Spin Texture in Quantum Point Contacts in the Presence of Lateral Spin Orbit Coupling
采用非平衡格林函数方法详细研究了在横向自旋-轨道耦合和电子-电子相互作用下,非对称偏置量子点接触(QPC)的弹道电导.各种电导异常预测低于第一个量子化的电导高原(G 0 = 2 e2/h),这是由于自发自旋极化在QPC的最西部分。观察到的电导异常的数量增加,增加纵横比(长度/宽度)的QPC收缩。这些异常是QPC狭窄部分中自旋织构的指纹。
2010-09-30 cond-mat.mes-hall
Spin Polarization in a AlGaAs/GaAs Quantum Point Contact with in-plane side gates
我们报道了在非对称偏置的AlGaAs/GaAs量子点接触(QPC)中观察到的G = 0.5G0(G 0 = 2 e2/h)附近的异常电导平台,在存在横向自旋轨道耦合的情况下具有面内侧栅.这是QPC窄部分中自旋极化的特征。在T=4.2K时,研究了电导异常的出现和演化,电导异常是边栅间电位不对称性的函数。在侧栅GaAs QPC中观察到的自发自旋极化可能最终导致在几十开尔文度下实现全电动自旋阀。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effects in molecular quantum dots with contacts
我们考虑了通过与宏观引线接触的振动分子量子点的稳态热电输运。对于中等的电子-声子相互作用强度和可比的电子和声子的时间尺度,我们调查的影响,形成一个局部极化子的热电性能的结。我们应用变分Lang-Firsov变换和解决的Kadanoff-Baym形式主义的运动方程的二阶的点-铅耦合参数。我们计算的热电流和电压有限的温度差的共振和非弹性隧穿制度。对于近共振点能级,由于Franck-Condon阻塞,局部极化子的形成可以增强热电效应。由于点态的极化子特性变化,热电电压信号的线形变得不对称,并且在非线性传输状态下,出现振动特征。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall
Electron and electron-hole quasiparticle states in a driven quantum contact
我们研究了介观接触的含时驱动所产生的多体电子态。多体状态明显地表示为单电子和电子-空穴准粒子激发,其振幅和产生概率取决于所施加电压的细节。我们实验探测的组成电子状态的时间依赖性,通过使用一个模拟的光学Hong-Ou-Mandel相关实验,其中电子发射的终端与相对时间延迟碰撞在接触。电子波包重叠与接触中的电流噪声功率直接相关。我们已经证实了电子态的时间依赖性理论预测的谐波激励下的隧道结中的电流噪声功率的测量。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall
Semi-Classical Monte Carlo Simulation of Contact Geometry, Orientation, and Ideality on Nano-scale Si and III-V n-channel FinFETs in the Quasi-Ballistic Limit
采用量子校正半经典蒙特卡罗方法研究了接触几何形状和理想性对InGaAs和Si纳米级n沟道FinFET性能的影响。说明性的端部,鞍/槽,并提出了源极/漏极接触建模,并与理想的transmittance和减少transmittance更符合实验接触电阻率。远离平衡简并统计,量子限制效应的载流子分布在真实空间和能量谷之间,准弹道输运无法通过漂移扩散和流体动力学模拟,散射机制和接触几何形状不容易通过非平衡格林函数模拟访问的地址。对硅$\langle \hbox{110} \rangle$沟道器件、Si $\langle \hbox{100} \rangle$沟道器件、具有常规报道的能量谷偏移的多谷(MV)InGaAs器件以及理想化的$Γ$ -仅谷$\left( Γ\right)$ InGaAs器件进行建模。模拟的硅器件表现出相对有限的性能退化,由于非理想的接触透射率,更有限的敏感性接触几何形状与非理想的接触透射率,和一些接触相关的优势,硅$\langle \hbox{110} \rangle$沟道器件。相比之下,模拟的InGaAs器件对接触几何形状和理想性以及外围谷的能量偏移高度敏感。这说明了后一种灵敏度,模拟的$Γ$ -InGaAs器件在具有完美透射参考端接触的峰值折射率方面优于所有其他器件两倍或更多倍,而硅器件在具有非理想透射率的所有接触几何形状方面优于$Γ$ -InGaAs,并且MV…
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Quasibound States and Evidence for a Spin 1 Kondo Effect in Asymmetric Quantum Point Contacts
低于$2e^2/h$的线性电导在高度不对称的量子点接触(QPC)中显示共振峰。随着沟道长度的增加,峰的数量也增加。同时,微分电导表现出零偏置异常(ZBAs)对应于线性电导中的每一个其他峰。这种偶奇效应,观察到在较长的通道,是一致的准局域态内的QPC的形成。在极少数情况下,观察到三重峰,表明当电子填充数为偶数时形成自旋1的近藤效应。改变栅极电压将该自旋三重态调谐为不表现出ZBA的单重态。三重峰提供了第一个证据,表明在QPC中的自旋单重态三重态跃迁,以及电子之间存在铁磁自旋相互作用。
2013-04-29 cond-mat.mes-hall
Supercurrent through a spin-split quasi-ballistic point contact in an InAs nanowire
研究了Ta基超导电极与InAs纳米线接触时的超导邻近效应。使用本地底栅,我们控制沿纳米线的潜在景观,调整其电导准弹道制度。在高磁场($B$)下,我们观察到与前两个自旋极化一维模相关的近似量子化电导平台。对于$B < 1$ T,超导性的发生伴随着相当大的电荷本地化的发展,导致0.7型电导异常。在这个制度中,邻近超电流表现出不寻常的,非单调的$B$的依赖。我们解释这一发现的近藤效应之间的竞争,占主导地位的近$B=0$,和塞曼效应,强制执行自旋极化和出现的$π$相移的约瑟夫森关系在较高的$B$。
2018-01-05 cond-mat.mes-hall
Nonlinear transport and noise thermometry in quasi-classical ballistic point contacts
研究了GaAs中低密度高质量二维电子系统中准经典点接触的非线性输运和非平衡电流噪声。在PC两端的偏置电压$V$不太高的情况下,噪声温度由焦耳热功率确定,并且几乎与PC电阻无关,PC电阻可能与电子系统的自加热相关联。这种普遍接受的情况在增加$V$时会发生故障,我们观察到额外的噪声伴随着PC的差分电阻的大幅下降。额外噪声的谱密度与PC $δS\approx2F^*|eδI|\sim V^2$中的非线性电流贡献大致成比例,具有有效Fano因子$F^*<1$,这表明涉及随机散射过程。发现小的垂直磁场抑制$δI$和$δS$。我们的观察结果是一致的一个概念的拖拽机制介导的电子-电子散射的准经典PC的铅的非线性输运。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall
Electronic and spin properties of hole point contacts
我们从理论上研究了可调的横向约束对III-V族半导体异质结中二维空穴系统的影响。基于价带的4 × 4 Luttinger描述,我们计算了准一维(准一维)空穴子带能量和各向异性Lande g因子。约束诱导的能带混合的结果在一个更宽的范围内比通常可能的约束导带电子操纵准一维空穴态的电子和自旋性质的可能性。我们的研究结果是相关的最近的实验中,源漏偏置光谱被用来测量塞曼分裂的p型量子点接触的孔。
2006-08-02 cond-mat.mes-hall
Antiresonance induced by symmetry-broken contacts in quasi-one-dimensional lattices
本文研究了准一维晶格中的量子输运问题。与一维链相反,准一维晶格(由有限数量的一维链层组成)中的输运受到接触的强烈影响。接触对称性取决于接触是否保持或破坏层之间的宇称对称性。利用平衡的现场电位,可以通过非对称接触而不是通过对称接触来检测平坦带。在具有不平衡现场电位的非对称接触的情况下,传输在某些能量下被抑制。我们阐明这些能量的传输抑制相关的反共振使用约化晶格模型和费曼路径。这些结果提供了一个非破坏性的测量平带能量,这是很难检测。
2017-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Distribution of an Ohmic current in the close vicinity of a quantum point contact
给出了考虑量子点接触(QPC)的整数量子霍尔效应(IQHE)屏蔽理论的基本结果。我们的方法是解决泊松方程和薛定谔方程自洽,考虑电子相互作用,在Hartree型近似的二维电子气(2DEG)受到高垂直磁场。电子之间的库仑相互作用将2DEG分成两个共存的区域,即准金属可压缩区域和准绝缘不可压缩区域,它们表现出独特的屏蔽和输运性质。在存在外部电流的情况下,我们表明,该电流被限制在不可压缩的区域,其中的漂移速度是有限的。特别是,我们调查这些不可压缩带的分布和它们的关系与量子霍尔坪考虑准一维收缩,即QPC。
2008-02-11 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium renormalised contacts for transport in nanodevices with interaction: a quasi-particle approach
我们提出了一个新的形式主义的应用程序来处理完全相互作用的纳米结的量子输运性质。我们考虑了一个单分子纳米结模型,其中存在两种电子-振子相互作用。根据电子密度矩阵,一个相互作用在中心区域中是对角的,并且第二个非对角的相互作用在中心区域和左电极之间。我们使用非平衡格林函数技术来计算系统的性能在一个自洽的方式。相互作用的自能计算在Hartree-Fock水平的中心区域和内的交叉相互作用的动力学平均场的方法。我们的计算进行了不同的运输制度,范围从远共振准共振制度,并为广泛的参数。他们表明,一个非平衡(即偏置依赖)动力学(即能量依赖)renormalisation获得的左电极和中心区域之间的接触的形式的非平衡renormalisation的铅嵌入电位。的电导是由renormalisation的接触的影响:修改的主共振峰的振幅以及第一振子边带的线形。
2012-10-04 cond-mat.mes-hall
Strong-coupling branching of FQHL edges
我们发展了一个在具有不同填充因子$ν_j$和一个共同单模边缘$ν_0$的几个分数量子霍尔液体(Fractional Quantum Hall Liquids,HLL)之间形成的点接触系统中的准粒子背散射理论。在强隧穿极限下,通过对电子隧穿模型的对偶变换,得到了准粒子背散射模型。由系统的多点接触几何引入的新物理是在沿着公共边$ν_0$传播的过程中在点接触处的背散射准粒子的相干分裂。表征分裂的"分支比"决定了边缘准粒子的电荷和交换统计,这些统计可能不同于大量的非对称HL中的Laughlin准粒子。占的边缘统计是必不可少的一个以上的点接触的系统,并需要适当的描述的磁通附着隧穿电子。
2004-06-25 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the ``0.7'' 2(e^2)/h quasi plateau in strongly confined quantum point contacts
我们给出了迄今为止报道的一些最强限制点接触中的"0.7“2(e^2)/h结构或准平台的新结果。这种强限制是通过浅蚀刻和金属栅沉积调制掺杂GaAs/GaAlAs异质结的组合。由此产生的子带分离高达20毫电子伏,并作为结果的量化电导可以遵循在温度高达30 K,一个数量级高于传统的分裂栅器件。我们观察到明显的准高原在几个最低的电导步骤,所有的方式从他们的形成约1 K至30 K,其中整个电导量子化的热涂抹。我们研究了电导偏离理想整数量子化的温度函数,发现了一个激活行为exp(-T_a/T),其激活温度T_a与密度有关,约为2K。我们分析了我们的结果在一个简单的理论模型,涉及对等离子体激元散射的收缩。
1998-07-20 cond-mat.mes-hall
Tunable magnetic phases in quasi-one-dimensional systems
由于载流子的一维(1D)排列引起的增强的多体效应,量子线中奇异自旋现象的发生一直存在相当大的争论。我们解释了各种观察到的自旋效应,如载流子密度依赖的自旋翻转在稀准一维系统和量子点接触的自旋极化的可变性,通过使用一个无限制的Hartree-Fock方法与三维(3D)库仑相互作用。模型维数在识别随约束和磁场而变化的磁相的复杂图案中是关键的。在消失的磁场的限制,我们显示了一个简并的激发态的出现与相反的自旋极化以上的约束依赖的一维浓度阈值,这是一致的观察电导高原在一半的电导量子$G_{0}/2=e^{2}/h$,即使在没有自旋轨道相互作用。此外,自旋极化消失在高度不对称的限制线,严格的二维系统。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall
Evidence for long-lived quasiparticles trapped in superconducting point contacts
我们已经观察到,在相位偏置,高透射原子尺寸的接触的超导电流强烈减少在一个广泛的相位间隔约π。我们将这种效应归因于准粒子捕获在接触处形成的离散子间隙Andreev束缚态之一。当Andreev能量小于超导能隙Δ的一半时,俘获基本上发生,在这种情况下,被俘获的准粒子的寿命超过100 \mus。这种尖锐的能量阈值的起源目前还不清楚。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport through quasi-ballistic quantum wires: the role of contacts
我们通过每个开放通道的量子线的Luttinger液体与三个不同的相互作用参数的引线,接触区域和线,并在接触两个障碍的一维运输模型。我们表明,这个模型解释了最近的实验,如平坦的电导高原观察到,即使在有限的温度和不同的长度,和通用的电导校正在不同的通道的几个功能。我们讨论了在非常低的温度下看到完全开放的通道的共振状结构的可能性。
2000-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Synchronization of spin-torque driven nanooscillators for point contacts on a quasi-1D nanowire: Micromagnetic simulations
在本文中,我们提出了详细的数值模拟研究的同步两个自旋力矩纳米振荡器(STNO)在准一维几何形状:磁化振荡诱导在薄的NiFe纳米条纹的自旋极化电流注入通过正方形CoFe纳米磁体在这个条纹的顶部。在一个足够大的面外场,一个传播振荡模式出现在这样的系统。由于在1D系统中不存在几何引起的波衰减,这种模式有望实现STNO之间的长距离同步。事实上,我们的模拟预测,纳米线上的两个STNO的同步是可能的相互接触距离3 mkm(纳米线宽度50 nm)。然而,我们也发现了这个系统的同步行为的几个定性的新功能,这使得在这个几何形状的一个稳定的同步实现一个非常重要的任务。特别地,在纳米接触之间存在最小距离,低于该最小距离不能实现STNO的同步。此外,当第一触点中的电流值保持恒定时,同步振荡的幅度非单调地依赖于第二触点中的电流值。最后,对于通过触点的同一电流值,可能存在多个同步状态(具有不同的频率),具体取决于初始条件。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interactions suppress Quasiparticle Tunneling at Hall Bar Constrictions
分数带电准粒子在分数量子霍尔平台上穿越二维电子系统的隧穿在低温下将得到强烈增强。这一理论预测与最近对具有弱挤压量子点接触收缩的样品的实验研究不一致,在实验研究中观察到相反的行为。我们在这里认为,这个意想不到的发现是一个结果的电子-电子相互作用附近的点接触。
2004-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tunable high mobility remote-doped InSb/In_{1-x}Al_{x}Sb quantum well heterostructures
报道了在GaAs衬底上生长的栅可调谐高迁移率InSb/ In_{1-x} Al_{x} Sb量子阱。在T=1.8K时,QW二维电子气(2DEG)沟道迁移率超过200,000 cm^{2}/Vs。在具有通过原子层沉积形成的HfO_{2}栅极电介质的非对称远程掺杂样品中,消除了平行导电,并且达到了完全的2DEG沟道耗尽,其中2DEG电子密度的栅极偏置响应中的滞后最小。观察到朗道能级填充因子降至1的整数量子霍尔效应。在1.8K下实现了与2DEG的高透明非合金欧姆接触,接触电阻低于1Ω \cdot mm。
2015-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unusual quasiparticles and tunneling conductance in quantum point contacts in $ν=2/3$ fractional quantum Hall systems
该研究精确求解了ν=2/3分数量子霍尔系统中量子点接触的隧穿问题,发现电导随电压饱和于e²/2h,并出现由电荷e/2准粒子携带的反向散射,提出了揭示边缘态性质的实验方案。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Shot Noise and the Transmission of Dilute Laughlin Quasiparticles
我们从理论上分析了分数量子霍尔系统中的三端几何形状-在最近的实验中研究-这使得稀释的Laughlin准粒子束被制备,随后通过点接触散射。采用nu^{-1} = m整数边态的手征Luttinger液体描述,计算了有限温度和偏压下准粒子束通过点接触后的电流和噪声.在m=2时的再费米子化过程允许对点接触的任意透明度非微扰地计算电流和噪声。令人惊讶的是,我们发现弱背散射的零温度极限是微妙的和奇异的,即使在固定的有限偏置电压。特别地,在T=0时,入射的电荷e/m准粒子要么被反射,要么被Andreev散射(反向散射电荷(-1 +1/m)e准空穴并透射电子)- Laughlin准粒子在此极限下不透射。这些Andreev过程的直接签名应该是可访问的,在一个特定的互相关噪声测量,我们建议。
2002-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral Quasiparticle Tunneling Between Quantum Hall Edges in Proximity with a Superconductor
我们研究了两端石墨烯约瑟夫森结,其接触形状形成窄收缩,长度小于100 nm。触点由II型超导触点制成,并且能够承受足够高的磁场,以达到石墨烯中的量子霍尔(QH)状态。在这种情况下,器件电导由边缘状态加上收缩区的贡献决定。特别是,收缩区域可以支持高达~2.5T的超电流。此外,通过宽范围的磁场和栅极电压观察到增强的电导。这种额外的电导和超导电流的出现归因于沿着相反的超导接触反向传播的量子霍尔边缘态之间的隧穿。
2019-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap resonant quasiparticle transport in normal-superconductor quantum dot devices
我们报道了在超导铅和正常金属接触的碳纳米管(CNT)量子点(QD)器件中,在超导能隙以下的偏压下的热激活输运共振。这些共振是由于超导体在高温下的有限准粒子数,并且只有当量子点寿命展宽比带隙小得多时才能观察到。这个条件是满足我们的量子点设备与优化的Pd/Pb/In多层接触,这导致可再现的大和“干净”的超导传输间隙与一个强大的电导抑制subgap偏置。我们发现,这些差距的增加磁场和温度单调关闭。通过一个简单的共振隧穿模型的准确描述的subgap共振说明了理想的特性报告的铅接触,并给出了另一种访问的隧道耦合强度在量子点。
2016-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Designer switches: Effect of crystal planes on time-dependent electron transport through an interacting quantum dot
利用含时非交叉近似确定金接触的晶面对通过量子点的含时电流的影响,该电流通过栅极电压突然转变为近藤机制。对于非对称耦合系统,瞬时电导表现出复杂的波动。我们确定的频率参与这些波动,他们原来是成比例的状态密度和费米能级的尖锐功能之间的分离与以前的研究。基于这一观察结果,我们预测,使用不同的晶面作为电极将引起显着不同的瞬态电流,可以访问与超快泵浦探测技术。
2010-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
F/S interfaces: point contact versus atomic thickness geometries
我们对比两种几何结构中铁磁体/超导体界面的微扰展开:(i)点接触几何结构,其中单个弱连接将3D铁磁体连接到3D超导体;以及(ii)原子厚度几何结构,其中无限平面界面将准2D铁磁体连接到准2D超导体。在这两种方法中,微扰理论是相当不同的,但它们都在$t^4$阶($t$是隧道振幅)处分解。强铁磁体的制度是在一个定性的协议,在这两种几何形状。弱铁磁体的制度只存在于原子厚度的几何形状,并与Andreev束缚态由于横向限制在超导体。
2004-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A quasi-ohmic back contact achieved by inserting single-crystal graphene in flexible Kesterite solar cells
针对柔性CZTSSe太阳能电池中Mo箔基底导致的背接触问题,提出在Mo箔/CZTSSe界面插入单晶石墨烯,通过钝化表面、消除有害反应并形成准欧姆接触,显著提升了器件的电荷收集效率与性能。
2024-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antidot tunneling between Quantum Hall liquids with different filling factors
我们考虑隧道穿过具有不同填充因子的量子霍尔液体的两个边缘之间的两个点接触$ν_{0,1}=1/ (2m_{0,1}+1)$与$m_0-m_1\equiv m>0$。在强隧穿极限的点接触之间形成的反点的属性被证明是非常不同的$ν_0 =ν_1$的情况下,包括消失的平均总电流在两个接触和准粒子的电荷$e/m$。对于$m>1$,准粒子隧穿导致通过反点的有效通量的非平凡的$m$态动力学,其恢复通量中电流的常规“电子”周期性,尽管准粒子的分数电荷和统计。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el