Theory of the Strain Engineering of Graphene Nanoconstrictions
应变工程是将石墨烯用作电子器件的关键技术之一:应变诱导的赝规范场反射狄拉克电子,从而打开所谓的导电带隙。由于应变在收缩中积累,石墨烯纳米收缩可以成为该技术的良好平台。另一方面,在石墨烯纳米收缩中,法布里-珀罗型量子干涉在低偏压下主导导电。我们认为,这两种效应有不同的应变依赖性,伪规范场的贡献是对称的正(拉伸)和负(压缩)应变,而量子干涉是反对称的。其结果是,一个特殊的应变依赖性的电导出现,即使在室温下。
2020-10-19 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in locally gated graphene nanoconstrictions
我们已经开发了蚀刻和沉积技术的组合,使得能够制造任意设计的局部门控石墨烯纳米结构。采用这种方法,我们已经制作了石墨烯纳米收缩与本地可调的传输和其电子特性进行了表征。采用具有薄电介质栅氧化物的局部栅几何结构,实现了一个数量级的提高的栅效率。一个完整的关闭的设备被证明作为一个功能的本地栅极电压。发现器件电导的这种强抑制是由于收缩的石墨烯纳米结构中的量子限制和库仑阻塞效应。
2007-09-11 cond-mat.mes-hall
Quantized conductance of a suspended graphene nanoconstriction
石墨烯电子学中尚未探索的领域是通过石墨烯纳米结构的量子弹道输运领域。高迁移率石墨烯制备的最新进展有望导致该领域许多新的量子力学效应的实验验证和/或发现。示例是由于特定石墨烯边缘的影响,例如石墨烯纳米管的锯齿形边缘处的自旋极化以及石墨烯谷电子学领域中谷自由度的使用8。作为这个方向的第一步,我们提出了在零磁场和4.2 K温度下,在高迁移率悬浮石墨烯弹道纳米收缩中,在2e^2/h的整数倍处观察量子化电导。这种量子化在高于60 mT的磁场下演化为石墨烯的典型量子霍尔效应。电压偏置光谱揭示了前两个子带之间的能量间隔为8毫电子伏。在低至~0.2T的磁场下,在0.6 2e^2/h处出现的显著特征类似于在GaAs-AlGaAs二维电子气中量子点接触中观察到的“0.7异常”,可能起源于电子-电子相互作用。
2011-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scanning gate microscopy in graphene nanostructures
系统地研究了石墨烯纳米带和纳米收缩体在扫描栅显微镜针尖作用下的电导。使用非侵入性探头的散射方法,由尖端电位扰动引起的第一和第二阶电导校正明确表示在未扰动结构的散射状态。数值计算证实了微扰的结果,表明二阶项占主导地位的电导平台,表现出普遍的扶手椅石墨烯带的标度律。对于更强的提示,在特定的探针电位的宽度和强度超出了微扰制度,电导修正揭示了外观的共振起源于状态下被困的提示。扶手椅金属条的零横向能量模式被示出为对探针的长程静电势不敏感。对于在条带上定义的纳米收缩,扫描门显微镜允许洞察电导量化的击穿。一阶校正一般占主导地位,在低尖端强度,而费米能量与微弱的电导平台,二阶校正成为占主导地位的相对较小的潜在尖端强度。根据部分局域态密度的空间依赖性,最大的尖端效应发生在收缩的中心部分,靠近边缘。纳米带和nanoconstrictions与锯齿形的边缘表现出类似的反应,在扶手椅纳米结构的情况下,除了当谷间耦合诱导的尖端电位破坏手性边缘状态。
2023-02-17 cond-mat.mes-hall
Electron interference in ballistic graphene nanoconstrictions
我们已经实现了在SiC台面结构的侧壁上生长的弹道石墨烯纳米带的纳米尺寸收缩。我们设备的高质量允许观察许多电子量子干涉现象。在不同的温度下,通过原位传输测量来探测法布里-珀罗类共振的传输。共振的能量由收缩的尺寸决定,而收缩的尺寸可以使用STM光刻精确控制。测量的电导的温度和尺寸的依赖性与紧束缚计算定量一致。即使在室温下,这些干扰效应也是可见的,这一事实使得所报道的器件作为未来碳基电子器件的构建模块具有吸引力。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall
In-situ electronic characterization of graphene nanoconstrictions fabricated in a transmission electron microscope
我们报告了在透射电子显微镜(TEM)中制造的高质量石墨烯纳米收缩(GNC)的电子测量,以及GNC电导的首次测量,收缩宽度精确测量到1 nm。为了产生GNC,使用通过化学气相沉积生长的少层石墨烯制造自由悬浮的石墨烯带。将带加载到TEM中,并使用电流退火程序来清洁材料并改善其电子特性。然后使用TEM束将GNC雕刻成1 - 700 nm范围内的一系列所需宽度;在每个雕刻步骤之后,通过TEM对样品进行成像并原位测量其电子特性。发现GNC电导显著高,与类似尺寸的剥离的石墨烯样品的电导相当。GNC电导随宽度变化约为,其中w是以纳米为单位的收缩宽度。GNC支持大于120 \muA /nm 2的电流密度,比先前报道的石墨烯纳米带高两个数量级,比铜高2000倍。
2011-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Double island Coulomb blockade in (Ga,Mn)As-nanoconstrictions
本文系统地研究了(Ga,Mn)As薄膜纳米制造窄收缩区的库仑阻塞效应。不同的低温运输制度已被观察到减少收缩尺寸:欧姆,单电子隧穿(SET)和完全绝缘制度。在SET中,复杂的稳定性图与嵌套库仑钻石和异常电导抑制附近的电荷简并点已被观察到。我们合理化这些意见在SET与双铁磁岛模型耦合到铁磁引线。它的输运特性进行了分析的修正正统理论的库仑阻塞,考虑到能量依赖的状态密度的金属岛。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall
Electron transport and quantum-dot energy levels in Z-shaped graphene nanoconstriction with zigzag edges
受石墨烯纳米结构制造的最新进展的启发,我们发现电子可以被捕获在Z形石墨烯纳米收缩与锯齿形边缘。收缩的中心部分作为单能级量子点操作,因为由于失配的谷极化,朝向附属部分(旋转60度)的电流流动被强烈抑制,尽管隔离的每个部分示出电导的最大量子值$G_0=2e^2/h$。我们进一步表明,捕获机制是不敏感的收缩几何形状的细节,除了从两个相邻的部分的宽度相等的情况下。与早期的研究电子输运通过对称和非对称扭结锯齿形边缘的关系也建立。
2009-11-20 cond-mat.mes-hall
Tilted potential induced coupling of localized states in a graphene nanoconstriction
我们使用低温扫描探针显微镜的带电尖端来扰动通过石墨烯纳米收缩的传输。地图的电导作为一个功能的尖端位置显示同心晕,并通过以下的扩展与背栅电压的晕,我们能够确定一个细长的域的nanoconstriction在那里他们起源。的透射共振的振幅调制与尖端诱导电位的梯度,我们分析这在本地化状态之间的修改后的耦合。
2010-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium valley polarization in graphene nanoconstrictions
我们最近表明,使用紧束缚计算,非平衡谷极化可以在石墨烯中实现,当电流注入通过“谷过滤器”:一个弹道点接触锯齿形边缘。在这里,我们证明,该效果是令人惊讶的强大对改变过滤器轴的晶体取向。也就是说,输出电流保持极化,除非点接触具有完美的扶手椅边缘,在扶手椅边缘处,两个子点阵被相等地表示。极化反转时,过滤器的方向交叉的阿姆椅线,随后,占主导地位的子晶格指数的终端原子的变化。在弯曲的石墨烯条中,谷极化电流可以被引导朝向一个边缘,从而提供了观察众所周知的霍尔效应的零磁场模拟的理论可能性。对于谷值阀,两个谷值滤波器串联并由栅极电压静电控制,当$π/3$顶点放置在两个滤波器之间时,电导-栅极特性反转。
2007-10-16 cond-mat.mes-hall
Is there Ballistic Conductance Quantization in Real Life Metals Nanocontacts?
一个世纪以来,理论和大量的金属实验工作似乎表明,实际金属中传导电子的平均自由程大约是min(体平均自由程,金属的最小横向尺寸),这一结果已经由J. J. Thomson在1901年提出。这建立,如在这项工作中讨论的,严重的困难,以证明电导量化和弹道输运在原子/纳米接触或纳米收缩的现实生活中的金属。导线的欧姆电阻被证明与收缩的弹道电阻一样重要。
2006-03-16 cond-mat.mes-hall
Theory of conductance and noise additivity in parallel mesoscopic conductors
我们提出了一个理论的电导和噪声在通用介观导体并联连接,我们证明了电导和散粒噪声的加性出现作为一个唯一的属性的连接两个(或多个)导体并联的结。基于Aharonov-Bohm效应的设备的功能上的后果也被绘制。
1997-03-27 cond-mat.mes-hall
Distribution function of mesoscopic hopping conductance
用计算机模拟方法研究了介观跳跃电导的分布函数。一维系统得到的DF被发现是非常接近的理论的预测由Raikh和Ruzin。当D=2时,窄体系和薄膜的电导率分布函数相似(接近于一维情况),正方形样品的电导率分布函数近似为高斯分布。
1999-11-19 cond-mat.mes-hall
Electrical probing of the spin conductance of mesoscopic cavities
研究了具有自旋-轨道耦合的三端介观腔中的自旋相关输运。专注于逆自旋霍尔效应,我们展示了如何注入一个纯自旋电流或极化电流从一个终端产生额外的电荷电流和/或电压的两个输出端。这允许从输出上的两个纯电测量中提取腔的自旋电导。我们使用随机矩阵理论表明,自旋电导的混沌弹道腔普遍波动约为零介观平均和介观自旋电荷电流转换器的实验实现描述。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall
Deviations from the Gaussian distribution of mesoscopic conductance fluctuations
研究了金属介观体系的电导分布。该分布的方差描述了普遍的电导波动,产生电导的高斯分布。我们用图解法计算了这个分布的第三个累积量,即与高斯分布的领先偏差。我们确认随机矩阵理论计算,准一维的主导贡献消失。然而,在准二维中,第三累积量是负的,而在三维中,它是正的。
1997-01-28 cond-mat.mes-hall
The mesoscopic conductance of ballistic rings
计算弹道环的电导需要一个远远超出Kubo-Drude公式的理论。假设环境弛豫非常弱的“介观”情况下,电导比天真的期望要小得多。也就是说,电动势引起能量吸收,其速率关键取决于进行连接的跃迁序列的可能性。因此,介观电导的计算类似于求解渗流问题。“渗透”是在能量空间中,而不是在真实空间中。扰动矩阵的非普适结构和稀疏性不容忽视。后者是由环形弹道装置中量子混沌遍历性的缺乏所暗示的。
2007-01-23 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
Orbital Effects of In-Plane Magnetic Fields Probed by Mesoscopic Conductance Fluctuations
我们利用大量子点介观电导涨落对磁通量的高灵敏度来研究平面内磁场引起的二维电子色散的变化。特别是,有效质量的变化和电子色散的动量反转对称性的破坏定量提取电导波动的相关性。提出了新的理论,并发现理论与实验之间有很好的一致性。
2003-12-24 cond-mat.mes-hall
Universal conductance fluctuations and low temperature 1/f noise in mesoscopic AuFe spin glasses
本文报道了在介观AuFe自旋玻璃丝中观察到的电导随时间的涨落。这些动力学波动具有1/f-样的光谱,并出现在我们的样品的测量的自旋玻璃冻结温度以下。波动幅度对温度、磁场、电压和Fe浓度的依赖性允许在对缓慢波动的自旋配置敏感的量子干涉效应方面进行一致的解释。
1999-05-27 cond-mat.mes-hall
Steps and dips in the ac conductance and noise of mesoscopic structures
通过介观结构的平衡交流电导(或噪声功率谱)的频率依赖性显示出台阶和骤降。在与结构的共振相关的能量处,步骤与这些共振的部分弗里德尔相位密切相关,从而允许直接测量这些相位(无需干涉测量)。光谱中的下降与这些共振之间的跃迁吸收能量时的相消干涉有关,与Fano效应有些相似。
2006-08-17 cond-mat.mes-hall
Direct observation of valley-hybridization and universal symmetry of graphene with mesoscopic conductance fluctuations
在石墨烯中,谷代表类似自旋的量,可以作为基于谷的电子学的物理资源,用于新的量子计算方案。在这里,我们展示了一个直接的路线来调整和读取无序石墨烯的谷量子态通过测量介观电导波动。我们表明,在低温下的石墨烯的电导波动减少了四个因素时,谷三重态的存在下,在高载流子密度的短程潜在的散射带隙。我们还表明,这意味着一个门可调的普遍对称类,它概述了石墨烯的独特的晶体结构所产生的基本功能。
2012-06-18 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic conductance fluctuations in a coupled quantum dot system
研究了含两个量子点的Aharonov-Bohm环的输运性质。其中一个点具有分离良好的共振能级,而另一个点是混沌的,可以用随机矩阵理论来处理。我们发现,通过环的电导显着影响介观波动。通过增加随机点的能级展宽与平均能级间距的比值,使Breit-Wigner共振峰变为反共振峰。非对称的Fano形式变为对称的Fano形式,谐振峰可以由磁通量控制。电导分布函数清楚地表明了强涨落的影响。
2006-07-31 cond-mat.mes-hall
Critical Conductance of a Mesoscopic System: Interplay of the Spectral and Eigenfunction Correlations at the Metal-Insulator Transition
我们研究了Anderson转变时平均临界电导$g(L)$与系统尺寸的关系。我们拥有:(i)将修正量$δg(L)=g(\infty)-g(L)\propto L^{-y}$与谱关联联系起来;(ii)用量子返回概率表示$δg(L)$;(iii)论证了本征函数关联的临界指数$y=η$。实验的影响进行了讨论。
1998-10-20 cond-mat.mes-hall
Suppression of conductance fluctuation in weakly disordered mesoscopic graphene samples near the charge neutral point
我们测量了在机械剥离的石墨烯上通过全干燥、无光刻工艺制备的双层和三层石墨烯器件的电导波动,所述全干燥、无光刻工艺使用石英丝作为荫罩。当栅极电压被调节到石墨烯器件被推到电荷中性点时,当器件仍然处于弱无序状态时,电导波动的幅度从与普遍电导波动一致的值迅速被抑制。抑制的可能的物理起源进行了讨论。
2007-09-06 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations of conductance of a helical edge contaminated by magnetic impurities
时间反演对称性(TRS)禁止沿螺旋边缘移动的电子的弹性背散射。然而,我们证明,一个合奏的磁性杂质可能会导致TRS保持准弹性背散射,导致在电导的干扰效应。由于局域自旋的RKKY相互作用,在反向散射事件中转移的特征能量被抑制(抑制在磁性杂质的总数中是指数的)。我们预测的统计电导波动不同于那些在常规情况下的一维系统与淬火无序。
2013-01-07 cond-mat.mes-hall
The second order nonlinear conductance of a two-dimensional mesoscopic conductor
研究了二维量子导体的弱非线性量子输运性质。我们已经开发了一个数值方案,这是非常普遍的,用于此目的。非线性电导的计算是通过明确评估的各种分态密度,灵敏度和特征电位。揭示了这些量的有趣的空间结构。我们提出了详细的结果,当导体从几何对称到不对称的变化时,二阶非线性电导的交叉行为。其他问题的利益,如规范不变性也进行了讨论。
1997-04-11 cond-mat.mes-hall
Conductance of Mesoscopic Systems with Magnetic Impurities
我们研究了磁性杂质和外加磁场对无序金属电导干扰贡献的综合影响。我们发现,在弱自旋轨道相互作用的金属中,杂质自旋的极化降低了电子相位弛豫的速率,从而增强了对电导率的弱局域化修正。磁场还抑制磁性杂质的热波动,导致电导波动的恢复。无论自旋-轨道相互作用的强度如何,这种恢复都会发生。我们计算了弱局域化修正和介观电导涨落在任意水平的自旋极化由磁场引起的幅度。我们对金属环中"$h/e$" Aharonov-Bohm电导振荡的分析结果可用于从已有的实验数据中提取磁性杂质的自旋和旋磁因子。
2002-10-22 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic effects in the heat conductance of superconducting-normal-superconducting and normal-superconducting junctions
我们研究了混合超导结的热导。我们的分析涉及单通道结与任意传输以及扩散连接器,并显示超导间隙和相位的接触对热导的影响。如果结是扩散的,这些影响是完全淬火的平均,但是,我们发现,他们的影响仍然存在于弱本地化的修正和电导波动。虽然这些统计特性强烈偏离众所周知的类似物的电荷电导,我们证明,热导波动保持接近普遍的行为。我们发现了一个推广的Wiedemann-Franz定律,适用于具有相等禁带和零相位差的约瑟夫森结。
2019-06-28 cond-mat.mes-hall
From mesoscopic magnetism to the anomalous 0.7 conductance plateau
我们提出了一个简单的唯象模型,它提供了一个统一的解释量子点接触的0.7电导异常的实验观察。该模型利用Landauer-Buttiker形式主义,并涉及增强的自旋相关和自旋子带的热去布居。特别是我们的模型可以解释平台值0.7和不寻常的温度和磁场依赖性。此外,它预测了异常抑制的散粒噪声在0.7平台。
2000-02-22 cond-mat.mes-hall
Conductance oscillations in mesoscopic rings: microscopic versus macroscopic picture
介观金属环中存在磁场时Aharonov-Bohm振荡的相位可以通过施加直流偏置电流I_DC来调制。我们解决的问题是如何的变化的I_DC,因此,微观阶段的电子波函数的结果在宏观阶段的电导振荡。而第一个可以连续变化,后者必须量子化的两线配置凭借昂萨格对称关系的环。我们观察到+/-π的相位翻转与振荡幅度之间的相关性。
2000-04-17 cond-mat.mes-hall
Conductance asymmetries in mesoscopic superconducting devices due to finite bias
正常金属-超导体结中的超导电导谱是探测介观超导器件(如Majorana纳米线)中Andreev束缚态的重要工具。在理想超导器件中,由于粒子-空穴对称性和散射矩阵的么正性,子带电导服从特定的对称关系。然而,实验数据往往表现出偏离这些对称性,甚至其明确的崩溃。在这项工作中,我们确定了一种机制,导致电导不对称,没有准粒子中毒。特别是,我们调查有限偏压的影响,包括在隧道势垒透明度的电压依赖性,发现显着的电导不对称的现实设备参数。重要的是要确定电导不对称性的物理起源:与其他可能的机制,如准粒子中毒,有限偏置效应是不是一个拓扑量子比特的性能有害。为此,我们确定的功能,可用于实验确定是否有限偏置效应的电导不对称的来源。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
Tunneling conductance of a mesoscopic ring with spin-orbit coupling and Tomonaga-Luttinger interaction
本文研究了自旋轨道耦合的介观两端环中的隧穿电流,该环被一个磁通量穿过。环中的电子-电子相互作用用Tomonaga-Luttinger模型来描述,该模型还允许我们考虑环和栅电极之间的电容耦合。在弱隧穿的制度,我们描述了如何,在低于平均能级间距的温度下,电导的峰值位置取决于磁通量,自旋轨道耦合强度,栅极电压,充电能量,和相互作用参数(电荷和自旋速度和刚度)。
2006-09-08 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic scattering in the half-plane: squeezing conductance through a small hole
我们模拟了量子点接触(QPC)的2-探针电导,线性响应。如果QPC是高度非绝热的或接近开放储层区域中的散射体,则铅和储层之间的通常区分被打破,并且基于全二维半平面中的散射理论的技术更合适。因此,我们将电导与入射平面波的透射截面联系起来。这相当于通常的朗道公式使用径向分波基础。我们得出的结果是,当耦合到合适的反射器时,任意小的(隧穿)QPC可以达到2e^2/h的p波沟道电导。如果两个或多个共振重合,总电导甚至可以超过这个值。这与最近在开放几何中的介观实验有关。我们还讨论了电导的互易性,以及它在原子波QPC中被击穿的可能性。
2001-04-23 cond-mat.mes-hall
Non-Ergodicity & Microscopic Symmetry Breaking of the Conductance Fluctuations in Disordered Mesoscopic Graphene
我们显示了一个显着的偏离遍历性的电导波动在石墨烯。与脏金属的遍历性形成鲜明对比的是,由变化的磁场产生的波动比扫描费米能时获得的波动小得多。当垂直或平行于石墨烯平面施加时,它们还表现出对磁场的破磁效应的强烈各向异性响应。这些结果揭示了石墨烯中量子干涉的复杂图像,其描述似乎比传统的介观系统更具挑战性。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall
Conductance quantization in mesoscopic graphene
利用广义Landauer方法研究了锯齿形和扶手椅形介观石墨烯的非线性输运。我们发现,对于清洁系统,扶手椅边缘系统的低偏压低温电导G量子化为G/t=4 n e^2/h,而对于锯齿形边缘系统,量子化变为G/t=4(n+1/2)e^2/h,其中t是传输概率,n是整数。我们还研究了非零偏压、温度和磁场对电导的影响。在这些系统中的量子化平台的磁场依赖性是有点不同的二维电子气中发现由于不同的朗道能级量子化。
2006-05-14 cond-mat.mes-hall
Conductance correlations in a mesoscopic spin glass wire : a numerical Landauer study
本文研究了含磁性杂质的金属纳米线中的相干电子输运。这些杂质的自旋被认为是冻结的,以模拟低温自旋玻璃相。导线的输运性质来自于数值Landauer技术,该技术提供了导线的电导作为无序配置的函数。我们表明,两个自旋配置之间的电导的相关性提供了一个衡量这些自旋配置之间的相关性。这种相关性对应于在自旋组态之间没有任何空间顺序的情况下的平均场重叠。此外,我们还发现这些电导关联对两种自旋组态之间的空间顺序是敏感的,即自旋?它们之间的IP是否出现在紧密区域中。
2009-10-22 cond-mat.mes-hall
Transport through (Ga,Mn)As nanoislands: Coulomb-blockade and temperature dependence of the conductance
我们报告的nanocortized(Ga,Mn)作为设备的磁输运测量显示非常大的电阻变化,可以控制的电场和磁场。基于偏置电压和温度依赖的测量到毫开尔文范围内,我们比较目前用于描述通过(Ga,Mn)As nanoconstrictions运输的模型。我们提供了一个解释所观察到的自旋阀一样的行为在磁场扫描装置中的磁化配置。此外,我们证明了库仑阻塞的运输机制起着决定性的作用,并表明,建模的收缩作为一个颗粒状的金属正确地描述了温度和偏置依赖的电导,并允许估计参与的岛屿位于收缩的数量。
2009-09-14 cond-mat.mes-hall
A Numerical Formulation to Calculate the Conductance of Mesoscopic Conductors Using Singular Value Decomposition
利用奇异值分解这一处理矩阵的数学方法,提出了一种计算介观导体电导的新方法。我们的公式是有用的,在处理导体与相当复杂的原子结构,天真的递归公式是繁琐的。它还具有通过使用并行计算来放大计算的优势,这可能使我们能够在原子水平上进行真实规模的计算。另一方面,电子-电子相互作用的影响很难在这个框架内处理,因为它取决于系统的线性度。在本文中,我们研究了一个简单的例子与外部引线的石墨烯纳米带。
2014-12-29 cond-mat.mes-hall
Higher-order mesoscopic fluctuations in quantum wires: Conductance and current cumulants
我们研究了在相干介观量子线中与热输运和电输运相关的电导累积量$<< g^n >>$和电流累积量$C_j$。我们考虑的极限中的通道的数量和长度的金属丝在单位的平均自由程是大的,但裸电导是固定的渐近行为。给出了一个统一标准对称类和Bogoliubov-de Gennes(BdG)对称类描述的递归方程.我们给出了高阶电导累积量的值,并提出了一种新的标度形式。在BdG线,在时间反演对称的存在下,对于高于第二的累积量,它被发现,可能只有贡献依赖于非解析线的长度。这表明,图解或半经典图片不足以描述高阶光谱相关。此外,我们还得到了用$j\le 10$对$C_j$的弱局域化修正。
2006-07-22 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations of tunneling through double quantum dots
研究了两个串联点在库仑阻塞区的电导涨落。波动的模式对磁场极为敏感。这些电导涨落也提供了关于部分打开的单个量子点的电荷的介观涨落的信息,这是难以直接测量的。
1998-10-20 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium mesoscopic conductance fluctuations
我们研究了金属线在任意偏压V下微分电导的介观涨落幅度。对于非相互作用的电子,方差<delta g^2>随V的增加而增加。渐近的大V行为为<delta g^2> \sim V/V_c(其中eV_c=D/L^2是无功能量),与Larkin和Khmelnitskii的早期预测一致。然而,我们发现,这种渐近性有一个非常小的数值前因子,并设置在非常大的V/V_c,这强烈复杂的实验观察。该高电压行为之前是交叉状态V/V_c \lesssim 30,其中电导变化与其在通用电导波动状态中的值相比增加了因子\sim 3(即,在V->0处)。我们进一步分析了在高电压下由于电子-电子散射引起的退相对<Δ g^2>的影响。在考虑库仑相互作用的情况下,电导波动的幅度成为V的非单调函数。具体地,<delta g^2>随着电压V >> gV_c下降为1/V,其中g是无量纲电导。在这种情况下,电导波动主要是由量子相干区的线相邻的水库。
2004-11-15 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium mesoscopic conductance fluctuations as the origin of 1/f noise in epitaxial graphene
我们研究了低温下外延石墨烯器件的1/f噪声特性与温度、电流和磁通量密度的关系。在低电流下,1/f噪声功率谱密度随温度的增加呈指数衰减,表明介观电导波动是温度低于50 K时1/f噪声的起源。在较高的电流,偏离典型的二次电流依赖性和指数温度依赖性发生的结果,由于电流加热的非平衡条件。应用Kubakaddi [S. S. Kubakaddi,Phys.Rev.B79,075417(2009)],开发了描述外延石墨烯中的非平衡介观电导波动的1/f噪声功率谱密度的模型,并用于确定每个载流子的能量损失率。在Shubnikov-de Haas振荡的制度下,观察到1/f噪声的强烈增加,这是由于量子化磁场中的局域态引起的额外电导波动机制。当器件进入量子化霍尔电阻状态时,1/f噪声消失。如果电流增加,量子霍尔击穿就会出现。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Noise properties and ac conductance of mesoscopic diffusive conductors with screening
本文提出了屏蔽扩散介观导体中的非平衡噪声和高频电导理论。详细的结果得到两个简单的几何形状,为大和短的电子-电子散射长度$l_{ee}$,在频率的顺序的倒数无时间$1/τ_T$。电导和噪声被发现表现出显着的频率依赖性。对于$L \ll l_{ee}$,高频($ωτ_T \gg 1$)散粒噪声谱密度$S_I(ω)$接近$2eI/3$和$2eI$之间的有限值,这取决于系统的屏蔽特性,其中对$S_I(ω)$的温度校正在$T$中是线性的。然而,当$L \gg l_{ee}$时,$S_I(ω)$作为$ω^{1/4}$(在T=0时)增长,不受$2eI$的上限限制,并且在$T$中具有二次的温度依赖分量。因此,$S_I(ω, T)$的测量可用作电子-电子散射强度的探针。
1998-01-19 cond-mat.mes-hall
Quantum-to-classical crossover of mesoscopic conductance fluctuations
我们计算了样品间电导涨落的系统尺寸随波长的变化关系($M$),利用开踢旋转器模拟了由两个$N$模点接触耦合到电子库的弹道量子点中的混沌散射.一个完全量子力学和半经典计算,并发现在良好的协议。电导涨落的均方值达到了随机矩阵理论对小系统的普遍量子极限。对于大型系统,它们以固定的平均停留时间$τ_D \propto M/N$增加$\propto M^2$。当$N < \sqrt{M}$满足一定条件时,普适量子涨落优于非普适经典涨落.当表示为时间尺度的比率时,量子到经典的交叉由Escherfest时间和遍历时间的比率决定。
2004-01-15 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic noncyclic geometric phase and ensemble average spectrum of conductance in disordered mesoscopic rings with spin-orbit coupling
我们把杨的理论从U(1)规范场推广到非阿贝尔$U(1)\times SU(2)_{spin}$规范场.在此基础上,考虑到非绝热非循环输运中的几何Pancharatnam相和有效Aharonov-Bohm(AB)相,计算了两个引线连接的无序介观环中电导的系综平均Fourier谱.我们的理论可以解释Morpurgo { \sl et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 80},1050(1998)]令人满意。特别是,我们澄清,实验观察到的分裂,以及一些结构的侧部的主峰在合奏平均傅立叶谱,干从非绝热非循环Pancharatnam阶段和有效的AB阶段,都依赖于自旋轨道耦合。
2000-03-27 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic anisotropic magnetoconductance fluctuations in ferromagnets
铁磁粒子的电导取决于磁化相对于电流方向的相对取向。这种现象被称为“各向异性磁阻”。量子干涉导致电导对磁化方向的额外的随机依赖性。这些“各向异性磁阻波动”是由自旋轨道散射引起的,自旋轨道散射将电子运动耦合到铁磁体中的交换场。我们报告的电导自相关函数的磁化方向的旋转角的依赖性的计算。
2005-12-13 cond-mat.mes-hall
A(nother) Continuum Model for Dephasing in Mesoscopic Systems
提出了一种借鉴Buttiker虚构探针模型精神的失相模型,其中无限个探针均匀分布在导体上。失相速率作为一个可调参数进入模型计算电导。对一维δ函数散射体模型进行了数值求解。我们观察到失相的影响,计算电导。
2008-12-27 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of Van Hove singularities in mesoscopic twisted bilayer graphene
魔角扭曲的双层石墨烯具有接近费米能级的范霍夫奇异性的准平坦低能带。这些奇异性通过放大电子相关效应,在这种材料中观察到的奇异现象(如超导性和磁性)中起着重要作用。在这项工作中,我们研究了对应的四端电导和费米表面拓扑结构的扭曲角,压力和能量的函数在介观,弹道小角度扭曲的双层石墨烯样品。我们建立了一个对应的功能之间的宽结电导和范霍夫奇点的存在下的态密度。此外,我们确定额外的运输功能,如一个大的,压力可调的最小电导,电导峰与非奇异带交叉重合,和异常大的电导振荡作为系统大小的函数。我们的研究结果表明,扭曲双层石墨烯接近魔角是一个独特的系统,同时具有大电导由于准平坦带,强量子非线性由于范霍夫奇异性和高灵敏度的外部参数,这可能是利用在高频器件应用和灵敏的探测器。
2022-12-07 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance of the Fermi-Pasta-Ulam chains: Atomic to mesoscopic transition
我们表明,在原子尺度的限制的热导$\mathcal K$的FPU模型及其变体强烈偏离介观行为,由于接触电阻的相关性。结果,原子链遵循$\log \mathcal K = ν\log T$,其中幂律系数$ν$正好是介观值的两倍。我们顺利互连的原子和介观的限制,并证明这种周转行为发生在其他非线性FPU类模型。我们的研究结果是纳米尺度的应用,表现出优于介观极限的温度标度的原子热导。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Incipient singlet-triplet states in a hybrid mesoscopic system
在目前的工作中,我们提供了一个容易获得的方法来实现单重态-三重态近藤效应的混合系统组成的量子点接触(QPC)耦合到电子腔。我们发现,通过激活QPC和腔之间的耦合,零偏置异常发生在低电导制度,零偏置和有限偏置异常(FBA)的共存在中等电导制度,和FBA唯一的异常在高电导制度。后两个观测结果是由于单重态-三重态近藤效应。
2018-06-28 cond-mat.mes-hall
Domain walls and the conductivity of mesoscopic ferromagnets
介观铁磁体导电性中的量子干涉现象被考虑,特别是关于通过空间变化的磁化区域传播的电子获得的几何相位的影响(由于,例如,到磁畴壁)。讨论了弱局域化和电子-电子相互作用对电导率和普适电导涨落的量子修正。实验提出了多连接的几何形状,应该揭示电导振荡的磁化的轮廓的变化。
1998-01-13 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Electronic Transport in Twisted Bilayer Graphene
采用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法,数值研究了两个具有扭曲结构的介观石墨烯盘之间的电子输运性质.通过将两个石墨烯引线分别连接到上下两层石墨烯层上,系统地研究了电子输运与扭曲角、费米能、系统尺寸、层堆叠顺序和扭曲轴的关系。当选择不同的扭曲轴时,无论是AA-还是AB-堆叠的双层石墨烯,我们发现电导对扭曲角的依赖性表现出定性的区别,即,具有“顶”轴的系统表现出有限的电导作为扭转角的函数振荡,而具有“空”轴的系统在不同的扭转角或电荷中性点附近的费米能量下表现出几乎为零的电导。这些发现表明,扭曲轴的选择可以有效地调节层间电导,使其成为设计具有扭曲范德华多层膜的纳米器件的关键因素。
2019-11-17 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Tunneling Magnetoresistance
我们研究了介观库仑阻塞机制下铁磁/正常金属/铁磁双隧道结中自旋相关的输运。一般的输运方程使我们能够计算电导的存在或不存在的自旋-轨道相互作用和任意取向的铅磁化。计算了定义在库仑阻塞电导峰处的隧穿磁电阻(TMR),给出了TMR的概率分布。我们表明,介观涨落可以导致TMR的最佳值。
2000-11-27 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic oscillations of the conductance of disordered metallic samples as a function of temperature
我们从理论和实验上表明,小无序样品的电导表现出随机振荡作为温度的函数。振荡的振幅随温度的幂律衰减,其特征周期为温度本身的数量级。
2005-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall