On the validity and breakdown of the Onsager symmetry in mesoscopic conductors interacting with environments
我们研究了介观导体与其环境相互作用的线性输运中的磁场不对称性。有趣的是,我们发现,只有当环境失去平衡时,两个系统之间的相互作用才会导致不对称。我们阐明了我们的一般结果的帮助下,量子点电容耦合到量子霍尔导体和讨论的不对称依赖于环境偏置和诱导退相。
2008-01-25 cond-mat.mes-hall
Inelastic thermoelectric transport and fluctuations in mesoscopic system
在过去的十年中,在物理学和可再生能源之间的界面出现了一个新的研究前沿,称为非弹性热电效应,其中非弹性输运过程起着关键作用。非弹性热电效应的研究拓宽了我们对热电现象的理解,并为高性能热电能量转换提供了新的途径。本文综述了这一领域的主要研究进展,重点介绍了由电子-声子和电子-光子相互作用引起的非弹性热电效应。我们介绍了动机,基本图片,原型模型,以及非弹性热电输运引起的非常规效应。这些非常规效应包括热与电荷输运分离、热效应冷却、线性热晶体管效应、非线性性能增强、Maxwell恶魔效应和协同效应。我们发现,弹性和非弹性热电效应所描述的显着不同的微观机制,属于不同的线性热力学类。我们还特别注意在小介观热电系统的波动的独特方面。最后,我们讨论了非弹性热电领域的挑战和未来的机遇。
2022-05-01 cond-mat.mes-hall
How to measure the entropy of a mesoscopic system via thermoelectric transport
熵是一个基本的热力学量,表示系统中可达到的自由度。虽然有人认为介观系统的熵可以产生关于奇异态出现的重要信息,但在如此小的电子数系统中测量它是一项艰巨的任务。在这里,我们提出了一种方法来提取的库仑阻塞介观系统的输运测量的熵。我们证明了解析和数值模拟的方法,这样一个介观系统的任意频谱和退化的适用性。然后,我们将我们的程序应用于测量单个量子点的热电响应,并演示了它如何可以用来推导出库仑阻塞谷的熵变,解决了一个长期存在的难题,实验观察到的有限热电响应在表观粒子-空穴对称点。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall
Dynamic generation of orbital quasiparticle entanglement in mesoscopic conductors
我们提出了一个通过介观导体中随时间变化的电势来动态产生轨道纠缠电子空穴对的方案。含时势在导体的两个不同轨道区域中产生电子-空穴对的叠加,这是量子霍尔机制中的马赫-曾德尔干涉仪。轨道纠缠通过违反贝尔不等式,制定在零频率电流噪声。绝热循环的潜力,无论是在弱和强的振幅限制,被认为是。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall
Effect of screening on shot noise in diffusive mesoscopic conductors
在有限观测频率$ω$(相当于无时间倒数$τ_T^{-1}$)下,考虑屏蔽效应,分析了扩散介观导体中的散粒噪声散粒噪声。在低频率下,恢复公知的结果$S_I(ω)=2eI/3$。对于比屏蔽长度长的宽导体,该结果在任意$ωτ_T$下都有效。然而,至少对于两个非常不同的系统,即,宽导体和短导体,以及靠近地平面上的薄导体,噪声在$ωτ_T\gg 1$处接近不同的基本电平$S_I(ω) = eI$。
1998-01-19 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
Three-terminal interface as a thermoelectric generator beyond Seebeck effect
我们研究热电输运通过接口与非弹性散射的量子理论,这已被广泛验证现有的理论。我们发现,在温度偏置下,而两个终端的导体-绝缘体界面的行为只作为一个热电阻,一个三端导体-绝缘体-导体界面可以作为一个发电机所造成的声子介导的电子散射与热电荷电流分离。与传统的热电材料不同,这种热电行为是由电子-声子散射驱动的界面的性质,而传统的热电材料是由塞贝克效应引起的体材料的性质。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall
Quantum shot-noise at local tunneling contacts on mesoscopic multiprobe conductors
提出了测量介观结构上局部隧穿接触处的低频散粒噪声谱的新实验。单个隧穿尖端的电流涨落谱由局域偏态密度决定。两个隧穿尖端之间的电流相关谱对用导体散射态的乘积表示的非对角态密度元素敏感。因此,这样的实验允许研究电子波函数的相关性。我们提出了一个干净的线与一个单一的障碍和金属扩散导体的具体结果。
1998-05-22 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
Two-particle scattering matrix of two interacting mesoscopic conductors
考虑两个量子相干导体通过长程库仑力弱相互作用。我们描述的两个粒子的散射矩阵描述的两粒子碰撞的相互作用。作为一个例子,我们确定了两粒子散射实验中的传输概率和相关性,并发现结果可以用非相互作用散射体的态密度矩阵来表示。
2007-10-05 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
Thermoelectric and electrical transport in mesoscopic two-dimensional electron gases
我们回顾了一些我们最近的实验研究低载流子浓度,介观二维电子气(m2DEGs)。的m2DEG示出了一系列的惊人的特性,包括完全避免的强烈的本地化制度,即使当电阻率$ρ>> h/e^2$,巨大的热电响应,和一个明显的去耦的电荷和热电输运。我们分析的结果表明,这些观察结果可以解释的基础上的假设,即载流子保持相位相干的m2DEG尺寸。有趣的是,这将意味着在高达10 $μ$ m的长度尺度和高达10 K的温度$T$上的相位相干性,这显著大于基于GaAs的2DEG中的常规预期。这种前所未有的大相位相干长度在量子信息和计算方案中开辟了几种可能性。
2016-05-24 cond-mat.mes-hall
Nanoscopic Tunneling Contacts on Mesoscopic Multiprobe Conductors
我们推导出两个多探针介观导体之间的弱隧穿接触耦合的传输概率的类似Bardeen的表达式。我们特别强调了弱耦合接触作为电流源和电流汇的双重作用,并分析了磁场对称性。在点状隧穿接触的极限中,传输概率成为两个介观导体的局部部分态密度的乘积。我们提出的散射矩阵的局部势和波函数的函数导数方面的偏态密度的表达式。我们讨论了导体输运状态下的电压测量和电阻测量。我们说明的散射体在一个简单的情况下,否则完美的线的理论。特别是,我们调查的霍尔电阻的发展与弱耦合探头测量。
1997-06-19 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
The second order nonlinear conductance of a two-dimensional mesoscopic conductor
研究了二维量子导体的弱非线性量子输运性质。我们已经开发了一个数值方案,这是非常普遍的,用于此目的。非线性电导的计算是通过明确评估的各种分态密度,灵敏度和特征电位。揭示了这些量的有趣的空间结构。我们提出了详细的结果,当导体从几何对称到不对称的变化时,二阶非线性电导的交叉行为。其他问题的利益,如规范不变性也进行了讨论。
1997-04-11 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
Photovoltaic Current Response of Mesoscopic Conductors to Quantized Cavity Modes
我们扩展分析的电磁(EM)场对介观导体的影响,包括场量子化的影响,最近的实验电路QED的动机。我们表明,在一般情况下,有一个光伏(PV)电流诱导的量子化腔模式在零偏压的导体。该电流取决于平均光子占有数,当它等于热电子-空穴对的平均数时,该电流完全消失。我们详细分析了温度T_e下的混沌量子点与温度T_f下的热电磁场接触的情况,计算了光伏电流的均方根大小作为温差的函数,发现了~pA的效应。
2006-10-13 cond-mat.mes-hall
A Numerical Formulation to Calculate the Conductance of Mesoscopic Conductors Using Singular Value Decomposition
利用奇异值分解这一处理矩阵的数学方法,提出了一种计算介观导体电导的新方法。我们的公式是有用的,在处理导体与相当复杂的原子结构,天真的递归公式是繁琐的。它还具有通过使用并行计算来放大计算的优势,这可能使我们能够在原子水平上进行真实规模的计算。另一方面,电子-电子相互作用的影响很难在这个框架内处理,因为它取决于系统的线性度。在本文中,我们研究了一个简单的例子与外部引线的石墨烯纳米带。
2014-12-29 cond-mat.mes-hall
Charge densities and charge noise in mesoscopic conductors
我们引入了一个层次的状态密度来描述介观导体中的电荷分布。在这个层次的底部是局部态密度,它表示如果入射和出射散射通道都被规定,对局部态密度的贡献。在有电流存在的情况下,用扫描隧道显微镜对多探针导体进行测量时,部分态密度起着重要的作用。部分态密度决定了弱耦合电压探针产生的失相程度。此外,部分态密度决定了介观导体在施加到样品触点的缓慢振荡电压存在下的频率依赖性响应。偏态密度允许制定的弗里德尔和规则,可以局部应用。我们引入偏态密度矩阵的非对角元素来描述电荷涨落过程。这种推广导致了一个局部Wigner-Smith寿命矩阵。
2001-12-18 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
Statistics of Heat Transfer in Mesoscopic Circuits
提出了一种计算量子系统间能量交换统计的方法。该统计量的母函数通过Keldysh路径积分表示。该方法首先被应用到从一个偏置的介观导体到相邻的水库的散热问题。然后我们考虑介观导体周围电路中的能量耗散。我们推导出的条件下,测量的波动的热耗散可以用来调查高阶累积量的电荷计数统计的介观导体。
2003-12-17 cond-mat.mes-hall
Finite frequency quantum noise in an interacting mesoscopic conductor
基于散射理论,对相互作用混沌腔中电流的频变噪声进行了量子计算。我们包括通过导体和具有电容$C$的栅极之间的长程库仑力的电子系统的相互作用。我们得到明确的结果,表现出两个时间尺度的问题,腔的停留时间$τ_D$和$RC$ -时间$τ_C$的腔{ \em相对于}门。噪声在该量级的频率处显示出特性,并且超过逆电荷弛豫时间$τ^{-1} = τ^{-1}_D+τ^{-1}_C $。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall
Time-Domain Spectroscopy of Mesoscopic Conductors Using Voltage Pulses
单电子源的发展为一种新型的实验铺平了道路,在这种实验中,单个电子被发射到量子相干电路中。在一种方法中,通过向接触施加洛伦兹形电压脉冲来产生单电子激发。在这里,我们建议使用这样的电压脉冲的介观器件的电子光谱。具体来说,我们展示了如何从传播通过介观电路的电荷脉冲之间的等待时间分布中提取量子相干导体的特征时间尺度。为了说明我们的想法,我们采用Floquet散射理论来评估电子的法布里-珀罗腔和马赫-曾德尔干涉仪的电子等待时间。我们讨论了我们的建议的实验实现的前景,并确定进一步发展的可能途径。
2018-08-30 cond-mat.mes-hall
Frequency Scales for Current Statistics of Mesoscopic Conductors
计算了具有任意透明接触的混沌腔中电流的三阶累积量随频率的变化。它的频率依赖性与传统噪声的频率依赖性有很大不同。除了在电荷弛豫的逆RC时间特性处的色散之外,它在腔中的电子的逆停留时间处具有低频色散。如果两个触点具有较大或较小的重复性,则会抑制此效应。
2003-06-18 cond-mat.mes-hall
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
Failure of the Wiedemann-Franz Law in Mesoscopic Conductors
我们研究了准一维金属线和开放量子点中介观涨落对Wiedemann-Franz(WF)定律有效性的影响。在远低于广义无量纲能E_c的温度下,每种样品都满足WF定律,但随着温度升高到E_c,出现了对WF定律的1/g阶修正(g是无量纲电导),然后在高温下又趋于零。介观违反魏德曼-弗朗兹定律在环几何中甚至更加明显,其中洛伦兹数表现出h/e通量周期性Aharonov-Bohm振荡。
2005-12-20 cond-mat.mes-hall
Spin-Current Shot Noise in Mesoscopic Conductors
本文利用散射矩阵理论和格林函数技术研究了介观导体中的自旋电流散粒噪声。本文首先推导了零频极限下自旋电流噪声的一般表达式,并通过讨论零温极限下的散粒噪声分量,提取出散粒噪声分量。该表达式表明,自旋电流散粒噪声散粒噪声在一个引线是由传输到自旋分辨态在这个引线和这些传输的干扰。作为应用,我们模拟了自旋晶体管中的自旋电流散粒噪声,并讨论了它与器件参数和偏置电压的关系。本研究所获得的知识将有助于研究人员评估未来自旋电子器件中的自旋电流散粒噪声。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall
Spin Resolved Scattering and Spin-Orbital Entanglement in Mesoscopic Conductors
本文讨论了自旋分辨介观系统中电荷和自旋的散射。我们提出了一种产生和检测电子自旋和电子轨道自由度纠缠的方法。研究发现,在自旋分辨介观系统中,可以产生存在于不同电子自由度之间的各种形式的纠缠。本文提出了一种用零频电流交叉检波器检测贝尔不等式违反的方法。此外,我们还研究了自旋反转和非自旋反转散射矩阵之间的量子干涉对确定电流和噪声的影响。本文给出了任意极化电荷流在自旋分辨势散射时自旋和电荷流的散粒噪声散粒噪声的表达式。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall
Extrinsic thermoelectric response of coherent conductors
研究了相干导体与扫描探针接触时的热电响应。耦合到探头具有双重效果,允许控制的局部注入到系统中的热流和诱导的传输系数的干扰模式。这足以产生多端热电效应,即使导体没有有效地打破电子-空穴对称性并且尖端没有注入电荷。考虑到一个简单的模型,为非相互作用的电子,我们发现一个非本地的热电响应,这是由热探针尖端的位置调制,和非互易的纵向响应,导致热电二极管效应。退相和准弹性散射的影响的一个单独的调查提供了进一步的见解所涉及的不同机制。
2022-06-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Clauser-Horne inequality and decoherence in mesoscopic conductors
我们分析了退相干对介观多端导体中全电子计数统计的Clauser-Horne(CH)不等式的破坏的影响。我们的设置包括一个纠缠发射通量的纠缠电子到两个导体的散射矩阵和受退相干。相位记忆的损失是通过引入虚拟的额外的线索唯象建模。使用自旋敏感电子计数器检测出的电子。给定一定的平均数的入射纠缠电子,CH不等式被评估为检测到的粒子的数量的函数和表征散射矩阵的各种量。当退相干被打开时,我们表明,违反CH不等式的量被有效地减少。有趣的是,我们发现,通过调整系统的参数,存在一个受保护的区域的$Q$值,违反持有任意强退相干。
2005-10-12 cond-mat.mes-hall
Projective versus weak measurement of charge in a mesoscopic conductor
我们研究了量子点的电荷动力学,通过单个单粒子波包探测量子点附近的量子点接触来测量。我们对比了弱和强系统的两种极限情况--探测器耦合对系统产生的消失和强反作用,并分析了由此产生的电荷-电荷相关器的差异。将研究扩展到多个投影测量建模一个连续的强测量,我们确定了一个过渡从一个由系统的属性为主的电荷动力学的测量所管辖的一个普遍的动态。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Nonlinear voltage dependence of the shot noise in mesoscopic degenerate conductors with strong electron-electron scattering
结果表明,由于强相互作用导致金属线中散粒噪声的非线性电压依赖性,零频率散粒噪声的测量可以提供电子-电子相互作用的信息。这是因为在电子-电子相互作用相当大的情况下,维德曼-弗朗兹定律不再有效。偏离这一定律会增加噪声功率,并使其强烈依赖于电子-电子和电子-杂质散射率的比值。
2000-09-03 cond-mat.mes-hall
Coulomb thermoelectric drag in four-terminal mesoscopic quantum transport
我们证明了被绝缘层隔开的两个电路之间的库仑相互作用导致了非常规的热电效应,如热流冷却效应、横向热电效应和麦克斯韦妖效应。第一种是指一个回路中的冷却由另一个回路中的热流引起。中间部分表示一个电路中的电功率通过另一电路中的温度梯度产生。首先对两个回路中各有一个量子点的情况进行了演示,然后对两个回路中各有两个量子点的情况进行了详细说明。在后一种情况下,两个回路之间的热交换可以消失。最后,我们还证明了在四端量子点热电系统中可以实现Maxwell 'sDemon效应,即量子系统从高温热浴中吸收热量,并将相同的热量释放到低温热浴中,两个热浴之间没有任何能量交换。我们的研究揭示了库仑相互作用在非局域四端热电输运中的作用。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall
Luttinger-field approach to thermoelectric transport in nanoscale conductors
纳米级导体中的热电输运分析系统的热机械场,首先介绍了Luttinger,耦合到电子能量密度的响应。虽然在这种方法中的温度保持空间均匀,我们表明,空间变化的热机械场有效地模拟了整个系统的温度梯度,并允许我们计算由于热机械场流动的电流和热流。特别是,我们表明,在长时间的限制,从而计算出的电流减少到那些从Landauer-Büttiker公式,适当地推广到允许不同的温度在水库,如果热机械场被施加到准备系统,随后关闭在${t=0}$。或者,我们可以通过在初始制备后切换热机械场来驱动系统脱离平衡。我们比较这两种情况下,采用模型noninteracting哈密顿量,在线性政权,在其中,他们一致,并在非线性政权中,他们表现出显着的差异。我们还展示了如何操作定义的局部有效温度可以计算在这种形式主义。
2014-09-02 cond-mat.mes-hall
Scattering Theory of Mesoscopic Detectors
我们考虑一个耦合到介观二端导体的二能级系统作为测量装置。作为一个方便的描述的导体,我们介绍其散射矩阵。我们展示了它的元素可以用来计算的两能级系统的弛豫和退相干率。特别强调的是奠定在导体中的电荷屏蔽,成为重要的多通道限制。最后,我们给出了一些例子,说明电荷屏蔽在不同的限制。
2003-02-19 cond-mat.mes-hall
Electron-electron scattering effects on the Full Counting Statistics of Mesoscopic Conductors
在热电子制度,电子-电子散射强烈修改不仅散粒噪声,但也充分的计数统计。我们采用了一种基于随机路径积分的方法来计算两个系统的计数统计,其中在热电子制度的噪声已被实验测量。给出了混沌腔计数统计的解析表达式,发现电子-电子散射加热使透射电荷分布在散粒噪声极限下对称.我们还讨论了三阶关联函数的频散,并给出了热电子区扩散丝统计的数值计算。
2004-01-28 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic thermoelectric transport near zero transmission energies
本文研究了在退相声子存在下,一维电子波导与一个和两个非通道腔相连时的热电输运系数。该模型系统是一个线性链描述为一个一维晶格。为了简单起见,我们考虑单模腔,这可能是与外部门调谐。虽然只有一个通道外腔的存在产生一个几乎对称的传输分布,这是取消周围的腔模式,一个额外的腔修改此配置文件强烈,并在一个不对称的形状特征在于振荡的结果。在这两种情况下,我们在计算中考虑了电子-声子相互作用,并分析了它们对费米能附近的传输函数的影响。知识的能量依赖的传输函数允许热电传输系数的数值计算,包括热功率。在存在第二个沟道外腔的情况下,热电势的符号取决于该腔能级相对于费米能的相对位置:当费米能级附近的低能电子不被传输时,热电势为正,当高能电子不被传输时,热电势为负。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall
Noise properties and ac conductance of mesoscopic diffusive conductors with screening
本文提出了屏蔽扩散介观导体中的非平衡噪声和高频电导理论。详细的结果得到两个简单的几何形状,为大和短的电子-电子散射长度$l_{ee}$,在频率的顺序的倒数无时间$1/τ_T$。电导和噪声被发现表现出显着的频率依赖性。对于$L \ll l_{ee}$,高频($ωτ_T \gg 1$)散粒噪声谱密度$S_I(ω)$接近$2eI/3$和$2eI$之间的有限值,这取决于系统的屏蔽特性,其中对$S_I(ω)$的温度校正在$T$中是线性的。然而,当$L \gg l_{ee}$时,$S_I(ω)$作为$ω^{1/4}$(在T=0时)增长,不受$2eI$的上限限制,并且在$T$中具有二次的温度依赖分量。因此,$S_I(ω, T)$的测量可用作电子-电子散射强度的探针。
1998-01-19 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection eigenvalue density in mesoscopic conductors
与能量相关的Andreev反射本征值决定了正常超导系统的输运性质。我们评估的本征值密度,以深入了解共振电子空穴传输通道的形成。所开发的电路理论类方法可以应用于任何通用介观导体或其组合。我们提出了实验相关的情况下的扩散线和双隧道结的结果。
2003-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamic thermoelectric and heat transport in mesoscopic capacitors
我们讨论了介观电容器中电荷和热输运对振荡电压和温度漂移的低频响应。我们得到在散射理论通用表达式的量子导纳高达第二阶的交流频率方面的电,热电和热电容和弛豫电阻。值得注意的是,我们发现,热电流可以导致或滞后于所施加的温度取决于施加到量子$RC$电路的栅极电压。此外,交叉项的弛豫电阻与纯电或热的情况相反,变得非普适。
2013-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Zeeman ratchets: pure spin current generation in mesoscopic conductors with non-uniform magnetic fields
我们认为,采用量子线实现的二维电子气(2DEG)作为自旋棘轮的可能性。我们表明,净自旋电流没有伴随的净电荷输运可以诱导在非线性制度的无偏外部驱动通过在量子线的两端的接触之间施加的交流电压。为了实现这一点,我们利用电子自旋的耦合到由在包含2DEG的半导体异质结构上图案化的铁磁条产生的不均匀磁场。使用递归格林函数技术,我们数值研究了两种不同的设置,由一个和两个铁磁条,分别。
2007-11-17 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Aharonov-Bohm Interferometers:Decoherence and Thermoelectric Transport
分析了介观Aharonov-Bohm(A-B)电子干涉仪的两个重要特性:与其他自由度耦合引起的退相干和电荷与热量的耦合输运。本文首先回顾了电子干扰的退相干原理。然后,我们分析了热电输运在一个环线程这样的通量,与分子桥上的一个手臂。载流子还可以与分子振动非弹性地相互作用。这个纳米系统连接到三个终端;其中两个是电和热的,保持在稍微不同的化学势和温度,第三个是纯粹的热。例如,声子浴使分子振动热化。当该第三端子保持在与电子库的温度不同的温度下时,通常在电子库之间产生电流和热流。同样,电子端子之间的电压和/或温度差导致热端子和电子端子之间的热流。这些转换(由于电子和振动之间的能量交换)和它们的依赖关系的传输系数进行了分析。最后讨论了这些非弹性事件引起的退相干。
2013-06-07 cond-mat.mes-hall
Thermoelectrics with Coulomb coupled quantum dots
在这篇文章中,我们回顾了最近的实验中观察到的库仑耦合量子点(QD)的三端器件的热电性能[1,2]。我们考虑的系统由两个库仑阻塞量子点组成,其中一个量子点可以只与一个单一的水库(热库)交换电子,而另一个点是隧道耦合到两个水库在较低的温度(导体)。热源和导体仅通过量子点的库仑耦合相互作用。人们发现,必须考虑两种制度。在第一种情况下,两个系统之间的热流很小。在这种制度下,热驱动的占领波动的热量子点修改的导体系统的输运性质。这会导致一种称为热门控的效应。实验已经表明,这可以如何用于通过远程储层中的温度来控制导体中的电荷流。我们进一步证实的意见与模型计算和实现的全热晶体管的影响进行了讨论。在第二种状态下,两个系统之间的热流是相关的。在这里,该系统作为纳米尺度的热机工作,如最近提出的[3]。我们回顾的概念思想,它的实验实现和新的功能出现在这种新的热电器件,如去耦的热量和电荷流。
2016-03-29 cond-mat.mes-hall
Phase coherent transmission through interacting mesoscopic systems
本文综述了介观相互作用导体的相位相干传输。作为一个范例,我们研究了库仑阻塞机制下电子输运通过量子点的传输幅度和退相速率。我们总结了实验和理论工作致力于传输振幅的相位。结果表明,传输相位的演化可能是由非普适的量子点的短时动力学特性的主导。研究了库仑耦合导体中的受控退相。实例包括紧邻量子点接触的单个或多个量子点。通过量子点接触的电流“测量”量子点的状态并引起失相。退相速率是使用广泛不同的理论方法得出的。介观导体之间的库仑耦合可能会被证明是有用的电子相干性和量子计算的未来工作。
2000-06-23 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
Orbital entanglement and violation of Bell inequalities in mesoscopic conductors
我们提出了一个自旋无关的方案来产生和检测介观正常超导系统中的两粒子纠缠。超导体与正常导体弱耦合,通过将电子对注入正常导体的不同引线来产生轨道纠缠态。纠缠是通过违反贝尔不等式,制定在零频率电流交叉振荡器。结果表明,在正常导体中,任意强退相都可以违反贝尔不等式。
2003-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Electron Waiting Times in Mesoscopic Conductors
传统上,介观导体中的电子输运涉及对平均电流和电流涨落的研究。载流子之间的等待时间的分布提供了一个关于电荷输运的补充观点,但是到目前为止还缺乏一个合适的相干电子系统的理论框架。在这里,我们发展了一个量子理论的电子在介观导体中的等待时间表示为一个紧凑的行列式公式。我们通过计算量子点接触的等待时间分布来说明我们的方法,并发现从完全传输的Wigner-Dyson统计到接近夹断的泊松统计的交叉。即使当低频传输是无噪声的,电子也由于其固有的波动性质而在时间上不是等间隔的。我们讨论了更新理论在介观系统中的意义,并指出了几个类似的能级统计和随机矩阵理论。
2012-02-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Injection statistics simulator for dynamic analysis of noise in mesoscopic devices
我们提出了一个电子从热库注入的模型,适用于一维介观导体的粒子模拟。从非简并到完全简并的条件下,注入载流子的统计是正确的描述。该模型是通过比较蒙特卡罗模拟与现有的分析结果的情况下弹道导体进行验证。一个很好的协议被发现的平均值和噪声特性,特别是,电导和热导的基本单位是完全再现。
1999-10-08 cond-mat.mes-hall
Counting statistics for mesoscopic conductors with internal degrees of freedom
我们考虑电子通过具有内部量子动力学自由度的介观器件的输运。系统和传导电子之间的相互作用有助于电流的波动,我们描述的全计数统计。我们确定的条件下,这区分相干的内部动力学不相干的,也确定和说明的条件下,该设备的行为,以动态聚束传输或反射的电子,从而产生超泊松噪声。
2010-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Frequency dispersion of photon-assisted shot noise in mesoscopic conductors
计算了交流偏压下介观混沌腔和扩散导线的低频电流噪声。与导纳的情况相反,频率色散不是由电响应时间(电路的“RC”时间)决定的,而是由电子需要扩散通过结构的时间(停留时间或扩散时间)决定的。噪声的频散源于保持电荷中性的费米分布函数的波动。我们的预测可以用现有的实验技术来验证。
2006-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Characterizing electron entanglement in multiterminal mesoscopic conductors
我们表明,在一个分束器的出口端口的电流相关性可以用来检测电子纠缠的一个相当一般的输入状态。这包括电子对可以从同一端口进入分束器或由于反向散射而分离的情况。所提出的方案允许区分占用数和自由度纠缠。
2008-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Reconciling edge states with compressible stripes in a ballistic mesoscopic conductor
用于解释量子霍尔效应的著名的Landauer-Buttiker(LB)图像使用携带电流的(手性)边缘状态的概念。Chklovskii,Shklovskii and Glazman(CSG)在1992年的论文中指出,LB图像并不能解释气体的一些非常基本的性质,例如密度分布,因为它缺乏对静电能的适当处理。他们表明,相反,人们应该考虑交替条纹的可压缩和不可压缩的阶段。在这封信中,我们重新审视这个问题,使用一个完整的解决方案的量子静电问题的一个狭窄的弹道导体,超越CSG的方法。我们恢复LB通道在低场和CSG可压缩/不可压缩条纹在高场。我们的计算揭示了在中间场存在第三个“混合”相。这种混合相具有良好定义的LB型边缘状态,但具有朗道能级钉扎在费米能量的CSG图片。我们计算的磁导揭示了LB和CSG制度之间的相互作用。我们的研究结果对边缘磁等离子体的传播具有重要意义。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall