Suppression of level hybridization due to Coulomb interactions
我们研究了由一个环包围一个磁通量所形成的系综。该环通过隧道结和库仑相互作用耦合到侧短截线。我们推广的概念水平杂交由于跳跃,这是自然定义的,只有一个粒子的问题,多粒子的情况下,我们讨论的竞争水平杂交和库仑相互作用。结果表明,足够强的库仑相互作用可以隔离环从存根,从而增加持续电流。我们的模型描述了一个严格的正则系统(载波的数量是相同的所有合奏成员)。然而,对于小库仑相互作用和长边存根的模型表现出持续的电流通常与环的巨正则系综,只有当库仑相互作用足够强的模型表现出持续的电流,人们期望从正则系综。
1998-05-19 cond-mat.mes-hall
Ordering effect of Coulomb interaction in ballistic double-ring systems
研究了在恒定磁场中具有无公度区域$A_1$和$A_2$的两个一维同心圆环模型。这两个环之间通过非均匀的环间隧穿振幅耦合,使得单粒子谱处于混沌状态。对于非相互作用的粒子,多体基态和第一激发态的能量表现出Wigner-Dyson统计特征的随机涨落。与此相反,我们表明,电子-电子相互作用命令这些量的磁场依赖性,迫使他们成为周期函数,周期$ \propto 1/(A_1 + A_2)$。在这样一个强关联的系统中,唯一可能的无序源来自电荷波动,这可以通过可调的环间栅极电压来控制。
1997-11-05 cond-mat.mes-hall
Controlled Coulomb effects in core-shell quantum rings
从理论上分析了三角形量子环中电子对形成的带隙态的非接触控制的可能性。带隙内态是与占据相同角落区域的两个电子相关联的角落局域态,因此转移到比其他角落态高得多的能量,但它们仍然低于角落侧局域态的能量。我们展示了能量、简并度和连续能级之间的分裂是如何随着外部电场相对于多边形截面的取向而变化的。我们还显示了如何吸收的变化存在的外部电场和磁场。
2017-04-20 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade of tunnelling through compressible rings formed around an antidot: an explanation for $h/2e$ Aharonov-Bohm oscillations
我们考虑单电子隧穿通过antidot状态使用库仑阻塞模型,并给出了一个解释h/2 e Aharonov-Bohm振荡,这是实验观察到的最低朗道能级的两个自旋时形成的束缚态。我们表明,边缘通道可能包含可压缩区域,并使用简单的静电,通过外部自旋状态的共振应该发生两次每h/e周期。反点可能是一个强大的工具,用于研究量子霍尔边缘状态,以及量子点中发生的自旋和充电效应的相互作用。
2000-07-25 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag between One-Dimensional Wigner Crystal Rings
我们考虑了两个金属环之间的库仑阻力,其中长程库仑相互作用导致了维格纳晶体的形成。第一环由Ahranov Bohm通量穿过,产生持续电流J_0。第二个环靠近第二个环,由于两个环之间的库仑相互作用,在第二个环中产生拖曳电流J_D。我们研究了这个系统在零温度下的完美环以及杂质的影响。结果表明,与弱相互作用电子系统相比,维格纳晶体态在原理上可以导致更高的拖曳电流与驱动电流之比J_D/J_0。
2001-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
In-gap corner states in core-shell polygonal quantum rings
研究了多边形量子环中的库仑相互作用电子。我们专注于在多边形的角落和库仑排斥本地化的相互作用。值得注意的是,库仑排斥允许形成带隙内态,即电子对或团簇的角定域态转移到非耦合电子所禁止的能量,但低于侧定域态的能量。我们还指定条件,允许这些状态的光激发。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall
The influences of long range Coulomb interaction on the electronic Mach-Zehnder interferometer of quantum Hall edge states
利用玻色化方法研究了长程库仑相互作用对量子霍尔边缘态马赫-曾德尔干涉仪的影响。通道间的零模式的相互作用示出引起的特征能量尺度,这是实验观察到的波瓣图案的可见性的周期的顺序。用渐近分析法解析地理解了Chalker \textit{et al.}发现的可见度的非单调行为。
2009-04-23 cond-mat.mes-hall
Distinct Signatures For Coulomb Blockade and Aharonov-Bohm Interference in Electronic Fabry-Perot Interferometers
在两个不同尺寸的电子法布里-珀罗干涉仪中观察到两种不同类型的磁阻振荡的整数量子霍尔制度。测量这些振荡作为磁场和栅极电压的函数,我们观察到三个签名,区分这两种类型。在2.0平方微米的器件中观察到的振荡被理解为是由库仑阻塞机制引起的,而在18平方微米的器件中观察到的振荡是由Aharonov-Bohm机制引起的。这项工作澄清,提供了区分的方法,并证明了控制,这些不同的物理起源电阻振荡电子法布里-珀罗干涉仪。
2008-12-31 cond-mat.mes-hall
Electronic Structure in Gapped Graphene with Coulomb Potential
本文基于晶格模型,数值研究了长程库仑杂质在带隙石墨烯中诱导的束缚电子态和超临界区的准束缚电子态。我们提出了一个详细的比较我们的数值模拟和预测的连续介质模型,这是描述的狄拉克方程(2+1)维量子电动力学(QED)。我们还利用Fano的理论研究了准束缚态的发展,并设计了一个可行的实验来测试带隙石墨烯中超临界真空的衰变。
2008-04-07 cond-mat.mes-hall
Coulomb interaction effects on the electronic structure of radial polarized excitons in nanorings
分析了结构化纳米环中径向极化激子的电子结构,重点是基态性质及其在垂直于环平面的外加磁场下的依赖性。在电子-空穴相互作用的基础上,通过对激子哈密顿量的对角化,严格地处理了电子-空穴库仑吸引。极化激子的基态具有“扩展”或“局域”的特征,这取决于动能和库仑贡献的相对权重。在第一种情况下,对应于由动能占主导地位的小环,基态显示Aharonov-Bohm(AB)振荡,由于激子的构建粒子的单个轨道。在本地化制度,对应于由库仑相互作用为主的大环,唯一剩下的AB振荡是由于电子和空穴轨道之间的磁通量被困。这种依赖性的激子,中性激发,对通量差确认了这一功能作为库仑主导的极化激子的签名。在两种方案中提供了分析近似值,其准确地再现了数值结果。
2005-07-26 cond-mat.mes-hall
Transport in a mesoscopic ring with a quantum dot: from the Coulomb blockade regime to the Kondo effect
在这项工作中描述的系统由一个量子点插入介观环由磁通量线程。我们的目标是提出一个完整的描述,这个设备,并预测这些功能的实验物理。我们提出了一个模型,考虑到通常在量子点和介观系统的实验条件。为了解决该模型,我们开发了一种方法来找到系统的格林函数通过适当的近似。该系统呈现作为施加到量子点的栅极电势的函数的持续电流。我们研究了电子之间的相互作用和环与点之间的杂化作用对量子点的影响。我们已经发现了几个制度,描述不同的物理现象,涉及系统。这些制度的范围从库仑阻塞现象(在高相关限制)的准非相互作用制度。在这两个极限之间,我们发现了一个中间区域,其中出现了近藤效应。
2000-10-24 cond-mat.mes-hall
Ultrafast electronic heat dissipation through surface-to-bulk Coulomb coupling in quantum materials
电子冷却的时间尺度是控制用于光电、热电和热管理应用的基于量子材料的器件的性能的重要参数。在大多数常规材料中,冷却通过声子的发射进行,这是一个相对缓慢的过程,可以限制载流子弛豫动力学,从而降低器件性能。在这里,我们提出了近场辐射传热的理论,发生时,一个二维的电子系统是通过非延迟库仑相互作用耦合到一个三维的散装,可以表现为一个非常有效的电子散热器。我们应用我们的理论来研究三维拓扑绝缘体的表面态的冷却动力学,以及石墨烯在接近小能隙块状材料。我们引入的“库仑冷却”是传统声子介导冷却的替代方案,可以非常有效,并在某些情况下主导冷却动力学。我们表明,这种冷却机制可以导致亚皮秒的时间尺度,显着快于通常在狄拉克材料中观察到的冷却动力学。
2022-06-18 cond-mat.mes-hall
Modeling Electronic and Thermal Characteristics of Ge/Si-Core/Shell Nanowire Quantum Dot in the Coulomb Blockade Regime
从理论上研究了具有库仑阻塞的Ge/Si核壳纳米线在外加磁电场作用下的输运特性。利用有效的Luttinger-Kohn哈密顿量计算了纳米线的价带能态,得到了毫开尔文温度下的态密度。我们探讨了电流-电压和电导-电压特性。所观察到的输运特性与实验数据非常吻合。我们发现这些特性对量子点与储层的耦合敏感。正如预期的那样,随着温度的升高,特性的量子性质变得不那么突出。
2012-12-17 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in a few-electron quantum ring
利用输运光谱研究了电子数少于10个的小型量子环。对于强耦合的铅的近藤效应被观察到,并用于表征系统的自旋结构在很宽的范围内的磁场。在小磁场下,出现受库仑相互作用影响的Aharonov-Bohm振荡。它们在库仑阻塞共振处表现出由$π$引起的相位跳变。由于近藤效应引起的有限电导,在库仑阻塞谷内也可以研究Aharonov-Bohm振荡。令人惊讶的是,振荡的最大值显示出与磁场和栅极电压的线性偏移。
2003-05-16 cond-mat.mes-hall
Coulomb stability of the 4π-periodic Josephson effect of Majorana fermions
两个含有Majorana费米子的超导岛的Josephson能量是超导相位差的4π周期函数。如果岛具有小电容,则它们的基态能量由约瑟夫森能量和充电能量的竞争决定。我们计算了环几何中的基态能量,作为环所包围的通量-Φ-的函数,并表明对Aharonov-Bohm相位2 e Φ/ \hbar的依赖性保持4π周期性,而不管充电和约瑟夫森能量的比率如何-只要整个环处于拓扑非平凡状态。如果环的一部分在拓扑上是平凡的,那么充电能量会引起量子相位滑移,恢复通常的2π周期性。
2011-08-17 cond-mat.mes-hall
Effect of disorder on the non-dissipative drag
本文研究了零温下无序对介观金属环间非耗散库仑阻力的影响。环1具有Aharonov-Bohm通量,其产生持续电流J_0。环2通过库仑势与环1相互作用,产生拖曳流J_d。我们发现,这种阻力流持续与有限的无序在每个环,并为小的无序,J_d随无序振幅的平方。
1999-01-29 cond-mat.mes-hall
Proposed Detection of the Topological Phase in Ring-Shaped Semiconductor-Superconductor Nanowires Using Coulomb Blockade Transport
在超导体-超导体混合结构中,拓扑相变是化学势或磁场强度的函数。我们发现,这种转变的签名可以观察到非线性库仑阻塞通过环形结构的传输。特别是,对于一个固定的电子宇称的环,中性激发光谱的通量周期性的变化,从通常的h/2 e周期性的特征h/e周期性时,调谐系统从拓扑平凡的非平凡的阶段。我们将h/e周期性与最近预测的穿过由两个拓扑超导体形成的结的约瑟夫森电流的4π周期性联系起来。
2012-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rings and Coulomb boxes in dissipative environments
我们研究了存在耗散的Caldeira-Leggett环境的环上的粒子,并推导出其对直流场的响应。我们展示了这种非平衡响应是如何与通量平均的平衡响应。通过双圈重整化群分析,我们发现大耗散参数η流向不动点η^R= \hbar /2π.我们还重新检查了这个问题的库仑盒的映射,并表明,松弛电阻,最近的兴趣,是量化的大η。对于有限的η>η^R,我们发现弛豫电阻的某个平均值是量子化的。我们提出了一个库仑盒实验来测量量化噪声。
2012-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon transport through a quantum dot: Conversion to electronic spin and charge currents
我们考虑一个单能级量子点耦合到磁性绝缘体(磁子库)和磁性金属(电子库)。整个系统处于外部磁场中。在一般情况下,该系统包括两个磁振子和两个电子水库,但我们也提出了一些特定的情况下,只有两个或三个水库有效地连接到点的结果。主要目的是分析磁振子电流到电子自旋和电荷电流的转换以及{ \it到电子自旋和电荷电流的转换}。我们考虑了点中库仑能大的极限情况(库仑阻塞),以及库仑能有限且允许双占据的情况。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall
Interplay of Coulomb blockade and Aharonov-Bohm resonances in a Luttinger liquid
我们考虑一个强相互作用的电子环连接到两个外部引线的隧道结。通过研究电导共振的位置作为门电压和磁通量的函数,可以通过实验确定相互作用参数$g$。对于一个有限的环的最小电导的强烈影响的设备的几何形状和电子-电子相互作用。特别地,如果隧道结彼此靠近,则抑制了与相互作用相关的正交性突变,并且谷电流出乎意料地大。
1997-06-02 cond-mat.mes-hall
Molecular junctions and molecular motors: Including Coulomb repulsion in electronic friction using nonequilibrium Green's functions
我们提出了一个分子马达理论的基础上的核坐标和绝热极限的Kadanoff-Baym方程的电流诱导力的Escherichfest动力学。电子-电子相互作用可以系统地包括通过多体微扰理论,使非平衡格林函数制定适合现实的交界处的第一性原理治疗。该方法通过实时Kadanoff-Baym方程对模拟进行基准测试,发现非常一致。分子马达的范例模型的结果表明,相关性可以显着改变的物理场景,例如,引入一个相当大的阻尼在自持范德波尔振荡。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall
Linear conductance of an interacting carbon nanotube ring
从$p_z$ -电子相互作用模型出发,研究了通过单壁碳纳米管环(CNR)的线性输运。的直流电导,计算在环和引线之间的弱隧穿的限制,显示由库仑相互作用和量子干涉现象之间的相互作用确定的周期性共振模式。库仑阻塞效应表现为在某些栅极电压区域中任何施加的通量都没有共振;作为施加的通量的函数的周期性可以小于或大于通量量子,这取决于纳米管带失配。
2008-04-29 cond-mat.mes-hall
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
Probing the Role of Interlayer Coupling and Coulomb Interactions on Electronic Structure in Few-Layer MoSe2 Nanostructures
尽管过渡金属二硫属化物(TMD)材料中的层间力的性质较弱,但它们的性质高度依赖于在少层二维(2D)极限中的层数。在这里,我们提出了一个相结合的扫描隧道显微镜/光谱和GW的理论研究的电子结构的高品质的单层和几层MoSe 2生长在双层石墨烯。我们发现,电子(准粒子)的带隙,传输和光学现象的基本参数,减少了近一个电子伏时,从一个层到三个由于层间耦合和屏蔽效应。我们的结果描绘了一个清晰的图像的演变的电子波函数杂化的价带和导带的谷层的数目是改变的。这证明了范德华异质结构的层数和电子-电子相互作用的重要性,并有助于澄清它们的电子特性如何在未来的2D纳米器件中进行调整。
2015-03-18 cond-mat.mes-hall
Doping induced electronic phase separation and coulomb bubbles in layered superconductors
我们研究了量子电荷流体与随机杂质或重极化子相互作用的性质,使用微观哈密顿量与多体库仑相互作用,使用变分多体形式。在零温度和足够高的密度下,玻色子流体是超导的,但是当密度降低时,库仑相互作用将被强烈地过屏蔽,杂质或极化子开始捕获载流子,形成束缚的准粒子状团簇,我们称之为库仑泡或团簇。这些气泡嵌入超导体内部,形成一种新的绝缘状态的原子核-局部电荷密度波(CDW)。气泡的生长被库仑力终止。该流体包含两组与自由态和局域态相关的载流子。绝缘状态通过气泡绝缘岛的渗透而产生,气泡聚集并阻止超电流流过系统。该图片是一致的Gorkov和Teitelbaum(GT)分析的运输,霍尔效应数据和ARPES光谱,以及在扫描隧道显微镜(STM)实验中观察到的纳米级超结构。团块形成的情况也可能适用于磷属石,其中两种类型的团块甚至在非常高的温度下也可能出现。该论文已发表在《凝聚态理论》第24卷中。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of few-electron concentric double quantum rings
在局域自旋密度近似下,研究了少电子同心双量子环的基态结构。此外,能谱中的环间耦合的签名进行了识别和讨论。我们发现,在这些结构中的电子配置可以大大调制的环间距离:在短距离和长距离的低位电子状态本地化的内环和外环,分别,和能量结构基本上是一个孤立的单量子环。然而,在中间距离的电子状态本地化的内部和外部环成为准简并和一个相当纠缠,强关联系统形成。
2006-03-22 cond-mat.mes-hall
Effect Of Coulomb Interactions on The Amplitude Of Persistent Currents In One Dimensional Disordered Mesoscopic Metallic Rings
持续电流是在没有任何外加电源的情况下在金属环中流动的微小但永久的电流。我们计算的持续电流的一维无序金属环的相互作用的电子在晶格上的杂质的存在下,多达8个站点的半填充,也远离半填充使用Lanczos算法。对于半填充的情况下,我们观察到,相互作用和无序抑制持续电流的幅度通过本地化的电子。然而,在存在的障碍和远离半填充,库仑相互作用被观察到,以提高持续电流。此外,在半填充的情况下,当U显著增加时,存在从金属到绝缘体的过渡。此外,从半填充转移,观察到系统保持在金属状态,而不管库仑排斥(U)的值。观测结果与其他技术的结果相当一致。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pumping of vibrational excitations in a Coulomb blockaded suspended carbon nanotube
对悬浮的少孔碳纳米管量子点的低温输运谱进行了测量,发现了一个与门相关的谐波激发谱,该谱发生在库仑阻塞区。量子化的激发能对应于纳米管的纵向振动所预期的尺度。电子输运过程被确定为cotunnel辅助顺序隧穿,导致非平衡占领的机械模式。它们只出现在电子纳米管激发的尺度上的高偏置阈值之上。我们讨论模型的泵送过程,解释增强的非平衡占领,并表明它是连接到一个微妙的相互作用之间的电子和振动自由度。
2009-04-09 cond-mat.mes-hall
Conductance interference in a superconducting Coulomb blockaded Majorana ring
通过调节磁通量,一维拓扑超导体的两端与正常金属弱耦合形成环形结,可以产生分裂的马约拉纳零模(MZM)。当这种环形几何结构变成库仑阻塞,两个引线与两个导线端部接触时,电流就像干涉仪一样通过超导体或正常金属。双端干扰电导可以实验测量为栅极电压和通过环的磁通量的函数。然而,电导-相位关系中的$4π$周期性(通常被认为是MZM的标志),既可以出现在拓扑超导体中,也可以出现在普通金属中,不能建立MZM的存在。我们表明,平凡的金属相可以排除有利于拓扑超导体通过研究持久的电导分布模式。特别是,在MZM的存在下,库仑阻塞结的电导峰间距将随着磁通量的变化而表现出线交叉。线交叉点的位置可以区分来自普通金属的线交叉点。
2018-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controllable Continuous evolution of electronic states in a single quantum ring
强太赫兹激光场被证明对量子环的电子和光学性质具有深远的影响,其中各向同性和各向异性量子环现在可以被平等对待。我们已经证明,在各向同性量子环的激光场产生不规则的AB振荡,通常预期在各向异性环。此外,我们首次证明了强激光场可以恢复各向异性量子环中的{ \it各向同性}物理性质。原则上,所有类型的各向异性(结构、有效质量、缺陷等)可以像在各向同性环中一样演化,在我们目前的方法中。最重要的是,我们已经发现了一个连续的演化的能量谱和带内光学特性的结构各向异性的量子环的各向同性环,以受控的方式,与激光场的帮助下。
2017-07-18 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm-Coulomb Problem in Graphene Ring
研究了石墨烯环中的Aharonov-Bohm-Coulomb问题。我们调查,特别是,一个库仑型势的形式$ξ/r$上的狄拉克电子的能谱的石墨烯环在两种不同的方式:一个为标量耦合和其他的矢量耦合。研究发现,由于标量耦合势打破了两个谷之间的时间反演对称性以及单个谷的有效时间反演对称性,一个谷的能谱与另一个谷的能谱分离,表现出谷极化。然而,在矢量耦合中,势并不破坏这两种对称性中的任何一种,它的作用只表现为Aharonov-Bohm势谱的附加常数。相应的持续电流,破缺能谱的可观测量,被证明是不对称的零磁通量在标量耦合,而对称的矢量耦合。
2012-01-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipation through spin Coulomb drag in electronic spin dynamics
自旋库仑阻力(SCD)是金属和半导体中自旋电流耗散的内在来源。我们讨论了潜在的自旋电子学器件中由于SCD的功率损耗,并详细分析了集体自旋密度激发的相关阻尼。发现SCD对抛物量子阱中子带间自旋等离子体激元的线宽有很大的贡献,这表明利用非弹性光散射对SCD效应进行纯光学定量测量的可能性。
2005-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb correlations and coherent charge tunneling in mesoscopic coupled rings
本文研究了具有无公度面积A_1和A_2的两个一维同心圆环系统中强电子-电子(e-e)相互作用的效应。对于非相互作用粒子,多体基态和第一激发态的磁矩(持续电流)m是外部磁场的无规函数。相反,我们表明,当强的电子-电子相互作用存在的磁场依赖的m成为周期性的。在这样一个强相关的系统中,无序只能由环间电荷波动引起,可由栅极电压控制。如果抑制波动,m的振荡周期与1/(A_1 + A_2)成正比。当允许电荷波动时,相干环间隧穿使周期加倍。
1997-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of Coulomb correlations on the quantum well intersubband absorption at low temperatures
本文提出了掺杂GaAs/ Al_{35} Ga_{65} As量子阱系统中包含电子基态关联的子带间吸收理论。研究了低温下载流子间的库仑相互作用对吸收谱的影响,发现基态关联使吸收谱的重正化和谱宽增加。在T = 1 K时,它的半高全宽增加到3倍。包含电子-声子散射强烈地降低了电子相关性的相对影响。
2010-07-12 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag between carbon nanotube and graphene
我们报道了在石墨烯中的二维(2D)电子气和由碳纳米管组成的一维(1D)线之间的库仑阻力的观察。我们发现,当石墨烯的大部分是导电的,但强烈抑制在量子霍尔制度时,磁场限制导电电子的石墨烯的边缘和远离纳米管的阻力。非平衡和非线性阻力测量显示了1D和2D导体之间有趣的相互作用。这些新颖的几何形状的混合电子器件可能导致范德华电子学的潜在应用
2017-10-18 cond-mat.mes-hall
Electronic states of laterally coupled quantum rings
在有效质量包络函数理论的框架下,研究了横向耦合半导体量子环的导带电子态。我们考虑了几个环间距离的轴向和面内磁场的影响,并发现强烈的变化,取决于耦合制度的能谱。我们的结果表明,磁响应准确地监测量子环分子的解离过程。此外,电子状态对面内磁场的各向异性响应提供了关于量子环分子取向的信息。
2006-06-16 cond-mat.mes-hall
Persistent currents in nanorings and quantum decoherence by Coulomb interaction
利用瞬子技术计算了在环上周期势场中运动的量子粒子与扩散电子气形成的耗散环境相互作用产生的平衡持续电流(PC)。该模型允许详细的非微扰分析的相互作用的影响,并-取决于系统参数-产生不同制度的丰富的结构。我们表明,在低温下PC是指数抑制在足够大的环周长$2πR> L_φ$的失相长度$L_φ$设置的相互作用,并不依赖于温度。这种行为代表了$T\to 0$上电子-电子相互作用引起的量子退相干的一个明显例子。
2009-10-13 cond-mat.mes-hall
Coulomb engineering of the bandgap in 2D semiconductors
控制电子带隙大小的能力是固态技术的一个组成部分。原子薄的二维晶体提供了一种新的方法,用于根据这些材料中的库仑相互作用的环境敏感性和不寻常的强度之间的相互作用来调整电子态的能量。通过设计周围的电介质环境,我们能够调整电子带隙在单层的WS2和WSe 2的数百毫电子伏。我们利用这种行为,提出了一个平面内的电介质异质结构与空间依赖的带隙,说明了我们的方法的可行性与纳米级分辨率的横向结的创建。这种基于库仑相互作用的非侵入性修改的带隙工程的成功演示应该能够设计出一类新的原子级薄器件,以提高固态技术的尺寸和功能限制。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall
Quantum-Confined Stark Effect in polar and nonpolar Wurtzite InN/GaN Heterostructures: Influence on Electronic Structure and Compensation by Coulomb Attraction
本文系统地分析了极性和非极性纤锌矿-InN/GAN量子点的电子结构及其由于本征场引起的量子限制Stark效应而引起的电子结构变化。这是通过将连续弹性理论与经验紧束缚模型相结合来描述这些氮化物系统中的弹性和单粒子电子性质来实现的。在此基础上,采用多体处理方法确定了光吸收谱。光学跃迁的效率取决于库仑相互作用和量子限制斯塔克效应之间的相互作用。我们引入了一个有效的限制势,它代表了电子结构的影响下的固有极化场和计算所需的库仑相互作用的强度,以减少电子和空穴的分离。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb drag in compressible quantum Hall states
本文研究强磁场作用下两层二维电子气体间的库仑阻力。我们首先关注的情况下,电子密度是这样的朗道能级填充分数$ν$在每一层是,或接近,$ν=1/2$。讨论层之间的耦合在纯电子方面,我们表明,独特的依赖性的纵向电导率波矢量,在表面声波实验中观察到的,导致一个非常缓慢的衰减的密度波动。因此,它对库仑阻力有决定性的影响,如在transresistivity $ρ_D$中所示。我们发现,与零磁场下的典型值相比,跨阻率非常大,并且它的温度依赖性是唯一的-- $ρ_D \propto T^{4/3}$。对于处于或接近于$1/4$和$3/4$的填充因子,跨阻率具有相同的$T$依赖性,并且大于在$ν= 1/2$处的跨阻率。我们计算了$ν=3/2$情形下的$ρ_D$,并提出它可能揭示电子在$ν=3/2$的自旋极化。我们比较我们的结果,最近的计算$ρ_D$在$ν=1/2$复合费米子的方法,并获得了$T^{4/3}$依赖。我们的结论是,在复合费米子语言中出现的是陈-西蒙斯相互作用引起的阻力,物理上,电子库仑阻力。
1997-01-20 cond-mat.mes-hall
Microkelvin electronics on a pulse-tube cryostat with a gate Coulomb blockade thermometer
获得较低的温度一直使科学突破。将\emph{on-chip}温度的极限推到微开尔文区域,将为前所未有的量子相干性、物质的新量子态以及意外现象的发现打开大门。绝热退磁是微开尔文冷却的主力,需要稀释制冷机预冷阶段。脉冲管稀释制冷机由于其巨大的实验空间和不依赖于氦而受到极大的欢迎,但它们不可避免的振动使微开尔文冷却非常困难。由于对噪声的极端敏感性,在这个未开发的领域中的片上温度测量也不是一项微不足道的任务。在这里,我们提出了一个脉冲管兼容microkelvin样品架板上冷却和微波滤波,并介绍了一种新型的温度传感器,门库仑阻塞温度计(gCBT),深入到microkelvin制度。使用片上和片外冷却,我们证明电子温度低至224 $\pm$ 7 $μ$ K,保持低于300 $μ$ K 27小时,从而提供足够的时间进行测量。最后,我们给出了一个展望冷却到50 $μ$ K以下的新一代微开尔文传输实验。
2021-10-12 cond-mat.mes-hall
Effect of finite Coulomb interaction on full counting statistics of electronic transport through single-molecule magnet
研究了具有有限库仑相互作用$U$的单分子磁体中的全计数统计。对于有限的$U$的FCS,不同于$U\rightarrow \infty $,示出了对称的栅电压依赖性时,与两个电极的耦合强度互换,这可以通过实验观察到的只是通过反转的偏置电压。此外,我们还发现有限$U$对散粒噪声的影响取决于SMM的内部能级结构和双电极SMM的耦合不对称性。当SMM与入射电极的耦合强于与出射电极的耦合时,在相对较小的栅压和相对较大的有限$U$下,出现顺序隧穿区的超泊松散粒噪声,而对于$U\rightarrow \infty $则不出现;而对于相反的耦合情况,则出现在相对较大的栅压下。超泊松散粒噪声的形成机制可以定性地归因于快、慢输运通道之间的竞争。
2011-01-04 cond-mat.mes-hall
Imaging and manipulating electrons in a 1D quantum dot with Coulomb blockade microscopy
受Westerpyrutrogroup最近利用移动针尖探测分段纳米线上形成的量子点的电子态的实验的启发,我们研究了库仑阻塞峰位置随针尖电势空间变化的位移,这可以被称为“库仑阻塞显微术”.我们表明,如果尖端可以被带到足够接近的纳米线,可以区分高密度的电子液体状态从维格纳晶体状态的显微镜与弱尖端电位。在一个强负的尖端电位的相反极限,电位耗尽它下面的电子密度,并将量子线分成两部分。在那里,尖端可以将单个电子从一个分区推到另一个分区,库仑阻塞显微照片可以清楚地跟踪这种转变。我们表明,这种现象可以用来定性估计的相对重要性的电子相互作用相比,一个粒子的潜力和动能。最后,我们建议,一个弱的尖端库仑阻塞显微照片专注于电子数N=0和N=1状态之间的过渡,可以用来实验映射的单粒子潜在的景观所产生的杂质和不均匀性。
2010-03-19 cond-mat.mes-hall
Suppression of Coulomb blockade peaks by electronic correlations in InAs nanowires
我们对一维InAs量子线进行了电子输运测量。在充分无序的线中,输运由库仑阻塞主导,并且电导可以通过嵌入在两个一维Luttinger液体线之间的量子点的隧穿来很好地描述。与以前在其他材料系统中的实验相反,在我们的系统中,峰谷之间的电导差随着几个连续峰的温度降低而减小。理论上,这种现象只会发生在Luttinger相互作用参数g < 1/2的强相互作用系统中;我们发现InAs线的g值约为0.4。这些强相关性的可能机制进行了讨论。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Screening of persistent currents in mesoscopic metal rings
数值研究了库仑相互作用对磁通量$ϕ$穿过的无序介观金属环中持续电流的影响。我们使用“自洽”哈特里理论的最简单形式,其中忽略了自洽哈特里势的空间变化。在这种近似下,自洽的Hartree能量是通过Lanczos方法对角化非相互作用系统,然后自洽地计算环上的(无序相关的)粒子数得到的。在扩散制度中,我们发现,总粒子数的方差大大减少,与随机相位近似的预测。另一方面,在费米能以下的小区间内的能级数目的方差不受库仑相互作用的影响。
1996-12-12 cond-mat.mes-hall
Time evolution of an entangled initial state in coupled quantum dots with Coulomb correlations
我们分析了两个相互作用的单能级量子点(QD)中的初始单重态的动力学与库仑关联,弱隧道耦合到一个电子库。通过对量子点中局域电子和能带电子之间的高阶关联进行解耦,得到了量子点中电子的各阶关联函数。证明了对于任意混合态,纠缠度和纠缠度可以由特定电子对关联函数组合的平均值来确定。对关联函数的时间演化分析可以跟踪弛豫过程中纠缠度和纠缠度的变化。我们研究了非共振情形下的纠缠度与库仑相互作用和能级间距的关系,发现了非共振情形下的非单调行为。我们还证明了耦合量子点中两电子纠缠态的对关联函数的行为符合强库仑相互作用的Hund规则。我们揭示了量子点能级在弛豫过程中的动态逆占据现象。我们的研究结果为基于纠缠电子态的可控动力学的固态量子信息研究开辟了新的前景。
2014-05-15 cond-mat.mes-hall
The role of Coulomb interaction on the electronic properties of monolayer NiX$_2$ (X = S, Se): A DFT+U+V study
本研究采用第一性原理方法研究单层NiS₂与NiSe₂的电子结构,通过对比多种泛函结果发现格点间Hubbard相互作用的平均场关联与带隙大小直接相关,为这类材料的电荷转移绝缘相提供了证据。
2023-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic correlation effects and Coulomb gap in the Si(111)-$(\sqrt{3}\times\sqrt{3})$-Sn surface
用双探针电导测量和隧道谱研究了低掺杂Si衬底上Si(111)- $(\sqrt{3}\times\sqrt{3})$ -Sn表面的电子输运性质。我们表明,基态对应于莫特-哈伯德绝缘体的带隙$2Δ= 70$ meV,迅速消失,温度升高。高于$T > 50$ K的表面电导率的温度依赖性对应于Efros-Shklovskii跳跃传导定律。在较高温度下的隧道谱测量中观察到的费米能级处的能隙可以用动态库仑阻塞近似来描述。计算得到的电子定域长度为$ξ= 7$.
2016-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mesoscopic quantum circuit theory to the persistent current and Coulomb blockade
简要介绍了介观电路的量子理论。电荷和电流的测不准关系修正了瞬态海森堡测不准关系。将介观环视为纯L-设计,得到了持续电流的显式表达式。当应用于纯C设计时,出现了库仑阻塞现象。
1997-09-24 cond-mat.mes-hall
Multifloquet to single electronic channel transition in the transport properties of a resistive 1D driven disordered ring
我们研究了一维无序环耦合到一个水库和驱动的磁通量与时间的线性关系的直流响应。我们确定了两种制度:(i)局部或大长度L区,其特征在于直流电导g_{dc},其概率分布P(g_{dc})与放置在Landauer装置中的具有相同长度L和无序强度的一维导线所表现出的概率分布相同。(ii)对于小L和与储层的弱耦合的“多流”机制,其表现出大电流和电导,其可以是g_{dc} > 1,尽管环包含单个电子传输通道。多通道与单通道输运状态之间的交叉长度L_c由与储层的耦合控制。
2007-07-18 cond-mat.mes-hall
Orbital and spin magnetization of a confined electronic system in the transition between a quantum dot and a ring
为了理解受限电子系统的轨道和自旋磁化,我们分析了从量子点到有限厚度量子环的跃迁中的这些基态性质。在Hartree和Hartree-Fock近似中处理电子之间的库仑相互作用,并且特别注意还包括非局部电流对占据态的磁矩的总和的贡献。我们确定的变化,在多体结构的基态和磁化曲线与磁场和其他参数表征系统。我们比较了量子点(或环)的两种模型的结果,一种是电子在系统中连续移动,另一种是电子在晶格上移动。
2002-07-15 cond-mat.mes-hall
Characterizing wave functions in graphene nanodevices: electronic transport through ultrashort graphene constrictions on a boron nitride substrate
我们提出了通过在六方氮化硼衬底上的短而窄(30x30 nm)的单层石墨烯收缩的电子输运测量。虽然库仑阻塞的一般观察与早期的工作是兼容的,但细节不是:我们表明,电荷局部化的区域可以显着大于收缩的区域,这表明负责库仑阻塞的局部状态泄漏到石墨烯块体中。然而,石墨烯在六方氮化硼上的高体迁移率似乎与看到库仑阻塞所需的短体局部化长度不一致。为了解释这些发现,电荷必须主要沿着器件的不完美边缘定位,并沿着收缩部外部的边缘延伸。为了更好地理解的机制,我们比较了实验结果与紧束缚模拟这样的收缩与无序的边缘。最后,我们根据这些新发现讨论了以前的实验。
2014-06-20 cond-mat.mes-hall
Electronic Green's functions in a T-shaped multi-quantum dot system
利用运动方程方法推导了T型多量子点体系电子格林函数的计算公式。我们使用一个广义的安德森哈密顿量,它占{ \em有限} introdot现场库仑相互作用在所有组件点,以及相邻量子点之间的点间电子隧穿的系统模型。我们的结果是在Hartree-Fock近似下和非Hartree-Fock近似下得到的,为计算多量子点系统在库仑阻塞机制下的所有电子关联提供了一条途径.这两个近似值提供了有关有限的intradot现场库仑相互作用的物理效应的信息。作为一个特殊的例子,我们的推广结果,我们认为最简单的T形系统由两个点,并证明了我们的近似引入重要的修正检测器和侧点格林函数,并隐含在系统的输运性质的评价。这种多量子点T形结构对于量子点系统中量子比特态的实际实现可能是有意义的。
2011-08-20 cond-mat.mes-hall
Electronic states and persistent currents in nanowire quantum ring
提出了纳米线内部量子环的新模型。在考虑Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合(SOC)的情况下,构造了[111]取向NW QR中电子的单粒子哈密顿量.利用精确的数值对角化方法,得到了能级随磁场的变化关系。计算了持续电流(电荷和自旋)。SOC的特殊性和能谱中出现的反交叉导致了持续电流行为的异常特征。通过栅极改变磁场或载流子浓度,可以产生电荷流为零的纯自旋持续电流。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall