Theory of spin blockade, charge ratchet effect, and thermoelectrical behavior in serially coupled quantum-dot system
在库仑阻塞机制下，对串联耦合量子点（SCQD）与金属电极的电荷输运进行了理论研究。利用格林函数方法求解扩展的二位哈伯德模型，得到了在{ \color{red}弱点间跳跃}极限下SCQD隧穿电流的封闭表达式.我们用这个表达式来研究自旋电流整流，负微分电导，和相干隧穿的非线性响应制度。由SCQD的空间对称性破缺引起的电流整流被升高的温度所抑制。为了研究电荷棘轮效应和多能级SCQD，将SCQD的计算推广到多个平行SCQD的情况。在线性响应区，自旋滤波器和低温电流滤波器的功能被证明在该系统中共存。进一步证明了通过测量Seebeck系数可以很容易地分辨出双电子自旋单重态和三重态，而不是电导。
2011-10-30 cond-mat.mes-hall
A double-dot quantum ratchet driven by an independently biased quantum point contact
研究了双量子点与强偏压量子点接触的耦合，每个量子点都嵌入独立的电路中。对于弱的点间隧穿，我们观察到一个有限的电流流过无偏的库仑阻塞DQD响应于QPC上的强偏压。通过DQD的电流的方向由两个量子点的能级的相对失谐确定。结果被解释在由附近的QPC激发的DQD的量子棘轮现象。
2006-08-22 cond-mat.mes-hall
Molecular Wires Acting as Coherent Quantum Ratchets
研究了激光场对弱耦合分子线中电子输运的影响。如果分子是由周期性排列的不对称化学基团组成的，那么分子线就像一个相干的量子棘轮。这种设置提出了一种量子整流器，在没有静态偏置的情况下具有有限的直流响应。非线性电流在隔离的驱动线的Floquet基础内以封闭形式进行评估。电流响应揭示了多个电流反转以及对激光场的振幅和频率的非线性依赖性（反映避免的准能量交叉）。对于长导线，电流在非零值处饱和，而当减小其长度时，它可能改变符号。
2002-01-25 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Pumping Heat with Quantum Ratchets
我们描述了量子电子棘轮如何作为热泵。通常，棘轮可以被描述为非平衡系统，其中使用空间或时间不对称性产生定向粒子运动。在摇摆棘轮（也可以描述为非线性整流器）中，不对称电位对称且周期性地倾斜。在每个半周期中，电势的变形不同，当在整个摇摆周期内平均时，产生净粒子流。最近，人们发现，在量子制度，隧道有助于运输，净电流可能会改变与温度的迹象。在这里，我们表明，实验隧道棘轮的Landauer模型[Linke et.例如，Science 286，2314（1999）]预言了即使当净粒子流通过零时也存在净热流。我们量化这种热流，并定义一个系数的性能作为热泵的棘轮，发现更多的热量是沉积在每个两个电子水库由于摇摆的过程比从一个水库泵到另一个由棘轮。
2001-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Capacitively coupled nano conductors: Ratchet currents and exchange fluctuation relations
研究了两个相互库仑作用的量子线路中的电子输运。第一个电路是一个双量子点连接到两个电子库，而第二个是一个量子点接触在弱隧穿极限。这种耦合使得第一电路中的电子增强了点接触的势垒，从而降低了其导电性。虽然这种设置经常被用作电荷监测器，但我们关注两个不同的方面。首先，我们推导出最近被用来测试广义均衡条件称为交换波动关系的传输系数。这些形式上的精确关系使我们能够测试我们的主方程方法的一致性。第二，偏置点接触会在DQD上产生噪声，并引起非平衡现象，如棘轮电流。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
Dissipation Enhanced Asymmetric Transport in Quantum Ratchets
从理论上研究了零温条件下粒子在周期非对称势场中的量子力学运动。基于半经典近似，我们发现，在弱振荡场的存在下，即使平均没有宏观场梯度，从一个局部极小值到下一个局部极小值的隧穿几率也是不对称的.耗散增强了这种不对称性，并导致稳定的单向电流，导致量子棘轮系统。
1997-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Ratchet effects in Luttinger liquids
本文研究了具有两个不同强度的点散射体的一维电子液体。在电子相互作用的存在下，非线性电导示出依赖于电流方向。所得到的传输特性的不对称性引起棘轮效应，即，对所施加的AC电压进行DC电流的整流。在强排斥相互作用的情况下，棘轮电流的增长在一个很宽的电压区间与交流电压降低。在弱相互作用区域，电流-电压曲线呈现振荡行为。我们的结果适用于单带量子线和量子霍尔边缘之间的隧穿。
2003-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Light-harvesting enhanced by quantum ratchet states
我们认为生物启发的环系统作为光伏电路，以探索“光棘轮”的优势，耦合的光偶极子的安排，使离域激子状态，保护免受辐射衰变，同时允许吸收更多的光子的过程。我们探讨如何棘轮天线的性能与系统的大小尺度时，激子是非相干或相干提取的天线相关的陷阱网站。在这两种情况下，我们也移动到极化子框架，以更紧密地模拟现实系统中的耦合振动模式通常可以假设是强的。我们发现一个多方面的和微妙的依赖关系的预测性能之间的相互作用的几何排列，提取机制，和振动耦合强度。某些机制支持每个站点提取的功率的实质性性能改进。
2022-12-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coupled spin and valley Hall effects driven by coherent tunneling
本研究提出石墨烯电子穿过反演对称破缺势垒时，由赝自旋旋转和几何相位导致耦合的自旋与谷霍尔效应，并实现高效率电荷转换。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall
Coherent control of tunneling in a quantum dot molecule
从理论上证明了利用拉比振荡相干控制非对称双量子点系统（一个量子点分子）中电子隧穿的可能性。通过施加光泵浦脉冲，我们可以激发其中一个点中的电子，该电子可以反过来隧穿到第二个点，这是由外部电压控制的。改变脉冲的强度，可以抑制或增强对于给定水平共振条件的点之间的隧穿。这种方法允许在系统的量子力学状态的控制中具有相当大的灵活性。
2004-03-17 cond-mat.mes-hall
Mechanically probing coherent tunnelling in a double quantum dot
我们从理论上研究了一个少电子双量子点和一个电容耦合的AFM悬臂梁，在最近的几个实验中实现的设置之间的相互作用的电荷动力学。我们证明，点引起的频率偏移和阻尼的悬臂梁可以被用来作为一个敏感的探针相干点间隧穿，这些效果可以用来定量提取的相干点间隧穿的大小和（在某些情况下）的值的双点T_1时间。我们还展示了如何绝热调制的双点本征态的悬臂梁运动导致新的效果相比，单点的情况。
2011-11-09 cond-mat.mes-hall
Selective coherent destruction of tunneling in a quantum-dot array
量子态的相干操纵是量子计算的主要任务之一。本文证明了在量子点阵列中相干控制粒子的电子位置是可能的。通过调节外部交流电场，我们可以选择性地抑制点之间的隧穿，将粒子捕获在阵列的确定区域中。在有效质量近似和Floquet理论下，用含时哈密顿量非微扰地处理这个问题。我们发现，准能谱表现出在一定的电场强度，导致隧道的选择性抑制交叉。
2004-03-17 cond-mat.mes-hall
Lifetime enhancement for multi-photon absorption in intermediate band solar cells
提出了一种嵌入{\it p-i-n}结本征区的双耦合量子阱半导体结构，用于实现棘齿态的中带太阳能电池。右边量子阱的局域导带被认为是中间带，而右边量子阱的激发导带与右边量子阱耦合，被认为是棘轮态.中间带中的光激发电子可以隧穿阱间的薄势垒，并积累到棘轮子带中。这可能会提高电子被第二个光子击中并退出连续体的概率，从而增加太阳能电池的电流。提出了一种描述电池电荷输运特性的时间速率模型。计算是通过求解依赖于时间的薛定谔方程，应用时间演化算子内的非交换动力学和潜在的运营商的相关选择。通过研究p-i-n结中子带阱的占用，考虑到由连接到电池的电接触提供的注入和漏极动态，直接分析电流产生的效率。其结果是，在产生电流的效率被发现是直接相关的光产生和重组率之间的关系，关于棘轮状态速率的散射。这表明，中间带和附加带之间的良好耦合是开发高效太阳能电池时要分析的关键点。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall
Finite-frequency current (shot) noise in coherent resonant tunneling through a coupled-quantum-dot interferometer
利用量子速率方程和MacDonald公式研究了串联和并联耦合量子点中相干共振隧穿的散粒噪声谱特性。我们的结果表明，对于具有相对高的点-点跳跃$Ω$的串联CQD，$Ω/Γ\gtrsim 1$（$Γ$表示点-引线隧道耦合强度），在非相互作用电子的情况下，噪声谱在Rabi频率$2Ω$处呈现下降，但在强库仑排斥的情况下，下降被峰取代;此外，通过调节封闭磁通量，对于完全对称的平行CQD，它又变成了一个凹陷。
2008-06-11 cond-mat.mes-hall
A quantum coherent approach to transport and noise in double barrier resonant diodes: shot noise a way to distinguish coherent from sequential tunneling
本文采用包含长程库仑作用的量子方法研究了双势垒谐振二极管的电流电压特性和散粒噪声散粒噪声。理论适用于低施加电压的区域，直到电流峰值的区域，并考虑从零到室温的宽温度范围。的电流-电压特性的形状被很好地再现，我们确认，即使在库仑相互作用的存在下，散粒噪声可以被抑制的Fano因子远低于0.5的值。该特征是相干隧穿的特征，因为标准顺序隧穿通常预测Fano因子等于或大于值0.5。这种巨大的抑制是泡利原理以及长程库仑相互作用的结果。该理论概括了以前的研究结果，并与实验进行了比较。
2003-12-11 cond-mat.mes-hall
A Novel Meron-induced Pseudospin Wave in Bilayer Quantum Hall Coherent State and the Residual Zero-bias Peak in Tunneling Conductance
在双层量子霍尔相干态中，当$ν_T$稍偏离1时，赝自旋U（1）旋转对称性的自发破缺不是全局序参量，而是由伴随着带电介子对的周期性畴结构所反映.重子对的运动引起一种新的赝自旋波。低偏置电压范围内的周期性畴的长程序导致隧穿电导中的残余零偏置峰，即使当高偏置电压范围内的假视紫红质Goldstone特征可以与其不同时。
2002-06-14 cond-mat.mes-hall
Coherent-incoherent transition in a Cooper-pair-box coupled to a quantum oscillator: an equilibrium approach
通过数值计算和解析计算，研究了耦合到量子振子的库珀对盒中温度对量子隧穿的影响。研究发现，在强耦合区，库珀对盒的相干隧穿会被耦合到量子振子中破坏，并且随着温度的升高，隧穿会被热激活，导致库珀对盒失效.确定了相干隧穿和热激活跃迁之间的转变温度，并给出了基于小极化子理论的物理分析。
2008-07-22 cond-mat.mes-hall
Coherent destruction of tunneling, dynamic localization and the Landau-Zener formula
阐明了在周期性驱动场作用下，两态模型的隧穿相干破坏（CDT）与一维紧束缚模型的动力学局域化（DL）之间的内在联系.紧束缚模型的时间演化是从两态模型的运动方程到一组${\rm SU}(2)$算子的映射。结果表明，DL是有效的无限大的维数表示的CDT的${\rm SU}(2)$运营商。我们还表明，这两个CDT和DL可以解释为相消干涉在重复的朗道-齐纳电平交叉的结果。
2008-02-08 cond-mat.mes-hall
Symmetry-dependent electron-electron interaction in coherent tunnel junctions resolved by zero bias anomaly measurements
我们提供了确凿的实验证据，零偏置异常的磁隧道结（MTJ）的微分电阻是由于电子-电子相互作用（EEI），澄清了一个长期存在的问题。现在通过在低至0.2 K的低温下进行测量，并将交流测量电压降低至0.06 mV，可以排除导致混淆的磁振子效应。电导的归一化变化与$\ln{(eV/k_{B}T)}$成比例，这与描述由于EEI导致的态密度降低的Altshuler-Aronov隧穿理论一致，但与磁性杂质散射不一致。$\ln{(eV/k_{B}T)}$依赖性的斜率是对称依赖性的：对于具有对称滤波的相干隧道结，P和AP状态的斜率是不同的，而对于没有对称滤波的相干隧道结（非晶势垒），P和AP状态的斜率几乎相同。这一发现对于验证寻找新的相干隧穿结的对称性保持滤波，以及探测和分离其他关联系统中不同对称性的电子Bloch态具有重要意义。
2014-10-17 cond-mat.mes-hall
Full Counting Statistics of Electron Tunneling through Coherently Coupled Quantum Dots: Exchange Interaction Effect on Shot Noise
研究了考虑库仑相互作用的单量子点和相干耦合量子点中电子隧穿的零频散粒噪声。在Hartree-Fock近似下，在全计数统计的框架下，自洽地导出了电流和零频散粒噪声的解析表达式。结果表明，在量子量子点中，点间库仑相互作用引起的零频散粒噪声的修正项与无相互作用的散粒噪声相比几乎可以忽略不计，而在量子点中，即使在对称的情况下，点间相干涨落和强的点间库仑相互作用的相互作用也会引起超泊松噪声.
2014-12-10 cond-mat.mes-hall
Tunneling valley Hall effect induced by coherent geometric phase
本文在α-T3晶格中提出基于相干几何相位的隧穿谷霍尔效应，通过双势垒实现谷依赖偏斜隧穿，产生可电控的零净电荷横向谷电流。
2024-06-27 cond-mat.mes-hall
Influence of Quantum Fluctuations on Phase Coherent Andreev Tunneling
研究了耦合到外部电磁环境中的小电容正常金属-超导体隧道结的亚带输运性质。正常金属中电子之间的介观干涉强烈地增强了亚带隙电导，随着偏置电压的降低。另一方面，环境的量子涨落破坏了电子的相位相干性，抑制了低偏压下的亚带电导（库仑阻塞），电荷效应和介观干涉的竞争导致了亚带电导对外加偏压的非单调依赖性.即使与环境的耦合很弱并且充电能量很小，该特征也是显著的。
1997-09-30 cond-mat.mes-hall
Long distance coherent tunneling effect on the charge and heat currents in serially coupled triple quantum dots
结合推广的Hurbbard模型和Anderson模型，研究了长距离相干隧穿效应对串联三重量子点中电荷流和热流的影响.电荷流和热流的计算与适合于库仑阻塞制度的传输系数的封闭形式的Landauer表达式。在半导体TQD的有效质量理论框架下计算了偏压依赖的量子点能级、电子库仑相互作用和电子跳跃强度等物理参数。我们证明了LDCT对电荷和热电流的影响是鲁棒的。此外，研究还表明，在具有非对称能级的TQD体系中，可以存在显著的热整流行为。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
A coherent nanomechanical oscillator driven by single-electron tunnelling
单电子晶体管作为纳米机械谐振器的一部分，代表了电子-声子耦合的极限。虽然它允许快速和灵敏的机电测量，但它也引入了来自电子隧穿的反作用力，随机扰动机械状态。尽管这种反作用的随机性，在强耦合的条件下，它预计将创建自我维持的相干机械振荡。在这里，我们使用振动碳纳米管晶体管的时间分辨测量来验证这一预测。这种机电振荡器与激光器有着有趣的相似之处。单电子晶体管在电偏压作用下作为增益介质，谐振腔作为声子腔。尽管非常规的工作原理，这不涉及受激发射，我们确认，输出是相干的，并证明其他激光行为，包括注入锁定和频率通过反馈变窄。
2019-03-11 cond-mat.mes-hall
Excitation and coherent control of magnetization dynamics in magnetic tunnel junctions using acoustic pulses
实验研究了飞秒激光诱导声表面波驱动下磁性隧道结中的磁化动力学。声脉冲通过磁致弹性耦合在磁性隧道结的自由层中引起磁化旋进。旋进的频率和幅度显示出对所施加的磁场和激光激发位置的显著依赖性。比较声波引起的进动频率与由电荷电流和微磁模拟引起的进动，我们确定了空间非均匀磁化模式本地化的边缘区域附近的光致磁化动力学负责。实验方案甚至允许我们使用两个声脉冲相干地控制磁化进动。这可能对未来需要超快自旋操纵的应用很重要。此外，我们的研究结果直接指出了声脉冲的重要性，因为它们在研究磁结构中的光致温度效应时可能是相关的。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall
Theory of spin-coherent transport through a defect spin state in a metal/ferromagnet tunnel junction during ferromagnetic resonance
我们描述了在偏置下，当铁磁接触的磁化在铁磁共振过程中进动时，在铁磁体和非磁性材料的界面处的缺陷自旋之间的相干相互作用。磁体通过优先允许平行自旋来过滤载流子，这导致缺陷上的动态自旋累积。作用在缺陷自旋位置上的局部有效场修改缺陷自旋的进动，这也修改通过缺陷的电荷电流。这种新形式的电流检测自旋共振揭示了缺陷的局部环境，从而可以产生缺陷的身份。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall
Theory of Transport Phenomena in Coherent Quantum Hall Bilayers
我们认为，相干量子量子霍尔双层膜的所有异常输运性质可以理解的平均场输运理论，其中的冷凝物相几乎是均匀的样品，和冷凝物耦合到层间隧穿过程的强度大大降低相比，无序的微观平均场论的预测。这些成分为最近建立的I-V特性提供了自然的解释，该特性具有临界电流，高于该临界电流，隧穿电阻突然增加，并且在Corbino环的内部和外部边缘处的层间隧穿之间存在非局部相互作用。我们提出了一个微观的图片，其中的障碍是负责减少有效的层间隧穿强度的主要代理。
2014-10-31 cond-mat.mes-hall
A coherent double-quantum-dot electron pump
研究了由非对称双量子点组成的电子泵在零偏压下受电磁辐射时的输运特性。根据泵浦周期中中间态的能量，电子可以通过顺序隧穿非相干地或通过共隧穿相干地转移通过点。通过系统的直流传输可以由所施加的辐射的频率来控制。我们专注于共振隧穿峰的泵浦电流是有趣的实验观察。
1997-07-30 cond-mat.mes-hall
Coherent Transport through an interacting double quantum dot: Beyond sequential tunneling
研究了相互作用双量子点输运过程中产生负微分电导的各种原因。特别关注的是由于耦合到引线和退相干的状态的能级的重整化之间的相互作用。的计算内进行的基础上的多粒子本征态，我们认为冯诺依曼方程的动力学考虑到也超越顺序隧穿过程。近似水平之间的系统比较，也与不同的形式主义。结果发现，只要温度大于接触引起的能级展宽，电流定性地被顺序过程描述。
2007-03-05 cond-mat.mes-hall
First-order coherent resonant tunneling through an interacting coupled-quantum-dot interferometer: generic quantum rate equations and current noise
在弱隧穿极限下，我们详细分析了两个平行排列的耦合量子点（CQD）的相干共振隧穿。我们建立了一组量子速率方程（QREs）的本征态表示通过一个通用的量子朗之万方程的方法，这是有效的任意偏压，温度和点间跳跃强度。基于线性响应理论，我们进一步推导了与电流和频率无关的散粒噪声散粒噪声公式。我们的研究结果表明，以前使用的公式评估肖特基型噪声的“经典”单电子晶体管是一个直接的结果，线性响应理论，它仍然适用于小的量子器件与内部耦合。我们的数值计算显示了一些有趣的输运特性：（i）对于串联CQD：由于偏置电压引起的裸能级移动或有限的点间库仑排斥而出现NDC;（ii）对于强点间库仑排斥区的并联CQD：有限偏置引起的电流AB振荡，磁通量可控的负微分电导和巨大的Fano因子。
2008-01-01 cond-mat.mes-hall
Oscillation of the tunnel splitting in nanospin systems within the particle mapping formalism
用粒子映射方法分析了双轴自旋系统在磁场中沿各向异性轴的隧道劈裂振荡，而不是用（θ-θ）自旋相干态表象.在我们的映射过程中，自旋系统被转换成一个粒子运动的限制$S^1$几何的波函数受边界条件涉及额外的相移。我们得到了新的拓扑相位，它在自旋相干态表象中起着与Wess-Zumino作用相同的作用。考虑到瞬子和反瞬子两种可能轨道的干涉，我们得到了与自旋相干态表象下的结果完全相同的隧穿猝灭条件.
1999-09-20 cond-mat.mes-hall
The effective spin concept to analyze coherent charge transport in mesoscopic systems
引入有效自旋的概念，研究介观系统中的相位相干电荷输运与自旋量子比特上的量子操作之间的数学和物理类比。当与布洛赫球概念相结合时，这种同构允许用自旋电子学和量子计算领域的研究人员更熟悉的语言来制定输运问题。我们重新铸造众所周知的问题，隧道通过一个三角形散射体，共振隧穿结构，超晶格结构，和弹性散射体阵列，在特定的幺正操作（旋转）的旋量布洛赫球的电荷隧穿和自旋量子比特幺正操作之间的协同作用。
2009-09-15 cond-mat.mes-hall
Coherent beam splitting of flying electrons driven by a surface acoustic wave
我们研制了一种用于表面声波驱动单电子通过两条隧道耦合量子线的相干分束器。通过每根导线的输出电流随栅极电压振荡，以调谐导线之间的隧道耦合和电势差。这种振荡被分配给相干电子隧穿运动，可以用来编码飞行量子比特，并很好地再现了SAW驱动的单电子的时间演化的数值计算。振荡可见性目前仅限于约3%，但对退相干具有鲁棒性，这表明SAW电子可以作为固态飞行量子比特的新平台。
2020-04-24 cond-mat.mes-hall
Magnetic coherent tunnel junctions with periodic grating barrier
本文发展了一种新的自旋电子学理论，用于研究具有单晶势垒的磁性隧道结。势垒将被视为具有层内周期性的衍射光栅，因此隧穿电子的衍射波包含强相干性，无论是在电荷中还是在自旋中。该理论可以回答MgO基MTJ中存在的两个基本问题：（1）为什么隧道磁电阻（TMR）随势垒厚度振荡？(2)为什么当两个电极都是半金属时，TMR仍然远离无穷大？本工作也可以解释和再现TMR的其他主要特征。这也为调制TMR振荡，增强TMR使其趋于无穷大提供了可能的途径。在理论上，势垒作为一种周期性的衍射光栅，可以摆脱宽度的限制，可以从纳米尺度变化到微米尺度。基于这些结果，提出了下一代MTJ，其中三个部件可以单独制造，然后组装在一起，它特别适合于分层材料，例如，MoS2和石墨，最适用于工业。
2016-04-16 cond-mat.mes-hall
Superposition of photon- and phonon- assisted tunneling in coupled quantum dots
本文研究了Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs异质结构中两个横向受限的隧道耦合量子点形成的人工分子的电子输运。耦合点中的相干分子态通过光子辅助隧穿（PAT）探测。在10 GHz以上，我们观察到清晰的PAT作为微波光子和分子状态之间的共振的结果。在8 GHz以下，观察到声子和光子辅助隧穿的明显叠加。在声学声子的激发下，分子态的相干叠加仍然存在。
2001-07-11 cond-mat.mes-hall
A density functional theory based direct comparison of coherent tunnelling and electron hopping in redox-active single molecule junctions
为了定义电化学电池中具有氧化还原功能的单分子结的电导，两种概念上不同的电子输运机制，即相干隧穿和振动诱导跳跃相互竞争，其中设置的隐含参数，例如分子的长度和施加的栅极电压决定哪种机制是主导机制。虽然相干隧穿在朗道理论中描述最有效，而电子跳跃的常见理论处理是基于马库斯理论，但这两种理论都足以描述它们所描述的过程，而无需引入精度限制近似。然而，为了进行直接比较，必须确保从电子结构计算中获得的关键量，即Landauer理论中的传输函数T（E），以及Marcus理论中的转移积分V、重组能$λ$和驱动力$ΔG^0$，都是根据Nitzan及其同事在一系列出版物中指出的类似理由导出的。在这篇文章中，我们的框架是一个单粒子的图片，在那里我们执行密度泛函理论计算的电导对应于两个传输机制的结与中心分子含有一个，两个或三个钌中心，分别，其中，我们外推我们的结果，以确定临界长度的过渡点的两个制度，我们确定在5.76 nm的这种类型的分子线我们还讨论了依赖于电化学诱导的栅极电位的趋势。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall
Combination of equilibrium and non-equilibrium carrier statistics into an atomistic quantum transport model for tunneling hetero-junctions
隧穿异质结（THJ）通常在靠近隧道结的区域产生限制态，这显著影响其输运性质。这种效应的精确数值模拟需要结合通过隧道结的非平衡相干量子输运，以及由诱导量子阱中的强散射引起的准平衡统计。在这项工作中，提出了一种新的原子模型，包括这两个影响：在THJ周围的区域和相干隧穿的强散射。新模型与氮化物THJ的实验测量结果相当吻合，为THJ基器件的性能预测和设计提供了一个有效的工程工具。
2017-02-04 cond-mat.mes-hall
Coherent Driving of a Single Nitrogen Vacancy Center by a Resonant Magnetic Tunnel Junction
本文提出利用电压控制磁各向异性的共振磁性隧道结（MTJ）器件，通过微磁体振荡磁杂散场实现单个氮空位（NV）中心自旋量子比特的相干驱动，为量子信息科学应用提供了低功耗、高可扩展性的全电控制新途径。
2024-10-16 cond-mat.mes-hall
Tracking electron pathways with magnetic field: Aperiodic Aharonov-Bohm oscillations in coherent transport through a periodic array of quantum dots
我们研究了通过一个周期性的正方形量子点阵列夹在调制掺杂量子阱的共振隧穿。当磁场与量子点平面平行时，由于隧穿电子穿过的多条路径的干涉，隧穿电流呈现出高度复杂的Aharonov-Bohm振荡模式，通过以不同的倾斜角度扫描磁场，可以计算出与电导拍频相关的各个路径。值得注意的是，Aharonov-Bohm振荡是非周期性的，除非相对于量子点晶格轴的磁场斜率是有理数。
2015-01-02 cond-mat.mes-hall
Signature of Coherent Transport in Epitaxial Spinel-based Magnetic Tunnel Junctions Probed by Shot Noise Measurement
测量了全外延Fe/MgAl_2 OX/Fe基磁性隧道结（MTJ）的散粒噪声。虽然表征散粒噪声的Fano因子在反平行配置中非常接近于1，但在平行配置中它被减小到0.98。该观察结果显示了平行配置中电子隧穿的亚泊松过程，表明通过MTJ的基于尖晶石的隧穿势垒的相干隧穿。
2012-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transient Dynamics of Confined Charges in Quantum Dots in the Sequential Tunnelling Regime
我们研究了在有序隧穿输运条件下，单个多能级量子点中束缚粒子的含时、相干和耗散动力学。我们专注于非平衡制度，其中有几个渠道可供运输。通过一个完全微观和非马尔可夫密度矩阵形式主义，我们研究了输运诱导的退相干和弛豫系统。我们验证我们的方法，也调查我们的模型的马尔可夫极限。我们确认，不仅不这样的限制忽略系统状态之间的相干振荡的预期，而且在此限制下达到稳态的速率显着不同于非马尔可夫的结果。通过系统地分析各种实际隧穿率各向异性和能量配置下约化密度矩阵非对角元素相干振荡的衰减常数和频率，我们提出了一个扩展退相干时间的准则.
2010-02-11 cond-mat.mes-hall
Coherent Destruction of Tunneling in a Two Electron Double Quantum Dot: Interplay of Coulomb interaction, spin-orbit interaction and AC field
研究了含时周期电场和自旋轨道相互作用下双电子相互作用的双量子点系统。我们研究了初始局域态的相干破坏现象。由于AC场引入的周期性，我们使用Floquet理论来找到准能量，它们的交叉点和反交叉点对应于CDT。我们观察到，AC场重新标度的自旋轨道和跳跃振幅的贝塞尔函数。贝塞尔函数的零点是交流场强与其频率之比的形式，在这些点处的准能量在我们的情况下形成反交叉。我们首先制备了三重态的系统，并研究了其概率的演变，在存在单独的自旋轨道相互作用。我们观察到的振荡行为，这表明自旋翻转过渡。然而，当AC场被打开时，概率振荡在反交叉点处被高度抑制，从而导致初始状态的局部化，并且即使在存在自旋翻转相互作用的情况下，状态也保持其自旋记忆。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
Results from bosonisation for resonant tunneling through a quantum dot in an Aharanov-Bohm ring
研究了玻色化作用下一维量子点嵌入一维相互作用环的相干电荷隧穿。有效作用量的对称性解释了许多特征，例如共振之间的相变，同相连续共振和锁相，这些特征在介观环中的相干输运实验中已经观察到，具有量子点。我们还预测的隧道电导的行为中存在的Aharanov-Bohm通量通过环的变化。我们认为，这些结果一般适用于任何点。
1999-09-29 cond-mat.mes-hall
Counting statistics of coherent population trapping in quantum dots
三个量子点之间的单电子隧穿的相消干涉可以将电子捕获在两个量子点上的电荷的相干叠加中。耦合到外部电荷导致这种叠加的退相干，并且在存在大的偏置电压的情况下，每个退相干事件通过器件传输一定数量的电子。我们计算了转移电荷的计数统计，发现从亚泊松到超泊松统计的交叉，隧道和退相干率的比例增加。
2007-05-25 cond-mat.mes-hall
Controlled Dephasing of a Quantum Dot: From Coherent to Sequential Tunneling
共振隧穿全同势垒是量子力学的经典问题。它的解决方案在离散能量下产生完全透明（100%隧穿）。这种戏剧性的现象是由许多轨道之间的相干干涉引起的，它是通过周期性结构输运的基础。电子的共振隧穿在半导体“量子点”中很常见。在这里，我们证明，检测（区分）电子轨迹的量子点（QD）呈现QD几乎绝缘。我们在量子点的轨道耦合到一个'检测器'通过采用边缘通道在整数量子霍尔制度。也就是说，我们将通过内部通道隧穿的电子耦合到相邻的外部“检测器”通道中的电子。施加到检测器通道的小偏压足以使共振隧穿完全退相（猝灭）。我们推导出一个公式，同意以及与我们的数据，并意味着，只有几个电子通过检测器通道足以完全退相的量子点。这个基本实验显示了量子点中的路径检测如何引起从离域（由于相干隧穿）到本地化（顺序隧穿）的转变。
2006-07-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
PseudoSkyrmion Effects on Tunneling Conductivity in Coherent Bilayer Quantum Hall States at $ν=1$
我们提出了一个机制，为什么在$ν=1$相干双层量子霍尔态的层间隧穿电导是非常大的，但在最近的实验中有限。根据该机制，赝Skyrmions导致有限的电导率，虽然存在着一种期望，即无耗散隧穿电流出现在状态。赝Skyrmions具有垂直于层的固有极化场，这导致耗散。使用的机制，我们表明，在电导率的大峰值仍然为弱平行磁场，但迅速衰减后，其强度超过一个临界值，$\sim 0.1$特斯拉。
2002-10-11 cond-mat.mes-hall hep-ph
Instantaneous coherent destruction of tunneling and fast quantum state preparation for strongly pulsed spin qubits in diamond
研究了由共振强脉冲驱动的量子比特，并探索了一种参数机制，在该机制中，动力学可以用封闭形式求解。对于较长的脉冲，可以看到隧穿的瞬时相干破坏，而较短的脉冲允许快速制备量子比特状态。结果与最近的实验进行了比较脉冲氮空位中心自旋量子位在金刚石。
2010-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetic-flux-controlled giant Fano factor for the coherent tunneling through a parallel double-quantum-dot
利用量子数分辨速率方程研究了平行耦合量子点干涉仪隧穿过程中的零频散粒噪声。结果表明，两个通道之间的量子干涉效应和强库仑排斥作用的结合可以产生一个巨大的Fano因子，它可以通过调节封闭的磁通量来控制.
2006-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Coherent macroscopic quantum tunneling in boson-fermion mixtures
同时囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC's）和量子简并费米子原子的冷原子系统为研究宏观量子隧穿提供了有希望的实验室。我们的理论研究表明，一个小的被困BEC浸没在费米海的空间范围可以隧道和相干振荡之间的分离和混合配置的值（相分离转变的BEC费米子系统的阶段）。我们评估的周期，振幅和耗散率为$^{23}$钠和$^{40}$ K原子，我们讨论了观察这种现象的实验前景。
2007-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent versus sequential electron tunneling in quantum dots
讨论了在库仑阻塞机制下，电子通过近封闭量子点电导时的量子相干性表现。我们表明，量子相干隧穿过程解释了一些令人费解的统计特性的电导峰高在最近的实验中观察到的低温。我们采用常数相互作用模型和随机矩阵理论来模拟量子点的电子相互作用及其单粒子统计涨落，充分考虑了量子点能级的有限衰减宽度。
2003-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent diffraction of thermal currents in Josephson tunnel junctions
本文从理论上研究了面内磁场作用下温度偏置约瑟夫森隧道结中的热输运。与约瑟夫森临界电流完全类似，通过结的热通量的相位相关分量显示相干衍射。热输运分析在三个典型的结几何形状突出其主要区别。值得注意的是，约瑟夫森耦合能量的最小化需要跨结的量子相位差以适当的磁通量间隔经历π滑移。提出并分析了一种适用于热衍射检测的实验装置。
2013-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Emulating coherent backscattering in multipath tunnel systems on a near-term Quantum computer
超导量子比特在模拟相干后向散射或弱局域化（WL）和隧穿现象方面已经表现出了潜力，然而，在真实的多路径系统中，它们还没有得到验证。在这里，我们展示了如何通过在封闭路径（失谐盒）中构建多个散射中心和具有大电子返回概率（Pr）的隧道势垒来模拟双路径系统。隧道势垒的这种布置的结合可以增加额外的几何相位，并且分别在环和管中展示Aharonov-Bohm型振荡（phi）0和（phi/2）0。在双路径电路中的层间和层内隧穿的组合产生相位反转和随后的具有长相干时间的弱反定域（WAL）效应。最后，Pr的角度依赖性牢固地建立了双路径电路的稳定性，这也与由于路径间谐振而引起的相位反转相关联。
2020-09-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Coherent Tunneling by Adiabatic Passage of an exchange-only spin qubit in a double quantum dot chain
提出了一种基于绝热通道相干隧穿（CTAP）的方案，在线性排列的双量子点链中实现自旋量子量子态的交换。量子位的逻辑状态通过采用限制在双量子点中的三个电子的自旋状态来定义。完全通过电操作来获得门操作的可能性使得该量子位在用于实现量子算法的量子计算领域中成为有价值的架构。研究了外控制参数的影响以及退相对链中相干隧穿的影响。在绝热输运过程中，在一个恒定的能量简并本征空间内，链内部的双量子点中的态不被填充，而外部的混合态的瞬态布居被预测。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-phase interference, coherent superposition, and quantum tunneling at excited levels in nano-antiferromagnets
研究了无外磁场作用下纳米单畴反铁磁体简并激发能级间Néel矢量共振量子隧穿中的自旋相位干涉效应.我们考虑一个模型的介观反铁磁体与未补偿的多余的自旋更一般的结构的磁各向异性，如双轴，三角，四角和六角晶体对称性。研究结果将双势阱系统的Kramers简并度推广到具有绕$\hat{z}$轴的$m$ -折叠旋转对称性的原子力显微镜系统的基态和低激发态的相干自旋隧穿.发现在足够低的温度下，磁隧穿态的能级谱和热力学性质显著依赖于多余自旋的宇称。可能的相关性实验也进行了讨论。
2001-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
