Thermal transport through a Coulomb-blockade quantum dot (QD) coupled to two metallic leads is studied using five different approaches to the master equation in which sequential and coutuneling terms are taken into account. In the presence of intradot Coulomb interactions, a plateau in the thermo-particle, the heat, and the energy currents is seen. The current plateau diminishes at a high thermal bias between the leads. It is shown that the Pauli, the Redfield, the Lindblad-type equation with first order tunneling rates, and first-order von-Neumann master equations give very similar thermal tr…
2021-12-31 cond-mat.mes-hall
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
Cotunneling thermopower of single electron transistors
本文研究了通过隧道结与两个储层弱耦合的量子点的热电势。在低温下,通过点的传输被充电效应(库仑阻塞)抑制。其结果是,热电势显示出对栅极电压的振荡依赖。我们研究这种依赖性的限制,通过点的运输是主要的非弹性cotunneling的过程中的低温。我们还得到了一个交叉公式的中间温度,连接我们的cotunneling结果的顺序隧道制度中的已知的doppler行为。随着温度的降低,热功率振荡的幅度增加,其形状发生质的变化。
2001-12-25 cond-mat.mes-hall
Cotunneling-mediated transport through excited states in the Coulomb blockade regime
我们测量了少电子量子点的有限偏压输运。在库仑阻塞状态下,出现强烈的非弹性共隧穿特征,可以直接归因于在非阻塞状态下观察到的激发态。此外,我们观察到的结构相关的顺序隧穿通过点,发生后,它已被激发的非弹性cotunneling过程。我们解释我们的研究结果,使用实时格林函数方法内的运输计算,包括图四阶隧道矩阵元素。
2005-03-02 cond-mat.mes-hall
Thermally induced subgap features in the cotunneling spectroscopy of a carbon nanotube
本文报道了碳纳米管量子点与铌超导接触耦合的非线性共隧穿谱。我们的测量结果显示丰富的subgap功能的稳定性图变得更加明显,随着温度的升高。应用输运理论的基础上的刘维尔-冯诺依曼方程的密度矩阵,我们表明,输运性质可以归因于涉及顺序以及弹性和非弹性cotunneling的准粒子热激发跨越间隙的过程。特别是,我们预测的弹性和非弹性共隧穿峰的热副本,与我们的实验结果一致。
2014-10-17 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through a quantum dot coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations
利用二阶微扰理论,在共隧穿机制下,对量子点中自旋相关的电子输运进行了理论分析。该系统由具有任意库仑关联参数$U$的杂质Anderson哈密顿量描述。它被假定为点能级本质上是自旋分裂由于一个有效的分子场施加的磁性基板。该点耦合到两个铁磁引线,其磁矩不共线。电流的角度依赖性,隧道磁电阻,微分电导和讨论。同时还讨论了共隧穿带隙随磁矩夹角和点能级分裂的演化。
2005-05-18 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
Inelastic cotunneling induced decoherence and relaxation, charge and spin currents in an interacting quantum dot under a magnetic field
我们对弱耦合极限下有限磁场作用下强库仑阻塞量子点(QD)的非平衡共隧穿的几个方面进行了理论分析。我们通过开发一个通用的量子Heisenberg-Langevin方程的方法,导致一组布洛赫动力学方程描述的非平衡cotunneling在一个方便和紧凑的方式。这些方程描述了量子点的自旋变量的时间演化明确的响应和自由水库变量的关联函数。该方案不仅提供了由共隧穿引起的局域自旋弛豫和退相干的解析表达式,而且还方便了在任意偏压、磁场和温度下的非平衡磁化、电荷电流和自旋电流的计算。我们发现,所有的共隧穿事件产生退相干,但弛豫源于{ \em非弹性}自旋翻转共隧穿过程。此外,我们的具体计算表明,涉及电子转移(自旋翻转和非自旋翻转)的cotunneling过程有助于电荷电流,而自旋翻转cotunneling过程需要在非对称耦合的情况下产生净自旋电流。我们还指出,在非零磁场的影响下,自旋翻转共隧穿是一个能量消耗过程,需要足够强的外部偏置电压来激活,解释了低温下的微分电导行为:特别是电荷电流中零偏置异常的分裂和零偏置电压附近自旋电流的微分电导的宽的零幅度“窗口”。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall
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
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 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
Cotunneling, current blockade, and backaction forces in nanobeams close to the Euler buckling instability
嵌入在振动纳米谐振器(如双箝位碳纳米管)中的单电子晶体管表现出源自电子自由度和振动自由度之间的耦合的效应。特别地,电容性机电耦合在低偏置电压下引起电流的阻塞。它最近已被证明在理论上的顺序隧道近似,这种电流封锁可以增强的数量级时,悬挂结构带来的欧拉屈曲不稳定。在这里,我们调查的作用,预测增强的cotunneling和显示,后者是不抑制cotunneling效应。我们进一步证明,尽管事实上,目前的封锁是难以衡量远离欧拉不稳定性,反作用的纳米束频率上的电流流动可能更容易观察。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall
Cotunneling and non-equilibrium magnetization in magnetic molecular monolayers
考虑了磁分子单层在偏压作用下的输运和非平衡磁化。我们应用一个主方程的方法超越顺序隧道近似研究库仑封锁制度。虽然在这种情况下电流非常小,但对于偏置电压的小变化,磁化强度显示出饱和磁化强度的量级的变化。非弹性共隧穿过程表现为微分电导步骤,这是伴随着更大的变化,在磁化。此外,在库仑封锁制度的磁化表现出强有力的签名顺序隧穿过程去激发分子状态填充的非弹性cotunneling。我们还考虑了一个单一的分子的情况下,发现cotunneling过程导致的库仑阻塞阈值以下的磁边带的发生。在分子电子学的背景下,我们研究了额外的自旋弛豫如何抑制传输和磁化的精细结构。
2007-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Inelatic cotunneling current and shot noise of an interacting quantum dot with ferromagnetic correlations
我们利用量子朗之万方程方法研究了弱耦合极限下强库仑阻塞量子点与两个铁磁导线之间的非弹性共隧穿。我们首先开发一个布洛赫型方程微观描述的cotunneling诱导的自旋弛豫动力学,然后制定明确的解析表达式的局部磁化强度,电流,及其波动。在此基础上,我们预测了一个新的零偏压异常的微分电导在没有磁场的反平行配置,和不对称峰分裂在磁场。同时,对于同一个大极化的系统,我们发现在低的正偏置电压区存在负的零频微分散粒噪声。所有这些效应都归因于由于潜在的自旋翻转共隧穿引起的快速自旋反转。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall
Cotunneling signatures of Spin-Electric coupling in frustrated triangular molecular magnets
阻挫(反铁磁)三角形分子磁体的基态由两个手征相反的全自旋$S =1/2$二重态组成。根据群论分析[M. Trif \textit{et al.},物理学修订快报。\textbf{101},217201(2008)],外部电场可以有效地耦合这两个手性自旋态,即使当不存在自旋-轨道相互作用(SOI)时。这种耦合的强度$d$由偶极算符的非对角矩阵元决定,它可以用\textit{ab-initio}方法计算[M. F. Islam \textit{et al.},Phys. Rev. B \textbf{82},155446(2010)]。在这项工作中,我们提出,库仑阻塞传输实验中的cotunneling制度可以提供一个直接的方法来确定自旋电耦合强度。事实上,电场产生的$d$依赖分裂的基态流形,这可以检测到的非弹性共隧穿电导。我们的理论分析是支持主方程计算的量子输运的cotunneling制度。我们采用Hubbard模型的方法来阐明Hubbard参数$t$和$U$之间的关系,和自旋-电耦合常数$d$。这使我们能够预测的制度,其中耦合常数$d$可以从实验中提取。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
Transport through single-wall metallic carbon nanotubes in the cotunneling regime
使用实时图解技术,并考虑到顺序和cotunneling过程,我们分析了单壁金属碳纳米管耦合到超导和铁磁铅的输运性质在整个参数范围内。特别是,考虑到两种不同的壳填充方案的纳米管,我们讨论了微分电导,隧道磁阻和散粒噪声的行为。我们发现,在库仑钻石对应于甚至职业,散粒噪声成为超泊松由于群聚的快速隧穿过程中产生的动态通道阻塞,而在其他钻石的噪声大致泊松,与最近的实验。隧道磁电阻对纳米管中的电子数量非常敏感,并且根据纳米管的壳填充顺序表现出明显不同的行为。
2008-03-13 cond-mat.mes-hall
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
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
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
Transport in metallic multi-island Coulomb blockade systems: A systematic perturbative expansion in the junction transparency
我们研究了金属多岛库仑阻塞体系中的电子输运。基于一个图形的实时方法,我们开发了一个计算机算法,生成和计算所有的传输贡献的二阶隧道耦合强度为任意多岛系统。这包括顺序和cotunneling,以及对应于充电能量和隧穿电导的重整化的条款。考虑了多岛共隧穿过程中不同岛之间的能量转移。为了说明我们的方法,我们分析了电流通过一个岛在库仑阻塞,这是静电耦合到第二个岛,通过一个大电流流动。在这种制度下,涉及一个岛的cotunneling过程,以及多岛的过程是重要的。后者可以被理解为在被封锁的岛中的光子辅助的顺序隧穿,其中光子由第二岛中的顺序隧穿引起的电势波动提供。我们比较了我们的方法的P(E)理论的光子辅助隧穿在弱耦合限制的结果。
2006-09-21 cond-mat.mes-hall
Transport through a double quantum dot in the sequential- and co- tunneling regimes
我们研究了双量子点在连续隧穿和共隧穿两种情况下的输运。使用主方程的方法,我们发现,在顺序隧穿制度,微分电导$G$作为偏置电压的函数$Δμ$有一些卫星峰相对于主峰的库仑阻塞金刚石。这些峰的位置与点间隧道分裂和单重态-三重态分裂有关。我们发现卫星峰与{ \em积极的}和{ \em负}值的微分电导为现实的参数制度。有关我们的理论的微观(Hund-Mulliken)模型的双点,我们发现一个温度制度的哈伯德比(=隧道耦合超过现场库仑排斥)可以从$G(Δμ)$中提取的cotunneling制度。此外,我们考虑了cotunneling和顺序隧穿,这导致新的峰值(倾角)在$G(Δμ)$内的库仑阻塞钻石低于一些温度尺度,我们指定的组合效应。
2003-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
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
Cotunneling through quantum dot with even number of electrons
研究了有限磁场对金属引线上偶数电子自旋简并小量子点的影响。结果表明,在一定条件下,系统的低能物理可用S=1/2反铁磁Kondo模型描述。
1999-07-08 cond-mat.mes-hall
Violation of the Wiedemann-Franz Law in a Single-Electron Transistor
研究了库仑相互作用对金属单电子晶体管热电输运系数的影响。通过进行微扰膨胀到第二阶的隧道势垒电导,我们包括顺序和cotunneling过程,以及量子涨落,重新正规化的充电能量和隧道电导。我们发现,库仑相互作用导致强烈违反的Wiedemann-Franz定律:洛伦兹比成为栅电压依赖的顺序隧穿,并增加了9/5的系数在cotunneling制度。最后,我们提出了一个实验实现的测量方案。
2008-04-04 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
Coulomb-Blocked Transport Through a Quantum Dot with Spin-Split Level: Increase of Differential Conductance Peaks by Spin Relaxation
研究了低温下自旋分裂单粒子量子点在共隧穿区的非平衡输运。库仑钻石可以细分为至少在两个方面之一不同的部分:什么样的隧穿过程(i)决定单粒子的职业和(ii)主要有助于电流。没有有限的系统扰动扩展的职业和电流可以找到,是有效的在整个库仑钻石。因此,我们构建了一个非系统的解决方案,这是物理上正确的和微扰的整个cotunneling制度,而顺利跨越不同地区之间。用这种解决方案的内在自旋翻转弛豫对运输的影响进行了研究。我们专注于峰的微分电导,标志着发病cotunneling介导的顺序运输。它示出,这些峰值是最大限度地明显的弛豫大致一样快,顺序隧穿。该方法以及所给出的结果可以推广到具有较少能级的量子点。
2008-04-04 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
Intrinsic spin-relaxation induced negative tunnel magnetoresistance in a single-molecule magnet
从理论上研究了自旋弛豫对弱耦合单分子磁体中自旋相关输运的影响。隧道磁电阻(TMR)是通过速率方程的方法,不仅包括顺序,而且还包括cotunneling过程。结果表明,TMR强烈抑制的快速自旋弛豫的顺序区,可以从一个大的正值到轻微的负值的共隧穿区。此外,当外加磁场沿SMM的易磁化轴方向时,随着弛豫强度的增加,会出现较大的负TMR。最后,在高偏压极限下,负偏压下的TMR略大于其序列区的特征值,但由于自旋弛豫快,正偏压下的TMR可能变为负值。
2013-06-01 cond-mat.mes-hall
Magnon cotunneling through a quantum dot
我考虑一个单能级量子点耦合到两个水库的自旋波(磁振子)。这种系统最近已经从电子和磁子自旋电流之间可能的耦合的观点进行了研究。然而,通常研究弱耦合系统。当点和储层之间的耦合不弱时,则高阶过程起作用并且必须被包括在内。在这里,我考虑磁振子通过自旋占据的量子点的共隧穿,这可以被理解为磁振子(自旋)漏电流类似于基于电荷的电子学中的漏电流。特别着重研究了磁库之间的磁场和温差的影响。
2017-06-24 cond-mat.mes-hall
Kinetic Equations for Transport Through Single-Molecule Transistors
我们提出了明确的动力学方程的量子输运通过一个一般的分子量子点,占所有的贡献,直到第四阶微扰理论的隧道哈密顿量和完整的分子密度矩阵。这样一个完整的治疗不仅描述了顺序,cotunneling和对隧道,但也包含有助于重整化的分子共振,以及它们的增宽的条款。由于后者的扰动展开中的所有条款都自动定义为任何一组系统参数,没有发散发生,不需要手动正则化。此外,我们表明,在第二阶微扰理论,在第四阶,它是必不可少的帐户之间的非简并态的量子相干性,进入理论通过非对角元素的密度矩阵。作为第一个应用程序,我们研究了一个单分子晶体管耦合到本地化的振动模式(安德森-荷尔斯泰因模型)。我们发现,cotunneling辅助顺序隧穿过程中涉及的振动引起电流峰值,即在库仑阻塞制度的负微分电导。这样的峰值发生在交叉强电子振动耦合,其中非弹性cotunneling竞争与弗兰克-康登抑制顺序隧穿,从而表明电子振动耦合的强度。的峰值敏感地依赖于耦合到耗散浴,从而也提供了一个实验探针的振动运动的Q-因子。
2009-02-26 cond-mat.mes-hall
Calculations of current in the cotunneling regime using Lindblad equations
本文采用Lindblad形式在马尔可夫近似下计算零维态通过隧穿势垒的共隧穿电流,并分析了自旋阻塞、退相干和自旋寿命对磁场和引线自旋极化的依赖性。
2026-06-09 cond-mat.mes-hall
Thermopower of a single electron transistor in the regime of strong inelastic cotunneling
我们研究了单电子晶体管热电系数的库仑阻塞振荡,该晶体管是由一个量子点通过量子点接触与其中一个引线强耦合而成。在低于充电能E_C的温度下,电子的输运以强的非弹性共隧穿为主。在这个制度中,我们发现作为温度T的函数的热电势和在接触的反射振幅$r$的解析表达式。在电子自旋被强外磁场极化的情况下,热电势随栅极电压的变化呈现正弦振荡,其幅度为$e^{-1}|r|\frac{T}{E_C}$量级.在没有磁场的情况下,我们得到了性质上不同的结果。在$E_C$和$E_C|r|^2$之间的温度下,热功率振荡是正弦的,振幅为$e^{-1}|r|^2 \ln \frac{E_C}{T}$阶。另一方面,在$T\ll E_C|r|^2$,我们发现非正弦振荡的热电势的振幅$\sim e^{-1} |r| \sqrt{T/E_C} \ln(E_C/T)$。
2002-01-11 cond-mat.mes-hall
Theory of the Franck-Condon blockade regime
电子和振动自由度的强耦合需要通过单分子器件的电流的低偏压抑制,称为Franck-Condon阻断。在缓慢的振动弛豫的极限,在弗兰克-康登封锁制度的运输收益通过雪崩的大量电子,这是中断了长时间的等待时间,没有电子转移。雪崩由较小的雪崩,导致一个自相似的层次结构,一旦每个雪崩转移的电子数成为统一的顺序终止。自相似雪崩传输的实验签名是强烈增强的电流(散粒)噪声,表示由巨大的Fano因子,和幂律噪声谱。我们开发了一个理论的弗兰克-康登封锁制度,特别强调电子cotunneling通过高度激发的振动态的影响。相对于指数抑制的顺序隧穿率低的振动状态,cotunneling率只遭受幂律抑制。这导致了一个制度,共隧穿占主导地位的任何栅极电压的电流。包括cotunneling在一个速率方程的方法来运输,我们发现,无论是弗兰克-康登封锁和自相似雪崩运输保持完整,在这个制度。我们预测,cotunneling导致吸收诱导的库仑阻塞制度的振动边带,以及固有的电报噪声附近的电荷简并点。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall
Exchange cotunneling through quantum dots with spin-orbit coupling
研究了自旋轨道相互作用(SOI)对自旋库仑阻塞量子点交换共隧穿的影响。在零磁场的情况下,近藤效应是通过Kramers偶极子发生的,SOI只影响近藤温度。相反,我们发现有限场中时间反演对称性的破缺对单能级的有效Anderson模型和Kondo模型有显著的影响。非线性电导现在可以在偏置电压中是不对称的,并且可以强烈地依赖于磁场的方向。有限场共隧穿光谱的角度依赖性的测量,从而提供了有价值的信息轨道,自旋自由度和它们的相互耦合。
2010-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
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
Spin-Dependent Coulomb Blockade in Ferromagnet/Normal-Metal/Ferromagnet Double Tunnel Junctions
我们从理论上研究了铁磁/正常金属/铁磁双隧道结中自旋相关的输运,特别是在库仑阻塞区的共隧穿。当铁磁电极中的磁化方向反平行时,共隧穿引起的自旋积累挤压了库仑阻塞区。在压缩库仑阻塞区之外,我们提出了一个新的反常区,其中一个自旋带中的顺序隧穿被库仑阻塞抑制,而另一个自旋带中的顺序隧穿不被抑制。在该区域中,隧道磁阻作为偏置电压的函数振荡。计算了隧道磁电阻和自旋积累量的温度依赖性。
1998-09-03 cond-mat.mes-hall
Enhanced shot noise in asymmetric interacting two level systems
我们研究了一个模型的两个相互作用的水平,连接到两个电子引线,其中一个水平是非常弱的铅。我们用速率方程方法计算了电子通过这两个能级的平均电流和噪声。我们表明,散粒噪声的增强,由于相互作用和Fano因子依赖于能级和引线之间的耦合的属性。我们研究了顺序隧穿和cotunneling过程,并表明,有一个参数范围内的cotunneling过程影响噪声显着,即使大部分的电流进行顺序隧穿过程。
2012-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Inelastic electron scattering off a quantum dot in the cotunneling regime: the signature of mesoscopic Stoner instability
我们研究了电子在接近Stoner不稳定性的量子点上的非弹性散射截面。我们专注于政权的强库仑阻塞,其中散射截面占主导地位的共隧穿过程。对于足够大的交换相互作用,量子点在基态获得有限的总自旋。在这种所谓的介观斯通纳不稳定性中,我们发现在足够低的温度下,相对于化学势具有低能量的电子的非弹性散射截面(包括弹性电子自旋翻转的贡献)不同于具有相同自旋的磁性杂质的情况。这种差异源于(i)量子点的低多体态的存在和(ii)隧穿振幅的相关性。我们的结果为最近的实验中低温失相速率饱和现象的出现提供了一个可能的解释。Teneh,A. Yu. Kuntsevich,V. M. Pudalov和M. Reznikov,Phys. Rev. Lett. 109,226403(2012)],其中已经揭示了无序电子液体中局部自旋液滴的存在。
2016-01-24 cond-mat.mes-hall
Cotunneling theory and multiplet excitations: emergence of asymmetric line shape in inelastic scanning tunneling spectroscopy of correlated molecules on surfaces
Institute of Physics, Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学与物理学院凝聚态物理系);Czech Advanced Technology and Research Institute (CATRIN), Palacký University Olomouc(帕拉茨基大学奥尔米茨捷克先进技术与研究院)
研究通过扩展杂化理论,揭示了多重参考系统中不对称线形的形成机制,为解释非弹性扫描隧道谱中的不对称峰提供了新视角。
2026-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Sequential and co-tunneling behavior in the temperature-dependent thermopower of few-electron quantum dots
我们使用电子加热技术研究了库仑阻塞区中栅极定义的横向量子点的温度依赖性热电势。热电势振荡的线形状强烈地依赖于贡献隧穿过程。在1.5 K和40 mK之间,观察到从纯粹的锯齿形到间歇的锯齿形线形的交叉。后者是由于在低温下的库仑阻塞制度中的共隧穿过程的主导地位的增加。
2006-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Quantum Dot as Spin Filter and Spin Memory
我们考虑一个量子点在库仑阻塞制度弱耦合到电流引线,并表明,在存在的磁场的点作为一个有效的自旋过滤器(在单自旋水平),产生一个自旋极化电流。相反,如果引线是完全自旋极化的,则点上自旋的向上或向下状态会导致大的顺序或小的共隧穿电流,因此,与ESR技术一起,该设置可以作为单自旋存储器操作。
2000-03-06 cond-mat.mes-hall
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
Efficient spin-current injection in single-molecule magnet junctions
我们从理论上研究了自旋输运通过一个单分子磁铁(SMM)在顺序和cotunneling制度,其中SMM是弱耦合到一个铁磁和一个normalmetallic铅。通过主方程方法,发现由于输运电子与SMM的各向异性自旋之间的交换耦合,从铁磁引线注入的自旋极化被放大,并可产生高度极化的自旋电流.此外,自旋电流极化可以通过栅极或偏置电压进行调节,因此,在分子自旋电子学中,提出了一种基于SMM的高效自旋注入器件。
2017-09-17 cond-mat.mes-hall
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
Quantum-fluctuation effects on the thermopower of a single-electron transistor
本文研究了金属单电子晶体管在弱隧道耦合条件下的热导和热电势。采用系统的二阶微扰展开和非微扰近似方案,我们发现,除了顺序和cotunneling贡献,与系统参数的重整化由于量子涨落的条款。后者可以通过其对数温度依赖性来识别,这对于多通道近藤相关性是典型的。特别是,热电势的温度依赖性,它提供了一个直接测量的平均能量的传输粒子,反映了库仑阻塞间隙由于量子涨落的对数减少。
2006-09-18 cond-mat.mes-hall
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
Spin Diode Behavior in Transport Through Single-Molecule Magnets
本文研究了单分子磁体与一个超导体和一个铁磁铅弱耦合系统的输运性质。使用实时的图解技术,我们计算运输的顺序和cotunneling制度的铁磁和反铁磁交换耦合分子的LUMO水平和核心自旋之间。我们表明,流经系统的电流是不对称的偏置反转,被强烈抑制特定的偏置极化。因此,所考虑的系统提出了一个原型的SMM自旋二极管。此外,我们还表明,这样的设备的功能可以通过改变分子的LUMO能级的位置进行调谐,并强烈依赖于交换相互作用的类型。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall
Rf-induced transport of Cooper pairs in superconducting single electron transistors in a dissipative environment
我们研究了低温和低电压偏置的超导铝单电子晶体管中的电荷输运在耗散环境中,实现为芯片上的高欧姆铬微带。在我们的具有相对大的充电能量值Ec > EJ的样品中,其中EJ是约瑟夫森耦合的能量,发现两种传输机制占主导地位,两者都基于单个库珀对的离散隧穿:取决于栅极电压Vg,经由晶体管岛的对的顺序隧穿(在点Qg = CgVg = e mod(2 e)周围的晶体管的打开状态下,其中Cg是栅极电容)或它们通过晶体管的共隧穿(对于远离这些点的Qg)被发现在净电流中占主导。由于我们的晶体管的开放状态已被发现是不稳定的准粒子中毒,高频栅极循环(在f ~ 1 MHz)被应用于研究顺序隧穿机制。一个简单的模型的基础上的主方程被发现是在一个很好的协议与实验数据。
2003-12-05 cond-mat.mes-hall
Thermopower of Single-Molecule Devices
我们研究了弱耦合到金属引线上的单分子的热电势。我们模型的分子中的相关电子轨道耦合到声子对应的内部振动和振荡的分子作为一个整体。热电势的计算通过速率方程,包括顺序隧穿和cotunneling过程。在某些条件下,热电势允许人们在线性响应测量中访问分子的电子和声子激发光谱。特别是,我们发现,声子功能更明显弱铅分子耦合。这种测量激发光谱的方式比更传统的电流-电压特性更少侵入性,相比之下,后者探测远离平衡的系统。
2004-11-15 cond-mat.mes-hall