Boson-fermion universality of mesoscopic entanglement fluctuations in free systems
本文研究耦合谐振子链远离平衡时的长时间纠缠动力学，发现其纠缠涨落统计与自由费米子模型严格一致，表现出玻色子-费米子普适性，并揭示了涨落分布的不对称尾部及方差标度交叉行为。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal detector efficiency of a mesoscopic capacitor
我们从理论上研究了一种基于介观电容的新型高频量子探测器，[Science { \bf 313}，499（2006）]，其由经由单通道量子点接触连接到单个引线的量子点组成。结果表明，该探测器可以在GHz频率范围内以接近量子极限的效率读出双量子点电荷量子比特的态。由于介观电容器的电荷弛豫电阻具有普适性，因此量子效率具有普适性。
2009-02-04 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Charge Relaxation
我们考虑电荷弛豫等效的RC电路的介观。对于一个单通道，自旋极化接触，自洽散射理论预测一个通用的电荷弛豫电阻等于半个电阻量子独立的传输特性的接触。这一预测与最近的实验结果非常一致。我们使用的隧道哈密顿形式主义和Hartree-Fock近似下，在零温度下的电荷弛豫电阻是普遍的，即使在存在库仑阻塞效应。我们探讨偏离普遍性作为温度和磁场的函数。
2006-06-23 cond-mat.mes-hall
Breakdown of Diffusion on the Edge
我们发现，肮脏的量子霍尔系统在其边缘表现出大的流体动力学波动，导致在Kardar-Parisi-Zhang普适性类$ω\simeq ck - i \mathcal D k^{3/2} $中的阻尼电荷激发。边缘的耗散光学电导率在低频$σ(ω) \sim 1/ω^{1/3}$处是奇异的。这些结果是直接后果的电荷连续性关系，手征异常，和热化的边缘-特别是平移不变性是不假定的。热的扩散也同样会破裂，其普适性取决于体热霍尔电导率是否消失。我们进一步建立了表面手性金属的波动流体力学理论，其中电荷波动对输运进行了对数修正。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Remote Mesoscopic Signatures of Induced Magnetic Texture in Graphene
介观电导涨落是小导体中相位相干输运的普遍特征，表现出与系统细节无关的普适性。然而，在这项工作中，我们证明了这种普遍性的一个明显的故障，由于本地和远程现象在运输的相互作用。我们的实验是在一个基于石墨烯的相互作用检测几何形状，其中人工磁纹理诱导的石墨烯层覆盖一部分，它与微磁铁。当探测离该区域一定距离处的传导时，远程因素的强烈影响通过巨电导波动的出现而表现出来，其幅度远大于$e^2/h$。这种对介观物理学基本原理之一的违反戏剧性地表明，局部考虑如何被相位相干导体中的远程签名所压倒
2021-01-20 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic scattering in the half-plane: squeezing conductance through a small hole
我们模拟了量子点接触（QPC）的2-探针电导，线性响应。如果QPC是高度非绝热的或接近开放储层区域中的散射体，则铅和储层之间的通常区分被打破，并且基于全二维半平面中的散射理论的技术更合适。因此，我们将电导与入射平面波的透射截面联系起来。这相当于通常的朗道公式使用径向分波基础。我们得出的结果是，当耦合到合适的反射器时，任意小的（隧穿）QPC可以达到2e^2/h的p波沟道电导。如果两个或多个共振重合，总电导甚至可以超过这个值。这与最近在开放几何中的介观实验有关。我们还讨论了电导的互易性，以及它在原子波QPC中被击穿的可能性。
2001-04-23 cond-mat.mes-hall
Conductance asymmetries in mesoscopic superconducting devices due to finite bias
正常金属-超导体结中的超导电导谱是探测介观超导器件（如Majorana纳米线）中Andreev束缚态的重要工具。在理想超导器件中，由于粒子-空穴对称性和散射矩阵的么正性，子带电导服从特定的对称关系。然而，实验数据往往表现出偏离这些对称性，甚至其明确的崩溃。在这项工作中，我们确定了一种机制，导致电导不对称，没有准粒子中毒。特别是，我们调查有限偏压的影响，包括在隧道势垒透明度的电压依赖性，发现显着的电导不对称的现实设备参数。重要的是要确定电导不对称性的物理起源：与其他可能的机制，如准粒子中毒，有限偏置效应是不是一个拓扑量子比特的性能有害。为此，我们确定的功能，可用于实验确定是否有限偏置效应的电导不对称的来源。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
Pumping charge with ac magnetic fluxes and the dynamical breakdown of Onsager symmetry
本文研究了介观环的输运性质，介观环由形式为Φ（t）=Φ^{dc} + Φ^{ac} cos（Ω_0 t + δ）的交流磁通量穿过，并连接到两个不同的粒子库。我们分析的条件下产生的泵浦直流电流在绝热制度。我们还研究了感应直流电流的对称性作为磁通量的静态分量的函数，Φ^{dc}，有和没有直流偏置电压施加在水库。我们分析，特别是，Onsager-Casimir关系的设置的不同配置的有效性。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Transport of Quantum Anomalous Hall Effect in Sub-Micron Size Regime
在具有铁磁性的二维拓扑绝缘体系统中，量子反常霍尔（QAH）效应已被证实。然而，亚微米QAH器件中介观输运的全面理解尚未建立。在这里，我们制作了通道宽度低至600 nm的小型QAH器件，其中QAH功能仍然保留。在窄QAH器件中，通过二维可压缩熔池之间的交替跳跃，形成了一个后向散射通道。大的电阻波动，观察到在狭窄的设备附近的矫顽场，这是与沿畴壁的交叉路径之间的集体干扰时，设备的几何形状小于相位相干长度$L_ϕ$。通过测量尺寸依赖的击穿电流，我们证实了手征边缘态被限制在费米波长量级的物理边界上。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-linear sigma model study of magnetic dephasing in a mesoscopic spin glass
本文提出了一个非线性西格玛模型来描述磁性杂质冻结在自旋玻璃相中的介观金属导体中的量子输运。它解释了相应的标量和磁随机势的存在。在自旋玻璃中，这种磁随机势在不同的实现之间是相关的。随着磁势强度的变化，该模型描述了非线性西格玛模型的正交普适类和酉普适类之间的交叉。我们应用这种技术来计算两个冻结的自旋配置之间的关联电导的退相率为通常的低能量模式的弱局域化理论。
2010-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anomalous mesoscopic kinetics in disordered superconductors
我们研究了超导转变开始时的反常介观输运效应，重点是在无序薄膜中观察到的大能斯特-埃廷豪森信号。在相变附近，由于预形成的库珀对的Ginzburg-Landau相干长度发散，短程介观涨落等价于临界温度的局域涨落。结果，对传播的动力学磁化率函数获得一个奇异的介观分量，因此，超导关联引起增强的热力学和输运特性的介观涨落。与无序的正常金属相反，介观电导率波动的均方根值不再是普遍的，并且显示出对维度、温度的强烈依赖性，并且在某些条件下可以超过其量子正常状态值的很大一部分。有趣的是，我们发现不同的普遍性，磁化率，电导率和横向磁热势系数都显示出相同的温度依赖性。最后，我们讨论了增强介观效应的塞贝克热电性和霍尔电导率波动介导的紧急超导。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Breakdown of hydrodynamics in a Galilean quantum Hall crystal
该工作构建了伽利略量子霍尔晶体的非线性涨落流体动力学理论，发现其磁声子衰减从z=4流向z≈3的非平凡普适类，并在经典数值模拟中验证，为固态系统中探测分形动力学普适类提供了新途径。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium mesoscopic conductance fluctuations as the origin of 1/f noise in epitaxial graphene
我们研究了低温下外延石墨烯器件的1/f噪声特性与温度、电流和磁通量密度的关系。在低电流下，1/f噪声功率谱密度随温度的增加呈指数衰减，表明介观电导波动是温度低于50 K时1/f噪声的起源。在较高的电流，偏离典型的二次电流依赖性和指数温度依赖性发生的结果，由于电流加热的非平衡条件。应用Kubakaddi [S. S. Kubakaddi，Phys.Rev.B79，075417（2009）]，开发了描述外延石墨烯中的非平衡介观电导波动的1/f噪声功率谱密度的模型，并用于确定每个载流子的能量损失率。在Shubnikov-de Haas振荡的制度下，观察到1/f噪声的强烈增加，这是由于量子化磁场中的局域态引起的额外电导波动机制。当器件进入量子化霍尔电阻状态时，1/f噪声消失。如果电流增加，量子霍尔击穿就会出现。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Demagnetization of Quantum Dot Nuclear Spins: Breakdown of the Nuclear Spin Temperature Approach
在晶格中排列的相互作用的核自旋的物理学通常使用热力学框架来描述：在大块固态系统中的各种实验研究已经证明自旋温度的概念不仅是正确的，而且对于理解实验观察至关重要。利用退磁实验，我们证明了量子点的介观核自旋系综一般不能用自旋温度来描述。我们将所观察到的偏离热自旋状态与QD内的强四极相互作用的存在下，导致显着的非谐性的核自旋的光谱。应变引起的不均匀四极位移也导致核自旋系综与其环境之间的角动量交换完全抑制，导致核自旋弛豫时间超过一小时。值得注意的是，四极相互作用的位置相关轴使得磁场扫描固有地非绝热，从而导致核自旋极化的不可逆损失。
2009-07-20 cond-mat.mes-hall
Spectroscopy of Heat Transport and Violation of the Wiedemann--Franz Law in a GaAs Hydrodynamic Mesoscopic Channel
São Carlos Institute of Physics, University of São Paulo（圣保罗大学圣卡洛斯物理研究所）；Physics Department, Federal University of São Carlos（圣卡洛斯联邦大学物理系）；Ioffe Institute（约费研究所）；Institute of Physics, University of São Paulo（圣保罗大学物理研究所）；Institute of Semiconductor Physics（半导体物理研究所）
研究了介观电子系统中流体动力学电子传输 regime 中热导率与电导率比值的威德曼-弗朗茨定律违反现象，通过GaAs窄通道中热电子传播的光谱学分析，发现洛伦兹数温度依赖性，证实了定律违反。
2026-04-14 cond-mat.mes-hall
Scattering theory approach to bosonization of non-equilibrium mesoscopic systems
在马库斯·布蒂克对介观物理学的众多杰出贡献中，散射理论对电子输运和噪声的研究以其优雅、简单、普适性和在该领域工作的理论家中的流行而脱颖而出。它为从理论上研究远离平衡态的开放电子系统提供了一种有效的方法。然而，这种方法仅限于电子之间的相互作用可以忽略或微扰考虑的情况。幸运的是，这是一个广泛的金属系统，这是通常由费米液体理论描述的情况。然而，存在另一类广泛的电子系统的减少维度，所谓的Tomonaga-Luttinger液体，其中的相互作用是有效的强，即使在低能量也不能忽略。然而，强相互作用可以准确地使用玻色子化技术，它利用了自由玻色子字符的集体激发在这些系统中。在本工作中，我们利用这一事实，以发展的散射理论方法玻色化的开放准一维电子系统远离平衡。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall
Universal relations between thermoelectrics and noise in mesoscopic transport across a tunnel junction
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics（阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心）
该研究揭示了介电输运中热电与噪声之间的普遍关系，通过隧道接触探测系统时，发现电导率与热电性质和噪声的普遍联系。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stochastic Field Theory for Transport Statistics in Diffusive Systems
我们提出了一个场论的统计电荷和电流的波动扩散系统。累积量母函数由该场论作用的鞍点解给出。作用仅取决于两个参数：局部扩散和噪声系数，这自然导致了广泛的多维扩散模型的输运统计的普遍性。我们的理论可以应用于半经典介观系统，以及超越介观物理。
2004-10-29 cond-mat.mes-hall
Extended friction elucidates the breakdown of fast water transport in graphene oxide membranes
水在氧化石墨烯（GO）膜中传输的理解是石墨烯研究中的一个主要理论问题。尽管近年来对该主题进行了大量的努力，但GO膜中水传输的综合情况尚未出现。通过对H2O GO膜中的水传输进行中尺度模拟，我们表明，即使是少量的氧官能团也会导致GO渗透性的急剧下降，这与实验结果一致。体粘滞耗散和空间延伸的分子摩擦的共存导致滑移和体流两者的大幅减少，从而抑制在原始石墨烯纳米通道中观察到的快速水传输状态。流动结构的检查揭示了一个倒置的曲率在近壁区，它连接顺利与一个抛物线型在散装区域。这种反向曲率是单粒子朗之万摩擦和集体流体动力学共存的独特标志。目前的介观模型与空间扩展的摩擦可能提供一个计算效率高的工具，为未来的模拟水在纳米材料中的传输。
2016-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Transport and Magnetism in Mesoscopic Superconductors
1911年由Kamerlingh Onnes发现的超导性，至今仍是凝聚态物理的一个迷人课题。人们对研究在本身不是超导体但与超导体电接触的金属中诱导的超导性很感兴趣。作为超导性的载体，库珀对穿过接触扩散到金属中，它们保持相关性，尽管配对机制被解除;我们称之为邻近效应。在过去的十年里，这些超导相关性的观测已经进入了实验的范围。利用最先进的制造技术，已经产生了介观样品，这些样品足够小和干净，以便在样品尺寸上保持电子的量子力学相干性。这篇理论论文的重点是在这些系统的电输运和磁屏蔽特性中出现的单粒子物理的各种签名。我们研究了NS结在有限电压电导和散粒噪声下的共振结构。绘制了NS混合层的H-T相图，描述了包括非局域性和杂质在内的抗磁屏蔽，Meissner排斥的磁击穿，发现了顺磁不稳定性对自发磁矩的影响。我们追溯到弹道SNS结的双临界电流通量周期性的非局域性。最后，我们利用约瑟夫森关系的结与非常规超导体的量子计算机的实现。
1999-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Crossover from mesoscopic to universal phase for electron transmission in quantum dots
测量相干电子系统（介观系统）中的相位提供了电导测量不容易揭示的丰富信息。最近，在相对较大的量子点（QD）的相位测量表明，一个普遍的像点的大小，形状和占用独立的相位演化。可以解释的是，在库仑阻塞量子点的传输相位单调增加π整个电导峰，此后，在电导谷的相位急剧返回到其基础值。预期的介观功能的阶段，有关自旋简并或交换效应，从来没有观察到。目前，还没有令人满意的全面解释所观察到的相位普适性。不幸的是，在少电子量子点中的相位，它可以更好地理解从未测量。在这里，我们报告这样的测量上的一个小量子点，只占用1-20个电子。这种点被嵌入在双光路电子干涉仪的一个臂中，在点附近有一个电子计数器。与在较大的点中发现的重复行为不同，我们发现现在的介观特征是点占据少于10个电子。在这个制度中的一个意想不到的特点是一个明确的观察到两个不同的轨道状态的占领的前两个电子-相反，最近的出版物。随着占领的增加，这个阶段演变并变成了普遍的，就像14个电子和更高的电子一样。目前的测量使我们能够确定水平占有率和奇偶性。更重要的是，他们认为量子点经历了一个相变，从介观到普遍的行为，随着占有率的增加。这些测量有助于在众多提出的理论模型中挑选出潜在的少数理论模型。
2005-05-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
A novel superconducting glass state in disordered thin films in Clogston limit
本文发展了平行磁场中无序超导薄膜的介观涨落理论。在零温度下，超导状态经历相变，进入以随机符号的超流体密度为特征的状态，而不是自旋极化的无序费米液相。因此，基态属于与2D XY自旋玻璃相同的普适类。当磁场进一步增加时，介观配对态在均匀的自旋极化无序费米液体中成核。这些配对状态的统计是通用的，这取决于2D膜的片电导。
1999-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Entanglement and thermokinetic uncertainty relations in coherent mesoscopic transport
该研究以耦合双热库的双量子点为模型，利用纠缠、非定域性及TUR/KUR违背刻画量子相干性，给出经典随机跳跃模型失效的判据。
2023-06-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Approximate universality in the tunneling potential for curved field emitters -- a line charge model approach
基于Fowler-Nordheim和Murphy-Good形式化的标准理论模型不能充分描述顶点曲率半径曲率半径小于100 nm的场发射尖端。这是由于在隧穿区内“恒定电场”假设的崩溃导致电流预测的实质性误差。一个统一适用的曲率校正场致发射理论要求隧道电位是近似普适的发射极形状无关。使用线电荷模型，它是建立分析，光滑的通用发射极尖端近似遵循这个普遍的趋势时，阳极是很远的。使用COMSOL对各种发射体形状进行了验证，包括局部非抛物线“圆柱柱上的半球”。数值计算还发现，曲率校正的隧穿电位提供了一个足够的近似时，阳极是在密切的接近，以及在其他发射体的存在。
2021-04-08 cond-mat.mes-hall physics.acc-ph physics.app-ph
Mesoscopic conductance and its fluctuations at non-zero Hall angle
本文研究了在磁场作用下无序相相干二维非相互作用电子系统的双局域电导张量、双探针电导及其涨落，正确地考虑了边缘效应.在极限$σ_{xx} \gg 1$下用摄动理论得到了解析结果。对于介观系统的传导过程中占主导地位的扩散，但我们表明，由于缺乏时间反演对称性，扩散的边界条件被改变在反射边缘。通常的条件是扩散变量沿壁面法线方向的导数为零，而霍尔角处的导数为零。我们从不同的起点证明了这个边界条件的起源，使用（i）一个简化的Chalker-Coddington网络模型，（ii）标准的图解摄动展开，（iii）非线性sigma模型与拓扑项，从而建立不同方法之间的联系。在量子干涉现象中发现了更进一步的边界效应。我们计算了平均双局域电导率张量$σ_{μν}(r,r')$，以及电导的平均值和方差，在$1/σ_{xx}$和$(σ_{xy}/σ_{xx})^2$阶中，发现电导的方差随着霍尔比的增加而增加。因此电导涨落不再简单地用$σ_{xy}=0$情形的酉普适类来描述，而是用单参数概率分布族来描述。在准一维极限下，恢复了幺正系综电导涨落的普遍结果，与前人的结果相反。还有，关于当前保护的长期讨论。
1997-01-10 cond-mat.mes-hall
Mechanically Exfoliated Metallic Delafossite PdCoO2 Nanomembranes: Quantum Transport and Electrical Evaluation Toward Interconnect Applications
University of Minnesota, Twin Cities（明尼苏达大学双城分校）
本文通过机械剥离制备单晶PdCoO2纳米膜，研究准二维输运性质，观测到Shubnikov-de Haas和Aharonov-Bohm振荡，并评估其互连应用潜力，展示出高电流密度和热稳定性。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Scattering Theory of Current-Induced Spin Polarization
我们建立了一个新的散射理论来研究磁电诱导自旋极化。用外探针测量了电流通过自旋轨道耦合介观系统时产生的局域自旋极化。探针上的电化学和自旋相关的化学势是可控的，并被调整到确保系统和探针之间在时间平均上既没有电荷也没有自旋电流流动的值。对于单通道探针的相关情况下，我们发现，所得到的电位是完全独立的探针和系统之间的接触的透明度。假设自旋弛豫过程是不存在的探针，因此，我们确定在探针位置的样品中的局部自旋相关的电位，因此，局部电流诱导的自旋极化，与自旋相关的电位在探针本身。这些局部化学势的统计是在随机矩阵理论中计算的。虽然他们消失的空间和介观平均，他们表现出很大的波动，我们表明，单个系统通常具有自旋极化超过所有已知的电流引起的自旋极化的参数大的因素。我们的理论允许计算自旋极化内的样品和自旋电流流出it.We表明，这些大的极化之间的量子相关性只有微弱的自旋电流在外部引线，只有一小部分可以转换成自旋电流的线性制度的运输，这是符合介观的普遍性的自旋电导波动。我们用数字证实了这个理论。
2010-02-10 cond-mat.mes-hall
Numerical Investigation of Stub Length Influence on Dispersion Relations and Parity Effect in Aharonov-Bohm Rings
本文通过数值求解Deo模条件方程，研究短截线长度与环周长之比对Aharonov-Bohm环色散关系的影响，发现宇称效应在v/u≤0.205时发生破缺，揭示了介观环能谱对几何精细调节的高度敏感性。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
