Effects of voltage fluctuations on the current correlations in mesoscopic Y-shaped conductors
我们研究了连接到外部引线和电压探头的相位相干Y形导体中的电流波动。电压探头被认为具有有限阻抗,因此可能导致电路中的电压波动。应用Keldysh公式和鞍点近似适合于缓慢的波动,我们研究在零温度下的电流波动的反馈效应,由于波动的电压。我们考虑介观Y形导体的隧道结和扩散线。与两端导体,我们发现,对于Y形导体的电流时刻存在的外部阻抗不能从简单的裸时刻已经在第二时刻的重新缩放。作为一个直接的结果,我们发现,输出端之间的互相关可以成为积极的,由于在电路中的阻抗。我们提供了公式的参数范围,可以导致正的互相关。
2006-03-11 cond-mat.mes-hall
Work fluctuation theorem for a classical circuit coupled to a quantum conductor
我们提出了一个量子涨落定理的定量测试的设置。它由一个由外部电压源驱动的量子导体和一个经典的电感电容电路组成。电压源对系统所做的功可以用LC电路的经典自由度来表示,这些自由度可以用传统技术来测量。以这种方式,电路充当经典检测器来执行量子导体的测量。我们证明了这个定义与功涨落定理是一致的。所考虑的系统有效地描述了一个朗之万方程与非高斯白噪声。我们的分析扩展了波动定理的证明,这种情况下。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall
Energy and power fluctuations in ac-driven coherent conductors
利用散射矩阵方法,我们研究了在时间周期偏压驱动下相干导体中的输运。我们调查的驱动能量电流噪声中的电子和空穴激发的作用,我们调和以前的研究在这种系统中的电荷电流噪声。能量噪声揭示了由于电子-空穴相关性的额外特征。这些特征应该在功率波动中观察到。特别是,我们显示的情况下的谐波和双谐波驱动和洛伦兹脉冲施加到两端导体,解决最近的实验参考文献。1和2.
2015-01-06 cond-mat.mes-hall
Distribution of voltage fluctuations in a current-biased conductor
我们计算了由电流源驱动的导体上的波动电压V(t)。这是电压偏置电路中电流波动I(t)的散粒噪声问题的对偶。在单通道情况下,累积相位Phi=(e/hbar)\int Vdt的分布是帕斯卡(或二项等待时间)分布-不同于转移电荷Q= \int Idt的二项分布。泊松P(Phi)的弱耦合极限在弹道导体的极限中达到,而在隧穿极限中P(Phi)具有卡方形式。
2002-10-28 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in normal-conductor/graphene/normal-conductor junctions and conditions for insulating behavior at a finite charge-carrier density
我们研究了正常导体/石墨烯/正常导体(NGN)结的电导在正常和石墨部分的系统中的任意现场电位。我们发现,即使石墨烯部分的载流子密度是有限的,弹道NGN结也可以显示绝缘行为。这种效应起源于不同的k间隔支持石墨烯和正常导体中的传播模式,并且对于中等水平的体、边缘或界面无序持续存在。随后的电导阈值可以用作电子工具,以在绝对k空间中绘制出石墨烯能带结构的细节。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall
Waiting time fluctuations in quasi-one-dimensional disordered conductors
本文研究准一维无序导体中等待时间的样本间涨落,基于DMPK理论计算平均等待时间分布,发现其方差呈普适涨落,并分析相关抖动的统计性质。
2023-09-18 cond-mat.mes-hall
Electron and phonon drag in thermoelectric transport through coherent molecular conductors
本文用非平衡格林函数方法研究了双电子、双声子共格分子导体的热电输运。我们专注于电子和声子之间的相互阻力运输作为“动量”转移的结果,这只发生在至少有两个声子自由度。在推导出线性阻力系数的表达式后,服从Onsager关系,我们进一步研究了它们对非平衡输运的影响。结果表明,拖曳效应与另外两种现象密切相关:(1)通过相干导体的绝热电荷泵;(2)电流诱导的非保守有效磁力对声子的作用。
2016-01-24 cond-mat.mes-hall
Capacitance, Charge Fluctuations and Dephasing In Coulomb Coupled Conductors
讨论了仅通过长程库仑力耦合的两个相邻介观导体的电荷涨落,并利用电荷涨落求出了一个导体对另一个导体的退相速率。讨论的基础上制定的散射方法的电荷密度和密度响应的波动电位。耦合到泊松方程的结果在电气自洽的电荷波动的描述。在平衡时,低频噪声功率可以借助于电荷弛豫电阻(其与电容一起确定结构的RC时间)来表示。在存在输运的情况下,低频电荷噪声功率由反映散粒噪声存在的电阻确定。我们使用这些结果来推导库仑耦合导体的退相速率的表达式,并找到一个自洽的测量时间的表达式。
2000-09-28 cond-mat.mes-hall
Nonlinear heat transport in mesoscopic conductors: Rectification, Peltier effect and Wiedemann-Franz law
我们利用传输的散射理论研究介观导体的非线性热性质。我们的方法是基于在电气和热驱动力的领先的顺序扩展。在线性响应之外,传输系数是由于相互作用而在系统中建立的非平衡屏蔽势的函数。在平均场近似下,我们自洽地计算了两端附着量子点的热整流性质。我们讨论了非线性贡献的珀尔帖效应,并发现偏离的Wiedemann-Franz法的非线性制度的运输。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall
Distribution of current fluctuations in a bistable conductor
本文测量了具有可控双稳态的单电子晶体管中电流涨落的全分布。由于单个电子在单独的单电子盒中的隧穿,电导在两个能级之间随机切换。在很宽的时间尺度范围内检测到的电波动和理论预测的良好协议被发现。对于长的积分时间,时间平均电流的分布服从大偏差原则。我们制定和验证的电流分布的双稳态区域的波动关系。
2017-01-02 cond-mat.mes-hall
Low Frequency Quantum Transport in a Three-probe Mesoscopic Conductor
利用Büttiker的交流输运理论研究了三探针介观导体的低频量子输运性质。通过显式计算不同的偏态密度,计算了系统的静态透射系数和发射度矩阵。我们研究了散射体的有限尺寸效应对全局PDOS的影响。通过增加散射体积,我们观察到外部或局部计算的总DOS的一致性逐渐改善。我们的数值数据允许有限尺寸效应的特定拟合形式。
1997-01-25 cond-mat.mes-hall
Near-field heat transfer between disordered conductors
我们研究由近场波动的电磁场介导的热传递。在金属的情况下,后者主要是由电子密度的热涨落之间的库仑相互作用。我们表明,弹性散射的电子,导致扩散传播的密度波动,结果在辐射定律的质的变化。虽然清洁金属之间的热通量遵循Stefan-Boltzmann类$T^4$依赖性,但无序导体之间的热交换显著增强,并且在低温下按$T^3$缩放。
2018-11-26 cond-mat.mes-hall
Coulomb Effects and Electron Transport Through a Coherent Conductor
我们分析了在库仑相互作用存在下,电子输运通过相对较短的相干导体。我们考虑到外部环境的影响,这样的导体的电流-电压特性进行评估。在我们的模型中,在大电导和低$T$的电导被抑制的一个通用的因素,这只取决于类型的导体。我们还认为,在T=0的系统"散射体+分流“可以是绝缘体或金属取决于它的总电阻是大于或小于$R_Q=h/e^2\approx 25.8$ k $Ω$。在金属相中,库仑能隙被量子涨落完全抑制。
2001-05-07 cond-mat.mes-hall
Generalized thermodynamic potentials for mesoscopic conductors in the presence of transport
结果表明,相位相干导体的非平衡稳态可以用基于偏态密度概念的广义热力学势来描述。这是可能的,因为耗散仅发生在发射载流子的接触中。考虑了长程库仑相互作用,满足电荷守恒和规范不变性。理论说明了一个介观电容器的泄漏。
1996-12-09 cond-mat.mes-hall
Double Quantum Dots as Detectors of High-Frequency Quantum Noise in Mesoscopic Conductors
我们提出了一个测量设置检测量子噪声在一个很宽的频率范围内使用非弹性跃迁在一个可调谐的两个能级系统作为检测器。频率分辨探测器由双量子点组成,双量子点电容耦合到附近介观导体的引线。通过双量子点的非弹性电流计算响应于附近导体中的平衡和非平衡电流波动,包括在非常低的温度下的真空波动。作为一个具体的例子,讨论了量子点接触上的涨落。
1999-12-03 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium reservoir engineering of a biased coherent conductor for hybrid energy transport in nanojunctions
我们表明,载流相干电子导体可以被视为有效的玻色子能量库涉及不同类型的电子空穴对激发。对于弱耦合的电子-玻色子,非平衡电子与玻色子之间的混合能量输运可用类朗道公式描述。这使得在混合电子玻色子系统的各种热传输问题的统一帐户。作为应用,我们研究了电子与玻色子之间的非互易热输运、冷点热电流以及玻色子的电子冷却。我们的统一框架提供了一个直观的方式来理解电子和玻色子之间的混合能量输运。它开辟了非平衡油藏工程的方式,在纳米尺度上的不同准粒子之间的有效的能量控制。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in ferromagnetic conductors with inhomogeneous magnetic order parameter -- domain-wall resistance
本文从微观上推导了非均匀磁化分布铁磁材料中传导电子的输运方程。我们的量子动力学方法包括磁性杂质的弹性散射和各向异性自旋翻转散射。在扩散极限下,我们计算了畴壁的电阻,发现畴壁电阻可以是正的,也可以是负的。在长畴壁的限制下,我们推导出解析表达式,并与现有的工作,其中使用较少的一般模型或不同的理论框架进行比较。
2009-03-17 cond-mat.mes-hall
Current Fluctuations and Electron-Electron Interactions in Coherent Conductors
我们分析了电子-电子相互作用下介观相干导体中的电流涨落。在很宽的参数范围内,我们得到明确的普遍依赖的电流噪声的温度,电压和频率。我们证明了库仑相互作用降低了奈奎斯特噪声。在这种情况下,对噪声谱的相互作用校正由组合$\sum_nT_n(T_n-1)$控制,其中$T_n$是第$n$导电模式的透射。电子-电子相互作用对散粒噪声的影响更为复杂。在足够大的电压,我们恢复两个不同的相互作用的修正进入相反的符号。净结果与$\sum_nT_n(T_n-1)(1-2T_n)$成比例,即库仑相互作用在低透射时减小了散粒噪声,而在高透射时增大了散粒噪声。
2002-12-19 cond-mat.mes-hall
Electron Transport in a Multi-Channel One-Dimensional Conductor: Molybdenum Selenide Nanowires
我们已经测量了电子输运在小束相同的导电硒化钼纳米线,其中弱相互作用的一维链的数量范围从1-300。在这些纳米线的线性电导和电流表现出幂律依赖于温度和偏压分别。控制这些幂律的指数随着导电通道数量的增加而减小。这些指数可以与电子-电子相互作用参数的传输在多通道的1-D系统与一些缺陷。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall
Effects of electron-phonon interaction on thermal and electrical transport through molecular nano-conductors
本文综述了电子-声子相互作用(EPI)对分子纳米导体输运性质的影响。纳米导体连接到两个电子引线和两个声子引线,可能在不同的温度或化学势下。EPI仅出现在纳米导体中。我们专注于它对电荷和能量传输的影响。我们介绍三种方法。对于弱EPI,我们用非平衡格林函数方法进行微扰处理。我们推导出电荷流和热流的表达式。对于弱的系统-引线耦合,我们使用量子主方程方法。在这两种情况下,我们使用一个简单的单能级模型来研究EPI对系统的热电输运性质的影响。研究电流对声子系统动力学的影响也很有趣。为此,我们推导出一个半经典的广义朗之万方程来描述纳米导体的原子动力学,以非平衡电子系统,以及其余的原子自由度作为有效浴。我们显示简单的应用程序,这种方法的电子和声子之间的能量转移的问题。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall
Non-local transport properties of nanoscale conductor-microwave cavity systems
最近的实验进展纳米导体耦合到超导微波腔打开了深量子极限的光-物质相互作用的运输调查,与隧道电子强烈耦合到单个腔光子。我们从理论上研究了最基本的腔导体系统,具有强的单光子诱导的非局域输运效应;两个空间分离的双量子点(DQD:s)共振耦合到基本腔模。该系统,由广义Tavis-Cummings模型描述,在量子主方程形式主义的研究,使我们能够通过DQD的电子输运性质:以及相干,非平衡腔光子状态。我们发现相当大的非本地感应电流和电流的交叉相关介导的单个光子。从一个完整的统计描述的电子输运,我们进一步揭示了一个动态的通道封锁在一个DQD解除光子发射由于隧道通过其他DQD。此外,大的纠缠之间的轨道状态的电子在两个DQD:s被发现为小的DQD-铅温度。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall
Non-local electron transport and Coulomb effects in three-terminal metallic conductors
我们证明了非局域电子输运中的库仑效应与三端金属导体中的非局域散粒噪声之间的密切关系。假设整个结构是正常的,在散粒噪声的互相关是负的和库仑相互作用往往抑制系统的本地和非本地电导。正常-超导-正常结构在亚能隙能量下的行为完全不同。在隧穿极限下,系统的非局域微分电导呈S形,并且在非零偏压下可以变为负值。在高透射率下,交叉Andreev反射产生正噪声交叉相关和非局域电子输运的库仑反阻塞。
2012-03-08 cond-mat.mes-hall
Feedback effects on the current correlations in Y-shaped conductors
我们研究了连接到具有有限阻抗的外部引线的Y形导体中的电流波动。我们表明,由于电路中的电压波动,转移的电荷的时刻不能从简单的裸值已经在第二时刻的重新缩放。输出端之间的互相关可以在某些参数范围内从负变为正。
2005-04-22 cond-mat.mes-hall
Electromechanical noise in a diffusive conductor
在导体中移动的电子可以通过与杂质和边界的碰撞将动量传递到晶格,从而产生波动的机械应力张量。在无序金属(尺寸L大于平均自由程l和屏蔽长度xi)中,每个散射事件的均方根动量转移被发现在费米动量以下减少了一个因子,对于剪切涨落为l/L,对于压力涨落为(xi/L)^2。弹性弯曲模式的剪切波动的激发估计属于当前的实验灵敏度的纳米机械振荡器。
2001-10-29 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized Quantum Transport in Mesoscopic Conductors: Computational Concepts and Physical Phenomena
介观导体是尺寸在纳米和微米之间的电子系统,并且通常具有降低的维度。在低温下的相位相干状态下,这些器件的电导受量子干涉效应的影响,例如Aharonov-Bohm效应和电导波动。虽然量子电荷输运的第一次测量可以追溯到20世纪80年代,但介观输运中的自旋现象只是最近才成为人们关注的焦点,作为自旋电子学领域的一个分支。量子相干性与限制效应、无序效应或相互作用效应之间的相互作用在介观导体中产生了各种意想不到的自旋现象,并且还允许控制和设计载流子的自旋:自旋干涉通常是自旋阀、滤波器、开关或泵的基础。它们的潜在机制可能会在未来可能的基于回旋加速器的自旋器件的道路上获得相关性。自旋相关介观输运的定量理论理解要求开发有效和灵活的数值算法,包括格林函数方法内的矩阵重排技术,我们将解释,审查和采用。
2008-03-26 cond-mat.mes-hall
Charge fluctuations and dephasing in coulomb coupled conductors
结果表明,库仑耦合介观结构中的退相速率由电荷弛豫电阻决定。电荷弛豫电阻与电容一起决定了介观结构的RC时间,并且在小频率下决定了电压波动谱。自洽的表达式给出的电荷弛豫电阻,从而在广义Wigner-Smith延迟时间矩阵的对角和非对角元素方面的失相速率。失相率讨论的平衡态和在运输状态,其中电荷波动产生的散粒噪声。一些不同的几何形状进行了讨论。这篇文章将发表在{ \it量子介观现象和介观器件}上,由I. O. Kulik和R. Ellialtioglu,(Kluwer,unpublished).
1999-11-12 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium Fluctuation Relations in a Quantum Coherent Conductor
我们用量子相干导体实验证明了非平衡涨落关系的有效性。在平衡时,涨落耗散关系导致导体处电流和电流噪声之间的相关性,即约翰逊-奈奎斯特关系。当导体被电压偏置从而进入非线性状态时,波动定理已经预测了类似的非平衡波动关系,即使在磁场中Onsager-Casmir关系被打破时,这种关系也是成立的。我们的实验定性地验证了预测作为这个定理在非平衡量子制度的第一个证据。在附录中,我们根据涨落定理给出了电流和电流噪声之间的高阶相关的简单推导。
2010-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Universality in scattering by large-scale potential fluctuations in two-dimensional conductors
我们研究电子通过随机阵列的稀有,不透明和大(相比德布罗意波长的电子)散射体的传播。结果表明,对于任何凸散射体,输运与量子寿命之比η=τ tr/τ tot不依赖于散射体的形状,而仅取决于散射是镜面散射还是漫反射散射以及空间维数D。特别地,对于镜面散射,η是仅由系统的维数确定的普适常数:对于D = 3,η= 2;对于D = 2,η= 3/2。经典和量子散射制度之间的交叉进行了讨论。
2007-05-17 cond-mat.mes-hall
Capacitively coupled nano conductors: Ratchet currents and exchange fluctuation relations
研究了两个相互库仑作用的量子线路中的电子输运。第一个电路是一个双量子点连接到两个电子库,而第二个是一个量子点接触在弱隧穿极限。这种耦合使得第一电路中的电子增强了点接触的势垒,从而降低了其导电性。虽然这种设置经常被用作电荷监测器,但我们关注两个不同的方面。首先,我们推导出最近被用来测试广义均衡条件称为交换波动关系的传输系数。这些形式上的精确关系使我们能够测试我们的主方程方法的一致性。第二,偏置点接触会在DQD上产生噪声,并引起非平衡现象,如棘轮电流。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
Interacting electrodynamics of short coherent conductors in quantum circuits
当组合集总介观电子部件以形成电路时,电学量的量子波动导致部件之间的非线性电磁相互作用,这通常不被理解。通常用于描述非相互作用相干介观元件的Landauer-Büttiker形式主义并不直接适合描述这样的电路,因为它假设完美的电压偏置,即没有波动。在这里,我们表明,对于任意传输的短相干导体,Landauer-Büttiker形式主义可以扩展到考虑类似于隧道结的量子电压波动。整个电路的电动力学,然后正式制定不顾非高斯波动。这揭示了上述非线性相互作用如何在短相干导体中操作:电压波动通过动态库仑阻塞现象引起电导的降低,但它们也修改它们的内部状态密度,从而导致传输的附加静电修改。使用这种方法,我们可以定量地解释与$R_K = h / e^2$的顺序的阻抗的量子点接触上进行的电导测量。我们的工作应该能够更好地设计具有目标特性的量子线路。
2016-04-30 cond-mat.mes-hall
Fluctuation relations without micro-reversibility for two-terminal conductors
在线性输运中,涨落耗散定理将平衡电流相关性与线性电导系数联系起来。理论和实验表明,在小电导体中,两端导体的非线性I-V特性在磁场中呈现出不对称项,因而微可逆性明显被破坏。本文讨论了一个不基于微观可逆性的非平衡涨落耗散定理。它将反对称非线性电导与平衡电流波动的第三累积量以及与温度、磁场和电压成比例的噪声项联系起来。
2009-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermoelectric transport of mesoscopic conductors coupled to voltage and thermal probes
我们调查的相位相干导体的热电势(塞贝克系数)的退相和非弹性过程的影响下的基本属性。通过系统的传输是由施加在两个端子之间的偏压或热梯度引起的。非弹性散射建模与援助的一个额外的探头作为一个理想的电位计和温度计。我们发现,非弹性散射降低了导体的热电势,更出乎意料的是,产生磁场的不对称性的塞贝克系数。后一种效应被证明是索末菲展开中的高阶效应。我们讨论我们的结果使用两个说明性的例子。首先,我们考虑一个通用的介观系统内描述的随机矩阵理论和证明,热功率波动消失迅速探测模式的数量增加。第二,在弹道微结的量子极限中明确地计算了不对称性。我们发现,非对称散射强烈增强的效果,并讨论了其依赖于温度和费米能量。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Charge Relaxation and Dephasing in Coulomb Coupled Conductors
耦合介观导体中的退相时间是由长程库仑相互作用所允许的偶极电荷涨落引起的。我们涉及的相位打破时间描述这个偶极子的动力学的基本传输系数:电容,平衡电荷弛豫电阻和通过一个导体的非平衡电荷弛豫电阻的存在下的运输。讨论的是在一个高磁场中接近一个量子点的量子点接触。
1999-02-24 cond-mat.mes-hall
Charge Relaxation Resistances and Charge Fluctuations in Mesoscopic Conductors
简要介绍了最近的工作,调查的时间依赖性弛豫的电荷和它的自发波动的介观导体在附近的门。低频电导的主导项由电容或电感发射度和耗散电荷弛豫电阻决定。电荷弛豫电阻由载流子在导体中的均方停留时间与平均停留时间的平方的比率确定。每个散射通道的贡献与半个电阻量子成比例。我们讨论了介观电容器,量子点接触,混沌腔,弹道导线和沿边缘通道在量子化霍尔制度的运输的电荷弛豫电阻。在平衡时,电荷弛豫电阻也通过涨落耗散定理决定了导体上电荷的自发涨落。特别令人感兴趣的是,在存在运输的制度,其中导体表现出散粒噪声的电荷波动。在低频率和电压下,电荷弛豫由非平衡电荷弛豫电阻决定。
1999-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Nonreciprocity of hydrodynamic electron transport in noncentrosymmetric conductors
Center for Computation and Theory of Soft Materials, Robert R. McCormick School of Engineering and Applied Science, Northwestern University(西北大学麦考密克工程与应用科学学院软物质计算与理论中心);Department of Physics, University of Washington(华盛顿大学物理系);Department of Physics, University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校物理系)
非中心对称导体中,非 reciprocity 的流体电子输运因时间反演对称性破坏而增强,其非线性电导的非 reciprocity 修正与反向修正相当。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall
Wigner time delay and related concepts -- Application to transport in coherent conductors
Wigner时间延迟和Wigner-Smith矩阵的概念允许表征量子散射过程的时间方面。本文回顾了无序系统维格纳时间延迟的统计性质;讨论了具有手征对称性的一维无序情况,并强调了与布朗运动指数泛函的关系。时间延迟统计分析的另一种方法是随机矩阵的方法,我们回顾几个结果。作为一个实际的例子,我们简要地概述了Büttiker和同事们开发的非线性输运和AC输运的理论,其中Wigner-Smith时间延迟矩阵的概念是一个核心部分,允许描述屏蔽性质的非平衡相干导体。
2018-11-05 cond-mat.mes-hall
Electron transport in a mesoscopic superconducting / ferromagnetic hybrid conductor
我们目前的电输运实验上进行的亚微米混合装置制成的铁磁导体(Co)和超导(Al)电极。为了分离Co导体和Co-Al界面的贡献,对样品进行图案化。我们观察到的Al电极的超导电性的Co导体的电阻的强烈影响。只有当界面高度透明时,这种效果才会很大。我们的特点是所观察到的电阻下降温度,偏置电流和磁场的依赖关系。由于铁磁体的微分电阻表现出非平凡的不对称性,我们认为磁畴结构在超导/铁磁导体的电子输运性质中起着重要的作用。
2003-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electromagnetic field fluctuations near a dielectric-vacuum boundary and surface divergences in the ideal conductor limit
本文研究了填充均匀非耗散电介质的半空间外区域真空态的电场和磁场涨落。我们讨论了一个适当的限制,一个理想的金属和集中我们的兴趣重整化场的波动,或相当于重整化的电和磁能密度,在附近的电介质真空界面。我们表明,表面发散的场波动出现在一个适当的理想导体限制的接口,我们的限制程序允许详细讨论它们的结构。接近表面的场起伏可以通过与适当的可极化体的延迟Casimir-Polder相互作用来研究。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Approach to steady state transport in nanoscale conductors
我们表明,使用紧束缚模型和时间相关的密度泛函理论,可以建立一个准稳态电流动态在一个有限的纳米结没有任何非弹性效应。这仅仅是由于电子波包在通过结传播时所经历的几何收缩。我们还表明,在这个封闭的非平衡系统中,两个本地电子占据函数可以定义在每一侧的纳米结的费米分布与电极中的原子数量的增加。准稳态下的电导和电流-电压特性与静态散射方法计算的结果一致。
2005-11-08 cond-mat.mes-hall
Coulomb induced positive current-current correlations in normal conductors
在白噪声极限下,由于波函数的反对称性(泡利原理),在介观导体的不同接触处测量的电流相关性是负的。我们表明,在电容性接触通过长程库仑相互作用引起的介观样品中的电荷波动的后果,电流波动可以{ \it正}相关。正相关是波函数扩展到两个接触点附近区域的结果。作为一个例子,我们详细研究了量子点接触在高磁场的条件下,其中的运输是沿边缘状态。
2000-02-04 cond-mat.mes-hall
Correlations between charge and energy current in ac-driven coherent conductors
我们研究了时间周期偏压驱动下相干导体中的输运。我们目前的结果的电荷和能量噪声和补充他们的混合噪声的研究,即零频率相关器之间的电荷和能量电流。混合噪声呈现出干扰贡献和输运贡献,表现出不同于电荷噪声和能量噪声的特征。混合噪声可以通过测量提供给系统的功率波动与充电电流之间的相关性来获得。
2015-01-06 cond-mat.mes-hall
Fluctuation Theorem and Microreversibility in a Quantum Coherent Conductor
介观系统为我们提供了一个研究非平衡态量子统计物理的独特实验平台。利用一个简单的隧穿模型,描述了两个库之间通过量子相干导体的电子交换过程,得到了介观输运中的涨落定理。我们的实验表明,这样的治疗是半定量验证在Aharonov-Bohm环的电流和噪声测量。在FT推导假设的微观可逆性的实验证明。
2011-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Effects of disorder and contacts on transport through graphene nanoribbons
我们研究了载流子通过有限石墨烯结构的输运。使用数值精确的核多项式和格林函数技术,使我们能够处理实际大小的样本超越了Dirac-cone近似。特别是,我们研究无序纳米带,正常导体/石墨烯界面和正常导体/石墨烯/正常导体结的局部态密度,单粒子光谱函数,光学电导率和电导率的行为的重点。我们证明了接触和体无序将对石墨烯基器件的电子性质产生重大影响。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall
Scattering Theory of Nonlinear Thermoelectricity in Quantum Coherent Conductors
本文建立了亚微米尺度导体中弱非线性热电输运的散射理论。该理论结合了领先的非线性贡献的温度和电压偏置的充电和热电流。由于亚微米尺度导电电路的有限电容,基本的守恒定律,如规范不变性和电流守恒,需要特别注意保持。我们通过扩展Christen和Büttiker [Europhys. Lett. 35,523(1996)]的电荷和热传输耦合。在这种方式中,我们写的关系连接非线性输运系数的方式类似于莫特的关系之间的线性热电势和线性电导。我们推导出非线性输运系数必须满足的求和规则,以保持规范不变性和电流守恒。我们通过计算热机的效率和基于量子点接触和共振隧穿势垒的热电制冷器的性能系数来说明我们的理论。我们确定特别是整流效果,提高设备的性能。
2013-01-24 cond-mat.mes-hall
Current Noise in ac-Driven Nanoscale Conductors
提出了交流驱动下纳米尺度输运中电流涨落的理论。通过使用一个广义的,非厄米Floquet理论,我们推导出新的显式表达式的时间平均电流和电流波动的功率谱的零频率分量。一个独特的抑制零频率噪声和直流电流发生适当定制的交流领域。传输噪声的相对水平,其特征在于由一个Fano因子,可以选择性地被操纵的交流源,特别是,它表现出特性的最大值和最小值附近的电流抑制。
2002-12-11 cond-mat.mes-hall
Statistics of Current Fluctuations and Electron-Electron Interactions in Mesoscopic Coherent Conductors
我们制定了一个通用的路径积分方法,描述了统计的电流波动在介观相干导体在任意频率和存在的相互作用。应用这种方法的非相互作用的情况下,我们分析的频率色散的第三累积量的电流运营商${\cal S}_3$远低于两个逆电荷弛豫时间和逆电子停留时间的频率。这种分散在与施加电压相当的频率范围内是重要的。对于相对透明的导体,它可能导致${\cal S}_3$的符号变化。我们还分析了在电子-电子相互作用的存在下,电流算符${\cal S}_2$(电流噪声)的第二累积量的行为。在广泛的参数范围内,我们得到明确的普遍依赖性的${\cal S}_2$的温度,电压和频率。我们证明了库仑相互作用降低了奈奎斯特噪声。在这种情况下,对噪声谱的相互作用校正由组合$\sum_nT_n(T_n-1)$控制,其中$T_n$是第$n$导电模式的透射。电子-电子相互作用对散粒噪声的影响更为复杂。在足够大的电压,我们恢复两个不同的相互作用的修正进入相反的符号。最终结果与$\sum_nT_n(T_n-1)(1-2T_n)$成正比,即库仑相互作用在低传输时降低了散粒噪声,而在高传输时增加了散粒噪声。
2004-03-18 cond-mat.mes-hall
Monitored quantum transport through a disordered one-dimensional conductor
Instituut-Lorentz, Universiteit Leiden(莱顿大学洛伦兹研究所);Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院)
该研究提出了一种量子主方程,用于描述电子通过单模导体传播的多粒子密度矩阵,结合弹性散射和时间分辨的投影测量来监测散射事件的结果。研究发现,传输电子的全计数统计具有二项分布,其均值和方差决定了导电性和射频噪声功率。监测抑制了导致一维局域化的相位相干性:典型传输概率的衰减随导体长度L从指数衰减到欧姆衰减。数值求解主方程显示,弱监测下相干长度与测量时间之间的关系呈对数依赖。
2026-05-21 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in ballistic conductors: evolution from conductance quantization to resonant tunneling
研究了三维原子尺度接触在弹道机制下的输运性质。电导和相关传输特征值的结果显示了理想半无限导线(即测量设备)的特性以及导线和导体之间的耦合如何影响双探针几何形状中的传输。我们观察到从电导量子化的共振隧穿电导峰的演变时,改变跳跃参数的无序的紧束缚哈密顿描述的铅和耦合到样品。
2000-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Luttinger-field approach to thermoelectric transport in nanoscale conductors
纳米级导体中的热电输运分析系统的热机械场,首先介绍了Luttinger,耦合到电子能量密度的响应。虽然在这种方法中的温度保持空间均匀,我们表明,空间变化的热机械场有效地模拟了整个系统的温度梯度,并允许我们计算由于热机械场流动的电流和热流。特别是,我们表明,在长时间的限制,从而计算出的电流减少到那些从Landauer-Büttiker公式,适当地推广到允许不同的温度在水库,如果热机械场被施加到准备系统,随后关闭在${t=0}$。或者,我们可以通过在初始制备后切换热机械场来驱动系统脱离平衡。我们比较这两种情况下,采用模型noninteracting哈密顿量,在线性政权,在其中,他们一致,并在非线性政权中,他们表现出显着的差异。我们还展示了如何操作定义的局部有效温度可以计算在这种形式主义。
2014-09-02 cond-mat.mes-hall
A Few Properties of Disordered Conductors
在这个简短的教程回顾,我展示了如何相位相干无序导体的属性可以在一个简单和统一的方式来描述。这些性质包括输运性质,如弱局域化校正和普适电导涨落,以及热力学性质,如轨道磁性和持续电流。它们可以与扩散粒子的经典返回概率有关。对于具有$N$节点的网络,返回概率可以与$N \times N$“连通性”矩阵$M$的行列式相关,使得磁化和输运量可以{ \it直接}根据$\det M$来写。
2000-12-12 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic approach to transport and quantum turbulence in nanoscale conductors
在输运问题中,电子-电子相互作用的描述在解析和数值上都是困难的。在这里,我们表明,一个更简单的描述电子输运的相互作用的存在下,可以实现在纳米级系统。特别是,我们表明,纳米导体中的电子流可以用具有有效电子粘度的Navier-Stokes方程描述,即,与粘性和可压缩经典流体的动力学相同。通过使用这种流体动力学的方法,我们推导出的条件,从层流过渡到湍流在纳米系统,并讨论可能的实验测试我们的预测。
2007-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fluctuation-dissipation bounds for time-dependently driven conductors
本文为时间依赖驱动的多端导体建立涨落-耗散界及更紧的第二界,并应用于交流偏置两端导体,揭示噪声与耗散的关系。
2025-09-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Statistics of Charge Fluctuations in Chaotic Cavities
在大电容极限下,考虑介观导体内电荷的零频涨落。在类比电流计数统计,我们推导出的特征函数的电荷波动的散射矩阵的导体。利用随机矩阵理论,我们半解析地计算了混沌腔的特征函数。我们的结果是普适的,因为它不仅描述了电荷的涨落,而且描述了腔内任何可观测量的涨落。我们讨论了平衡和非平衡波动,并将我们的理论扩展到任意透明接触的情况。最后,我们调查的波动,由于电荷屏蔽的小电容限制的抑制。
2003-02-07 cond-mat.mes-hall
Self-consistent theory of current and voltage noise in multimode ballistic conductors
本文研究了自洽势场中的电子输运在弹道双端导体中的输运。我们推导出一般公式,描述的非线性电流-电压特性,微分电导,和低频电流和电压噪声假设一个任意的分布函数和相关性的注入电子。已针对各种偏差获得了分析结果:从平衡到超出线性响应范围的高值。分析了三维费米-狄拉克注入的特殊情况。我们表明,库仑相关表现在负过电压噪声,即,在高场传输条件下的电压波动可以小于平衡状态。
2002-10-02 cond-mat.mes-hall