Orbital Magnetic Ordering in Disordered Mesoscopic Systems
我们提出了一些无序的一维和二维介观系统中的持续电流的模型计算。我们使用紧束缚模型和数值计算的电流在小系统的几个值的混乱。接下来,我们适合适当的分析公式,并使用它们,我们发现自我维持的电流和临界场在更大的,更现实的系统与不同形状的费米面。
1998-05-13 cond-mat.mes-hall
Effect of Disorder on the Quantum Coherence in Mesoscopic Wires
我们目前的相位相干时间测量准一维介观线从高迁移率的二维电子气。通过将镓离子注入GaAs/AlGaAs异质结,我们能够改变扩散系数超过2个数量级。我们表明,在扩散限制,退相干时间遵循幂律作为扩散系数的函数,如理论所预期的。当无序足够低,使样品是半弹道,我们观察到一个新的和意想不到的制度,其中的相位相干时间是独立的无序。此外,对于所有样品的相位相干时间的温度依赖性遵循幂律下降到最低温度没有任何饱和的迹象,并强烈表明,经常观察到的低温饱和不是固有的。
2009-06-03 cond-mat.mes-hall
Influence of a Mesoscopic Bath on Quantum Coherence
对于与介观浴相互作用的量子双阱系统,结果表明,浴中的单个粒子足以大大减少两个阱之间的隧穿。这是证明考虑氨分子在一个环的中心,除了一半的脉泽线频率,有一个四个数量级的强度增加。隧穿随环中电子数N非单调变化,反映了电子相关性的变化。虽然隧穿在小N时减小,但在大N时,隧穿反转并增长到其自由值。这是不违反安德森的正交性定理。实验实施进行了讨论。
2004-09-23 cond-mat.mes-hall
Slow non-exponential phase relaxation and enhanced mesoscopic kinetic inductance noise in disordered superconductors
无序导体电学特性中的介观低频噪声是由于缺陷运动引起的动态量子干涉图样的结果。这已被牢固地建立,通过证明的特征部分抑制的噪声幅度的弱外部磁场的移相效果。无序正常态导体中量子干涉图样的空间相关性总是受到非弹性过程引起的指数相位弛豫的限制。本文建立了强无序超导体(超导相干长度远大于平均自由程)s波超导相中介观噪声的定量理论。我们发现超导相干长度限制了超导体中的量子干涉效应。然而,与正常相位相反,相位弛豫在超导相干长度尺度上的衰减是非指数的。这种不寻常的缓慢弛豫表现在超导体中介观噪声的增强幅度和非常薄的超导膜和导线中移动缺陷的强度/数量的幅度的特殊非线性缩放(有效地相对于超导相干长度的2D和1D)。介观噪声对动态电感元件的质量设置了自然限制。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall
The magnetic susceptibility of disordered non-diffusive mesoscopic systems
研究了非扩散区介观量子系统中无序诱导的谱关联及其对磁化率的影响。我们进行杂质平均的非平移不变系统相结合的图解微扰方法与半经典技术。这使我们能够研究从清洁到扩散系统的整个范围。作为一个应用,我们考虑了弱无序条件下微结构中非相互作用电子的磁响应。我们表明,在弹道的情况下(弹性平均自由程$\ell$大于系统的大小)存在两个不同的制度的行为取决于$\ell$和非弹性散射长度$L_ϕ$的相对大小。我们提出了数值计算结果的方形台球和一般的混沌几何形状的近似解析结果。磁场依赖性和$L_ϕ$依赖性的无序诱导的磁化率是定性相似的两种类型的几何形状。
1999-03-17 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum coherence in mesoscopic ferromagnetic systems
本文研究了单畴铁磁磁体在沿硬各向异性轴方向外加磁场时的宏观量子振荡效应。用传统的瞬子方法导出的基态能级分裂随外场振荡,并在某些场值处被猝灭。还得到了激发态下的量子隧穿公式。拓扑相位的存在解释了这种振荡,相应的物理量表现出类似的干涉效应,这在某种程度上类似于Aharonov-Bohm效应中规范势引起的电子量子相位干涉和Yang-Mills场论中的$Θ$ -真空.
1999-03-10 cond-mat.mes-hall
Long-Range Coherence in a Mesoscopic Metal near a Superconducting Interface
我们确定不同的贡献量子干涉在介观金属环与两个超导电极接触。在低温下,磁通调制的约瑟夫森耦合被观察到的热长度L_{T}上的强阻尼。在较高的温度下,磁电阻表现出大的h/2 e周期振荡与1/T幂律衰减。这种通量敏感的贡献来自于低能准粒子态在相裂长度L_∞上的相干性。介观波动作为一个小的h/e振荡,解决只有在纯粹的正常状态。
2001-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Flux Dependence of Persistent Current in a Mesoscopic Disordered Tight Binding Ring
我们重新考虑在一个无序的一维环的磁通量线程持续电流的研究,使用他的一个带紧束缚模型的一个环的N-网站与随机网站的能量。本征能量的长期方程表示在网站表示的传输矩阵的方面,解决了严格的二阶微扰理论弱无序和通量不同的半整数倍的基本通量量子。从与单电子本征态相关的平衡电流中,我们导出了基态中偶数和奇数电子的无序平均持续电流Ne的封闭解析表达式。明确的讨论半满带的情况下,证实了持续电流是磁通周期性的,在没有障碍,其振幅一般被抑制的效果的障碍。与以前的结果相比,基于长期方程的近似分析,通过一个新的通量依赖因子,无序对电流的抑制大大增强。
2001-06-21 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic noncyclic geometric phase and ensemble average spectrum of conductance in disordered mesoscopic rings with spin-orbit coupling
我们把杨的理论从U(1)规范场推广到非阿贝尔$U(1)\times SU(2)_{spin}$规范场.在此基础上,考虑到非绝热非循环输运中的几何Pancharatnam相和有效Aharonov-Bohm(AB)相,计算了两个引线连接的无序介观环中电导的系综平均Fourier谱.我们的理论可以解释Morpurgo { \sl et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 80},1050(1998)]令人满意。特别是,我们澄清,实验观察到的分裂,以及一些结构的侧部的主峰在合奏平均傅立叶谱,干从非绝热非循环Pancharatnam阶段和有效的AB阶段,都依赖于自旋轨道耦合。
2000-03-27 cond-mat.mes-hall
QHE, magnetoresistance and disordered transport on 2D mesoscopic plaquettes
在具有随机分布陷阱的紧束缚模型中,研究了矩形介观元胞在垂直磁场中的输运性质。纵向和霍尔电阻的计算在四探针Landauer-Büttiker形式主义,自动帐户的量子相干性和陷阱诱导的本地化。本征矢量的局部特性和在给定的磁通量的状态密度的具体方面与作为费米能量的函数的上述电阻的行为相关。霍尔绝缘体和量子霍尔制度的证据。用纯量子力学方法研究了纵向电阻和霍尔电阻的组态平均值对磁场的依赖性。负和正的磁阻被发现。
1998-01-20 cond-mat.mes-hall
Thermodynamics and Transport in Mesoscopic Disordered Networks
我们描述了相位相干性对无序导电网络的输运和热力学性质的影响。类比弱局域化修正,我们计算了相位相干性对介观金属孤立网络磁响应的贡献。它与扩散粒子在相应网络上的返回概率有关。通过求解各种类型网络的扩散方程,包括一个有臂的环,一个无限的正方形网络或一个连接的环链,我们推导出的磁响应。正如输运性质--弱局域化校正或普遍电导波动--的情况一样,磁响应可以用一个称为谱函数的单一函数S来表示,它与网络上返回概率的空间平均值有关。我们已经发现,一个连通环系综的磁化强度与这些环不连通时的磁化强度在同一数量级上。
1998-01-22 cond-mat.mes-hall
Molecular polaritonics in dense mesoscopic disordered ensembles
本文研究了分子极化激元学中真空拉比分裂(VRS)与频率无序、振动、近场效应和密度的关系。在介观极限,静态频率无序已经可以引入一个损失机制,从极化激元状态到暗态水库,我们定量描述,提供了一个分析缩放的VRS与无序的水平。无序还可以将分子系综分裂成供体型和受体型分子,并且电子振动耦合、偶极-偶极相互作用和振动弛豫的组合诱导集体分子状态内的激发的非相干FRET(Förster共振能量转移)迁移。这相当于一个耗散无序,并具有饱和的效果,甚至减少了介观,高密度极限的VRS。总的来说,这种分析可以量化暗态在腔量子电动力学与介观,无序合奏发挥的关键作用。
2021-08-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coulomb drag in phase-coherent mesoscopic structures - Numerical study of disordered 1D-wires
我们研究了两平行无序介观一维线之间的库仑阻力。通过数值系综平均,我们计算了G_21的统计性质,包括它的分布。对于相互不相关的障碍潜力的电线,我们发现,平均值是有限的,但具有可比的波动,使符号反转是可能的。对于相同的无序势的平均值和波动nare增强相比,不相关的无序的情况下。
2001-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and electrical transport in mesoscopic two-dimensional electron gases
我们回顾了一些我们最近的实验研究低载流子浓度,介观二维电子气(m2DEGs)。的m2DEG示出了一系列的惊人的特性,包括完全避免的强烈的本地化制度,即使当电阻率$ρ>> h/e^2$,巨大的热电响应,和一个明显的去耦的电荷和热电输运。我们分析的结果表明,这些观察结果可以解释的基础上的假设,即载流子保持相位相干的m2DEG尺寸。有趣的是,这将意味着在高达10 $μ$ m的长度尺度和高达10 K的温度$T$上的相位相干性,这显著大于基于GaAs的2DEG中的常规预期。这种前所未有的大相位相干长度在量子信息和计算方案中开辟了几种可能性。
2016-05-24 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic oscillations of the conductance of disordered metallic samples as a function of temperature
我们从理论和实验上表明,小无序样品的电导表现出随机振荡作为温度的函数。振荡的振幅随温度的幂律衰减,其特征周期为温度本身的数量级。
2005-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Restoring Coherence Lost to a Slow Interacting Mesoscopic Bath
对于一个两态量子物体与一个慢的介观相互作用自旋浴的相互作用,我们表明,浴动力学的多体解条件下的量子物体的状态导致一个有效的控制方案,以恢复丢失的量子物体的相干性,通过退纠缠。我们用半导体量子点中的一个电子自旋在许多相互作用的核自旋浴中的实际问题来证明这个理论。自旋语言很容易推广到与相互作用的多能级量子单元浴接触的量子物体,但需要注意的是,它是介观的,与量子物体相比,它的动力学速度很慢。
2006-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetic dephasing in mesoscopic spin glasses
我们测量了金属自旋玻璃Ag:Mn中作为温度和磁场函数的普适电导涨落。通过这种测量,我们可以获得自旋玻璃中电子的相位相干时间。我们发现,这种相位相干时间的增加与温度和磁场的倒数。从这一点,我们推断,退相干机制仍然是活跃的,甚至在自旋玻璃相深处。
2013-03-31 cond-mat.mes-hall
The longitudinal conductance of mesoscopic Hall samples with arbitrary disorder and periodic modulations
本文利用Kubo-Landauer方法计算了置于强垂直磁场中的二维电子系统在周期调制和无序势作用下的纵向(两端)电导。散射问题被改写为一组非均匀的,耦合的线性方程组,使我们能够找到从有限大小的系统计算的传输概率;结果是准确的非相互作用的电子。我们的方法充分考虑了无序和周期调制的影响,无论它们的相对强度如何,只要朗道能级混合可以忽略不计。特别是,我们专注于周期性调制和那些无序的影响之间的相互作用。这似乎是理解最近实验的相关机制[S。Melinte { \em et al},Phys. Rev. Lett. { \bf 92},036802(2004)],我们的数值结果与这些实验结果定性一致。我们开发的数值技术可以直接推广到多终端的几何形状,以及其他多通道散射问题。
2004-01-28 cond-mat.mes-hall
Persistent current on a disordered mesoscopic ring with an embedded quantum dot
我们计算了无序介观环上嵌入量子点的系综平均持续电流。我们将量子点模型为单共振,并使用随机矩阵理论来模拟环中的杂质。使用Efetov的超对称技术,我们开发了一个解析表达式的电流。我们在电流中发现了不止一个,而是两个共振峰。这被解释为量子干涉现象。
2005-12-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Long-lived memory for mesoscopic quantum bits
我们描述了一种在介观系统中为量子比特创建长寿命量子存储器的技术。具体来说,我们表明,电子自旋相干性可以可逆地映射到周围的核的集体状态。相干传输可以是高效和快速的,并且当与标准谐振技术结合时,它可以用于在秒的时间尺度上可逆地存储相干叠加。这种方法还可以允许“工程”核系综的纠缠态,并有效地操纵存储的状态。我们通过对系统相干特性的详细分析,探讨了这种方法的可行性。
