Universal scaling behavior of the single electron box in the strong tunneling limit
我们最近提出的单电子盒的标度函数进行了数值分析。具体而言,我们研究的“磁”的磁化率作为隧道电导和栅极电荷的函数,并在零栅极电荷作为隧道电导的函数在强隧穿极限的有效充电能量。我们的Monte Carlo结果证实了理论预测的准确性。
2006-11-02 cond-mat.mes-hall hep-th
Conductance and polarization in quantum junctions
我们重新审视的一般纳米结构的电导的表达-如量子点接触-从线性响应理论获得。我们表明,电导率代表的德鲁德奇性的电导率$σ(k,k';iω\to 0)$的强度。利用电荷的连续性方程,我们得到了系统电导与极化的关系式。该识别可用于直接计算感兴趣的系统的电导,甚至在{ \it ab-initio}水平。特别是,我们表明,人们可以评估的电导计算有限的系统,而不需要特殊的“运输”的边界条件。
2004-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlocal conductance reveals helical superconductors
螺旋超导体形成一个二维的,时间反演不变的拓扑相,其特征在于由Kramers对马约拉纳边缘模式(螺旋马约拉纳模式)。现有的检测方案,以确定这一阶段依赖于自旋输运性质,这是很难测量,或在本地的电荷传输,这只允许部分识别。在这里,我们表明,螺旋马约拉纳模式的存在下,可以明确地揭示通过测量非本地电荷电导。聚焦于超导环,我们提出了两个实验,提供独特的和强大的签名来检测螺旋超导体相位。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
AC Conductance in n-InSb Structures with Quantum Well. Acoustic Studies
Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences(约费研究所,俄罗斯科学院);Physics Institute, University of Oslo(奥斯陆大学物理研究所);National High Magnetic Field Laboratory(国家强磁场实验室)
利用声学方法研究 n-InSb 量子阱结构在磁场和低温下的交流电导,发现平行导电层影响,分离了量子阱和分流层的贡献,并确定了电子 g 因子及其自旋极化依赖性。
2026-06-24 cond-mat.mes-hall
Disorder Effects in the Quantum Hall Effect of Graphene p-n Junctions
对石墨烯pn结中的量子霍尔效应进行了数值研究,重点研究了两个相邻区域界面处的无序效应。电导平台被发现是连接到无序的强度,并伴随着普遍的电导波动的双极制度,这是在量子混沌腔的随机矩阵理论的理论预测很好的协议。计算出的Fano因子可用于基础输运特性的实验识别。
2008-10-26 cond-mat.mes-hall
Probing edge state conductance in ultra-thin topological insulator films
量子自旋霍尔(QSH)绝缘体具有独特的电子特性,包括在其二维内部的带隙和一维自旋极化边缘状态,其中电流弹道地流动。在扫描隧道显微镜(STM)中,边缘态表现为局域态密度。然而,在纳米尺度光谱学中的边缘状态的观察与边缘通道中的弹道输运的检测之间存在显著的研究差距,边缘通道中的弹道输运通常依赖于具有微尺度光刻接触的输运实验。在这里,我们研究了三维拓扑绝缘体(Bi $_{x}$ Sb $_{1-x})_2$ Te $_3$)的几层薄膜,其中的拓扑过渡到二维拓扑QSH绝缘体相已被提出。实际上,在带隙内观察到局部态密度中的边缘态。然而,在纳米级传输实验与四尖STM,2和3五层膜不表现出弹道电导的边缘通道。这表明,边缘状态在光谱学的检测可能是误导方面的QSH相位的识别。相比之下,纳米尺度的多尖端传输实验是一个强大的方法,有效地精确定位弹道边缘通道,而不是平凡的边缘状态,在量子材料。
2022-04-07 cond-mat.mes-hall
Scaling of conductance through quantum dots with magnetic field
使用不同的技术,费米液体的关系,我们计算的零温度平衡电导的变化与施加的磁场(到二阶)通过量子点描述的杂质安德森模型。我们专注于强耦合极限$U \gg Δ$,其中$U$是库仑排斥和$Δ$是共振能级宽度的一半,并考虑几个值的点能级能量$E_d$,范围从近藤制度$ε_F-E_d \gg Δ$的中间价制度$ε_F-E_d \sim Δ$,其中$ε_F$是费米能。我们主要使用密度矩阵重整化群(DMRG)和数值重整化群(NRG)结合重整化微扰理论(RPT)。从DMRG和NRG+RPT的点占有率和磁化率的结果与相应的Bethe的结果相比,$U \rightarrow \infty$,表现出良好的协议,一旦$E_d$是重整化的一个恒定的Haltenic位移。对于$U < 3 Δ$,$U$中的一个简单的微扰方法与其他方法非常一致。对于点占据的$n_d \sim 1$,电导随施加的磁场而减小,而对于$n_d \sim 0.5$或$n_d \sim 1.5$,电导随施加的磁场而增大,而与$U$的值无关。我们还涉及的能量尺度的磁场依赖性的电导与低能量峰的宽度的频谱密度的点。
2015-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate-voltage dependence of Kondo effect in a triangular quantum dot
利用数值重整化群研究了三角形三重量子点与两个相互作用的导线的电导。研究发现,系统表现出多种近藤效应,这取决于三角形的填充。在半填充时出现SU(4)近藤效应,在栅压依赖性中出现由于相位变化引起的急剧电导下降。此外,当平均四个电子占据三个位置时,沿着三角形诱导出由长冈机制引起的局部S=1的矩。三角形的熵和自旋磁化率的温度依赖性表明,该时刻通过在不同温度下的两个单独的阶段被传导电子屏蔽。在SU(4)或S=1的近藤效应发生时,二端和四端电导在栅压下有明显的差别。
2009-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Size quantization of Dirac fermions in graphene constrictions
量子点接触(QPC)是介观物理学的基石和量子电子学的核心构件。尽管高质量块状石墨烯中的费米波长可以调谐到数百纳米,但在纳米结构石墨烯系统中观察狄拉克电子的量子限制已被证明具有惊人的挑战性。在这里,我们显示弹道输运和量子化电导的尺寸限制狄拉克费米子在光刻定义的石墨烯收缩。在高载流子密度,所观察到的电导同意极好的弹道输运的Landauer理论,没有任何可调参数。电导随磁场的演化的实验数据和模拟明确地证实了收缩中的尺寸量化的识别。接近电荷中性点,偏置电压光谱揭示了重整化费米速度($v_F \approx 1.5 \times 10^6 m/s$)在我们的石墨烯收缩。此外,在低载流子密度下,传输测量允许探测边缘处的局域态密度,从而提供对石墨烯器件中的边缘物理的独特处理。
2016-04-07 cond-mat.mes-hall
Spin fluctuations in the 0.7-anomaly in quantum point contacts
有人认为,量子点接触(QPC)中的0.7异常是由于QPC势垒(van Hove脊)顶部的态密度增强,这强烈增强了相互作用的影响。在这里,我们分析它们对动力学量的影响。我们发现,他们钉的van Hove脊的化学势时,QPC是subopen的;导致的线性电导,定性与实验一致的温度依赖性;强烈增强的动态自旋磁化率的大小;和显着延长QPC的遍历时间。我们的结论是,电子穿越量子光子晶体通过一个缓慢波动的自旋结构有限的空间范围。
2017-03-08 cond-mat.mes-hall
Cavity quantum electrodynamics with an out-of-equilibrium quantum dot
本文考虑一个与量子导体及其电子库耦合的超导微波腔电容。我们详细分析了如何测量的腔微波场,这是相关的电子电荷的磁化率,可以用来提取信息的量子导体的输运性质。我们发现,电子库和腔之间的电容耦合的不对称性起着至关重要的作用,在光学测量输运性质。对于非对称电容耦合,光子测量可以用来探测量子导体的有限低频导纳,其实部与微分电导有关。特别地,当量子点远离共振时,电荷磁化率在大范围的频率和电压下与导纳成正比。然而,当量子导体接近谐振时,这种关系通常仅在低频和相等的隧道耦合或低电压下成立。除了这种低能量的近平衡状态之外,电荷的磁化率和光传输提供了对量子导体的新见解,因为光学可观测量与传输量没有直接联系。对于对称的铅电容耦合,我们表明,光学测量可以用来揭示的Korringa-Shiba关系,连接电抗的耗散部分的敏感性,在低频率和低偏置。
2016-02-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Eliminating reservoir density-of-states fingerprints in Coulomb blockade spectroscopy
单电子晶体管(SET)的微分电导图提供了关于与(量子)点相关的各种参数的信息,这些参数与基于半导体的量子计算方案相关。然而,在超尺度器件架构中,电导图中量子点的激发态共振的识别通常由于SET的源极和漏极储集器的非均匀态密度(DOS)引起的特征的出现而复杂化。在这里,我们从理论上证明,泵浦探测光谱技术,最初介绍了藤泽等人,允许在保留激发态共振的可见性的同时完全抑制Alxir-DOS的指纹。我们还提出了一种具体的方法来执行DC库仑阻塞光谱,它可以有效地消除DOS相关的功能。这两种方法的优点和局限性进行了详细研究。这里展示的结果可能会提供一个重要的优化能力,新兴的建议,计算机自动化控制的耦合,但独立控制的电荷和自旋量子位的大阵列。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall
Transport through Quantum Dots: Analytic Results from Integrability
最近的实验已经通过在由两个引线安德森模型描述的区域中的输运测量来探测量子点。在本文中,我们开发了一种新的方法来解析计算第一次相应的输运性质。这是通过使用安德森哈密顿量的精确可解性,以及推广的Landauer-Buttiker方法到可积系统。后者需要正确识别散射状态,这是我们方法中复杂而关键的一步。在近藤制度,我们的结果包括零场,有限温度的线性响应电导,以及零温度,非平衡电导在一个应用塞曼场。
2000-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-equilibrium dynamics of the Anderson impurity model
在近藤极限下研究了M沟道Anderson杂质模型(M= 1,2),在有限的偏压作用下,研究了M沟道Anderson杂质模型的导电电子库.使用非交叉近似(NCA),我们计算的局部光谱函数,微分电导,并在非零偏压的对称以及非对称耦合的杂质的铅的磁化率。我们描述了一个有效的程序来解决NCA积分方程,使我们能够达到远低于近藤尺度的温度。这使我们能够研究的缩放制度的电导依赖于偏置仅通过一个缩放功能。我们的结果适用于隧道结和点接触。我们提出了一个通用的公式,它允许一个去之间的两种情况下的隧道结和点接触。在双沟道情况下,将共形场论与NCA传导电子自能进行了比较。
1997-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana signatures in an asymmetrically coupled quantum dot--topological superconducting nanowire junction
National Institute for Research and Development of Isotopic and Molecular Technologies(同位素和分子技术研究与发展国家研究所);Faculty of Physics, Babeș-Bolyai University(巴比什-博雅伊大学物理学院);Department of Physics, California State University, Fullerton(加州州立大学富勒顿分校物理系)
本文理论研究非对称耦合量子点-拓扑超导纳米线结的量子输运,分析马约拉纳束缚态未杂化与杂化时,不对称参数α、q及温度等对线性电导的影响,明确不对称参数对马约拉纳束缚态输运 signature 观测的关键作用。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall
Ground State and Excitations of Quantum Dots with "Magnetic Impurities"
我们考虑一个“杂质”的自旋自由度耦合到一个有限的水库的非相互作用的电子,一个系统,它可以实现一个真正的杂质在金属纳米粒子或一个小的量子点耦合到一个大的。我们展示了如何在整个有限尺寸系统的多体光谱中揭示这种自旋杂质的物理特性;特别是,光谱随杂质-储层耦合强度的演化反映了基本的多体相关性。在强耦合和弱耦合极限下的显式计算表明,谱及其演化对杂质的性质和库中电子的宇称很敏感。考虑了有限尺寸谱对两个实验观测量的影响。首先,我们提出了一个实验装置,在该装置中,可以方便地使用隧道光谱测量光谱。微分电导的速率方程计算表明如何多体光谱特征可以观察到。其次,给出了有限温度下的磁化率,包括杂质磁化率和局域磁化率。大量的量子Monte-Carlo计算表明,局域磁化率偏离其体标度形式。然而,对于特殊的假设水库-“干净的近藤箱”模型-我们证明,有限尺寸标度恢复。这些标度函数的显式数值评价,偶数和奇数奇偶校验和规范和巨规范合奏。
2009-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-equilibrium transport with self-consistent renormalised contacts for a single-molecule nanodevice with electron-vibron interaction
我们提出了一种新的形式主义的应用,以处理完全相互作用的纳米级结的量子输运性质[Phys. Rev. B { \bf 84},235428(2011)]。我们考虑了一个单分子纳米结模型,其中存在两种电子-振子相互作用。在电子密度矩阵方面,一个相互作用在中心区域中是对角的,并且第二个相互作用在中心区域和左电极之间是非对角的。我们使用非平衡格林函数技术来计算系统的性能在一个自洽的方式。在Hartree-Fock水平上计算了中心区的相互作用自能,在Hartree水平上计算了交叉相互作用自能。我们的计算进行了不同的运输制度,范围从远共振准共振制度,并为广泛的参数。他们表明,一个非平衡(即偏置依赖)静态(即能量无关)renormalisation获得标称跳跃矩阵元素之间的左电极和中心区域。这种重正化是高度非线性的,并且与所施加的偏置非单调,然而它总是导致电流的减小,并且还影响电导中的谐振。此外,我们还证明了即使在存在交叉作用的情况下,非平衡电荷极化率与动态电导之间的关系仍然成立。
2012-10-04 cond-mat.mes-hall
Electrical transport through a mechanically gated molecular wire
本研究通过STM针尖剥离表面吸附分子的实验观测到机械门控效应,发现DFT-LDA可准确描述分子结几何结构,但基于平均场的NEGF输运模拟无法重现实验电导行为,证实需超越平均场的方法才能准确描述分子电输运。
2010-11-05 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductance signatures of subband structure in semiconductor nanowires
半导体纳米线中的径向限制势在决定其量子输运性质方面发挥着关键作用。以前的研究表明,当电子态被限制在壳层中时,轴向磁场会引起磁通周期电导振荡。这种效应是由于轨道角动量与磁通量的耦合。在这里,我们进行计算的能级结构,因此电导,更一般的情况下,从一个平面电位强表面带弯曲。横向态并不局限于壳层,而是分布在整个纳米线上。研究发现,在一般情况下,子带能谱是非周期的门电压和磁场的函数。原则上,这允许从准弹道装置的磁导图案精确识别被占据的子带。随着电位的增加,非周期性变得更加明显。引入了一种定量的方法,用于匹配的电导数据的子带结构中的功能,从一个特定的径向电位,其中使用的潜在的功能形式,取决于两个自由参数。最后,在低温下测量了短沟道InAs纳米线FET器件,以寻找揭示子带结构的电导特征。特征被识别并显示为与三个特定子带一致。实验分析的背景下,弱本地化制度,但是,我们发现,预测的子带效应弹道输运时,应保持可见的背散射占主导地位的带间散射,预计该设备。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci