Inelastic resonant tunneling through single molecules and quantum dots: spectrum modification due to nonequilibrium effects
研究了有限电压下电子在介观区域(量子点或单分子)中的共振电子输运。在这种情况下,标准的Landauer-Büttiker方法不能应用。使用非平衡格林函数方法,我们表明,由于在介观区域的电子的非平衡分布函数,非弹性散射率和光谱函数的点成为电压的函数,必须计算自洽。
2004-06-08 cond-mat.mes-hall
Generation and detection of a spin entanglement in nonequilibrium quantum dots
在非平衡相互作用量子点中,相干耦合到一个公共引线上的两个空间分离的电子之间可以产生自旋纠缠。在这个系统中,纠缠的两个电子的发展,这是一个单重态和三重态概率之间的不平衡的维尔纳态。我们提出了一个多终端,多连接设置的生成和检测这种不平衡。特别是,我们确定了一个制度,其中形成的自旋纠缠导致取消Aharonov-Bohm振荡。
2008-05-02 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium nuclear-electron spin dynamics in semiconductor quantum dots
我们研究了带电量子点中的自旋动力学,在这种情况下,驻留电子仅耦合到大约200个核自旋,并且由Overhauser场引起的电子自旋分裂不超过显着的光谱展宽。一个动态的核极化的形成,以及随后的衰减的偶极-偶极相互作用是直接解决的时间。由于不受固有非线性的限制,即使在高温下也能实现几乎完全的核极化。这些数据表明了核极化的非平衡模式,明显不同于体半导体的自旋温度概念
2007-06-19 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
Nonequilibrium spin current through interacting quantum dots
我们发展了一个在任意局域相互作用下,两个倾斜磁导线流过量子点时的电荷和自旋电流的理论。对于非共线磁位形,我们计算了由电压、温度差偏置或由磁动力学泵浦的平衡和非平衡电流。我们能够明确地分离的平衡和非平衡的贡献,这两个可以写在点上的全部延迟格林函数。以单能级量子点与一个大的现场库仑相互作用的具体例子,我们计算的总自旋电流附近的近藤制度,我们发现,一般增强的幅度相比,noninteracting的情况。
2014-12-15 cond-mat.mes-hall
Nuclear magnetic resonance spectroscopy of nonequilibrium steady states in quantum dots
量子点系综中局域电子自旋的光致极化由于与周围核自旋的相互作用而发生退相。尽管有这种失相,量子点中的自旋可以通过施加周期性激光脉冲来控制以相干地响应,从而导致在每个脉冲之前自旋极化的恢复。这种效应,称为自旋锁模,强烈依赖于一个新兴的选择,某些极化的核自旋浴被驱动到一个稳定的状态,远离平衡。我们研究了In $_x$ Ga $_{1-x}$ As量子点中的核组成对这种非平衡行为的影响,并证明了核磁共振(NMR)在磁场依赖性的恢复振幅中表现为非常尖锐的极小值。这暗示了一种新型的核磁共振光谱学。
2022-04-07 cond-mat.mes-hall
Floquet Nonequilibrium Green's functions with Fluctuation-Exchange Approximation: Application to Periodically Driven Capacitively Coupled Quantum Dots
本研究采用含涨落-交换近似的Floquet格林函数方法,研究周期驱动下电容耦合量子点的能量转移动力学,发现该过程分四阶段且存在对应最优完成的驱动频率。
2023-07-22 cond-mat.mes-hall
The formation of nonequilibrium steady states in interacting double quantum dots: When coherences dominate the charge distribution
从理论上研究了非平衡双量子点结构从对应于不同产物态的初始条件(点与铅之间无纠缠)到非平衡稳态的全时演化.该结构是由一个两级的无自旋安德森模型,其中的水平耦合到两个引线举行不同的化学势。这个问题是解决了一个数值精确的分层主方程技术和结果进行比较,从Born-Markov理论得到的近似。该方法使我们能够研究时间演化的顺序$10^4$的裸杂交时间的时间,使eludication的作用的初始状态的瞬态动力学,相干电荷振荡和相互作用诱导的重整化的能级。我们发现,当系统平均携带一个电子时,稳定态的形成受到点之间的相干性的强烈影响。后者可以是相当大的,并且实际上在存在偏置电压的情况下比其在平衡状态下更大。此外,点间相干性示出,导致在人口的点的显着差异。
