Transport through a double barrier for interacting quasi one-dimensional electrons in a Quantum Wire in the presence of a transverse magnetic field
讨论了半导体量子线的Luttinger液体行为。我们表明,体临界指数,$α_{bulk}$,隧穿态密度的测量值可以很容易地计算。然后,研究了在强横向磁场$B$作用下,沿量子线的两个量子点接触形成的量子点与无自旋Tomonaga-Luttinger液体弱耦合的输运问题.在非常低的温度$T$下的弹道状态中的电导$G(B)$的已知的磁相关峰也必须反映在较高$T$下和不同状态中的输运中。根据相关顺序调谐理论,电导峰的最大$G_{max}$的温度依赖性产生幂律$G_{max}\propto T^{2α_{end}-1}$,临界指数$α_{end}$被$B$强烈降低。这种行为表明使用类似的器件作为磁场调制晶体管。
2005-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-linear current through a barrier in 1D wires with finite-range interactions
研究了有限电压和温度下一维导线中隧道势垒的输运特性。我们推广的Luttinger模型来考虑有限范围的相互作用。这导致了凯恩和费舍尔首先推导出的幂律行为的偏差。在高能量下,相互作用的影响消失,并且库仑阻塞被抑制。电压或温度依赖性的交叉可以提供相互作用范围的直接测量。
1997-04-16 cond-mat.mes-hall
Hartree-Fock calculations of a finite inhomogeneous quantum wire
我们用Hartree-Fock方法研究了有限长导线上的相互作用一维电子系统,该系统在中心处被光滑势垒部分耗尽。在整个系统中施加均匀的1特斯拉塞曼场。我们发现,随着势垒的增加,势垒下的低密度电子从非磁性态转变为反铁磁态,然后转变为由两个反铁磁区与高密度引线隔离的自旋取向良好的局域化区域.在这个最后阶段,响应于连续增加的势垒电势,系统经历了一系列突然的密度变化,对应于单个电子从势垒下的自旋对准区域的连续驱逐。受最近的动量分辨隧穿实验的启发,我们还计算了动量分辨隧穿矩阵元。我们的计算表明,被驱逐的本征态是空间局域的,与实验观察一致。然而,需要额外的机制来解释在隧道矩阵元素中的$k=0$附近实验观察到的大光谱权重。
2008-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic properties of quantum dots formed by magnetic double barriers in quantum wires
通过量子线暴露于两个磁钉在串联的输运建模。我们证明,量子点可以形成这种方式耦合到通过磁屏障的铅。从概念上讲,所有的量子点态都可以通过输运实验获得。模拟表明,Breit-Wigner共振在封闭的制度,而法诺共振出现,只要一个开放的传输通道是存在的。该系统允许调整点的约束潜力从亚抛物线超抛物线的实验参数。
2011-04-29 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in the presence of a longitudinal barrier: multiple quantum interference of edge states
本文分析了二维电子气在外加磁场中的输运,发现\textit{longitudinal barrier.}被纵向势垒束缚后,电子的运动发生了剧烈的变化:简并的离散朗道能级转变为一系列交替的能带和能隙.电子光谱的这些特征应导致2D电子气的热力学和输运性质对外部场的高灵敏度。特别地,我们预测了弹道电导的巨振荡,并讨论了非线性电流-电压特性,相干Bloch振荡和杂质的影响
2005-06-06 cond-mat.mes-hall
Quantum interference and supercurrent in multiple-barrier proximity structures
本文分析了含有多个绝缘势垒的超导体-正常金属-超导体混合结构中电子的邻近效应和量子干涉之间的相互作用。我们表明,在这些结构中的直流约瑟夫森电流可能会发生质的变化,由于在不同的界面散射的电子的量子干涉。在具有少量导电通道的结中,超导电流的介观涨落是显著的,并且由于共振效应,其振幅可以被强烈地增强。在多通道限制中,在散射阶段上平均有效地抑制了具有{ \it two}绝缘屏障的系统的干扰效应。在这种情况下,一个标准的准经典方法描述散射在接口的Zaitsev边界条件允许复制正确的结果。然而,在具有{ \it三}个或更多个屏障的系统中,后一种方法甚至在许多信道限制中也失败。在这样的系统中,干扰效应在此极限下也是重要的。对于短结,这些效应导致约瑟夫森临界电流的额外抑制,表明系统趋向于局部化。对于相对较长的交界处的干扰效果可能-相反-增强相对于独立的障碍的情况下的超电流。
2001-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ratchet propagation of a magnetic domain wall in a single magnetic wire with quantum interference
实验上实现了结合空间非对称势分布的量子干涉,以将磁畴壁(DW)操纵成单个多层导线,其间隔物具有厚度梯度,用于从一侧到另一侧产生非对称层间交换耦合。我们实验演示了如何引导DW在微米级的铁磁线没有反射对称的层间交换耦合。这是使用量子干涉的棘轮势形式的DW的棘轮效应。考虑量子干涉引起的空间非对称势分布,数值模拟可以很好地描述实验结果。
2010-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Admittance and Nonlinear Transport in Quantum Wires, Point Contacts, and Resonant Tunneling Barriers
本文讨论了介观导体的导纳(交流电导)和非线性I-V特性。我们的方法是基于广义的散射方法,现在包括(远程)库仑相互作用的影响。我们讨论了带有杂质和邻近门的导线的导纳。我们扩展了量子点接触的低频导纳的讨论,以研究用于形成接触的栅极的影响。本文讨论了共振双势垒结构的非线性I-V特性,并讨论了双势垒在较大频率范围内的导纳。我们的方法强调整体保守的电荷(规范不变性)和电流守恒和由此产生的导纳矩阵和非线性输运系数的总和规则。
1996-10-03 cond-mat.mes-hall
Interference Effect of Majorana Fermions in a Spin-orbit Coupled Superconducting Wire
位于拓扑超导导线两端的两个马约拉纳费米子(MF)会相互干涉,形成众所周知的$4π$约瑟夫森电流。我们发现电子部分和空穴部分的态密度(Dos)也遵循宇称相关的$4π$周期振荡,而当两个平凡态相互干扰时,Dos呈现$2π$周期振荡.因此,Dos振荡的周期可以用来区分MF和平凡的局域态。有趣的是,这样的现象可以直接观察到在一个短的超导线控制的栅极电压。这大大简化了实验装置。我们认为,可以通过两个STM导联或两个常模导联检测干扰效应。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Interference and zero-bias anomaly in tunneling between Luttinger-liquid wires
我们提出的理论计算和实验测量,揭示了Luttinger液体(LL)性质的元激发在一个系统中由两个量子线连接的GaAs/AlGaAs双层异质结的边缘的狭长隧道结。导线的边界是重要的,并导致在短结上的测量中的特征干涉图案。我们表明,实验观察到的电导振荡幅度的调制作为电压偏置的函数,可以占由自旋-电荷分离的相互作用的电线中的基本激发。此外,边界影响的LL指数的电压和温度依赖性的隧穿电导在低能量。我们表明,测得的温度依赖性的电导零偏压下降以及电压调制的电导振荡模式可以用来提取电子相互作用参数的导线。
2003-09-23 cond-mat.mes-hall
Etching process of narrow wire and application to tunable-barrier electron pump
单电子源作为建立电流标准的装置已经研究了30年,最近作为费米子量子光学的按需相干源。为了在GaAs/AlGaAs二维电子气(2DEG)上构建单电子源,通常需要通过刻蚀制作亚微米导线。我们已经建立了技术,使线制成的脆弱的2DEG相结合的光刻和电子束光刻与一步光刻胶涂层,这使我们能够同时蚀刻精细和粗糙的结构。已经证明,在窄导线上制造的单个电子源在射频下每一个周期泵送固定数量的电子。本发明改进了光刻工艺,降低了2DEG损伤的风险,适用于其他材料的刻蚀和干法刻蚀。
2020-05-21 cond-mat.mes-hall
Heat-Driven Electron-Motion in a Nanoscale Electronic Circuit
通过拖曳实验研究了两个电隔离的准一维电导线之间的相互作用。在这项工作中,我们通过实验证明了在一个无偏(拖动)线,这是从与相邻的偏置(驱动)线的相互作用的结果产生的电流。拖曳流的方向取决于一维导线的长度与障碍物在拖曳导线中的位置之间的关系。当我们在驱动线中额外形成势垒时,拖曳电流的方向由两个势垒的相对位置决定。我们解释这种行为的电子激发的声子介导的相互作用的两条线在存在的电子散射内的驱动线。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall
Dependence of the 0.7 anomaly on the curvature of the potential barrier in quantum wires
在1.4K下一次冷却过程中测量了98个用GaAs/AlGaAs异质结上的分裂栅定义的一维沟道。这些器件在单个芯片上排列成阵列,并使用多路复用技术单独寻址。利用统计技术研究了被称为“0.7结构”的异常电导特征。数据的合奏表明,0.7异常变得更加明显,并发生在较低的值作为在运输方向上的势垒的曲率减小。这对应于装置的有效长度的增加。0.7的异常是不强烈的影响,与密度有关的电导的其他属性。在给定的T和B下,势垒的曲率似乎是控制0.7结构形状的主要因素。
2015-06-02 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling of interacting electrons in a one-dimensional wire
我们考虑的电导的一维线中断的双势垒结构,允许一个谐振水平。使用的电子-电子相互作用强度作为一个小参数,我们能够建立一个非微扰的分析理论的电导有效的在一个广泛的区域的温度和各种障碍参数。我们发现,电导可能有一个非单调的交叉依赖于温度,具体的共振隧穿在相互作用的电子系统。
2003-02-10 cond-mat.mes-hall
The dark side of energy transport along excitonic wires: On-site energy barriers facilitate efficient, vibrationally-mediated transport through optically dark subspaces
我们提出了一种新的,反直观的方法,暗态保护的基础上,显着提高激子的传输效率,通过“电线”包括一个链的分子网站与固有的能量梯度。具体而言,通过引入“障碍”的能量景观在定期的时间间隔沿运输路径,我们发现,不希望的辐射复合过程被抑制由于一个清晰的分离系统中的子辐射和超辐射本征态。反过来,这可以导致传输功率的许多数量级的改善,即使是非常长的链。从那里,我们分析了这种现象的鲁棒性,在系统和环境属性的变化表明,这种效果可以是有益的,在一系列不同的热和光学环境制度。最后,我们表明,这里提出的新的能源景观可能提供了一个有用的基础,克服激子扩散通常发生在有机光致发光和其他纳米级运输方案的短长度尺度,从而导致相当大的潜在改善,这种设备的效率。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall quant-ph