Tuning a Resonance in the Fock Space: Optimization of Phonon Emission in a Resonant Tunneling Device
双势垒共振隧穿器件中的声子辅助隧穿可以看作是电子-声子Fock空间中的共振,其由所施加的电压调谐。我们表明,几何参数可以诱导在这个空间中的对称性条件,可以强烈增强纵向光学声子的发射。对于具有薄发射极势垒的器件,这通过较宽的集电极势垒来实现。
2001-11-06 cond-mat.mes-hall
Enhanced Phonon-Assisted Tunneling in Metal -- Twisted Bilayer Graphene Junctions
本文通过平面隧穿谱测量发现扭转双层石墨烯中声子辅助隧穿较Bernal堆叠双层石墨烯显著增强,并借助声子色散计算阐明其机制,为研究扭转范德华材料中的电子-声子耦合提供了通用工具。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall
Acoustic Phonon-Assisted Resonant Tunneling via Single Impurities
我们进行的调查,共振隧穿通过杂质嵌入在一个单一的GaAs/AlGaAs异质结的AlAs势垒。在30 mK下测量的$I(V)$特性中,分辨出了单个施主的贡献,并看到了隧穿过程中声子辅助的指纹。后者证实了详细分析的隧穿率和建模的共振隧穿电流的贡献。此外,观察到的DOS(LDOS)和费米边缘奇异的局部结构的波动。
2004-02-26 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling through a double quantum dot system
研究了电子在双量子点系统中的输运问题。采用Keldysh非平衡格林函数方法计算了系统的电流和传输系数。分析了电子-声子相互作用、点间隧穿和温度对态密度和电流的影响。结果表明,虽然电子-声子相互作用导致电导在低温下出现侧峰,但在高温下这些侧峰消失。
2012-04-10 cond-mat.mes-hall
Understanding and engineering phonon-mediated tunneling into graphene on metal surfaces
Ir(111)上的金属插层石墨烯在非弹性电子隧穿光谱中表现出声子特征,其强度取决于插层剂。对于Cs嵌入,观察到非常强的石墨烯声子信号。Li intercalation同样诱导明显可辨的声子签名,虽然不如观察到的Cs明显。该信号可以微调的碱金属覆盖,并逐渐消失后,增加从隧道到接触范围的结电导。与Cs和Li相反,对于Ni插层的石墨烯,声子信号在所有传输范围内保持低于检测限。超越常规的双端方法,输运计算提供了对石墨烯电极耦合与石墨烯声子光谱特征的观察之间的微妙相互作用的全面理解。
2018-10-29 cond-mat.mes-hall
Real-time dynamics of triplet-resonant tunneling driven by nonequilibrium phonons
The University of Tokyo(东京大学);Ruhr-Universität Bochum(波鸿鲁尔大学);University of Tsukuba(筑波大学);RIKEN(理化学研究所);Institute of Science Tokyo(科学技术高等研究院)
通过实时电荷传感测量,研究非平衡声子驱动下双量子点中三重态共振隧穿的自旋阻塞效应和单向输运循环。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted decoherence and tunneling in quantum dot molecules
研究了声子环境对掺杂量子点分子中电子动力学的影响。一个非微扰量子动力学理论的基础上相关展开,以描述对角和非对角的电子-声子耦合代表真实和虚拟的过程与相关的声学声子。我们表明,弛豫是占主导地位的声子辅助电子隧穿之间的组成量子点和皮秒的时间尺度上发生。详细研究了量子点占据几率随时间的演化与量子点间能量失配的关系。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall
Superposition of photon- and phonon- assisted tunneling in coupled quantum dots
本文研究了Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs异质结构中两个横向受限的隧道耦合量子点形成的人工分子的电子输运。耦合点中的相干分子态通过光子辅助隧穿(PAT)探测。在10 GHz以上,我们观察到清晰的PAT作为微波光子和分子状态之间的共振的结果。在8 GHz以下,观察到声子和光子辅助隧穿的明显叠加。在声学声子的激发下,分子态的相干叠加仍然存在。
2001-07-11 cond-mat.mes-hall
Simulation of phonon-assisted band-to-band tunneling in carbon nanotube field-effect transistors
采用考虑电子-声子散射的非平衡格林函数方法,模拟了碳纳米管金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中的电子输运。对于MOSFET,双极传导通过声子辅助的带-带(Landau-Zener)隧穿来解释。在弹道的情况下相比,我们表明,声子散射的双极导电的发病转移到更积极的栅极电压(从而增加了关闭电流)。结果表明,尽管存在声子散射的影响,双极电导的亚阈值摆幅仍可达到40mV/decade。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall
Band-to-band tunneling in a carbon nanotube metal-oxide-semiconductor field-effect transistor is dominated by phonon assisted tunneling
带到带隧穿(BTBT)器件由于其在降低集成电路中的功率耗散方面的潜力而近来获得了很多关注。我们已经进行了广泛的模拟碳纳米管金属氧化物半导体场效应晶体管(CNT-MOSFET)的BTBT操作使用非平衡格林函数形式主义的弹道和耗散量子输运。与最近报道的实验数据(Y. Lu等人,J. Am.美国化学学会,v. 128,p.3518 -3519,2006),我们已经获得了强有力的证据,证明CNT-MOSFET中的BTBT由光学声子辅助的非弹性输运主导,这可能对晶体管特性具有重要影响。结果表明,在大的偏置条件下,两个声子散射也可能变得重要。
2007-03-19 cond-mat.mes-hall
Photon- and phonon-assisted tunneling in the three-dimensional charge stability diagram of a triple quantum dot array
我们报告光子和声子辅助隧穿跃迁的线性阵列中的三个量子点,这只能通过考虑完整的三维电荷稳定性图来理解。这样的隧穿跃迁潜在地导致在该系统中定义的量子位的泄漏。对这些跃迁的详细理解是重要的,因为随着量子点阵列的规模扩大,它们变得更加丰富和复杂。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall
Multiscale model for phonon-assisted band-to-band tunneling in semiconductors
我们提出了一个TCAD兼容的多尺度模型的声子辅助带间隧穿(BTBT)在半导体中,它结合了非抛物线性质的复杂带内的带隙的材料。该模型示出捕获硅中的测量的电流-电压数据,用于沿着$[100]$、$[110]$和$[111]$方向的电流传输。我们的模型将是有用的预测带到带隧穿现象,以量化在隧道FET和小几何MOSFET和FINFET的开和关电流。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
Tunneling in suspended carbon nanotubes assisted by longitudinal phonons
悬浮单壁碳纳米管量子点的电流-电压特性表现出一系列等间距的电压阶跃。这种谐波,低能量激发光谱的能量尺度是一致的,在纳米管中的纵向低k声子模式(拉伸模式)。协议被发现与弗兰克-康登为基础的模型,其中的声子辅助隧穿过程被建模为一个耦合的电子水平欠阻尼量子谐振子。与该模型比较,发现有一个相当强的单位阶电子-声子耦合因子。
2005-08-10 cond-mat.mes-hall
Influence of Phonon Scattering on the Performance of p-i-n Band-to-Band-Tunneling Transistors
功耗已经成为现代集成电路性能扩展的主要障碍,并且已经刺激了对在较低电压摆幅下操作的器件的研究。本文研究了以半导体碳纳米管为沟道材料的p-i-n带间隧穿场效应晶体管(TFET)。这些器件的导通电流主要受到隧穿势垒特性的限制,声子散射仅具有适度的影响。然而,我们发现,截止电流是有限的声子吸收辅助隧穿,因此是强烈的温度依赖性。即使在室温下,也可以很容易地实现低于60 mV/十倍传统限制的亚阈值摆幅。有趣的是,虽然亚阈值摆幅下降,由于声子散射的影响,它仍然在实际偏置条件下低。
2007-10-25 cond-mat.mes-hall
Piezoelectric coupling, phonons, and tunneling into a quantum Hall edge
我们表明,在GaAs中的三维声子的压电耦合重整化的电流-电压指数隧穿电子到一个不可压缩的量子霍尔边缘。领先的修正总是负的,与$ν= 1/3$状态上的实验一致,并且取决于边缘等离子体速度的精确值,可以大到百分之几。我们还讨论了高阶修正,这决定了在极红外极限的压电耦合的效果。
2005-12-14 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling in an isolated double dot system
声子辅助隧穿率的评估定义在有限厚度的GaAs半导体异质结构中的隔离良好的双点系统。一个可分离的模型的限制潜力允许准确的测定的双重电子波函数和能量。结果发现,在小的双重能量的压电率由于弯曲模式给占主导地位的贡献。对于小板坯厚度的预测率是高达两个数量级高于非常厚的板坯。
2005-05-14 cond-mat.mes-hall
Observation of Giant Quantized Phonon Modes in Graphene via Tunneling Spectra
声子是晶格的基本振动模式,通过电子-声子相互作用在决定材料的电子性质方面起着至关重要的作用。然而,在电学测量中,直接探测材料的声子模式已被证明是困难的。本文报道了在磁场作用下,利用隧道谱观测石墨烯单层中K和K离面声子的巨量子化声子峰,这种方法通常被用来测量材料的局域电子性质.垂直的磁场将石墨烯中的无质量狄拉克费米子量子化为离散的朗道能级(LL)。我们证明了准粒子的声子在石墨烯的发光层中的发射或吸收产生了一个新的离散态序列:量子化声子模。在我们的隧穿谱中,由于K和K面外声子打开了一个非弹性隧穿通道,所观察到的声子峰的强度大约是LL的50倍。我们还表明,它是可能的开关量子声子模式在纳米尺度上通过控制石墨烯和支撑衬底之间的相互作用。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of electron-phonon interactions on the electron tunneling spectrum of PbS quantum dots
我们提出了一个隧道光谱研究的单PbS量子点(量子点)作为温度和栅极电压的函数。在这些量子点的电子隧穿谱(ETS)中观察到三个明显的强电子-声子耦合特征。在壳层填充机制中,电子能级的$8\times$简并度被库仑相互作用提升,并允许观察由光学声子发射产生的声子子带。在低偏压下,在ETS中观察到不能用栅极电压闭合的间隙,这是Franck-Condon(FC)阻断的显著特征。从这些数据中,获得了范围为$S\sim 1.7 - 2.5$的Huang-Rhys因子。最后,在壳隧穿区,光学声子出现在非弹性ETS $d^2I/dV^2$中。
2015-09-09 cond-mat.mes-hall
Transmission phase shift of phonon-assisted tunneling through a quantum dot
利用散射理论研究了电子-声子相互作用对电子通过量子点的传输相移的影响。透射相位与点内能级的关系显示出一系列声子诱导的下降。这些下降对电子-声子相互作用强度$λ$高度敏感,并且它们比电导中出现的声子辅助子峰明显得多。研究了声子诱导的退相,结果表明退相几率$T_d$随电子-声子相互作用强度$λ$单调增加.小$λ$的退相概率为$T_d \proptoλ^2$,而大$λ$的退相概率为$T_d\propto λ$。
2007-11-30 cond-mat.mes-hall
Band-gap-engineered spin-phonon, and spin-spin interactions with defect centers in diamond coupled to phononic crystals
研究了金刚石缺陷中心与准一维声子晶体相互作用的自旋-声子系统。我们发现,一个单一的缺陷中心,耦合到声子晶体波导的带隙附近的声子模式,可以种子自己的声子腔模式与周围的缺陷中心的位置呈指数衰减的包络。自旋诱导声子腔,具有大大减少和可调的模式体积,允许相干声子介导的相互作用之间的远程自旋具有高度可调的范围,使访问各种远程相互作用的自旋模型。这项工作为探索量子多体物理和具有缺陷中心和周期性声子纳米结构的量子信息处理开辟了前景。
2019-01-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Compact Model of Nanowire Tunneling FETs Including Phonon-Assisted Tunneling and Quantum Capacitance
通过考虑声子辅助隧穿(PAT)和器件尺寸缩小过程中量子电容极限(QCL)向经典极限(CL)的转变,建立了一个基于物理的硅全环栅(GAA)纳米线隧穿场效应晶体管(NW-tFET)的紧凑模型。PAT的作用导致单电子能级展宽到一个态密度(DOS)分布为洛伦兹形状的能带。结果,隧穿窗口边缘处的隧穿概率不再从零突然变化到具有有限值。通过调整洛伦兹函数中的参数,可以精确拟合亚阈值区域中的测量传递特性。此外,该模型还引入了一个计算沟道势的解析公式,能够自然地反映器件尺寸变化时从QCL到CL的过渡过程。此外,导通电压的定义,以方便建模和拟合过程。与实验数据的比较表明,在所有的设备操作区域的模型精度和模型参数提取的灵活性也被示出。
2014-12-05 cond-mat.mes-hall
Phononic thermal conductivity in silicene: the role of vacancy defects and boundary scattering
在弛豫时间近似下,利用声子玻尔兹曼输运方程计算了自支撑硅烯的热导率。在计算中,我们研究了不同的散射机制,如声子-声子,声子-边界,声子-同位素和声子-空位缺陷的样品尺寸的影响。此外,不同的声子模式的作用进行了检查。结果表明,与石墨烯相比,硅烯的热导率主要来自面内声学分支,室温下约为70%,考虑空位缺陷后,这种贡献更大.我们的研究结果表明,虽然硅烯的热导率显着抑制的空位缺陷,同位素的声子输运的影响是小的。我们的计算表明,通过去除每400个硅原子中的仅一个,实现了热导率的约58%的大幅降低。此外,我们发现声子边界散射是重要的,在无缺陷和小尺寸的硅烯样品,特别是在低温下。
2017-12-28 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
Signatures of phonon and defect-assisted tunneling in planar metal-hexagonal boron nitride-graphene junctions
电子隧道光谱测量的范德华异质结组成的金属和石墨烯(或石墨)电极分离的原子薄的六方氮化硼隧道势垒。低电压下的隧穿电导dI/dV相对较弱,在|V|~50 mV附近可重复观察到强增强。虽然在低能量下的弱隧穿归因于在动量空间中金属和石墨烯费米表面没有实质性重叠,但在较高能量下的增强表明非弹性过程的开始,其中异质结构中的声子提供连接费米表面所需的动量。在隧道电流的二阶导数中的显著峰值,在其中隧道结中的已知声子模式具有高态密度的电压下观察到。此外,在这些器件中还观察到归因于氮化硼中纳米级缺陷的单电子充电的隧穿电导的特征。石墨烯的小的电子态密度允许这些缺陷态的充电光谱被静电调谐,导致在隧穿电导中的库仑钻石。
2016-10-11 cond-mat.mes-hall
Pair Tunneling and shot noise through a single molecule in a strong electron-phonon coupling
我们研究了强电子-声子耦合体系中单个分子的电子输运。基于一种适用于非平衡态的粒子-空穴变换,我们将电子对隧穿和共隧穿同等对待。我们提出了一个实验装置,以提高对隧穿的可见性,它没有弗兰克-康登抑制。我们还讨论了散粒噪声特性。
2007-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charged Defects and Phonon Hall Effects in Ionic Crystals
几十年来,人们已经知道,磁场可以在声子响应于热梯度而流动时使声子偏转,从而产生热霍尔效应。最近的几个实验表明,当声子平均自由程超过声子波长时,氧化物晶体中声子霍尔电导率与声子纵向电导率的比值大于$10^{-3}$。同时,$κ_{H}/κ_{L}$对温度的依赖性不强。我们认为,这两个属性一起意味着声子散射的缺陷,打破时间反演对称性的机制,我们表明,洛伦兹力作用于带电缺陷产生大量的斜散射振幅,和相关的热霍尔效应,是与最近的观察一致。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall
The influence of phonon thermal conductivity on thermoelectric figure of merit of bulk nanostructured materials with tunneling contacts
被认为是一种复合材料,它由导电纳米粒子分离的隧穿电介质势垒。从理论上研究了介质基体的声子热导率对该复合材料热电优值的影响。的范围内的值和障碍参数,可以导致热电优值大于统一的估计。讨论了空间电荷和隧穿势垒电流-电压关系的非线性对隧穿势垒电流-电压关系的影响。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling Conductance of The Graphene SNS Junction with a Single Localized Defect
利用Dirac-Bogoliubov-deGennes方程研究了石墨烯基超导体-正常(石墨烯)-超导体(SNS)结中的电子输运。我们考虑了在脏极限下,带重掺杂超导电极的未掺杂石墨烯带的隧穿电导特性。我们发现,Andreev束缚态的光谱的存在下,单一的局域缺陷的体积修改。最小隧穿电导保持不变,并且该结果不依赖于缺陷的实际位置。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling and Fano resonance in quantum dots with electron-phonon interaction
本文从理论上研究了具有电子-声子相互作用的量子点中的共振隧穿和Fano共振。我们研究的偏置电压($V$)依赖的退相干,使用Keldysh格林函数方法和微扰相对于e-ph相互作用。对于能量为$ω_0$的光学声子,当$eV<ω_0$时,仅发生弹性过程,其中电子实际上发射和吸收声子。该过程抑制谐振幅度。当$eV>ω_0$时,伴随声子实发射的非弹性过程是可能的。它导致失相并加宽谐振宽度。如果忽略e-ph相互作用对隧道耦合的影响,则用正则变换方法不能得到退相干与偏压的关系。与声学声子,非对称形状的法诺共振增长像一个对称的偏置电压的增加,定性与实验结果一致。
2006-01-21 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling between singlet states in two-electron quantum dot molecules
我们研究了半导体量子点分子中声子辅助的电子隧穿。特别是,在一个双电子掺杂结构中的单重态-单重态弛豫被认为是。通过与单电子系统的比较,讨论了库仑相互作用的影响。我们发现,在这两种情况下,弛豫速率达到相似的值,但库仑相互作用的最大速率向更大的分离点之间。研究了形变势与压电耦合作用下电子-声子相互作用的差异。我们表明,声子诱导的双电子单重态之间的隧穿是一个快速的过程,发生在几十皮秒的量级的时间尺度上。
2009-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Light emission properties in a double quantum dot molecule immersed in a cavity: phonon-assisted tunneling
两种主要机制决定了双量子点中的隧穿过程:激发波函数的重叠,有效地描述为隧穿速率,以及声子辅助隧穿。在本文中,我们研究了在单模光腔中的双量子点分子中,这两种机制之间的竞争所产生的不同的隧穿机制。我们展示了这些制度如何影响每个量子点和腔中的平均激发数,光致发光光谱的光谱分辨率和发射峰,以及二阶相干函数,它是从腔中发射的光的量子度的指标。
2019-10-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heat transfer across a vacuum gap induced by piezoelectrically mediated acoustic phonon tunneling
与声学声子只能在物质介质中传播的常见概念相矛盾的是,它们实际上可以在压电的帮助下穿过真空间隙,传输比黑体辐射更强的热通量。在这里,我们提出了一个理论公式,这种压电介导的热传递的热通量,适用于任何各向异性压电晶体与任意取向。几个数值计算结果表明,并与其他近距离机制,包括近场辐射传热和其他声学声子隧穿机制驱动的传热。我们发现,压电介导的热传递具有显着的效果时,真空间隙的尺寸小于声子的特征热波长,其热通量可以支配所有其他已知的热传递机制在温度低于50 K的压电固体之间的热传递。
2023-03-09 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through a local state linearly coupled to phonon modes
一个预解式的形式主义适用于问题的非弹性散射的电子线性耦合到一组声子模式。它示出了如何可以减少到一个单一的声子模式的描述,与其他方法的异质结构中的非弹性隧穿现象相一致的多声子模式耦合和激发。一个统一的连接是通过在气相中的分子和扫描隧道显微镜中的吸附物的电子隧穿的共振电子散射的现象。
2000-03-01 cond-mat.mes-hall
Multiple negative differential conductance regions and inelastic phonon assisted tunneling in graphene-hBN-graphene structures
在本文中,我们详细研究了在石墨烯-hBN-石墨烯器件的垂直电流中六方氮化硼(hBN)板和石墨烯层之间的旋转对准的效果。我们展示了如何为小的旋转角度,由hBN晶格的动量转移导致多个峰值的I-V曲线的设备,给原产地多个区域显示负微分电导。我们还研究了在垂直电流声子散射的效果,看看如何开放的非弹性隧穿事件允许的光学声子的自发发射导致尖锐的峰值的二阶导数的电流。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of phonon-assisted Andreev tunneling through a quantum dot coupled to normal and superconducting leads
利用非平衡格林函数方法,研究了强电子-声子在位相互作用下,Andreev隧穿量子点的全计数统计特性.为此,我们将最近发展起来的处理正常量子点系统中非弹性隧穿的Dressed隧穿近似(DTA)推广到Andreev输运问题,与其他简单的方法相比,它在计算电子隧穿自能时考虑了振动效应,同时使我们能够导出子带隙区累积量母函数的显式解析公式。然后,我们分析的Andreev反射光谱,电流-电压特性,和电流波动的混合系统上的极化和SC邻近效应的相互作用。我们的主要发现包括:(1)线性Andreev电导中没有声子边峰;(2)由Andreev反射谱抑制引起的负微分电导;(3)由声子辅助Andreev反射引起的微分电导中的新的非弹性共振峰;(4)对称或非对称隧道耦合系统的散粒噪声分别增强或抑制。
2016-12-27 cond-mat.mes-hall
Evidence for defect-mediated tunneling in hexagonal boron nitride-based junctions
我们研究了金属-绝缘体-金属结中的隧穿效应,这些结采用了几个原子层的六方氮化硼(hBN)作为绝缘势垒。虽然低偏压隧道电阻随势垒厚度几乎呈指数增加,但在电流-电压曲线中可以看到细微的特征,表明hBN绝缘体中存在的本征缺陷对隧道传输的显著影响。特别是,观察到单电子充电事件,这在直接隧穿基本上较低的较厚势垒器件中更明显。此外,我们发现,退火的设备修改的缺陷状态,因此隧道签名。
2015-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon mediated tunneling into graphene
最近的扫描隧道光谱实验[V.W. Brar et.例如,应用物理信函91,122102(2007),Y. Zhang et.例如,arXiv:0802.4315(2008)]报道了在费米能级附近约$\pm 60$ meV的意外间隙。在这里,我们给出了一个理论研究解释实验观察到的光谱,并确认声子介导的隧道作为间隙的原因:我们研究的实空间特性的波函数的隧道过程中所涉及的从头算理论,并提出了一个模型的电子-声子相互作用,耦合的石墨烯的狄拉克电子与准自由电子态的布里渊区中心。计算了与这种电子-声子相互作用相关的自能,并讨论了其对石墨烯隧穿的影响。特别是,我们的模型和实验[V.W. Brar et.例如,应用物理信函91,122102(2007),Y. Zhang et.例如,arXiv:0802.4315(2008)] dI/dU谱。
2008-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Phonon-assisted resonant tunneling of electrons in graphene-boron nitride transistors
在$\sim$ 10和200 mV之间的宽范围的偏置电压下,我们观察到石墨烯-六方氮化硼-石墨烯隧道晶体管的差分电导中的一系列尖锐的谐振特征。我们将其归因于电子隧穿辅助发射声子的明确定义的能量。它们发生的偏置电压对所施加的栅极电压不敏感,因此与石墨烯电极中的载流子密度无关,因此可以排除等离子体效应。对应于共振的声子能量与石墨烯-氮化硼异质结构的晶格色散曲线进行比较,并且接近于单声子态密度的峰值。
2015-12-09 cond-mat.mes-hall
Theory of double-resonant Raman spectra in graphene: intensity and line shape of defect-induced and two-phonon bands
我们计算了石墨烯的双共振拉曼光谱,确定了与声子缺陷过程和双声子过程相关的谱线。声子和电子色散再现计算的基础上密度泛函理论与GW校正。电子光,声子,和缺陷散射矩阵元素和电子线宽明确计算。通过考虑不同类型的理想化缺陷来模拟缺陷诱导过程。对于$ε_L=2.4$ eV的激发能,与测量的一致性是非常好的,计算再现:声子之间的相对强度缺陷或两个声子线之间;测量的D,$D'$,2D和$2D'$线的小宽度;线的形状;在1800,2000厘米$^{-1}$范围内的小强度线的存在。我们确定光谱如何依赖于激发能,光的偏振,电子线宽,缺陷的种类和它们的浓度。根据目前的研究结果,$2D'$和2D线之间的强度比可以用来确定实验的电子线宽。$D$和$D'$线之间的强度比取决于模型缺陷的种类,这表明该比率可能用于识别实际样品中存在的缺陷的种类。石墨烯平面外的带电杂质对拉曼信号的贡献几乎不可检测。
2011-05-16 cond-mat.mes-hall
Electron states, phonon-assisted relaxation and tunneling in self-assembled quantum dot molecules in an electric field
我们对两个自组装垂直堆叠量子点组成的系统中的声子辅助弛豫进行了理论分析。我们建立了真实的模型,它考虑了系统的几何形状和应变分布。我们计算声子辅助弛豫率之间的两个最低的状态(在一个和两个电子的情况下)。的弛豫速率和能级作为外部(轴向)电场和结构的几何形状(点的大小)的函数进行了研究。我们发现,弛豫时间可以低至1~ps,但有效的弛豫只发生在非常精细的调谐点。
2010-07-09 cond-mat.mes-hall
Tunneling of magnetization versus spin-phonon and spin-spin transitions in LiY_0.998Ho_0.002F_4
掺0.2%钬的LiYF_4单晶在很低的温度下产生了强超精细耦合的阶梯状磁滞回线。磁滞回线的场扫描速率的依赖性允许在这些弱耦合的磁矩的磁弛豫的两个不同的制度的研究。在慢场扫描速率下,磁化强度的量子隧穿发生在单个离子Ho ^[3 +]的低能方案中避免的能级交叉处。在更快的扫描速率,非平衡的自旋-声子和自旋-自旋跃迁,介导的弱偶极相互作用,导致磁化振荡和额外的步骤。
2001-08-08 cond-mat.mes-hall
Photon-Phonon-assisted tunneling through a single-molecular quantum dot
在将多体电子-声子相互作用问题精确映射为一体问题的基础上,利用非平衡格林函数方法,研究了微波辐照下单分子量子点在低温下的声子辅助隧穿.研究发现,在电子-声子相互作用和微波辐射场的存在下,由于纯光子吸收或发射过程以及光子吸收辅助的声子发射过程,时间平均透射率和非线性微分电导出现了附加峰.研究了时均电流随微波辐射场频率的变化规律。
2004-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Radiation- and Phonon-Bottleneck-Induced Tunneling in the Fe8 Single-Molecule Magnet
当暴露于与m = 10至9跃迁共振的强短(<20 $μ$ s)微波辐射脉冲时,我们测量单分子磁体Fe 8的单晶中的磁化强度变化。我们发现,辐射诱导的声子瓶颈的时间尺度为~5 $μ$ s的系统。声子的瓶颈,反过来,驱动自旋动力学,允许在100纳秒的时间尺度上观察自旋状态之间的热辅助共振隧穿。详细的数值模拟定量再现的数据,并产生自旋-声子弛豫时间T1 ~ 40 ns。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Phonon-induced Conductance in Scanning Tunneling Spectroscopy of Gate-tunable Graphene
石墨烯的蜂窝晶格是一个独特的二维(2D)系统,其中电子的量子力学等效于相对论狄拉克费米子的量子力学。新的纳米尺度的行为,在这种材料中,包括电子散射,自旋为基础的现象,和集体激发,预计是敏感的载流子密度。为了探测石墨烯中的局部载流子密度相关性质,我们对配备有可调背栅电极的机械切割石墨烯薄片器件进行了原子分辨扫描隧道光谱测量。我们在石墨烯隧穿谱中观察到了一个意想不到的类似间隙的特征,它与石墨烯的电子密度无关,仍然固定在费米能级(E_F)上。这个能隙的产生是由于电子隧穿到E_F附近的石墨烯态受到抑制,同时由于声子介导的非弹性通道,电子隧穿在更高能量下得到了巨大的增强。声子因此充当控制石墨烯中隧穿电子流动的“闸门”。这项工作揭示了重要的新的隧穿过程中的栅极可调石墨层。
2008-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fine structure of phonon replicas in a tunnel spectrum of a GaAs quantum well
实验研究了共振隧穿二极管伏安特性中声子复制的精细结构。二极管的I-V曲线在不同方向的磁场的详细研究,可以确定的起源的精细结构中的功能。在LO声子辅助隧穿和极化子共振隧穿两种模型的框架下,这些特征的电压位置与计算结果一致。
2014-02-02 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling regimes in diatomic molecules
本文分析了在存在电子-电子和电子-声子相互作用的情况下,与金属接触相连的双原子分子(二能级系统)中的电子输运。我们发现,声子发射和吸收过程强烈修改时,库仑能量$U$包括,作为声子的开放通道,可以导致破坏性或建设性的干涉效应。这些过程的共振条件在分子位置的态密度以及通过系统的电导中产生戏剧性的影响。我们发现,特别是增强的{ \it拉比辅助隧穿}由于声子,共振条件得到满足,这是更明显的温度增加。这些影响是可控的电压门控的分子网站,并应在当前的实验中访问。
2007-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Replicas of the Fano resonances induced by phonons in a subgap Andreev tunneling
本文研究了声子模对垂直耦合在金属和超导导线之间的双量子点的亚带隙谱和Andreev电导的影响。对于单色声子水库,我们得到的副本的干涉Fano型结构同时出现在粒子和空穴通道。我们进一步面对诱导的点上配对与电子关联,并研究如何声子模式影响的零偏压签名的近藤效应在Andreev电导。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant inelastic tunneling in molecular junctions
在声子辅助共振能级模型中,我们发展了一种自洽的方法来计算具有中强电子-声子相互作用的分子结中的电子输运电流。该方案考虑了电子和声子子系统的相互影响。它基于二阶累积量展开,用声子动量格林函数表示声子位移发生器的关联函数。利用运动方程(EOM)方法,在哈密顿量中含有多粒子算符的情况下,得到了电子和声子格林函数的Dyson方程的近似形式.对于零阶,它在特定情况下(空桥或满桥水平)类似于先前提出的方法。自洽共振隧穿的情况下(部分填充的桥梁水平)的重要性被强调。我们确认,即使是强电子振动耦合,以前的建议有关的声子边带的情况下,在电流与栅极电压图时,源漏电压很小。
2005-10-23 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling in the quantum regime of Mn12-ac
在Mn_(12-ac)晶体上施加纵向或横向磁场,可以观察到m=-S+p和m=S-n-p(n=6-10,纵向场p=0-2,横向场n=p=0)之间的独立隧道跃迁。我们观察到一个平滑的过渡(纵向)从相干基态热激活隧穿。此外,当环境破坏多分子关联时,两个基态弛豫区域显示出远离平衡和接近平衡的量子自旋弛豫之间的交叉。最后,我们强调Mn_(12)的完全哈密顿量应包含低阶奇自旋算符。
2000-11-16 cond-mat.mes-hall
Resonant thermal Hall effect of phonons coupled to dynamical defects
本文计算了多能级缺陷的声子散射热霍尔系数。使用微观配方的基础上的久保公式,我们发现,领先的贡献微扰的声子-缺陷耦合的声子寿命成正比,并有一个'侧跳'的解释。因此,热霍尔角是独立的声子寿命。当声子能量等于缺陷能级间距时,对热霍尔系数的贡献是共振的。我们的结果得到了三种不同的缺陷模型,适用于不同的相关电子材料。对于赝能隙制度的铜氧化物,我们提出了一个模型的声子耦合到杂质量子自旋的准静态磁序与各向同性塞曼耦合到所施加的磁场的存在下,没有自旋轨道相互作用。
2022-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon-assisted carrier tunneling in coupled quantum dot systems with hyperfine-induced spin flip
计算了自组装量子点分子中电子和空穴在量子点之间隧穿时声子辅助的超精细自旋翻转速率。我们表明,超精细过程占主导地位的自旋轨道诱导的自旋弛豫在磁场中高达几个特斯拉的电子,而对于空穴这种交叉发生在一个分数特斯拉的场幅度,假设一个大的$d$壳混合物的价带状态,导致在一个强大的横向超精细耦合。两种自旋翻转机制的相互作用导致自旋翻转概率最小,这在原则上是实验上可测量的,并且可以用作价带中存在大量横向超精细耦合的测试。
2021-01-15 cond-mat.mes-hall
Phonon decoherence produced by two-level tunneling states
Northern Arizona University(北亚利桑那大学);Stanford University(斯坦福大学);Yale University(耶鲁大学)
研究提出量子主方程描述双态隧道态与声子模式的相互作用,揭示低温下声子相干时间最大化及表面应变节点可降低耗散
2026-02-24 cond-mat.mes-hall quant-ph