2014-12-17 cond-mat.mes-hall
Direct signatures of Anderson orthogonality catastrophe in nonequilibrium quantum dots
Tel Aviv University(特拉维夫大学);Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
本研究提出方案在耦合电荷探测器的量子点中直接观测AOC效应,利用速率方程推导结果,发现非平衡区域可观测量对AOC指数α有稳健依赖,支持近期实验。
2026-11-03 cond-mat.mes-hall
Simulation of nonequilibrium spin dynamics in quantum dots subjected to periodic laser pulses
大规模模拟量子点在周期性激光脉冲串作用下的自旋动力学,使我们能够描述和理解相关的实验。通过将不同模型的数据与实验结果进行比较,我们对相关的物理机制有了更好的理解。使用复杂的数值方法和有效的实施外推参数相结合,非平衡稳态达到接近真实实验中的参数范围。在高性能计算的帮助下,我们可以调整实验参数,以指导未来的实验研究。重要的是,我们的模拟揭示了法拉第几何中共振自旋放大的可能性,即,当纵向磁场施加到量子点时。
2022-01-07 cond-mat.mes-hall
Quantum bistability and spin current shot noise of a single quantum dot coupled to an optical microcavity
在这里,我们探讨通过耦合到光学微腔的单个量子点的自旋相关的量子输运。自旋电流是由单个掺杂的储层和点之间的电子隧穿结合量子化腔模诱导的点内自旋翻转跃迁产生的。在强库仑阻塞的极限下,该模型类似于量子光学中的Jaynes-Cummings模型,在没有任何电荷电流的情况下产生纯自旋电流。早期的研究已经表明,在经典极限中,大量这样的点与腔场相互作用,自旋电流表现出双稳态作为驱动腔的激光振幅的函数。我们表明,在一个单一的量子点的限制,这种双稳态继续存在于腔内光子统计。尽管量子力学平均自旋电流不再具有双稳态性,但光子统计的特征表现在自旋电流的频率依赖性散粒噪声中。除了对未来基于量子点的光电子器件具有重要意义外,我们的结果还揭示了传统上被视为经典效应的双稳态与量子力学之间的关系。
2008-07-15 cond-mat.mes-hall
Dynamical charge susceptibility in nonequilibrium double quantum dots
双量子点是实现量子比特的最有希望的两态量子系统之一。在量子比特系统中成功操纵和读取信息的探索中,主要感兴趣的是控制系统对栅极电压的电荷响应,如由动态电荷磁化率填充的。我们利用泛函积分方法对非平衡双量子点的这个量进行了理论研究,得到了它的一般解析表达式。一个突出的存在的两条线的最大值作为点能级能量的函数,它们中的每一个被分裂的偏置电压的作用下。在低频极限下,我们推导出了等效量子RC电路的电容和电荷弛豫电阻,对于$R$,电容和电荷弛豫电阻的变化范围随系统的串联和并联而有显著的不同.通过引入一个额外的三重态来描述自旋双量子点的情况,我们得到了与最近自旋量子比特系统实验观测定性一致的共振器相位响应的结果.这些结果显示了双量子点中动态电荷极化率的知识所带来的丰富信息,具有潜在的自旋量子比特应用。
2022-10-01 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium theory of Coulomb blockade in open quantum dots
我们发展了一个非平衡态理论来描述开放量子点中的弱库仑阻塞效应。在点接触中的电子的玻色化描述内工作,我们暴露了这种方法的早期应用中的不足之处,并使用通道的倒数中的1/N扩展来解决它们。在领先的顺序,这产生了自洽的充电相互作用的潜力。库仑阻塞效应作为对下一阶输运的量子修正而出现。我们的方法统一的相位泛函和玻色化方法的问题,以及提供一个简单的图片电导校正的重整化的点的弹性散射矩阵,这也是通过初等微扰理论。对于理想接触的情况,对称性的论证立即使我们得出结论,相互作用在平均电导中没有给出任何信号。详细计算了量子泵中泵浦电流的非平衡应用。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall
Quantum simulation of manybody effects in steady-state nonequilibrium: electron-phonon coupled quantum dots
我们开发了一个映射的量子稳态非平衡到一个有效的平衡和解决问题,使用量子模拟技术。系统地实现了稳态非平衡边界条件在量子点结构上的电子输运。这种非平衡态量子多体问题的表述使得现有的数值量子多体技术得以应用。该算法连贯地演示了从声子退相到I-V阶梯和声子辅助隧穿的各种输运行为。
2005-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium transport and population inversion in double quantum dot systems
本文提出了一个研究耦合双量子点(DQD)平衡和非平衡输运性质的微观理论。用非平衡格林函数方法导出了电流隧穿DQD的一般公式。利用Hartree-Fock方法,考虑了共振隧穿中多能级耦合和非平衡电子分布的影响。我们发现,只有当点间耦合比点-引线耦合强时,通过两个对称点的共振隧穿电流的峰值才会分裂。我们预言在非平衡态下粒子数反转可以在一个点内实现。
1996-11-26 cond-mat.mes-hall
Temperature-Stable Tunneling Current in Serial Double Quantum Dots: Insights from Nonequilibrium Green Functions and Pauli Spin Blockade
该研究利用非平衡格林函数分析串联双量子点中的隧穿电流,发现泡利自旋阻塞下存在对温度变化稳健的反向电流,为宽温域晶体管设计提供新见解。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall
Real-time renormalization group and charge fluctuations in quantum dots
我们发展了一种实时微扰重整化群方法来描述与环境线性耦合的离散量子系统的非平衡性质。我们包括能量展宽和耗散,并开发了一个截止独立的形式主义。本文给出了具有有限在位库仑排斥的非平衡Anderson杂质模型在混合价和空轨道区的非线性电导的定量可靠的结果。
2000-04-09 cond-mat.mes-hall
Illumination-induced nonequilibrium charge states in self-assembled quantum dots
我们报告的电容-电压光谱的自组装InAs量子点在恒定光照下。除了先前报道的光谱中的电子和激子充电峰之外,我们还发现了与非平衡态隧穿相关的额外共振,这在之前的C(V)测量中是看不到的。我们推导了一个基于主方程的模型,将相应的量子态隧穿分配给所观察到的峰值。用磁场中的C(V)谱验证了模型指定的非平衡峰。该模型能够定量地解决量子点的C(V)光谱中的各种实验结果,如频率和照明依赖的峰高,隧穿共振的热位移和额外的非平衡峰的发生。
2017-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Nonequilibrium transport through parallel double quantum dots in the Kondo regime
我们将微扰的非平衡重整化群方法推广到多轨道系统,并将其应用于研究静电耦合的两个平行量子点的输运。一般而言,电导在三个电压下显示出明显的Kondoesque峰。如果像在某些实验中那样,其中一个点与两个引线之一解耦,则这些峰值之一消失。对于到引线的非对称耦合,负差分电导也是可能的。这是一个真正的非平衡效应,伴随着Kondoesque峰。此外,还讨论了区分自旋和轨道近藤效应的判据。
2006-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Many-body Tunneling and Nonequilibrium Dynamics of Doublons in Strongly Correlated Quantum Dots
量子隧穿在许多令人感兴趣的低温系统中主导着相干输运。本文报道了用非微扰方法求解Anderson多杂质模型的多体隧穿(MBT)过程,并将其确定为一个在有序隧穿和共隧穿基础上的基本隧穿过程。我们表明,MBT涉及强关联系统中的doublons的动力学。在强关联区,与动力学双光子数成正比的MBT可以主导非共振输运。一个$T^{3/2}$ -MBT电流对温度的依赖性被发现,并可以被确定为在实验中的MBT的指纹。我们还证明了MBT可以支持双原子的相干长程隧穿,这与最近的超冷原子实验结果是一致的。作为一个基本的物理过程,MBT有望在一般量子系统中发挥重要作用。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium stabilization of charge states in double quantum dots
我们分析了双量子点中电荷态由于共隧穿引起的退相干。该系统被视为使用的Schriffi-Wolff变换的哈密顿量的布洛赫-Redfield广义主方程。我们表明,退相干,其特征在于通过一个放松$τ_{r}$和失相时间$τ_ϕ$,可以通过外部电压和控制的最佳点,这些时间是最大的,不一定是在平衡。我们概述了这种非平衡引起的寿命和相干性增强的机制。我们讨论了我们的结果最近的电荷量子比特实验的相关性。
2004-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of Spin Entanglement in Nonequilibrium Quantum Dots
我们提出了在两个库仑排斥弱耦合到联合电子库的量子点系统中产生空间分离的自旋纠缠的方案。一个增强的概率形成的自旋纠缠被发现在非平衡的情况下,每个点上有一个额外的电子,无论是在瞬态后的栅极电压的快速变化,或在稳定状态与施加的偏置电压。在这两种情况下,都产生了自旋单重态保真度超过1/2的所谓维尔纳态,这表明纠缠。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence and lead induced inter-dot coupling in nonequilibrium electron transport through interacting quantum dots: A hierarchical quantum master equation approach
采用量子主方程方法研究了相互作用双量子点系统中电子输运的干涉效应和电子-电子相互作用之间的相互作用.由于电子-电子相互作用的退相干被发现引起显着的负微分电阻,增强的电流-电压特性和反转的电子布居结构的加宽。对栅极电压的依赖性被证明是一个有用的方法区分退相干引起的现象,从其他机制,如阻塞状态的存在引起的影响。由层次的量子主方程的方法获得的结果的比较,从玻恩-马尔可夫近似的Nakajima-Zwanzig方程和非交叉近似的非平衡格林函数,揭示了一个点间耦合的重要性,起源于能量依赖的导带中的铅和需要一个系统的微扰膨胀。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall
Flavor fluctuations in 3-level quantum dots: Generic SU(3)-Kondo fixed point in equilibrium and non-Kondo fixed points in nonequilibrium
我们研究了一个$3$能级量子点在单占据共隧穿机制下通过一般隧穿矩阵耦合到几个多通道的平衡态或非平衡态的量子点。我们得到一个有效的模型,每个水库也有三个通道标记的夸克味$u$,$d$和$s$与有效的d.o.s.极化w.r.t.对应于$SU(3)$的八个生成元的八维$F$ -自旋。在平衡,我们进行了一个标准的穷人标度分析,并表明,隧道通过虚拟的中间状态诱导味波动的点,成为$SU(3)$对称的特征和指数小的低能量尺度$T_K$。利用数值重整化群(NRG)方法,我们详细研究了线性电导,并通过调节量子点上的能级间距,确定了具有普适电导$G=2.25 e^2/h$的$SU(3)$对称Kondo不动点.与平衡情形相比,我们发现在非平衡情形下,不动点模型不是$SU(3)$对称的,而是由旋转的$F$ -自旋表征的。在大电压下,我们分析了上/下夸克的同位旋和奇夸克的能级间距随磁场变化的$F$自旋磁化强度和黄金律电流。作为探测非平衡不动点的确凿证据,我们发现零$F$ -自旋磁化曲线在点参数上具有特殊的形状。我们建议,我们的研究结果可以推广到量子点的情况下,任意数量的$N$的水平。
2018-02-27 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Critical Behavior for Electron Tunneling through Quantum Dots in an Aharonov-Bohm Circuit
双量子点可以提供一个实验实现的2杂质Kondo模型,表现出一个非费米液体量子临界点(QCP)在其参数的特定值。我们推广我们最近的研究中的双量子点串联\cite{Sela08}的Aharonov-Bohm通量的平行配置。我们给出了从QCP到低能费米液相的有限温度和有限电压电导$G[V,T]$的精确普适结果。与串联配置相比,这里一般称为$G[V,T] \ne G[-V,T]$,导致电流整流。
2008-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium spin noise in a quantum dot ensemble
本文从理论和实验上研究了在外加光激发载流子扰动下单电荷自组装量子点中的自旋噪声。理论描述考虑了量子点系统中载流子的产生和弛豫。自旋噪声的测量下的应用上述势垒激发的数据很好地再现了开发的模型。我们的分析表明,在量子点的空穴和电子的充电动力学的强烈差异。
2017-03-28 cond-mat.mes-hall
The generic fixed point model for pseudo-spin-1/2 quantum dots in nonequilibrium: Spin-valve systems with compensating spin polarizations
我们研究了自旋为1/2的量子点在靠近粒子-空穴对称点的共隧穿机制下的量子点。对于一个通用的隧穿矩阵,我们发现一个通用的不动点与有趣的非平衡性质,其特征在于有效的水库与补偿自旋取向矢量加权的极化和隧穿率。在大偏压下,我们研究了点的磁化强度和电流的磁场依赖性。通过分析点的磁化强度可以清楚地识别固定点。我们详细描述了两个水库的情况下的普遍性质。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bistable Spin Currents from Quantum Dots Embedded in a Microcavity
我们研究了嵌入在光学微腔中的量子点产生的自旋电流。这些点与引线相连,引线允许电子通过隧道进出点。自旋电流是由腔体内的量子化电磁场引起的自旋翻转跃迁产生的,其中一个塞曼态位于引线的费米能级以下,另一个位于费米能级以上。在强库仑阻塞极限下,该模型与量子光学中的Jaynes-Cummings模型类似。我们发现,腔场振幅和自旋电流表现出作为激光振幅的函数的双稳性,这是驱动腔模式。即使在单点的极限下,自旋流和腔场的Q分布也具有双峰结构。
2006-11-21 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Transport through Double Quantum Dots: Exact Results near Quantum Critical Point
我们研究了一个双量子点的制度,其中每个点进行自旋1/2。该系统由2-杂质Kondo模型描述,对于杂质间耦合的临界值具有非费米液体固定点。描述临界点附近的哈密顿量,包括相关的潜在散射扰动,可以转换为二次形式。这使我们能够预测一个通用的标度函数的有限温度非线性电导沿交叉从临界点周围的稳定固定点。
2008-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bistable Photon Emission from a Solid-State Single-Atom Laser
我们预测了由一个微波腔耦合到一个电压偏置的双量子点的固态单原子激光器的光子发射的双稳态。为了证明单原子激光器是双稳态的,我们计算了光子发射统计,并表明其分布呈倾斜椭圆形。双稳态的开关率可以从量子点中的电流和散粒噪声中提取。这提供了通过调制量子点中的电子输运来控制光子发射统计的手段。我们的预测是稳健的,对适度的电子退相干和退相,是重要的,目前的努力,实现单原子激光器与栅极定义的量子点作为增益介质。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium Green's functions approach to strongly correlated few-electron quantum dots
利用非平衡格林函数理论研究了电子-电子散射对少电子量子点平衡性质的影响。基态和平衡态是自洽计算的松原(虚时间)格林函数的空间非均匀量子点系统,其组成的载流子被视为自旋极化。为了包括相关性,戴森方程从Hartree-Fock参考态开始,在守恒(二阶)自能近似中求解,其中对电子-电子相互作用的直接和交换贡献被包括在同一基础上。我们目前的结果为零和有限温度载流子密度,轨道分辨分布函数和自洽的总能量和光谱函数的各向同性,二维抛物约束以及大的各向异性的限制-准一维捕获。对于所考虑的具有N=2、3和6个电子的量子点,分析包括从费米气体/液体(在大载流子密度下)到维格纳分子或晶体行为(在低密度极限下)的交叉。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Robustness of Quantum Discord in Nonequilibrium Electronic Transport through Tunnel-Coupled Quantum Dots
SRM Institute of Science and Technology(SRM科学技术研究所);Chennai Institute of Technology(金奈技术学院)
研究双量子点系统在非平衡电子输运中量子失谐的瞬态和稳态行为,发现量子失谐在宽参数范围内保持有限,且比经典关联更鲁棒。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium electron spin polarization in a double quantum dot. Lande mechanism
在中等强度的磁场中,耦合双量子点器件中每个量子点的Lande g因子的差异可能会引起纠缠电子对的单重态和三重态之间的振荡,并导致非平衡电子自旋极化。我们将表明,这种极化可能部分生存的快速非均匀退相干由于随机核磁场。
2006-03-14 cond-mat.mes-hall
Spin channel Keldysh field theory for weakly interacting quantum dots
我们发展了弱相互作用量子点的低能非平衡场论。该理论基于由单个杂质Anderson哈密顿量描述的量子点自旋通道中的Keldysh场积分。有效Keldysh作用量是Hubbard-Stratonovich磁化场与量子点自旋通道解耦的泛函。我们将这种作用扩展到相对于磁化场的二阶,这使得可以描述在低温和弱电子-电子相互作用下的非平衡相互作用量子点,直到接触点耦合能量。除了它的简单性之外,该理论的另一个优点是它正确地描述了酉极限,给出了电导最大值的正确结果。因此,我们的理论建立了一个替代的简单的方法相关的弱相互作用的非平衡纳米器件的调查。
2012-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Full counting statistics for electron transport in periodically driven quantum dots
含时驱动影响系统的量子和热力学涨落,改变了电子噪声的熟悉物理图像,电子噪声是量子输运微观机制的重要信息来源。全计数统计(FCS)方法可以计算电流的全部累积量,是研究非平衡量子系统涨落的有力理论方法。在本文中,我们提出了应用FCS考虑周期性驱动结。结合Floquet理论的时间动力学和非平衡计数场格林函数,使实际制定的FCS的系统。计数场格林函数用于计算矩母函数,从而计算电子电流的时间平均累积量。该理论说明了使用不同的运输方案的模型系统。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall
Quantum dynamics in nonequilibrium environments
我们提出了一个形式主义的量子系统耦合到非平衡环境表现出非高斯波动的行为研究。我们讨论了量子位作为环境波动统计的检测器的作用,以及弱耦合和强耦合限制下的非马尔可夫效应。我们还讨论了经典和量子环境的影响之间的差异。作为这种形式主义的应用的例子,我们研究了耦合到非平衡电子输运通过单量子点和双量子点的电荷量子比特的退相和弛豫。
2008-06-24 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hanle Effect in Quantum Dots : Evidence for Strong Dynamical Nuclear Polarization in Transverse Magnetic Field
Hanle效应在自旋相关现象的研究中是普遍存在的,并已被用于确定半导体中的自旋寿命、旋进和输运。在这里,我们报告了一个实验观察到的异常Hanle效应在个人自组装InAs/GaAs量子点,我们发现,一个相当大的光产生的电子自旋极化可以保持在高达1 T的横向领域,直到它突然崩溃。Hanle曲线的显著加宽~20倍及其在磁扫描方向反转时的双稳性指向一种新的动态核自旋极化机制,其中有效核磁场补偿横向施加的场。这种解释进一步支持的实际电子塞曼分裂的测量表现出突然增加的汉勒曲线崩溃。强非均匀四极相互作用典型的应变量子点可能发挥关键作用,在极化核自旋垂直于光学注入自旋取向。
2009-10-09 cond-mat.mes-hall
Beyond mean-field bistability in driven-dissipative lattices: bunching-antibunching transition and quantum simulation
本文研究了相干驱动的耗散二能级系统XY晶格中多个非平衡稳态的存在性。一个常用的平均场分析,其中空间相关性被忽略,预测一个低密度和高密度状态之间的急剧转变的行为。相反,一维矩阵乘积方法揭示了这些效应是平均场方法的伪影,一旦充分考虑相关性,两者都会消失。相反,出现了聚束-反聚束转变。这表明,替代方法应考虑更高的空间维度,经典的模拟是目前不可行的。因此,我们提出了一个电路QED量子模拟器实现与当前的技术,使实验研究所考虑的模型。
2016-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Nonequilibrium steady-state thermoelectrics of Kondo-correlated quantum dots
本文基于NRG-tDMRG方法精确研究了Kondo相关量子点在有限温度梯度下的非平衡稳态热电输运,揭示了零偏压电导和Seebeck系数对导线温度的依赖关系,并发现了一个Kondo关联占主导的近似“Kondo圆”区域。
2024-09-25 cond-mat.mes-hall
Adiabatic Charge Pumping through Quantum Dots in the Coulomb Blockade Regime
研究了库仑相互作用对量子点绝热泵浦电流的影响。使用非平衡格林函数技术,我们推导出一个一般表达式的电流的基础上的瞬时格林函数的点。我们应用这个公式来研究每个周期泵浦的电荷随时间变化的泵浦电位的依赖关系。根据最近的实验,研究了有限库仑排斥能下电荷量子化的可能性。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall
Charge-vibration interaction effects in normal-superconductor quantum dots
研究了嵌入在超导导线和正常导线之间的量子点的量子输运和非平衡振动态,量子点上的电荷与频率为$ω$的谐振子线性耦合。对于电荷-振动相互作用的首级,我们用Keldsyh格林函数方法计算了电流和非平衡声子占据。我们分析了非弹性,振动辅助隧道过程中的制度$ω<Δ$,与超导能隙$Δ$,并通过点尖锐的共振传输。当点能级的能量$\varepsilon_0$接近费米能$μ$,即$|\varepsilon_0-μ|\ll Δ$时,非弹性Andreev反射占主导地位,直到电压$eV\gtrsimΔ$。当量子点能级接近能隙$|\varepsilon_0-μ|\sim Δ\pm ω$时,非弹性准粒子隧穿成为主导过程。在这两种情况下,非弹性隧穿过程在$I$-$V$特性中表现为尖锐而突出的峰-不因温度而变宽,并且即使在温度$T \gg ω$下也为振动模式的非弹性光谱铺平了道路。我们还发现,非弹性Andreev反射以及准粒子隧穿诱导一个强的非平衡态的振荡器。在点的水平上的不同范围内,我们发现,电流产生:(i)基态冷却的振荡器与声子占领$n\ll 1$,(ii)在振荡器中的能量与$n\gg 1$和(iii)的机械不稳定性,这是一个自我维持振荡的前兆。我们表明,基态冷却同时实现了几种模式的不同频率。最后,我们讨论了如何通过非弹性电流峰相对于栅电压的不对称行为来检测非平衡振动态。
2017-03-15 cond-mat.mes-hall
Optimal tunneling enhances quantum photovoltaic effect in double quantum dots
利用非平衡量子主方程研究了双量子点中的量子光伏效应。在开路电压附近观察到光伏电流的急剧抑制,这导致大的填充因子。我们发现,总是存在一个最佳的点间隧穿,显着提高光伏电流。最大输出功率也将在最佳点间隧穿附近获得。此外,开路电压近似表现为本征能级间隙和卡诺效率的乘积。这些结果表明双量子点作为高效光伏器件具有巨大的潜力。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall
Transport in Single Quantum Dots: A Review from Linear Response to Nonlinear Regimes
本文综述了单量子点输运在从线性响应到非线性区域的研究进展,探讨了非平衡输运的理论挑战与最新实验技术。
2025-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Variational approach to transport in quantum dots
我们导出了一个变分原理,它定义了相关杂质模拟的非平衡稳态输运,例如,耦合到偏置引线的量子点。将该变分原理推广到Gutzwiller变分空间,并应用于半填充的简单单轨道Anderson杂质模型的研究,得到了与量子点中所观察到的偏置值相一致的结果.除了对非平衡问题中的变分原理的形式定义的纯理论兴趣之外,所提出的特定方法具有足够简单和灵活以处理更复杂的系统和变分空间的重要优点。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The effect of Coulomb interactions on nonlinear thermovoltage and thermocurrent in quantum dots
在目前的工作中,我们从理论上研究了通过耦合到源和漏库的量子点的电荷输运的非线性制度。调查进行使用非平衡格林函数形式主义超越Hartree-Fock近似。采用近似的相关格林函数允许跟踪过渡从库仑阻塞政权近藤政权的热电输运。当电子移动响应于整个系统施加的热梯度时产生的影响进行了讨论,包括实验观察到的热电压零点。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium spin fluctuations in single-electron transistors
我们发现,非平衡自旋波动显着影响单电子晶体管中的电子输运,当自旋弛豫岛上是缓慢的相比,其他弛豫过程,当尺寸效应发挥作用。为了描述自旋波动,我们概括的“正统”隧穿理论,考虑到电子自旋,并表明,连续的电荷状态之间的过渡可以发生通过一个高自旋状态。这显著地改变了库仑台阶的形状,并在低温下产生额外的共振。最近,我们的一些预测得到了Fujisawa等人的证实。88,236802(2002)],他通过实验证明了非平衡自旋波动在通过量子点的传输中的重要性。
2002-09-24 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
Numerically exact path integral simulation of nonequilibrium quantum transport and dissipation
我们开发了一种迭代的,数值精确的方法来处理非平衡量子输运和耗散问题,避免了与标准蒙特卡罗技术相关的实时符号问题。该方法需要一个定义良好的去相关时间的非局部影响功能适当收敛到确切的限制。由于有限的去相关时间可能会出现从温度或从零温度下的电压降,该方法非常适合于描述的实时动态的单分子器件和量子点驱动到一个稳定的状态,通过与两个或多个电子引线的相互作用。我们数值研究了两个非平凡模型:耦合到两个电子库的两能级系统的非平衡布居的演化,以及非平衡Anderson模型中的量子输运。对于后一种情况,描述了两种不同的制剂。结果进行了比较,通过其他技术获得的。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall
Magnon transport and spin current switching through quantum dots
研究了两个自旋为1/2的局域量子点与两个铁磁绝缘体耦合的量子点中的非平衡自旋电流。的点内磁场和交换耦合,不同的点水库耦合配置的影响,和磁振子化学电势差与磁场梯度上的自旋电流的影响进行检查。我们讨论了各种自旋开关机制,发现与电子输运相反,自旋电流对特定的耦合组态和能带边缘非常敏感。特别是,我们确定1-和2-磁振子运输过程中,可以导致自旋电流的共振和反共振。
2005-06-30 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Transport through Quantum Dots Studied by the Time-Dependent DMRG
综述了近年来用含时密度矩阵重整化群方法研究量子点输运的最新进展。讨论了近藤物理在非平衡稳态中出现的一些新现象,包括单量子点和双量子点串联耦合的情况。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium quantum systems with electron-phonon interactions: Transient dynamics and approach to steady state
研究了具有电子-声子相互作用的量子点的非平衡动力学。一个组合的方法,包括减少密度矩阵形式主义,多层多组态时间相关的Hartree方法,和时间相关的非平衡格林函数的方法,是用来探索多个时间尺度上的瞬态行为的系统接近稳态。在短到中间时间上的点群体动态由点-铅杂化参数($Γ$)和典型声子频率($ω_{c}$)支配,并且取决于点的能级相对于偏置窗口的位置。在较长的时间,动力学表现出不同的行为,这取决于系统是在绝热或非绝热制度,与量子点占领,可能取决于初始准备的声子自由度。作为极化子位移($λ$)的函数,为各种声子频率的本地化效果的“相位”图的推导,表明存在的双稳态实验观察到的时间尺度。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of Coulomb interaction on current noise in open quantum dots
分析了库仑相互作用对电流通过开放量子点噪声的影响。我们证明,合奏平均值的噪声功率获得的相互作用校正,即使是一个点耦合到引线的无反射点接触,当合奏平均电导是已知的没有相互作用校正。对于前导级,对噪声的修正源于描述电子间相互作用的库仑场的非平衡态的形成。我们发现的依赖于电子温度,所施加的电压偏置,和库仑相互作用的强度的电流噪声功率。
2007-11-13 cond-mat.mes-hall
Theory of Current and Shot Noise Spectroscopy in Single-Molecular Quantum Dots with Phonon Mode
利用Keldysh非平衡格林函数方法研究了耦合到局域声子模的单分子量子点的电流谱和散粒噪声谱。研究发现,在存在电子-声子耦合的情况下,微分电导中除了出现与点的单能级有关的共振峰外,还出现了由声子模的频率决定间距的卫星峰.在"单能级“共振隧穿区,差分散粒噪声功率呈现两个分裂峰。然而,只有单峰出现在“声子辅助”共振隧穿区。还提出了一个实验装置来测试这些预测。
2002-09-30 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Kondo effect in a graphene-coupled quantum dot in the presence of a magnetic field
量子点连接到更大的系统,包含一个连续的状态,如电荷库允许多体效应的理论研究,如库仑阻塞和近藤效应。在此,我们分析了磁场作用下量子点与纯单层石墨烯电极之间的非平衡近藤效应和输运现象.系统用赝能隙Anderson哈密顿量描述。我们利用运动方程技术确定了量子点的延迟格林函数。近藤温度的解析公式推导出电子和空穴掺杂的石墨烯引线。近藤温度在粒子-空穴对称点附近和狄拉克点处消失。在粒子-空穴不对称的情况下,即使在狄拉克点,近藤温度也有一个有限值。原位库仑相互作用和磁场对系统输运性质的影响显示出与先前对连接到金属电极的量子点获得的结果类似的趋势。最值得注意的是,我们发现,近藤共振不显示在态密度和微分电导为零化学势由于石墨烯的线性能量色散。还开发了一种计算自能的分析方法,该方法可用于石墨烯基体系的研究。我们的石墨烯基量子点系统为纳米电子学的潜在应用提供了一个平台。此外,我们还提出了一个实验装置进行测量,以验证我们的模型。
2020-01-29 cond-mat.mes-hall