2003-01-17 cond-mat.mes-hall
Anomalous mesoscopic kinetics in disordered superconductors
我们研究了超导转变开始时的反常介观输运效应,重点是在无序薄膜中观察到的大能斯特-埃廷豪森信号。在相变附近,由于预形成的库珀对的Ginzburg-Landau相干长度发散,短程介观涨落等价于临界温度的局域涨落。结果,对传播的动力学磁化率函数获得一个奇异的介观分量,因此,超导关联引起增强的热力学和输运特性的介观涨落。与无序的正常金属相反,介观电导率波动的均方根值不再是普遍的,并且显示出对维度、温度的强烈依赖性,并且在某些条件下可以超过其量子正常状态值的很大一部分。有趣的是,我们发现不同的普遍性,磁化率,电导率和横向磁热势系数都显示出相同的温度依赖性。最后,我们讨论了增强介观效应的塞贝克热电性和霍尔电导率波动介导的紧急超导。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic Effects in the Quantum Hall Regime
我们报告的研究结果(整数)量子霍尔跃迁在一个单一的或多个朗道水平的非相互作用的电子在无序的二维系统中,通过投影紧束缚哈密顿相应的磁子带。在有限尺寸的系统中,我们发现,介观效应往往占主导地位,导致明显的非普遍的标度行为在较高的朗道水平。这是因为局域化长度随朗道能级指数呈指数增长,超过了目前可用于数值研究的系统尺寸。当多个朗道能级之间的能带混合存在时,介观效应导致从弱无序的量子霍尔跃迁序列到强无序的经典行为的交叉。这种行为可能与实验观察到的量子霍尔态和绝缘相在低磁场之间的过渡。
2001-12-18 cond-mat.mes-hall
Extrinsic Orbital Hall Effect and Orbital Relaxation in Mesoscopic Devices
Universidade Federal Rural de Pernambuco(巴西联邦农村大学);Pohang University of Science and Technology (POSTECH)(韩国科学技术院);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Physics Center of Minho and Porto Universities (CF-UM-UP)(米尼奥与波尔图大学物理中心);International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)(伊比利亚纳米技术国际实验室)
本研究利用实空间紧束缚模型数值分析了无序对介观器件轨道输运的影响,发现无序可显著增强正方形器件的轨道霍尔响应(斜散射主导),并在矩形器件中导致轨道电流指数衰减以提取弛豫长度,为下一代轨道电子器件设计奠定基础。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall
Orbital Magnetic Susceptibility of Disordered Mesoscopic Systems
本文研究了二维扩散介观系统的轨道弱场极化率。对于以前未研究的制度的温度低于平均水平间距,我们发现意想不到的强温度以及统计系综依赖的平均和典型的磁化率。这些功能的解释给出的长尾零温度磁化率分布,包括温度依赖性的参数形式。对于高于平均能级间距的温度,我们计算了真正的正则系综和有效的巨正则系综之间的差异。我们还进行了数值模拟,这似乎一般证实了以前的理论预测,这种制度的温度,虽然出现了一些困难。讨论了规范不变性的重要作用,特别是它如何使随机矩阵理论不适用于轨道磁化率的研究。最后,我们考虑相互作用的影响,给出了一个新的解释以前的结果,以及演示的影响面内磁场的相互作用诱导的轨道响应。
2003-08-12 cond-mat.mes-hall
Statistics and Scaling in Disordered Mesoscopic Electron Systems
这篇评论的目的是给一个教学和统一的观点对这个问题的统计和标度的物理量在无序电子系统在非常低的温度。低温下的量子相干性和微观细节的随机性会引起物理量的大幅度波动。在这样的介观系统中,可以发生定域-离域转变,这形成临界现象。因此,一个单参数标度理论制定强调电导的作用(单参数)标度变量。然而,序参量的概念在该理论中并没有完全阐明。基于目前可用的分析和数值计算结果,我们在这里集中在总的分布函数和它们的流量随着系统的大小的描述。尽管如此,单参数标度理论确实工作的局域态密度和电导的序参量和标度变量的局域化-离域转换,分别作为典型值。在与典型电导值相关的一定长度尺度$ξ_c$以下,局部量呈多重分形分布。当$ξ_c$扮演相关长度的角色时,这种多重分形行为在接近定域-离域转变时变得普遍。
1997-03-23 cond-mat.mes-hall
Transport effects of twist-angle disorder in mesoscopic twisted bilayer graphene
本文通过数值模拟研究了扭曲角无序对魔角扭曲双层石墨烯介观样品量子输运的影响,发现其导致能量分辨电导的不对称展宽,并建立了该展宽与不对称态密度的关系,为在关联相临界温度以上表征样品中的无序类型提供了依据。
2024-03-28 cond-mat.mes-hall
Enhanced dielectric response by disordered nanoscale/mesoscopic insulators
理论上提出了通过无序增强绝缘体的介电响应,其中通过纳米/介观系统的电子波的量子干涉及其由于外部扰动而引起的变化控制极化。在所有态都局域化的无序情况下,受到拓扑保护的共振隧穿起着至关重要的作用,与纯态相比,共振隧穿使介电响应提高了30~40倍。实现这一想法与可访问的材料/结构进行了讨论。
2006-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deep neural networks for inverse problems in mesoscopic physics: Characterization of the disorder configuration from quantum transport properties
我们提出了一种机器学习的方法,可以从它的量子输运性质来表征二维电子系统的无序势。大量无序组态的数值模拟输运数据用于人工神经网络的训练。我们表明,经过训练的网络能够从其输运性质中识别未知样品的无序势的细节,甚至可以重建电子所看到的完整的电势景观。
2021-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electron Coherence in Mesoscopic Kondo Wires
我们目前的测量长而窄的准一维金丝磁性铁杂质。从弱反定域中提取的电子相位相干时间在300 mK - 800 mK的温度区域中显示出明显的平台,这与由于近藤效应引起的相位断裂有关。在近藤温度以下,相位相干时间增加,正如近藤物理学框架中所预期的那样。在更低的温度下,相位相干时间再次饱和,这与标准费米液体理论相矛盾。在相同的温度范围内,电阻率曲线在零磁场处显示出特征最大值,这与自旋玻璃态的形成有关。我们认为,磁矩之间的相互作用是负责的相位相干时间的低温饱和。
2003-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mesoscopic Spin Coherence in a Disordered Dark Electron Spin Ensemble
Seoul National University(首尔大学);Ajou University(亚洲大学);Korea Institute of Science and Technology(韩国科学技术院)
该研究通过迭代协议在钻石中实现高极化介观自旋集体,揭示了相干驱动与局部无序的竞争机制,为量子传感和模拟提供了新资源。
2026-02-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetic disorder in superconductors: Enhancement by mesoscopic fluctuations
本文研究了用泊松统计描述的任意强度的稀有经典磁性杂质的脏超导膜的态密度和转变温度$T_c$。我们考虑到潜在的障碍是一个源的介观波动的本地DOS,因此,为有效强度的磁性杂质。我们发现,这些介观的波动导致在一个非零的DOS的所有能量在该地区的相图中,没有这种影响的DOS是零内的标准平均场论。这种机制可以更有效地填充平均场超导能隙比罕见的波动的潜在的障碍(瞬子)。取决于磁性杂质强度,自旋翻转散射对$T_c$的抑制可以比标准平均场论中的更快或更慢。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Coherence of the Ground State of a Mesoscopic Ring
讨论了介观正规环通过库仑作用耦合到电环境中的相位相干性质。这个系统可以映射到Caldeira-Leggett模型与通量依赖的隧道振幅。我们表明,取决于环和环境之间的耦合的强度的自由能可以通过Bethe anomaly approch(弱耦合)或通过使用微扰的表达,我们在这里推导(在强耦合的情况下)。我们证明,零点波动的环境可以强烈地抑制环的持续电流低于其值的情况下的环境。这表明环境中的平衡涨落干扰了环中波函数的相干性。此外,量子涨落的影响可以引起对称性破缺,在环的极化和磁通感应电容中可以看到。
2000-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
First-order coherence of light emission from inhomogeneously broadened mesoscopic ensembles
众所周知,非均匀加宽会阻碍发射体的个体特性,通过其更宽的概率分布取代单粒子特性。在这里,我们提出了低于热力学极限(10 - 10^4发射体)的非均匀分布的发射体的介观系综的发射光谱的分析。基于一个简单的分析模型和一个广泛的数值分析,我们表明,发射器的数量和个人的线宽可以直接估计从系综自相关函数,尽管非均匀加宽的发射。作为一个应用,我们分析了嵌入在金壳层中的胶体纳米颗粒聚集体的光致发光。我们的一般方法可以应用到广泛的介观多体系统,并可以提供新的见解,他们的一阶相干性。
2022-09-02 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus physics.optics
Quantum transport through mesoscopic disordered interfaces, junctions, and multilayers
这项研究探讨了通过宏观不均匀的三维无序导体使用介观方法(实空间格林函数技术在两探针测量几何)的垂直输运。纳米尺度的样品(含有$\sim1000$原子)是由一个简单的立方晶格上的紧束缚的哈密顿量,其中引入的现场势能的无序建模。我计算的输运性质:无序金属结连接两个均匀的样品与不同种类的微观无序,一个单一的强烈无序的界面,和多层组成的界面和均匀的层,其特征在于不同的强度相同类型的微观无序。这使我们能够:对比电阻模型(半经典)方法与肮脏的介观多层膜的全量子描述;研究肮脏界面的传输特性(其中,对于单个界面以及薄于局部化长度的这种界面的堆叠,确定了传输特征值的Schep-Bauer分布);并阐明耦合到理想导联的效果(“测量装置”)对体导体和脏界面的电导的测量当多层在两个界面之间包含弹道层时,其无序平均电导作为费米能的函数振荡。我还解决了量子输运理论中的一些基本问题-Kubo公式在精确状态表示和“介观Kubo公式”(它给出了连接到两个半无限理想引线的有限尺寸样品的零温度电导)之间的关系通过比较它们对结和均匀样品的答案进行了彻底的重新检查。
2001-12-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Universal Fluctuations and Coherence Lengths in Chaotic Mesoscopic Systems and Nuclei
我们讨论了介观系统和原子核中的普适涨落现象。为此,我们使用随机矩阵理论(RMT)。统计$S$矩阵用于获得量子点情况下的物理可观测量,包括薛定谔和狄拉克类型。为了获得分析结果,我们使用Stub模型。在所有情况下,我们都把注意力集中在涨落观测量(如电子电导)的最大值的平均密度上。还考虑了各种核在热能下俘获中子的情况。在这里,在截面的最大值的平均密度与质量数进行了分析和跟踪天体物理条件。
2018-05-25 cond-mat.mes-hall nucl-th
Inelastic Electron Lifetime in Disordered Mesoscopic Systems
计算了有限金属扩散系统(量子点)在整个参数范围内由于电子-电子相互作用引起的非弹性准粒子寿命(动力学方程形式主义中的外散射时间)。分析了"连续“谱(非弹性能级展宽远远超过平均能级间距)和"离散”谱两种情况。特别是,详细研究了一维和零维区域之间的交叉。在连续谱的情况下,外散射时间被证明是相同的非弹性时间进入表达式的普遍电导波动和持续电流。它也被发现是短于相破碎时间在二维和一维系统,而在零维系统中,这两个时间重合。在离散谱的情况下,对于足够小的系统,得到了散射时间的普遍行为。对于低于平均水平间距的温度的外散射率示出为消失的小。
1996-11-05 cond-mat.mes-hall
General method for calculating transport properties of disordered mesoscopic systems based on the nonequilibrium Green's function formalism
针对无序介观系统输运性质计算中资源需求大、现有方法受限的问题,提出基于戴森方程展开的通用方法,获无序强度有限阶解析表达式,避免暴力计算且适用范围广,通过多类电导计算验证其精度与有效性。
2025-02-14 cond-mat.mes-hall
Persistent currents in mesoscopic spin-orbit coupled rings due to an applied Zeeman field
本文研究了塞曼场下自旋轨道耦合介观环中的持续电流,发现其依赖非零的自旋轨道耦合与塞曼场,并揭示了系统尺寸、无序强度及非共线场对电流的调控规律。
2024-11-05 cond-mat.mes-hall
Statistical properties of eigenstates in three-dimensional mesoscopic systems with off-diagonal or diagonal disorder
研究了有限尺寸介观无序电子系统本征函数振幅的统计特性。精确的本征谱和本征态是通过数值求解三维晶格上的Anderson哈密顿量来获得的,对于不同的无序强度,无论是在潜在的在位能量("对角线“)还是在跳跃积分("非对角线”)中引入。样品的特征在于使用实空间格林函数技术和相关的Landauer型公式计算的精确的零温电导。本征态统计在两种模型的无序的比较显示,没有充分考虑到的电导,形状的样品和维数的样品特定的细节。属于不同的运输制度在同一个模型中的状态的波函数振幅分布相互对比,以及与通用的预测的随机矩阵理论有效的无限电导限制。
2001-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations of spin currents
即使在没有自旋激活铁磁界面的情况下,也可以通过向纳米结构施加偏置电压V来产生自旋电流。大多数理论建议集中在一个具体的自旋轨道相互作用和无序平均效应。任何自旋-轨道相互作用都会产生不受无序影响的具有典型振幅e^2 V/ \hbar的随机自旋电流,这一点一直没有得到充分的认识。这项工作解决了这样的介观自旋电流的通用模型的纳米结构,几个量子连接器满足在一个单一的节点。分析是在最近发展的G_Q修正的量子线路理论框架下进行的,揭示了自旋电流涨落的四种不同机制。结果阐述了简单的模型的隧道和弹道连接器。
2007-06-24 cond-mat.mes-hall
Entanglement-induced electron coherence in a mesoscopic ring with two magnetic impurities
本文研究了电子在介观环中传输时的Aharonov-Bohm(AB)干涉图样,在介观环中嵌入了两个完全相同的非相互作用磁性杂质。采用量子波导理论,推导出精确的传输几率幅,并研究了杂质自旋最大纠缠态对电子透射干涉图样的影响。对于合适的电子波矢,我们表明,AB振荡的振幅在没有杂质的情况下,实际上是不减少的电子-杂质耦合常数的范围内,当最大纠缠单重态的准备。这样的状态因此能够抑制由于磁性杂质的散射而导致的通常的电子退相干。我们还展示了如何通过电子散射产生杂质自旋的最大纠缠态。
2007-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
From clean to diffusive mesoscopic systems: A semiclassical approach to the magnetic susceptibility
我们研究了无序诱导的谱关联及其对介观量子系统非扩散区磁化率的影响。通过结合半经典技术的图解微扰方法,我们执行非平移不变系统的杂质平均。这使我们能够研究从清洁到扩散系统的交叉。作为一个应用,我们考虑非相互作用的电子在弹道微结构中的弱无序的存在下的磁化率。我们提出了一个正方形台球的数值结果和近似的解析结果一般的混沌几何。我们发现,对于弹性平均自由程$\ell$大于系统的大小,有两个不同的制度的行为取决于$\ell$和非弹性散射长度的相对幅度。
1998-06-18 cond-mat.mes-hall
Three "universal" mesoscopic Josephson effects
1.导言2.《Excitation Spectrum 3》来自散射矩阵4的激发光谱。短路连接限制5. 5.1量子点接触5.2量子点5.3无序点接触(平均超电流,超电流波动)
2006-05-23 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic spin confinement during acoustically induced transport
使用移动的电位点传输的电子自旋的长相干寿命示出从自旋矢量的介观约束的结果。自旋控制所需的限制尺寸由电子自旋的特征自旋轨道长度决定,该长度必须大于点电势的尺寸。我们表明,电子自旋的相干寿命是独立的本地载流子密度内的每个潜在的点和进动频率,这是由Dresselhaus贡献的自旋轨道耦合,可以通过改变样品的尺寸,从而导致可预测的变化的自旋轨道长度,因此,在自旋相干寿命进行修改。
2007-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Quantum Decoherence in Disordered Mesoscopic Systems"
在最近的一篇论文中,Phys. Rev. Lett. 81,1074(1998),Golubev和Zaikin(GZ)发现“电子的零点波动”有助于从磁阻中提取的退相速率。结果,失相速率在零温度下保持有限。GZ声称他们的结果“与实验数据吻合良好”。我们指出,GZ的结果与(i)相互作用对弱局域化(WL)的影响的传统微扰理论,(ii)与现有的实验数据是不相容的。GZ发现的更详细批评见cond-mat/9808053。
1998-08-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Effect of potential fluctuations on shot noise suppression in mesoscopic cavities
我们用数值方法研究了随机分布的杂质对介观腔体中散粒噪声的影响。我们表明,这样的无序成为主导时,确定的噪声行为的潜在波动的振幅是可比的费米能量的值和足够大的密度的杂质。与现有的apertures相比,随机电位波动不有助于实现混沌政权的签名是一个Fano因子的1/4,而是,典型的无序导体的扩散行为。特别是,对称腔预期的1/4抑制因子只能在杂质密度非常低的高质量材料中实现。随着无序强度的增加,观察到抑制因子从1/4到扩散或准扩散运输的典型值的相对快速的过渡。最后,一个硬壁和一个现实的模型的腔之间的比较的基础上,我们得出结论,限制电位的具体细节有一个微小的影响噪声。
2013-08-15 cond-mat.mes-hall
Interaction-Induced Quantum Dephasing in Mesoscopic Rings
结合非微扰技术与蒙特卡罗模拟我们证明了量子相干性效应的环上的粒子被抑制超过一个有限的长度$L_ϕ$,即使在零温度下,如果粒子耦合到一个扩散的电子气通过长程库仑相互作用。该长度与从弱局部化型分析中得到的$L_ϕ$一致。
2002-05-27 cond-mat.mes-hall
Distribution of the Kondo Temperature in Mesoscopic Disordered Metals
弱无序金属中磁性杂质的近藤温度分布是由局域交换耦合的随机性和局域电子态密度决定的。我们发现,在一个封闭的,相位相干金属粒子的分布$T_K$是强烈的不对称和尺度与平均能级间距$Δ$。它的宽度是$2 \sqrt{Δ/βT_K}$,其中$Δ$是平均能级间距,而$β=1,2$,分别具有和不具有时间反演对称性。随着磁性杂质密度的增加,近藤温度(DKT)的分布变得更窄。由于安德森本地化这些结果的更正进行了讨论。
2004-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Mesoscopic Coulomb Blockade in One-channel Quantum Dots
报道了具有一个完全透射的点接触引线的量子点的“介观库仑阻塞“特征,T1 = 1,T2 << 1。与弱隧穿器件(T1,T2 << 1)中的库仑阻塞(CB)不同,单通道CB是一种介观效应,需要量子相干性。观察到介观CB的几个显著特征,包括CB在磁场下打破时间反演对称性时的减少,作为磁场的函数的峰位置的相对大的波动,以及量子能级间距的尺度对温度的强依赖性。
1998-07-22 cond-mat.mes-hall
Berry phase and persistent current in disordered mesoscopic rings
报道了非均匀磁场中无序准一维环的量子干涉效应。我们用图解微扰理论计算了正则无序平均持续电流。结果表明,在绝热制度的平均电流振荡的几何通量,这是相关的Berry相位的函数和周期成为一个单一的一维环的情况下的值的一半。我们还讨论了磁场退相对平均电流的影响。
1999-08-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Low field phase diagram of spin-Hall effect in the mesoscopic regime
当具有Rashba和/或Dresselhaus自旋-轨道相互作用(SOI)的介观二维四端霍尔交叉杆在垂直均匀磁场$B$作用下,当样品中的无序强度$W$较弱时,可能同时存在整数量子霍尔效应和介观自旋霍尔效应.我们计算了IQHE区无序样品在$(B,W)$平面内MSHE的低场“相图”。对于弱无序,MSHE电导$G_{sH}$及其涨落$rms(G_{SH})$在偶数IQHE平台上完全消失,在SOI诱导的奇数平台上有有限值,在塞曼能量诱导的奇数平台上有$G_{SH}=1/2$和$rms(G_{SH})=0$。对于中度紊乱,系统进入$G_{sH}$和$rms(G_{SH})$都是有限的状态。更大的无序驱动系统进入混沌状态,其中$G_{sH}=0$而$rms(G_{SH})$是有限的。最后,在大的无序下,$G_{sH}$和$rms(G_{SH})$都消失。我们提出了“相图”背后的物理原理。
2006-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Which Kubo formula gives the exact conductance of a mesoscopic disordered system?
在研究和教科书文献中,人们经常发现两个“不同的”Kubo公式,用于非相互作用费米系统的零温度电导。它们包含速度算符和单粒子(延迟和高级)格林算符的乘积的迹线:$\text{Tr} (\hat{v}_x \hat{G}^r \hat{v}_x \hat{G}^a)$或$\text{Tr} (\hat{v}_x \text{Im} \hat{G} \hat{v}_x \text{Im} \hat{G})$。该研究调查这些表达式之间的关系,以及电流守恒的要求,通过精确评估这样的纳米级(含1000个原子)介观无序导体的量子力学痕迹。的痕迹计算在半经典制度(其中无序是弱),更重要的是,在非微扰传输制度(包括区域周围的本地化-离域过渡)的平均自由程的概念不再存在。由于这种强无序的量子干涉效应不服从图形或非线性$σ$模型技术,不同的格林函数项与无序强度的演变提供了新的见解安德森本地化阶段的发展。
2001-10-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Extrinsic Entwined with Intrinsic Spin Hall Effect in Disordered Mesoscopic Bars
我们表明,纯自旋霍尔电流,流出的四端相位相干二维电子气(2DEG)内的反转非对称半导体异质结构,包含贡献的外在机制(自旋轨道相关的散射杂质)和内在的(由于Rashba耦合)。虽然非本征贡献在弱和强无序极限中消失,并且本征贡献在准弹道极限中占主导地位,但是在交叉输运机制中,自旋霍尔电导(表现出样品到样品的大波动和符号变化)不能简单地还原为两种机制中的任一种,这可能与脏2DEG上的实验的解释相关[V.Sih等人,1,31(2005)]。
2006-03-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall