Transport through quantum dots in mesoscopic circuits
我们研究了量子点在近藤库仑阻塞谷中的输运,量子点嵌入在一个具有有限导线的介观器件中。承载量子点的电路中的状态的量子化引起有限尺寸效应。这些效应使得电导对近藤屏蔽长度与导线长度之比敏感,并提供了一种测量近藤云的方法。我们目前的结果与数值重整化群的物理参数范围很广。
2002-12-05 cond-mat.mes-hall
Synthetic twist geometry in mesoscopic quantum circuits: geometric capacitance and chiral mode splitting
Universidade Federal do Maranhão(马拉尼昂联邦大学)
本文提出在介观量子电路中通过正电容网络实现合成扭曲几何,产生手性模式劈裂,并验证了其谱特性及对非厄米控制的潜在应用。
2026-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Asymmetric double quantum dots as a subminiature mesoscopic cell
提出了一种由非对称双量子点电容耦合到邻近介观电路构成的超小型介观单元,它可以将无序噪声能量转化为有序电能。研究了介观电路噪声和外界电磁波干扰噪声两种方案。我们发现,所提出的电池可以表现为一个很好的恒流源和输出电流可能不会达到其最大值,即使电路短路。
2001-04-02 cond-mat.mes-hall
Discrete-charge quantum circuits in semiclassical approach
基于电荷离散量子电路的思想,我们讨论了一种描述介观系统的新方法。这种方法使我们能够提出一个简单的替代描述一些介观系统,一些介观系统的有趣的结果。在他的工作中,我们表明,应用玻尔-索末菲量子化规则的量子$LC$电路与离散电荷,使我们能够很容易地重现以前的结果。
2006-05-05 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic circuits with charge discreteness:quantum transmission lines
提出了一种电荷离散传输线的量子哈密顿量。周期线由每个单元的电感和电容组成。由于电荷的离散性,在每一个胞元中,电荷算符都满足一个非线性的运动方程。在单能量的基础上,可以显式地计算光谱。我们简单地考虑一下在线路中加入电阻的问题.
2001-10-01 cond-mat.mes-hall
Commutation Relations in Mesoscopic Electric Circuits
在演讲中,我将简要介绍介观电路的量子理论及其应用。在理论中,电荷离散性在介观电路中的重要性得到了解决。这样,就不可避免地产生了一种新的电荷与电流的换相关系。详细讨论了电荷表象、正则电流表象和赝电流表象。它不仅提供了高能物理和量子引力中讨论空间量子化的数学模型的具体实现,而且从不同的角度介绍了它在凝聚态物理中的一系列应用。一个可能的推广耦合电路也提出了建议。
2000-09-22 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Mesoscopic Shelving Readout of Superconducting Qubits in Circuit QED
提出了一种测量片上微波谐振器中超导量子比特内部状态的方法。我们表明,一个量子比特状态可以与越来越大的腔相干场的产生,而另一个仍然与真空。通过用常规设备测量出射谐振器场,可以实现有效的单次QND样量子位读出,从而能够在用于捕获离子的电子搁置技术的精神下实现高保真度测量。我们期望所提出的想法可以适用于不同的超导量子位设计,并有助于进一步提高量子位读出保真度。
2009-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Generalized boundary conditions for the circuit theory of mesoscopic transport
介观输运的电路理论提供了一个统一的框架来描述自旋相关或超导相关的现象。我们将这一理论推广到普通金属、铁磁体和超导体的混合系统。我们的主要结果是通过两个一般各向同性的“节点”之间的任意接触的电流的表达式,这是适合于描述超导和铁磁元素在系统中的存在,以及磁活性界面/接触。在某些情况下(弱铁磁体和磁性隧道结),我们得出透明和简单的矩阵电流的结果。
2002-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic superfluid to superconductor transition
Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学)
研究通过能谱成像探讨环形玻色-哈伯特电路的能量谱,分析相互作用U和耦合常数α对超流与超导相变的影响,并探讨介观迈斯纳效应和安德森-利格机制。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic photon heat transistor
我们表明,两个机构之间的热传输,介导的电磁波动,可以控制与中间量子线路-导致设备的概念介观光子热晶体管(MPHT)。我们的理论分析是基于一个新的Meir-Wingreen-Landauer型电导公式,它给出了光子热流通过任意电路元件耦合到两个耗散水库在有限的温度。作为一个例子,我们提出了一个精确的解决方案的情况下,中间电路可以被描述为一个电磁谐振器。我们详细讨论了如何MPHT可以实现实验方面的磁通控制SQUID电路。
2007-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Comment on "quantum theory for mesosocopic electric circuits". Cond-mat/9907171 and cond-mat/9606206
在李有泉和陈斌的文献cond-mat/9907171和cond-mat/9606206(Phys.Rev.B.53,4927(1996))中,考虑了具有电荷离散性的介观LC电路。因此,提出了一个有限差分Schroedinger方程的电荷时间行为。在本文中,我们推广了相应的介观哈密顿量,以考虑耗散效应(电阻R)。即,将与电流成比例的量子项RI添加到介观LC电路方程。这与Caldirola-Kanai的量子单粒子阻尼理论类似。
1999-08-01 cond-mat.mes-hall
Tunneling in multi-site mesoscopic quantum Hall circuits
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院)
研究多站点量子霍尔电路在高透明度下的输运性质,揭示高阶反散射过程对低能物理的影响,并提出通过循环边缘通道恢复边界sin-Gordon描述的方法。
2026-01-29 cond-mat.mes-hall
A robust protocol for entropy measurement in mesoscopic circuits
以前的测量利用麦克斯韦关系测量熵的变化,$S$,证明了测量弱耦合量子点中电子的自旋1/2熵的显着精度。然而,这些先前的测量依赖于电荷跃迁线型的先验知识。这样做的好处是使熵的确定独立于测量标度,但代价是限制了该方法对相对简单系统的适用性。为了测量更多奇异介观系统的熵,可以采用一种新的分析技术;然而,这样做需要精确的测量标度知识。在这里,我们详细介绍了对原始实验方法所做的必要改进,并强调了其他团体在尝试这种测量时可能面临的一些共同挑战(以及克服这些挑战的策略)。
2021-10-27 cond-mat.mes-hall
Electrical probing of the spin conductance of mesoscopic cavities
研究了具有自旋-轨道耦合的三端介观腔中的自旋相关输运。专注于逆自旋霍尔效应,我们展示了如何注入一个纯自旋电流或极化电流从一个终端产生额外的电荷电流和/或电压的两个输出端。这允许从输出上的两个纯电测量中提取腔的自旋电导。我们使用随机矩阵理论表明,自旋电导的混沌弹道腔普遍波动约为零介观平均和介观自旋电荷电流转换器的实验实现描述。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall
Electric Field Modulation of Galvanomagnetic Properties of Mesoscopic Graphite
制作了基于介观石墨的电场效应器件,用于电流磁测量。强调制的磁阻和霍尔电阻作为栅极电压的函数,观察样品厚度接近屏蔽长度。从磁阻中的Shubnikov de Haas振荡中检测到与电场相关的朗道能级形成。电子和空穴载流子的有效质量已从这些振荡的温度依赖性行为测量。
2004-10-13 cond-mat.mes-hall
Persistent current in one-dimensional non-superconducting mesoscopic rings: effects of single hopping impurity, in-plane electric field and foreign atoms
基于紧束缚模型研究了缓变磁通量$ϕ$穿过的一维非超导介观环中的持续电流。从三个方面讨论了持续电流的行为:(a)单跳杂质,(b)面内电场和(c)存在一些杂质原子。
2009-01-08 cond-mat.mes-hall
Continuous Generation and Stabilization of Mesoscopic Field Superposition States in a Quantum Circuit
虽然耗散被广泛认为对量子相干性有害,但当适当地设计时,它可以导致非平凡纯量子态的稳定。我们提出了一个利用耗散工程在腔中连续产生和稳定薛定谔猫态的方案。我们首先通过双光子驱动和耗散产生具有确定宇称的非经典光子态,然后稳定这些瞬态以抵抗单光子衰变。单光子稳定是自主的,并通过第二个工程浴,利用光子数依赖的频率分裂,由于克尔相互作用在电路QED的强色散制度。从浴加腔的哈密顿量出发,我们导出了一个只考虑腔光子态的有效模型,以及相关物理量的解析表达式,如稳定率。这种猫态的确定性生成是执行通用量子计算的关键因素之一。
2014-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
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
Mesoscopic fluctuations in the spin-electric susceptibility due to Rashba spin-orbit interaction
我们研究了无序二维电子气中由静态电场和Rashba自旋轨道相互作用产生的自旋极化的介观涨落。在一个图解的方法中,我们发现,平面外的偏振-而为零的自平均系统-表现出大的样本到样本的波动,这被证明是很好的实验范围内。我们评估的无序平均方差的磁化率,并发现其依赖于磁场,自旋轨道相互作用,退相,和化学电势差。
2008-05-27 cond-mat.mes-hall
Fabrication and Electric Field Dependent Transport Measurements of Mesoscopic Graphite Devices
我们开发了一种独特的微机械方法来提取极薄的石墨样品。从块体中提取厚度为10 - 100 nm且横向尺寸为$\sim$ 2 $μ$ m的石墨微晶。介观石墨器件由这些样品制成的电场依赖电导测量。在较薄的微晶器件中观察到作为栅极电压的函数的强电导调制。随温度变化的电阻率测量结果表明,在较薄的石墨样品中,边界散射贡献更大。
2004-10-13 cond-mat.mes-hall
Sub-micron Circuit Fabrication on Diamond Anvils for Mesoscopic High-Pressure Experiments
本文提出在金刚石对顶砧上利用双层抗蚀剂与电子束光刻制备亚微米级高附着、耐磨电路,并通过钨电路测得锆在约30 GPa相变处超导转变温度跃升4倍,为高压下介观精密测量开辟了新途径。
2025-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.supr-con
Electric-field driven insulating to conducting transition in a mesoscopic quantum dot lattice
我们研究了电子输运通过一个有限的二维介观周期势,由一个横向量子点阵列组成,电子密度由一个全局顶栅控制。我们观察到从低偏置电压下的绝缘状态到高偏置电压下的导电状态的转变。绝缘状态显示简单的激活温度依赖性,与强烈的栅极电压依赖的激活能。在低温下,绝缘和导电状态之间的转变变得非常突然,并显示出强烈的滞后。高偏压的行为表明欠阻尼运输通过一个周期性的搓衣板潜在的集体运动。
2014-11-12 cond-mat.mes-hall
Tunnel-rate controlled local heat distribution in mesoscopic circuits
Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram(印度科学教育研究所特里凡得琅分校);CNR-Consiglio Nazionale Delle Ricerche, Istituto Officina Dei Materiali(意大利国家研究委员会材料研究所)
研究介观电路中热驱动电输运,利用量子点离散能谱和可调隧穿速率控制热流,实现对热电电流的精确控制,维持量子点两端温差,引入新方法测温度差,展示可调隧穿势垒用于局部热控制及对量子冰箱的潜在意义。
2026-07-09 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
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
Electron-photon coupling in Mesoscopic Quantum Electrodynamics
理解腔光子和电子纳米电路之间的相互作用对于介观量子电动力学(QED)的发展至关重要。人们必须将原子腔QED的成分(如轨道自由度)与隧道物理学和超导电路QED特有的强腔场不均匀性结合起来。因此,有必要引入一个形式主义,这两个领域之间的桥梁。我们发展了一种基于光子赝势的一般方法来描述纳米电路中的电子与腔光子之间的电耦合。在这幅图中,光子可以同时引起轨道能量移动、隧穿和局部轨道跃迁。我们详细研究了一个简单的例子,一个量子点与一个单一的正常的金属水库,耦合到一个腔。光子诱导隧穿项导致腔频率牵引和阻尼牵引之间的非普适关系。我们的形式也可以应用到多量子点电路,分子电路,量子点接触,金属隧道结,超导纳米结构包围Andreev束缚态或马约拉纳束缚态,例如。
2015-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electric current noise in mesoscopic organic semiconductors
我们证明了核自旋涨落导致有机半导体介观样品中的电流噪声,在弱场下表现出明显的磁电阻效应。对于双极化子机制和电子-空穴机制的有机磁电阻,电流噪声谱由与载流子Knight场中的核自旋旋进相关的高频峰和与核自旋弛豫相关的低频峰组成.光谱的形状取决于外部磁场和射频场,这使得人们可以通过实验证明原子核在磁阻中的作用。
2020-12-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Heat generation by electric current in mesoscopic devices
我们研究了纳米器件中电流通过器件时的热产生。首次用非平衡Keldysh Green函数导出了热生成的一般公式。该公式适用于线性和非线性输运区域,适用于时间相关系统,以及多端器件。当纳米器件包含各种相互作用时,该公式也有效。作为该公式的一个应用,研究了铅-量子点-铅系统的生热。直流和交流偏置进行了详细的研究。我们发现了一些有趣的行为,是独特的纳米结构,揭示了显着的差异,从宏观系统中的热生成。
2006-08-24 cond-mat.mes-hall
Duality in the Quantum Dissipative Villain Model and application to Mesoscopic Josephson Junction Circuits
本文研究了在任意温度和任意环境谱密度下,描述约瑟夫森结(JJ)与环境耦合的搓板势(WB势)中布朗粒子模型的精确自对偶性.为此,我们引入了量子耗散恶棍模型(QDVM),该模型通过无限多个状态耦合到线性量子环境的自由度的隧穿。我们得到一般精确映射的各种对偶离散表示(一维库仑气体或表面粗糙化模型),这是完全自对偶。然后,我们展示了QDVM如何准确地映射到WB模型,并使用对偶关系来计算JJ电路的总阻抗的主导项,对于环境和任意温度的谱密度的一般频率依赖性。
1998-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Heating Dynamics of Mesoscopic Electron Baths at High Magnetic Field
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies(纳米科学与纳米技术研究中心);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
研究强磁场下介观电子浴的加热过程,揭示了两步热化机制,通过电子-声子-核自旋间的热流平衡,为纳米器件的热工程提供新视角。
2026-04-14 cond-mat.mes-hall
A Coherent RC Circuit
我们回顾了第一个相位相干量子导体中的动态输运实验。在我们的讨论中,我们强调使用的时间依赖性运输作为一种手段,深入了解电荷弛豫的介观尺度。为此,我们研究了一个量子导体模型,即量子RC电路的交流电导。在我们的实验工作之前,M。Büttiker,H. Thomas和A. Prêtre在20世纪90年代首次研究动态介观输运。他们预测,介观RC电路可以用与电容器中的态密度相关的量子电容和等于电阻量子h/2e^2的一半的恒定电荷弛豫电阻值来描述,当单模在电容和储存器之间传输时。通过施加微波激励的一个门位于一个相干的亚微米量子点,耦合到一个水库的顶部,我们验证了量子RC电路的交流电导的理论预测。我们的研究表明,交流电导是直接相关的电子在电容器中的停留时间。因此,我们观察到量子起源的一个违反直觉的行为:随着单传导模式的传输减少,量子RC电路的电阻保持恒定,而电容振荡。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall
Dirac formulation for universal quantum gates and Shor's integer factorization in high-frequency electric circuits
利用电路可以很好地进行量子计算。特别地,薛定谔方程可以用传输线的集总元件模型来模拟,适用于低频电路。本文用分布元模型模拟狄拉克方程,该模型适用于高频电路。然后,利用传输线构成的网络构造了一组通用的量子门(Hadamard门、相移门和CNOT门)。我们展示了基于电路的Shor素分解。只要设计金属线网络,就有可能模拟任何量子算法。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Black-box superconducting circuit quantization
本文提出了一种半经典的方法来确定弱非谐超导电路的有效低能量子哈密顿量,该电路包含与电磁环境耦合的介观约瑟夫森结,该电磁环境由分布和集总元件的任意组合组成。一个方便的基础,捕获多模物理,给出了量化的本征模的线性化电路,并完全由一个经典的线性响应函数。用该方法数值计算了三维transmon系统的低能能谱,并与测量结果定量吻合。
2012-04-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electric circuits for universal quantum gates and quantum Fourier transformation
基于量子行走,通过将其表示为图上的散射问题,可以实现通用量子计算。在本文中,我们模拟量子门通过电路,最近的报告,一个一维的$LC$电路可以模拟一个薛定谔方程,从而量子行走。特别地,我们提出了一组通用的量子门的CNOT,Hadamard和$π/4$相移门使用电报线和混合桥的物理实现。此外,我们还构造了任意整数$n$的$π/2^{n}$相移门,它是基于Shor算法进行量子傅里叶变换和素因子分解的必要元件。我们的结果将为基于电路的通用量子计算开辟一条道路。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin Gating of Mesoscopic Devices
纳米导体中电场的低效率屏蔽使得纳米器件中电子输运的电操纵成为可能。因此,静电(电荷)门控通常用于影响和控制现代纳米器件中的库仑静电和量子干涉。除了它们的电荷,电子的另一个(量子力学)性质-它们的自旋-是现代自旋电子学的核心,这个术语意味着小系统的许多磁性和电学性质同时被收集用于设备应用。在这篇评论中,实现介观器件的“自旋门控”的可能性,即外部自旋控制纳米器件的电子性质的可能性进行了讨论。而不是库仑相互作用,这是负责电荷门控,我们认为其他两种机制的自旋门控。这些一方面是磁性器件中的磁交换相互作用,另一方面是自旋-轨道耦合(“Rashba效应”),这在低维导体中很突出。一些不同的现象表明自旋门现象将被讨论,包括磁穿梭,Rashba自旋分裂,和自旋门弱超导性的自旋力学。
2015-07-21 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
Probe-configuration dependent dephasing in a mesoscopic interferometer
研究了弹道四端Aharonov-Bohm几何中由于电荷和电压波动引起的失相。将两个端子视为电压探针,我们发现退相速率对探针配置的强烈依赖性与Kobayashi等人最近的实验一致(J. Phys. Soc. Jpn. 71,2094(2002))。在测量电路中的电压波动被示出的配置依赖性的源。
2003-04-01 cond-mat.mes-hall
Circuit Theory for Full Counting Statistics in Multi-Terminal Circuits
我们提出了一个理论,处理电流,噪声,一般来说,在一个统一的,简单的和有效的方式在介观系统中的电子转移的全部电流统计。该理论似乎是一个电路理论的$2\times 2$矩阵与Keldysh格林函数。我们通过考虑各种三端电路中电流的大波动来说明理论。
2001-12-12 cond-mat.mes-hall
High-Energy Quasiparticle Injection into Mesoscopic Superconductors
在非零温度下,超导体包含被称为Bogoliubov准粒子的激发。准粒子的介观动力学为量子信息处理器的设计提供了信息。对这些动力学的了解源于准粒子以受控方式注入的实验,通常能量与配对能相当。在这里,我们进行隧道光谱的介观超导体在高电场。我们观察到了准粒子注入,这是由于场发射的电子具有10^6倍的配对能量,这是准粒子动力学的一个未探索的领域。在施加栅极电压时,准粒子注入降低了临界电流,并且在足够高的电场下,场发射电流(< 0.1 nA)将介观超导体切换到正常状态,这与早期的结果一致。我们希望,高能量注入将是有用的准粒子容忍量子信息处理器的发展,将允许快速控制谐振器品质因数,并将使电场控制超导器件的设计与新的功能。
2021-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-linear response and electron-electron interactions in mesoscopic metal rings
随时间变化的电场在被磁通量穿过的介观金属环周围产生稳态非平衡电流I^{(2)}。我们表明,这个电流,这是成比例的字段的强度,是密切相关的交换部分的相互作用贡献的平衡持续电流,和相应的非线性电导率直接测量弱局部化校正的极化。我们明确地计算了在扩散区I^{(2)}的无序平均值随电场频率和穿过环的静态通量的变化,并提出了一个实验来验证我们的理论。
1997-11-21 cond-mat.mes-hall
Interaction induced magnetic field asymmetry of nonlinear mesoscopic electrical transport
我们证明了双探头导体的非线性I-V特性不是磁场的偶函数。虽然双探针导体的电导在磁场中是均匀的,但我们发现,对电流的贡献是电压的二阶,通常不是均匀的。这意味着偏离昂萨格微观可逆性原则已经在弱非线性制度。有趣的是,我们发现的效果是由于库仑相互作用。磁场不对称性的测量可用于确定有效相互作用强度。作为一般的例子,我们讨论了混沌量子点的I-V特性。这种腔的系综平均I-V是线性的:非线性是由于量子干涉。因此,相位中断减少了不对称性。我们支持这一说法的计算处理非弹性散射的帮助下的电压探头。
2005-07-13 cond-mat.mes-hall
What Can We Learn from Noise? -- Mesoscopic Nonequilibrium Statistical Physics --
介观系统--工作在量子机制中的小电路--为我们提供了一个独特的实验平台,以可调和精确的方式探索量子输运。这篇评论的目的是展示它们如何对统计物理学做出贡献。我们介绍了波动的意义,或相当于噪声,噪声测量使我们能够解决物理系统的基本方面。指出涨落定理在统计物理中的重要意义。我们解释了什么信息可以推导出在介观系统中的电流噪声测量。作为噪声测量在统计物理中的一个重要应用,我们描述了我们对电子干涉仪中的电流和电流噪声的实验研究,这是FT在量子范围内的第一个实验测试。我们的尝试将为介观量子统计物理的研究提供新的思路。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
A quantized current source with mesoscopic feedback
我们研究了一个由两个量子化电流源组成的介观电路,该电路由非绝热单电子泵串联而成,中间有一个微米级的小岛。我们发现,通过第二个泵的量子输运可以锁定到第一个的量子化电流的反馈,由于介观岛的充电。这是通过使用附近的电荷检测器测量岛上的电荷变化来证实的。最后,电荷反馈信号清楚地证明了在单电子泵浦操作期间加载到动态量子点的激发态中。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall
Zero-point fluctuations in the ground state of a mesoscopic normal ring
研究了一个串联量子点电容耦合到外电路的圆环的持续电流。特别感兴趣的是持续电流的大小作为外部阻抗的函数在零温度限制时,在外部电路中的唯一波动是零点波动。这些都是随时间变化的波动,包围的环点结构,我们详细讨论了位移电流的持续电流的贡献。我们在前面已经讨论了基于贝特变换的持续电流及其涨落的精确解。在这项工作中,我们强调一个物理上更直观的方法,使用朗之万描述的外部电路。这种方法仅限于环和外部电路之间的弱耦合。我们表明,在这种方法中获得的零温度持续电流是一致的持续电流计算从贝特安纳托里亚解决方案。在没有耦合的情况下,我们的系统是一个由基态和第一激发态组成的两能级系统。在存在耦合的情况下,我们研究了实际态在解耦环的基态和第一激发态上的投影。对于这些投影中的每一个,我们可以关联相扩散时间。在零温极限,我们发现激发态投影的相扩散时间饱和,而基态投影的相扩散时间发散。
2000-06-28 cond-mat.mes-hall
Fluctuation theorem for quantum electron transport in mesoscopic circuits
我们研究了两个特定的电容耦合平行输运通道系统中电流的统计特性。在第一个系统中,每个传输通道包含与两个电子库接触的单个量子点。我们研究的第二个系统是由耦合到两个电极的双量子点组成,并由量子点接触探测器探测。热力学力被施加到产生波动的稳定电流的每个传输通道。从描述电子动力学的微观哈密顿量开始获得电流的完整计数统计。我们验证了每个通道中电流的联合概率分布在长时间极限下满足涨落定理。还研究了两个通道中的一个通道中的电流的边际分布的单电流波动定理的问题。我们表明,在两个通道之间的大电流比的限制,一个单一的电流波动定理是满足个别较慢的电路与实验观察。这个定理涉及到一个有效的亲和力,这取决于应用到两个通道的热力学力和考虑系统的具体功能。对上述两个体系的有效亲和力进行了详细的研究。此外,我们还引入了一个关于输运通道的初始条件的判据,使涨落定理在任意时刻都能被观测到。这个标准被扩展到单电流波动定理的情况下。最后,我们进行了非平衡热力学分析的双量子点探测的量子点接触的温度和化学电势差存在的电极之间。研究了一种热机,并通过微调双量子点光谱,在最大功率下达到最高效率。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall
Viscous electron flow in mesoscopic two-dimensional electron gas
我们报告的电和磁输运测量介观尺寸,二维(2D)的GaAs量子阱中的电子气。值得注意的是,我们发现,探针配置和样品的几何形状强烈影响局部电阻的温度演化。我们把所有的输运性质归因于流体动力学效应的存在。实验结果证实了理论预测的意义,在介观器件中的粘性流动。
2018-06-11 cond-mat.mes-hall
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
Mesoscopic Diffusion Thermopower in Two-Dimensional Electron Gases
通过焦耳加热局部沉积到二维电子气体中的能量的扩散在具有破缺对称性的器件上产生横向电压。对于介观结构,其特征在于设备的尺寸可比的能量扩散长度,所得到的热电势强烈地依赖于由电动门所定义的电位分布的细节。我们讨论了这些介观功能内的扩散热模型,并提出了计划来测量能量扩散长度和它对栅极电压的依赖。
2014-11-18 cond-mat.mes-hall
Control of Coulomb blockade in a mesoscopic Josephson junction using single electron tunneling
我们研究了一个介观约瑟夫森结(JJ)嵌入在一个由一个大的偏置电阻和一个正常的金属-超导隧道结(NIS)组成的环境中的电路。JJ的有效库仑阻塞可以由通过NIS结的隧穿电流控制,从而产生类似晶体管的特性。我们表明,使用相位相关理论和数值模拟,大量的电流增益与低电流噪声($i_{n}\lesssim 1$ fA/ $\sqrt{\text{Hz}}$)和噪声温度($\lesssim $ 0.1 K)可以实现。我们的数值模拟和实验结果之间取得了良好的协议。
2003-11-04 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Superposition States Generated by Synthetic Spin-orbit Interaction in Fock-state Lattices
在三个腔与同一个二能级原子相互作用时,可以制备出光子的介观叠加态。利用$2π/3$相位差对三个腔频率在原子跃迁频率附近进行周期性调制,打破了时间反演对称性,产生了手征性依赖于原子量子态的光环行器。原子态的叠加可以将光子从一个腔引导到另外两个腔的介观叠加。物理学可以在有限的自旋-轨道耦合福克态晶格中理解,其中原子和腔分别携带自旋和轨道自由度。该方案可以在电路QED结构中实现,为在新晶格中探索量子信息和拓扑物理提供了一个新的平台。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
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
NdCeCuO - NdCeO boundary and resistive switchings in mesoscopic structures on base of epitaxial NdCeCuO films
在平面NdCeCuO-NdCeO- Ag异质结中观察到了反向稳定的双极阻变效应.结果表明,所观察到的BRSE的电流-电压特性具有二极管特性。模拟被用来考虑异质结界面处的电场的不均匀分布对所研究结构中的双极阻变效应的影响。接触边缘附近的电场的不均匀分布产生较高电场强度的区域,这又刺激缺陷的运动和重新分布、整个结构的电阻特性的改变以及渗透通道的形成。
2016-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simple approach to the mesoscopic open electron resonator: Quantum current oscillations
开放式电子谐振器由Duncan et.al描述,是一种介观器件,由于其显著的行为(电导振荡)而引起了相当大的关注,这已经通过基于费米海顶部电子行为的详细理论得到了解释。在这项工作中,我们研究的谐振器使用简单的量子量子电路的方法,最近开发的李和陈。通过这种方法,并考虑一个非常简单的电容器样的系统模型,我们能够在理论上重现所观察到的电导振荡。这里发展的简单理论的一个非常显著的特点是,预言主要依赖于非常普遍的事实,即电荷和量子力学的离散性质;所描述的系统的其他详细特征作为系统的参数,如电容和电感。
2004-08-16 cond-mat.mes-hall
Anisotropic electrical resistance in mesoscopic LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ devices with individual domain walls
SrTiO $_3$(STO)的晶体结构在105 K附近由立方晶系转变为四立方晶系。最近对LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$(LAO/STO)界面的局部扫描探针测量表明,在STO的四方相中存在空间不均匀的电流路径和静电势,这与结构畴的形成有关.然而,这些效应如何影响LAO/STO器件中的电子传导尚未得到充分研究。在这里,我们报告的温度依赖的电子输运的研究相结合的结构域的偏振光显微镜在介观尺度LAO/STO设备。通过将导电界面的空间尺寸减小到与STO的单个四畴畴的尺寸相当,表征了在$T$ =10- 300 K的温度范围内界面电子传导与畴壁及其方向的关系的各向异性。结果表明,电流平行于器件畴壁时测得的四点电阻大于电流垂直于畴壁时测得的电阻。这一观察结果与样品内导电性更强的畴壁的电流转向效应定性一致。在所研究的所有样品中,发现的最大电阻比至少为10,并且在$T$ = 10 K时可以大到10 $^5$。这种电子各向异性可能对其他氧化物异质界面和进一步理解LAO/STO中发现的电/磁现象产生影响。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall