个直接对角化的哈密顿矩阵的结果。
2000-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical Aharonov-Bohm Effect on Wigner Molecules in Type-II Semiconductor Quantum Dots
在空穴被限制在量子点内部,电子被限制在围绕量子点的环形区域的II型半导体量子点中,我们从理论上研究了三电子和双激子的磁致发光。首先,我们证明了三电子和双激子中的两个电子彼此强烈相关,形成了维格纳分子:由于电子的相对运动被冻结,它们表现为一个复合粒子,其质量和电荷是单个电子的两倍。因此,三电子和双激子的能量作为磁场的函数以单电子Aharonov-Bohm振荡的一半周期振荡。接下来,我们评估光致发光。在多体基态跃迁时,峰位和峰高都是不连续变化的,这意味着可能通过光学实验观察到Wigner分子。
2011-04-20 cond-mat.mes-hall
Theory of the STM detection of Wigner molecules in spin incoherent CNTs
在维格纳分子体系中,碳纳米管量子点与两个扫描隧道显微镜针尖耦合,测量了其线性电导。考虑到高温区,纳米管量子点采用自旋非相干Luttinger液体图像描述。线性电导表现出空间振荡诱导的相关,分子电子状态的存在。发现了电子密度和电导随相互作用参数的幂律标度,证实了局域输运是研究Wigner分子的灵敏工具。双尖端设置允许探索具有不同形状的空间调制的不同输运机制,所有这些都带来了关于维格纳分子的信息。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall
Signatures of Wigner molecule formation in interacting Dirac fermion quantum dots
研究了二维量子点中的$N$相互作用无质量狄拉克费米子。这个问题的物理实现包括石墨烯单层和强拓扑绝缘体的表面状态。我们考虑了磁约束和无限质量约束。基态能量作为有效相互作用参数$α$的函数从Hartree-Fock近似计算,或者,通过采用Müller交换功能。对于N=2,我们将这些近似与精确对角化结果进行比较。Hartree-Fock能量对于最相关的相互作用范围$α\alt 2$是高度精确的,但是Müller泛函在$α\agt 0.756$时导致非物理的不稳定性。使用Hartree-Fock计算研究了多达20种粒子。维格纳分子的形成观察到强大的,但现实的相互作用,伴随着丰富的峰结构中的附加能谱。
2011-01-12 cond-mat.mes-hall
Re-entrant pinning of Wigner molecules in a magnetic field due to a Coulomb impurity
利用精确对角化方法研究了二维抛物量子点中磁场诱导的维格纳分子被带电缺陷钉扎的问题。我们发现作为磁场的功能,一个磁场诱导的重定向的WM和一个定性不同的钉扎行为的存在下,一个积极的和消极的库仑杂质的重入钉扎的WM。
2004-05-05 cond-mat.mes-hall
Spin ordering in magnetic quantum dots: From core-halo to Wigner molecules
量子点中的限制和库仑相互作用的相互作用可以导致与费米液体行为定性不同的强关联相。我们探讨了量子点中磁性杂质的存在如何提供额外的机会来研究相关效应以及由此产生的载流子和杂质自旋的有序性。通过精确对角化,我们揭示了看似简单的双载流子量子点导致丰富的相图。我们提出了实验来验证我们的预测,特别是我们讨论了带间光学跃迁作为温度和磁场的函数。
2012-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crossover from Fermi liquid to Wigner molecule behavior in quantum dots
采用数值精确路径积分蒙特卡罗模拟研究了零磁场下抛物量子点中最多8个电子的弱关联到强关联的交叉.通过使用多级分块算法,模拟进行免费的费米子符号问题。我们得到了一个通用的交叉只受密度参数$r_s$。对于$r_s>r_c$,数据与Wigner分子描述一致,而对于$r_s<r_c$,费米液体行为恢复。交叉值$r_c \approx 4$非常小。
1999-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magic number theory of superconducting proximity effects and Wigner delay times in graphene-like molecules
当单个分子通过连接基团连接到外部电极时,可以通过适当的化学合成将连接基团与分子核心的连接性控制到原子精度。近年来,人们从理论和实验两方面研究了单分子电导和Seebeck系数的连接性依赖性。在这里,我们研究的连接性依赖的Wigner延迟时间的单分子结和超导邻近效应的连接性依赖,发生时,外部电极被超导体取代。虽然输运性质的绝对值取决于复杂的,往往是不受控制的分子和电极之间的耦合的细节,我们表明,传输性能的比率可以预测使用表的“幻数”,其中捕获的超导邻近效应和分子内的魏格纳延迟时间的连接依赖。这些数字很容易计算,不需要大规模的计算。对于正常分子-超导结,我们发现电导正比于它们的幻数的四次方,而对于超导分子-超导结,临界电流正比于它们的幻数的平方.对于更传统的正常分子正常路口,我们证明,延迟时间比可以从幻数表的产品。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Wigner molecules in phosphorene quantum dots
我们研究了具有圆形和细长几何形状的静电场约束的磷烯量子点中电子系统的维格纳结晶。有效质量的各向异性允许在实验室框架中形成维格纳分子,其具有比限制电势更低的对称性的限制电荷密度。我们发现,在圆形量子点中,单独的单电子岛形成的两个和四个限制的电子,但不是三个捕获的载流子。维格纳结晶的光谱特征进行了讨论。具有Wigner分子态的系统的特征在于在$B=0$处的近简并基态,并且容易被外部磁场自旋极化。在没有形成单电子岛的电子系统中,观察到在$B=0$的激发态的更均匀的分布,并且受限系统在1特斯拉量级的磁场下经历基态对称性转变。圆形量子点中的五个电子系统被表示为一种特殊情况,当磁场改变时,基态中出现两种电荷配置:一种是在实验室框架中形成的单电子岛,另一种是只有系统内部坐标中的对关联函数具有三个电子的分子形式。当量子点的电子质量较大时,量子点沿锯齿形方向的取向更容易形成准一维形式的维格纳分子。沿着扶手椅方向的较小的电子有效质量允许冻结电子运动中的横向自由度。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comment on "Electron transport through correlated molecules computed using the time-independent Wigner function: Two critical tests"
多电子相关散射(MECS)方法研究了线性响应区的量子电子输运[I]。Baldea和H. Koeppel,Phys. Rev. B. 78,115315(2008)]。作者建议,基于数值计算,该方法施加边界条件的方式是无法重现众所周知的电导量子化现象。我们介绍了一个分析模型,并证明电导量子化是正确的MECS方法内使用开放系统边界条件。
2009-12-17 cond-mat.mes-hall
Wigner molecules in carbon-nanotube quantum dots
我们证明了在半导体纳米管中的静电门所定义的量子点中的电子在空间中有序地冻结,实现了“维格纳分子”。我们精确的对角化计算揭示了电子分子的特征,这些特征可以通过隧道光谱来获得-实际上其中一些已经被Deshpande和Bockrath观察到[Nature Phys. 4,314(2008)]。我们表明,数值结果是令人满意的再现一个简单的反激振动波函数:电子有本地化的波函数,像一个普通的分子中的原子核,而低能量的激发是集体振动的电子周围的平衡位置。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation and Spectroscopy of a Two-Electron Wigner Molecule in an Ultra-Clean Carbon Nanotube
库仑相互作用对电子系统的基态有决定性的影响。相互作用可以发挥有趣作用的最简单系统是弦上的两个电子。在存在强相互作用的情况下,两个电子被预测形成维格纳分子,由于它们的相互排斥而分离到弦的末端。这种空间结构被认为是清晰地印在能谱上,但迄今为止,在可控的一维设置中对这种谱的直接测量仍然缺失。在这里,我们使用一个超净悬浮碳纳米管,以实现这一系统在一个可调的潜力。使用隧道光谱,我们测量两个相互作用的载流子,电子或空穴的激发光谱,并确定其自旋和同位旋量子数的7个低能态。这些状态根据它们的交换对称性分为两个多重态。一个强相互作用的维格纳分子的形成是显而易见的,从两个多重态之间测量的小能量分裂,这是淬火的数量级相比,非相互作用的值。我们能够在空间中调整双电子态,并研究电子和空穴的情况,这为基本的维格纳分子态提供了明确的证明。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall
The von Neumann-Wigner theorem in quantum dot molecules
我们发现,在耦合量子点的特征在于高的纵横比进行突然的密度旋转时,点偏置成一个不对称的限制配置。密度旋转发生与电子转移到一个单一的点,并引起急剧变化的电子之间的交换耦合作为点间失谐的函数。基于精确对角化技术的分析表明,这种不寻常的行为与冯诺依曼-维格纳定理一致,该定理决定了失谐过程中分子态对称性的能谱变化。它还表明,整体效果是淬火的存在下的磁场,通过添加角动量的电子运动影响的空间对称性的分子状态。
2008-01-16 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of polaronic transport through single molecules and quantum dots
最近的实验通过单分子和量子点的电输运的动机,我们研究了一个模型的运输,允许显着的耦合之间的电子和玻色子模式隔离的分子或点。我们把我们的注意力集中在运输的温度依赖性。在分子晶体中极化子输运的Holstein图中,电导率的温度依赖性表现出从相干(带)到非相干(跳跃)输运的交叉。这里,微分电导对谐振的温度依赖性不显示这样的交叉,而是主要由分子或点上的谐振能级的寿命确定。
2002-06-19 cond-mat.mes-hall
Shot noise in tunneling transport through molecules and quantum dots
我们考虑通过隧道势垒耦合到金属电极的单分子的电输运。近似的分子由安德森杂质模型作为最简单的模型,其中包括库仑充电效应,我们扩展的“正交”理论,以扩大电流和散粒噪声系统的顺序,在隧道耦合。特别是,我们表明,电流和散粒噪声的组合测量揭示了系统的详细信息,即使在弱耦合限制,如隧道耦合强度的分子的左,右电极的比例,和库仑充电能量的存在。我们的分析也适用于单能级量子点。
2003-11-03 cond-mat.mes-hall
Many-body spectrum and particle localization in quantum dots and finite rotating Bose condensates
采用精确数值对角化和解析试波函数的方法,研究了强磁场中量子点的yrast谱(即给定总角动量的最低态)。我们认为,在多体光谱的某些功能(尖点)可以理解的粒子本地化由于强场。一类新的试探波函数支持电子局域在由连续电子环组成的维格纳分子态中的图像,其中低位激发对应于电子外环的刚性旋转。维格纳分子的几何形状与粒子间的相互作用和粒子的统计无关。
2001-10-30 cond-mat.mes-hall
Inelastic resonant tunneling through single molecules and quantum dots: spectrum modification due to nonequilibrium effects
研究了有限电压下电子在介观区域(量子点或单分子)中的共振电子输运。在这种情况下,标准的Landauer-Büttiker方法不能应用。使用非平衡格林函数方法,我们表明,由于在介观区域的电子的非平衡分布函数,非弹性散射率和光谱函数的点成为电压的函数,必须计算自洽。
2004-06-08 cond-mat.mes-hall
Accuracy of the Hartree-Fock method for Wigner molecules at high magnetic fields
利用HF方法和精确对角化方法研究了强磁场下二维抛物量子点中的少电子系统。在HF方法中提出了一种广义多中心高斯基。HF和精确的结果的比较,使我们能够讨论的HF方法的准确性的电荷密度分布的对称性的相关性。结果表明,在无限磁场极限下,用破缺对称HF波函数得到的能量估计是精确的。在这个极限下,对称性破缺解的电荷密度可以与经典电荷分布相一致。
2003-10-23 cond-mat.mes-hall
Incipient Wigner Localization in Circular Quantum Dots
我们研究了圆形量子点中电子-电子关联随密度减小的发展。我们用扩散量子蒙特卡罗方法,考虑了电子数N<=20,电子气参数rs <18的宽范围。与相关性相关的特征在量子点中的发展似乎与在块体中的发展非常不同。其主要原因是平移对称性在一个点中必然被破坏,导致密度调制和不均匀性。电子-电子相互作用起到增强这种调制的作用,最终导致定位。这个过程看起来是完全平滑的,并且在很宽的密度范围内发生。因此,在这些量子点中存在广泛的“初始”维格纳结晶。我们的具体结论是:(i)密度发展尖锐的环,而对密度表现出径向和角度的不均匀性。(ii)基态的自旋与Hund的(第一)规则一致,在我们的整个r_s范围内,所有4<N<20。(iii)随着相互作用的加强,附加能曲线首先变得更平滑-介观波动被相关性阻尼-然后开始显示经典附加能的特征。(iv)电子数越少,局域化效应越强。(v)最后,在强相互作用(大r_s)侧,对某些自旋激发的能隙变小。
2007-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectroscopy of Wigner molecules on superfluid helium using a superconducting resonator
氦上的电子在液氦和真空的界面上形成了一个独特的二维电子系统。在液氦上,被捕获的电子可以排列成强关联态,称为维格纳分子,它可以用来研究电子在没有无序的情况下的相互作用,或者作为量子计算的一个非常有前途的资源。维格纳分子的轨道频率在微波范围内,因此可以与电路量子电动力学(cQED)集成,后者使用微波光子研究光-物质相互作用。在这里,我们实验上实现了一个cQED平台与维格纳分子的轨道状态的氦。我们确定性地在微波谐振器上制备一到四个电子的维格纳分子,这使我们能够首次观察到它们独特的光谱。此外,我们发现一个单电子光子耦合强度g/2 $π$ = 4.8 $\pm$ 0.3 MHz,大大超过共振器线宽$κ$ /2 $π$ = 0.5 MHz。这些结果为强关联电子态的微波研究以及氦原子上Wigner分子轨道和自旋态的相干控制奠定了基础。
2019-02-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of Polaron Resonance in Quantum Dots and Quantum-Dot Molecules
介绍了量子点和量子点分子中激子与光子和LO声子耦合的理论。由LO声子介导的激子在基态(亮)和激发态(暗或亮)之间的共振往返改变了衰变时间并产生拉比振荡。基态和激发态中粒子数的初始分布决定了振荡的振幅和频率。这种性质为存储在由QD或QDM制成的量子比特中的信息提供了可检测的签名,用于宽范围的温度T。我们的研究结果为最近实验报道的自组装InGaAs/GaAs QDM中T依赖性衰变的异常提供了解释。
2007-03-15 cond-mat.mes-hall
Interplay of the Kondo Effect and Spin-Polarized Transport in Magnetic Molecules, Adatoms and Quantum Dots
我们研究了一类表现出单轴磁各向异性的系统中的近藤效应和自旋极化隧穿的相互作用,例如磁性分子、磁性吸附原子或耦合到单个局域磁矩的量子点。用数值重整化群方法计算了近藤区的谱函数和线性电导。我们发现,传导电子和局域磁芯之间的交换耦合通常会导致近藤效应的抑制。我们还预测了交换耦合的强度和各向异性常数上的隧道磁阻的非平凡的依赖。
2011-03-06 cond-mat.mes-hall
Correlation functions for the detection of Wigner molecules in a one-channel Luttinger liquid quantum dot
在单通道,有限尺寸的Luttinger一维量子点中,Friedel振荡和Wigner关联都诱导具有相同波长的电子密度振荡,钉扎在相同位置。因此,当电子强烈相互作用时,观察到这样的性质并不能提供任何关于维格纳分子形成的暗示,必须使用其他工具来评估这种相关态的形成。我们比较了三种不同的关联函数的行为,并证明了积分的两点关联函数,它代表了在给定的距离找到两个粒子的概率密度,是唯一的忠实估计相关的维格纳分子的形成。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Super-poissonian noise, negative differential conductance, and relaxation effects in transport through molecules, quantum dots and nanotubes
我们考虑通过纳米级物体,例如,单分子,短纳米管,或量子点,这是弱耦合到金属电极的电荷传输。我们考虑了几个水平的分子/量子点与水平相关的耦合强度,并允许弛豫的激发态。在耦合强度的一阶微扰展开范围内计算了电流-电压特性以及电流噪声。对于不对称耦合的情况下,我们预测的负微分电导伴随着超泊松噪声的领导。这两种效应都被快速弛豫过程所破坏。散粒噪声随偏压和弛豫速率变化的非单调行为反映了电子结构和能级相关耦合强度的细节。
2004-07-12 cond-mat.mes-hall
Optical properties and single-electron states of the nanosystem that contains three quantum dots
研究了由三个量子点组成的以圆心为三角形的量子分子。在纳米系统中的电子波函数是使用轨道量子阱的线性组合写入的。建立了量子分子中电子定态数值计算的色散方程,并对由三个球形量子点组成的分子中的电子能谱进行了数值计算。研究了量子分子的尺寸、间距和对称性对电子能谱的影响。等边三角形和等腰三角形对称的情况下被认为是。
2020-03-04 cond-mat.mes-hall
Reply to Comment on "Electron transport through correlated molecules computed using the time-independent Wigner function: Two critical tests''
在他们的评论中,格里尔等人(i)让我们负责一个假装错误的主张,这是我们在物理学中从未做过的。修订版~ B { \bf 78},115315(2008),其中我们批评了其中两人提出的方法(DG),(ii)错误地声称DG方法可以重现电导量子$g_0$,但(iii)为了推导玩具模型的$g_0$,他们在标准Landauer方法内进行计算,这与DG无关。我们目前的DG方法,这表明DG方法失败的例子中,我们提出了在我们早期的工作中,可悲的是,他们的模型内得到的结果。我们还分析了DG方法失败的物理原因。
2010-06-24 cond-mat.mes-hall
Mn-doped II-VI quantum dots: artificial molecular magnets
人工原子的概念依赖于一个接一个地改变半导体量子点中载流子数量的能力,以及由此导致的电子结构的变化。具有过渡金属原子的有机分子具有净磁矩并显示滞后行为,被称为单分子磁体(SMM)。碲化镉量子点的制造化学掺杂有控制数量的锰原子和一些载体控制电或光铺平了道路,走向一个新的概念,纳米磁性:人工单分子磁体。在这里,我们研究了Mn掺杂的CdTe量子点的不同电荷状态的磁性,并显示在何种程度上他们表现得像一个单分子磁体。
2007-02-06 cond-mat.mes-hall
Type-II InAs/GaAsSb/GaAs quantum dots as artificial quantum dot molecules
本研究理论分析两种不同盖层结构的II型GaAsSb盖层InAs量子点,发现其空穴态类似量子点分子态,测得双空穴劈裂能,并提出增强磁场调谐劈裂能范围的方法。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Inelastic cotunneling in quantum dots and molecules with weakly broken degeneracies
我们使用基于T-矩阵形式的速率方程方法计算了相互作用量子点系统在深库仑阻塞区的非线性共隧穿电导,在相关区域与广义主方程方法有很好的一致性.我们的重点是在弱破缺简并系统,如复杂的量子点或分子的非弹性共隧穿。我们发现,这些系统的非平衡cotunneling电导的特性门依赖。在库仑金刚石的一侧,电导在非弹性共隧穿阈值之后向其饱和值减小,而在另一侧,电导甚至在阈值之后单调增加。我们发现,这种行为起源于一个不对称的栅极电压依赖的有效共隧穿振幅。
2011-06-02 cond-mat.mes-hall
Influence of the nature of confinement on the melting of Wigner molecules in quantum dots
我们分析了具有不同对称性的受限几何中二维维格纳分子的量子熔化,并与相应的热熔化进行了比较。我们的研究结果揭示了互补机制,驱动量子和热交叉在WM和显示,限制的对称性在确定量子交叉规模$n_X$没有显着的作用。这是因为零点运动屏蔽了短距离内的边界效应。相图作为一个功能的热和量子波动确定独立的标准是唯一的,并显示“熔化”从WM的经典和量子“液体。“在极端量子状态下发现了一个有趣的信号,即随着温度的升高流动性减弱,$T$。交叉与缺陷的产生有关。然而,这些缺陷似乎在驱动量子和热“熔化”方面发挥着不同的作用。“我们的研究将有助于理解各种实验陷阱中的熔化-从量子点到复杂的等离子体。
2015-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Current and Shot Noise in Single-Molecule Quantum Dots with a Phonon Mode
本文研究了与局域声子模耦合的单分子量子点中的自旋电流及其散粒噪声谱。我们特别关注声子对量子输运性质的影响。自旋极化相关电流是由施加在量子点中的旋转磁场产生的。结果表明,声子模对零频散粒噪声有显著的影响。电子-声子相互作用导致边带峰,这些峰正好位于声子频率的整数倍上,并且峰高对电子-声子耦合敏感。
2005-09-08 cond-mat.mes-hall
Single-electron control of Wigner crystallization
介观量子点中只含有少量($N < 50$)电子的维格纳结晶表现出许多有趣的特性:(i)存在两种不同的晶相,(ii)相边界敏感地依赖于精确的粒子数。在本文中,我们证明了这种行为可以用来控制的{ \em集体}输运性质,通过添加或删除{ \em单电子}。
2001-12-12 cond-mat.mes-hall
Collective properties of electrons and holes in coupled quantum dots
我们讨论了耦合半导体量子点中的电子和电子空穴对的性质,重点是关联效应和隧穿的作用。我们将特别讨论双激子结合能、电子空穴局域化、磁场诱导的维格纳分子和自旋有序的精确对角化结果。
2004-05-12 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics and shot noise of cotunneling in quantum dots and single-molecule transistors
我们开发了一个概念上简单的方案,基于主方程的方法来评估弹性和非弹性非共振隧穿(cotunneling)在量子点(QD)和分子的全计数统计(FCS)。我们证明了该方法表明,它再现已知的结果的FCS和散粒噪声的cotunneling制度。对于具有激发态的量子点,我们得到了考虑弹性和非弹性共隧穿的累积生成函数(CGF)的解析表达式。从CGF我们发现,散粒噪声以上的非弹性阈值的共隧穿制度是内在的超泊松时,外部弛豫是弱的。此外,一个完整的图片的散粒噪声在不同的运输制度。在激发态是一个阻塞状态的情况下,强烈增强的散粒噪声预测在共振和共隧穿制度。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall
Symmetry breaking and Wigner molecules in few-electron quantum dots
我们讨论了二维量子点中由于强电子间排斥作用引起的对称性破缺,这种排斥作用相对于与束缚势有关的零点动能而言。这种对称性破缺导致点中电子的晶体排列的出现。所谓的维格纳分子已经在无场条件下形成。本文还讨论了在强磁场作用下,旋转的Wigner分子在圆点中的出现,以及它们与魔角动量和量子霍尔效应分数填充的关系。最近对椭圆形量子点中两个电子的精确对角化和近似广义Heitler-London处理的计算表明,电子可以局域化并形成屏蔽电子间排斥的分子二聚体.计算的单重态-三重态分裂(J)作为磁场(B)的函数与共隧穿测量结果一致;其行为反映了大磁场(B)下二聚体的有效解离。知道了点的形状和J(B),就可以确定纠缠的两种度量(纠缠度和不可分辨费米子的冯诺伊曼熵),它们的行为也与二聚体的解离有关。在B=0时的理论值与实验估计一致。
2006-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.atom-ph
Thermoelectric effects in correlated quantum dots and molecules
采用Wilson数值重整化群方法,研究了耦合于传导电子引线的单能级Anderson模型描述的关联量子点和分子的热电性质.在近藤制度,热电势,$S(T)$,表现出两个符号的变化,在温度$T=T_{1}$和$T=T_{2}>T_{1}$。我们发现$T_{2}$的量级是能级宽度$Γ$和$T_{1}> T_{p}\approx T_{K}$,其中$T_{p}$是热电势中近藤诱导峰的位置,$T_{K}$是近藤标度.在近藤机制之外没有发现符号变化,或者,对于弱相关性,使得$S(T)$中的符号变化成为强相关性和近藤物理学的特别敏感的特征。对于分子,我们研究了传导电子屏蔽对热电输运的影响。我们发现,一个大的屏蔽相互作用提高了近藤和混合价制度的品质因数。
2010-11-06 cond-mat.mes-hall
Collective fluorescence and decoherence of a few nearly identical quantum dots
我们研究了电磁模式下,近距离人工分子和几乎相同的量子点阵列中激子的集体相互作用。我们讨论了集体荧光如何建立在存在一个小的过渡能量不匹配。我们发现,一个超辐射态的一个单一的激子在一个分子的两个点与现实的能量失配进行双速率衰减。我们还分析了非全同系统次消相干态的稳定性。
2007-06-18 cond-mat.mes-hall
Unified description of floppy and rigid rotating Wigner molecules formed in quantum dots
利用圆对称性破缺的恢复方法研究了二维抛物N电子量子点中旋转Wigner分子的基态和激发光谱的特性。在高磁场中,RWM是具有魔角动量(L)态的能量服从aL + b/L^{1/2}的松软转子。在这样的电场下,基态能量(参考最低朗道能级的动能)接近经典平衡分子构型中N个点电荷的静电能。在零场和强电子间排斥作用下,RWM的行为类似于准经典刚性转子,其能量变化为L^2。特别是在高B的L-依赖性是固有的和自然的软盘旋转WM,它可以被用来作为一个重要的诊断工具,用于解决最近提出的问题是否复合费米子或RWM图片是适当的QD的。
2003-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Four wave mixing spectroscopy of quantum dot molecules
从理论上研究了耦合量子点对(量子点分子)系综的非线性四波混频响应。我们讨论的形状的四波混频回波信号依赖于合奏的参数:过渡能量的统计和形成分子的点之间的大小相关性的程度。
2007-10-24 cond-mat.mes-hall
Optical signatures of spin dependent coupling in semimagnetic quantum dot molecules
我们目前的光致发光研究的CdTe和CdMnTe量子点生长在两个相邻的层。我们发现,当点是8 nm的距离,它们的磁光特性-塞曼位移和过渡线宽-是类似于个别的CdTe或CdMnTe点。当点生长得更近时,在4 nm的距离处,可以将电子状态调谐到共振,并且获得在两个点上杂化的分子状态的形成。由于电子-Mn离子交换相互作用的共振增强,出现特定于自旋相关的点间耦合的光谱特征。也就是说,塞曼位移的异常增加和共振增加的过渡线宽观察。一个简单的模型计算使我们能够定量地再现实验结果。
2015-02-12 cond-mat.mes-hall
Group-velocity slowdown in quantum-dots and quantum-dot molecules
我们从理论上研究了InGaAs基量子点和量子点分子中由于量子相干效应导致的光脉冲的减速。量子点,特别是量子点分子的电子结构的简单模型的描述和校准使用数值模拟。它示出了如何使用这些模型来设计优化的量子点分子的量子相干性的应用。从优化获得的波函数和能量被用作微观计算的量子点材料动力学,包括载流子散射和偏振退相的输入。可实现的群速度减慢的量子相干V计划组成的量子点分子状态被证明是实质上高于可实现的,从类似的过渡,在典型的InGaAs为基础的单量子点。
2014-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Wigner Molecules in a Germanium Quantum Dot
本研究在栅极定义的锗量子点中实现了高可调谐的空穴Wigner分子,可通过电压调控空穴密度,观测到其熔化过程及中间共存相,为强关联物理研究和量子信息应用提供了新平台。
2025-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-assisted excitation transfer in quantum dot molecules
我们推导了两个耦合量子点(一个量子点分子)之间声子辅助F{<$}rster转移的量子动力学描述。我们发现,激子态通过拉比旋转和指数衰减的组合衰减到QDM的基态。对于中等间距的点,该过程发生在皮秒时间尺度上。
2007-06-06 cond-mat.mes-hall
Microwave spectroscopy on a quantum-dot molecule
量子点是半导体中的小导电区域,包含占据明确定义的离散量子态的可变数量的电子(N=1至1000)。它们通常被称为人造原子,具有可以连接到电流和电压触点的独特性质。这允许人们使用传输测量来探测离散的能谱。为了继续与原子进行类比,两个量子点可以连接起来形成一个“人造分子”。取决于点间耦合的强度,两个点可以具有离子结合(即,电子定位在各个点上)或共价结合(即,电子在两个点上离域)。共价结合导致成键和反键状态,其能量分裂与隧道耦合成比例。在微波激发的直流电流响应中,我们观察到从离子键到共价键的转变,当我们改变点间耦合强度时。这证明了单电子器件中可控的量子相干性。
1998-09-09 cond-mat.mes-hall
Singlet-triplet dephasing in asymmetric quantum dot molecules
讨论了双电子双量子点中由于弹性声子散射引起的单重态-三重态叠加的纯退相。我们将我们以前的结果推广到由两个不相同的点组成的系统。我们表明,不对称性必须非常强,以显着影响的退相速率。
2009-07-06 cond-mat.mes-hall
Tunable Molecular Resonances of Double Quantum Dots Embedded in an Aharonov-Bohm Interferometer
我们研究了嵌入在Aharonov-Bohm(AB)干涉仪中的耦合双量子点分子态的共振隧穿。系统的电导由成键和反键量子态的两个共振组成。我们预测这两个共振是由Breit-Wigner共振和Fano共振组成的,它们的宽度和Fano因子非常敏感地依赖于AB相位。此外,我们指出,成键性质,如共价键和离子键,可以识别的AB振荡。
2002-10-01 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through protected quantum dots at phosphorene edges
我们从理论上研究磷烯锯齿形纳米带作为建筑工程的平台。在上边缘的收缩的存在下,量子限制的边缘保护状态揭示了共振隧穿Breit-Wigner传输峰,如果上边缘是不耦合的下边缘。薄收缩边缘之间的耦合引起系统的透射谱中的Fano样和反共振。
2016-07-18 cond-mat.mes-hall
Artificial atoms, Wigner molecules, and emergent Kagome lattice in semiconductor moiré superlattices
提出研究莫尔量子物质的理论框架,精确处理莫尔原子内相互作用,发现在填充因子$n=3$时形成维格纳分子并构成涌现的笼目晶格,揭示了动能与相互作用能的普适长度尺度交织产生的丰富相图。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective ground states in small lattices of coupled quantum dots
基于量子点量子点量子比特的制备和控制的最新进展,我们从理论上研究了电子通过长程库仑作用相互作用的隧道耦合量子点有限系统.当电子间距较大且量子点约束势较弱时,系统表现为有效的维格纳晶体,其周期由电子平均密度决定,整个系统中有相当多的电子跳跃。然而,对于较强的周期性约束势,系统使一个交叉到莫特型强相关的基态,其中电子是完全本地化的个别点,很少点间隧穿。在两相之间,系统本质上是一个强关联电子液体,具有受强库仑相互作用约束的位间电子跳跃。我们描述了这种Wigner-Mott-liquid量子交叉与耦合相互作用量子比特系统的详细数值有限尺寸对角化计算,表明这些阶段可以通过调整系统参数平滑连接。讨论了在现有的半导体量子点量子比特中观测这种跳跃调谐的Wigner-Mott-liquid交叉的实验可行性。特别是,我们将我们的理论结果,以最近的量子点为基础的量子仿真实验,集体库仑阻塞被证明。我们的理论的一个结论是,目前可用的现实的量子点阵列是无法探索的低密度维格纳相,只有莫特液体交叉是实验上可访问的。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interacting electrons in polygonal quantum dots
利用精确对角化方法,得到了二维硬多边形边界量子点中双电子系统的低激发态。从弱相关的小圆点的电荷分布到强相关的“维格纳分子”的大圆点的过渡进行了研究,并确定在交叉的行为。在足够大的点,最近提出的映射到一个有效的电荷自旋模型进行了调查,并发现产生正确的顺序的能级,并给出一个很好的第一近似的水平间距的大小。我们的结论是,这种方法是一个有价值的方法来获得低能量的少电子量子点的光谱。
1998-10-08 cond-mat.mes-hall
Level Spacings in Random Matrix Theory and Coulomb Blockade Peaks in Quantum Dots
基于量子点的普适哈密顿模型,得到了库仑阻塞区电导峰间距的解析表达式。为了处理能级谱中两个和三个连续间距之间的相关性,发展了新的随机矩阵理论结果。这些是单能级间距概率分布的维格纳表面的推广。解析公式与数值计算结果吻合较好。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Density functional theory of spin-polarized disordered quantum dots
利用密度泛函理论,我们研究了自旋极化无序量子点在金属区的基态能量的涨落。为了与实验相比,我们评估了附加能量的分布,并发现了Wigner-Dyson分布的卷积,预期用于非迭代电子,由于相互作用而具有较窄的高斯分布。的总分布的第三矩是独立的相互作用,因此被预测为减少了0.405的一个因素后,应用的磁场从高斯正交变换的高斯酉系综。
2000-06-29 cond-mat.mes-hall
Transitions between electron-molecule states in electrostatic quantum dots
研究了在最大密度液滴之外的磁场区域内静电点中的中间自旋态。用严格对角化和群论研究了5电子系统。结果表明,中间自旋态是5重和4重电子-分子组态叠加的混合对称态。发现5倍和4倍关联函数的叠加再现精确的混合对称对关联函数到2%左右。
2006-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent control and spectroscopy of a semiconductor quantum dot Wigner molecule
多电子半导体量子点在量子比特中有着广泛的应用,它们可以实现读出并增强极化率。然而,在这样的点的相干控制通常被限制到只有最低的两个级别,并在强相互作用的制度这样的控制尚未实现。在这里,我们报告的八个不同的共振硅基量子点的量子控制。我们使用量子位读出来执行光谱学,揭示了一组密集的能级,其特征间距远小于单粒子能量。通过与全组态相互作用计算的比较,我们认为稠密能级集来自于维格纳分子物理。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph