New collective zero-resistance states in GaAs/AlGaAs heterostructures
在超纯二维电子气(2DEG)中,在交叉静磁场和微波场中出现指数小电阻,而在不太纯的系统中,磁阻振荡,但总是正值。自组织的非微扰理论解释了开放轨道的新集体状态。这与许多其他异常物理现象以及生物物理学的尺度和进化原理有相似之处。
2003-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Collective Coulomb Blockade in a Gate-controlled Linear Quantum-dot Array
电子在人造原子(如量子点)中的量子输运受库仑阻塞(CB)效应的控制,揭示了电子系统在原位强库仑相互作用下的基态电荷构型.在相干耦合的量子点阵列中,即人工分子,集体CB(CCB)现象在大约二十年前被理论研究预测,但其证据仍然存在争议。在这里,我们提出了直接的证据,观察CCB在六量子点阵列(QDA)在高磁场在20 mK。通过GaAs样品衬底的量子霍尔边缘态增强和介导相干点间耦合。两个连续微调的栅极电压使量子点电导谱经历了一个局域化到离域的转变过程,表现为CCB的出现和崩溃。这两个不同量子相之间的跃迁类似于莫特-哈伯德金属-绝缘体跃迁。由此获得的栅极电压依赖的电导图使得可以利用QDA作为研究CCB和Mott物理的片上实验室。我们的QDA器件为未来开发工程量子点材料、量子比特系统和人工分子器件提供了平台。
2016-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence for the Collective Nature of the Reentrant Integer Quantum Hall States of the Second Landau Level
我们报告了一个意想不到的尖峰的温度依赖性的重入整数量子霍尔态在第二朗道水平的磁阻。这个峰值定义了这些状态的起始温度。我们发现在不同的自旋分支中,重入态的起始温度与库仑能成比例。这种标度提供了直接的证据表明,库仑相互作用在这些重入态的形成中发挥了重要作用,表明了它们的集体性质。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant Collective Spin-Orbit Field in a Quantum Well: Fine Structure of Spin Plasmons
我们利用磁场的非弹性光散射研究量子阱中的子带间自旋等离子体。我们证明了存在一个巨大的集体自旋轨道(SO)场,分裂成一个三重态的自旋等离子体光谱。这种效应是显著的,因为每个单独的电子将被期望在它自己的动量依赖的SO场中进动,导致D 'yakonov-Perel'退相。相反,多体效应导致SO场在集体水平上的显著组织。宏观自旋矩是由一个统一的集体SO场量子化的,比单独的SO场高五倍。我们提供了一个动力空间制图这一领域。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of exchange Coulomb interactions in the quantum Hall state at nu=3
在nu=3量子霍尔态的库仑交换相互作用的电子确定从两个朗道能级间自旋翻转激发共振非弹性光散射测量。这两个耦合的集体激发与N=0和N=1朗道能级产生的朗道能级间自旋翻转跃迁有关。在长波极限中的两个自旋翻转模式之间的强排斥清楚地表现在显示库仑交换贡献的光谱中,所述库仑交换贡献与nu=1处的量子霍尔态的交换能量相当。在Hartree-Fock近似下的理论计算与自旋翻转集体激发的测量能量符合得很好。
2010-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb effects on the photo-excited quantum dynamics of electrons in a plasmonic nanosphere
随着最近的实验研究逐渐变小的等离子体粒子的光学性质,量子效应变得越来越相关,需要微观描述。利用密度矩阵理论,我们分析了小纳米球的光激发少电子动力学。在体等离子体激元的标准推导之后,我们特别旨在阐明库仑相互作用的作用。计算线性光学响应中的介电磁化率谱,我们发现由电子之间的库仑相互作用介导的集体响应导致的离散共振。在非线性区域,系统的职业表现出相互作用的本征态之间的振荡。我们的方法提供了一个理想的平台来研究和解释非线性和量子等离子体,揭示了等离子体纳米球的光激发动力学具有相似之处,并结合了两者的特点,众所周知的两级拉比动力学,和典型的等离子体的集体多电子行为。
2018-10-10 cond-mat.mes-hall
Collective transport in the insulating state of Josephson junction arrays
本文研究了绝缘态下一维和二维约瑟夫森结阵列的集体库珀对输运。我们推导出一个解析表达式的电流-电压特性揭示热激活电导率在小电压和阈值电压脱钉。的激活能和相关的脱钉电压代表一个动态的库仑势垒集体电荷转移在整个系统和规模与系统的大小。我们证明了这两个量都是磁场的非单调函数。我们建议,形成的动态库仑势垒以及尺寸缩放的激活能和脱钉阈值电压,是相互相位同步的后果。我们应用的结果解释的实验数据在无序薄膜附近的超导体-绝缘体过渡。
2007-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pseudo-zero-mode Landau levels and collective excitations in bilayer graphene
在磁场中的双层石墨烯支持八个零能量朗道能级,随着可调带隙的发展,其分裂成由带隙分开的两个近简并的四重态。一个密切关注的性质,这样一个孤立的四重态的伪零模能级在半填充的存在下的平面内电场和库仑相互作用,重点揭示进一步的可控功能在双层石墨烯。半满的赝零模能级通过轨道能级混合支持具有非零电矩的载流子,这将导致场诱导能级分裂和电流诱导量子霍尔效应。结果表明,库仑相互作用增强了面内场的作用,它们的相互作用导致了丰富的集体激发谱,即赝自旋波,可通过微波实验获得;激发谱中还揭示了一种对偶性。
2009-06-15 cond-mat.mes-hall
Coupled collective and Rabi oscillations triggered by electron transport through a photon cavity
我们展示了如何打开一个电子输运通过一个系统的两个平行的量子点嵌入在一个短的量子线在光子腔中可以触发耦合拉比和集体电子光子振荡。我们选择的系统的初始状态是一个封闭系统的本征态包含两个库仑相互作用的电子可能很少的光子的单腔模式。多能级量子点由连续势描述。在截断的Fock空间中,用精确对角化方法处理了库仑相互作用和顺磁、顺磁的电子-光子相互作用。为了确定集体模式的结果进行比较,对于一个开放的和一个封闭的系统相对于耦合到外部电子水库,或铅。我们证明了真空拉比振荡可以被看作是输运量的电流进出系统。
2015-06-21 cond-mat.mes-hall
Collective Modes in Excitonic Insulators: Effects of Electron-Phonon Coupling and Signatures in Optical Response
我们考虑了一个描述二维正方晶格上具有各向异性跳跃参数和电子-声子(el-ph)耦合的激子绝缘体(EI)的双带无自旋模型,该模型受到EI候选体Ta $_2$ NiSe $_5$的启发.系统地研究了有序相中由带间库仑相互作用和el-ph耦合引起的集体激发的性质。当有序相仅由库仑相互作用稳定时(纯EI相),其集体响应除了振幅模式外还表现出无质量相模式。我们表明,在BEC制度,振幅模式的信号变得不那么突出,相模式速度的各向异性是放松的模型带结构相比。通过耦合到晶格,相位模式获得质量,并且振幅模式的信号变得不那么突出。重要的是,在正常半导体相和有序相之间的边界处的软化模式的特征取决于参数条件。特别是,我们指出,即使是el-ph耦合小于库仑相互作用的模式,软化为零的边界处可以有一个声子字符。我们还讨论了如何在光导中观察到集体模。此外,我们还研究了非局域相互作用对集体模的影响,并证明了在只有局域相互作用的系统中,从单振幅模分裂出的能隙内模和能隙上模共存的可能性。
2020-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective Fluorescence of Graphene Quantum Dots on a surface
本研究发现石墨烯量子点易在单晶卤化物钙钛矿表面聚集,小团簇存在类单体态与激基缔合物态的往复转变,部分团簇会出现荧光强度单向剧增且寿命缩短的集体态发射,或与光照下的动态组织有关。
2025-10-30 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus
Dissipation through spin Coulomb drag in electronic spin dynamics
自旋库仑阻力(SCD)是金属和半导体中自旋电流耗散的内在来源。我们讨论了潜在的自旋电子学器件中由于SCD的功率损耗,并详细分析了集体自旋密度激发的相关阻尼。发现SCD对抛物量子阱中子带间自旋等离子体激元的线宽有很大的贡献,这表明利用非弹性光散射对SCD效应进行纯光学定量测量的可能性。
2005-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmonic Resonant Intercluster Coulombic Decay
本文研究纳米团簇中等离子体激元激发通过共振簇间库仑衰变(RICD)实现非局域能量共享,以Na20@C240为例,提出该过程可被光电子速度图成像实验检测。
2022-12-02 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus physics.atom-ph
Finite-temperature Coulomb Excitations in Extrinsic Dirac Structures
我们已经推导出了所有类型的掺杂的,或外在的,有间隙的狄拉克锥材料,包括有间隙的石墨烯,硅烯,锗烯和单层过渡金属dichalcogenides的化学势没有任何限制的温度的代数,解析表达式。作为推导过程的重要中间步骤,我们建立了一个可靠的分段线性模型来计算二硫化钼的态密度,与以前得到的数值结果吻合得很好。对于自旋和谷分辨的能带结构,我们得到了一个额外的减少,由于热诱导掺杂的上子带在有限的温度下的化学势。研究表明,由于$MoS_2$中电子态和空穴态的对称性被破坏,在足够高的温度下,化学势可以越过零能级。这些结果使我们能够研究集体性质,极化率,等离子体及其阻尼。重点放在低温时,初始电子掺杂起着至关重要的作用。我们清楚地证明了初始掺杂对所考虑材料的有限温度集体性质的贡献。
2017-07-26 cond-mat.mes-hall
Collective ground states in small lattices of coupled quantum dots
基于量子点量子点量子比特的制备和控制的最新进展,我们从理论上研究了电子通过长程库仑作用相互作用的隧道耦合量子点有限系统.当电子间距较大且量子点约束势较弱时,系统表现为有效的维格纳晶体,其周期由电子平均密度决定,整个系统中有相当多的电子跳跃。然而,对于较强的周期性约束势,系统使一个交叉到莫特型强相关的基态,其中电子是完全本地化的个别点,很少点间隧穿。在两相之间,系统本质上是一个强关联电子液体,具有受强库仑相互作用约束的位间电子跳跃。我们描述了这种Wigner-Mott-liquid量子交叉与耦合相互作用量子比特系统的详细数值有限尺寸对角化计算,表明这些阶段可以通过调整系统参数平滑连接。讨论了在现有的半导体量子点量子比特中观测这种跳跃调谐的Wigner-Mott-liquid交叉的实验可行性。特别是,我们将我们的理论结果,以最近的量子点为基础的量子仿真实验,集体库仑阻塞被证明。我们的理论的一个结论是,目前可用的现实的量子点阵列是无法探索的低密度维格纳相,只有莫特液体交叉是实验上可访问的。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective spin density excitations of fractional quantum Hall states in dilute ultracold Bose atoms
研究了旋转玻色-爱因斯坦凝聚中第一系列Jain复合费米子序列的三个填充分数的分数量子霍尔效应的集体自旋密度激发.我们考虑了玻色原子之间的短程接触相互作用以及长程库仑相互作用,以比较光谱的性质与电子的相互作用。本文采用有限大粒子数的Monte Carlo方法,通过计算各激子与全极化基态的能量差,计算了自旋反转扇区的最低阶集体模。
2019-06-11 cond-mat.mes-hall
Collective excitations in Quantum Dot
研究了零磁场下有限个电子的量子点中不同类型的集体激发。为了估计激发能分析,我们遵循能量加权求和规则的方法。我们考虑最一般的多极激发与角动量l,和呼吸模式激发(呼吸模式激发)的一个大的量子点,为三种不同类型的有效电子-电子相互作用。它们是对数相互作用、短程赝势和库仑相互作用。在量子力学的Fermi近似下计算了多体系统的基态密度。详细讨论了集体激发能的解析结果及其与系统尺寸和其它外部参数的关系。
1999-12-06 cond-mat.mes-hall
Evidence of Coulomb liquid phase in few-electron droplets
本研究构建半导体Y型结电子液滴对撞装置,对最多含5个电子的液滴开展分流实验,结合高阶累积量与有限尺寸标度分析,证实了少电子系统中存在强关联库仑液相。
2025-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ex