Nonequilibrium properties of strongly correlated artificial atoms - a Green's functions approach
提出了一种非平衡格林函数(NEGF)方法,用于计算空间非均匀、强关联的人工原子在有限温度下从(关联)初始少电子态出发的含时性质.在中强耦合区,我们考虑了在偶极近似下,短脉冲经典激光场激发的抛物约束三电子系统的Kohn模。特别是,我们在数值上证实了这种模式在守恒(例如Hartree-Fock或第二Born)理论中得到了保留。
2008-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium Fluctuation-Dissipation Theorems for Interacting Quantum Transport
我们研究非平衡(NE)涨落耗散(FD)的背景下,量子热电输运通过一个两端的纳米器件,在稳态和相互作用。导出了单粒子和双粒子关联函数的FD关系。数值应用,使用自洽NE格林函数计算,给出了在中心区域的电子-声子相互作用。我们发现,单粒子关联函数的FD关系对NE条件和相互作用都有很强的依赖性,而两粒子关联函数的FD关系对相互作用的依赖性要小得多.这表明有趣的应用单分子和其他纳米级传输实验:两个粒子的关联函数,从噪声和运输测量,提供有关的化学势和温度的梯度,以及系统的其他属性的信息。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Hierarchical Quantum Master Equation Approach to Electronic-Vibrational Coupling in Nonequilibrium Transport through Nanosystems
在分级量子主方程(HQME)框架内,提出了一种方法,它允许在数值上精确描述具有强电子-振动耦合的纳米系统中的非平衡电荷输运。该方法被施加到一个通用模型的振动耦合运输考虑广泛的参数范围从非绝热制度,包括共振和非共振运输。我们表明,非平衡效应是重要的,在所有这些制度。特别是在非共振输运制度,非弹性共隧穿信号进行了分析,在完全非平衡的振动模式,揭示了复杂的相互作用,不同的运输过程和偏离常用的$G_0/2$拇指规则。此外,HQME方法被用来基准近似主方程和非平衡格林函数方法。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium electron transport in strongly correlated molecular junctions
我们研究的分子结模型,构成最小的哈密顿量来解释零偏异常和卫星功能的非弹性输运的分子声子。通过非线性输运计算,在具有Anderson-Holstein相互作用的HOMO-LUMO模型中,当偏压等于声子频率时,在Kondo共振附近产生共隧穿电导峰.共振的破坏导致负微分电阻的顺序隧穿制度。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Nonequilibrium Coherent Transport through an Interacting Mesoscopic Region Weakly Coupled to Electrodes
基于非平衡格林函数技术,我们发展了介观区域非平衡相干输运理论。该理论要求中心介观区域和连接到它的多个电极之间的弱耦合,但允许在中心区域中的任意跳跃和相互作用。导出了中心相互作用区的非平衡分布方程,该方程在理论中起着重要的作用。该理论被应用到两个特殊的情况下进行演示,揭示了新的影响相的相干性,库仑相互作用,和非平衡分布的组合。
2002-06-21 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium electronic transport through a polymer chain: Role of solitons
用散射态算符方法研究了电子在高分子链中的非平衡输运。高分子链采用电子-晶格耦合模型描述,两端连接不同化学势的金属电极。散射态是系统处于非平衡稳态时电子的一组完整本征态。利用该方法,我们证明了非平衡Peierls跃迁(NEPT)不能在晶格弛豫和孤子-反孤子对激发下存活。此外,通过链的电子输运示出通过孤子晶格能带完成。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall
Hierarchical quantum master equation approach to current fluctuations in nonequilibrium charge transport through nanosystems
我们提出了一个层次的量子主方程(HQME)的方法,它允许数值精确的评估高阶电流累积量的框架内的纳米系统中的非平衡电荷传输的全计数统计。新的方法是典型地应用到一个模型的振动耦合电子输运在分子纳米结。我们调查的影响cotunneling雪崩式运输,特别是在非共振运输制度,在那里我们发现,非弹性cotunneling作为触发过程的共振雪崩。在这个制度中,我们还表明,修正的弹性噪声时,开放的非弹性输运通道的振动的非平衡激发以及极化子位移的强烈影响。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall
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
Nonequilibrium mesoscopic transport: a genealogy
非平衡量子输运模型支撑着所有现代电子设备,从最大到最小。过去的简化,如粗粒化和散装自平均服务以及了解电子材料。这些特殊的概念在介观维度上变得不适用,逐渐接近真正的量子体系。尽管如此,一条统一的线索继续贯穿于传输物理学,使小规模电子技术的设计充满活力:微观守恒和非平衡耗散。这些基本原理是量子输运所固有的,在通往原子大小的装置的过程中,它们具有更大、更明确的实验意义。我们回顾了它们的起源,它们的理论背景,以及它们在介观和纳米系统的电子响应中的主导作用。
2012-04-22 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Green function modelling of transport in mesoscopic systems
一个广义的Landauer公式,由于Keldysh,Baym和Kadanoff的方法推导出来的,在大量不同的介观系统中的输运建模得到广泛的使用。我们回顾了最近的一些进展,包括半导体超晶格中的输运,噪声的计算,和纳米机电系统。
2002-08-29 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium reservoir engineering of a biased coherent conductor for hybrid energy transport in nanojunctions
我们表明,载流相干电子导体可以被视为有效的玻色子能量库涉及不同类型的电子空穴对激发。对于弱耦合的电子-玻色子,非平衡电子与玻色子之间的混合能量输运可用类朗道公式描述。这使得在混合电子玻色子系统的各种热传输问题的统一帐户。作为应用,我们研究了电子与玻色子之间的非互易热输运、冷点热电流以及玻色子的电子冷却。我们的统一框架提供了一个直观的方式来理解电子和玻色子之间的混合能量输运。它开辟了非平衡油藏工程的方式,在纳米尺度上的不同准粒子之间的有效的能量控制。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall
Mapping of strongly correlated steady-state nonequilibrium to an effective equilibrium
通过映射稳态非平衡到一个有效的平衡,我们制定非平衡问题内的平衡图片,我们可以应用现有的平衡多体技术稳态电子输运问题。研究了多体散射态的解析性质,将边界条件算符简化为简单形式,并证明了这种映射与正确的线性响应理论是等价的。在一个无限U Anderson杂质模型的例子中,我们近似求解了散射态的产生算符,并在此基础上导出了偏置算符Y,从而构造了Boltzmann因子exp(-beta(H-Y))形式的非平衡系综.由此产生的哈密顿量求解的非交叉近似。我们得到了零偏压下的近藤反常电导、量子点上的电荷激发引起的非弹性输运以及在较宽偏压范围内的非弹性电流背景。最后,我们提出了一个映射一般稳态非平衡态的自洽算法。
2006-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stability analysis of multiple nonequilibrium fixed points in self-consistent electron transport calculations
提出了一种对自洽电子输运计算中出现的非平衡不动点进行稳定性分析的方法。非平衡不动点由单粒子密度矩阵的定常非线性动力学方程的自洽解给出。我们通过在不动点附近线性化动力学方程得到稳定性矩阵,并分析其谱的实部来评估不动点的渐近时间行为。我们推导出的Hartree-Fock和线性响应绝热含时密度泛函理论的稳定性矩阵的表达式。在非平衡Hartree-Fock近似下,对具有局域库仑相互作用的自旋简并单能级分子中的电子输运进行了多不动点稳定性分析.
2011-11-04 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Seebeck effect and thermoelectric efficiency of Kondo-correlated molecular junctions
从理论上研究了隧道结中强关联分子(或量子点)的非平衡热电输运性质。假设分子与接触的耦合是非对称的,我们利用微扰理论确定了由电压梯度和温度梯度驱动的非线性电流。然而,子系统组成的分子强耦合到一个接触,通过使用数值重整化群方法,它允许精确描述近藤关联解决。我们研究了温度梯度和电压依赖的非线性和微分塞贝克系数为各种初始配置的系统。特别是,我们表明,在库仑阻塞制度与单占领的分子,两个热势表现出符号的变化,由于在非平衡条件下的近藤关联。此外,我们确定的非线性热流和热电效率,表明该系统可以作为一个热机具有相当大的效率,取决于运输制度。
2023-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium superfield and lattice Weyl transform transport approach to quantum Hall effect
利用Buot超场和格点Weyl变换非平衡量子输运理论,导出了电导率中整数量子霍尔效应的拓扑Chern数.该方法自然是直接的,适用于处理非平衡系统的外部电磁场作用。通过非平衡量子输运方程,我们确定了有效(~p; ~q; E; t)相空间中的拓扑不变量,一般不是电场中的一阶不变量,而是梯度展开中的一阶不变量.我们还得到了久保电流的相关霍尔电流作为我们的新的运输方法的副产品。计算了与轨道磁矩有关的Berry曲率。
2021-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Quantum transport in driven systems with vibrations: Floquet nonequilibrium Green's functions and the GD approximation
研究了交变电压对具有局域声子模的非平衡量子系统的影响。利用非平衡格林函数,考虑电子-声子耦合与$GD$近似(自洽玻恩近似)。使用Floquet方法,我们假设的动态周期。这种方法使我们能够调查的非平衡占据的振动的驱动电子组件的影响。结果发现,非弹性输运的签名获得光子辅助峰。提出了一个简化的模型,并发现在一定的参数范围内与完整的模型是一致的。此外,发现以振动频率共振驱动交流电流引起声子占据的增加。
2022-12-03 cond-mat.mes-hall
Iterative real-time path integral approach to nonequilibrium quantum transport
我们发展了一种数值方法来计算实时路径积分表达式的量子输运问题的平衡。该方案是基于一个确定性的迭代求和的路径积分(ISPI)的生成函数的非平衡电流。由于引线的自能,在时间上是非本地的,在有限的记忆时间内充分考虑,从而包括非马尔可夫效应,数值结果外推到消失(特罗特)时间离散化和无限的记忆时间。除了在非常低的温度下外,这种外推方案收敛,并且结果在数值上是精确的。该方法适用于非平衡输运通过安德森点。
2008-05-16 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of the Magnetic Polaron in Nonequilibrium Electron Transport through a Quantum Wire Coupled to a Ferromagnetic Spin Chain
研究了通过局域交换耦合到铁磁自旋链的介观金属丝的非平衡量子输运。使用Keldysh形式主义的自洽玻恩近似,我们确定的电子和磁振子的杂交形成的磁极化子状态的指纹。由于它的低退相干率,我们发现相干传输信号。弹性和非弹性峰值的微分电导讨论作为外部磁场的函数,极化的导线和电子的水平间距的导线。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Green's function approach to mesoscopic thermal transport
我们提出了一个非平衡格林函数方法的非线性相互作用的纳米结原子系统中的热流制定。将这种第一性原理方法应用于碳纳米管结的热导率的计算。它表明,非线性已经成为重要的在低温下。非线性相互作用极大地抑制了室温下的声子传输。热导率的峰值在400K附近,与实验结果吻合较好。高阶声子散射过程对于热扩散输运是重要的。
2006-05-01 cond-mat.mes-hall
Transport in nanostructures: A comparison between nonequilibrium Green functions and density matrices
用非平衡格林函数方法研究了半导体纳米结构中的稳态电输运。在顺序隧穿的情况下,结果进行了比较与密度矩阵理论,提供几乎相同的结果。然而,格林函数的方法更容易处理,由于绝对能量标度的可用性。它表明,在复杂的结构,如量子级联激光器的输运,可以描述在合理的协议与实验。
2001-05-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport Theory with the Nonequilibrium Coherent Potentials
由于任何现实的电子器件都具有一定程度的无序性,因此预测量子输运中的无序效应是一个关键问题。本文报道了非平衡相干势近似(NECPA)理论,用于分析纳米电子器件非平衡量子输运中的无序效应。NECPA是由轮廓有序的非平衡格林函数(NEGF),其中进行的无序平均内的相干势近似的复杂的时间轮廓。我们已经推导出一套新的规则,补充著名的Langreth定理,作为一个整体,广义Langreth规则允许我们推导出实时格林函数的NECPA方程。NECPA方程的解为量子输运计算提供了无序平均非平衡密度矩阵以及其它相关量。我们建立了良好的精度NECPA通过比较其结果蛮力数值计算的无序紧束缚模型。此外,连接的NECPA方程,这是推导出的复时间轮廓,非平衡顶点校正理论,这是推导出的实时轴,作出。作为一个应用程序,我们表明,NECPA可以结合密度泛函理论,使原子的第一性原理的纳米电子器件物理分析。
2013-11-08 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium charge-Kondo transport through negative-U molecules
通过具有有效负电荷能量U的分子的低温输运表现出电荷-近藤效应。我们探索这一制度分析建立一个精确的映射之间的负U和正U安德森模型,这是适合于描述的非平衡输运。利用这种映射,我们证明了自旋-近藤区和电荷-近藤区的非平衡输运之间的密切关系,并导出了后者的非线性电流-电压特性和散粒噪声的解析表达式.应用相反方向的映射,我们阐明了在高温下的正U安德森模型中的超泊松噪声的发现,通过在负U自旋翻转对隧穿过程之间的关联。
2006-10-26 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
Nonequilibrium transport in quantum impurity models: Exact path integral simulations
我们采用最近发展的迭代影响-泛函路径积分方法[Phys. Rev. B { \bf 82},205323(2010)]模拟了两个通用多体量子杂质模型的非平衡动力学。这种一般的方法是在分子电子结中的量子输运的背景下。特别感兴趣的模型包括单杂质安德森模型和相关的无自旋两态安德森点。在这两种情况下,我们研究的时间演化的点占领和电流特性在有限的温度。比较平均场的结果,适用时。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall
Nonperturbative Dynamical Theory and A Scheme for Nonequilibrium Transport
我们开发了一个非微扰动力学理论(NDT),这是有用的治疗非平衡输运的强关联系统。将我们的NDT应用于单杂质平衡态的Anderson模型,通过与数值重整化群方法(NRG)的结果进行比较,验证了NDT的可靠性。最后,我们提出了一个自洽回路来计算具有近藤耦合的铅-点-铅系统中的电流。
2007-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The influence of Coulomb correlations on nonequilibrium quantum transport in quadruple quantum-dot structure
在考虑库仑关联和非零偏压的情况下,给出了四重量子点结构(QQD)中量子输运的描述。为了实现这一目标的非平衡格林函数和运动方程的技术相结合使用。结果表明,QQD中动力学过程的各向异性导致了负微分电导(NDC)。这种效应的原因是点间库仑关联引起的Fano共振的相互作用。不同的方法来增加峰谷比相关的观察到的NDC进行了讨论。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall
Real-Time Diagrammatic Monte Carlo for Nonequilibrium Quantum Transport
我们提出了一种新的方法,耦合到偏置的非相互作用的铅,如纳米级分子器件中的量子输运相关的量子杂质模型的非平衡实时动力学。该方法是基于一个图表蒙特卡罗采样的实时扰动理论沿Keldysh轮廓。我们基准的方法上的非相互作用的共振能级模型,作为第一个非平凡的应用程序,我们研究零温度非平衡运输通过振动分子。
2008-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium electron transport using the density matrix renormalization group
本文将密度矩阵重整化群方法推广到相互作用的一维无自旋Fermi系统的实时动力学研究。作为一个例子,我们描述了一个相互作用的清洁系统中的密度激发的传播和通过相互作用的纳米结构的运输。
2004-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium perturbation theory in Liouville-Fock space for inelastic electron transport
我们利用量子动力学方程的超算符表示,发展了通过量子点的非弹性电子流的非平衡微扰理论。我们推导了嵌入式量子点(即通过缓冲区将量子点连接到Lindblad耗散器)的Lindblad型动力学方程。将动力学方程转化为Liouville-Fock空间中的非厄米场论。发展了一般非平衡多体微扰理论,并将其应用于电子-振动相互作用和电子-电子相互作用的量子点。我们的微扰理论成为相当于一个Keldysh非平衡格林函数微扰处理提供的缓冲区是足够大,以减轻与近似的Lindblad动力学方程的问题。
2012-05-16 cond-mat.mes-hall
Iterative summation of path integrals for nonequilibrium molecular quantum transport
我们制定和应用非微扰数值方法的非平衡电流,$I(V)$,通过电压偏置的分子导体。我们专注于一个单一的电子水平耦合到一个不平衡的振动模式(安德森-荷尔斯泰因模型),它可以映射到一个有效的三态问题。执行实时路径积分(ISPI)表达式的迭代求和,我们准确地再现已知的分析结果在三个不同的限制。然后,我们研究这些限制之间的交叉制度,并表明,弗兰克-康登封锁持续在量子相干的低温极限,与非平衡涂抹的步骤功能的$IV$曲线。
2012-01-31 cond-mat.mes-hall
Quantum systems correlated with a finite bath: nonequilibrium dynamics and thermodynamics
描述远离平衡态的开放量子系统具有挑战性,特别是当环境是介观的,当它在演化过程中发展出非平衡态特征时,或者当记忆效应不能被忽略时。在这里,我们推导出一个主方程,明确占系统浴的相关性,并包括,在粗粒度的水平,一个动态演变的浴。这样的主方程适用于各种各样的物理系统,包括随机矩阵理论或本征态热化假设所描述的系统。我们得到了一个局部的细致平衡条件,有趣的是,它并不禁止出现稳定的负温度状态,与玻尔兹曼熵的温度定义一致。我们基准的主方程对确切的演变,并观察到一个很好的协议,在传统的玻恩马尔可夫世俗主方程的情况下,打破。有趣的是,目前的动态描述是强大的,它仍然是准确的,即使一些假设放宽。即使我们的主方程描述了一个动态演变的浴不描述的吉布斯状态,我们提供了一个一致的非平衡热力学框架,并推导出第一和第二定律以及克劳修斯不等式。我们的工作为研究各种纳米级量子技术铺平了道路,包括发动机,冰箱或热泵,超越了传统的静态热浴假设。
2020-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium steady state for strongly-correlated many-body systems: variational cluster approach
提出了一种计算强关联量子多体系统非平衡稳态性质的数值方法。该方法是嵌入在Keldysh格林函数的形式主义,是基于变分聚类方法的思想,只要处理强相关性而言。看来,变分方面是至关重要的,因为它允许一个合适的优化的“参考”系统的非平衡目标状态。该方法既不是微扰的多体相互作用,也不是在外地,驱动系统的平衡,它允许研究强扰动和非线性响应的系统中,也相关的区域在空间上扩展。我们将所提出的方法应用于强关联量子线的非线性传输所描述的费米哈伯德模型。我们说明了如何桥梁集群动力学平均场论的方法耦合两个浴包含和增加数量的不相关的网站。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Transport through a Kondo Dot: Decoherence Effects
研究了近藤机制下量子点中的电压诱导自旋弛豫效应。利用非平衡态微扰理论,在输运电压远大于温度的极限下,确定了自能和顶点修正对导电电子T矩阵的联合影响。对数发散,开发附近的不同的化学势的铅,被发现被切断的自旋弛豫速率,这意味着非平衡Kondo问题仍然在弱耦合,只要电压远大于Kondo温度。
2004-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A brief review of thermal transport in mesoscopic systems from nonequilibrium Green's function approach
随着纳米级电子器件集成度和功率密度的迅速提高,涉及热量产生和能量收集的热管理变得非常重要。由于声子是半导体中的主要热载体,介观系统中声子引起的热输运引起了人们的广泛关注。在量子输运研究中,非平衡格林函数(NEGF)方法是一个通用的和强大的工具,已经发展了几十年。本文将从两个方面讨论NEGF方法在热输运理论研究中的应用。在声子输运方面,简要介绍了声子NEGF方法,讨论了它在一维原子链、多端系统和瞬态声子输运等介观系统热输运中的应用。在热电输运方面,讨论了温度梯度对电荷自由度、自旋自由度和谷值自由度的影响。在基于NEGF方法的分区方案中,还给出了瞬态区域中随时间变化的热电行为。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Transport in Quantum Impurity Models (Bethe-Ansatz for open systems)
我们发展了一个精确的非微扰框架来计算有限偏压下量子杂质的稳态性质。我们发现,这些系统的稳态物理被捕获的非平衡散射本征态,满足适当的李普曼Schwinger方程。引入一个概括的平衡Bethe-Anonymous-的非平衡Bethe-Anonymous(NEBA),我们明确地构建散射本征态的相互作用共振能级模型,并获得精确的,非微扰的结果系统的稳态特性。
2005-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium Excitations and Transport of Dirac Electrons in Electric-Field-Driven Graphene
利用非平衡格林函数方法研究了直流电场驱动下电中性石墨烯的非平衡激发和电荷输运。由于消失的费米面,电子受到非平凡的非平衡激发,例如电子-空穴对的高度各向异性动量分布,类似于施温格效应。我们发现,电子空穴激发,启动的朗道-齐纳隧道与超线性IV关系$I \propto E^{3/2}$,达到一个稳定的状态为主的耗散由于光学声子,导致在边缘次线性IV与$I \propto E$,与最近的实验。当石墨烯远离狄拉克点掺杂时,线性IV开始显示电流饱和的迹象,并且恢复饱和速度的半经典关系。详细讨论了稳态极限下非平衡电荷的产生以及电子-声子散射率与电场的关系。我们解释了如何恢复狄拉克点附近的表观欧姆IV。我们提出了一种机制,其中特殊的非平衡电子-空穴的创建可以利用在一个新的红外设备。
2018-05-20 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of photon-induced energy, momentum, and angular momentum transport in the nonequilibrium regime
我们建立了一个一般的微观理论的能量,动量和角动量的转移介导的光子。使用非平衡格林函数方法,我们提出了一个统一的Meir-Wingreen形式主义的能量发射,所经历的力,和扭矩所经历的对象由于波动的电磁场。我们的理论不需要局部热平衡,这是传统的波动电动力学(FE)理论的中心假设。所得到的公式适用于任意物体以及环境,而不需要互易性。为了展示我们的微观理论的能力,我们将一般公式应用于平衡和非平衡情况下的石墨烯边缘的输运问题。我们发现石墨烯的局部平衡能量辐射服从众所周知的$T^4$定律,收敛的理论发射率为2.058 $\%$。在化学势偏置驱动的弹道非平衡情况下,我们观察到来自石墨烯边缘的力和扭矩的非零结果,这超出了FE理论的预测能力。我们的方法是通用的和有效的大型系统,这铺平了道路,研究更复杂的输运现象的非平衡制度。
2022-05-17 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium system-bath entanglement theorem versus heat transport
在这项工作中,我们将最近建立的系统浴纠缠定理(SBET)[J. Chem. Phys. 152,034102(2020)]扩展到非平衡场景,其中任意系统耦合到不同温度下的多个高斯浴环境。虽然现有的SBET连接的纠缠系统浴响应函数的本地系统,扩展的理论是关注的非平衡稳态量子传输电流通过分子结。新理论建立在广义朗之万方程的基础上,与量子体系中的非平衡态热力学有着密切的联系。
2021-12-03 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Nonequilibrium mean-field approach for quantum transport with off-diagonal disorder
本文提出结合辅助相干势近似与非平衡格林函数并引入非平衡顶角修正的ACPA-NVC方法,用于处理含力常数无序的纳米结构声子输运,并通过Ni/Pt界面热导计算验证了其有效性。
2025-03-12 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium transport in molecular junctions with strong electron-phonon interactions
我们提出了一个结合的理论方法来研究耦合到金属电极的纳米系统的非平衡输运性质,并表现出强的电子-声子相互作用。我们使用的Keldysh格林函数形式主义推广超出线性理论在施加电压的运动方程方法和插值自能近似先前开发的平衡。我们分析了强度-电压曲线和电导中出现的非弹性输运的具体特征,为电导中的阶梯状特征的符号提供了定性标准。这两种方法之间的优秀的整体协议被发现为一个广泛的参数。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dephasing enhanced transport in nonequilibrium strongly correlated quantum systems
最近研究的一个关键见解是,噪声(如失相)可以通过抑制相干单粒子干涉效应来提高量子输运的效率。然而,目前尚不清楚失相是否可以增强相互作用的多体系统中的传输。在这里,我们解决这个问题,通过分析边界驱动的无自旋费米子链的输运性质与最近邻相互作用受到批量退相。多体非平衡定态的确定使用相应的量子主方程的大规模矩阵乘积模拟。我们发现失相增强运输只有在强相互作用的制度,它被证明是诱导非相干跃迁桥接束缚暗态和移动本征态带之间的差距。运输增强的一般性质是说明了一个简单的玩具模型,其中包含了其出现所需的基本要素。令人惊讶的是,即使在整个系统的线性响应制度的效果是显着的,它是预测存在于任何大型和有限的链。系统对失相的响应还建立了传输退化和增强状态之间潜在非平衡相变的特征。这种过渡的存在不依赖于所考虑的模型的可积性。因此,预计失相增强传输将在更现实的非平衡强相关系统中持续存在。
2015-04-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bistability signatures in nonequilibrium charge transport through molecular quantum dots
研究了在有限电压作用下,与内部振动自由度强耦合的分子结的瞬态非平衡动力学。使用两种不同的,数值精确的技术,图解Monte Carlo和多层多组态时间依赖性Hartree方法,我们表明,通过结的稳态电流可能依赖于敏感的系统的初始准备,从而揭示了签名的双稳态。分析了偏置电压和瞬态动力学对双稳态现象的影响。此外,在nanoelectromecanical器件中的随机开关现象的可能关系进行了讨论。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall
Time-dependent resonant tunneling transport: Keldysh and Kadanoff-Baym nonequilibrium Green's functions in an analytically soluble problem
本文讨论了偏压突变下共振隧穿结构的两种非平衡格林函数方法。我们的目的是强调,依赖于时间的Keldysh制定Jauho,Wingreen和Meir,和无分区计划的Stefanucci和Almbladh是形式上等价的宽带限制和非相互作用的电子的普遍存在的情况下,如果铅和点是在平衡前的依赖于时间的扰动。我们开发了显式封闭的较小的格林函数和随时间变化的电流公式,提醒不同的集成限制排除了面对面的比较两种方法。这项研究揭示了这两种做法,这是非常感兴趣的介观运输社区。
2017-02-01 cond-mat.mes-hall
Comparative study of theoretical methods for nonequilibrium quantum transport
我们提出了一个详细的比较三种不同的方法来解决非平衡量子输运,即功能的重整化群(fRG),含时密度矩阵重整化群(tDMRG),和实时路径积分的迭代求和(ISPI)。对于非平衡单杂质安德森模型(包括塞曼项在杂质网站),我们证明了这三种方法是在定量协议在很宽的参数范围内的粒子-空穴对称点,以及在混合价制度。我们进一步比较这些技术与两个量子蒙特卡罗方法和含时数值重整化群方法。
2010-05-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
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 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
Nonequilibrium transport through a singlet-triplet Anderson impurity
我们研究了一个具有双重态的组态与另一个具有单重态和三重态的组态杂化的Anderson模型。我们计算的电导通过系统的温度和偏置电压的函数,在量子临界线附近的系统是完全可解的。这些结果解释了最近在单分子量子点中的输运测量。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium spin transport on Au(111) surfaces
在考虑$p_{z}$ -轨道和最近邻跃迁的二维六角晶格的情况下,用有效紧束缚模型完全拟合了实验上观察到的具有Rashba自旋分裂的\textit{sp}衍生的Au(111)Shockley表面态.然后将提取的能带参数导入Landauer-Keldysh公式,计算了Au(111)表面沟道双端体系中的非平衡自旋输运.所得结果显示Au(111)表面上的强自旋密度,并证实(i)固有自旋霍尔效应,(ii)电流诱导自旋极化,和(iii)Rashba自旋进动,所有这些都已在半导体异质结构中实验观察到,但在金属表面态中没有。因此,我们强烈要求在后一种情况下对这些自旋现象进行实验。
2008-10-18 cond-mat.mes-hall
Nonlinear electronic transport in nanoscopic devices: Nonequilibrium Green's functions versus scattering approach
本文利用非平衡格林函数方法研究了纳米器件的非线性弹性量子电子输运性质。格林函数方法允许我们将给定器件的$I-V$特性扩展到所施加电压的任意幂。通过这样做,我们能够将NEGF方法与散射方法联系起来,显示它们的相似性和差异性,并计算任意阶的电导系数。我们证明了由NEGF给出的电子电流是规范不变性的所有订单的$V$的权力,并讨论了规范不变性的标准密度泛函理论(DFT)在分子电子学实现的要求。我们还分析了非线性电导系数的对称性相对于一个磁场反转和违反的Onsager互易关系与增加源漏偏置。
2009-07-12 cond-mat.mes-hall
Mode-selective vibrational excitation induced by nonequilibrium transport processes in single-molecule junctions
在有限偏压下的纳米级分子结中,振动能的分子内分布可以强烈地偏离热平衡分布,并且可以以可控的方式选择性地激发特定的振动模式,而不管相应的模式频率。这表明与本地化的电子状态的非对称分子结的通用模型,采用主方程以及非平衡格林函数的方法。它示出,施加的偏置电压控制耦合到这些状态的特定振动模式的激发,通过调整它们的电子布居,这会影响由于与引线的能量交换的振动冷却过程的效率。
2010-06-24 cond-mat.mes-hall
Universal Scaling of Nonequilibrium Transport in the Kondo Regime of Single Molecule Devices
标度律和普适性通常与展现出具有特征能量标度的涌现现象的系统相关联。我们报告两种不同类型的单分子晶体管(SMT)设备在近藤政权的非平衡输运测量。在低偏压和温度下的电导坚持由两个参数表征的标度函数。这个结果,类似于最近报道的半导体点与近藤温度低两个数量级,证明了这种标度形式的普遍性。我们比较提取的值的缩放系数以前的实验和理论结果。
2009-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium Zeeman-splitting in quantum transport through nanoscale junctions
计算了量子点的非平衡微分电导$G(V)$随偏压$V$和外加磁场$H$的变化关系。我们使用Keldysh守恒近似的弱关联和散射态的数值重整化群的中间和强关联制度的平衡。在弱关联区,在$G(V)$中观察到的塞曼分裂强烈依赖于耦合到两个引线的不对称性,以及量子点的粒子-空穴不对称性。相比之下,在强关联区,近藤相关占主导地位,塞曼分裂零偏异常的位置$Δ_K$是独立的这种不对称性,总是发现是塞曼能量$Δ_0$的顺序。我们发现一个交叉从纯自旋波动驱动的近藤制度在小磁场与$Δ_K<Δ_0$的制度在大的领域,其中的贡献电荷波动诱导较大的分裂与$Δ_K>Δ_0$,因为它是在最近的实验中观察到的。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium Green's Function Approach to Phonon Transport in Defective Carbon Nanotubes
我们已经开发了一种新的理论形式主义声子输运纳米结构中使用非平衡声子格林函数技术,并已将其应用于有缺陷的碳纳米管的热传导。碳纳米管中的低温热导的普遍量子化可以观察到,即使在存在局部结构缺陷,如空位和Stone-Wales缺陷,因为长波长的声学声子不被局部缺陷散射。然而,在室温下,热导是严重影响缺陷散射,因为入射声子散射的缺陷周围的局部声子。我们发现一个显着的变化,从量子到经典功能的热输运通过缺陷碳纳米管随着温度的升高。
2006-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci