Aharonov-Bohm interferometry with quantum dots: scattering approach versus tunneling picture
我们解决的问题,如何通过封闭的Aharonov-Bohm干涉仪,其中包含量子点模型电子输运。通过明确地研究干涉仪与一个和两个量子点,我们建立了隧道哈密顿制剂一方面和另一方面的散射矩阵方法之间的联系。我们证明,在某些情况下,这两种方法是等价的,即,两种类型的模型可以描述相同的实验设置。此外,我们分析了Aharonov-Bohm相位和与干涉仪臂长相关的轨道相位的相互作用如何影响输运性质。
2003-05-16 cond-mat.mes-hall
Local current distribution at large quantum dots (QDs): a self-consistent screening model
我们报告的实施自洽的超导费米屏蔽理论,连同本地欧姆定律的量子点系统,以获得本地电流分布内的点和在引线。我们考虑一个大的点(大小$>700$ nm)定义的分裂栅极,并耦合到引线。数值计算表明,非耗散电流被限制在不可压缩的条带。由于2DES在低温下的非线性屏蔽特性,该分布对外部磁场高度敏感。我们的研究结果支持的现象学模型提供的实验研究,到目前为止,(直接)边缘通道的形成占主导地位的运输。
2007-07-09 cond-mat.mes-hall
Interference and interaction effects in adiabatic pumping through quantum dots
为了研究绝热泵浦中的干涉和相互作用效应,我们考虑了一个量子点嵌入在一个或两个臂上的Aharonov-Bohm(AB)干涉仪。我们采用了实时的形式主义,我们执行的扩展点和引线之间的隧道耦合强度和泵浦频率,考虑到库仑相互作用非微扰。我们发现单点AB干涉仪中的泵浦具有蠕动但相位相干的特性。在双点AB干涉仪中,我们发现了一种纯粹依赖于量子力学干涉的泵浦机制,并且没有经典的对应机制。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
Tunable dynamical channel blockade in double-dot Aharonov-Bohm interferometers
我们研究了电子通过Aharonov-Bohm干涉仪的输运,干涉仪中的两个臂中嵌入了单能级量子点。在散粒噪声制度的完整的计数统计计算到第一阶的隧道耦合强度。点中的干扰和充电能量的相互作用导致动态通道阻塞,其可通过穿透Aharonov-Bohm环的磁通量来调谐。当Aharonov-Bohm通量接近通量量子的整数倍时,我们发现了具有发散的二阶和高阶累积量的超泊松行为。
2009-04-28 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
Effect of inhomogeneous magnetic flux on double-dot Aharonov-Bohm Interferometer
研究了磁通量的不均匀分布对嵌入阿哈罗诺夫-玻姆干涉仪中的耦合双量子点量子输运的影响。我们发现,两个点之间的有效隧穿耦合可以通过两个AB子环的磁通量不平衡来调节。因此,电导和局域态密度成为磁通量不平衡的周期函数。因此,可以通过调节磁通量不平衡来操纵传输信号。因此,精确控制磁通量的分布对于这种阿哈罗诺夫-玻姆干涉仪的任何实际应用都是必要的。
2004-04-14 cond-mat.mes-hall
Localized all-optical control of single semiconductor quantum dots through plasmon-polariton-induced screening
由于等离子体纳米结构通过激发表面等离子体激元(SPP)来强烈修改局部电磁(EM)场的能力,等离子体纳米结构经常被用于重塑发射方向并增强量子发射体(诸如半导体量子点(QD))的辐射衰减速率。这些特性对于量子信息处理、纳米光子电路和光电子学都是必不可少的。然而,迄今为止所展示的修改和增强常常急剧地改变发射器的局部能量密度,并因此改变其固有特性,从而几乎没有留下主动控制的空间。在这里,我们展示了一个单一的半导体量子点的能量状态的动态调谐,通过光学修改其局部介电环境与附近的等离子体结构,而不是直接耦合到量子点。这种方法保持了QD的原始固有光学性质不变,从而有机会实时调整其光学性质。这种能力在需要超快开关和调制机制的应用中是非常需要的。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall
Tunable Kondo screening in a quantum dot device
我们考虑电子输运沿单模通道是在接触,通过隧道结在其墙壁上,与两个量子点。电子隧穿到和从点有助于电子背散射,从而修改沟道电导。如果点携带自旋,则沟道电导由于近藤效应而变得依赖于温度。两点器件的几何形状允许由于间接交换相互作用(称为Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用)而形成S=1的局域自旋。该装置提供了研究完全筛选和筛选不足的Kondo杂质之间的交叉的可能性。我们调查这种交叉的表现在通道电导。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall
Flux-Dependent Level Attraction in Double-Dot Aharonov-Bohm Interferometers
我们研究了电子输运通过一个封闭的包含两个单能级量子点的Aharonov-Bohm干涉仪。量子点能级通过引线彼此间接耦合。我们发现,这种耦合产生一个有效的通量依赖的水平吸引力的线性电导签名。此外,我们预测的抑制运输时,这两个水平都接近费米能级的铅。这种异常的宽度也与通量有关。我们确定不同的制度,其中建设性的干扰,通过相同的点产生的信号是1,2或4倍大的电导通过一个单一的点。
2002-06-04 cond-mat.mes-hall
Excitonic gaps and exciton binding energies in multilayer phosphorene quantum dots
介电屏蔽对于精确计算二维材料中激子的结合能是非常重要的。在这项工作中,我们使用密度泛函理论计算多层(最多三层)磷烯片的介电函数和二维极化率。二维极化率,然后使用在多层磷烯量子点的激子相互作用的介电屏蔽。在大量子点的限制,激子间隙显示出非常好的协议与国家的最先进的测量沉积在不同的基板上的多层磷烯片的光学间隙。
2017-08-01 cond-mat.mes-hall
Coupled Landau-Zener-Stuckelberg Quantum Dot Interferometers
我们研究了三重量子点链中的长程输运和直接光子辅助输运之间的相互作用,其中局部交流电压被施加到外部量子点。我们提出了两个交流电压之间的相位差作为一个外部参数,它可以很容易地调整,以操纵电流特性。对于反相的栅极电压,我们发现量子相消干涉类似于在闭环未驱动的三重点的干扰。当电压同相振荡时,多个路径之间的干涉引起暗态。这些完全抵消了电流,并且可以通过实验解决。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Flux-dependent occupations and occupation difference in geometrically symmetric and energy degenerate double-dot Aharonov-Bohm interferometers
利用解析和数值模拟方法研究了非平衡双点Aharonov-Bohm干涉仪的稳态特性和瞬态特性。我们的简单设置包括非相互作用的简并量子点,它们以相同的强度耦合到两个偏置的金属引线。磁通量$Φ$垂直穿透装置。当我们将简并点能量调谐远离对称点时,我们观察到四个非平凡的磁通量控制效应:(i)点占据的磁通量依赖性,(ii)在简并时,点之间的磁通量感应的占据差,(iii)点相干性的“相位局部化”效应仅在对称点处成立,而通常相干性的实部和虚部都是非零的,和(iv)相干演化生存,即使当失相强度,引入到我们的模型中使用Büttiker探针,是大的和可比的点的能量和偏置电压。此外,有限的退相强度不仅不会破坏相干特性,而且可以提供新型的相干振荡。这四种现象发生在点能量被选通时,以远离对称点定位,表明偏置电压、磁通量和选通场的组合可以提供对每个量子点的占用及其相干性的精细可控性。
2012-10-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Yu-Shiba-Rusinov screening of spins in double quantum dots
耦合到超导体的磁性杂质在超导能隙内产生Yu-Shiba-Rusinov(YSR)态。随着交换耦合的增加,该态的激发能最终过零,系统切换到YSR基态,束缚准粒子通过$\hbar/2$屏蔽杂质自旋。在这里,我们探索InAs纳米线双量子点隧道耦合到超导体,并证明自旋1/2和自旋1状态的YSR屏蔽。通过9个不同的电荷状态的双点门控,我们表明,蜂窝图案的零偏置电导峰,原型的双点耦合到正常的引线,被替换为线的零能量YSR状态。这些封闭区域的YSR屏蔽点自旋显示独特的光谱特征,其特征形状和拓扑结构显着改变隧道耦合强度。我们发现一个简单的零带宽近似,并与数值重整化群计算的双轨道安德森模型的良好协议。
2017-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron transport through a quantum interferometer with side-coupled quantum dots: Green's function approach
我们研究了电子输运通过具有侧面耦合量子点的量子干涉仪。干涉仪,通过磁通量$ϕ$,对称地连接到两个半无限的一维金属电极。计算是基于紧束缚模型和格林函数方法,数值计算的电导-能量和电流-电压特性。我们的研究结果预测,在某些条件下,这种特殊的几何表现出反共振状态。这些状态是特定的散射的干涉性质,不会发生在传统的一维散射问题的势垒。最重要的是,我们表明,这样一个简单的几何模型也可以用作一个经典的XOR门,其中两个栅极电压,即,$V_a$和$V_b$,分别施加在两个点,这些被视为两个输入的XOR门。对于$ϕ=ϕ_0/2$($ϕ_0=ch/e$,基本通量量子),如果门的输入中的一个且仅一个为高(1),则出现高输出电流(1)(在逻辑意义上),而如果两个输入都为低(0)或都为高(1),则出现低输出电流(0)。它清楚地展示了异或门的行为,这方面可以在设计电子逻辑门。
2009-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transient quantum transport in double-dot Aharonov-Bohm interferometers
利用主方程的精确解研究了双点Aharonov-Bohm(AB)干涉仪中电子的实时非平衡量子动力学。两个电子路径之间的相干性的建立通过瞬态传输电流中的AB振荡的时间依赖性振幅显现出来,并且可以通过改变引线上的施加偏压、点之间的现场能量差以及点与引线的耦合的不对称性来增强。输运电流的瞬态振荡不服从相位刚性。环流在磁通中具有反对称的AB振荡。非简并的现场能源和有限的偏见造成占领在每个点有一个任意的通量依赖性的耦合不对称性是变化的。
2012-05-01 cond-mat.mes-hall
Dephasing in sequential tunneling through a double-dot interferometer
我们分析退相的模型系统中,电子隧道顺序通过一个对称的干涉设置由两个单能级量子点。取决于两个隧穿路径之间的相位差,这可能导致完美的相消干涉。然而,如果点耦合到浴,它可能会作为一个哪种方式的检测器,导致相位相干性的部分抑制和有限的隧道电流的再现。在我们的方法中,隧道被视为领先的顺序,而耦合浴保持所有订单(使用P(E)理论)。我们讨论了不同浴光谱对干涉图案可见性的影响,包括“单纯重整化效应”和“真正的退相”之间的区别。
2003-03-19 cond-mat.mes-hall
Effect of Interdots Electronic Repulsion in the Majorana Signature for a Double Dot Interferometer
我们从理论上研究了两个量子点之间存在库仑排斥的马约拉纳标志的特征,描述了一个无自旋的Aharonov-Bohm干涉仪,其中一个量子点强烈耦合到拓扑相位内的Kitaev线。这种系统最初在J. of Appl.Phys.116,173701(2014)中提出,没有库仑相互作用。我们的研究结果表明,对于点的共振,库仑排斥和点线耦合的强度之间的比率改变的马约拉纳零偏置峰的宽度为两个法诺制度研究,从而表明,电子interdot相关性影响的马约拉纳状态的寿命在点与线杂交。此外,对于非共振的情况下,点的能级之间的交换也修改了Majorana峰的宽度,这不会发生在非相互作用的情况下。这里得到的结果可以指导实验者,追求一种方法来揭示马约拉纳签名。
2015-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measurement of the Transmission Phase through a Quantum Dot Embedded in One Arm of an Electronic Mach-Zehnder Interferometer
我们研究了一种在量子霍尔区具有高可见度的电子马赫-曾德尔干涉仪。量子点接触(QPC)产生的静电势和掺杂杂质产生的剩余无序势的叠加经常导致在干涉仪的一个臂中意外形成量子点(QD)。这引起QPC传输特性中的谐振。当在能量上穿过QD共振时,干涉仪在干涉图案中获得$π$的相移。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall
Bound states in the continuum and Majorana zero modes in a double quantum dot interferometer: Ghost-Fano Majorana effect
我们研究了通过由平行双量子点耦合到两个正常接触的纳米结构的输运性质。此外,每个量子点连接到拓扑超导纳米线,在其末端托管马约拉纳零模式。考虑穿过干涉仪所包围的区域的磁通量。首先,我们研究的物理量的系统采用格林函数形式主义。我们发现,束缚态的出现在拓扑超导纳米线的对称配置,即,这取决于它们的长度和与量子点的耦合能量。此外,我们发现了一个传输抑制异常的磁通量的函数在上述相同的对称配置。此外,我们还发现磁通量控制着连续介质中Majorana零模和束缚态在态密度和线性电导中的投影,这表明只有通过改变磁通量才能操纵这两种束缚态.
2023-02-27 cond-mat.mes-hall
Fano-Kondo effect in side-coupled double quantum dots at finite temperatures and the importance of the two-stage Kondo screening
我们通过两个量子点的系统来研究零偏压电导,其中一个量子点直接嵌入在源极和漏极之间,而第二个量子点通过隧道结侧耦合到第一个量子点。采用双杂质Anderson模型对体系进行建模,利用数值重整化群计算了不同参数下体系电导随温度的变化。我们认为非相互作用的情况下,我们研究的程度偏离传统的法诺共振线形状在有限的温度下,和嵌入和/或侧耦合的量子点是相互作用的情况下,我们研究的近藤和法诺效应的共存的后果。如果侧耦合点是非常弱的相互作用,占位改变了两个时,现场能量交叉的费米能级和Fano共振的形状观察。如果在侧耦合点上的相互作用是相当大的,则占据仅改变一个,并且导致非常不同的线形,这是强烈的和特征性的温度依赖性。这些结果提出了对侧耦合双量子点的输运性质的最近实验结果研究的有趣的替代解释[Sasaki等人,物理修订信函103,266806(2009)]:观察到的类Fano电导反共振实际上可能是由实验温度在较高和较低Kondo温度之间的区域中的两阶段近藤效应引起的。
2010-03-04 cond-mat.mes-hall
Screening nuclear field fluctuations in quantum dots for indistinguishable photon generation
半导体量子点可以产生高度相干且不可分辨的单光子。然而,本征半导体退相机制可以降低双光子干涉的可见性。对于量子点中的电子,一个基本的退相过程是与核自旋浴的超精细相互作用。在这里,我们直接探讨的结果波动的核自旋的弹性和非弹性散射光子谱从一个单一的点居民电子。我们发现,核自旋涨落导致失谐拉曼散射光子,这是区别于弹性和非相干成分的共振荧光。这大大降低了双光子干涉的可见性。然而,我们证明了核自旋噪声的成功筛选,使相干单光子,表现出高可见度的双光子干涉的产生。
2016-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Kondo temperature and screening extension in a double dot system
在这项工作中,我们使用从玻色子平均场近似在有限U研究自旋自旋关联的影响,在两个量子点的输运性质的串联耦合到金属引线。在很宽的参数空间范围内研究了该系统的不同量子态。综述了半填充近藤效应与量子点间反铁磁关联相互作用的研究进展。从玻色子的电导,量子点的局域态密度,和重整化能量参数的结果。作为研究双点系统中近藤物理的另一种方法,计算了金属引线中近藤云的扩展,并分析了它与点间耦合的关系。此外,云扩展允许计算的双量子点的近藤温度。这个结果是非常相似的相应的临界温度$T_c$,作为系统的参数的函数,通过使用有限温度扩展的从属玻色子平均场近似。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall
Scanning gate microscopy of ultra clean carbon nanotube quantum dots
我们对单个悬浮的碳纳米管量子点进行扫描门显微镜。量子点的尺寸和位置可以从同心高电导环视觉上识别。对于本研究中使用的超净器械,明确识别出两种新效应。静电屏蔽从单个量子点产生不重叠的多组库仑环。在双量子点中,通过改变尖端电压,量子点之间的相互作用可以从弱耦合区调谐到强耦合区。
2015-08-22 cond-mat.mes-hall
Kondo screening suppression by spin-orbit interaction in quantum dots
研究了自旋轨道相互作用下嵌入Aharonov-Bohm环中的量子点的输运性质。利用数值重整化群分析系统的近藤制度,我们发现,Aharonov-Bohm和自旋轨道动力学相的竞争诱导了强烈的抑制近藤状态单线态,有点类似于一个有效的内在磁场在系统中。这个有效场打破了定域态的自旋简并,并在点中产生有限的磁矩。通过引入一个{ \em in-plane}塞曼场,我们证明了近藤共振可以完全恢复,重新建立自旋单态和所需的自旋过滤行为在近藤制度,这可能会导致通过环的电流的全自旋极化。
2009-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-dependent transport through quantum-dot Aharonov-Bohm interferometers
研究了自旋极化对相互作用量子点中电子输运相干度的影响。为此,我们确定运输制度中的相干程度可以通过一个正常的和一个铁磁铅的量子点Aharonov-Bohm干涉仪的电流中的Aharonov-Bohm振荡的可见性。对于这些制度,我们计算的可见性,因此,作为铁磁铅的自旋极化的程度的函数的相干度。
2010-11-03 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade double-dot Aharonov-Bohm interferometer: giant fluctuations
电子输运通过两个平行的量子点是一种双光路干涉的固态实现。我们证明了点间库仑关联和量子相干性将导致强的电流涨落,在零频率处具有发散的Fano因子。我们还提供了物理解释,这一令人惊讶的结果,显示其通用功能,并允许我们恢复这种现象在更复杂的系统。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall
Kondo effect and spin-orbit coupling in graphene quantum dots
近藤效应是研究强关联费米子的基石。传导电子与局域磁矩的相干交换耦合产生屏蔽杂质自旋的近藤云。虽然完整的近藤筛选已经被广泛探索,但筛选不足的情况-只有几个近藤渠道中的一些参与筛选-仍然很少。在这里,我们报告的观察完全屏蔽和欠屏蔽近藤效应的量子点在双层石墨烯。更一般地说,我们介绍了一个独特的平台,研究近藤物理。碳纳米管的弯曲表面产生强的自旋-轨道耦合,破坏了与近藤效应相关的电子态的SU(4)对称性,与此相反,我们研究了具有小自旋-轨道耦合的名义上平坦的碳材料。此外,双层石墨烯点中不寻常的双电子三重态基态为探索欠屏蔽自旋1近藤效应提供了一条途径。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effects in correlated quantum dots and molecules
采用Wilson数值重整化群方法,研究了耦合于传导电子引线的单能级Anderson模型描述的关联量子点和分子的热电性质.在近藤制度,热电势,$S(T)$,表现出两个符号的变化,在温度$T=T_{1}$和$T=T_{2}>T_{1}$。我们发现$T_{2}$的量级是能级宽度$Γ$和$T_{1}> T_{p}\approx T_{K}$,其中$T_{p}$是热电势中近藤诱导峰的位置,$T_{K}$是近藤标度.在近藤机制之外没有发现符号变化,或者,对于弱相关性,使得$S(T)$中的符号变化成为强相关性和近藤物理学的特别敏感的特征。对于分子,我们研究了传导电子屏蔽对热电输运的影响。我们发现,一个大的屏蔽相互作用提高了近藤和混合价制度的品质因数。
2010-11-06 cond-mat.mes-hall
Electron bunching in triple quantum dot interferometers
研究了有限偏压下电子通过环状三重量子点的输运。特别是,我们分析的影响,解谐的点之一,这样的干涉仪的一个分支成为非谐振的栅极电压。事实证明,然后干扰效应逐渐消失,即,电流变得与穿透通量和失谐无关。然而,其特征在于由全计数统计的噪声属性,是由聚束效应,可以通过调整栅极电压。极限情况下的分析结果支持这一观点。一个可能的应用是构建具有广泛可调的散粒噪声特性的电流源。
2010-07-15 cond-mat.mes-hall
Time-dependent resonant tunneling for a parallel-coupled double quantum dots
本文利用非平衡格林函数,推导了在连续隧穿机制下两个垂直耦合量子点嵌入Aharonov-Bohm干涉仪两臂的量子速率方程。基于这些方程,我们研究了小振幅辐照下的含时共振隧穿,发现光电流中的共振光子辅助隧穿峰表现出Fano共振和Lorentzian共振的组合行为,这是由于在这种平行结构中两条路径之间的干涉效应,这是通过在该器件内部穿过磁通量来控制的。
2004-03-30 cond-mat.mes-hall
Transport Regimes in a Double Quantum Dot Device
我们分析了一个双量子点器件的输运性质,其中两个量子点都耦合到完美的导电引线和连接它们的N个非相互作用位点的有限链。点间链强烈地影响穿过系统的输运和点的局域态密度。我们研究的情况下,少量的网站,使近藤箱效应存在,不同的点和链之间的耦合。对于奇数N和点间链和点之间的小耦合,发展出具有两个共存的近藤机制的状态:由于量子点连接到引线的体近藤机制和由费米能级处的有限链中的自旋屏蔽量子点自旋产生的机制。随着与点间链的耦合增加,由于引线对分子(由有限链和量子点形成)自旋的屏蔽,存在与分子近藤效应的交叉。对于甚至N,两个Kondo温度区域不会发展,并且物理学由Kondo和量子点之间的反铁磁性之间的通常竞争主导。最后,我们研究了如何输运性质的影响,N的增加。对于这项研究,我们使用精确的多组态Lanczos计算和有限U从玻色子平均场论在T = 0。用这两种方法得到的结果定性和定量地描述了相同的物理。
2013-08-07 cond-mat.mes-hall
Moving a perturbation across quantum dots: tuning of Fano resonances
我们提出了一种在无磁场的情况下调控开放量子点中Fano共振的方法。量子点可以通过改变限定量子点本身的栅极电压来修改。一个额外的自由度,可以引入一个可控的排斥扰动,如一个引起的扫描原子力显微镜尖端上的一个真正的样品。我们用数值方法研究了量子点中的局域态和引线中的连续态之间的耦合。这种位置可控微扰的优点是对量子点态的选择性操纵。我们表明,这可能是一个可行的替代量子点在Aharonov-Bohm干涉仪作为法诺共振调谐设备。
2003-03-19 cond-mat.mes-hall
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
Suppression of Kondo screening by the Dicke effect in multiple quantum dots
在三重量子点排列中,研究了相互作用的量子点与导带的耦合及其与局域能级的连接之间的相互作用。研究发现,电子Dicke效应对相互作用量子点的近藤共振有重要影响,这种效应是由两个相互作用量子点的准共振态引起的.通过对有限U多杂质Anderson哈密顿模型的数值重整化群分析,详细研究了系统的近藤区。我们发现了一个极端狭窄的近藤共振,作为单粒子水平的侧点被调谐到费米能级和“挤压”近藤共振,伴随着强烈的近藤温度下降,由于存在一个超隧穿状态。此外,我们表明,近藤温度消失的结构的迪克效应的限制。通过分析三点团簇的磁矩和熵随温度的变化,我们确定了一个不同的本地单态,竞争的近藤状态,导致最终抑制近藤温度和强烈影响的自旋相关的结构。我们进一步表明,系统的不对称耦合,水平结构或由于库仑相互作用,导致有趣的变化,在费米能级附近的光谱函数。这些都强烈影响近藤温度和系统的线性电导。
2010-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Homogeneous Linewidth Narrowing of the Charged Exciton via Nuclear Spin Screening in an InAs/GaAs Quantum Dot Ensemble
在半导体量子点中,电子与核自旋池的超精细相互作用是低温下自旋退相干的主要来源。使用高分辨率双色差分透射光谱,我们证明,这种电子-核耦合也施加了一个下限的正电荷激子退相速率,γ,在一个系综的InAs/GaAs量子点。我们发现,失相速率是敏感的超精细相互作用,这可以通过在法拉第配置的外部磁场的应用程序的强度进行控制。在零外加电场下,强的电子-核耦合引起了超过辐射极限的额外退相,γ= 230 MHz(0.95 μeV)。在~1 T的外场下实现了对超精细相互作用的屏蔽,导致γ= 172 MHz(0.71 μeV)仅受自发复合的限制。另一方面,Voigt磁场的应用混合自旋本征态,这将退相速率增加高达75%。这些结果是用一个简单而直观的模型再现的,该模型捕捉了电子超精细相互作用的基本特征及其对γ的影响。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall
Scanning Gate Microscopy of Kondo Dots: Fabry-Pérot Interferences and Thermally Induced Rings
我们研究了在纳米结构量子接触和扫描栅显微镜的带电尖端之间的二维电子气中形成的电子干涉仪的电导。测量作为尖端位置的函数的电导,除了间隔为费米波长的一半的法布里-珀罗干涉条纹之外,还可以观察到热诱导环。如果接触是由一个量子点在近藤谷的中间打开,我们展示了如何允许通过电子干涉测量的磁矩的点以上的近藤温度的环的位置。
2013-05-01 cond-mat.mes-hall
Double-dot interferometer for quantum measurement of Majorana qubits and stabilizers
基于Majorana量子比特量子测量和表面码稳定器的需要,分析了双点干涉仪在环境噪声影响下的性能。双点设置设计允许在主方程方法内考虑通过马约拉纳岛的点之间的完整多个隧穿过程。在共同隧穿制度,这导致在点之间的马约拉纳介导的有效耦合,主方程的方法使我们能够获得测量电流的解析解。测量质量,其特征在于品质因数,如测量信号的可见性,是关于不寻常的退相干效应,而不是“哪一个路径”的移相。在这项工作中获得的结果预计将是有用的马约拉纳量子比特和稳定剂测量的未来实验。
2020-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stepped Graphene-based Aharonov-Bohm Interferometers
当电子在两个边缘通道之间传输时,观察到量子霍尔机制中的Aharonov-Bohm干涉。这种现象已经在诸如量子点接触、反点和pn结的2D系统中实现。基于对阶梯石墨烯中磁输运的理论研究,提出了一种新型Aharonov-Bohm干涉仪。事实上,当在适当的方向上施加强磁场时,可以在台阶的平台和小平面区域中实现相反传播的边缘状态,导致边缘间散射,从而导致量子霍尔机制中电导的强Aharonov-Bohm振荡。发生在单极制度,这种干扰也预测在其他二维层状材料的阶梯系统。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall
Decoupling and antiresonance in electronic transport through a quantum dot chain embodied in an Aharonov-Bohm interferometer
对Aharonov-Bohm干涉仪中量子点链的电子输运进行了理论研究。在这样的系统中,我们发现只有当量子点数目相同时,量子点链中的某些分子态才能从量子点的引出端退耦。也就是说,在没有磁通量的情况下,所有奇数分子状态与引线解耦,但是当引入适当的磁通量时,所有偶数分子状态与引线解耦。有趣的是,反共振的位置在电子输运光谱是独立的去耦的分子状态的变化。此外,当在二阶近似下考虑多体效应时,我们发现退耦的出现引起了电子-空穴对称性的明显破坏。通过调节通过任一子环的磁通量,一些分子态从一个引线解耦,但仍然耦合到另一个,然后发生一些新的反共振。
2009-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic lifetimes in ballistic quantum dots electrostatically coupled to metallic environments
计算了金属栅附近二维量子点中低能电子激发态的寿命。我们发现不同的行为取决于点的大小,点栅距离和点内的费米屏蔽长度的相对值。当点-栅距离远小于点尺寸或点-栅距离太大以致于本征效应占主导地位时,得到了标准的费米液体行为。费米液体的行为被发现在远离栅极的小圆点的无屏蔽偶极子的情况下,Caldeira-Leggett模型是适用的。在中间距离,如果在点内有足够的屏蔽,则获得边缘费米液体。在这最后两种非平凡的情况下,能级宽度随点-栅距离呈幂律衰减。
2004-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Phonon-mediated decoherence in triple quantum dot interferometers
我们研究了三重量子点的退相干,其中一个量子点耦合到一个阻尼声子模,而另外两个量子点分别连接到源极和漏极。在不存在退相干的情况下,单电子输运可能会被落入与漏极解耦的叠加态的电子阻挡,该叠加态被称为暗态。声子介导的退相干影响这种叠加,并导致有限的电流。我们研究了电流及其散粒噪声数值内的电子和耗散声子模式的主方程方法。一个极化子变换使我们能够获得一个简化的方程,只有点电子提供的分析结果与数值一致。
2011-03-31 cond-mat.mes-hall
Finite-frequency current (shot) noise in coherent resonant tunneling through a coupled-quantum-dot interferometer
利用量子速率方程和MacDonald公式研究了串联和并联耦合量子点中相干共振隧穿的散粒噪声谱特性。我们的结果表明,对于具有相对高的点-点跳跃$Ω$的串联CQD,$Ω/Γ\gtrsim 1$($Γ$表示点-引线隧道耦合强度),在非相互作用电子的情况下,噪声谱在Rabi频率$2Ω$处呈现下降,但在强库仑排斥的情况下,下降被峰取代;此外,通过调节封闭磁通量,对于完全对称的平行CQD,它又变成了一个凹陷。
2008-06-11 cond-mat.mes-hall
Dynamical Self-Quenching of Spin Pumping into Double Quantum Dots
核自旋极化可以通过单重态-三重态反交叉的多个朗道-齐纳通道被泵入自旋阻塞量子点。通过数值模拟包含近似$10^7$核自旋的真实系统在$10^5$扫描过程中,我们揭示了一种动力学自猝灭机制,这种机制导致在稳态泵浦下核极化的快速饱和。这是由核自旋场的屏蔽引起的。在具有中等自旋轨道耦合的系统中,自猝灭也屏蔽了自旋轨道相互作用。该机制是通用的,并且在中等噪声下保持稳健。我们的发现解释了实验中达到的低偏振水平,并呼吁开发新的协议,打破自猝灭的限制。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall
Plasmonic Quantum Dots in Twisted Bilayer Graphene
从第一性原理出发,推导出了扭曲双层石墨烯的真实空间多体哈密顿量,包括$p_z$电子的单粒子跳跃项和长程库仑相互作用项.通过解开低和高能量的电子色散的子空间,我们能够利用国家的最先进的约束随机相位近似计算可靠地描述非本地的背景屏蔽从高能量$s$,$p_x$,和$p_y$电子状态的任意扭曲角。随后添加来自$p_z$态的扭曲依赖的低能屏蔽以获得全屏蔽模型。我们使用这种方法来研究电子掺杂的扭曲双层石墨烯超单元中的实空间等离子体模式,并发现,除了经典的偶极模式,还具有$s$和$p$对称性的扭曲角依赖的等离子体量子点激发。基于它们的层间电荷调制和它们在电子能量损失谱中的足迹,我们可以将这些模式分为“亮”和“暗”状态,它们对扭曲角表现出不同的依赖性。
2021-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reduced dielectric screening and enhanced energy transfer in single and few-layer MoS2
我们报道了从硒化镉(CdSe)量子点到单层和少层二硫化钼(MoS2)的高效非辐射能量转移。供体量子点光致发光的淬灭随着MoS2薄片厚度的减小而增加,对于单层MoS2观察到最高效率(>95%)。这种违反直觉的结果是由于在具有异常大的介电常数和强的面内跃迁偶极矩的薄层半导体中减少的介电屏蔽引起的,如在MoS2中发现的。在0D发射器和2D吸收器之间的激子能量转移是基本上令人感兴趣的,并且能够实现广泛的应用,包括宽带光学下转换、光学检测、光伏敏化和发光器件中的色移。
2014-08-07 cond-mat.mes-hall
First-principles study of electron transport in few-electron open quantum dots by the Hartree-Fock approach
在自旋限制的Hartree-Fock近似下研究了少电子开放量子点的电子输运性质。自洽的数值计算进行了整个装置,包括半无限的导线,没有采用任何现象学或可调参数。与Hartree方法相比,包含非局域Fock势带来了质的新物理:电子屏蔽减少,共振能级变得不那么固定在费米能级上,并且与电导峰明显相关。当点和引线之间的耦合减少时,点内部的电子数量变得量子化,并且模型预测了电子输运的库仑阻塞。通过与等效量子点的主方程方法的比较,证实了这一点。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic Phase in Nonequilibrium Quantum Dots
通过非微扰方法求解非平衡Anderson双杂质模型,在强关联极限下,发现了一个强铁磁相,它可以抑制反铁磁相,并在有限的偏置和失谐能量下控制相图. FM交换作用起源于电子输运过程中泡利不相容原理导致的被动平行自旋排列。在很低的温度下,FM相的磁矩的近藤屏蔽在磁化率、光谱函数和电流中引起了一些非平衡近藤效应。在弱关联极限下,AFM相仍然是稳定的,因此,通过连续的FM-AFM相变可以预期自旋态的无磁场内部控制。
2017-09-03 cond-mat.mes-hall
Spin filtering in a Rashba-Dresselhaus-Aharonov-Bohm double-dot interferometer
我们研究了自旋1/2电子通过由两个细长量子点或量子纳米线制成的干涉仪的自旋相关输运,这些量子点或纳米线受到Aharonov-Bohm通量和(Rashba和Dresselhaus)自旋轨道相互作用的影响。类似于在我们之前的论文[Phys. Rev. B { \bf 84},035323(2011); Phys. Rev. B { \bf 87},205438(2013)]中提出的金刚石干涉仪,我们表明,由于自旋干涉效应,双点干涉仪可以用作完美的自旋滤波器。通过适当地调整确定Aharonov-Casher和Aharonov-Bohm相位的外部电场和磁场,以及各种跳跃幅度和位置能量之间的某些关系,干涉仪阻挡具有特定自旋极化的电子,而与它们的能量无关。被阻挡的极化和出射电子的极化仅由外部电场和磁场控制,而不依赖于电子的能量。此外,自旋过滤条件变得更简单的线性响应制度,其中电子具有固定的能量。与金刚石干涉仪不同,双点干涉仪中的自旋滤波不需要干涉仪的两个分支的跳跃幅度和位置能量之间的高度对称性,因此从实验的角度来看可能更有吸引力。
2013-06-30 cond-mat.mes-hall
Experimental Verification of a Spin-Interference Device Action
本文报道了在量子点位于导电路径上的Aharonov-Bohm型干涉仪中探测自旋干涉信号。我们发现像量子点这样的共振器可以作为有效的自旋旋转器工作。只有当自旋极化电子注入器件时,干涉信号才会出现。在栅电压-磁场平面上的干涉图样是棋盘状的,保证了自旋波函数相位和轨道相位的调制。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall
Controlled dephasing in single-dot Aharonov-Bohm interferometers
研究了在第二个量子点附近嵌入一个量子点的介观干涉仪的Fano效应和Aharonov-Bohm振荡的可见性。当考虑两个点之间的电子-电子相互作用时,附近的点充当电荷检测器。我们计算的电流通过的干涉仪和检测器内的Keldysh形式主义和非平衡格林函数的自能被发现的相互作用强度的二阶。目前的公式包含对Landauer-Buttiker公式的修正。它的运输和退相的贡献进行了讨论。随着施加在检测器上的偏置增加,Fano谐振和Aharonov-Bohm振荡的幅度由于受控的移相而显著减小。通过分析自能的虚部作为能量和偏压的函数的行为来解释这一结果。我们调查,以及环点耦合的作用。我们的理论结果与Buks { \it et al.} [Nature { \bf 391},871(1998)]。
2006-04-04 cond-mat.mes-hall
Manipulating quantum coherence of charge states in interacting double-dot Aharonov-Bohm interferometers
研究了简并双点Aharonov-Bohm干涉仪中有限点间库仑相互作用下电荷态相干的动力学性质。电荷态的量子相干性被发现是敏感的传输设置配置,涉及单电子杂质通道和库仑辅助的。我们用数值方法证明了两个电荷态之间完全相干的出现,通过磁通量可以连续控制相对相位。值得注意的是,一个完全相干的电荷量子比特出现在双点电子对隧穿共振条件下,其中一个电极的化学势被调谐在一个单电子杂质通道和相关的库仑辅助通道之间的中心。该纯量子电荷态量子位可以是电流-电压特性翻转位置处的\emph{experimentally located},其中差分电导符号改变。我们进一步阐述了双点系统中的实时和稳态电荷态相干性的基本机制。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall
Flux-Tunable Hybridization in a Double Quantum Dot Interferometer
本研究在双量子点环路中实现了磁通量可调的电子能级隧穿耦合,观测到周期为一个通量量子的耦合振荡,明确了通量调谐隧穿用于量子比特宇称读取的可行性与限制。
2023-05-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering the Kondo and Fano effects in double quantum dots
我们展示了微妙的控制近藤效应和它的相互作用与量子干涉的Aharonov-Bohm干涉仪包含一个近藤点和一个非相互作用的点。结果表明,近藤共振经历了一个戏剧性的演变作为点间隧道耦合逐渐增加。一种新的三重近藤分裂发生在常数和洛伦兹导带之间的干涉,合作形成近藤单线态。该器件还表现出高度可控的Fano-近藤效应在相干电子输运,并可以调整到一个制度,耦合点的行为作为去耦点。
2009-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb blockade in quantum dots with overlapping resonances
研究了单宽能级量子点中的库仑阻塞效应。在这种情况下,许多连续的明显CB峰对应于占据同一个宽电平。在峰值之间,电子从这个能级跳到一个窄能级,并且在下一个共振处通过点的传输基本上重复了前一个共振处的传输。这提供了一个自然的解释,最近观察到的行为,在一个量子点的干涉仪的传输相位。如果点不是完全混沌的,那么宽度非常不同的单粒子共振是很自然的。这个想法是说明了一个不可积量子点的经典动力学是可积和混沌之间的中间的数值模拟。近藤实验在量子点的可能表现进行了讨论。
1999-11-13 cond-mat.mes-hall