The electronic structure of intrinsic magnetic topological insulator MnBi2Te4 quantum wires
本文从理论上研究了圆柱形本征磁性拓扑绝缘体 MnBi2Te4 量子线在铁磁和反铁磁相下的电子结构,揭示了铁磁相中带隙内存在单一自旋分支表面态,以及反铁磁相中存在三种共存态。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall
Electronic states, pseudo-spin, and transport in the zinc-blende quantum wells and wires with vanishing band gap
我们从理论上考虑准二维和准一维异质结构的III-V族和II-VI族半导体,如InAs/GaInSb和HgCdTe的电子结构。我们表明,不仅存在于这些材料中的狄拉克类色散时,能隙接近零,但具有相反的动量的状态是正交的(即可以描述的伪自旋),这抑制了背散射,从而提高了电子迁移率,通过类比的情况下,石墨烯。然而,与石墨烯不同,可以实现具有零间隙的准一维量子线,这应该消除大部分散射过程,并导致常规和弹道电子器件所需的长相干长度。
2014-03-20 cond-mat.mes-hall
Electronic and Optical Properties of Self-Assembled Quantum Wires
我们研究了自组装量子线的能带和光学性质。特别地,通过有效键轨道模型(EBOM),考虑了价带各向异性和能带混合的影响,从理论上研究了应变多量子线(QWR)的能带结构和光学矩阵元。结果表明,应变导致载流子的进一步限制和各向异性的增强。利用EBOM和价力场模型,系统地研究了微应变对Ga $_{1-x}$ In $_x$ As短周期应变诱导横向有序超晶格自组装量子线的电学和光学性质的影响.模型考虑了原子水平上的价带各向异性、能带混合以及局域应变分布的影响,给出了模型中不同结构的综合集合.最后,利用我们的包络函数模型研究了SILO量子线的激子吸收谱。
2001-03-02 cond-mat.mes-hall
Heat-Driven Electron-Motion in a Nanoscale Electronic Circuit
通过拖曳实验研究了两个电隔离的准一维电导线之间的相互作用。在这项工作中,我们通过实验证明了在一个无偏(拖动)线,这是从与相邻的偏置(驱动)线的相互作用的结果产生的电流。拖曳流的方向取决于一维导线的长度与障碍物在拖曳导线中的位置之间的关系。当我们在驱动线中额外形成势垒时,拖曳电流的方向由两个势垒的相对位置决定。我们解释这种行为的电子激发的声子介导的相互作用的两条线在存在的电子散射内的驱动线。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of quantum dots formed by magnetic double barriers in quantum wires
通过量子线暴露于两个磁钉在串联的输运建模。我们证明,量子点可以形成这种方式耦合到通过磁屏障的铅。从概念上讲,所有的量子点态都可以通过输运实验获得。模拟表明,Breit-Wigner共振在封闭的制度,而法诺共振出现,只要一个开放的传输通道是存在的。该系统允许调整点的约束潜力从亚抛物线超抛物线的实验参数。
2011-04-29 cond-mat.mes-hall
Effects of photon field on heat transport through a quantum wire attached to leads
本文从理论上研究了在不同温度的电子库与量子线耦合的光子腔中的光热电输运。我们的方法,基于量子主方程,使我们能够调查的影响,量子化的光子场的热流和热电输运系统。我们发现通过量子线的热流受到光子场的影响,在某些情况下导致负热流。通过调节光子能量$\hbarω_γ$和热能$k_{\rm B} ΔT$之间的比率$\hbarω_γ / k_{\rm B} ΔT$来研究传输的特性。当$k_{\rm B} ΔT > \hbarω_γ$ .相比之下,如果是$k_{\rm B} ΔT < \hbarω_γ$,则光子场占主导地位,并且在腔-光子场接近于与系统中的两个最低单电子态共振的情况下,可以发现热电输运中的抑制。我们的方法指向一种新的技术,以放大纳米器件中的热电流。
2017-11-03 cond-mat.mes-hall
Optimal control of molecular electronics by femtosecond laser pulses
结合分子线和飞秒激光脉冲的特点,提供了独特的机会,以非常高的速度在分子器件中光学开关电子流。在弱耦合近似下,考虑任意时间依赖的激光场与分子线相互作用,建立了分子线粒子数动力学和电流的量子主方程.这种形式主义与最优控制理论相结合。对于紧束缚近似的导线,我们展示了如何计算激光脉冲来开关通过导线的电流。通过这种方法,可以以几乎任意的方式选择电流的期望模式。
2007-08-21 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in inhomogeneous quantum wires
本文研究了电子-电子相互作用和密度在大尺度上平滑变化的非均匀长量子线的输运性质。我们表明,这些不均匀性导致有限的电阻率的电线,由于电子之间的碰撞中的动量守恒的弱违反。估计与非动量守恒散射过程相关的动量的变化率,我们推导出弱相互作用的电子的制度中的导线的电阻率的表达式,并找到一个贡献的温度线性的温度范围较宽的费米能量以下。通过估计整个线耗散的低能量激发的能量,然后我们开发了一种不同的方法来推导的电阻率的线,它可以与玻色化形式主义相结合。这使我们能够比较我们的结果与以前的作品依赖于一个扩展的Tomonaga-Luttinger模型的非均匀系统。
2008-03-13 cond-mat.mes-hall
Controlling spin in an electronic interferometer with spin-active interfaces
我们考虑电子电流通过一个弹道一维量子线连接到两个铁磁导线的传输。我们研究的自旋依赖性的界面相移(SDIPS)获得的电子散射后,在边界线的影响。SDIPS产生的自旋分裂的线的共振能量,这是可调的栅极电压和铁磁极化之间的角度。此属性可用于操纵自旋。特别地,它导致巨磁阻效应,其具有随栅极电压和施加到导线的磁场可调的符号。
2006-03-29 cond-mat.mes-hall
Electronic conductance via atomic wires: a phase field matching theory approach
提出了一个模型,电子的量子输运,在有限的原子线之间的电引线纳米结,在零偏压限制。为了得到适当的透射和反射光谱,熟悉的Landauer-Büttiker形式主义,我们开发的代数相场匹配理论(PFMT)。特别是,我们应用我们的模型计算,以确定自由悬浮的单原子线性钠线(MLNaW)之间的相同元素的引线,和双原子铜钴线(DLCuCoW)之间的铜(111)基板上的铜引线的电子电导。MLNaW系统的计算证实了我们的PFMT方法的正确性和功能性。我们提出了新的传输光谱为这个系统,并表明其输运性质表现出的电导振荡的奇数和偶数的线与先前报道的第一原理的结果。DLCuCoW线纳米结的数值计算的动机是这些系统在低温下的稳定性。我们的结果为这个系统的透射谱产量,在其费米能量,随着导线长度的增加的Cu-Co对的电导的单调指数衰减。这是一个累积效应,在本工作中详细讨论,并可能证明在纳米电路中的应用是有用的。此外,我们的PFMT形式主义可以被认为是一个紧凑和有效的工具,用于研究电子量子输运的纳米材料线系统的范围很广。它提供了一个折衷的计算效率和预测能力相比,较慢的第一原理为基础的方法,并有可能治疗更复杂的分子纳米结的电导特性。
2012-07-09 cond-mat.mes-hall
General scatterings and electronic states in the quantum-wire network of moiré systems
本文在莫尔扭转双层系统的量子线网络模型中构造一般散射算符,识别出可在分数填充下产生量子反常霍尔型手性边缘态的关联绝缘态,并展示其对实验探测的预测价值。
2023-09-01 cond-mat.mes-hall
Decoupled heat and charge rectification as a many-body effect in quantum wires
我们表明,对于一个量子线与局部非对称散射势的电荷和热整流的主要渠道去耦和renormalise不同的电子相互作用下,热整流一般更相关。整流的偏振来自量子干涉,并且可以通过外部选通进行调谐。此外,对于自旋极化或螺旋电子和足够强的强相互作用,可以获得一个制度,其中热传输是强烈的整流,但电荷整流是非常弱的。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cyclopentadienyl-Benzene Based Sandwich Molecular Wires Showing Efficient Spin Filtering, Negative Differential Resistance, and Pressure Induced Electronic Transitions
采用密度泛函理论研究了过渡金属(V,Fe)与过渡金属(TM)的复合物TM-邻苯-三明治分子线(SMW)。所有的SMW被发现是高度稳定的铁磁半金属,显示自旋开关行为。输运计算表明,有限大小的团簇显示自旋过滤器的属性时,与Au电极的任何一方。所有系统的I-V特性证实了自旋过滤器的属性,与Au-BzVCpVBz-Au显示异常高的性能。除了自旋滤波,Au-BzFeCpFeBz-Au系统还显示负微分电阻(NDR)。压缩导致磁矩的突然减小和向金属相的转变,而拉伸导致磁矩的增加。半金属性在适度的拉伸和压缩下得以保留。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall
Domain wall heat conductance in ferromagnetic wires
本文对含有畴壁的电绝缘铁磁线中的热输运进行了理论研究。在连续微磁性的有效性制度中,畴壁对热导没有影响。然而,自旋波被发现被反射的畴壁宽度的几个晶格间距,这是与出现一个额外的自旋波束缚态。由此产生的畴壁热传导应该是显着的钇铁石榴石薄膜与明确定义的磁畴。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Simple Numerical Method for Evaluating Heat Dissipation from Curved Wires with Periodic Applied Heating
在许多情况下,用于三Ω方法(用于测量薄膜和界面的热导率的最精确和灵敏的技术之一)的两用加热器/温度计导线必须包括弯曲和曲线以避免在样品表面上的障碍。虽然三Ω分析假设电热丝是无限长和直的,但最近的实验工作表明,在某些情况下,可以使用弯曲的电热丝几何形状,而不会引入可检测的系统误差。我们描述了一种通用的数值方法,可用于计算任意导线几何形状的三Ω电热丝的温度。这种方法为实验人员提供了一种简单的定量计算程序,用于计算由特定导线不对称性引起的系统误差有多大。我们计算两个有用的情况下:一个直的电线与一个单一的弯曲任意角度和电线,形成一个圆圈。我们发现,形成圆形的导线附近的同相温度振荡的振幅与使用$<$的解析直线源解的预测相差12%,只要热渗透深度小于10倍的线路径的曲率半径。同相温度振幅1.5导线宽度远离90 $^{\circ}$弯曲线在11%以内的直线源预测的所有穿透深度大于导线宽度。我们的计算表明,直线源的解决方案,打破了显着时,线弯曲角度小于45 $^{\circ}$。
2021-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Equivalence of Electronic and Mechanical Stresses in Structural Phase Stabilization: A Case Study of Indium Wires on Si(111)
最近有人提出,材料的应力状态也可以通过电子或空穴掺杂来改变,这一概念称为电子应力(ES),其不同于由于晶格收缩或膨胀而引起的传统机械应力(MS)。在这里,我们证明了ES和MS在结构稳定性方面的等效性,使用Si(111)上的In线作为原型示例。我们系统的密度泛函理论计算表明,首先,对于相同程度的载流子掺杂到In线中,高温金属4x1结构的ES仅轻微压缩,而低温绝缘8x2结构的ES大得多并且高度各向异性。因此,两相之间的固有能量差朝向电子相分离的基态显著减小。我们的计算进一步定量地表明,这种有趣的相位可调谐性可以通过晶格收缩诱导MS在没有电荷掺杂的情况下等效地实现。我们还通过详细的扫描隧道显微镜实验验证了等价性。目前的研究结果有重要的意义,在理解的基本驱动力参与各种相变的简单和复杂系统一样。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall
Electron transport signature of H$_2$ dissociation on atomic gold wires
基于密度泛函理论的非平衡格林函数计算表明,在金原子线上的H $_2$解离的初始阶段和由金线支持的电子电流之间存在直接联系。模拟结果表明,对于低于导线稳定阈值的偏置,H $_2$解离的最小能量路径不受影响。然而,当分子开始解离时,电子电流急剧下降。这种电流下降可以追溯到当分子开始与金线相互作用时电子路径之间的量子干涉。
2013-12-26 cond-mat.mes-hall
Ground-state electronic structure of quasi-one-dimensional wires in semiconductor heterostructures
我们应用密度泛函理论,在局域密度近似下,准一维电子气,以量化的库仑效应和相关效应的调制,因此图案化,电荷密度分布。我们的计算是专门为表面栅极定义的准一维量子线在GaAs-AlGaAs异质结构,但我们希望我们的结果适用于更普遍的其他低维半导体系统。我们表明,在高密度与强约束,屏蔽的电子在横向的导线的方向是有效的,密度调制是不可见的。在低密度,弱约束制度,交换相关势诱导小的密度调制的电子从导线耗尽。在最弱的约束和最低的密度下,电子密度分成两行,从而形成一对位于表面栅极下方的量子线。一个额外的双阱外势形成在非常低的密度,这增强了这种行分裂现象。我们产生的相图,显示在分裂栅结构和两个量子线的存在之间的过渡。我们建议,这种现象可以被用来图案和调制的电子密度在低维结构与特定的应用系统中,从表面栅极的邻近效应将是有价值的。
2016-10-20 cond-mat.mes-hall
Electronic and transport properties of anisotropic semiconductor quantum wires
在有效质量近似下,我们从理论上研究了具有各向异性有效质量和相对于各向异性轴不同取向的二维半导体量子线(QW)的电子和输运性质。在外部磁场的存在和不存在的情况下的能级进行了分析计算,显示:(i)一个强烈的依赖于与对齐QW角和各向异性轴的能级的间距;和(ii)对于非零磁场,量子霍尔边缘状态的边缘取向显着影响。利用分裂算符方法,我们分析了平直和V形各向异性量子阱中波包的时间演化,并与各向同性量子阱的传输几率进行了比较。在各向异性的情况下,我们发现阻尼振荡的平均值的速度在两个方向上的对称高斯波包沿直宽量子阱传播,与振荡是更明显的非共线之间的群速度和动量矢量的增加。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall
Electronic transmission in bent quantum wires
研究了在理想的半无限长导线之间,用紧束缚哈密顿量模拟的弯曲量子线中的电子传输。链的“弯曲”效果是通过在金属丝的末端之间引入非零跳跃来模拟的。可以看出,两端的接近导致了透射光谱中的Falo线形。讨论了有序晶格和斐波那契量子线的传输特性。在准周期斐波那契链中,链两端的接近关闭了谱中的所有间隙,并且谱失去了它的康托集特征。
2009-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magnetic extrema in electronic susceptibility and heat capacity of mesoscopic systems
振荡行为的磁化率和热容量被认为是正常和超导介观系统(纳米团簇和量子点)。证明了在低温下,施加在介观系统上的增大的磁场会产生磁化率和热容量的局部极值。磁化率的最大值和热容的最小值同时出现在正常和超导介观系统的量子能级交叉的那些点上。
2004-01-23 cond-mat.mes-hall
Ultra-fast calorimetric measurements of the electronic heat capacity of graphene
在凝聚态物理中,热容是一个非常宝贵的量,但由于其超快的热弛豫时间和缺乏合适的纳米级温度计,到目前为止,在二维(2D)范德华(vdW)材料中,它一直是实验无法达到的。在这里,我们展示了一种新的热弛豫量热方案,允许第一次测量的电子热容的石墨烯Ce。它是由一个射频约翰逊噪声温度计和一个超快光混合光学加热器组成的,前者可以测量电子温度Te,测量灵敏度为δTe ~ 20 mK,后者可以同时调制Te,频率高达Ω=0.2 THz。这种组合允许记录灵敏和记录快速测量电子热容Ce < 10^(-19)J/K,电子热弛豫时间τe < 10^(-13),与以前的最先进的量热计相比,代表了数量级的改进。这些特征体现了纳米尺度和低维体系热容计量学的突破,为研究其热力学量提供了新的途径。
2020-12-24 cond-mat.mes-hall
Anomalous electronic heat capacity of copper nanowires at sub-kelvin temperatures
我们已经测量了电子热容的薄膜纳米线的铜和银在0.1 - 0.3 K的温度下,通过标准的电子束蒸发沉积的膜。亚100 nm厚度的Ag膜的比热与体值和自由电子估计一致,而类似的Cu膜的比热超过相应的参考值一个数量级。铜膜的高热容的原因目前还不清楚。基于低热容量和在其上设计隧道探针温度计的可能性,Ag膜形成有前途的吸收材料,例如,用于微波光子量热法。
2018-02-28 cond-mat.mes-hall
Nonlinearities and Noise-Signal Relations in Electronic Heat Transport via Molecules
我们研究了由有机分子耦合到两个不同温度的金属储层组成的纳米结中的电子热输运现象。电子热通量和它的动态噪声特性的计算内的散射(Landauer)形式主义的传输概率确定使用非平衡格林函数(NEGF技术)。基于泰勒级数展开的方法被用来确定非线性修正的电子热流及其噪声功率谱密度与二阶项相对于温差。我们的结果表明,弹道傅立叶定律和波动耗散定理在分子系统中的热输运的适用性有限。我们推导并测试了几个信号,噪声信号和噪声关系适用于纳米级的热流进行电子在强烈的非平衡条件(类似的公式预计声子和光子)。重要的是,我们提出的特殊处理可以扩展到更高阶的条款,以解决各种相关的问题,非线性热和电热效应,可能会发生在纳米级。
2016-08-01 cond-mat.mes-hall
Correlation effects on electronic transport through dots and wires
我们研究了两种不同类型的介观和纳米观系统中两粒子相互作用如何影响电子输运:具有局部库仑相关性的量子点和相互作用电子的准一维量子线。最近开发的功能重整化群计划,允许调查系统的复杂几何形状。考虑到简单的设置,我们表明,该方法包括Luttinger液体物理(一维线)的基本方面,以及物理的本地相关性,与近藤效应是一个重要的例子。对于更复杂系统的耦合点和Y-结的相互作用的电线,我们发现令人惊讶的新的相关效应。
2006-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
State Orthogonalization by Building a Hilbert Space: A New Approach to Electronic Quantum Transport in Molecular Wires
许多复杂系统的量子描述,最自然地是以不相互正交的状态为基础来表述的。我们介绍了一个通用的和强大的,但简单的方法,便于解决这些模型,正是通过嵌入在一个新的希尔伯特空间中,他们的定义是相互正交的非正交状态。这种新的方法被应用到分子量子线中的电子输运,并被用来预测电导反共振的一种新的类型,所产生的唯一的非正交性的本地轨道上的不同网站的线。
1998-11-02 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Finite size effects on transport coefficients for models of atomic wires coupled to phonons
我们考虑准一维,平面原子线的模型组成的几个,横向耦合行的原子,与相互不相互作用的电子。该电子线系统耦合到声子,对应于,例如,到某个衬底上。我们的目标是计算扩散系数的依赖线的宽度和横向耦合。为此,我们首先构造了一个数字管理的线性碰撞项的电子占据数的动力学通过以下一定的投影算子的方法。利用这个碰撞项,我们建立了一个线性玻尔兹曼方程。给出了从玻尔兹曼方程中提取扩散系数的公式。我们发现在几个原子行和中间横向耦合的制度的扩散系数的宽度和横向耦合的一个显着的和非平凡的依赖。原则上,这些结果表明这种原子线作为电子器件的可能适用性,例如,开关.
2011-02-23 cond-mat.mes-hall
Field-induced low-temperature electronic specific heat of boron nitride nanotubes
采用紧束缚模型研究了横向电场对扶手椅型和锯齿型氮化硼纳米管(ABNNT和ZBNNT)低温电子比热的影响。对于宽带隙BNNT,电场可以显著地调制它们的能量色散,并使许多电子态移动到费米能附近。在临界电场(Fc)下,态密度呈现特殊的峰结构,零场消失比热跃变为巨比热。Cv,在Fc的,有一个值相当于的声子比热,并揭示了强烈的非线性依赖于温度。临界场强和巨比热的大小与纳米管的几何形状密切相关。在Fe的存在下,额外的纵向磁通量可以提高ZBNNT的Cv值再次在低温下,而它并不总是正确的ABNNT。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall
Electronic resonance states in metallic nanowires during the breaking process simulated with the ultimate jellium model
利用自洽密度泛函理论中的最终jeldom模型研究了金属纳米线的拉伸和断裂过程。在这个模型中,正背景电荷变形以跟随电子密度,并且能量最小化决定了系统的形状。然而,我们通过假设绕线轴的旋转不变性来限制线的形状。首先,我们研究了无限导线的稳定性,并表明,量子力学壳结构稳定的统一的圆柱形几何在给定的魔术半径。接下来,我们专注于有限的纳米线支持的铅建模冻结收缩体积外的均匀线的形状。我们利用绝热近似和WKB透射公式计算了伸长过程中的电导。我们还观察到相关的伸长力的振荡。在拉伸过程的不同阶段,出现两种电子结构:一种是在整个导线中具有扩展状态,另一种是在收缩中具有原子团簇状单元并具有良好的局域化状态。我们讨论这些结构的起源。
2002-09-03 cond-mat.mes-hall
Power spectrum of electronic heat current fluctuations
我们分析了理想分子结中电子热流的涨落。这里的重点将是由此产生的热波动的光谱特征。通过使用格林函数方法,我们得到了一个显式表达式的频率依赖的功率谱密度的新兴的能量波动。复杂的表达式在零频率的限制下大大简化,产生热流的噪声强度。电子热涨落的谱密度仍然取决于零温度极限的频率,假设在低频和高频区域有不同的渐近行为。我们进一步解决的微妙之处和开放的问题,从实验的角度测量频率依赖的功率谱密度。
2013-07-26 cond-mat.mes-hall
Electron tunneling between two electrodes mediated by a molecular wire containing a redox center
我们推导出一个明确的表达的量子电导率的分子导线含有氧化还原中心,这是嵌入在电化学环境。氧化还原中心与溶剂相互作用,并且在溶剂配置上进行数值平均。对三原子链进行了显式计算。当氧化还原中心与相邻电子能级相互作用强烈时,电流-电位曲线显示出整流、电流平台和负微分电阻等有趣的特征。中间态的电子光谱可以在恒定的小偏压下通过改变金属丝的电化学电势来进行。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall
Effects of Domain Wall on Electronic Transport Properties in Mesoscopic Wire of Metallic Ferromagnets
基于线性响应理论,研究了铁磁3 $d$过渡金属线中畴壁对电子输运性质的影响。我们考虑了传导电子和磁化强度之间的交换相互作用,同时考虑了杂质的散射。利用自旋空间中的局域规范变换导出了电子与壁的有效相互作用。这种相互作用的处理微扰的第二顺序。在经典(玻尔兹曼)输运理论的电导率的贡献原来是可以忽略不计的小块磁铁,由于一个大的厚度相比,费米波长的壁。然而,正如最近的实验所示,它在弹道纳米接触中可能很重要。我们还讨论了无序情况下的量子修正,其中电子间的量子相干性变得很重要。在这种弱局部化的情况下,壁可以通过引起失相而有助于电阻率的降低。在较低的温度下,这种效应增长并且可以超过经典贡献,特别是在直径为$L_{\perp}\lesssim \ell_ϕ$的线中,$\ell_ϕ$是非弹性扩散长度。讨论了壁面运动引起的量子原点电导的变化。
1999-04-06 cond-mat.mes-hall
Electronic Specific Heat of DNA: Effects of backbones and disorder
在本工作中,我们报告的结果,我们的研究在紧束缚框架内模拟的DNA分子的电子比热(ESH)。我们采取了四种不同的DNA序列,从周期,准周期随机和研究ESH和状态密度,以补充我们的ESH结果。讨论了主链结构的作用和环境对ESH的影响。我们观察到,无论序列有一个普遍的ESH光谱的响应为一个给定的障碍。在低温区和高温区,特定的Heaton主链无序的响应性质是完全相反的。
2015-05-08 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of the Magnetic Polaron in Nonequilibrium Electron Transport through a Quantum Wire Coupled to a Ferromagnetic Spin Chain
研究了通过局域交换耦合到铁磁自旋链的介观金属丝的非平衡量子输运。使用Keldysh形式主义的自洽玻恩近似,我们确定的电子和磁振子的杂交形成的磁极化子状态的指纹。由于它的低退相干率,我们发现相干传输信号。弹性和非弹性峰值的微分电导讨论作为外部磁场的函数,极化的导线和电子的水平间距的导线。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall
Electronic heat tunneling between two metals beyond the WKB approximation
本文通过精细建模金属间隧穿势垒并超越WKB近似,计算电子热流并与辐射传热对比,发现结果对势垒形状和隧穿方案极敏感,为扫描热显微提供现实模型。
2023-11-15 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance in thin wires with surface disorder
低温细导线热传导的弹性波特性可以通过波散射形式来研究。提出了弹性波散射热传导模型的反应矩阵公式。这个公式使我们能够处理任意表面无序的细线。结果发现,在表面无序的相关性可能会显着影响的热导率的温度依赖性。
2009-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum confinement suppressing electronic heat flow below the Wiedemann-Franz law
本文通过半导体InAs纳米线晶体管内的量子点实验,证明量子限制效应可使电子热导显著低于Wiedemann-Franz定律预测,为半导体纳米结构中独立调控热与电传导特性开辟了新前景。
2021-06-11 cond-mat.mes-hall
Current-induced dissociation in molecular junctions beyond the paradigm of vibrational heating: The role of anti-bonding electronic states
单分子结中电子自由度与原子核自由度之间的相互作用是导致电流诱导化学键断裂的重要机制。因此,它是分子结的稳定性和分子电子器件的适用性的基础。在这篇文章中,我们研究了电流诱导的键断裂分子结使用数值精确的计划,这是基于分层量子主方程(HQME)方法结合离散变量表示的核自由度。采用一般模型的分子结与离解的核势,我们确定不同的机制导致解离,即反键电子态的电子布居和电流诱导的振动模式加热。我们的研究结果表明,后者起着微不足道的作用时,反键态的电子布居的能量是可能的。因此,电流诱导加热作为涉及活性反键状态的分子结中的解离源的意义仅限于非共振输运机制,其重新构建了分子电子学领域中的主导范式。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall
Rashba spin splitting in quantum wires
本文综述了具有Rashba自旋分裂的弹道量子线的电子结构、输运性质和相互作用效应。弱和强自旋-轨道耦合的限制进行了区分,并阐明了电子态的自旋性质。强Rashba自旋分裂的情况下,自旋-进动长度是可比的线的宽度被证明是特别有趣的。自旋分裂量子线子带的杂化导致了一种不寻常的自旋结构,在这种结构中,电子的运动方向可以固定它们的自旋状态。这种特殊的性质对量子线中的线性传输有重要的影响,在没有磁场或铁磁接触的情况下产生自旋积累。在推广Tomonaga-Luttinger模型的基础上,给出了Rashba-分裂量子线相互作用的描述。
2004-07-01 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through nuclear-spin-polarization-induced quantum wire
对一种新型低维结构--核自旋极化诱导量子线(NSPI QW)中的电子输运进行了理论研究。在所提出的系统中,局部核自旋极化产生有效的超精细场,该超精细场将自旋与超精细场相反的电子限制在最大核自旋极化的区域。计算了核自旋弛豫和扩散对电子能谱和量子线电导的影响,讨论了实验可行性。
2003-02-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum heat engines based on electronic Mach-Zehnder interferometers
基于马赫-曾德尔干涉仪对热机的热电特性进行了理论研究。在这样的设置中的传输振幅的能量依赖性产生于干涉仪臂长的差异。因此,任何热电响应都是纯粹的量子力学起源。除了实验建立的三端设置,我们还考虑了两个终端的几何形状以及由两个干涉仪组成的四端设置。我们发现,马赫-曾德尔干涉仪可以用作强大而有效的热机,在现实条件下表现良好。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall
Conductance and persistent current of a quantum ring coupled to a quantum wire under external fields
利用单带隧穿紧束缚哈密顿量研究了与量子线侧耦合的非相互作用量子环的电子输运。我们发现,该系统开发了一个振荡带的反共振和共振所产生的准bound水平的环和耦合到量子线的杂交。反共振的位置正好对应于孤立环的电子光谱。此外,对于均匀量子环,电导和持续电流密度表现出与环序相关的特殊奇偶宇称。还研究了面内电场的影响。这个场移动电子光谱并抑制持续电流密度的振幅。这些特征可用于从外部控制持续电流的能谱和幅度。
2003-09-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Size Effect and Electronic Stability of Freestanding Metal Atom Wires
利用密度泛函理论,我们研究了量子尺寸对独立金属原子线稳定性的影响。我们的系统包括Na、Ag、Au、In、Ga和Pb原子线,即$s$、$sd$和$sp$电子原型。我们发现,总能量总是随金属丝长度振荡,这清楚地表明存在的首选长度。随着线长的增加,s-系统的稳定性呈现出随$a/x +b/x^2$衰减的偶奇振荡规律,这是由于电子带填充和量子限域的作用.即使在存在$sd$杂交的情况下,$sd$ -系统也表现出类似的振荡模式。在$sp$ -体系中,能量振荡超出了简单的奇偶性质,可能是由于未成对的p轨道和相应的非平凡带填充。我们的研究结果清楚地表明,电子的贡献是相当关键的独立的电线的稳定性,这种稳定性可能是重要的,即使当电线沉积在基板上或应变。该研究揭示了金属原子线的形成机制。
2011-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic heat current fluctuations in a quantum dot
利用非平衡格林函数方法,计算了有限频率、电压和温度下耦合到电子库的量子点中热流的涨落。非对称热噪声被表示为包含四个贡献的能量积分,每个贡献包括传输幅度、电子-空穴对分布函数和能量差因子。研究了量子点与储层之间耦合的非对称性对量子点的影响。热噪声的特点突出和讨论的平衡和非平衡量子点。在后一种情况下,并且在高透射极限内,热噪声与辐射功率谱密切相关,从而导致失衡的普朗克定律。讨论了热噪声测量的建议。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
Single mode heat rectifier: Controlling energy flow between electronic conductors
我们研究导体之间的热传递,介导的单模态谐振子的激发。使用一个简单的模型,我们表明系统中整流的开始与电子气色散关系的非线性直接相关。当金属有严格的线性色散关系的Landauer型表达式的热流举行,对称的温差。当偏离线性色散时,整流变得突出,费米子模型不能映射到谐波玻色化表示。这里描述的效果是相关的理解辐射热传递和振动能量流在电绝缘分子结。
2008-02-06 cond-mat.mes-hall
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
Electronic transmission in a model quantum wire with side coupled quasiperiodic chains: Fano resonance and related issues
我们提出了确切的结果,在一个或多个网站,我们附加一个斐波那契准周期链的线性晶格的透射系数。两种情况下进行了讨论,即,当一个单一的准周期链耦合到主机晶格的一个网站,当一个以上的悬挂链接枝定期沿骨干。我们的兴趣是观察的效果增加的大小的附加准周期链上的传输模式线的配置文件。我们发现明确的签名,与侧耦合的半无限Fibonacci链,它的能量谱的Cantor集结构应该产生有趣的多重分形字符的主机晶格的透射谱。这给了我们一个机会来控制这样的系统的电导,并设计新的开关机制,可以在任意小尺度的能量。在不同的能量间隔,以及共振的Fano轮廓观察。此外,这种悬挂链的数量的增加可能导致一种自旋过滤器的设计。这方面进行了讨论。
2006-09-05 cond-mat.mes-hall
Atomistic origin of metal versus charge-density-wave phase separation in indium atomic wires on Si(111)
本文在原子尺度上研究了Si(111)表面In原子线阵的准一维电荷密度波(CDW)相的电子相分离。的特征原子尺度的缺陷,起源于过量的In原子,被发现积极参与金属和CDW相之间的相边界的形成,通过广泛的分析,在各种温度下的扫描隧道显微镜图像。这些特定的缺陷翻转准1D CDW的相位,以在CDW相关性中施加强的局部约束。我们发现,这样的局部约束和大量的线间CDW相互作用诱导局部冷凝物的CDW和金属和CDW相之间的相分离。这项工作揭示了电子相分离的原子起源,突出了电子不均匀材料中缺陷的原子尺度结构及其集体相互作用的重要性。
2021-06-07 cond-mat.mes-hall
Electronic States of Wires and Slabs of Topological Insulators: Quantum Hall Effects and Edge Transport
我们开发了一个简单的拓扑绝缘体的表面态模型,开发了不同取向的表面上的状态的匹配关系。该模型允许人们为每个表面写出简单的狄拉克哈密顿量,并确定耦合到电子自旋的扰动如何影响它们。然后,我们研究了这种系统的两种具体实现:矩形截面的量子线和磁场中的矩形板。在前一种情况下,由于系统的有限大小,我们发现在零能量处有一个能隙。这可以通过在顶表面和底表面上施加交换场来去除,这导致在侧表面上出现无间隙手性状态。在存在一个磁场,我们研究如何朗道水平状态的表面上垂直的领域加入到侧表面的限制状态。我们表明,在横向表面上的每个方向上传播的状态的数量的不平衡是足以稳定的量化霍尔效应,如果有平衡这些通道之间的电流分布的过程。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall
Thermal and Electrical Currents in Nanoscale Electronic Interferometers
本文从理论上研究了由两个量子点组成的电子干涉仪中的热输运问题,每个量子点都有一个可调的单电子态,它们分别连接到两个不同温度的引线上,由于量子干涉,通过其中一个量子点的热流与温度梯度方向相反。一股过剩的热流流过另一个点。虽然局部地,热量从冷流到热,但在全局上,热力学第二定律没有被违反,因为与通过整个装置的热传递相关的熵产生仍然是正的。温度梯度还感应出循环电流,这使得干涉仪被磁极化。
2004-03-26 cond-mat.mes-hall
Fano resonance in electronic transport through a quantum wire with a side-coupled quantum dot: X-boson treatment
研究了具有侧面耦合量子点的量子线中的输运。在$U=\infty $的极限下,我们对Anderson单杂质模型进行了X玻色子处理.由于与量子线相关联的弹道通道和量子点通道之间的相消干涉,在从混合价态到近藤态的交叉中,对于T=0的值,电导呈现最小值。我们得到实验研究的Fano行为的共振。电导率随温度的变化具有对数和普适性,这与最近的实验结果一致。
2002-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic Structures of Atomic Silicon Dimer Wires as a Function of Length
本文通过STM与密度泛函理论研究了Si(100)表面由1至5个硅二聚体组成的原子线的电子结构,发现每个二聚体向带隙贡献一个空态并向价带贡献一个占据态,其耦合形成导电通路,且短线的结构与动力学特性与37二聚体长线相似。
2024-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and hole minibands in quantum wire arrays of different crystallographic structure
我们考虑量子线阵列由GaAs棒嵌入在Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As和设置在一个正方形或三角形晶格的网站。围绕导带底部和价带顶部的电子和空穴光谱检查相对于由杆形成的晶格的几何形状,在基体材料中的Al的浓度,和结构参数,包括填充分数和晶格常数。我们的计算使用包络函数,并基于有效质量近似。我们表明,电子和空穴光谱所产生的异质结构的周期性,取决于所考虑的因素,晶格几何形状的影响随晶格常数的变化而变化。对于低的晶格常数值,在三角形晶格的情况下,微间隙明显更宽,而对于高的晶格常数值,更宽的微间隙出现在基于正方形晶格的阵列中。我们分析了基于量子线阵列的太阳能电池效率的结果。
2009-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Dissipative Effects in the Electronic Transport through DNA Molecular Wires
我们调查的耗散环境,有效地包括反离子和水化壳层的影响,短\DNA线的输运性质的影响。它们的电子结构由紧束缚模型捕获,该模型嵌入由一系列谐振子组成的浴中。在不与浴耦合的情况下,在电子光谱中打开与温度无关的间隙。在允许电子浴相互作用时,间隙变得依赖于温度。它随温度的增加,在弱耦合限制浴自由度。在强耦合区,形成了槽诱导的{ \it赝能隙}。结果,随着温度的升高,观察到在$I$ - $V$特性的低电压区域中从隧穿到激活行为的交叉。费米能附近的传输,$t(E_{\rm F})$的温度依赖性,表现出与最近的输运实验一致的Arrhenius样的行为。此外,$t(E_{\rm F})$显示出弱指数依赖于线的长度,典型的强非相干传输。无序效应使电子能带模糊,但不明显影响赝能隙的形成。
2005-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft