Effect of dephasing on the current statistics of mesoscopic devices
我们研究了退相对介观导体的电流统计的影响,特别关注介观腔和Aharonov-Bohm环。对于这样的设备,我们分析了任意程度的退相干对电流的累积量的影响。我们恢复已知的结果的限制情况下,完全相干和完全不相干的运输,并能够获得详细的信息的中间制度的部分相干性为不同数量的开放通道。我们发现,移相影响的平均电流,散粒噪声,高阶累积量在定量和定性类似的方式,因此散粒噪声或高阶累积量的电流不提供信息的退相干附加或补充什么可以已经从平均电流。
2004-12-17 cond-mat.mes-hall
Statistical model of dephasing in mesoscopic devices introduced in the scattering matrix formalism
我们提出了一个唯象模型的退相介观输运,在计算系统的散射矩阵的随机相位起伏的基础上。蒙特卡罗平均程序允许我们提取电气和微观器件特性。我们表明,在这张照片中,散射矩阵的性质,目前的守恒和时间反演不变性仍然成立。为了评估所提出的方法的有效性,我们提出了模拟的Aharonov-Bohm环的电导和磁导再现实验中观察到的行为,特别是就有关方面的退相干。
2004-06-04 cond-mat.mes-hall
Charge fluctuations and dephasing in coulomb coupled conductors
结果表明,库仑耦合介观结构中的退相速率由电荷弛豫电阻决定。电荷弛豫电阻与电容一起决定了介观结构的RC时间,并且在小频率下决定了电压波动谱。自洽的表达式给出的电荷弛豫电阻,从而在广义Wigner-Smith延迟时间矩阵的对角和非对角元素方面的失相速率。失相率讨论的平衡态和在运输状态,其中电荷波动产生的散粒噪声。一些不同的几何形状进行了讨论。这篇文章将发表在{ \it量子介观现象和介观器件}上,由I. O. Kulik和R. Ellialtioglu,(Kluwer,unpublished).
1999-11-12 cond-mat.mes-hall
Dephasing of Aharonov-Bohm oscillations in a mesoscopic ring with a magnetic impurity
我们提出了一个详细的分析Aharonov-Bohm干涉振荡表现出通过传输的电子在介观环与磁性杂质原子插入在其臂之一。电子通过交换相互作用与杂质相互作用,导致交换自旋翻转散射。自旋翻转和自旋非翻转通道中的传输显式计算。我们表明,自旋翻转器作为一个移相器,尽管没有任何非弹性散射。的自旋电导(相关的自旋极化的传输系数)是不对称的磁通反转,而不是两个探针电导下磁通反转是对称的。
2000-07-26 cond-mat.mes-hall
Comparison between the two models of dephasing in mesoscopic systems
在介观系统中,为了研究非弹性散射对电子相位相干运动的影响,人们提出了两种唯象模型。在第一个,由于Büttiker,一个添加到系统(或在散射矩阵)的电压探针。第二个模型调用系统哈密顿量中的复(或光学)势。研究一个简单的几何形状的金属环中存在的Aharonov-Bohm磁通量,我们表明,两个探针电导是对称的,在Büttiker的方法的磁场的逆转。而复势模型中的双探针电导在磁通量反转时是不对称的,与预期的行为相反。
1997-12-19 cond-mat.mes-hall
Phase coherent transmission through interacting mesoscopic systems
本文综述了介观相互作用导体的相位相干传输。作为一个范例,我们研究了库仑阻塞机制下电子输运通过量子点的传输幅度和退相速率。我们总结了实验和理论工作致力于传输振幅的相位。结果表明,传输相位的演化可能是由非普适的量子点的短时动力学特性的主导。研究了库仑耦合导体中的受控退相。实例包括紧邻量子点接触的单个或多个量子点。通过量子点接触的电流“测量”量子点的状态并引起失相。退相速率是使用广泛不同的理论方法得出的。介观导体之间的库仑耦合可能会被证明是有用的电子相干性和量子计算的未来工作。
2000-06-23 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Aharonov-Bohm oscillations in metallic rings
研究了准一维扩散环中介观Aharonov-Bohm振荡的振幅。我们首先考虑一个完全相干的样品的低温极限。振荡谐波的方差被计算为将环附接到储器的引线的长度的函数。我们进一步分析的制度相对较高的温度时,由于电子-电子相互作用的失相基本上抑制了振荡。我们表明,失相长度L_phi^AB控制的阻尼因子exp(-2 π R /L_phi^AB)的振荡是参数不同的Q1 D几何形状的共同的失相长度。这是由于这样的事实,即失相由环周长2 π R确定的能量转移控制,使得L_phi^AB R依赖。
2003-12-22 cond-mat.mes-hall
Dephasing of Electrons by Two-Level Defects in Quantum Dots
采用二能级系统模型,考虑了扩散量子点中电子与动力学缺陷的相互作用,计算了电子退相时间$τ_ϕ$。利用玻璃的标准隧穿模型,我们得到了$1/τ_ϕ$的温度线性关系,与实验观察一致。然而,我们发现,为了获得纳秒量级的失相时间,两级缺陷的数量需要大大大于玻璃中的典型浓度。我们还发现了$τ_ϕ$的有限系统尺寸依赖性,这可用于探测表面聚集缺陷的有效性。
2000-11-08 cond-mat.mes-hall
Dephasing of electrons in mesoscopic metal wires due to zero-point fluctuations of optically active localized plasmon modes
光学活性局部等离子体激元模式在金属线的粗糙表面上可能非常丰富。这些模式的零点波动示出产生局部DC磁化。因此,这些模式对电子退相时间的影响类似于磁性杂质的影响。
2005-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron Dephasing in Mesoscopic Metal Wires
介观金属丝中电子相位相干时间$τ_ϕ$的低温行为一直是一个有争议的话题。尽管理论预测,当温度$T$降低时,窄导线中的$τ_ϕ(T)$应增加为$T^{-2/3}$,但许多样品在低于约1 K时表现出$τ_ϕ$的饱和。我们在这里回顾我们最近进行的实验来解决这个问题。我们特别强调,在足够纯的Ag和Au样品中,我们观察到$τ_ϕ$在低于40 mK的基础温度下没有饱和。此外,测得的$τ_ϕ$的星等与Altshirt,Aronov和Khmelnitskii的微扰理论的预测非常吻合。我们讨论了可能的解释,为什么饱和的$τ_ϕ$是观察到在我们的实验室和其他地方测量的许多其他样品,并回答莫汉蒂和韦伯最近提出的批评对我们的工作。
2004-01-12 cond-mat.mes-hall
Persistent current in metals with a large dephasing rate
在弱无序的金属中,电子相互作用不仅导致准粒子的退相干,而且导致热力学性质的量子修正。我们考虑与二能级系统相互作用的电子。我们表明,两个级别的系统增强平均平衡(“持久”)电流在一个系综的介观环。这一结果支持了最近提出的介观物理学中的两个难题可能是相关的:退相时间的低温饱和和环中的高持续电流。
2000-05-30 cond-mat.mes-hall
Dephasing-assisted Gain and Loss in Mesoscopic Quantum Systems
受最近实验的启发,我们分析了微波场驱动双量子点谐振腔中声子辅助的稳态增益。我们应用我们的同伴文件,其中推导出完整的一套四阶Lindblad耗散使用Keldysh方法的结果表明,谐振器的增益和损耗的量子点系统中的相移辅助耗散过程的影响很大。这些额外的过程,这超出了最近提出的极化理论,是在很好的定量协议与实验观察
2017-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dimensional Crossover of the Dephasing Time in Disordered Mesoscopic Rings: From Diffusive through Ergodic to 0D Behavior
我们分析了在一个小的无序准一维(1D)环弱耦合到铅,在那里我们最近预测了一个交叉的退相时间$\tPh(T)$从扩散或遍历1D($\tPh^{-1} \propto T^{2/3}, T^{1}$)$0D$行为($\tPh^{-1} \propto T^{2}$)$T$下降到低于无功能量$\ETh$的电子相互作用。我们提供了一个详细的推导我们的结果,基于量子奈奎斯特噪声的影响泛函,并计算所有的领先和subleading条款的退相时间在三个制度。解释性地考虑到金属中费米海的泡利阻塞,使我们能够与其他人平等地描述$0D$制度。到目前为止,Sivan、Imry和Aronov预测的3D系统向$0D$的交叉还没有得到实验观察。我们将表明,对于$T \ll \ETh$,$0D$失相不仅支配$T$的依赖性的磁导性的平滑部分,但也为Altshuler-Aronov-Spivak振荡的振幅,这只导致从电子路径缠绕在环。可以利用该观察结果来滤除和消除对来自不围绕环缠绕的轨迹的失相的贡献,这可能倾向于掩盖$T^{2}$行为。因此,环几何形状有希望最终观察到交叉到$0D$实验。
2010-11-16 cond-mat.mes-hall
Non-linear sigma model study of magnetic dephasing in a mesoscopic spin glass
本文提出了一个非线性西格玛模型来描述磁性杂质冻结在自旋玻璃相中的介观金属导体中的量子输运。它解释了相应的标量和磁随机势的存在。在自旋玻璃中,这种磁随机势在不同的实现之间是相关的。随着磁势强度的变化,该模型描述了非线性西格玛模型的正交普适类和酉普适类之间的交叉。我们应用这种技术来计算两个冻结的自旋配置之间的关联电导的退相率为通常的低能量模式的弱局域化理论。
2010-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anomalous temperature dependence of the dephasing time in mesoscopic Kondo wires
本文测量了含磁性铁杂质的长而窄的准一维金丝在$15 $ mK至$4.2 $ K温度范围内的磁导。从弱反定域中提取的失相速率在$300 $ mK - $800 $ mK的温度区域中显示出明显的平台,这与由于近藤效应引起的相断裂有关。在近藤温度以下,退相速率随温度线性下降,这与标准费米液体理论相矛盾。我们的数据表明,由于磁矩之间的相互作用形成的自旋玻璃是负责观察到的异常温度依赖性。
2002-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dimensional Crossover of the Dephasing Time in Disordered Mesoscopic Rings
我们研究了弱耦合到引线的小无序准一维(1D)环中电子相互作用引起的退相。我们使用量子奈奎斯特噪声的影响泛函来描述当$T$下降到无噪声能量以下时,移相时间$\Tph (T)$从扩散或遍历1D($ \Tph^{-1} \propto T^{2/3}, T^{1}$)到0 D行为($\Tph^{-1} \propto T^{2}$)的交叉。早期预测的2D和3D系统到0 D的交叉,到目前为止还没有实验观察到。环的几何形状有希望满足这一长期的挑战,因为交叉体现自己不仅在磁导性的平滑部分,而且在Altshuler-Aronov-Spivak振荡的振幅。这允许通过过滤掉引线的那些来干净地提取环中的失相的签名。
2009-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum to Classical Transition of the Charge Relaxation Resistance of a Mesoscopic Capacitor
我们提出了一个分析的影响失相的单通道电荷弛豫电阻的介观电容器在线性低频制度。该电容器由一个腔体组成,该腔体通过量子点接触连接到一个电子库,并库仑耦合到一个栅极。电容器处于垂直高磁场中,使得仅一个(自旋极化的)边缘状态(部分地)传输通过接触。在相干极限下,单个沟道接触的电荷弛豫电阻与接触的传输概率无关,并且由半个电阻量子给出。通过在导体上附加一个虚拟的探针来模拟导体中的相干性损失,该探针不吸收净电流。在非相干极限下,可以预期电荷弛豫电阻与量子点接触的传输概率成反比。然而,这样的两个终端的结果需要散射是在两个电子库,提供完全的非弹性弛豫。我们发现,在腔中的一个单一的边缘状态的退相是不足以产生界面电阻。因此,电荷弛豫电阻由一个恒定界面电阻和(原始)Landauer电阻之和给出。由于腔中许多占据态的能量平均,在高温区得到了相同的结果。只有对于大量的开放的退相通道,描述空间均匀的腔中的退相,我们恢复的两端电阻,这是成反比的QPC的传输概率。我们比较了不同的失相模型,并讨论了我们的结果最近的实验的关系。
2007-09-25 cond-mat.mes-hall
Wave attenuation model for dephasing and measurement of conditional times
非弹性散射在介观系统中引起退相。分析了以往的模型来模拟非弹性散射在这样的系统,也介绍了一个相对较新的模型的基础上波衰减。研究了介观环电导的Aharonov-Bohm(AB)振荡问题。我们已经表明,电导是对称的通量反转和AB振荡的可见性衰减为零的非相干参数的函数,信号退相。进一步的波衰减应用于量子力学中的基本问题,即,量子粒子在从空间的给定区域散射出去之前在该区域中所花费的条件(反射/透射)时间。
2003-02-08 cond-mat.mes-hall
Transport and Dephasing in a Quantum Dot: Multiply Connected Graph Model
利用图论中的扩散理论,我们提出了一个研究扩散量子点介观输运的模型。该图由三个准一维区域组成:描述点的中心区域,以及连接到引线的两个相同的左和右导线,其模拟真实系统的接触。我们找到了这个图的扩散方程的精确解,并评估了包括量子校正在内的电导。我们的模型是互补的RMT模型描述量子点。首先,它再现了零温度下的普适极限。但与RMT模型相比,它的主要优点是它允许在有限温度下考虑相互作用引起的退相。此外,从开放到几乎封闭的量子点之间的交叉以及不同的退相机制之间的交叉可以在一个框架内描述。我们提出的结果的温度依赖性的弱本地化校正的电导实验相关的参数范围内,并讨论了观察难以捉摸的0 D-制度在不同的介观系统中的退相的可能性。
2011-10-10 cond-mat.mes-hall
Dephasing and Measurement Efficiency via a Quantum Dot Detector
研究了介观系统与量子点电容耦合的介观系统的电荷检测和可控退相。QDD被认为具有通过单能级的相干共振隧穿。研究发现,对于Breit-Wigner模型,退相速率与QDD电导的平方成正比,表明退相与探测器的散粒噪声完全不同.另一方面,测量速率在谐振附近显示出下降。我们的研究结果是特殊的,特别是在以下方面的对称检测器:退相速率是最大的谐振的QDD的检测器电导是不敏感的介观系统的电荷状态。结果,与总是具有最大效率的单通道对称非谐振检测器相比,检测器的效率显示出下降并且在谐振时消失。我们发现这种差异源于散射矩阵的一个非常普遍的性质:在对称性存在的情况下,散射振幅存在突变的相位变化,它对探测器电流不敏感,但{ \em存储}介观系统的量子态的信息。
2006-01-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dephasing of Electrons in Mesoscopic Metal Wires
本文从银、铜、金等弱无序金属丝的低场磁电阻中提取了电子准粒子的相位相干时间$τ_ϕ$。在使用我们最纯的银和金源制造的样品中,当温度$T$降低时,$τ_ϕ$以$T^{-2/3}$的形式增加,如扩散线中的电子-电子相互作用理论所预测的。相比之下,由纯度较低的银源材料或铜制成的样品表现出$τ_ϕ$的表观饱和度,从0.1至1 K开始下降至我们的40 mK的基础温度。通过在银线中注入锰杂质,我们表明,即使是一个小的近藤温度的磁性杂质的分钟浓度可以导致准饱和的$τ_ϕ$在很宽的温度范围内,而预期的电阻增加从近藤效应仍然隐藏在一个大的背景。我们还测量了Aharonov-Bohm环的电导,使用一个非常纯净的铜源,并发现$h/e$电导振荡的幅度强烈增加与磁场。这组实验表明,在弱无序金属薄膜中经常观察到的$τ_ϕ$的"饱和"可归因于极稀磁性杂质的自旋翻转散射,其水平用其他方法检测不到。
2003-06-03 cond-mat.mes-hall
Fano effect and nonuniversal phase lapses in mesoscopic regime of transport
在共振理论下,研究了通过少电子量子点的传输几率和相位。我们发现重叠共振之间的相互作用导致它们在复能量平面上的分离和共振模式的退相干退相。法诺效应的出现不仅取决于通常与相位衰减相关的诱导失相,而且还取决于共振模式的有利奇偶性。为了确定每个共振的传输的贡献,我们提出,在重叠共振的情况下,在共振项和背景的散射矩阵的分解。共振贡献近似的法诺线与复杂的不对称性参数和背景由一个常数。在这种方法内计算的电导和传输相位再现的实验数据的通用功能。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations of nonlinear conductance of chaotic quantum dots
研究了双端混沌腔的非线性直流电导。对于任意温度、磁场和相互作用强度,通过多通道腔,电导(反对称)关于磁通量反转的波动被解析地发现。对于少通道点的失相的效果进行了研究。与最近的实验数据进行了比较。
2006-04-20 cond-mat.mes-hall
Charge Relaxation and Dephasing in Coulomb Coupled Conductors
耦合介观导体中的退相时间是由长程库仑相互作用所允许的偶极电荷涨落引起的。我们涉及的相位打破时间描述这个偶极子的动力学的基本传输系数:电容,平衡电荷弛豫电阻和通过一个导体的非平衡电荷弛豫电阻的存在下的运输。讨论的是在一个高磁场中接近一个量子点的量子点接触。
1999-02-24 cond-mat.mes-hall
On the validity and breakdown of the Onsager symmetry in mesoscopic conductors interacting with environments
我们研究了介观导体与其环境相互作用的线性输运中的磁场不对称性。有趣的是,我们发现,只有当环境失去平衡时,两个系统之间的相互作用才会导致不对称。我们阐明了我们的一般结果的帮助下,量子点电容耦合到量子霍尔导体和讨论的不对称依赖于环境偏置和诱导退相。
2008-01-25 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations in the spin-electric susceptibility due to Rashba spin-orbit interaction
我们研究了无序二维电子气中由静态电场和Rashba自旋轨道相互作用产生的自旋极化的介观涨落。在一个图解的方法中,我们发现,平面外的偏振-而为零的自平均系统-表现出大的样本到样本的波动,这被证明是很好的实验范围内。我们评估的无序平均方差的磁化率,并发现其依赖于磁场,自旋轨道相互作用,退相,和化学电势差。
2008-05-27 cond-mat.mes-hall
Comment on "Quantum Decoherence in Disordered Mesoscopic Systems"
在最近的一篇论文中,Phys. Rev. Lett. 81,1074(1998),Golubev和Zaikin(GZ)发现“电子的零点波动”有助于从磁阻中提取的退相速率。结果,失相速率在零温度下保持有限。GZ声称他们的结果“与实验数据吻合良好”。我们指出,GZ的结果与(i)相互作用对弱局域化(WL)的影响的传统微扰理论,(ii)与现有的实验数据是不相容的。GZ发现的更详细批评见cond-mat/9808053。
1998-08-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological insulator: a new quantized spin Hall resistance robust to dephasing
研究了退相对量子自旋霍尔效应(QSHE)的影响。在没有退相的情况下,QSHE系统中的纵向电阻呈现量子平台。我们发现这些量子平台对正常的退相是稳健的,但与自旋退相脆弱。因此,这些量子平台只存在于介观样品中。此外,纵向电阻随样品长度线性增加,但对样品宽度不敏感。这些特征与最近的实验结果非常一致[science { \bf 318},766(2007)]。此外,我们定义了一个新的自旋霍尔电阻,也表现出量子平台。特别是,这些平台对任何类型的退相都是稳健的,因此,在宏观样品中存活,更好地反映了QSHE的拓扑性质。
2008-11-11 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic conductance fluctuations in InAs nanowire-based SNS junctions
本文报道了超导/正常/超导(SNS)器件Nb/InAs-纳米线/Nb中介观电导涨落的系统实验研究。这些波动远远超过它们在正常状态下的值,并且即使在低温状态下也强烈依赖于温度。这种依赖性归因于高灵敏度的完美的导电通道的失相和SNS波动,从而提供了一个敏感的探针的失相在正常的运输无法检测到它的政权。此外,电导波动是强烈的非线性偏置电压和揭示子间隙结构。实验结果定性解释的多重Andreev反射在混沌量子点与不完美的接触。
2009-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Temperature induced phase averaging in one-dimensional mesoscopic systems
我们分析了一维相互作用介观系统中的相位平均与几个障碍,并表明,在无公度的位置,一个独立的平均在几个阶段可以诱导有限的温度。对于电导G_i且相互距离大于热长度的三个强势垒,我们得到了总电导G的G ~ sqrt{G_1G_2G_3}。对于一个相互作用的导线,这意味着在G(T)的幂律与新的指数,我们建议作为一个实验指纹,以区分温度引起的相位平均从失相。
2007-02-21 cond-mat.mes-hall
Dephasing by extremely dilute magnetic impurities revealed by Aharonov-Bohm oscillations
通过测量介观铜环的Aharonov-Bohm电导振荡,研究了电子相位相干时间$τ_ϕ$与磁场的关系.而$τ_ϕ$确定的低场磁阻饱和低于1 K,阿哈罗诺夫-玻姆$h/e$振荡的幅度强烈增加的磁场规模成比例的温度。这提供了强有力的证据,经常观察到的饱和$τ_ϕ$在低温下在弱无序的金属薄膜的可能的解释是极稀的磁性杂质的存在。
2002-09-24 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Resistance Fluctuations in Cobalt Nanoparticles
我们目前的测量介观电阻波动的钴纳米粒子和研究如何波动与偏置电压,偏置指纹,响应磁化反转过程。当畴成核或湮灭时,偏置指纹重新排列。畴壁引起电子波函数相移$\approx 5π$。相移不是由Aharonov-Bohm效应引起的;我们解释了它是如何从错误跟踪效应中产生的,在错误跟踪效应中,电子自旋相对于畴壁内的时刻在方向上滞后。Co在$0.03K$处的退相时间很短,$τ_ϕ\sim ps$,这归因于强的磁晶各向异性。
2006-04-26 cond-mat.mes-hall
Remanence effects in the electrical resistivity of spin glasses
本文测量了离子注入浓度为700 ppm的Ag:Mn介观自旋玻璃的低温电阻率。正如预期的那样,我们观察到一个明确的最大值的电阻率(T)的温度与理论预测很好地吻合。此外,我们观察到在非常弱的磁场下,对于低于凝固温度Tsg的电阻率的剩磁效应:在场冷却(fc)时,我们观察到与零场冷却(zfc)相比的(T)的明显偏差;这种偏差甚至出现在非常小的磁场下,通常在高斯范围内。这种非常弱的磁场的剩磁的发病是让人想起这个通用的玻璃系统的自旋玻璃转变的磁化率测量的典型签名。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall
Voltage and dephasing probes: a full counting statistics discussion
电压和退相探头引入非相干非弹性和非相干准弹性散射相干介观导体。我们详细讨论了电压和移相探针的概念,并开发了一个完整的计数统计方法来调查他们的运输统计的效果。的形式主义适用于几个实验相关的例子。不同的探头模型和程序,如相位平均在一个适当的相位分布的比较表明,有一个完美的等效模型之间的情况下,一个单通道探头。有趣的是,发现适当的相位分布函数是均匀的。通过具有长停留时间的混沌腔提供均匀分布。混沌腔的停留时间起着类似于电压或失相探针的电荷响应时间的作用。对于多通道或多个探针,电压和失相探针的传输统计不同,并且与相位平均的等效性类似地丧失。
2006-09-21 cond-mat.mes-hall
Novel interference effects and a new Quantum phase in mesoscopic systems
介观系统提供了一个研究原子领域之外的量子效应的机会。在这些系统中,量子相干性在整个样品上占优势。我们讨论了几个新的影响有关的持续电流在开放系统中没有类似的封闭系统。介绍了由于Aharonov-Bohm效应和量子隧穿效应这两种非经典效应同时产生的一些现象。对双缝Aharonov-Bohm实验中观察到的尖锐相位跳变现象进行了简单分析。奇偶违反的一些后果进行了阐述。最后,我们简要描述了由于其中一个臂中的自旋翻转散射而导致的阿哈罗诺夫-玻姆环几何结构中阿哈罗诺夫-玻姆振荡的退相。给出了这些现象的几种实验表现及其应用。
2000-06-02 cond-mat.mes-hall
Super-Poissonian Shot Noise as a Measure of Dephasing in Closed Quantum Dots
在介观系统中,电子-电子相互作用在决定电子的低温相位损失率方面起主要作用。对退相速率的研究有望有助于理解这类系统的多体性质。封闭的量子点在这方面特别感兴趣,由于理论预测表明可能的转变温度,低于该温度,退相速率消失。这一预测引起了人们的广泛关注,因为封闭量子点是量子计算机中存储单元的主要候选者,因此它们的相位相干性非常重要。然而,仍然缺乏用于测量封闭量子点内的退相速率的有效方法。在这里,我们研究两个能级系统,并表明,Fano因子有一个尖锐的峰值作为化学势的函数,其位置可以简单地与退相速率。因此,我们建议使用超泊松制度的Fano因子峰的性质作为探测的退相速率。
2007-05-18 cond-mat.mes-hall
Saturation of dephasing time in mesoscopic devices produced by a ferromagnetic state
本文考虑了海森堡铁磁体中巡游电子的交换模型,并假定铁磁体处于全极化状态。使用Holstein-Primakoff变换,我们能够获得玻色子-费米子哈密顿量,这是众所周知的光与物质之间的相互作用。该模型描述了二能级原子中的自发发射,这是当辐射场的模数越来越大时的适当退相干机制,真空作为一个水库。以同样的方式,我们可以看到自旋波的玻色子模与巡游电子之间的相互作用通过自旋翻转产生退相干,其速率与系统的大小成正比。通过这种方式,我们能够证明D。K. Ferry等人[Phys.Rev.Lett. { \bf 82},4687(1999)]中所述的纳米线,以及D. Natelson等人[Phys. Rev. Lett. { \bf 86},1821(2001)],可以理解为巡游电子和处于完全极化状态的电子气的相互作用。
2003-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Low-temperature Dephasing and Renormalization in Model Systems
我们研究低温退相在几个模型系统中,量子自由度耦合到一个浴。失相是初始非平衡态相干性的衰减,它也影响平衡关联和响应函数的动态特性,以及静态干涉效应。特别是在后一种情况下,失相应该与重整化效应区分开来。为了说明,并且因为它与耗散环境中的量子态工程相关,我们首先重新考虑自旋玻色子模型中的退相。接下来,我们回顾Caldeira-Leggett模型及其应用,例如,介观环中的持续电流。然后,我们分析了一个粒子与量子场V(t,r(t))相互作用的更一般的问题,其波动的特征在于介电函数ω(ω,k)。最后,我们比较这个模型,无论是制定以及结果,在扩散导体中的相互作用的电子的问题。
2002-08-28 cond-mat.mes-hall
Dephasing and delay time fluctuations in the chaotic scattering of a quantum particle weakly coupled to a complicated background
分析了复杂多体环境对介观弹道结构中量子粒子混沌运动的影响。的退相和吸收现象处理的框架中的示意性微观模型的同一立足点。通过外部通道在结构中激发的单粒子门口共振态被阻尼,这不仅是因为逃逸到这样的通道上,而且还由于长寿背景态的更远的人口。通过该结构的传输被呈现为由干扰阻尼门口共振和由环境重新发射的颗粒的延迟流形成的流的不相干总和。由此产生的内部阻尼以及失相速率唯一地表示在控制到背景的耦合的扩展宽度方面。长寿命精细结构共振的形成强烈增强了延迟时间的波动,从而加宽了延迟时间分布。
2004-09-27 cond-mat.mes-hall
Dephasing from electron fractionalization
我们研究了由两个弱耦合(干净的和很长的)Luttinger液体组成的严格一维几何结构中的电子-电子相互作用引起的介观干涉的退相。本文的主要目的是证明,在一维的相互作用可以产生一个可见的衰减Aharonov-Bohm振荡。通过奈奎斯特噪声类型的相互作用的描述和直接(精确)的计算的基础上的Luttinger理论,在我们的设置中,我们坚定地强调,从电子分馏时间的结果的失相时间。
2005-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of proximity-induced spin-orbit coupling in graphene mesoscopic billiards
基于二维材料的范德华异质结构最近已成为自旋电子学中非常活跃的研究课题,其目的在于从根本上描述纳米结构中的自旋退相过程,并作为基于自旋的信息处理方案中的潜在元素。在这里,我们从理论上研究了由石墨烯邻近耦合到高自旋轨道耦合材料构建的介观器件的磁导。通过数值精确的紧束缚模拟,我们表明,即使在量子点中的$z\rightarrow -z$对称自旋轨道耦合主导Bychkov-Rashba相互作用时,反转对称性的界面破缺也会产生强大的弱反定域。我们的研究结果是在解释随机矩阵理论的光,它链接到从圆正交到圆辛系综的过渡的量子干涉校正观察到的行为。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall
A comparative study of some models of incoherence at the mesoscopic scale
先前存在的文献中的现象在介观尺度是关注除其他事项外,相位相干输运。相相干输运在非常低的温度下占主导地位。随着温度的升高,随着系统尺寸变得与非弹性平均自由程相当,相位不相干开始出现。这种不相干性进一步导致退相,因此电子输运中的纯量子效应让位于经典宏观行为。在这项工作中,我们考虑两个不同的现象学模型的非相干传输,相干吸收和波衰减模型。我们揭示了一些物理问题的相干吸收模型,而不是波衰减模型。我们还比较了我们提出的模型与实验的情况下,研究的峰谷比在共振隧穿二极管,磁导振荡和法诺共振的情况下的Aharonov-Bohm环。
2002-09-18 cond-mat.mes-hall
Inelastic tunneling through mesoscopic structures
我们的目标是研究电子在光学声子非弹性散射下的共振隧穿。使用最近开发的技术,精确映射到一个一体化的问题上的多体问题的基础上,我们计算传输通过一个单一的网站在有限的温度。我们还计算电流通过一个单一的网站在有限的温度和任意强度的潜在下降的隧道区。透射率与入射电子能量在有限温度下显示由于声子吸收过程的额外峰值。在小于声子频率的电压偏置下的电流由弹性过程主导。我们应用该方法的电子隧穿通过耦合到光学声子的Aharonov-Bohm环。电子-声子散射的弹性部分不影响电子的相位,退相只通过非弹性过程发生。
1998-12-09 cond-mat.mes-hall
Universal Conductance Fluctuations in Electrolyte-Gated SrTiO3 Nanostructures
我们报告低温磁导测量的图案化的二维电子系统(2DES)在钛酸锶的表面,门控的离子液体电解质。我们观察到普遍的电导波动,在介观器件的相位相干传输的签名。从普遍的电导波动,我们提取的电子退相率的温度线性,在无序导体中的电子-电子相互作用的特性。此外,失相速率具有与温度无关的偏移,表明样品中存在未屏蔽的局部磁矩。
2013-09-05 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm oscillations and spin transport in a mesoscopic ring with a magnetic impurity
我们提出了一个详细的分析的Aharonov-Bohm(AB)的干涉振荡表现出通过传输的电子在介观环与磁性杂质原子插入在它的一个臂。研究了自旋极化输运。电子通过交换相互作用与杂质相互作用,导致交换自旋翻转散射。自旋翻转和自旋非翻转通道中的传输显式计算。我们发现,电子和自旋翻转状态之间的纠缠导致减少的AB振荡,尽管没有任何非弹性散射。的自旋电导(相关的自旋极化的传输系数)是不对称的磁通反转,而不是两个探针电导下磁通反转是对称的。我们指出了这个模型的某些局限性方面的一般概念,在量子力学的退相。
2001-03-25 cond-mat.mes-hall
Driven chaotic mesoscopic systems, dissipation and decoherence
受驱动混沌系统在介观物理学、核物理、原子物理和分子物理中都有重要的研究意义。这样的系统[坐标$(Q,P)$ ] $ tend to absorb energy. This irreversible effect is known as dissipation. "Driving" means that a parameter $ x $ is changed in time. More generally, $ x $ may be a dynamical variable. In such case the interaction of $(x,p)$ with the environmental degrees of freedom $(Q,P)$导致退相以及耗散。我们介绍了一个一般框架的耗散和退相的分析,我们澄清了紧密的联系,最近的研究量子不可逆性(也被称为“Loschirtecho”或“保真度”的量子计算)。具体的模型系统,将被提出:粒子在一个盒子里移动的墙壁驱动,和粒子在一个盒子/环驱动的电动势。这两个例子与核摩擦和介观电导的研究有关。
2004-03-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Slow non-exponential phase relaxation and enhanced mesoscopic kinetic inductance noise in disordered superconductors
无序导体电学特性中的介观低频噪声是由于缺陷运动引起的动态量子干涉图样的结果。这已被牢固地建立,通过证明的特征部分抑制的噪声幅度的弱外部磁场的移相效果。无序正常态导体中量子干涉图样的空间相关性总是受到非弹性过程引起的指数相位弛豫的限制。本文建立了强无序超导体(超导相干长度远大于平均自由程)s波超导相中介观噪声的定量理论。我们发现超导相干长度限制了超导体中的量子干涉效应。然而,与正常相位相反,相位弛豫在超导相干长度尺度上的衰减是非指数的。这种不寻常的缓慢弛豫表现在超导体中介观噪声的增强幅度和非常薄的超导膜和导线中移动缺陷的强度/数量的幅度的特殊非线性缩放(有效地相对于超导相干长度的2D和1D)。介观噪声对动态电感元件的质量设置了自然限制。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall
Anisotropic conductivity of disordered 2DEGs due to spin-orbit interactions
我们发现,在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用(SOI)的存在下,无序二维电子气的电导率张量变得各向异性。这种各向异性是一种介观效应,并随着电荷退相时间的消失而消失。使用图解方法,包括零,一,和两个循环图,我们表明,一个一致的计算需要超越玻尔兹曼方程的方法。在没有电荷退相和零频率的情况下,即使对于无限小的SOI,也会出现有限的各向异性σ_{xy} e^2/lhpf。
2008-03-31 cond-mat.mes-hall
Microwave controlled phase coherent transport in mesoscopic S-N-S structures
我们表明,通过超导量子点接触偏置在亚带隙电压的输运是强烈的微波场的影响。子隙电流增加了几个数量级。在I-V曲线中,涉及光子吸收的共振散射事件之间的量子干涉反映为振荡结构。我们还讨论了如何相同的干扰效果可以应用于检测弱的电磁信号的间隙频率,以及它是如何影响的移相和弛豫。
1999-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of dephasing process on the quantum Hall effect and the spin Hall effect
研究了在垂直均匀磁场中,相位弛豫过程对介观二维四端霍尔交叉杆(有或无Rashba自旋轨道相互作用)的霍尔电阻和自旋霍尔电流的影响.我们发现当系统尺寸远大于相位相干长度时,具有偶数个边缘态的霍尔电阻的平台可以在非常强的相位弛豫下存活。另一方面,SOI产生的奇整数霍尔电阻平台很容易被磁场与SOI之间的竞争过程中的弱相位弛豫所破坏,从而使边缘态离域。此外,我们还研究了横向自旋霍尔电流,发现当费米能级穿过系统的朗道带时,横向自旋霍尔电流呈现共振行为。相位弛豫过程削弱了共振自旋霍尔电流,增强了非共振自旋霍尔电流。
2008-06-13 cond-mat.mes-hall
Quantum measurement of a mesoscopic spin ensemble
本文描述了一种利用介观自旋系综与单个二能级系统的耦合来精确估计其极化的方法。对于给定的测量精度,我们的方法需要在两能级系统上进行最少数量的测量。我们认为这种方法的应用的情况下,核自旋系综定义的一个单一的电子带电的量子点:我们表明,减少电子自旋退相由于核和增加保真度的核自旋为基础的量子存储器可以在目前的实验范围内。
2006-09-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase Transitions in Dissipative Quantum Transport and Mesoscopic Nuclear Spin Pumping
当竞争输运通道的矩阵元素的比例变化时,量子系统的耗散动力学中会发生拓扑相变。在这里,我们建立了一类非厄米量子行走问题的这种行为之间的关系[M。S.鲁弗斯和L. S. Levitov,Phys. Rev. Lett. 102,065703(2009)]和双量子点中的核自旋泵送,其通过在存在自旋-轨道和超精细相互作用的情况下自旋阻塞的电子三重态的衰变来介导。当自旋-轨道耦合强度超过净超精细耦合强度时,跃迁发生,并导致核自旋泵的完全抑制。在转变点以下,核泵浦伴随着电流的强烈减少,这是由于在该制度中存在非衰变的“暗态”。由于其拓扑特性,预计过渡对电子自由度的失相是鲁棒的。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall
Orbital entanglement and violation of Bell inequalities in mesoscopic conductors
我们提出了一个自旋无关的方案来产生和检测介观正常超导系统中的两粒子纠缠。超导体与正常导体弱耦合,通过将电子对注入正常导体的不同引线来产生轨道纠缠态。纠缠是通过违反贝尔不等式,制定在零频率电流交叉振荡器。结果表明,在正常导体中,任意强退相都可以违反贝尔不等式。
2003-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Open quantum theory of magnetoresistance in mesoscopic magnetic materials
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
本文提出了一种开放量子系统框架下的磁电阻理论,揭示了磁电阻由温度和磁场依赖的自旋退相干决定,并通过序参数解释了电阻机制。
2026-01-07 cond-mat.mes-hall