Electron backscattering in a cavity: ballistic and coherent effects
大量的实验和理论研究都集中在低维系统的局部扰动的扫描力显微镜的偏置尖端。在所有的情况下,无论是开放或关闭的弱栅极可调纳米结构已被调查,如量子点接触,开放或关闭的量子点等,我们研究的行为的电导的量子点接触与一个逐渐形成的相邻腔在一个扫描门的影响下串联。在这里,一个最初开放的量子点接触系统逐渐变成一个封闭的腔系统。我们观察到分支和干涉条纹已知的量子点接触共存的不规则的电导波动。与分支不同,波动覆盖了腔的整个区域。与以往的研究相比,我们观察和调查的限制体育场潜力的影响下,这是逐渐建立的分支。我们发现,分支只存在于腔顶门所包围的区域。随着体育场的缩小,规则的条纹源于尖端引起的收缩,导致量子化传导。此外,我们观察到的弧形区域让人想起经典的电子轨迹在一个混乱的腔。我们还认为,从量子点接触发出的电子扩散像一个风扇离开分支状区域的增强后向散射。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall
Conductance Quantization in a Periodically Modulated Quantum Channel: backscattering and mode mixing
已知量子点接触的电导以$2e^2/h$为单位被量化,并且由于反向散射,该量化被点接触中的非绝热散射体破坏。最近,它被展示[Phys. Rev. Lett. 71,137(1993)],在量子信道中周期性地取许多非绝热散射体,可以恢复量子化。我们研究这种电导量子化的周期系统中存在的一个强缺陷。双短截线的周期性排列给出了电导的显著量子化。双收缩的周期性排列也只有在收缩之间的间隔很小时才能给出非常好的量化。我们得出结论,电导量化的周期性调制的通道是强大的。
1997-09-25 cond-mat.mes-hall
Interference in transport through double barriers in interacting quantum wires
我们研究了通过双势垒结构的后向散射电流在相互作用量子线中的干涉效应。在强相互作用和弱相互作用情况下,背散射电流随外加电压的变化呈现出不同的振荡和标度特性,这取决于相互作用的强度和势垒的位置。然而,在这两种情况下,由于双势垒的存在,后向散射电流的振荡行为主要由量子力学干涉决定。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Backscattering in helical edge states from a magnetic impurity and Rashba disorder
量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘状态的传输实验的特点是由一个弱的温度依赖的平均自由程的几微米和可重复的电导振荡,挑战提出的理论解释。我们考虑一个模型,其中边缘电子经历空间随机Rashba自旋轨道耦合,并耦合到自旋S >= 1/2的磁性杂质。在有限偏置稳态下,当S > 1/2时,我们发现了一个与温度相关的杂质感生电阻,这与实验结果一致。由于后向散射是弹性的,不同散射体之间的干涉可能解释电导波动。
2016-02-06 cond-mat.mes-hall
Interaction-induced backscattering in short quantum wires
我们研究了暴露于偏压下的绝热接触的干净量子线中的相互作用诱导的背散射。粒子后向散射松弛这样的系统完全平衡的稳定状态,只有在长度尺度上的激发和温度的带宽比指数大。在这里,我们专注于较短的线,其中没有完成完全平衡。弛豫的签名,然后是由于背散射的空穴激发接近带底,执行在动量空间中的扩散运动,而从费米能级的激发散射。这让人想起布朗粒子的第一次通过问题,并且无论相互作用强度如何,都可以用非齐次福克-普朗克方程来描述。从后者的一般解决方案,我们计算了不同的线长度的空穴背散射率,并讨论了由此产生的长度依赖的相互作用引起的校正的电导的一个干净的单通道量子线。
2014-10-21 cond-mat.mes-hall
Kondo-effect protected topological surface states on Sb(111)
用扫描隧道谱研究了Co/Sb(111)体系的局域态密度和准粒子干涉现象。在费米能附近观察到的尖峰被解释为具有K的Kondo温度的常规Kondo共振的指纹。此外,通过识别的干涉波矢量,只有散射通道有关的背散射约束观察表面有和没有Co沉积。结果表明,近藤效应充分屏蔽了磁性杂质,从而抑制了拓扑表面态的背散射。
2013-07-24 cond-mat.mes-hall
Neutral modes edge state dynamics through quantum point contacts
研究了量子点接触几何中分数量子霍尔态在弱背散射区的中性模动力学。本文将Fradkin-Lopez关于Jain序列边缘态的有效场论推广到传播中性模的情形。占主导地位的隧穿过程中也确定存在的非普遍现象引起的相互作用。分析了单准粒子隧穿和p准粒子凝聚体隧穿之间的后向散射电流的交叉区。我们证明,高阶累积量的后向散射电流波动是一个独特的资源,定量研究不同的载流子电荷之间的竞争。我们发现,传播中性模式是一个必要的成分,以解释这种交叉现象。
2009-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-phonon scattering in quantum point contacts
研究了声子对电子的背散射对量子点接触电导量子化值$2e^2/h$的负修正。校正显示激活的温度依赖性,也引起电导的零偏置异常。我们的结果是在定性协议与最近的实验研究的0.7功能的量子点接触的电导。
2002-11-26 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations of conductance of a helical edge contaminated by magnetic impurities
时间反演对称性(TRS)禁止沿螺旋边缘移动的电子的弹性背散射。然而,我们证明,一个合奏的磁性杂质可能会导致TRS保持准弹性背散射,导致在电导的干扰效应。由于局域自旋的RKKY相互作用,在反向散射事件中转移的特征能量被抑制(抑制在磁性杂质的总数中是指数的)。我们预测的统计电导波动不同于那些在常规情况下的一维系统与淬火无序。
2013-01-07 cond-mat.mes-hall
Strong-coupling branching of FQHL edges
我们发展了一个在具有不同填充因子$ν_j$和一个共同单模边缘$ν_0$的几个分数量子霍尔液体(Fractional Quantum Hall Liquids,HLL)之间形成的点接触系统中的准粒子背散射理论。在强隧穿极限下,通过对电子隧穿模型的对偶变换,得到了准粒子背散射模型。由系统的多点接触几何引入的新物理是在沿着公共边$ν_0$传播的过程中在点接触处的背散射准粒子的相干分裂。表征分裂的"分支比"决定了边缘准粒子的电荷和交换统计,这些统计可能不同于大量的非对称HL中的Laughlin准粒子。占的边缘统计是必不可少的一个以上的点接触的系统,并需要适当的描述的磁通附着隧穿电子。
2004-06-25 cond-mat.mes-hall
Tunneling between helical edge states through extended contacts
我们考虑一个量子自旋霍尔系统在一个双终端设置,与一个扩展的隧道连接的上,下边缘。我们分析了这种几何形状对背散射电流的影响,作为电压,温度和电子相互作用强度的函数。我们发现,这种配置可能是有用的,以确认边缘状态的螺旋性质,并提取其传播速度。通过与通常的量子点接触几何的比较,我们观察到,预测的反向散射电流和线性电导的幂律行为恢复足够低的能量,而不同的幂律也出现在更高的能量。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Poissonian tunneling through an extended impurity in the quantum Hall effect
我们考虑了量子霍尔效应中边态之间的泊松输运。反向散射势被假定为任意的,因为它允许多个隧穿路径。我们发现,肖特基之间的背散射电流和噪声的关系可以建立在充分的一般性:Fano因子对应于整数(分数)量子霍尔效应中的电子电荷(准粒子电荷),在纯粹的本地隧穿的情况下。我们推导出的后向散射电流,它可以被写为一个本地的隧道电流的解析表达式,虽然与重正化的隧道振幅,这取决于电压偏置。我们将我们的结果应用到一个可分离的隧穿振幅,它可以代表一个扩展的点接触的整数或分数量子霍尔效应。我们发现,微分电导的扩展量子点接触的隧道路径之间的干涉抑制,它有一个异常的依赖于偏置电压。
2010-07-26 cond-mat.mes-hall
Finite frequency noise in a quantum point contact between helical edge states
我们提出并分析了非平衡有限频率电流-电流关联作为一种手段来表征量子自旋霍尔几何中边缘态的螺旋性质。我们表明,有限频率的噪声,使明确区分一个粒子和两个粒子的过程中发生的螺旋液体隧道或弱背散射制度。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall
Observation of backscattering induced by magnetism in a topological edge state
拓扑绝缘体的边界模受到非平凡体电子态对称性的保护。除非这些对称性被打破,否则它们会产生新的现象,例如一维(1D)拓扑边缘态中的量子自旋霍尔效应,其中准粒子背散射被时间反演对称性(TRS)抑制。在这里,我们调查的1D拓扑边缘状态的铋在TRS的情况下,预测发生背散射的属性。使用光谱成像和自旋极化测量与扫描隧道显微镜,我们比较了准粒子干涉(QPI)发生在边缘状态的原始铋双层与发生在边缘状态的双层,这是终止于铁磁性铁簇,打破TRS。我们对装饰双层边缘的实验揭示了一个额外的QPI分支,它可以与时间反转带伙伴之间布里渊区中心的自旋翻转散射相关。所观察到的QPI特性完全符合理论预期的拓扑边缘状态,有一个克雷默对带。总之,我们的研究结果提供了进一步的证据,铋的非平凡的性质,特别是,证明背散射内的螺旋拓扑边缘状态通过局部磁性断裂TRS诱导。
2020-07-08 cond-mat.mes-hall
Electrostatics of Edge States of Quantum Hall Systems with Constrictions: Metal--Insulator Transition Tuned by External Gates
本文讨论了Roddaro等人[1]最近的实验中报道的在整数体填充时具有点收缩的量子霍尔(QH)系统中由外部门调谐的金属-绝缘体跃迁的性质。我们在这里特别关注的绝缘行为-在高栅电压下引起的背散射增强现象。这里进行的QH系统与分裂门的静电计算表明,意见是不是一个结果的interedge附近的点接触的相互作用。我们将背散射增强的现象归因于整数边缘分裂成导电和绝缘条纹,这使得在点接触处发生分数带电准粒子的更相关的背散射过程。对于实验中使用的参数值,我们发现导电通道被绝缘条隔开很远,并且它们的存在显着改变了边缘的低能动力学。沟道间杂质散射不会强烈影响隧穿指数,因为它们被发现是无关的过程在低能量。在点接触处的后向散射指数不受通道间库仑相互作用的影响,因为所有通道具有相同的传播手性。
2007-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley-resolved Fano resonance in monolayer transition metal dichalcogenides nanoribbons with attached stubs
本文发现单层过渡金属二硫化物纳米带中,通过短桩边缘局域态与连续通道的量子干涉形成谷分辨法诺共振,实现谷极化,为谷电子学提供新途径。
2022-03-15 cond-mat.mes-hall
Secondary electron interference from trigonal warping in clean carbon nanotubes
我们研究了超净碳纳米管谐振器中的法布里-珀罗干涉。电导显示了叠加在传统法布里-珀罗振荡上的清晰的超结构。快速振荡的滑动平均揭示了作为栅极电压的函数的电导的特征缓慢调制。我们确定了这种二次干扰的起源谷间和谷内的后向散射过程,涉及不同幅度的波矢量,反映了三角翘曲的狄拉克锥。因此,二次干涉图案的分析允许我们估计碳纳米管的手性角。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall
Fabry-Perot and Aharonov-Bohm interference in ideal graphene nanoribbons
采用量子力学方法计算了理想石墨烯纳米带中电子的磁输运。在非相互作用理论中,人们预测,一个理想的带状物,它是连接到宽的引线应揭示法布里-珀罗电导振荡在磁场。在考虑库仑相互作用的理论中,振荡模式应该由Aharonov-Bohm干涉效应决定。这两种理论都预测了准束缚态的形成,尽管结构不同,但由于在连接带和引线之间的界面上的强电子散射,在带内。电导振荡是经由这些准束缚态的共振背散射的结果。
2022-06-24 cond-mat.mes-hall
Interedge backscattering in time-reversal symmetric quantum spin Hall Josephson junctions
Technische Universität Braunschweig(布伦瑞克工业大学);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学)
研究时间反演对称量子自旋霍尔约瑟夫森结中新型背散射机制及其对超导量子干涉图案的影响。
2026-07-24 cond-mat.mes-hall
Interedge backscattering in quantum spin Hall-based NS and SNS junctions
Technische Universität Braunschweig(布伦瑞克工业大学);Laboratory for Emerging Nanometrology(新兴纳米计量实验室);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学)
该研究基于Bernevig–Hughes–Zhang模型等,探究量子自旋霍尔基NS与SNS结中边间耦合的微观条件,分析其对电导、约瑟夫森结及超导干涉图案的影响,为超导混合系统研究提供微观依据。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall
Quantum interference effects in a system of two tunnel point-contacts in the presence of single scatterer: simulation of a double-tip STM experiment
从理论上研究了含有两个隧道点接触和单个次表面散射体的系统的电导。这个问题在s波散射近似中得到解决,给出了系统的波函数和电导的解析表达式。分析了电子波通过不同接触点的干涉及其与缺陷散射波的干涉所引起的电导振荡。讨论了利用电导随接触距离的变化关系来确定金属表面下杂质深度的前景。它示出的应用程序的外部磁场的结果在Aharonov-Bohm型振荡的电导,其周期允许检测的深度的缺陷在一个双尖端STM实验。
2010-11-30 cond-mat.mes-hall
Thermal Enhancement of Interference Effects in Quantum Point Contacts
研究了二维电子气中由量子点接触和扫描探针构成的电子干涉仪。给出作为尖端位置的函数的电导的图像表现出间隔为费米波长的一半的条纹。对于在量子化电导平台的边缘处打开的接触,条纹随着温度T的增加而增强,并且可以持续超过热长度l_T。这种不寻常的效应可以用一个简化的模型来解释:条纹主要是由一个贡献给出的,当T -> 0时,这个贡献消失,并且有一个与T无关的衰减。
2010-11-20 cond-mat.mes-hall
Quantum dot dephasing by fractional quantum Hall edge states
我们考虑了在分数量子霍尔效应中,置于波动边缘电流旁边的量子点中电子能级的退相速率。使用微扰理论,我们表明,这个速率有一个异常的依赖于施加到相邻的量子点接触,这源于Luttinger液体物理描述的霍尔流体的偏置电压。一般表达式得到使用屏蔽库仑相互作用。移相速率与零频率后向散射电流噪声严格成比例,这使得可以使用Bethe-Angland解精确描述弱到强的后向散射交叉。
2006-07-27 cond-mat.mes-hall
Signatures of spin-orbit coupling in scanning gate conductance images of electron flow from quantum point contacts
利用扫描栅显微镜(SGM)电导映射理论研究了自旋轨道耦合下量子点接触中的电子流。虽然在没有浮栅的自旋轨道耦合不显着改变电导,我们发现,角依赖性的SGM图像的电子流在电导高原的自旋轨道相互作用混合的轨道模式,进入量子点接触,基本上改变。在SGM图中获得的径向干涉条纹在电导步骤基本上被保留的自旋-轨道相互作用的反向散射的尖端保留电子自旋,虽然模式混合的影响是可见的。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
Quantum interference and contact effects in dangling bond loops on H-Si(100) surfaces
我们进行电子结构和量子输运的悬挂键环H-钝化的Si(100)表面和连接到碳纳米管引线的研究。我们的模型回路直和曲折的拓扑结构,以及与不同的长度与一个有效的密度泛函为基础的紧束缚电子结构的方法(DFTB)。改变环的长度或引线耦合位置,我们会由于电子干涉而引起透射率的急剧变化。取决于环内发生的是相长干涉还是相消干涉,我们可以显著地改变几个数量级的输运性质。这些结果提出了一种方法来设计具有高传输特性的封闭电子驱动纳米电路,并利用干扰效应来控制它们。
2015-06-23 cond-mat.mes-hall
Interacting electrons with spin in a one-dimensional dirty wire connected to leads
我们研究了一个一维线的相互作用的电子连接到半无限的铅在存在和不存在的背散射电位。一个干净的导线上的入射电子被完美地传输到空间上分离的自旋和电荷部分的非相互作用的铅,结果我们扩展到任何有限范围的相互作用。反向散射势以非通用的方式重整化,因此电导的减少比迄今为止推导出的定律更复杂:它具有作为温度、导线长度以及势垒到接触点的距离的函数的幂律。
1996-12-18 cond-mat.mes-hall
Influence of the contacts on the conductance of interacting quantum wires
我们研究如何通过一个干净的相互作用量子线的电导G是受接触和非相互作用的铅的存在。接触由左边的两粒子相互作用消失和右边的有限排斥相互作用定义,反之亦然。未添加额外的单粒子散射项(杂质)。我们首先使用玻色化和当地的Luttinger液体图片,并表明,在这种方法G是由铅的属性,而不管的Luttinger液体参数的空间变化的细节。这推广了以前的结果获得的阶梯状变化。特别地,在接触处不产生单粒子反向散射。然后,我们研究了一个微观模型应用功能的重整化群,并表明,空间变化的相互作用产生单粒子的背散射,这反过来又导致电导降低。我们调查的光滑度的接触如何影响G和显示,降低能量尺度的单一限制的偏差遵循幂律与相同的指数,获得一个系统与弱单粒子杂质放置在接触区域的相互作用的导线和引线。
2006-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fabry-Pérot interference in a triple-gated quantum point contact
我们证明了一个三栅GaAs量子点接触,它有一个额外的表面栅极之间的一对分裂的栅极,以加强横向限制,产生定义良好的量子化电导和法布里-珀罗型(FP型)振荡,即使使用一个相对较低的迁移率晶片。一维唯象模型势被用来解释振荡行为。通过结合模型计算和直流偏置光谱,我们得到了详细的信息的振荡结构的能量尺度。FP型振荡和异常之间的关系,低于第一高原将被解决。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Quantum Interference in Single-Wall Carbon Nanotubes with Ferromagnetic Contacts
本文报道了在单壁碳纳米管与高透明铁磁电极接触时自旋感生磁电阻效应的实验观察。在线性制度的自旋诱导的磁阻振荡与栅极电压在定量协议的计算的基础上的Landauer-Buttiker模型为独立的电子。与这种解释相一致,我们发现偏置引起的振荡的自旋诱导的磁电阻信号的尺度上的纳米管中的水平间距的证据。在较高的偏压下,自旋感生磁电阻消失,因为从铁磁电极注入的有效自旋极化急剧下降。
2006-06-18 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm interference of fractional quantum Hall edge modes
我们演示了一个小的法布里-珀罗干涉仪的操作中,高度相干Aharonov-Bohm振荡观察到的整数和分数量子霍尔制度。使用一种新颖的异质结构设计,库仑效应被大大抑制。边缘模式干涉的相干性由热阻尼的能量尺度${T_0=206}mK$在$ν=1$表征。起源于${N=0,1,2}$朗道能级的边缘模式的选择性后向散射允许独立地确定内部和外部边缘模式速度。在分数填充因子$ν=2/3$和$ν=1/3$下观察到明显的Aharonov-Bohm振荡。我们的设备架构提供了一个平台,用于测量任意编织统计。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall
Theory of the conductance of interacting quantum wires with good contacts and applications to carbon nanotubes
利用玻色化方法,我们导出了具有良好接触的相互作用量子线的直流电导G(L,T),包括电流弛豫后向散射和Umklapp过程。我们的结果产生的长度L和温度T的能量范围内的Luttinger模型是适用的电导的依赖性。对于一个只有一部分电流受守恒定律保护的系统,我们惊奇地发现一个与完全弹道导线相同的未约化的理想量子电导。作为第二个应用程序,我们计算的电导金属单壁碳纳米管的能量范围内,由于声子的背散射占主导地位。与以前的研究相比,我们处理的电子相互作用,使用Luttinger液体配方。与实验数据相比,所获得的结果与温度和长度的直流电导的缩放,并产生比以前使用的非相互作用的理论更好的描述。剩余的理论和实验之间的温度依赖性的差异的可能原因进行了讨论。
2013-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum interference of electrons in a ring: tuning of the geometrical phase
我们计算了介观环上直流电导的振荡,同时由与环正交的磁场和电场调谐。振荡依赖于Aharonov-Bohm通量和自旋轨道耦合。它们是由动力学相(包括塞曼自旋分裂)和几何相的混合引起的。通过改变外加电场,电导振荡的几何相位贡献可以从绝热(Berry)状态调整到非绝热(Ahronov-Anandan)状态。为了模拟一个现实的设备,我们还包括在环和接触之间的连接处的非零反向散射,以及电子波函数的随机相位,占由于无序失相。
2005-11-29 cond-mat.mes-hall
Shot noise in carbon nanotube based Fabry-Perot interferometers
我们报告了基于碳纳米管的法布里-珀罗电子干涉仪的散粒噪声测量。作为量子干涉的结果,噪声功率谱密度作为施加到栅电极的电压的函数振荡。量子散粒噪声理论定量地解释了这些数据。它允许确认两个近简并轨道的存在。在共振时,纳米管的传输接近统一,并且纳米管变得无噪声,如在量子点接触中所观察到的。在这个弱的后向散射制度中,噪声对后向散射电流的依赖性被发现弱于预期,指向电子-电子相互作用或弱退相干。
2007-03-05 cond-mat.mes-hall
Disordered contacts can localize chiral edge electrons
手征整数量子霍尔(QH)边缘模式是免疫的背散射,因此是非本地化的,并显示出消失的纵向以及非本地电阻以及量子化的2-终端和霍尔电阻,即使在样品无序的存在。然而,这不是接触无序的情况,接触无序指的是接触可以部分或全部反射边缘模式的可能性。本文表明,当所有的接触是无序的N-终端量子霍尔杆,然后通过手征QH边缘模式输运可以有一个显着的本地化校正。在N端量子霍尔样品中,霍尔和2端电阻偏离它们的值,而忽略在无序接触处获得的相位,并且这种偏离被称为量子局域化校正。该修正项随接触无序度的增加而增加,但随N端霍尔条中接触数量的增加而减小。然而,非弹性散射的存在可以完全破坏量子局域化校正。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall
Electron state tomography from quasiparticle interference maps
Univ. Bordeaux, CNRS, LOMA, UMR 5798(波尔多大学,法国国家科学研究中心,LOMA实验室)
提出一种从单杂质准粒子干涉图中重建电子态密度矩阵的层析方法,利用背散射区分轨道贡献,揭示量子几何张量。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall
Electron paths and double-slit interference in the scanning gate microscopy
分析了基于二维电子气的固态双缝干涉仪中的电子路径,并利用扫描门显微镜(SGM)对电子路径进行了映射。考虑了一种具有用于电子检测的分裂出口的量子点源极接触和漏极接触的器件。我们研究了SGM图的源漏电导($G$)作为探针位置的函数,发现对于一个窄漏的经典电子路径清楚地解决,但没有任何痕迹的双缝干涉。后者仅存在于后向散射($R$)概率的SGM图中。双缝干涉在$G$图中发现,用于更宽的漏极接触,但以损失电子轨迹信息为代价。还讨论了$G$和$R$映射随散射装置几何参数变化的稳定性。我们讨论了杨氏干涉的相互作用和各种电子路径之间的尖端和电子探测器引入的干扰效应。
2015-03-06 cond-mat.mes-hall
Quantum emulation of coherent backscattering in a system of superconducting qubits
在凝聚态系统中,时间反演对称性存在下的相干背散射和量子干涉导致了众所周知的现象,如弱局域化(WL)和普适电导涨落(UCF)。在这里,我们使用多通Landau-Zener跃迁避免交叉的高相干超导量子比特来模拟这些现象。当驱动波形是时间反演对称时,量子比特跃迁速率的平均值和标准偏差分别表现出谷和峰,类似于WL和UCF。这个量子位的更高相干性使得这两种效应都能够实现,与早期的工作arXiv:1204.6428形成对比,后者成功地模拟了UCF,但没有观察到WL。这个演示说明了使用非绝热控制来实现超导量子比特的量子仿真。
2020-06-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interference Effects in a Tunable Quantum Point Contact Integrated with an Electronic Cavity
我们的实验表明如何量子干涉可以使用集成的量子系统,包括一个拱形的短量子线(或量子点接触,QPC)的一维电子和反射器形成一个电子腔。在调谐QPC和电子腔之间的耦合时,当拱形QPC操作在准一维区域时,观察到精细振荡。这些振荡对应于1D态和类似于法布里-珀罗态的状态之间的干涉,并且被60 mT的小横向磁场抑制。调谐反射器,我们发现一个峰值电阻如下的行为预期的法诺共振。我们认为,这是一个有趣的例子,在一个开放的系统中的Fano共振对应于在或附近的欧姆接触由于直接传播,反射的离散路径和连续状态的腔对应于多重散射的干扰。值得注意的是,Fano因子示出了针对每个精细振荡取峰值的振荡行为,从而确认了离散状态和连续状态之间的耦合。结果表明,这样一个简单的量子器件可以作为构建模块,以创建更复杂的集成量子线路的可能的应用范围从量子信息处理,实现复杂的量子系统的基本原理。
2017-08-17 cond-mat.mes-hall
Interference features in scanning gate conductance maps of quantum point contacts with disorder
我们认为量子点接触(QPC)内定义的无序二维电子气的扫描栅显微镜研究。我们评估的电导图在Landauer方法和波函数图像的电子输运的样品具有低和高电子迁移率在有限的温度。我们讨论的背景下的分支电子流的杂质的空间分布。我们重现了令人惊讶的温度稳定性的实验干涉条纹远离QPC。接下来,我们讨论-以前未描述-漏斗形的功能,伴随着分裂的分支可见在以前的实验。最后,我们研究了由点状杂质散射和扫描探针散射的相互作用形成的椭圆干涉条纹。我们讨论的细节的椭圆功能的尖端电压和温度的函数,表明第一干涉条纹是非常强大的对费米能级的热加宽。我们提出了一个简单的分析模型,允许提取的杂质位置和原子力显微镜的带负电荷的尖端引起的电子气耗尽半径,并将此模型应用于实验扫描门图像显示这样的椭圆条纹。
2016-03-23 cond-mat.mes-hall
Conductance Anomaly in a Partially Open Adiabatic Quantum Point Contact
School of Science, Great Bay University(大湾大学理学院);Department of Physics, Bar-Ilan University(巴伊兰大学物理系)
研究揭示了部分开放通道中杂质诱导的导电异常机制,通过费尔德 oscillations 和电子相互作用产生奇异修正,实验观测到非单调磁场依赖性。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall
Disordered contacts can localize helical edge electrons
众所周知,螺旋形的量子自旋霍尔(QSH)边缘模式不受由于样品内的非磁性无序引起的反向散射的影响。因此,量子自旋霍尔边缘模式是非本地化的,并且即使在存在样品无序的情况下,也显示出消失的霍尔电阻以及量子化的2端、纵向和非本地电阻。然而,这不是接触障碍的情况。本文表明,当所有的接触是无序的N端量子自旋霍尔样品,然后通过这些螺旋QSH边缘模式的传输可以有一个显着的本地化校正。N端量子自旋霍尔样品中的所有电阻都偏离了忽略无序接触处获得的相位时导出的值,这种偏离称为量子局域化校正。在N端样品中,该校正项随接触无序度的增加而增加,但随接触数量的增加而减小。然而,非弹性散射的存在可以完全破坏量子局域化校正。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference Effects in Electronic Transport through Nanotube Contacts
量子干涉对纳米管接触的电子输运有显著的影响。在最佳构型中,管间电导可以接近完美纳米管($4e^2/h$)的管间电导。的最大电导迅速增加的接触长度高达10 nm,超过它表现出长波长振荡。这是由于在接触区域的谐振腔状干涉现象。对于两个同心纳米管,对称破缺将最大管间电导从$4e^2/h$减小到$2e^2/h$。本文所讨论的现象可以作为构建纳米管电子电路和高速纳米机电器件的基础。
2003-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Point Contacts and Coherent Electron Focusing
I.二、导言费米能级上的电子。量子点接触的电导量子化IV.电导量子化的光学模拟V。经典电子聚焦VI。电子聚焦作为传输问题VII.相干电子聚焦(实验,跳跃轨道和磁边缘状态,模式干涉和相干电子聚焦)VIII.其他模式干扰现象
2005-12-23 cond-mat.mes-hall
Common-Path Interference and Zener Tunneling in Bilayer Graphene p-n Junctions
干涉和隧穿是两种典型的量子效应,通常被认为是量子力学的阴阳:粒子同时沿着几条不同的经典路径传播,而粒子通过一条最小作用路径穿透经典不可到达的区域。在这里,我们证明了石墨烯中的狄拉克准粒子提供了一个戏剧性的偏离这种范式。我们发现,齐纳隧道在带隙双层石墨烯(BLG),这支配通过p-n异质结的运输,表现出共同的路径干扰下发生的隧道势垒。由于BLG能带结构所特有的对称性,干扰隧穿路径形成“共轭对”,从而引起传输中的高对比度振荡,作为栅极可调带隙和结的其他控制参数的函数。共路干涉仅仅是由于向前传播的波;与共振隧穿结构中的法布里-珀罗型干涉相反,它不依赖于多次反向散射。振荡在结I-V特性中表现为具有负微分电导率的N形分支,从而能够实现具有电子半导体器件中不可用的架构的新的高速有源电路器件。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall
Shot Noise and the Transmission of Dilute Laughlin Quasiparticles
我们从理论上分析了分数量子霍尔系统中的三端几何形状-在最近的实验中研究-这使得稀释的Laughlin准粒子束被制备,随后通过点接触散射。采用nu^{-1} = m整数边态的手征Luttinger液体描述,计算了有限温度和偏压下准粒子束通过点接触后的电流和噪声.在m=2时的再费米子化过程允许对点接触的任意透明度非微扰地计算电流和噪声。令人惊讶的是,我们发现弱背散射的零温度极限是微妙的和奇异的,即使在固定的有限偏置电压。特别地,在T=0时,入射的电荷e/m准粒子要么被反射,要么被Andreev散射(反向散射电荷(-1 +1/m)e准空穴并透射电子)- Laughlin准粒子在此极限下不透射。这些Andreev过程的直接签名应该是可访问的,在一个特定的互相关噪声测量,我们建议。
2002-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport phenomena in nanotube quantum dots from strong to weak confinement
我们报告的低温传输实验单壁纳米管与不同的接触质量的金属引线,从弱隧穿几乎完美的传输。在弱隧穿区,库仑阻塞占主导地位,纳米管作为一维量子点。对于更强的耦合到引线的电导可以强烈增强的非弹性共隧穿和近藤效应。对于开路接触,库仑阻塞被完全抑制,并且低温电导通常保持较高,尽管我们经常看到电导相对于栅极电压的明显下降,这可能是由共振背散射引起的。
2001-05-15 cond-mat.mes-hall
Numerical study of the Coulomb blockade in an open quantum dot
采用路径积分蒙特卡罗方法,数值研究了单模点接触连接的开放量子点中的库仑阻塞。研究了量子点的平均电荷和电容的库仑振荡,并与强隧穿时的解析表达式进行了比较。在简并点,我们观察到对数发散的电容在点接触的强背散射。这一观察结果支持了这样的猜想,即本系统在简并点的性质是由两通道近藤问题描述的任意强度的隧穿。
2008-04-03 cond-mat.mes-hall
Scanning gate microscopy mapping of edge current and branched electron flow in a transition metal dichalcogenide nanoribbon and quantum point contact
我们研究了扫描门显微镜(SGM)电导映射的$\mathrm{MoS}_2$锯齿形带利用紧束缚和连续模型。我们表明,即使一个原始的nanoriginal的边缘模式是强大的背散射的潜在的尖端诱导,电导映射揭示存在的边缘模式和量化的自旋和谷电流携带模式。通过检查从分裂栅量子点接触(QPC)的电子流,我们发现,映射的电流流动允许确定量子点接触中的量子化的性质,因为自旋轨道耦合强度影响电流退出收缩的分支的数量。在电导映射中发现的径向电导振荡条纹揭示了对应于自旋和谷相反模式的载流子的两种可能的波矢量的存在。最后,我们表明,无序诱导谷混合导致的径向条纹的跳动模式。
2020-05-15 cond-mat.mes-hall
An electronic Mach-Zehnder interferometer in the Fractional Quantum Hall effect
计算了马赫-曾德尔干涉仪在分数量子霍尔效应下的干涉图样。我们的理论建议的灵感来自于一个显着的实验中的边缘态的量子量子霍尔效应(IQHE)。Luttinger液体模型通过两种独立的方法求解:nu=1/2时的Nu化和适用于Laughlin分数的Bethe Annomenization解。在强背散射区,电流与单个电子的电流有很大的不同。Fano因子在通量中是周期性的,并且它在相消干涉附近表现出从亚泊松(电荷e/2)到泊松(电荷e)的急剧转变。
2006-01-06 cond-mat.mes-hall
Quantum-ring spin interference device tuned by quantum point contacts
我们介绍了一种自旋干涉器件,它包括一个量子环(QR)与三个嵌入式量子点接触(QPC),并从理论上研究其自旋输运性质存在的Rashba自旋轨道相互作用。其中两个QPC符合电极导线-环结,而第三个QPC对称放置在QR的上臂。使用一个适当的散射模型的QPC和$\mathbb{S}$矩阵散射的方法,我们分析了QPC的作用上的Aharonov-Bohm(AB)和Aharonov-Casher(AC)的QR器件的电导振荡。精确的公式获得的QR设备的自旋分辨电导作为QPC和AB/AC相的限制的函数。推导并讨论了自旋电导中出现共振和反共振的条件。我们预测非常独特的变化的QR电导振荡没有看到以前的QR提案。特别是,我们发现,在QR的干涉图案可以在很大程度上通过改变电气导致环的拓扑参数进行操作。后者可用于仅通过施加栅极电压来调制AB相和AC相。我们还表明,电导振荡表现出交叉到定义明确的谐振的横向QPC约束强度的增加,映射的QR的本征能量。此外,电导的独特功能,通过改变上臂QPC的孔径和Rashba自旋轨道耦合。我们的研究结果可能与基于量子干涉机制的有前途的自旋轨道电子器件有关。
2013-11-02 cond-mat.mes-hall
Time-resolved detection of single-electron interference
我们演示了嵌入Aharonov-Bohm干涉仪中的双量子点中自干扰电子的实时检测,其可见度接近统一。我们使用量子点接触作为电荷检测器来进行单电子隧穿的时间分辨测量。随着偏置电压的增加,量子点接触对干涉仪施加反作用,导致退相干。我们将此归因于量子点接触的辐射发射,其驱动量子点中的非相干电子跃迁。
2008-07-11 cond-mat.mes-hall
Decoherence in electron transport: back-scattering, effect on interference and rectification
本文研究Büttiker探针诱导的部分退相干对一维量子线和环两端电子输运的影响,发现退相干引发背散射与整流效应,并削弱Fabry-Pérot振荡与Aharonov-Bohm干涉的电导振荡振幅。
2024-10-01 cond-mat.mes-hall
Electrostatic tailoring of magnetic interference in quantum point contact ballistic Josephson junctions
研究了量子点接触弹道式约瑟夫森结中超导电流的磁静电剪裁。蚀刻的InAs基异质结构与超导铌引线横向接触,并且两个蚀刻的侧栅极的存在允许与垂直磁场的应用相结合,通过耗尽弱连接来连续地修改磁干涉图案。对于较宽的交界处的超电流提出了一个夫琅和费的干扰模式与周期h/2 e,而通过静电收缩的弱链接,周期性不断演变为单调衰减。这些设备代表了新的可调结构,可能会导致难以捉摸的马约拉纳费米子的研究。
2013-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of quantum interference on the electron transport in the semiconductor$/$benzene$/$semiconductor junction
采用紧束缚模型和广义格林函数方法,数值研究了半导体/苯/半导体结中量子干涉对苯分子电子输运的影响.我们展示了如何量子干涉源,不同的接触位置和本地门,可以控制电极/分子/电极结的传输特性。我们还研究了反共振态的发生在传输概率函数使用一个简单的图形计划(介绍了参考。[Phys. Chem. Chem. Phys,2011,13,1431]),用于苯分子和半导体(硅和二氧化钛)电极之间的接触的不同几何形状。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall