Temperature dependent deviations from ideal quantization of plateau conductances in GaAs quantum point contacts
在0.3 ~ 10 K温度范围内，对GaAs量子点接触平台电导的温度依赖性进行了详细的实验研究。由于由浅蚀刻技术产生的强横向限制，我们能够观察到以下意想不到的功能：测量的中平台电导的线性温度依赖性。我们讨论了一个依赖于温度的解释，固有的串联电阻，由于在2D-1D过渡区的非弹道效应。这些结果已被复制在几个样品从不同的GaAs/GaAlAs异质结，并观察到在不同的实验装置。
2002-08-23 cond-mat.mes-hall
Conductance quantization and shot noise of a double-layer quantum point contact
测量了GaAs/AlGaAs隧道耦合双量子阱量子点接触中第一电导平台$G_0 = 2e^2/h$以下的电导量子化和散粒噪声。从电导测量，我们观察到一个明确的量化电导平台在$0.5G_0$和一个小的最小值，在$0.7 G_0$的电导。光谱测量揭示了三个最大值内的第一个钻石，从而表明三个最小值的电子子带的色散关系。散粒噪声测量表明，Fano因子的行为与这一观察结果是一致的。我们提出了一个模型，涉及到这些功能的波数方向分裂子带由于一个强大的Rashba自旋轨道相互作用，是由中心势垒的双层样品的电势梯度。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall
Role of coherence in resistance quantization
在量子霍尔效应和弹道输运通过量子点接触的电阻的量子化进行了比较的电荷弛豫电阻的相干介观电容器的量子化。虽然前两个要求存在一个完美的传输通道，电荷弛豫电阻仍然量化的任意背散射。量子霍尔效应和量子点接触只需要局域相位相干。相反，电荷弛豫电阻的量化需要全局相位相干性。
2008-06-11 cond-mat.mes-hall
Supercurrent Quantization in Narrow Channel SNS Junctions
本文测量了窄弹道超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森接触正常区的准粒子激发谱。增加接触中的有效化学势将电子能级转换为携带超电流的Andreev能级。这些超通道的开放导致超导量子化，表现出非普遍的行为，在一般情况下，我们讨论了它对结参数的依赖性。
1999-07-29 cond-mat.mes-hall
Quantum Point Contacts and Coherent Electron Focusing
I.二、导言费米能级上的电子。量子点接触的电导量子化IV.电导量子化的光学模拟V。经典电子聚焦VI。电子聚焦作为传输问题VII.相干电子聚焦（实验，跳跃轨道和磁边缘状态，模式干涉和相干电子聚焦）VIII.其他模式干扰现象
2005-12-23 cond-mat.mes-hall
Conductance Quantization in a Periodically Modulated Quantum Channel: backscattering and mode mixing
已知量子点接触的电导以$2e^2/h$为单位被量化，并且由于反向散射，该量化被点接触中的非绝热散射体破坏。最近，它被展示[Phys. Rev. Lett. 71，137（1993）]，在量子信道中周期性地取许多非绝热散射体，可以恢复量子化。我们研究这种电导量子化的周期系统中存在的一个强缺陷。双短截线的周期性排列给出了电导的显著量子化。双收缩的周期性排列也只有在收缩之间的间隔很小时才能给出非常好的量化。我们得出结论，电导量化的周期性调制的通道是强大的。
1997-09-25 cond-mat.mes-hall
Supercurrent and Conductance Quantization in a Superconducting Quantum Point Contact
研究了分裂栅超导体-二维电子-超导体（S-2DEG-S）约瑟夫森结中超导量子点接触（SQPC）的超导电流和电导的量子化.超电流和电导值作为栅极电压的函数逐步变化。我们观察到的第一个运输模式的发病都有助于超导和电导的SQPC。此外，超导和电导中的阶跃出现在相同的栅极电压值处。这表明，SQPC中的每种输运模式都对正常态电导和超电流都有贡献。
2004-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum point contact with large localized spin: fractional quantization of the ballistic conductance
我们分析了包含大的局域自旋J的量子点接触的电导。如果只有一个传播通道呈现导电，则在弹道电导阶梯上形成额外的平台。该平台处的电导值强烈依赖于J，当J从1/2增加到无穷大时，电导值从3e^2/2 h减小到e^2/h，这与实验观察结果非常一致[D. J. Reilly等人，Phys.Rev.B63，121311（2001）]。
2006-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Semiclassical Landau quantization of spin-orbit coupled systems
导出了一般自旋轨道耦合系统中朗道能级的半经典量子化条件。这概括了Onsager量子化条件通过一个矩阵值的阶段，它描述了自旋动力学沿经典的回旋加速器轨迹。我们讨论了通过磁振荡和电子自旋共振测量矩阵相位，这可能被用来探测旋进波函数的自旋结构。我们比较得到的半经典光谱与精确的结果，在二维系统中的各种自旋轨道相互作用。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall
On the statistical significance of the conductance quantization
最近的原子尺度金属接触实验表明，电导的量子化只有在实验结果的平均值之后才清楚地出现。出于这些结果，我们分析了一个简化的模型系统，其中一个狭窄的颈部是随机耦合到广泛的理想引线，无论是在存在和不存在的时间反转不变性。基于随机矩阵理论，我们解析地研究了这类系统电导的概率分布。随着引线宽度的增加，电导的分布变得尖锐，接近电导量子的整数倍。我们的研究结果表明，在原子尺度的金属接触电导量子化的一个可能的统计起源。
1997-11-27 cond-mat.mes-hall
Geometry effects at conductance quantization in quantum wires
通过量子线的传输进行了研究，在一个非相互作用的模型，考虑到解理边缘过生长设备的几何形状。我们发现，宽接触和窄导线之间的交界处几乎没有通过这些设备的传输的影响，而接触和导线之间的电位阶跃强烈影响的传导。我们的研究结果与最近的实验结果进行了比较。
1999-11-17 cond-mat.mes-hall
Conductance of a STM contact on the surface of a thin film
本文从理论上研究了金属薄膜表面上半径小于费米波长的接触的电导。结果表明，在薄膜中的电子能谱的量子化导致的微分电导G（V）作为施加的偏压eV的函数的阶梯状依赖。以eV为单位的相邻阶跃之间的距离等于由于尺寸量子化而产生的能级间距。我们证明了在扫描隧穿实验中，对电压的两个符号的G（V）的研究映射了费米表面之上和之下的能级谱。
2012-01-15 cond-mat.mes-hall
Josephson coupling through one-dimensional ballistic channel in semiconductor-superconductor hybrid quantum point contacts
研究了由In $_{0.75}% $ Ga $_{0.25}$ As窄沟道与Nb邻近电极构成的超导量子点接触。窄沟道是在InGaAs/InAlAs/InP异质结的栅极安装收缩中形成的，该异质结承载二维电子气。当沟道开口随栅极变化时，约瑟夫森临界电流呈现出离散化的变化，该变化是由沟道中的横向动量的量化引起的。约瑟夫森临界电流的量子化持续到单通道制度，提供了一个明确的演示半导体-超导体混合约瑟夫森结只涉及一个单一的弹道通道。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
Magneto-electrical subbands of freely suspended quantum point contacts
我们提出了一个通用的设计自由悬挂量子点接触特别大的一维子带量子化能量高达10毫电子伏。利用电子束光刻和刻蚀技术在AlGaAs/GaAs异质结中制备了嵌入二维电子系统的纳米桥。窄收缩限定经由局部面内侧栅极电容控制的量子点接触。利用输运谱研究了垂直磁场中从静电子带到朗道量子化的跃迁。大的子带量子化能量允许我们利用宽的磁场范围，从而观察到两个最低朗道能级的大交换分裂自旋隙。
2009-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Millikelvin scanning tunneling microscope at 20/22 T with a graphite enabled stick-slip approach and an energy resolution below 8$μ$eV: Application to conductance quantization at 20 T in single atom point contacts of Al and Au
我们描述了一个扫描隧道显微镜（STM），工作在磁场高达22特斯拉和温度下降到80 mK。我们讨论的STM头的设计，与改进的粗糙的方法，振动隔离系统，并努力提高能量分辨率，使用紧凑的过滤器多行。我们测量了铝的超导能隙和约瑟夫森效应，并表明我们可以分辨出小到8，$μ$ eV的态密度特征。我们测量了2 H-NbSe层状材料$_2$中原子尺寸接触的量子化电导，并制作了原子分辨率和态密度图像。后者的实验是通过连续操作的STM在磁场为20 T，在几天内没有中断。
2021-08-06 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Signatures of spin-orbit coupling in scanning gate conductance images of electron flow from quantum point contacts
利用扫描栅显微镜（SGM）电导映射理论研究了自旋轨道耦合下量子点接触中的电子流。虽然在没有浮栅的自旋轨道耦合不显着改变电导，我们发现，角依赖性的SGM图像的电子流在电导高原的自旋轨道相互作用混合的轨道模式，进入量子点接触，基本上改变。在SGM图中获得的径向干涉条纹在电导步骤基本上被保留的自旋-轨道相互作用的反向散射的尖端保留电子自旋，虽然模式混合的影响是可见的。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
Conductance of a quantum point contact in the presence of spin-orbit interaction
发展了一种计算介观结构中自旋相关电导的递推格林函数方法。利用这种方法，我们研究了在Rashba自旋轨道相互作用下量子点接触的自旋相关电子输运。我们观察到量子化电导中的一些振荡是由自旋-轨道相互作用引起的，并指出这种振荡可能源于与多次反射有关的自旋-轨道耦合。同时也指出介观实验中观察到的0.7电导结构并不是由自旋轨道相互作用引起的。
2002-08-27 cond-mat.mes-hall
Conductance Anomalies in Quantum Point Contacts and One Dimensional Wires
在过去的十年中，一维电荷输运的兴趣已经从电导的Landauer量子化的开创性发现（作为载流子密度的函数）发展到量子化开始时的更精细尺度现象。这被称为“0.7异常”，而意味着某种深刻和普遍性的理论之谜，至今仍是开放的。它有点想象力的名称可能会引起误解，因为异常表现在电导值的范围内：在0.25到0.95兰道尔量子之间的任何地方。在本文中，我们提供了一个0.7异常的批评，并讨论在何种程度上，它代表了一个深刻的物理问题。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effects of graphene with multi orbitals: Topological numbers, Boltzmann conductance and Semi-classical quantization
针对实际的石墨烯多带紧带模型，采用非正交基方法，计算了磁布里渊区Berry连接的Chern数即霍尔电导$σ_{xy}$.证实了当磁场足够小时，$σ_{xy}$的包络与半经典结果一致。从弱场玻尔兹曼理论的霍尔电阻率$ρ_{xy}$也解释了整体行为的$σ_{xy}$，如果费米面是由一个单一的能带。从半经典量子化的角度解释了$σ_{xy}$的平台，并提出了对狄拉克费米子区的必要修正。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall
Spin filtering effect generated by the inter-subband spin-orbit coupling in the bilayer nanowire with the quantum point contact
从理论上研究了量子点接触双层纳米线中的自旋过滤效应。我们证明了基于横向子带间自旋轨道耦合的自旋过滤的新机制，这对于双层纳米线来说已经被报道是强的。自旋过滤效应被解释为Landau-Zener子带间跃迁的联合效应所造成的杂交状态与相反的自旋（由于横向Rashba SO相互作用）和量子点接触区中的载流子的限制。
2017-07-13 cond-mat.mes-hall
Spin current source based on a quantum point contact with local spin-orbit interaction
提出了一种基于量子点接触和局域自旋轨道相互作用的自旋极化电流源。我们表明，自旋轨道相互作用内的狭窄的行为就像一个自旋过滤器。讨论了电流的自旋极化随费米能级和量子点接触宽度的变化。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall
Anomalous spin-resolved point-contact transmission of holes due to cubic Rashba spin-orbit coupling
证明了在具有强自旋轨道相互作用的二维空穴气体量子点接触中，两个最低的一维自旋分裂子带的有限波矢交叉。这种现象为在磁聚焦实验中观察到的由点接触过滤的自旋极化的异常符号提供了一个优雅的解释。反交叉是由平行于沟道的磁场或横向于沟道的不对称势引入的。控制自旋分裂的大小提供了一种新的机制，用于反转自旋极化的符号。
2011-06-11 cond-mat.mes-hall
Confinement of spin-orbit induced Dirac states in quantum point contacts
本文半经典地求解了在Rashba自旋轨道相互作用和外加磁场作用下，在量子点接触中运动的粒子的量子传输问题。强的Rashba相互作用和平行磁场在收缩中心形成了涌现的狄拉克态，导致携带自旋电流的共振的出现，并在高磁场下束缚。这些状态可以通过外部电场和磁场的调制来原位控制，并且可以用于将通道变成在零偏置下操作的自旋泵。结果表明，这种效果是目前实验上可访问的$p$型量子点接触。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall
Conserved spin and orbital phase along carbon nanotubes connected with multiple ferromagnetic contacts
我们报告的自旋相关的碳纳米管为基础的多终端电路的输运测量。我们观察到一个门控自旋信号在非本地电压和异常电导自旋信号，这表明自旋和轨道相位可以保存沿碳纳米管与多个铁磁接触。这为自旋电子学设备在同一基础上利用这两种量子力学自由度铺平了道路。
2010-03-28 cond-mat.mes-hall
Topological Berry phase and semiclassical quantization of cyclotron orbits for two dimensional electrons in coupled band models
研究了具有粒子-空穴对称谱的耦合双带模型中二维布洛赫电子回旋轨道的半经典量子化。作为具体的例子，我们研究石墨烯（单层和双层）和氮化硼。主要的重点是波的影响-如贝瑞相位和马斯洛夫指数-发生在半经典量子化的顺序$\hbar$和产生的朗道水平的非平凡的移位。具体来说，我们表明，指数移动出现在朗道水平是相关的拓扑部分的Berry相位-这基本上是一个缠绕数的方向的伪自旋1/2相关的耦合带-获得的电子在回旋加速器轨道，而不是完整的Berry相位，如通常所述。因此，耦合带绝缘体的朗道能级与通常的带绝缘体相比发生了偏移。我们还详细研究了一个具体的例子（氮化硼）在整个布里渊区的Berry曲率，并表明，其计算需要小心定义的“k依赖的哈密顿量”H（k），其中k是布洛赫波矢。
2010-07-08 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of the conductance of ferromagnetic atomic-sized contacts
最近，通过铁磁材料制成的原子大小的接触的传输的不同的实验产生了矛盾的结果。特别是，有几个小组报告了半整数电导量子化的观察结果，这需要有完整的自旋极化和完美的传导通道。出于这些令人惊讶的结果，我们已经研究了理论上的电导的铁磁3D材料Fe，Co，和Ni使用一个现实的紧束缚模型的理想原子接触几何形状。我们的分析表明，在没有磁畴的情况下，这些过渡金属的d带在导电中起着关键作用。在接触状态下，这一事实对这三种材料具有以下重要影响：（i）存在部分开放的传导通道，因此不期望电导量子化，（ii）最后一个平台的电导通常高于G_0=2e^2/h，（iii）两种自旋物质都有助于输运，因此通常不存在完全的电流极化，以及（iv）电导和电流极化的值对接触几何形状和无序非常敏感。在隧穿机制中，我们发现可以实现强电流极化。
2006-08-04 cond-mat.mes-hall
Novel Magnetic Quantization of sp$^{3}$ Bonding in Monolayer Tinene
基于不同子晶格的子包络函数，提出了一种广义紧束缚模型，用于研究单层灰锡中的新的磁量子化。同时考虑了$sp^{3}$成键、自旋轨道耦合、磁场和电场的影响。独特的磁电性质在于两组低朗道能级，具有不同的轨道分量，局域化中心，状态简并度，自旋配置，以及磁场和电场的依赖性。第一组和第二组主要分别来自于$5p_{z}$和（$5p_{x}$，$5p_{y}$）轨道。它们的朗道能级分裂分别由电场和自旋轨道相互作用引起。组内反交叉只在前者中表现出来。在石墨烯、硅烯和锗烯中不存在独特的tinene Landau能级。
2015-12-07 cond-mat.mes-hall
Non-retracing orbits in Andreev billiards
研究了Andreev台球半经典量子化中回溯近似的有效性。通过求解Bogoliubov-de Gennes方程计算了与超导体接触的正常导电弹道量子点的精确能谱和本征态，并与Andreev反射产生的周期轨道的半经典Bohr-Sommerfeld量子化进行了比较.我们发现的偏差是由于假设精确追溯电子-空穴轨道，而不是半经典近似，同时进行爱因斯坦-布里渊-凯勒量子化证明。我们确定了三种不同的机制产生非回溯轨道，直接确定通过电子和空穴之间的差异波函数。
2005-12-13 cond-mat.mes-hall
Semiclassical quantization of skipping orbits
我们提出了一个简单的描述的边缘态的光谱在量子霍尔制度，在半经典量子化跳跃轨道沿硬壁边界，${\cal A}=2 π(n+γ) \ell_B^2$，其中${\cal A}$是包围之间的跳跃轨道和壁和$\ell_B$的磁性长度。值得注意的是，这种描述提供了一个很好的定量协议与确切的光谱。讨论了跳跃轨道与一个或两个边缘接触时的$γ$值，以及轨道掠过边缘和半经典量子化必须用衍射效应校正时的$γ$值的变化。$γ$的值从$1/2$到$3/4$不断演变。计算了不同朗道能级上的漂移速度与能量的关系。我们比较的半经典回旋轨道的结构，它们的位置相对于边缘，相应的本征态的波函数。
2010-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Adiabatic quantization of Andreev levels
我们确定Andreev反射之间的时间$T$作为一个经典的绝热不变量的弹道混沌腔（李雅普诺夫指数$λ$），耦合到超导体的$N$模式点接触。量子化的相位空间中的几何不变环面给出了一个离散的周期$T_{n}$，这反过来又产生了一个阶梯的激发态$ε_{nm}=(m+1/2)π\hbar/T_{n}$。最大的量化周期是最大时间$T_{0}=λ^{-1}\ln N$。不变环面在坐标平面上的投影表明，腔内的波函数被压缩到横向尺寸$W/\sqrt{N}$，远低于点接触的宽度$W$。
2003-04-03 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Quantization of spin Hall conductivity in two-dimensional topological insulators versus symmetry and spin-orbit interaction
通过电子结构计算，研究了二维拓扑绝缘体静态自旋霍尔电导率的三阶张量.它似乎量子化的数值表现为高度对称的系统独立的间隙大小。具有六边形和正方形布拉维晶格的2D晶体显示出类似的效果，而真正的矩形平移对称产生远低于量子$e^2/h$的电导率值。场致反转对称性的提升并不影响量子自旋霍尔态直到能带反转，但影响电导量子化。只要反向间隙决定拓扑特征，弱的双轴守恒应变和单轴应变的影响都很小。结果进行了讨论的原子几何形状和Rashba贡献的自旋轨道相互作用（SOI）。平移和点群对称性以及SOI规则的自旋霍尔电导的量子化的偏差。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of spin-orbit interactions on the 0.7 anomaly in quantum point contacts
我们研究了在零温度下有和没有电子-电子相互作用的系统中，量子点接触的电导如何受到自旋-轨道相互作用的影响。在存在自旋-轨道耦合的情况下，调节外部磁场的强度和方向可以改变色散关系，从而改变点接触区域中的局域态密度。这改变了电子-电子相互作用的效果，意味着0.7异常的形状发生了显著变化，并在第一个电导步骤中引入了额外的独特特征。
2015-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantization Phenomena of critical Hamiltonians in 2D systems
本文综述了最近在求解更全面的哈密顿量方面取得的进展。本文提出了广义紧束缚模型来研究二维材料中的量子化现象。同时考虑了多轨道成键、自旋-轨道相互作用、各种几何结构和外场。特别地，IV族层状系统、黑磷和MoS $_{2}$表现出独特的磁量子化。这一点在三种朗道能级（LL）中得到了明确的体现，即轨道、自旋和谷相关的LL群，反常的LL能谱，以及分裂、交叉和反交叉行为。与有效质量模型进行了详细的比较。一些理论预测已被实验测量所证实。
2016-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization of a homogeneous two dimensional fermion gas with repulsive contact interaction and Rashba spin-orbit potential
利用二阶量子场论计算了具有接触排斥相互作用和Rashba势的二维电子气的z轴磁化强度。纯Rashba相互作用的一个显著效果是阻碍沿z方向的自旋排列。在临界排斥相互作用耦合常数处仍有相变的迹象，但磁化强度明显依赖于自旋轨道相互作用强度。此外，磁化状态的过渡似乎是平滑的Rashba相互作用的存在。
2011-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Josephson current carried by Andreev levels in superconducting quantum point contacts
本文综述了超导量子点接触中超导电流流过少量通道时的直流约瑟夫森效应。Andreev能级的中心作用被强调，它携带整个超导短对称约瑟夫森结，包括隧道结。一个简单直观的观点，在量子点接触的直流约瑟夫森效应给出了在多次安德烈耶夫反射。简要讨论了超导量子点接触中临界电流的量子化。
1998-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Reflection in Narrow Ferromagnet/Superconductor Point Contacts
从理论上研究了窄铁磁/超导点接触的Andreev反射。我们表明，电导量子化取决于是否接触区域是超导或铁磁以及在铁磁体的交换场的强度。铁磁接触的Andreev反射比超导接触的Andreev反射更受抑制。我们还发现，如果没有界面散射，电导-电压曲线在零偏置电压有一个隆起。相反，当系统存在界面散射时，电导-电压曲线出现下降。
2001-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Pauli Phase and Fractional Quantization of Orbital Angular Momentum in the Problems of Classical and Quantum Physics
在二维Helmholtz、Schroedinger和Dirac方程的框架下讨论了非平凡拓扑Pauli相（即角轨道角动量的分数量子化，这在二维情形下是可能的）的存在性所必需的物理问题.作为经典场论中的例子，我们考虑一个“楔形问题”--描述两个导电半平面之间的点电荷产生的场--和刀口的菲涅耳衍射。在少电子圆形量子点中，轨道角动量的整数和半整数量子化之间的选择由泡利原理定义。这与垂直磁场中这种量子点基态能量的精确实验数据一致。在无间隙石墨烯中，如在有间隙石墨烯的情况下，在存在过充电杂质的情况下，该问题可以通过实验解决，例如，使用扫描隧道光谱法。
2021-02-17 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Conservation law in noncommutative geometry -- Application to spin-orbit coupled systems
应用弦论中发展的非对易几何量子化方案，建立了自旋轨道耦合系统中扭转自旋和自旋流密度的守恒定律。从Hopf代数和形变量子化的教学介绍出发，给出了守恒定律的详细推导。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
