Shot noise and tunnel magnetoresistance in multilevel quantum dots: Effects of cotunneling
利用实时图解法对弱耦合多能级量子点与铁磁导线的自旋相关输运进行了理论分析。同时考虑了顺序隧穿和共隧穿过程,使得隧道磁电阻(TMR)和散粒噪声散粒噪声的计算结果适用于整个偏置和栅压范围.由于非弹性共隧穿和超泊松散粒噪声的抑制TMR已被发现在某些库仑阻塞区域。此外,在库仑阻塞制度有一个额外的贡献,由于涉及自旋多数电子的共隧穿过程的聚束噪声。另一方面,在顺序隧穿机制中,TMR随偏置电压振荡,而电流噪声通常是亚泊松的。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance of quantum dots coupled to ferromagnetic leads in the sequential and cotunneling regimes
我们研究了弱耦合量子点与共线磁化方向的铁磁导线之间的电子输运。隧道耦合强度的第一和第二阶的隧道贡献被考虑在内。我们分析了隧道磁阻(TMR)的线性和非线性响应的所有组合,在或关闭共振,与偶数或奇数的点电子数。不同的输运和自旋积累机制导致不同的TMR行为。
2005-07-15 cond-mat.mes-hall
Effect of intrinsic spin relaxation on the spin-dependent cotunneling transport through quantum dots
在共隧穿机制下,对量子点中的自旋极化输运进行了理论分析。结果表明,零偏压异常,最近发现的反平行配置,也可以存在的情况下,当一个电极是磁性的,而另一个是双极。文中还讨论了该异常的物理机制。它表明,内在的自旋弛豫点的零偏置最大值的微分电导有显着的影响-异常变得增强弱自旋翻转散射的点,然后消失在快速自旋弛豫的限制。此外,在量子点内自旋快速弛豫的极限下,还发现了反向隧道磁电阻效应。在量子点非对称耦合到引线的情况下,发现了共隧穿区输运特性的二极管样行为。这种行为可以通过自旋翻转弛豫过程来增强。
2006-02-26 cond-mat.mes-hall
Cotunneling drag effect in Coulomb-coupled quantum dots
在库仑阻力中,在一个导体中流动的电流可以通过库仑相互作用在相邻导体上感生电压。产生阻力效应的机制并不总是被理解,即使阻力效应是足够普遍的,可以在许多低维系统中看到。在这封信中,我们观察了库仑耦合双量子点(CC-DQD)中的库仑阻力,并通过实验和理论论证,共同确定隧道效应对于获得对阻力行为的正确定性理解至关重要。
2016-08-14 cond-mat.mes-hall
Noise spectrum of quantum transport through quantum dots: a combined effect of non-Markovian and cotunneling processes
基于我们最近发展的量子输运理论的一个精确的主方程,相应的粒子数分辨($n$ -resolved)的主方程和相关的散粒噪声频谱覆盖整个频率范围的形式。通过调节低温下的偏置电压和/或栅电压,我们发现在不同的隧穿频率范围内,单量子点和双量子点的输运电流噪声谱呈现出特征性的台阶和/或峰谷.穿过隧穿共振频率的峰谷是非马尔可夫过程和共隧穿过程的组合效应。这些依赖于电压的隧穿共振特性可以用来有效地调制噪声频谱中的内部拉比共振签名。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through quantum dots coupled to magnetic leads: zero-bias anomaly for non-collinear magnetic configurations
利用实时图解法对弱耦合量子点与非共线磁化导线的共隧穿输运进行了理论分析。计算了在库仑阻塞条件下和系统任意磁结构下的电流、量子点占据和量子点自旋。结果表明,施加在点上的铁磁导线的有效交换场可以显着修改非共线磁配置,特别是最近发现的反平行配置的零偏置异常的输运特性。对于非对称Anderson模型,交换场引起量子点自旋的进动,导致微分电导和隧道磁阻与引线的磁矩夹角的非单调关系.对于某些非共线结构,发现了增强的微分电导和负TMR。
2006-11-16 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through two-level quantum dots weakly coupled to ferromagnetic leads
在库仑阻塞条件下,研究了弱耦合铁磁引线的二能级量子点的自旋极化输运。假设点被双重占据,因此电流由于共隧穿通过点的单重态和三重态而流动。结果表明,输运特性强烈依赖于量子点的基态。如果基态是单线态,则微分电导($G$)在低偏置电压下显示宽的最小值,而隧道磁阻(TMR)由Julliere值给出。如果三重态是系统的基态,则当引线反平行磁化时,零偏压下的微分电导有一个极大值。在TMR中,最大值伴随着最小值。因此,$G$和TMR的不同行为可以帮助确定点的基态以及单重态和三重态之间的能量差。
2006-10-27 cond-mat.mes-hall
Decoherence of charge states in double quantum dots due to cotunneling
固态量子比特是实现可扩展量子计算机的一个有希望的候选者,然而,它们通常受到退相干的强烈限制。我们考虑了一个双量子点电荷量子比特,其基态由两个横向耦合量子点系统中附加电子的位置定义。这两个状态的耦合可以通过两个点之间的量子点接触来外部控制。我们讨论了由于共隧穿过程而引起的与电子引线的耦合引起的退相干。我们专注于一个简单的Gedanken实验,系统最初被带入叠加,然后点间耦合被非线性地去除。我们处理系统调用Schrimart-Wolff变换,以获得一个变换的哈密顿量描述的共隧穿,然后得到的动力学的密度矩阵使用布洛赫Redfield理论。作为一个主要的结果,我们表明,有能量弛豫,即使在没有点间耦合。这与自旋玻色子模型的预期相反,并且是由于量子点耦合到两个不同的浴的事实。
2002-10-10 cond-mat.mes-hall
Thermoelectrics in Coulomb-coupled quantum dots: Cotunneling and energy-dependent lead couplings
我们研究了库仑耦合量子点(CCQD)系统中超越最低阶隧穿过程和常用宽带近似的热电效应。为此,我们提出了一个主方程(ME)方法的基础上微扰$T$矩阵计算的电荷和热隧穿率和传输电流。应用该方法通过一个非相互作用的单能级量子点的运输,我们表现出良好的协议与Landauer-B{ü}ttiker理论时,高阶(共隧穿)过程中包括ME。接下来,我们研究的影响,共隧穿和能量依赖的铅耦合的两个库仑耦合量子点的系统中的热流。总的来说,我们发现,cotunneling过程(i)占主导地位的热流在低温和偏压,(ii)引起了显着减少的冷却功率可实现与最近证明的麦克斯韦恶魔冷却机制。此外,我们证明,冷却功率可以显着提高通过仔细工程的铅耦合的能量依赖性,以过滤掉不需要的传输过程。我们的研究结果强调了考虑高阶cotunneling过程的重要性,以及工程能源相关的铅耦合库仑耦合QD系统的热电性能的优化的优势。
2017-06-01 cond-mat.mes-hall
On the cotunneling regime of interacting quantum dots
考虑一束相互作用的电子被限制在一个量子点中。后者在初始时刻$t=0$突然耦合到半无限偏置引线。我们确定了占主导地位的贡献,各态历经电流的非共振传输制度,其中量子点的离散谱是完全分离的绝对连续谱的铅。我们的方法允许电子-电子相互作用的任意强度,而电流以(弱)铅点跳跃常数$τ$的偶数幂扩展。我们提供了明确的计算顺序隧穿和cotunneling目前的贡献。在相互作用的情况下,共隧穿电流取决于样品的初始多体构型,而在非相互作用的情况下,它不依赖于,并与朗道公式w.r.t $τ$的扩展中的第一项相一致。
2011-06-08 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
We investigate transport through an exotic ``charge'' qubit composed of two strongly capacitively coupled quantum dots (QDs), each being independently connected to a side gate which in general exhibits a fluctuating electrostatic field ({\em i.e.}, Nyquist/Johnson noise). Two quantum phases are found: the ``Kondo'' phase where an orbital-Kondo entanglement emerges and a ``local moment'' phase in which the noise destroys the Kondo effect leaving the orbital spin unscreened and resulting in a clear suppression of the conductance. In the Kondo realm, the transfer of charge across the setting is a…
2004-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase coherence in the inelastic cotunneling regime
两个具有可调隧道耦合的量子点被嵌入到两端Aharonov-Bohm几何结构中。Aharonov-Bohm振荡在cotunneling制度进行了研究。超过0.8的振动频率的测量表明,相位相干过程中所涉及的弹性和非弹性cotunneling。π的振荡相位变化被检测为在非弹性共隧穿开始时的偏置电压的函数。
2005-08-31 cond-mat.mes-hall
Cotunneling and one-dimensional localization in individual single-wall carbon nanotubes
我们报告的温度依赖性的长期个别无序单壁碳纳米管的本征电阻。电阻随着温度的降低而急剧增长,并且功能形式与激活行为一致。这些结果用沿一系列量子点的库仑阻塞来描述。我们偶尔会观察到一个扭结的激活行为,反映了变化的激活能的温度范围的变化。这是由于非相邻量子点之间的电荷跳跃事件,这是可能的,通过共隧穿过程。
2006-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
We study thermoelectric transport through a serial double quantum dot (DQD) coupled to two metallic leads with different thermal energies. We take into account the electron sequential and cotunneling effects via different master equation approaches. In the absence of intra- and inter-dot Coulomb interactions, a small peak in thermoelectric and heat currents is found for $E_{\rm L} \text{=} E_{\rm R}$ indicating the Coulomb blockade DQD regime, where $E_{\rm L}(E_{\rm R})$ is the energy of the state of the left(right) quantum dot. In the presence of intra- and inter-dot Coulomb interactions wit…
2022-01-01 cond-mat.mes-hall
Signatures of exchange correlations in the thermopower of quantum dots
我们采用多体速率方程方法计算了交换作用下量子点的热电势。在比单粒子能级间距小得多的温度下,热电势中已知的量子跳跃(不连续性)被交换相互作用分裂。基于顺序隧穿方法中中间激发态的性质,用一个简单的物理参数阐明了分裂的起源和性质。我们表明,这种分裂是敏感的电子在点和点的基态自旋的数量奇偶校验。当共隧穿主导电导和热导时,这些效应被抑制。我们计算的热电势的存在下的弹性cotunneling,并表明,一些签名的交换相关性仍然应该观察到与目前的实验方法。特别是,我们提出了一种方法来确定交换相互作用的强度从测量的热电势。
2010-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlations in the cotunneling regime of a quantum dot
通过弱耦合量子点的非共振电导(“谷电导”)由大量点态参与的共隧穿过程控制。几乎相同的国家参与运输在连续的山谷,这导致显着的谷谷电导相关性。这些相关性是在恒定相互作用模型内计算的。与实验结果的比较表明,这些相关性在现实中是不太稳健的。其中一个可能的原因是恒定相互作用模型的崩溃,伴随着粒子数量变化时点的“混乱”。
1999-10-28 cond-mat.mes-hall
Detecting single-electron tunneling involving virtual processes in real time
利用时间分辨电荷探测技术研究了双量子点中的虚隧穿过程。这个过程涉及到一个能量上的禁戒态,它与引线中的费米能相隔一个能量$δ$。非零隧穿概率可以解释为共隧穿,这是时间-能量不确定性的直接结果。对于小的能量分离,量子点中的电子离域并形成分子态。在此范围内,我们建立了双量子点中电子输运的共隧穿和顺序隧穿到分子态的实验等价性。最后,我们研究了量子点激发态的非弹性共隧穿过程。利用时间分辨电荷检测技术,我们能够提取出共隧穿区电流的散粒噪声。
2008-10-13 cond-mat.mes-hall
Shot Noise of Cotunneling Current
研究了在库仑阻塞机制下,通过一个或多个隧道耦合量子点的共隧穿电流的噪声。本文分析了具有少能级、近简并和连续电子谱的量子点系统的弱隧穿和强隧穿、弹性隧穿和非弹性隧穿的不同区域。在弱共隧穿的情况下,我们证明了一个非平衡波动耗散定理,这导致了一个普遍的表达式的噪声电流比(Fano因子)。强非弹性共隧穿的噪声可以是超泊松的,这是由于携带不同强度电流的QDS状态之间的切换。通过一个双点(DD)系统的输运显示了Aharonov-Bohm效应在噪声和电流。在通过量子点的连续能谱的情况下,Fano因子非常接近一个cotunneling。
2002-11-01 cond-mat.mes-hall
Zero-bias anomaly in cotunneling transport through quantum-dot spin valves
我们预测了一个新的零偏置异常的微分电导通过一个量子点耦合到两个铁磁导线与反平行磁化。这种异常在起源和性质上不同于通过量子点传输的其他异常,例如近藤效应。它发生在库仑阻塞谷中,带有一个未成对的点电子,它是单势垒和双势垒共隧穿过程相互作用的结果,以及它们对点中自旋积累的影响。当施加磁场时,异常变得显著改变。
2005-07-22 cond-mat.mes-hall
Fast Long-Distance Control of Spin Qubits by Photon Assisted Cotunneling
我们从理论上研究了微波作用下量子点自旋量子比特阵列中的长距离耦合和自旋交换。我们发现光子辅助共隧穿在光子和虚占据激发态能量之间的共振处得到增强,并展示了如何使其具有自旋选择性。我们确定的配置,使快速开关和自旋回波序列的有效和非本地操作的自旋量子位。我们设计的配置中,近共振提升cotunneling提供非本地耦合,在一定的限制,不减少与操作点之间的距离之前,它衰减弱与反距离。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall
Nonlinear cotunneling through an artificial molecule
我们研究了电子输运通过两个横向量子点串联耦合的系统。我们考虑的情况下,弱耦合的铅和偏置点的库仑阻塞。经过广义Schriffi-Wolf变换,通过这个系统的cotunneling描述使用的方法从最低阶微扰理论。我们研究系统的任意偏置电压低于库仑能量。我们观察到一个丰富的,非单调的行为的静态电流取决于内部的自由度。特别是,事实证明,在固定的传输电压,通过系统的电流是最大的弱到中间点间耦合。
2003-05-05 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance in a spin-boson model: Cotunneling and low temperature properties
通过一个两级系统的玻色子热输运分析温度低于和可比的两级能量分裂。结果表明,在低温区,输运主要是由相关的两玻色子过程类似于电子共隧穿量子点下的库仑阻塞。我们提出了一个详细的分析顺序cotunneling交叉,并获得基本上是一个分析描述的运输问题。微扰分析的补充欧姆自旋玻色子模型的标度特性,使我们能够提取一个异常的低温标度的热导。
2010-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin effects in transport through single-molecule magnets in the sequential and cotunneling regimes
我们分析了通过弱耦合到外部铁磁引线的单分子磁体的稳态自旋相关输运。使用实时图形技术,我们计算的顺序和cotunneling贡献的电流,隧道磁电阻和Fano因子在线性和非线性响应制度。我们发现,共隧穿效应主要是可见的封锁制度,并导致隧道磁阻(TMR)的增强以上的Julliere值,这是伴随着超泊松散粒噪声由于聚束的非弹性共隧穿过程通过不同的虚拟自旋状态的分子。还考虑了外部磁场的影响以及LUMO能级和分子自旋之间交换相互作用的类型和强度的作用。当交换耦合是铁磁的,我们发现一个增强的TMR,而在反铁磁耦合的情况下,我们预测一个大的负TMR效应。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in Complex Quantum Dots in the presence of an oscillating and fluctuating gate signal
我们展示了如何在一个双和三重量子点施加到栅极的电荷输入信号可以被转换为一个脉冲的近藤cotunneling电流是一个自旋响应的纳米器件下一个强大的库仑阻塞。输入信号的随机成分导致近藤传输的红外截止。三重量子点中近藤效应轨道分量的随机化导致了噪声诱导的SU(4)- SU(2)量子跃迁。
2009-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superconductivity-enhanced bias spectroscopy in carbon nanotube quantum dots
我们研究了低温下碳纳米管量子点在库仑阻塞体系中与超导铅的耦合输运。我们观察到明显的电导峰在有限的源漏偏置,我们归因于弹性和非弹性cotunneling过程增强的超导导线的状态密度的相干峰。非弹性共隧穿线显示出显着的依赖于所施加的栅极电压,我们涉及到不同的隧道重整化的纳米管中的两个子带。最后,我们讨论了一个特别明显的子间隙结构中观察到的每四个库仑金刚石的起源。
2009-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Noise of a Quantum-Dot System in the Cotunneling Regime
研究了在库仑阻塞机制下,通过一个或多个隧道耦合量子点的共隧穿电流的噪声。分析了具有少能级、近简并和连续电子光谱的量子点系统(QDS)的弱与强、弹性与非弹性共隧穿的各种状态。我们发现,在顺序隧穿的噪声是泊松(由于不相关的隧穿事件)或亚泊松(抑制电荷守恒的量子点),非弹性cotunneling的噪声可以是超泊松由于量子点状态之间的切换携带不同强度的电流。在弱cotunneling的情况下,我们证明了一个非平衡波动耗散定理,从而导致一个普遍的表达的噪声电流比(Fano因子)。为了研究强共隧穿,我们发展了一个微观理论的基础上的密度算子形式主义和使用投影算子技术的共隧穿。导出了量子点系统的主方程以及量子点系统稳态下的电流和噪声表达式,并将其应用于具有近简并连续谱的量子点系统.
2001-01-22 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect and zero-bias anomaly in transport through quantum dots weakly attached to ferromagnetic leads
利用实时图解法,在顺序隧穿和共隧穿两种模式下,对耦合到两个外铁磁引线和一个超导引线的量子点的Andreev输运进行了理论研究.我们表明,隧道磁电阻(TMR)的Andreev电流显示的偏置电压和水平失谐的非平凡的依赖关系,并可以描述在零温度极限的解析公式。共隧穿过程导致TMR的强烈修改,这是最明显的库仑阻塞制度。我们发现了一个零偏置异常的Andreev微分电导的平行配置,这是与一个非平衡自旋积累的点触发的Andreev过程。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
Effects of different geometries on the conductance, shot noise and tunnel magnetoresistance of double quantum dots
从理论上分析了强耦合双量子点(DQD)系统在序贯隧穿和共隧穿两种情况下的自旋极化输运。利用实时图形技术,分析了双量子点串联、并联以及T型系统的电流、微分电导、散粒噪声和隧道磁阻(TMR)随偏压和栅电压的变化关系.对于串联耦合的DQD,我们发现TMR对占据双量子点的电子数有很强的依赖性,并且在库仑阻塞机制中存在超泊松散粒噪声。此外,对于不对称的DQD,我们分析运输的泡利自旋封锁制度,并解释存在的泄漏电流的cotunneling和自旋翻转cotunneling-assisted顺序隧道。对于并联耦合的DQD,我们表明,在弱耦合制度的输运特性是定性类似的DQD串联耦合。另一方面,在T形量子点的情况下,我们预测一个大的超泊松散粒噪声和TMR增强以上的Julliere值由于增加的去耦量子点的占用。我们还讨论了从输运特性确定双点几何形状的可能性。此外,在可能的情况下,我们比较我们的结果与现有的实验数据的pmos系统,并找到定性的协议。
2008-06-27 cond-mat.mes-hall
Strongly correlated charge transport in silicon MOSFET quantum dots
量子散粒噪声探测量子导体中电荷传输的动力学,反映准粒子是以稳定的流还是以切分脉冲的形式流过导体。我们在硅金属氧化物半导体场效应晶体管中获得的量子点中进行了高灵敏度的散粒噪声测量。我们的设备的质量使我们能够精确地将不同的输运机制及其统计与量子点的内部状态联系起来。特别是,我们报告在非弹性cotunneling制度,对应于不同的高度相关,非马尔可夫电荷转移过程的大电流波动。我们还观察到异常大的电流波动在低能量的弹性cotunneling制度,其起源仍有待充分研究。
2018-07-12 cond-mat.mes-hall
Dynamical symmetries in nanophysics
提出了强库仑阻塞下量子点的动力学对称性概念。结果表明,电子在量子点中的共隧穿可以用SO(n)或SU(n)动力学群的生成元来描述,它们表征量子点的能谱.本文综述了近藤隧道在平衡态和非平衡态下动力学对称性的各种实验表现。特别注意代数方面的动力学对称性:各种代表性的群发电机的哈伯德运营商,玻色子和费米子领域进行了说明。
2004-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cotunneling theory of inelastic STM spin spectroscopy
我们建议cotunneling作为微观机制,使非弹性电子光谱的磁性原子在表面的广泛的系统,包括单个磁性吸附原子,分子和分子堆。我们描述的扫描尖端和导电表面之间的电子输运通过磁系统(MS)与广义安德森模型,而不使用有效的自旋模型。运输和自旋动力学描述与一个有效的cotunneling哈密顿在磁系统中的相关性被精确计算和耦合到电极被包括到第二阶的尖端MS和MS-基板。在适当的限制下,我们的方法等价于成功描述实验的唯象Kondo交换模型。我们应用我们的方法详细研究了两个系统中的非弹性输运,堆叠的钴酞菁和一个单一的Mn原子上的铜$_2$ N。我们的方法帐户,为大的贡献的非弹性自旋交换事件的电导和所观察到的电导不对称性。
2011-03-18 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade in cotunneling transport through a double quantum dot
我们研究了双量子点中的自旋关联,其中每个量子点中包含几个电子(大约10个)。明确的电流整流与负微分电导观察cotunneling制度,这是很好地解释了泡利自旋封锁。讨论了基于两个简单模型的交换单重态-三重态分裂的电流特征,其中一个模型考虑了相干点间耦合,另一个模型考虑了非相干点间耦合。
2005-09-09 cond-mat.mes-hall
Statistics of energy dissipation in a quantum dot operating in the cotunneling regime
在库仑阻塞谷,非弹性共隧穿过程在量子点中产生粒子-空穴激发,并导致能量耗散。我们已经分析了在一个给定的时间间隔内,由于这样的过程在量子点中耗散的能量的概率分布函数(PDF)。解析地得到了累积量母函数,并提取了均值、方差和Fano因子。后者在小于温度$T$的偏置$eV$处发散为$T^3/(eV)^2$,并且在相反的极限中达到值$3 eV / 5$。PDF的数值进一步研究。正如预期的那样,Crooks波动关系不满足PDF。我们的结果可以通过实验验证利用运输测量的电荷。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The generic fixed point model for pseudo-spin-1/2 quantum dots in nonequilibrium: Spin-valve systems with compensating spin polarizations
我们研究了自旋为1/2的量子点在靠近粒子-空穴对称点的共隧穿机制下的量子点。对于一个通用的隧穿矩阵,我们发现一个通用的不动点与有趣的非平衡性质,其特征在于有效的水库与补偿自旋取向矢量加权的极化和隧穿率。在大偏压下,我们研究了点的磁化强度和电流的磁场依赖性。通过分析点的磁化强度可以清楚地识别固定点。我们详细描述了两个水库的情况下的普遍性质。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-polarized transport through weakly coupled double quantum dots in the Coulomb-blockade regime
我们分析了通过两个量子点串联弱耦合到外部铁磁引线的共隧穿输运。在库仑阻塞机制下,电流的流动是由于三阶隧穿,而二阶单势垒过程通过改变双点系统的占据几率对电流产生间接影响。我们预测的零偏置最大值的微分电导,其大小是由点间库仑相互作用的值的条件。这种最大值存在于系统的两种磁配置中,并且是通过不同虚拟状态的共隧穿中的不对称性导致的。此外,我们表明,隧道磁电阻表现出明显不同的行为取决于温度,而独立的点间相关的值。在一定的偏置电压范围内,我们发现了负的TMR。
2007-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering drag currents in Coulomb coupled quantum dots
利用一个简单的模型重新讨论了库仑耦合双量子点系统中的库仑拖曳现象,强调了电子同时隧穿的重要性。在此之前,共隧穿效应的阻力电流在介观设置已报告的理论和实验。然而,在这两种情况下,顺序隧穿的贡献,拖动电流总是存在,除非阻力水平的位置太远,从共振。在这里,我们考虑点之间存在非常大的库仑相互作用的情况,其中拖曳电流需要得到共隧道事件的帮助。结果,量子相干拖曳效应发生。此外,我们证明,通过适当的工程隧道概率使用频带剪裁,它是可能的控制的阻力和驱动电流的符号,使它们在平行或反平行方向流动。我们还表明,拖动电流可以通过改变拖动门电位来操纵,因此受电子或空穴类运输。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium transport through quantum dots with Dzyaloshinsky--Moriya--Kondo interaction
通过单轨道Anderson模型研究了自旋相关跳跃振幅的磁场中的非平衡输运。在cotunneling制度中,它是由一个有效的自旋1/2点与Dzyaloshinsky-Moriya-Kondo(DMK)的相互作用之间的自旋点和电子自旋的铅。使用实时重整化群技术,我们表明,在低温下(i)的DMK相互作用是强烈的重整化,(ii)重整化磁场获得一个线性的电压依赖性,和(iii)微分电导表现出的电压不对称性,这是强烈增强的对数校正。我们提出的运输测量中,这些签名可以观察到。
2011-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic-Field Dependence of Tunnel Couplings in Carbon Nanotube Quantum Dots
利用序贯隧穿谱和共隧穿谱研究了碳纳米管量子点中金属引线与单个能级之间的隧穿耦合。的水平是有序的壳层组成的两个双重强和弱隧道耦合,导致门相关的水平重整化。通过比较一个和两个壳模型,这是示出的无序诱导的谷混合的纳米管的后果。此外,一个平行的磁场,以减少这种混合,从而抑制隧道重整化的影响。
2012-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Leakage-current lineshapes from inelastic cotunneling in the Pauli spin blockade regime
我们发现通过一个双量子点的泡利自旋封锁制度占非弹性(自旋翻转)共隧穿过程的漏电流。考虑到这种自旋翻转机制的能量依赖性,可以准确地描述电流作为施加的磁场、栅极电压和点间隧道耦合的函数。在存在一个额外的本地移相过程或不均匀的磁场,我们得到一个简单的封闭形式的解析表达式的漏电流给充分依赖于所施加的磁场和能量失谐。这项工作对于理解泄漏的性质非常重要,特别是在其他自旋翻转机制(由于,例如,到与核自旋的超精细耦合或自旋-轨道耦合)是弱的,包括硅和碳纳米管或石墨烯量子点。
2011-12-08 cond-mat.mes-hall
We study heat rectification through quantum dots in the Coulomb blockade regime using a master equation approach. We consider both cases of two-terminal and four-terminal devices. In the two-terminal configuration, we analyze the case of a single quantum dot with either a doubly-degenerate level or two non-degenerate levels. In the sequential tunneling regime we analyze the behaviour of heat currents and rectification as functions of the position of the energy levels and of the temperature bias. In particular, we derive an upper bound for rectification in the closed-circuit setup with the doub…
2022-03-01 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in carbon nanotube quantum dots with spin-orbit coupling
基于碳纳米管量子点中自旋轨道耦合的实验研究[F. Kuemmeth \textsl{et al.},Nature(London){ \bf 452},448(2008)],我们详细研究了它对近藤效应的影响。自旋-轨道耦合本质上提升了点中单个电子的四重简并,从而打破了SU(4)对称性,甚至在零磁场下也分裂了近藤共振。当外加磁场时,近藤共振进一步分裂,并呈现出精细的多峰结构,这是由于自旋轨道耦合和塞曼效应的相互作用。每个峰的微观共隧穿过程可以被唯一地识别。最后,还得到了双电子区的纯轨道近藤效应。
2008-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic States and Transport Phenomena in Quantum Dot Systems
从理论上研究了半导体量子点中的电子态和输运现象。在考虑电子-电子库仑相互作用的情况下,用精确对角化方法计算了基态和低激发态激发态随磁场的变化。利用所得到的多体态,我们讨论了库仑振荡中电导峰的温度依赖性。在库仑阻塞区,在有限的偏压下,弹性和非弹性共隧穿电流进行了评估。近藤效应显著增强了共隧穿电导。在耦合量子点中,分子轨道和电子关联影响输运性质。
2001-01-23 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through a magnetic single-molecule transistor based on N\atC60
我们提出了一种基于N@C60连接到金电极的磁性单分子晶体管的实验和理论研究。特别注意的是支付给中间分子铅耦合,其中cotunneling效应表现在库仑封锁制度的制度。微分电导作为偏置,栅极电压,和外部磁场的函数的实验结果与我们的隧道速率的分析是一致的,并提供证据的磁性签名在单N@C60设备所产生的反铁磁交换之间的相互作用的C60自旋和氮自旋。
2011-01-21 cond-mat.mes-hall
Zero field splitting of heavy-hole states in quantum dots
利用非弹性共隧穿谱,我们观察到Ge量子点自旋三重态流形中的55μeV零场分裂。由于强自旋轨道耦合和强约束的相互作用导致重空穴赝自旋的择优方向,从而提高了重空穴三重态的简并度。报道的效果应该是可观察到的一类广泛的强限制的空穴量子点系统,并需要考虑操作时,孔自旋量子比特。
2020-03-03 cond-mat.mes-hall
Radio-frequency electron cascade in semiconductor quantum dots
Quantum Motion(量子运动);Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室);London Centre for Nanotechnology, UCL(伦敦纳米技术中心,伦敦大学学院);Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院电子研究实验室);Institute of Experimental and Applied Physics and Halle-Berlin-Regensburg Cluster of Excellence CCE, University of Regensburg(雷根斯堡大学实验与应用物理研究所及哈雷-柏林-雷根斯堡卓越集群CCE);Center for Quantum Devices, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所量子器件中心);QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学QuTech和卡弗里纳米科学研究所)
本研究提出射频电子级联读出方法,利用量子点共隧穿实现电荷极化增强,通过理论与实验验证,提升半导体量子计算中色散读出的保真度。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Kondo effect and singlet-triplet splitting in coupled quantum dots in a magnetic field
我们研究了两个自旋为1/2的隧道耦合量子点,并在库仑阻塞机制下连接到引线上。我们研究了近藤关联和两个自旋之间的单重态-三重态交换分裂$K$之间的相互作用。我们计算的cotunneling电流与弹性和非弹性的贡献和它的重整化由于近藤相关性,远离和在简并点K=0。我们发现,这些近藤相关诱导明显的峰值电导作为磁场$B$,点间耦合$t_0$,和温度的函数。此外,长程库仑相互作用的一部分变得可见,由于近藤相关导致在电导与$t_0$具有强$B$ -场依赖性的一个额外的峰。因此,这些电导峰值提供了对$K$的直接实验访问,从而提供了对基于自旋的量子比特和纠缠的关键控制参数的直接实验访问。
2001-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A triple quantum dot in a single wall carbon nanotube
顶栅单壁碳纳米管用于在两个电极之间限定串联的三个耦合量子点。每个量子点上的附加电子数由顶栅电压控制,从而允许单、双和三重量子点稳定性图的电流测量。模拟使用电容器模型,包括相邻点之间的隧道耦合捕捉观察到的行为具有良好的一致性。此外,间接耦合能级之间的反交叉和高阶共隧穿进行了讨论。
2008-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of magneto-elastic and polaronic effects in electronic transport through suspended carbon-nanotube quantum dots
研究了悬浮碳纳米管量子点中的电子输运。在垂直于纳米管的磁场和附近的金属栅极的存在下,两种力作用于电子:拉普拉斯力和静电力。它们都诱导电子和机械横向振荡模式之间的耦合。我们发现,这两种机制之间的差异出现在共隧穿电流。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
Universal transport signatures in two-electron molecular quantum dots: gate-tunable Hund's rule, underscreened Kondo effect and quantum phase transitions
我们在这里回顾了一些普遍的方面的物理的双电子分子晶体管在没有强自旋轨道效应。最近的几个量子点实验表明,静电背栅可以用来控制磁能级的能量色散。我们讨论了如何一般不对称耦合的金属接触到两个不同的分子轨道确实可以导致门可调的洪德规则中的单重态和三重态的存在下,在量子点。对于栅极电压,使得单态构成(非磁性)基态,人们通常观察到对低电压传输的抑制,其还可以在有限偏压下以增强的共隧穿特征的形式恢复。更有趣的是,当栅极电压被控制以获得三重态配置时,自旋S=1近藤异常出现在零偏压下,与非费米液体特征相关的欠屏蔽大于1/2的自旋。最后,在我们的设备中的小裸单重态-三重态分裂允许在这两种磁性配置之间与栅极进行微调,导致非屏蔽量子相变。这种转变发生在非磁性单重态和三重态之间,在非磁性单重态中发生两阶段近藤效应,在三重态中部分补偿(欠屏蔽)的磁矩类似于磁性“有序”状态。这些观测理论上被放入一个一致的全球图片,通过使用新的数值重整化群模拟,泰勒捕获尖锐的有限电压cotunneling功能内的库仑钻石,连同互补的平衡图解计算的双轨道安德森模型。这项工作应该进一步阐明复杂的难题仍然提出了多轨道扩展的经典近藤问题。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Manifestation of the shape and edge effects in spin-resolved transport through graphene quantum dots
我们报告的理论研究,通过石墨烯量子点弱耦合到外部铁磁引线的运输。计算进行严格对角化的紧束缚哈密顿与有限库仑相关的石墨烯片,并通过使用实时图解技术在顺序和cotunneling制度。重点研究了石墨烯薄片形状和边缘自发磁化对微分电导、隧道磁电阻(TMR)和散粒噪声(散粒噪声)等输运特性的影响。结果表明,对于某些形状的石墨烯点的负微分电导和非平凡的行为的TMR效应可以发生。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall
Transport phenomena in nanotube quantum dots from strong to weak confinement
我们报告的低温传输实验单壁纳米管与不同的接触质量的金属引线,从弱隧穿几乎完美的传输。在弱隧穿区,库仑阻塞占主导地位,纳米管作为一维量子点。对于更强的耦合到引线的电导可以强烈增强的非弹性共隧穿和近藤效应。对于开路接触,库仑阻塞被完全抑制,并且低温电导通常保持较高,尽管我们经常看到电导相对于栅极电压的明显下降,这可能是由共振背散射引起的。
2001-05-15 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable three-dimensional g-factor anisotropy in single InAs self-assembled quantum dots
研究了单个无帽InAs自组装量子点的Lande g因子及其电学调制的三维各向异性。的g-因子的评价从测量的非弹性共隧穿通过塞曼子状态在量子点的各种磁场方向。我们发现,g因子的值和各向异性依赖于量子点势的三维限制各向异性所产生的轨道状态的类型。此外,g因子及其各向异性通过调制限制电位的侧栅进行电调谐。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall
Cotunneling effects in the geometric statistics of a nonequilibrium spintronic junction
本文研究非平衡自旋电子结在绝热调制下的几何自旋通量,揭示共隧穿与序列隧穿的竞争条件,并利用几何热力学不确定关系估计最小熵产生。
2024-02-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
g-Tensor Control in Bent Carbon Nanotube Quantum Dots
我们演示了栅极控制的电子g张量在单和双量子点沿弯曲的碳纳米管形成。从单点激发谱对磁场大小和方向的依赖关系中,我们提取了自旋轨道耦合、谷耦合、自旋和轨道磁矩。用电导中近藤峰的分裂作为塞曼能量的灵敏探针来测量g张量的门控。在双量子点体系中,利用二维电荷稳定性图中共隧穿线的位置与磁场的关系来推断两个量子点沿纳米管的位置。
2012-10-28 cond-mat.mes-hall