Gate-defined wires in twisted bilayer graphene: from electrical detection of inter-valley coherence to internally engineered Majorana modes
扭曲双层石墨烯(TBG)实现了一个高度可调的,强相互作用的系统,具有超导性和各种相关的绝缘状态。我们在TBG中建立了具有邻近诱导自旋轨道耦合的门定义线,作为揭示相关绝缘体性质的工具$(i)$和基于Majorana的拓扑量子位的平台$(ii)$。特别是,我们表明,能带结构的栅极定义的线沉浸在一个“谷间相干”相关绝缘体继承电可检测指纹的对称性破缺本地后者。在导线的一侧由超导TBG区域包围,在另一侧由谷间相干相关绝缘体包围,进一步使得能够形成马约拉纳零模式-甚至可能在零磁场下,这取决于存在的精确的破磁顺序。我们的方案不仅引入了一种依赖于内部产生的邻近效应的高度门可调拓扑量子比特介质,而且还可以揭示TBG中的库珀配对机制。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discontinuous conductance of bichromatically ac-gated quantum wires
我们研究了在外加时变栅电压影响下量子线中的电子输运。该线是由紧束缚哈密顿量,我们从相应的传输获得的电流建模。直流电流的数值计算表明,双色驱动,电导敏感地依赖于驱动频率的可调性。电流甚至具有不连续的频率依赖性。此外,我们发现,作为导线长度的函数的电导振荡的周期取决于驱动频率之间的比率。
2009-01-16 cond-mat.mes-hall
Interaction Constants and Dynamic Conductance of a Gated Wire
我们表明,在量子线耦合到两个水库和电容耦合到一个门的远程电子-电子相互作用的相互作用常数可以确定由一个低频测量。我们提出了一个自洽的,电荷和电流守恒理论的全电导矩阵。集体激发谱由具有弛豫速率的等离子体模式组成,该弛豫速率随着相互作用强度而增加,并且与导线的长度成反比。相互作用参数由在栅极处测量的动态电导的异相分量的前两个系数确定。
1997-10-28 cond-mat.mes-hall
Correlations of mutual positions of charge density waves nodes in side-by-side placed InAs wires measured with scanning gate microscopy
我们调查的相互位置的电荷密度波节点在并排放置的InAs纳米线在存在的导电原子力显微镜尖端作为一个移动门在氦气温度下的相关性。扫描门显微镜扫描表明两条线的电荷密度波节点的位置相互关联。观察到节点位置的普遍相互移动和“晶格失配”缺陷。这些观察表明,库仑相互作用的电荷密度波在InAs纳米线的形成中的关键作用。
2015-04-24 cond-mat.mes-hall
Quantum process tomography of two-qubit controlled-Z and controlled-NOT gates using superconducting phase qubits
我们实验证明了量子过程层析成像的控制Z和控制非门使用电容耦合超导相位量子比特。这些门通过使用相位量子位的$|2\rangle$状态来实现。我们获得了0.70的控制相位和0.56的控制非门的过程保真度,保真度的损失主要是由于单量子位退相干。受控Z门还用于演示具有单函数查询的双量子位Deutsch-Jozsa算法。
2010-06-25 cond-mat.mes-hall
Suspended Carbon Nanotube Quantum Wires with Two Gates
获得了由高质量电接触和每个器件两个静电门组成的悬挂式单壁碳纳米管器件。与钉扎在衬底上的纳米管相比,悬浮器件表现出与环境因素相关的小滞后,并表现为更清洁的法布里-珀罗干涉仪或单电子晶体管。由于缺乏有效的热沉,悬浮纳米管中与光学声子或带边界声子散射相关的高场饱和电流显着降低。多栅极设计也可以促进未来纳米管量子系统的机电性质的研究。
2004-10-14 cond-mat.mes-hall
Phase coherent transport in a side-gated mesoscopic graphite wire
我们研究了置于氧化硅衬底上的细石墨丝的磁输运性质。电场效应证明与背和侧栅电极。我们研究了电导涨落随栅压、磁场和温度的变化。从弱局域化提取的相位相干长度大于线的宽度,即使在最低的载流子密度,使系统有效地一维。我们发现,相位相干长度线性增加的电导率表明,在1.7 K的退相主要源于电子-电子相互作用。
2007-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic dephasing in wires due to metallic gates
分析了金属栅对准一维扩散线中电子运动的退相效应。这种几何形状中的不完全屏蔽意味着,在高能量或高温度下,门的效应可以描述为随时间波动的电场。由此产生的系统可以被认为是一个实现的Caldeira-Leggett模型的环境耦合到许多粒子。在这种近似有效的温度范围内,对逆失相时间的简单估计给出了$τ_{\rm G}^{-1} \propto T^{1/2}$。
2004-06-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Gate defined wires in HgTe quantum wells: from Majorana fermions to spintronics
我们介绍了一个很有前途的新平台,马约拉纳零模式和各种自旋电子学应用的基础上,在碲化汞量子阱中的栅极定义的线。由于碲化汞的类狄拉克能带结构,这种系统的物理性质与传统的量子线有显著的不同。最引人注目的是,我们表明,栅极定义的碲化汞线的子带参数表现出精致的可调谐性:适度的栅极电压变化允许一个调制的Rashba自旋轨道能量从零到~ 30 K,和有效的g因子从零到巨大的值超过600。大的可实现的自旋-轨道耦合和g因子一起允许在这种设置中在非常低的磁场下访问马约拉纳模式,同时保持对无序的鲁棒性。作为一个额外的好处,门定义的线(在碲化汞或其他设置)应大大促进网络的制造用于检测Majoranas的精细传输实验,以及实现非阿贝尔统计和量子信息设备。
2013-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron transport in gated InGaAs and InAsP quantum well wires in selectively-grown InP ridge structures
本工作的目的是制备嵌在InP脊结构中的带状InGaAs和InAsP线,并研究它们的输运性质。包含导线的InP脊结构通过化学束外延(CBE)在预图案化的InP衬底上选择性地生长。为了优化电子传输的生长和微制造工艺,我们使用标准传输和Shubnikov-de Haas测量来探索欧姆接触电阻、电子密度和迁移率作为线宽的函数。在低温下的脊结构揭示了可再现的介观电导波动。我们还制作了具有亚微米栅电极的脊结构,该结构具有非泄漏门控和良好的夹断特性,可用于器件操作。使用这样的包裹栅电极,我们证明了线可以分裂,形成量子点证明了在传输测量的库仑阻塞振荡。
2009-11-11 cond-mat.mes-hall
Effect of gate-driven spin resonance on the conductance of a one-dimensional quantum wire
我们考虑一维量子线中的准弹道电子传输,该量子线受到指门的时间无关势和周期势的影响,导致坐标和时间相关的Rashba型自旋轨道耦合。自旋相关的电导计算作为外部恒定磁场,电场频率,和潜在的强度的函数。结果表明,栅极驱动的电偶极自旋共振的输运现象,如自旋翻转电子传输的效果。
2013-10-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement based Controlled Not gate for topological qubits in a Majorana fermion quantum-dot hybrid system
提出了一种在量子点-马约拉纳-费米子混合系统中实现拓扑量子比特的受控非门的方案。量子信息被编码在马约拉纳费米子对上,马约拉纳费米子存在于沉积在s波超导体上的量子纳米线的拓扑平凡和非平凡部分之间的界面上。一个基于测量的双量子位受控非门是在量子点辅助的奇偶测量的帮助下产生的,然后是指定的单量子位门。通过Aharonov-Casher效应实现了对量子点和拓扑量子比特的奇偶性测量。
2013-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
The conductance of the gated Aharonov - Bohm ring touching a quantum wire
本文分析了Aharonov-Bohm一维量子环与量子线接触时的电导。结果表明,根据实验数据的AB振荡的周期强烈依赖于化学势和Rashba耦合参数。电导对载流子能量的依赖关系揭示了Fano共振。
2006-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Gate-Controlled Electron Spin Resonance in a GaAs/AlGaAs Heterostructure
本文研究了GaAs/AlGaAs栅异质结中二维电子的电子自旋共振(ESR)。我们发现,ESR共振频率可以通过一个栅极电压。异质结构的前栅极和背栅极产生相反的g因子偏移,表明电子g因子通过将电子波函数的平衡位置从一个外延层偏移到具有不同g因子的另一个外延层而被静电控制。
2001-02-02 cond-mat.mes-hall
Excitonic absorption in gate controlled graphene quantum dots
我们提出了一个理论的激子过程中的栅极控制的石墨烯量子点。预测了具有多达百万个原子的石墨烯量子点的能隙对形状、尺寸和边缘的依赖性。结合紧束缚、Hartree-Fock和组态相互作用方法,我们发现具有锯齿形边缘的三角形石墨烯量子点在太赫兹、可见光和紫外光谱范围内同时表现出光学跃迁,这是由强的电子-电子和激子相互作用决定的。预测了光学性质与有限磁矩和外栅控制的电荷密度之间的关系。
2010-07-20 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled current switch in graphene
我们研究数值交叉电导在一个四端的所有石墨烯设置。我们表明,远离狄拉克点电流沿曲折方向流动,给出了使用可调pn结引导端子之间的电流的可能性。该器件作为栅控电流开关工作,石墨烯的电子特性对高效性能至关重要。
2009-11-01 cond-mat.mes-hall
All-optical controlled phase gate in quantum dot molecules
提出了一种利用绝热通道和空穴隧穿在量子点分子中实现的双量子比特光控相位门。我们的方案结合了当前一代垂直堆叠自组装InAs量子点和绝热通道的优点。仿真结果表明,该门的保真度超过0.98。
2015-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically-controlled logic gates for two spin qubits in vertically-coupled quantum dots
我们描述了垂直堆叠的双量子点中电子自旋之间的相互作用机制,该机制可用于受控的双量子比特操作。这种相互作用是由限制在双点内并在双点上离域的激子介导的。我们表明,相当于SQRT-SWAP门的门可以在比激子弛豫时间短得多的时间内获得,并且空穴混合和自发发射的负面影响不会严重影响这些结果。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall
Gate controlled resonant widths in double-bend waveguides: Bound states in the continuum
我们考虑通过双弯曲$Π$ -和$Z$ -形波导的指栅电位控制的量子传输。使用有效的非厄米哈密顿方法,我们解释了传输中的共振。我们发现在短波导中传输的差异是$Z$和$Π$波导中不同手征的结果。我们表明,潜在的选择性影响的共振宽度导致在连续的束缚态的发生。
2015-01-09 cond-mat.mes-hall
Controlled Wavefunction Mixing in a Strongly Coupled One-Dimensional Wire
研究了GaAs/AlGaAs双量子阱上沉积的分裂栅结构的两条强耦合弹道一维(1D)导线的输运性质。匹配两条线的宽度和电子密度使它们共振,形成对称和反对称的1D子带,这些子带被测量为大于它们的二维对应物的能隙分开。施加平行于线轴的磁场增强了低场下的波函数混合,而在高场下,线变得完全去耦。
1999-01-18 cond-mat.mes-hall
Radius-Voltage Relation of Graphene Bubbles Controlled by Gate Voltage
衬底上的石墨烯可以形成气泡上升到片材上方。在某些情况下,气泡是一个完美的球面冠,其半径可以通过外部电场来调节。在这篇文章中,我们从理论上研究了球形气泡的半径与电压的关系。计算结果与最近通过施加栅极电压控制的石墨烯气泡的实验吻合良好[Appl. Phys. Lett. 99,093103(2011)]。
2013-12-06 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled semimetal-topological insulator transition in an InAs/GaSb heterostructure
我们报道了半金属InAs/GaSb异质结构到拓扑绝缘体的栅控转变。通过降低带反转的程度与前和背栅电压引起的过渡。纵向电阻峰的温度依赖性表明,随着栅极电场的增加,体区域中的能隙打开。体传导的抑制和过渡到一个拓扑绝缘体确认使用双锁定技术,这使我们能够严格比较不同的电流路径的样品中的电压分布,而不受随时间变化的电阻波动的影响的非局部电阻测量。
2015-06-19 cond-mat.mes-hall
Quantum optical interface for gate-controlled spintronic devices
我们描述了一种光电结构,在这种结构中,电子门定义的量子点中的电荷和自旋自由度可以相干地耦合到光。这是通过电子-电子相互作用或通过电子隧穿进入近端自组装量子点来实现的。我们通过考虑几种量子控制技术,包括门控半导体量子位的光学读出和纠缠光子自旋对的控制产生,说明了这种方法的潜在应用。
2006-12-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gate-controlled nuclear magnetic resonance in an AlGaAs/GaAs quantum Hall device
本文研究了带有侧栅的AlGaAs/GaAs量子霍尔器件中的核磁共振(NMR)探测。电子和核自旋之间的超精细相互作用的强度通过使用侧栅极电压相对于极化核自旋调谐二维电子系统的位置来调制。在半导体器件中,通过门调谐技术系统地控制NMR频率。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-controlled transmission of quantum Hall edge states in bilayer graphene
二维电子气的量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的边缘态是研究体激发的关键。在这里,我们展示了双层石墨烯中边缘态的受控传输。由一个独立的门控制,边缘模式的后向散射率连续调谐从0到接近1,与分数量化值对应的个别模式的顺序完整的后向散射。我们的实验证明了在双层石墨烯中可控地操纵边缘态的可行性,从而为更复杂的实验打开了大门。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall
Gate controlled Majorana Zero Modes on 2D heterostructures
半整数电导,签名的马约拉纳边缘模式,最近已被观察到的量子反常霍尔绝缘体/超导体异质结构。本文分析了薄膜拓扑超导体中Majorana零模简并基态的门控可调控制方案。选通薄膜磁性拓扑绝缘体的顶表面控制栅极下方区域中的拓扑相位。转换的电压取决于栅极宽度,较窄的栅极需要较大的电压。需要微米量级的相对长的栅极,以防止末端模式的混合,并允许在低栅极电压下产生MZM。向T形和I形栅极施加电压将马约拉纳定位在它们的末端。该方案为实现拓扑量子计算中的量子门提供了一种简便的方法。
2018-07-08 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled one-dimensional channel on the topological surface
我们研究了在栅电极下的拓扑表面上的一维沟道的形成。这些通道的能量色散几乎是线性的动量与速度敏感地取决于栅极电压的强度。能量也被限制为正或负,这取决于栅极电压的强度。因此,在门控区域附近的局域态密度具有相对于零能量的非对称结构。在存在电子-电子相互作用的情况下,相关效应可以通过栅极电压来调节。我们还建议一个隧道实验来验证这些束缚态的存在。
2010-01-31 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled conductance enhancement from quantum Hall channels along graphene p-n junctions
使用各种接触和栅极几何形状的量子霍尔通道内的石墨烯块的形成进行了研究。沿样品的纵向产生pn结,并且在双极掺杂的情况下,由于在体中形成新的导电沟道,观察到增强的电导,所述沟道的位置、传播方向以及在一种几何形状中与电极的耦合由器件两端的栅极控制填充因子确定。这种效应可以用来探测量子霍尔通道的行为和相互作用,以防止边缘处不受控制的散射。
2016-06-26 cond-mat.mes-hall
Controlled phase gate in exchange coupled quantum dots affected by quasistatic charge noise
针对半导体量子比特中电荷噪声影响两比特门保真度的问题,研究了准静态失谐噪声对双量子点自旋比特受控相位门的作用,推导了弱噪声下相关解析表达式并验证了序列保真度指数衰减规律仍成立。
2023-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal quantum computation on a semiconductor quantum wire network
在二维拓扑超导介质中利用马约拉纳费米子进行普适量子计算是一个悬而未决的问题。这是因为可以通过编织马约拉纳费米子生成的量子门集合不包括\emph{any}双量子位门以及单量子位$π/8$相位门。原则上,利用马约拉纳费米子电流的量子干涉,可以创造出这些至关重要的额外门。然而,目前还不清楚,如果运动的各种序参量缺陷(涡,畴壁,\emph{etc.}),其中马约拉纳费米子绑定在TS介质,可以量子相干。我们表明,这些障碍可以克服使用半导体量子线网络附近的$s$波超导体,通过构建拓扑保护的双量子比特门和任何任意的单量子比特相位门在拓扑不受保护的方式,可以使用魔态蒸馏的错误校正。因此,我们的策略,使用一个明智的组合拓扑保护和不受保护的门操作,实现UQC的量子线网络上的一个显着高的错误阈值的$0.14$相比,$10^{-3}$到$10^{-4}$在普通的无保护量子计算。
2010-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlled-Z gate for transmon qubits coupled by semiconductor junctions
我们分析了两个量子位通过外延半导体结的耦合。特别是,我们考虑三种配置,包括对transmons或gatemons,以及gatemon一样的两个量子位形成的外延四端结。这三种配置通过向半导体结附近的金属栅极施加电压来提供量子位之间的相互作用的电控制,并且可以用于自然地实现受控Z栅极(CZ)。我们计算了这种CZ门的保真度和定时。我们证明了在没有退相干的情况下,CZ门可以在$50\ {\rm ns}$下进行,门误差低于$10^{-4}$。
2018-01-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interplay of h/e and h/2e Oscillations in Gate-Controlled Aharonov-Bohm Rings
通过分析栅控Aharonov-Bohm环中电导振荡随栅压和磁场的变化,研究了Rashba自旋轨道相互作用引起的自旋干涉.用散射矩阵方法研究了一维导线上量子散射体对透射和反射振幅相位的影响。的传输和反射振幅的变化所造成的量子散射体的粒子移动的内部和外部环被示出定义的奇偶性和电导振荡。
2004-07-28 cond-mat.mes-hall
Realization of arbitrary single-qubit gates through control of spin-orbit couplings in semiconductor nanowires
我们提出了一个理论方案,通过两个简单的设备单元实现任意单量子比特门:一维半导体线与Dresselhaus自旋轨道耦合(SOC)和Rashba SOC,分别。当穿过半导体导线时,由电子自旋编码的量子比特信息可以由SOC精确地操纵。Dresselhaus线和Rashba线中不同的操纵行为使我们能够制作不同的量子逻辑门。此外,通过串联Dresselhaus和Rashba单元,我们得到了一组通用的单量子比特门:Hadamard,相位和$π/8$门,推断可以实现任意单量子比特门。由于在两个器件单元中满足总的传输,所以我们得到的所有逻辑门都是无损的。此外,在本研究中提出了一种弹道自旋电子开关。
2006-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Gate-controlled ultraviolet photo-etching of graphene edges
研究了正负栅电场作用下石墨烯在紫外光照射下的化学反应性。当施加负栅极电压时,石墨烯边缘被选择性地蚀刻,而对于正栅极电压,反应性被显著抑制。氧吸附到石墨烯上受到在先前的电测量期间实现的最终状态的费米能级的显著影响。在负到正栅极扫描之后的UV照射导致主要的氧解吸,而在相反方向上的栅极扫描之后的UV照射导致石墨烯边缘的蚀刻。
2013-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of semiconductor quantum-wire based single- and two-qubit gates
提出了一种基于GaAs/AlGaAs的双量子比特量子器件,通过测量稳态电流-电压特性,可以控制纠缠的产生并直接检测纠缠.我们发展了一种开放系统的两粒子格林函数方法,并对三维相互作用纠缠系统的性质进行了非微扰计算。我们提出了具体的设备设计和详细的,电荷自洽的预测。其中一个量子位是一个全电马赫-曾德尔干涉仪,它由两个带有耦合窗口的静电定义的量子线组成,而第二个量子位是一个静电定义的双量子点,位于量子线下方的第二个二维电子气中。我们发现通过调节两个量子点之间的隧穿耦合可以从外部控制器件的纠缠度。
2007-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Vanadium gate-controlled Josephson half-wave nanorectifier
最近,通过静电门控来调节常规金属超导体的临界电流的可能性被显示在导线、约瑟夫森弱连接和超导体-正常金属-超导体结中。在这里,我们利用这样的技术,以证明栅极控制的钒基Dayem纳米桥作为\emph{half-wave}整流器在$3$ K。我们的器件利用了约瑟夫森结的临界电流的栅极驱动调制,以及由此产生的正常状态电阻的急剧变化,将施加到栅极电极的AC信号转换为跨结的DC信号。全金属超导门控整流器可以提供实现可调谐光子探测器和二极管的超导电子电路的使能技术。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing spin entanglement by gate-voltage-controlled interference of current correlation in quantum spin Hall insulators
我们提出了一种纠缠探测器,它由两个量子自旋霍尔绝缘体和一个沉积在边缘通道上的侧门组成。在交流栅压下,纠缠电子对贡献的微分噪声呈现出非平凡的阶跃结构,由此可以很容易地得到自旋纠缠的纠缠度。量子自旋霍尔绝缘体中可能的自旋退相效应也包括在内。
2014-05-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Realizing flexible two-qubit controlled phase gate with a hybrid solid-state system
提出了一种实现灵活的双量子比特控制相位门的理论方案。利用传输线谐振器诱导金刚石中的氮空位与超导量子比特之间的耦合。N-V中心作为控制量子位,超导量子位作为目标量子位。通过调节外磁通,我们获得了随机超导量子比特与传输线谐振器之间理想的耦合。此外,我们的协议可以通过目前的实验技术来实现。
2011-10-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave-Activated Controlled-Z Gate for Fixed-Frequency Fluxonium Qubits
超导磁通鎓电路是一个具有强非谐谱的人造原子:当偏置在半通量量子时,最低量子比特跃迁的频率比高能级跃迁的频率小一个数量级。类似于传统的原子系统,计算和非计算子空间之间的这种频率分离允许量子比特相干性和两量子比特相互作用的独立优化。在这里,我们描述了一个控制Z门的两个磁通连接电容或电感,与量子位跃迁固定在500 MHz附近。在涉及第二激发态的谐振下通过微波驱动来激活栅极。我们估计本征门的栅时间低于100 ns的结晶度超过99.9%。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Benchmarking Coherent Errors in Controlled-Phase Gates due to Spectator Qubits
操作多量子比特量子处理器的主要挑战是减轻多量子比特相干错误。对于超导电路,除了由控制线的不完全隔离引起的串扰之外,量子位之间的色散耦合是多量子位相干误差的主要来源。我们基准相位误差在受控相位门由于色散耦合的任一量子比特参与一个或多个旁观者量子比特的门。我们使用量子过程层析术测量相关的门不保真度。此外,我们指出,由于门量子位在门期间耦合到非计算状态,两量子位条件相位误差会增强。我们的工作是重要的理解限制的保真度的两个量子比特门有限的开/关比在多量子比特设置。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simple implementation of high fidelity controlled-$i$SWAP gates and quantum circuit exponentiation of non-Hermitian gates
$i$交换门是纠缠交换门,其中如果量子位的状态被交换,则量子位获得$i$的相位。在这里,我们提出了一个简单的实现控制- $i$交换门。该门可以通过几个控制器来实现,并通过施加单个通量脉冲来工作。门时间是独立的控制的数量,我们发现任何数量的控制的高quantiities。我们讨论了使用超导电路的门的实现,并提出了一个现实的实施方案,其中我们已经考虑到超导芯片上的消相干噪声和制造误差,通过蒙特卡罗模拟可能的误差。然而,本文提出的总体思路并不限于这种实现。在某些量子信息方案中需要对量子门进行幂运算,因此我们还提出了一种用于对$i$交换门和其他非埃尔米特门进行概率幂运算的量子线路。
2020-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Electronic conduction in a three-terminal molecular transistor
研究了一种新型的三端分子结构的电子传导,这种结构类似于异质结双极晶体管。在这种结构中,两个二极管臂由施主-受主分子线组成,通过环熔合,而门调制线是π共轭线。计算结果显示了晶体管在正、负栅场作用下的增强或耗尽模式。在所提出的架构中,需要小的栅极场来接通电流。在电子传导的变化可以归因于内在的偶极分子结构的分子波函数的演变,特别是与调制线的三联苯基团在门场的存在下。
2008-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic Skyrmion-Based Logic Gates Controlled by Electric Currents and Fields
反铁磁体具有零杂散磁场、抗外磁场和超快动力学等独特的性质,是自旋电子学应用的重要材料,近年来引起了人们的广泛兴趣。在这项工作中,我们研究了孤立的skyrmions在反铁磁纳米轨道与电压门控区域的动力学。结果表明,驱动电流和压控磁各向异性梯度可以共同控制Skyrmion。我们进一步提出了一种基于反铁磁skyrmion操作的逻辑计算门的设计,该设计结合了几种相互作用和现象,包括自旋霍尔效应,压控磁各向异性效应,skyrmion-skyrmion相互作用和skyrmion-edge相互作用。所提出的逻辑门可以执行逻辑AND、OR、NOT、NAND和NOR门的基本布尔运算。我们的研究结果可能会对基础物理产生重大影响,并有助于设计未来的非易失性逻辑计算设备具有超低能耗和超高存储密度。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph