Enhancement of Macroscopic Quantum Tunneling by Landau-Zener Transitions
受近年来约瑟夫森结中宏观量子隧穿读出量子比特的实现的启发，我们研究了自旋- ${1\over 2}$系统中存在耦合时的势垒穿透问题。结果表明，当固定自旋的非绝热势在势垒区相交时，朗道-齐纳跃迁导致隧穿率的增强。这些自旋翻转在虚时间的效果是在定性与实验观察。
2003-04-15 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener tunneling problem for Bloch states
研究了周期晶格绝缘体中粒子的Landau-Zener隧穿问题。为此，我们构造了基于Bloch和Wannier函数的路径积分，并计算了Su-Schrieffer-Heeger模型在外力作用下的跃迁振幅.我们发现，在体周期系统中的隧穿几率变得大大大于朗道-齐纳公式。这种增强是突出的小值的外部场或小跳跃积分相比，间隙，来自狄拉克和周期性色散之间的差异。此外，当晶格效应较强时，给出了与Landau-Zener公式不同的隧穿几率的另一个解析公式。最后讨论了格点效应的观测方案。
2018-10-04 cond-mat.mes-hall
Zener tunneling isospin Hall effect in HgTe quantum wells and graphene multilayers
齐纳二极管是基于晶闸管的电子器件中的典型器件，其由PN结组成，其中外部电场在电流-电压特性中诱导开关行为。我们研究了碲化汞量子阱和石墨烯多层膜中的齐纳隧穿。我们发现隧穿跃迁几率不对称地依赖于载流子对势垒的平行动量。在碲化汞量子阱中，不对称性对于每个自旋是相反的，而对于石墨烯多层膜，它对于每个谷自由度是相反的。在这两种情况下，产生在垂直于所施加的场的方向上流动的自旋/谷电流。我们涉及的起源，这种齐纳隧道自旋/谷霍尔效应的Berry相位时，他们从带隙区域反射的载流子获得。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Voltage-controlled tunneling anisotropic magneto-resistance of a ferromagnetic $p^{++}$-(Ga,Mn)As/$n^{+}$-GaAs Zener-Esaki diode
在大的温度和电压范围内，在垂直磁场作用下，单个$p^{++}$ -（Ga，Mn）As/ $n^{+}$ -GaAs Zener-Esaki二极管表现出大的隧穿各向异性磁阻效应.在施加的偏压下，隧道结的透明度被修改，允许连续地调整隧道和欧姆制度之间的各向异性传输特性。此外，还观察到各向异性隧穿磁电阻的非对称偏压依赖性：反向偏压突出了全部（Ga，Mn）As价带态的贡献，而正向偏压只探测部分态密度，揭示了两个子带的相反贡献.
2005-09-02 cond-mat.mes-hall
Current-voltage characteristics of graphene devices: interplay between Zener-Klein tunneling and defects
我们报告了一个理论/实验研究的电流-电压特性（I-V）的石墨烯器件附近的狄拉克点。I-V可以用幂律（I \propto V^α，其中1< α<= 1.5）来描述。当迁移率较低时，指数较高。这种超线性的I-V解释在Zener-Klein运输，即不同能带之间的隧道，和缺陷散射之间的相互作用。令人惊讶的是，Zener-Klein隧穿通过缺陷的存在而变得可见。
2010-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau-Zener transition between two quantum dots coupled by resonant tunneling
考虑了两个量子点之间的电子跃迁，其中离散能级以恒定速度相互扫过。如果允许点能级之间的直接隧穿，则当能级交叉时，电子将在点之间转移。这种转移是描述在传统的朗道-齐纳理论。我们假设点之间的直接隧穿是被禁止的。相反，转移是由于通过分离点的离散杂质能级的共振隧穿。然后，电子转移的描述简化为三态（两个点加杂质）Landau-Zener跃迁。跃迁几率取决于共振能级的相对位置和能级交叉处的能量。它还取决于杂质和左（右）点之间隧穿的左右不对称性。我们计算了杂质能级在水平（空间）和垂直（能量）两种不同极限下的跃迁几率。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall
Strong Band-Edge Light Emission from InGaAs RTDs: Evidence for the Universal Nature of Resonant- and Zener- Co-Tunneling
报道了室温n型单极性掺杂In0.53Ga0.47As/AlAs双势垒共振隧穿二极管（DBRTD）在In0.53Ga0.47As带边1650 nm附近的强发光。的发射特性是非常相似的，最近在GAN/AlN DBRTD中观察到的，这两者都表明，发射的机制是跨间隙电子空穴复合通过共振和齐纳共隧穿的电子，后者的机制产生所需的孔。分析表明，由于相对较小的带隙，齐纳隧穿概率可以在这种In0.53Ga0.47As/AlAs DBRTD大，是一种机制，可能被忽视了在长期的文献。共隧穿的普遍性最好地由凯恩隧穿概率中的因子（EG）2/F支持，该因子在In0.53Ga0.47As和GAN DBRTD的峰值电压处几乎相同。
2018-04-20 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic Landau Zener tunneling in Fe_8 molecular nanomagnets
Landau Zener方法可以测量分子团簇Fe_8中非常小的隧道劈裂Δ。观测到的振荡Δ作为沿硬各向异性轴施加的磁场的函数解释的拓扑量子干涉的两个隧道路径的相反绕组。研究了朗道-齐纳跃迁速率P的温度依赖性，揭示了激发态自旋能级间的拓扑量子干涉。通过比较标准Fe_8样品和两种同位素替代样品的P值，证明了核自旋的影响。需要一个广义的朗道-齐纳跃迁速率理论。
2000-03-27 cond-mat.mes-hall
Gyrotropic Zener tunneling and nonlinear IV curves in the zero-energy Landau level of graphene in a strong magnetic field
我们研究了在狄拉克点，即在填充因子$ν$ = 0的高磁场中通过悬浮石墨烯Corbino盘的隧穿电流。在介电击穿开始时，通过盘的电流在欧姆行为之前呈指数增长，但以不同于热激活的方式。我们发现，齐纳隧道朗道子级之间占主导地位，促进倾斜的源漏偏置电位。根据我们的分析模型，由于高磁场，Zener隧穿强烈地受到旋合力（洛伦兹力）的影响
2017-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zener tunneling in the electrical transport of quasi-metallic carbon nanotubes
我们从理论上研究了齐纳隧穿效应对准金属（Qm）碳纳米管（禁带宽度为几十毫电子伏）电荷输运性质的影响。我们还分析了缺陷上的齐纳隧穿和弹性散射之间的相互作用。为此，我们使用的模型的基础上的主方程的密度矩阵，考虑到带间齐纳跃迁诱导的电场（量子力学效应），电子缺陷散射和电子-声子散射。在齐纳隧道的存在下，Qm管支持电流，即使费米能量位于禁带中。在没有弹性散射的情况下（在高质量样品中），Qm管的带隙尺寸小，使得能够实现电场的实际值（高于$\sim$ 1 V/μm）的齐纳隧道效应。强弹性散射（在低质量样品中）的存在进一步降低了观察齐纳隧道效应所需的场的值。事实上，对于50 nm量级的弹性散射长度，齐纳隧穿影响已经在线性范围内的电流/电压特性。换句话说，在准金属管中，缺陷使得齐纳隧穿更加明显。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zitterbewegung and bulk-edge Landau-Zener tunneling in topological insulators
本文研究了二维拓扑绝缘体中的弹道zitterbewegung动力学和边缘态与体态之间的Landau-Zener隧穿。在散装，我们使用的埃克塞特定理表明，一个外部的平面内电场不仅漂移的包纵向，但也引起了横向有限侧跳平凡和拓扑制度。对于宽度为$W$的有限带，我们表明，当大的$W$与$W^{-3/2}$的电场诱导耦合衰减时，体态和边缘态之间的朗道-齐纳隧穿消失。这一点可以通过将含时薛定谔方程扩展到休斯顿态来证明。因此，我们不能像Phys.Rev.B87，161115（2013）中提出的那样，将量子自旋霍尔态描绘为从zitterbewegung体轨迹“泄漏”到边缘态中产生的。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall
Common path interference in Zener tunneling is a universal phenomenon
我们证明了固态系统中电场诱导带间隧穿的几率一般是外加电场的非单调（振荡）函数。这种意外的行为可以理解为由于两个不同的隧道解决方案之间的公共路径干扰而引起的。该现象对磁场不敏感，并且每当低能色散关系除了通常的$p^2$项之外还包含高阶项时出现。这样的高阶项是普遍存在的，尽管具有小的系数，使得振荡齐纳隧穿是一种普遍现象。然而，当高阶项的系数小时，第一次“齐纳振荡”发生在指数小的传输概率处。这就解释了为什么齐纳隧穿的这种振荡方面迄今为止一直被忽视，尽管它的普遍性。在低能量色散关系中，$p$的奇次幂的存在也破坏了公共路径干扰。由于$p$的奇次幂仅在隧穿势垒沿镜像对称轴时才严格不存在，因此振荡行为的鲁棒性取决于隧穿势垒的取向。双层石墨烯被认为是一种特别好的材料，用于观察共路干涉，由于其不寻常的近各向同性的色散关系，其中$p^4$项作出了主要贡献。
2013-03-20 cond-mat.mes-hall
Strong terahertz emission from superlattices via Zener tunneling
我们发展了一个全面的、简洁的理论来解释超晶格在宽范围的外加电场下的太赫兹（THz）辐射，对于GaAs/Al{0.3}Ga{0.7As超晶格，理论和实验之间表现出很好的一致性.具体来说，我们表明，增加电场增加太赫兹发射低场，然后减少发射的中场由于场致波函数本地化，然后增加发射在高场由于离域和齐纳隧道之间的微带。我们的理论表明，齐纳隧穿共振产生高太赫兹发射强度，并指出超晶格设计的改进。
2007-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau-Zener dynamics of a nanoresonator containing a tunneling spin
我们研究了耦合到扭转共振器的隧穿自旋的朗道-齐纳动力学。对于强自旋-声子耦合，当振荡器频率大于隧道分裂时，系统表现出多个朗道-齐纳跃迁。自旋和机械角动量的纠缠导致振子动力学的突变，这些突变在时间上与自旋跃迁一致。我们发现，大量的自旋耦合在一个单一的振荡器只通过同相声子场的行为作为一个单一的大自旋，大大增强了自旋-声子耦合。我们比较了系统的纯量子和半经典动力学，并讨论了它们的实验实现。提出了一种利用场扫描读出机械谐振器精确量子态的实验。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall
Zener Tunneling Between Landau Orbits in a High-Mobility Two-Dimensional Electron Gas
横向受限的二维电子气（2DEG）中的磁输运可以表现出由于倾斜霍尔势而改变的散射通道。电子在具有移动的引导中心的朗道能级之间的跃迁可以通过齐纳隧穿机制来完成，并且对磁电阻做出显著贡献。在GaAs-AlGa $_{0.3}$ As $_{0.7}$异质结构中，高迁移率二维电子气在弱场磁电阻中观察到了显著的振荡效应，并能用Zener机制很好地解释.
2002-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Coherent destruction of tunneling, dynamic localization and the Landau-Zener formula
阐明了在周期性驱动场作用下，两态模型的隧穿相干破坏（CDT）与一维紧束缚模型的动力学局域化（DL）之间的内在联系.紧束缚模型的时间演化是从两态模型的运动方程到一组${\rm SU}(2)$算子的映射。结果表明，DL是有效的无限大的维数表示的CDT的${\rm SU}(2)$运营商。我们还表明，这两个CDT和DL可以解释为相消干涉在重复的朗道-齐纳电平交叉的结果。
2008-02-08 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener interferometry with superconducting qubits
具有两个离散能级的量子力学系统在自然界中普遍存在。对于交叉能级，取决于它们彼此接近的速度，它们之间存在过渡的可能性。这种现象被称为朗道-齐纳隧穿，它形成了齐纳二极管的物理基础。然而，朗道-齐纳隧穿的传统处理忽略了量子力学干涉。在这里，我们报告了在由库珀对盒量子比特形成的人工两能级系统中连续的朗道-齐纳隧穿尝试之间的相敏干涉的观察。我们解释的实验中的一个多通模拟著名的光学马赫-曾德尔干涉仪。在我们的例子中，光束分裂发生在电荷简并的朗道-齐纳隧穿，而马赫-曾德尔干涉仪的臂在能量空间中由基态和激发态表示。我们的朗道-齐纳干涉仪可以用作高分辨率的相位和电荷探测器，由于干涉灵敏度增强。这些发现还展示了量子位操纵的新方法。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall
Multi-tunneling effect of nonreciprocal Landau-Zener tunneling: Insights from DC field responses
Ritsumeikan University（立命馆大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Research Organization of Science and Technology, Ritsumeikan University（立命馆大学科学技术研究机构）
研究强电场下非中心对称绝缘体中非 reciprocal Landau-Zener 隧穿的多隧道效应及其位移矢量作用
2024-11-01 cond-mat.mes-hall
Polarization-induced Zener Tunnel Diodes in GaN/InGaN/GaN Heterojunctions
通过在氮极性GAN pn结中插入InGaN薄层，研究了极化诱导齐纳隧道结。反向偏置带间齐纳隧穿电流被发现是弱的温度依赖性，而不是强烈的温度依赖性的正向偏压电流。这表明隧穿是主要的反向偏置电流传输机制。InGaN层中的铟成分被系统地改变以证明带间隧穿电流的增加。将实验测得的隧穿电流与模型进行比较，有助于确定将这种结潜在地用于氮化物基极化诱导隧穿场效应晶体管的具体挑战。
2015-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fault-Tolerant Landau-Zener Quantum Gates
我们提出了一种方法来执行容错单量子比特门操作使用朗道-齐纳隧道。在单个朗道-齐纳脉冲中，量子比特跃迁频率随时间变化，使得它通过辐射场的频率。我们表明，一个简单的三脉冲序列允许消除错误的门高达三阶的量子比特能量或辐射频率的错误。
2005-11-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative Landau-Zener Tunneling at Marginal Coupling
两能级系统中的朗道-齐纳跃迁可以通过与环境耦合而被抑制或增强，这取决于温度和环境光谱函数。我们认为边际谱函数，当耗散效应是重要的任意慢运动。Landau-Zener跃迁速率证明了对“偏置”的非平凡依赖性，即。e.取决于两个能级相对运动的速率。朗道-齐纳转变被完全抑制的值的偏置低于阈值偏置设置的耦合强度。在阈值以上，使用瞬子方法找到零温度的跃迁速率。在有限温度下，Landau-Zener跃迁速率与耦合强度呈非单调关系，在强耦合下被抑制。
2000-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spin-polarized Zener tunneling in (Ga,Mn)As
通过对（Ga，Mn）As基齐纳隧道二极管的测量，研究了自旋极化带间隧穿效应。通过将二极管置于反向偏压下，电子自旋极化从p型（Ga，Mn）As的价带转移到相邻n-GaAs层的导带。所产生的电流被监测注入到一个量子阱发光二极管的电致发光极化被发现跟踪的（Ga，Mn）As层的磁化作为温度和磁场的函数。
2001-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transit-time resonances enabling amplification and generation of terahertz radiation in periodic graphene p-i-n structures with the Zener-Klein interband tunneling
石墨烯层中的Zener-Klein（ZK）带间隧穿效应产生了非线性的I-V特性，可用于太赫兹（THz）信号的整流和检测。隧穿电子和空穴在耗尽区的渡越时间延迟导致THz电流和THz电压之间的相移，在一定频率范围内产生负的动态电导，从而产生渡越时间（TT）不稳定性。ZK隧穿和TT负动态电导的组合使得能够实现共振太赫兹探测以及太赫兹辐射的放大和产生。我们提出并评估了基于周期级联GL p-i-n结构的THz器件，该结构表现出TT共振（GPIN-TTD）。这样的结构可以用作THz放大器，并且被放置在法布里-珀罗腔中，或耦合到THz天线或使用环形振荡器连接，作为THz辐射源。
2022-08-29 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener tunneling of a single Tb3+ magnetic moment allowing the electronic read-out of a nuclear spin
基于碳纳米管量子点的多终端器件在非常低的温度下用于探测嵌入在双酞菁铽（III）配合物（TbPc 2）中的单电子和核自旋。当两个分子强耦合到纳米管时，发现了具有大电导跳跃的自旋阀签名。横向场的应用分离了两种分子的磁信号，并实现了铽核自旋的单次读出。研究了朗道-齐纳（Landau-Zener，LZ）量子隧穿几率随场扫描速率的变化，建立了与LZ方程的良好一致性，并给出了隧道分裂Δ.有人发现？作为横向场的函数线性增加。这些研究是TbPc 2中单个核自旋的相干操纵的必要先决条件。
2013-04-24 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
Noise effect on the nonadiabatic transition and correction to the tunneling energy gap estimated by the Landau-Zener-Stuckelberg formula
本文从非绝热跃迁的观点出发，研究了噪声对扫描场中磁化隧穿过程的影响。隧穿概率取决于噪声的性质，例如方向、幅度和自相关函数的弛豫时间。通过数值求解含时Schr $\rm{\ddot{o}}$ dinger方程，研究了噪声存在下的隧穿过程，并分析了其参数依赖性.我们利用Landau-Zener-St $\rm{\ddot{u}}$ ckelberg（LZS）公式估算了有效隧穿能隙。间隙对扫掠速度的依赖关系定性地再现了相应的实验数据。对于快速扫描场，估计的间隙没有速度依赖性，并且该间隙似乎给出了真实的间隙。然而，我们表明，估计的能隙的校正是必要的，我们提出了一个校正公式。
2001-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Single spin Landau-Zener-Stückelberg-Majorana interferometry of Zeeman-split states with strong spin-orbit interaction in a double quantum dot
采用Floquet频闪方法，研究了周期驱动双量子点中Zeeman-spit四能级系统中Landau-Zener-Stückelberg-Majorana（LZSM）干涉诱导的单自旋态演化.自旋守恒和自旋翻转隧穿过程与电偶极自旋共振（EDSR）之间的相互作用，在一个单独的点和增强的LZSM多能级交叉与相邻的量子点的微波（MW）频率，驱动振幅，点间失谐，和磁场的函数进行了研究。参数空间中的一些特殊点被识别，所有三个特征被合并。在这种三重交叉共振条件下，点间隧穿与EDSR频率下每个点中的快速自旋演化相结合。EDSR的谐波显示在自旋相关的隧道映射与可变磁场和MW频率。结果适用于具有强自旋轨道相互作用的电子和空穴系统，并可能有助于开发新的量子比特器件中的自旋控制和读出的时间效率方案。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generalized phonon-assisted Zener tunneling in indirect semiconductors with non-uniform electric fields : a rigorous approach
本文给出了一个计算间接半导体在外加电势作用下齐纳电流的一般框架。假设一个抛物线的价带和导带色散，半导体是在平衡中的存在的外部场，只要电子-声子相互作用是不存在的。对电子-声子相互作用的线性响应导致非平衡系统。齐纳隧穿电流由单位时间内从价带跃迁到导带的电子数计算得出。一个方便的表达式的基础上提供的单粒子谱函数，使数值计算的齐纳电流下的任何三维电位分布。对于一维势分布，采用WKB（Wentzel-Kramers-Brillouin）近似，得到了体半导体、均匀场半导体和非均匀场半导体中电流的解析表达式.所得结果在低场极限下与Kane结果一致。文中给出了不同掺杂浓度的突变p-n二极管的数值例子，从中可以看出，均匀场模型比WKB模型更接近突变p-n二极管，但在低偏压条件下，需要直接数值处理。
2011-06-24 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener tunneling in the presence of weak intermolecular interactions in a crystal of Mn4 single-molecule magnets
以自旋基态为S = 9/2的Mn 4单分子磁体（SMM）为模型系统，研究了分子间弱偶极相互作用和交换相互作用下的Landau-Zener隧穿.测量各向异性常数D和B，具有较小的磁滞回线。横向场用于在大范围内调谐隧道分裂。使用LZ和逆LZ方法，它表明，这些相互作用的隧道速率中起着重要的作用。确定了三个区域：（i）在小的横向场，隧穿由单隧穿跃迁主导;（ii）在中间横向场，测量的隧穿速率由内部场的重新洗牌决定;（iii）在较大的横向场，磁化反转开始受直接弛豫过程的影响，并且可能发生多体隧穿事件。采用挖洞法研究了次近邻相互作用。在小的外部磁场，它示出的磁有序发生不淬火隧道。外加横向场可以提高有序化率。自旋-自旋交叉弛豫，介导的偶极和弱交换相互作用，提出解释额外的量子步骤。
2005-08-25 cond-mat.mes-hall
Dissipative Landau-Zener transition with decoherence rate
一个创新的微观模型与最小数量的参数：隧道分裂间隙，外部场扫描速度，和消相干率被用来描述动力学的耗散朗道-齐纳过渡的存在下的消相干。在极限情况下，推导出的运动方程产生了著名的Landau-Zener和Kayanuma公式。在一般情况下，该描述展示了相对于扫描速度的非单调翻转概率，这在其他一些模型中也被发现。这种非单调性可以通过考虑量子隧穿、交叉周期和退相干过程的竞争和时间尺度来解释。该理论的简单性和鲁棒性为Landau-Zener跃迁提供了一种实用而新颖的描述。此外，它还为测量相关量子系统的有效退相干率提供了一种电子顺磁共振的替代方法。
2022-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Observation of non-adiabatic Landau-Zener tunneling among Floquet states
本研究利用时间分辨多光子光电子能谱，观测到强光场下Cu(111)中Floquet态之间的非绝热Landau-Zener隧穿，揭示了绝热Floquet演化的崩溃，并确立了物质光修饰、超快光波电子学及高次谐波产生间的直接联系。
2025-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonadiabatic Landau-Zener-Stückelberg-Majorana transitions, dynamics, and interference
自从Landau、Zener、Stückelberg和Majorana（LZSM）的开创性工作以来，人们已经知道驱动量子二能级系统会导致其状态之间的隧穿。尽管已知这些跃迁之间的干涉很重要，但直到最近，它才变得既可访问，又可控制，并且对工程量子系统有用。在这里，我们系统地研究了LZSM物理学的各个方面，并回顾了相关文献，显著地扩展了[Shevchenko，S. N.，S. Ashhab和F. Nori（2010），“Landau-Zener-Stückelberg interferometry，”Phys.Rep.492，1]。
2022-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Loss of adiabaticity with increasing tunneling gap in non-integrable multistate Landau-Zener models
我们考虑了最简单的多态Landau-Zener跃迁的不可积模型。在该模型中，两个隧道耦合量子点中的两对能级被栅极电压扫过。虽然这个2 * 2模型是不可积的，但当能级间的能量距离远小于它们的隧道分裂时，它可以在极限下解析求解。结果与类似的2 * 1模型形成对比，其中一个点仅包含一个水平。后者模型不允许虚拟跃迁振幅的干扰，并且它是完全可解的。在2 * 1模型中，对于在时间t -> - \infty处在一个点中的粒子，在时间t-> \infty处在同一点中的概率随着隧道耦合而指数地下降。相比之下，在2 * 2模型中，这种概率随着隧道耦合呈指数增长。这种增长的物理起源是在两个点系统中形成隧道诱导的集体态。这可以看作是迪克效应的一种表现。
2017-06-28 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener transition between two levels coupled to continuum
For a Landau-Zener transition in a two-level system, the probability for a particle, initially in the first level, { \em i}, to survive the transition and to remain in the first level, depends exponentially on the square of the tunnel matrix element between the two levels. This result remains valid when the second level, { \em f}, is broadened due to e.g. coupling to continuum [V. M. Akulin and W. P. Schleicht, Phys. Rev. A { \bf 46}, 4110 (1992)]. If the level, { \em i}, is also coupled to continuum, albeit much weaker than the level { \em f}, a particle, upon surviving the transition, will e…
2022-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Breakdown of an Electric-Field Driven System: a Mapping to a Quantum Walk
通过将Landau-Zener跃迁动力学映射为具有反射边界的半无限一维晶格上的量子行走，研究了强电场驱动下电子系统的量子输运性质，其中晶格的位置对应于能级，边界对应于基态.量子干涉诱导的分布局限于周围的基态，当电场被加强，离域跃迁发生描述原来的电子系统的击穿。
2005-03-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum-geometry-enabled Landau-Zener tunneling in singular flat bands
University of Utah（犹他大学）
本文研究了奇异平板带在电场下的量子几何效应，发现其通过Landau-Zener隧穿实现非平凡传输特性。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall
Landau velocity for collective quantum Hall breakdown in bilayer graphene
量子霍尔效应（QHE）的击穿通常与接近朗道能级间（LL）齐纳场的电场、朗道带隙与回旋半径的比值相关联。在半导体异质结构中，尽管进行了广泛的研究，但本文使用高迁移率双层石墨烯和高频电流噪声报道了固有齐纳极限。我们表明，电子-电子相互作用所产生的集体激发是必不可少的。在无噪声弹道QHE机制之外，大的超泊松散粒噪声通过LL间散射发出击穿信号。在声子和杂质散射被淬灭的情况下，击穿最终受到集体激发的限制。其破裂机制与超流体的Roton机制有很强的相似性，可用Landau临界速度来描述。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Resonant plasmonic terahertz detection in gated graphene p-i-n field-effect structures enabled by the Zener-Klein tunneling nonlinearity
提出并分析了基于栅控石墨烯p-i-n（GPIN）场效应晶体管（FET）结构的太赫兹（THz）探测器。栅极之间的反向偏置i区起到电子和空穴注入器的作用，由于Zener-Klein隧穿而表现出非线性$I-V$特性。该区域能够实现THz信号整流，这提供了它们的检测。门控区作为电子和空穴库和太赫兹共振等离子体腔。电子和空穴等离子体激元振荡的共振激发导致在接近等离子体频率及其谐波的信号频率处THz检测器响应度的大幅增加。由于与渡越时间效应相关联的i区AC电导频率依赖性的特性，对应于较高等离子体激元模式的激发的频率处的GPIN-FET响应可以比基模更强。GPIN-FET在室温下可以表现出相当高的响应度。降低后者可以导致其进一步增强由于削弱的载流子动量弛豫。
2022-09-11 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener quantum tunneling in disordered nanomagnets
我们研究了含有100个原子数量级的铁磁金属纳米颗粒中的Landau-Zener宏观量子跃迁。我们考虑的模型是由一个有效的巨自旋哈密顿量，耦合到一个随机的横向磁场模仿准粒子激发和结构无序的自旋集体模式的间隙结构的影响。我们发现不同类型的时间演化取决于横向场的无序和系统的初始条件之间的相互作用。在没有无序的情况下，如果系统从低能态开始，则存在一个主要的相干量子隧穿事件，其中初始态振幅完全耗尽，有利于几个离散态，附近有自旋量子数;当从最高激发态开始时，我们观察到磁化通过特殊的“反向级联演化”完全反转。在随机的情况下，低能量的初始状态的无序平均跃迁概率成为一个平滑的分布，但仍然是尖锐的峰值周围的一个过渡中存在的无序的情况下。另一方面，相干后向级联现象转变为阻尼级联，并伴随着磁反转的阻挫。
2004-09-22 cond-mat.mes-hall
Enhancement of Zener tunneling rate via electron-hole attraction within a time-dependent quasi-Hartree-Fock method
本文提出准Hartree-Fock方法，研究电子-空穴吸引对直流电场下齐纳隧穿的影响，发现该吸引在四种材料系统中均能提高隧穿率，强相互作用系统增强数倍，弱相互作用系统增强百分之几十。
2023-08-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electric circuit analog of Landau-Zener tunneling using time-varying elements
School of Physics, South China Normal University（华南师范大学物理学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials, South China Normal University（华南师范大学广东省量子工程与量子材料重点实验室）；Guangdong-Hong Kong Joint Laboratory of Quantum Matter, South China Normal University（华南师范大学粤港澳量子物质联合实验室）
本文提出了一种时变电路模型，展示了经典系统中可发生类似量子陆德-泽纳隧穿现象的机制，为模拟时间依赖量子模型提供了新方法。
2026-01-10 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener-Stuckelberg-Majorana interferometry of a single hole
我们进行朗道-齐纳-Stuckelberg-Majorana（LZSM）光谱与强自旋-轨道相互作用（SOI），实现为一个单一的孔限制在一个门控双量子点的系统。与电子系统类似，在磁场B=0和高调制频率下，我们观察到点之间的光子辅助隧穿（PAT），随着频率的降低，PAT平滑地演变成典型的LZSM漏斗形干涉图案。与电子相比，SOI实现了额外的、有效的自旋翻转点间隧穿通道，在有限B处引入了独特的干涉图案。在低频LZSM驱动的磁输运谱显示这两个通道是同样相干的。高频LZSM驱动揭示了复杂的光子辅助隧穿路径，既有自旋守恒又有自旋翻转，它们在临界磁场下形成闭合回路。在一个这样的循环中，任意的空穴自旋状态被反转，为全电子操纵开辟了道路。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall
Electrical Breakdown of Excitonic Insulator
本文提出 BCS 极限下激子绝缘体的“多体击穿”机制，通过有限电场 BCS 型试探波函数数值揭示尺寸依赖的两类击穿行为及 I-V“关-开”判据。
2023-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau-Zener-Stückelberg interference in a multimode electromechanical system in the quantum regime
量子力学中机械谐振器的研究不仅为大质量物体的量子力学的基本性质提供了深入的了解，而且为新型混合量子技术引入了有前途的平台。在这里，我们展示了一个超导量子比特和许多声学模式的量子制度之间的可配置的相互作用。具体来说，我们将展示如何连续的朗道-齐纳-施托克伯格（LZS）隧道型的过渡，这发生在一个系统是通过避免交叉耦合能级调谐时，在多模系统中的干扰。这项工作的进展实验LZS干涉覆盖的情况下，耦合的水平是那些量子比特与众多的机械振荡器在量子极限。这项工作开辟了通过参数调制控制多个声学模式的应用。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant Zener Interferometry in van der Waals Heterostructures
California Institute of Technology（加州理工学院）
该研究通过范德瓦尔异质结构中的量子干涉效应，揭示了电场诱导的量子振荡和共振现象，为相干干涉动态的探测和应用提供了新途径。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener-Stückelberg Interferometry for Majorana Qubit
受最近实验的刺激，成功观察到纳米线拓扑超导体中具有偶数和奇数电子的两个超导态，正如从两个末端马约拉纳准粒子（MQ）的存在所预期的那样[Albrecht \textit{et al.}，Nature \textbf{531}，206（2016）]，我们提出了一种利用量子隧穿效应操纵马约拉纳量子位的方法。原型装置由两个一维（1D）拓扑超导体耦合的隧道结，可以通过栅极电压控制。我们表明，在电流注入，超导相位差的时间演化在结诱导振荡的能级的马约拉纳宇称态，而水平交叉是避免了一个小的耦合能量的MQ在个别的一维超导体。这导致了马约拉纳宇称态之间的朗道-齐纳-施蒂克尔伯格（LZS）干涉。调整电流脉冲和栅极电压，可以建立LZS干涉测量法，其提供对马约拉纳量子比特的任意操纵。利用结辐射的微波可以监测Majorana量子比特的LZS旋转。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Landau-Zener Bloch oscillations with perturbed flat bands
正弦布洛赫振荡出现在暴露于外场的能带结构中。不同能带之间的朗道-齐纳（LZ）隧穿通常是限制布洛赫振荡的抵消效应。在这里，我们考虑一个平带网络的两个色散和一个平带，例如超冷原子和光波导网络。利用外部合成规范场和引力场，我们得到了一个扰动的无带隙的能带结构。由此产生的布洛赫振荡由两部分组成--通过色散结构的非平坦部分的快速扫描，以及当原子波包被捕获在未扰动光谱的原始平坦带部分时，由于LZ隧穿而成为可能，几乎完全停止相当长的时间。
2016-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Current response of nonequilibrium steady states in Landau-Zener problem: Nonequilibrium Green's function approach
强电场作用下绝缘体中载流子的产生可用具有非微扰指数的Landau-Zener隧穿几率公式来描述。尽管它有着悠久的历史和不同的应用和扩展，非平衡稳态和相关的电流响应的产生的载流子的存在下的研究主要限于数值模拟到目前为止。在这里，我们开发了一个框架来计算非平衡格林函数的通用绝缘系统下的直流电场，在存在的费米子水库。利用渐近展开技术，我们得到了一个半定量的格林函数的非微扰贡献的公式。这种形式使我们能够计算的非平衡稳态，这原来是不是简单地由带内电流成比例的隧穿概率的耗散电流响应。我们也适用于目前的形式主义的非中心对称绝缘体，并提出非互易电荷和自旋输运特有的隧穿电子。
2020-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau-Zener Transitions in an Adiabatic Quantum Computer
我们报道了在一个多量子位超导芯片中测量单个磁通量子位的Landau-Zener跃迁的实验结果。所使用的方法隔离单个量子位，将其隧穿幅度Delta调谐到Delta远小于温度T和退相干诱导的能级加宽的极限，并迫使其经历朗道-齐纳跃迁。我们发现量子比特的行为与耦合到1/f磁通量噪声的双阱量子系统的Landau-Zener跃迁概率的理论预测具有很高的精度。
2008-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Breakdown of zero-energy quantum Hall state in graphene in the light of current fluctuations and shot noise
我们在零朗道能级上研究了悬浮石墨烯Corbino盘中单个载流子的Zener隧穿到雪崩型聚束电子输运的交叉。在低偏压下，我们发现隧穿电流遵循的陀螺齐纳隧穿行为。在更大的偏压下，我们发现雪崩型的输运在更小的电流下发生，磁场越大。低频噪声表明雪崩中电子的强聚束。在实测低频开关噪声功率的基础上，推导出雪崩序列的特征开关率。同时微波散粒噪声测量也揭示了内在的雪崩脉冲内的相关性，并表示随着偏置的增加，相关性降低。
2018-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relaxation breakdown and resonant tunneling in ultrastrong-coupling cavity QED
本文研究了非对称偶极子与单腔模超强耦合的开放弛豫动力学，发现超强耦合抑制系统弛豫，但极化多光子共振可通过腔介导的共振隧穿恢复快速弛豫，并给出了基于Rabi模型对角化的解析描述。
2023-10-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Platinum Disulfide (PtS2) and Silicon Pyramids: Efficient 2D/3D Heterojunctions Tunneling and Breakdown Diodes
由第10族TMDC，即具有本征层状结构的过渡金属二硫属化物构成的pn结还没有大量报道。本研究提出一种以机械剥离为基础的技术来制备PtS 2金字塔型矽pn结，以研究穿隧及击穿二极体。所展示的p-n二极管展现出高整流性能，在零栅极偏压下达到7.2 *10^4的整流比（If/Ir），理想因子为1.5。在不同温度（50 ~ 300 K）下，在击穿电压为-6 ~-1V的低反向偏压区观察到了齐纳隧穿现象，且为负温度系数。相反，对于较大的击穿电压范围（-15至-11 V），击穿电压随着温度的升高（150至300 K）而升高，表明温度系数为正。因此，这种现象归因于雪崩击穿。在可见光（500 nm）照射下，pn结显示出光伏特性，如高响应度（Rph）和光增益（G），分别为11.88 A/W和67.10。在70.32 mW/cm 2的光输入强度下，观察到开路电压（VOC）和短路电流（ISC）的最大值分别为4.5 V和10 uA。本研究结果显示PtS_2/pyramids Si pn结可应用于许多光电子学领域，包括光电池、齐纳隧穿二极管、雪崩击穿二极管和光电探测器。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener Transitions and Rabi Oscillations in a Cooper-Pair Box: Beyond Two-Level Models
我们研究了超导库珀对盒中的量子干涉效应，考虑到隧穿过程涉及一个和两个库珀对的可能性。在三能级模型的框架下分析了量子动力学。我们计算了门电荷线性扫描的朗道-齐纳几率，并研究了周期性驱动的三能级系统在共振和非共振条件下的拉比振荡。结果表明，Landau-Zener概率揭示了两种不同的模式：“步”和“拍”的行为与量子干涉效应。这两个政权的控制提供了两个特征时间尺度的问题之间的比率的变化。我们证明，通过分析一个周期性驱动的三能级系统，如果允许某些对水平之间的直接过渡和微调到共振，这个问题被映射到两个级别的拉比模型。如果能级对之间的跃迁是禁止的，则在隧穿过程中将出现涉及二阶的非共振拉比振荡。这种效应可以通过测量由相同奇偶性表征的库珀对盒的状态之间随时间缓慢变化的总体差异来观察。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall
Relaxation and Landau-Zener experiments down to 100 mK in ferritin
在铁蛋白中，从2 K到100 mK都观察到了与温度无关的磁粘度，证明了量子隧穿在低温下这些粒子中起着主要作用。用Landau-Zener方法研究了系统在不同温度（150 mK至阻断温度）下的磁弛豫，使系统以不同速率（α =dH/dt，范围从10^{-5}至10^{-3} T/s）通过零共振场。本文提出了一个新的Tln（Delta H_{eff} /tau_0 alpha）标度律，其中Delta H_{eff}是零场共振的有效宽度.
2001-09-21 cond-mat.mes-hall
