Adiabatic pumping through interacting quantum dots
我们提出了一种研究相互作用量子点绝热泵浦的一般形式。我们推导出一个公式,涉及泵的电荷的本地,瞬时格林函数的点。这个公式,然后应用到无限U安德森模型的弱和强隧道耦合强度。
2005-12-16 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic pumping through interacting quantum dots
研究了库仑作用下单能级量子点的非绝热双参数电荷和自旋泵浦。对于弱隧道耦合的限制,并在该制度的泵浦频率的隧穿率,$Ω\lesssim Γ/\hbar$,我们执行一个确切的recrimation的贡献的所有订单的泵浦频率。作为惊人的非绝热签名,我们发现频率依赖的电荷和自旋电流,这使得一个有效的单参数泵浦以及纯自旋没有电荷电流的相移。
2009-10-09 cond-mat.mes-hall
Pumped current and voltage for an adiabatic quantum pump
我们考虑电子通过量子点的绝热泵浦。有两种方式操作泵:产生直流电流${\bar I}$或产生直流电压${\bar V}$。我们证明,非常慢的泵浦,${\bar I}$和${\bar V}$不是简单地通过直流电导$G$相关的$\bar I = \bar V G$。对于混沌量子点的情况,我们考虑了${\bar V} G - {\bar I}$的统计分布。结果的极限情况下,一个点与单通道和多通道点接触。
2001-02-08 cond-mat.mes-hall
Constructive role of non-adiabaticity for quantized charge pumping
我们研究了最近发展起来的基于单参数调制的量子化电荷泵方案。该器件在AlGaAl-GaAs栅控纳米线中实现。理论上已经表明,非绝热性是实现单参数泵浦的基本要求,而在以前的多参数泵浦方案中,它会导致不必要的和不可控的电流。在本文中,我们证明了实验的建设性和破坏性的作用,非绝热性分析的泵浦电流在一个很宽的频率范围内。
2010-07-13 cond-mat.mes-hall
Adiabatic almost-topological pumping of fractional charges in non-interacting quantum dots
我们用精确的方法从理论上证明了当点-库耦合从弱到强被驱动时,在单能级非相互作用量子点中分数电荷的抽运。在许多周期上平均的泵浦电荷被量化为每个周期一个电子的分数,由兰姆位移与能级加宽的比率确定;该比率由储层能带结构施加。对于均匀的态密度,每个周期泵浦半个电子。我们称之为“绝热几乎拓扑泵浦”,因为泵浦的Berry曲率在参数空间中是尖锐的。因此,只要泵浦轮廓不接触峰值,泵浦电荷仅取决于轮廓围绕峰值缠绕多少次(直到指数小的校正)。然而,该拓扑结构不能防止非绝热校正,其随泵浦速度线性增长。在一个极限中,峰值变成δ函数,因此分数电荷的绝热泵浦变成完全拓扑的。我们的研究结果表明,量子化的绝热泵浦电荷在一个分数的电子不需要分数粒子或其他奇异的物理。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping of a desired ratio of spin current to charge current
本文提出了一种在一维导体紧束缚模型中利用绝热量子抽运产生纯自旋电流或自旋选择电流的方法。在不引入散射矩阵的情况下,导出了瞬时泵浦电流的计算公式。我们的计算表明,一些泵浦周期产生的最大值2的泵浦自旋,而另一些反向的电流的方向,作为一个结果的小的改变泵浦周期。我们发现泵浦周期,产生基本上任何比例的自旋电流充电电流。
2006-01-11 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping of chiral Majorana fermions
研究了两个马赫-曾德尔干涉仪通过量子点接触耦合系统中手征Majorana态的绝热量子抽运。泵浦电流是通过周期性调制在每个干涉仪周围传播所积累的相位而产生的。使用散射矩阵形式主义,我们表明,泵浦电流揭示了一个明确的签名的手征性质的马约拉纳国家参与运输在这种几何形状。此外,通过调节两个干涉仪之间的耦合,泵可以在有限的泵浦电流和零两端电导的制度是预期的。
2013-05-07 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping through surface states in 3D topological insulators
研究了强三维拓扑绝缘体表面狄拉克费米子的绝热量子抽运。两种不同的几何结构进行了详细研究,正常金属-铁磁-正常金属(NFN)结和铁磁-正常金属-铁磁(FNF)结。使用散射矩阵的方法,我们首先计算隧道电导,然后使用不同的泵浦机制,这两种类型的结的晶体管泵浦电流。我们解释的振荡行为的电导通过研究的条件共振传输的结,并发现,每次出现一个新的共振模式在运输窗口,泵浦电流发散。我们还预测了实验上可区分的泵送电流和整流电流之间的差异。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic effect on Laughlin's argument of the quantum Hall effect
作为非绝热无磁泵浦的最简单的理论实现之一,我们数值研究了磁通量泵浦的量子霍尔系统中的非绝热电荷输运。在绝热极限下,泵浦电荷被量子化,称为圆柱晶格中的劳克林变元。在均匀电场中,我们得到了绝热极限下量子化泵浦与突变极限下无泵浦的联系公式。两个极限之间的中间区域由朗道间隙决定。还讨论了随机性或杂质效应。
2008-06-27 cond-mat.mes-hall
Temperature-driven and electrochemical-potential-driven adiabatic pumping via a quantum dot
我们研究了通过单能级量子点的绝热抽运,该量子点是由库的热力学变量的周期性调制引起的,温度和电化学电势。考虑杂质Anderson模型,推导了适用于库仑相互作用一阶微扰下强点库耦合的相干绝热电荷泵的解析公式.我们发现,电荷泵诱导整流效应由于延迟响应的量子点随时间变化的水库参数。相互作用的存在是必要的,因为这种延迟响应通过库仑相互作用整流电荷电流。对于温度驱动的电荷泵浦,当量子点的能级位于费米能级附近时,实现单向泵浦,而与储存器温度无关。我们阐明了这种绝热泵浦的新特性是由强的点库耦合引起的量子点的能级展宽效应引起的。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Interaction effect on reservoir-parameter-driven adiabatic charge pumping via a single-level quantum dot system
我们用公式表示了通过单能级量子点(QD)的绝热电荷抽运,即,温度和电化学电位驱动。我们的公式描述了量子点中任意强度的点库耦合和库仑相互作用,并适用于低温区,其中近藤效应变得重要。绝热电荷泵现象用Berry联系表示,并与量子点的延迟响应有关。我们用重整化微扰理论计算了泵浦电荷,并讨论了库仑相互作用对电荷泵浦的影响。
2017-12-18 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping and rectification effects in interacting quantum dots
利用散射矩阵和格林函数方法,推导出了一个描述相互作用量子点中电子泵浦电荷的计算公式。我们发现,当引线和点之间的隧穿率随时间变化时,无论是在模量和相位,在点中诱导的电流由两个项,泵浦电流和整流类项。最后一个贡献来自于隧穿相位的时间导数,并且可以相对于泵浦相位φ具有偶数或奇数奇偶性。类整流项也讨论了最近的一些实验中的量子点。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall
Adiabatic pumping through a quantum dot with coulomb interactions: A perturbation expansion in the tunnel coupling
我们提出了一个图形的实时方法绝热泵浦电子通过相互作用的量子点。通过对隧道耦合强度进行系统的微扰展开,计算了单能级量子点在每个泵浦周期中所泵浦的电荷。库仑相互作用和量子涨落的组合,占在隧道耦合中的高阶的贡献,通过量子点水平的相互作用相关的重整化修改泵浦特性。后者甚至是负责的{ \em占主导地位}的贡献,泵浦时,通过依赖于时间的隧道耦合强度泵浦的电荷。
2006-09-04 cond-mat.mes-hall
Rectification of displacement currents in an adiabatic electron pump
由量子点的两个独立栅极电压的周期性变化产生的交流位移电流的整流可以导致在频率上线性的直流电压。这种整流位移电流的存在可以解释在最近由Switkes等人[Science 283,1905(1999)]对绝热量子电子泵的测量中观察到的磁场对称性。
2000-12-14 cond-mat.mes-hall
Floquet Formalism of Quantum Pumps
我们回顾了量子电子泵的Floquet形式。在Floquet形式中,量子泵被看作是一个依赖于时间的散射系统,这使得我们可以超越绝热极限。结果表明,Brouwer给出的绝热公式可以由Floquet形式的绝热极限导出。我们比较了各种物理性质的量子泵在绝热和非绝热制度使用Floquet理论。
2004-09-14 cond-mat.mes-hall
Adiabatic spin pumping through a quantum dot with a single orbital level
研究了塞曼效应下单轨道能级量子点的绝热自旋抽运。电子抽运是由两个周期性的时间依赖性参数产生的,即磁场和点的左右势垒之间的点-引线耦合差。每个周期的最大电荷转移被发现是$e$,单位电荷在没有本地化的时刻在点。抽运的电荷和自旋是不同的,并且在某些情况下自旋抽运是可能的而没有电荷抽运。通过改变磁场的最小值和最大值,可以调节它们。
2002-11-06 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic Electron Pumping through Interacting Quantum Dots
研究了考虑库仑相互作用的单能级量子点的非绝热电荷泵。我们展示了如何截断的一组运动方程可以传播的时间通过一个canderary模式的扩展。这种形式主义是能够处理的任意驱动参数的时间依赖的电子输运。我们验证了所提出的方法非常精确地描述了众所周知的极限绝热泵浦通过量子点没有库仑相互作用。作为一个例子,我们讨论泵浦驱动的短电压脉冲的各种相互作用强度。这种有限脉冲特别适合于研究瞬态非绝热效应,这对于周期性驱动也很重要,因为它们更难以揭示。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall
Dissipation and noise in adiabatic quantum pumps
研究了泵浦频率$ω$与温度成任意关系时绝热量子泵浦的分布函数、热流和噪声特性。为了实现这一点,我们开始与散射矩阵的交流传输方法。这种方法导致在离开泵的粒子的边带方面的感兴趣的量的表达式。边带对应于已经获得或失去调制量子$\hbar ω$的粒子。我们发现,我们的泵电流,热流和噪声的结果都可以表示在一个参数发射率矩阵。特别是,我们发现,目前的交叉相关的多端泵直接相关的参数发射率矩阵的非对角元素。该方法允许绝热量子泵的量子统计相关特性(噪声)的描述。
2002-01-16 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping in graphene NIS junctions
我们研究了单层石墨烯中正常金属-绝缘体-超导体(NIS)结的绝热量子抽运。泵浦电流是由两个栅极电压的周期性调制产生的,分别施加到绝缘区和超导区。在双线性响应制度和在一个薄的高绝缘屏障的限制,我们发现,超导体的存在下,增强了每模式的泵浦电流的一个因素4在共振。与类似半导体NIS结中的泵浦电流相比,谐振具有$π/2$相位差。我们还预测实验上可区分的石墨烯NIS结的泵浦电流和隧穿电导之间的差异。
2011-02-04 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge pumping in almost open dots
我们考虑了通过几乎开放的量子点的绝热电荷输运。我们表明,在一个周期内传输的电荷量子化的极限消失温度和单电子平均能级间距的点。对于无自旋电子,得到了有限温度下泵浦电荷的解析表达式。泵浦电荷由非耗散电流和耗散电流产生。后者负责电荷量子化的修正,这是通过系统的电导表示。
1998-05-15 cond-mat.mes-hall
Adiabatic Charge Pumping through Quantum Dots in the Coulomb Blockade Regime
研究了库仑相互作用对量子点绝热泵浦电流的影响。使用非平衡格林函数技术,我们推导出一个一般表达式的电流的基础上的瞬时格林函数的点。我们应用这个公式来研究每个周期泵浦的电荷随时间变化的泵浦电位的依赖关系。根据最近的实验,研究了有限库仑排斥能下电荷量子化的可能性。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall
Adiabatic pumping through an interacting quantum dot with spin-orbit coupling
研究了自旋轨道耦合下二能级量子点的绝热泵浦。使用一个图形的实时方法,我们计算的泵浦电荷和自旋的周期性变化的点的能级在弱隧道耦合的限制。由此,我们比较了量子点上电荷能量为零和无限大的两种极限。讨论了抽运电荷和抽运自旋与栅电压、隧道矩阵元的对称性和自旋轨道耦合强度的关系。我们确定的可能性,产生纯自旋电流的情况下,电荷电流。
2013-02-08 cond-mat.mes-hall
Zero-frequency noise in adiabatically driven, interacting quantum systems
研究了弱耦合量子点中绝热电荷泵的电流-电流关联。为了计算零频率噪声的时间依赖性驱动的系统,可能在存在一个额外的直流偏置,我们在一个实时的图解方法内执行一个微扰膨胀的隧道耦合到水库的领先和下一个领先的顺序。我们应用这种形式主义来研究零频率噪声的绝热校正,即,在单级量子点电荷泵的情况下的泵浦噪声。如果没有固定的偏压,绝热修正显示库仑相互作用引起的偏差的波动耗散定理。此外,我们表明,绝热修正的Fano因子携带的耦合不对称性的信息,是独立的泵浦参数的选择。当包括一个与时间相关的有限偏压时,我们发现,即使有零的相干泵浦电荷,也会有泵浦噪声。泵浦噪声还指示偏置感应电流和泵浦电流的相应方向。
2013-06-04 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge pumping through a dot at the junction of N quantum wires
我们研究了位于$N$量子线结处的量子点的绝热电荷泵。我们明确地映射出的图案的泵送电荷作为随时间变化的隧道参数耦合的线的点和任何两个随时间变化的参数之间的相位控制的点的形状的函数。我们发现,与$N-2$时间无关的良好耦合的引线,在剩余的两个引线的最大泵浦电荷强烈抑制与增加$N$,导致调谐的泵浦电荷的可能性,通过调制的$N-2$引线的耦合。
2007-03-09 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic electron charge pumping in coupled semiconductor quantum dots
讨论了在三个耦合量子点的体系中实现非绝热电子抽运的可能性。我们发现,由于非绝热非平衡过程,中间量子点的能级位置发生周期性变化,导致平均隧穿电流出现非零。相同的原理可以用于制造基于非稳态非平衡电流的一类新的半导体电子器件。作为一个例子,我们提出了一个纳米量子发射器与非稳态反能级占领实现电子泵。
2011-12-26 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge and spin pumping through quantum dots with ferromagnetic leads
我们研究了电子通过附着在铁磁引线上的量子点的绝热泵浦。据此,我们利用一个实时的图解技术,在绝热极限,考虑到强库仑相互作用的点。我们分析了从铁磁体中抽运的电子的自旋极化程度,通过点到自旋阀结构的相对引线的磁化方向(F-dot-F)以及抽运电荷的依赖性。对于前一种情况,我们发现,取决于相对耦合强度的铅,自旋和电荷可以,平均而言,在相反的方向泵浦。对于后者的情况下,我们发现的角度依赖的泵浦电荷,变得越来越多的非谐大自旋极化的铅。
2009-05-13 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic two-parameter charge and spin pumping in a quantum dot
研究了在非绝热周期性变化的系统参数驱动下,弱耦合量子点中的直流电荷和自旋输运。我们推广了田和戈登的模型,同时振荡电压和隧道耦合。当我们将一般结果应用于量子点中的双参数电荷泵时,我们发现了电压振荡和隧道耦合之间的干涉效应。此外,我们讨论了在静态磁场存在下电泵浦自旋电流的可能性。
2008-01-31 cond-mat.mes-hall
Quantum adiabatic pumping by modulating tunnel phase in quantum dots
在介观系统中,在零偏压下,通过周期性地改变两个或多个控制参数,利用量子绝热泵浦实现有限电荷的转移。通过选取穿过量子点环的磁通量作为控制参数,得到了三个量子点环的泵浦电荷表达式。我们发现泵浦电荷随磁通量的变化呈现阶梯状的变化。台阶高度的值不是通用的,而是取决于控制参数的轨迹。我们讨论了这种行为的物理起源的基础上的Fano共振环的条件。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall
Interference and interaction effects in adiabatic pumping through quantum dots
为了研究绝热泵浦中的干涉和相互作用效应,我们考虑了一个量子点嵌入在一个或两个臂上的Aharonov-Bohm(AB)干涉仪。我们采用了实时的形式主义,我们执行的扩展点和引线之间的隧道耦合强度和泵浦频率,考虑到库仑相互作用非微扰。我们发现单点AB干涉仪中的泵浦具有蠕动但相位相干的特性。在双点AB干涉仪中,我们发现了一种纯粹依赖于量子力学干涉的泵浦机制,并且没有经典的对应机制。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent pump current and noise in an adiabatic quantum pump based on domain walls in a magnetic nanowire
研究了双畴壁磁纳米线的泵浦电流和噪声特性。通过施加具有可控相位差的缓慢振荡磁场和电场来实现调制。泵浦机制类似于具有两个振荡门的量子点泵浦的情况。当费米能级与自旋分裂共振能级匹配时,泵浦电流、散粒噪声和热流都出现峰值。泵浦电流的峰值高度是DW之间自旋分裂准稳态寿命的指标。对于尖锐的DW,从振荡场的能量吸收导致在泵浦电流中可观察到的边带形成。泵浦噪声携带的信息之间的非平衡电子和准空穴振荡散射体创建的相关属性。泵散粒噪声和热流之间的比率用作准粒子相关性的指标。
2010-01-10 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping in graphene with magnetic barriers
利用散射矩阵方法研究了具有两个振荡方势垒和一个静止磁势垒的两端石墨烯器件中的绝热量子泵浦效应。该模型采用低能狄拉克近似,并纳入了石墨烯光谱中可能存在的有限带隙。我们表明,在这种情况下,谷极化和纯谷电流可以泵由于谷对称性破缺。对于δ函数磁势垒,我们给出了双线性总抽运响应和谷抽运响应的解析表达式。这些结果与双δ函数、正方形和三重正方形磁垒的数值结果进行了比较。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic topological spin pumping
基于Floquet散射理论,我们解析地研究了一个精确可解模型的拓扑自旋抽运。引入Floquet自旋Chern数来刻画周期含时系统。拓扑自旋泵浦在存在和不存在时间反转对称性的情况下都保持稳健,只要泵浦频率小于带隙,其中电子输运仅涉及泵浦中的Floquet倏逝模。对于大于带隙的泵浦频率,其中泵浦中的传播模式参与电子输运,自旋泵浦速率迅速衰减,标志着拓扑泵浦状态的结束。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping, magnification effects and quantum size effects of spin-torque in magnetic tunnel junctions
利用散射矩阵方法研究了磁性隧道结中的绝热量子抽运和自旋矩的量子尺寸效应。量子尺寸效应预测在直流偏置的存在下,作为插入两个磁性层之间的正常金属层的厚度和固定的磁性层的函数。在交流电压存在下,自旋矩的结果显示出一种特殊的放大效应,并讨论了自旋矩泵在实际器件中的优点。
2010-10-03 cond-mat.mes-hall
Equation of motion approach to non-adiabatic quantum charge pumping
我们使用的运动方程的非相互作用的电子在一个一维系统中的数值研究不同方面的电荷泵。我们研究了泵浦频率、振幅、能带填充和有限偏压对每个周期泵浦的电荷的影响,以及引线中电荷和能量电流的傅里叶变换。我们的方法适用于所有的参数值,并给出了完整的时间依赖性的电流和电荷在任何网站的系统。我们的结果同意Floquet和绝热散射理论,这些都是适用的,并提供了支持的一种机制,提出了其他地方的电荷泵的行波势波。对于非绝热和强泵浦,电荷和能量电流被发现有一个显着的不对称性之间的两个引线,和泵浦可以工作,甚至对一个重大的偏见。
2007-01-18 cond-mat.mes-hall
Full Counting Statistics of a Non-adiabatic Electron Pump
研究了单能级量子点在周期性调制参数下的非绝热电荷泵效应。利用量子主方程方法得到了系统的全计数统计。我们发现一个三项概率分布的电荷转移,这充分描述了反转的泵浦电流通过扫描驱动频率。此外,我们推导出电流和噪声的运动方程,并解决了两个不同的驱动方案的数值。两者都显示出有趣的功能,可以充分分析,由于简单和通用的模型研究。
2015-08-17 cond-mat.mes-hall
Adiabatic pumping in a double-dot Cooper-pair beam splitter
研究了耦合到超导和正常引线上的双量子点的绝热泵浦。为此,在点和正常的引线之间的隧道耦合的微扰扩展进行和泵浦电流的过程进行了讨论。研究了单量子点中平均泵浦电荷的交叉Andreev反射特性,并将其与局域Andreev反射联系起来。为了区分库珀对分裂和准粒子泵浦,我们比较了在只有正常引线的系统中库珀对泵浦和单电子泵浦的性质。对平均点电平的依赖性和耦合不对称性是其主要的区别特征。这与线性电导形成对比,线性电导更难区分单粒子和库珀对传输。
2011-10-06 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic pumping of single electrons affected by magnetic fields
研究了垂直磁场作用下AlGaAs/GaAs异质结构中动态量子点对分立电荷的非绝热抽运。将GHz范围内的振荡电压施加到两个顶栅中的一个,穿过窄导线并限制量子点,导致栅极特性中的量化泵浦电流平台。泵浦单个电子的机制可以追溯到进入和离开点的各种隧穿过程。将该理论推广到多电子情形,可以方便地研究外加磁场中的抽运特性。以这种方式,提取了泵浦偶数或奇数电子之间的性质上不同的行为。
2009-09-15 cond-mat.mes-hall
Anharmonic Effect of Adiabatic Quantum Pumping
基于散射矩阵方法,系统地研究了两个正弦交流驱动势高的绝热时间调制双势垒结构中泵浦电流的非谐效应.作为两个驱动电位之间的相位差的函数的泵浦电流看起来像是正弦的,但实际上它包含两倍或更多相位差的正弦函数。发现这种非谐效应是由Berry曲率和参数变化环轨迹共同决定的。因此,小的驱动振幅与静态振幅的比率对于在参数变化回路内的表面上的光滑Berry曲率上的泵浦电流中的谐波图案占主导地位是不必要的。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Effects of interaction on an adiabatic quantum electron pump
研究了绝热量子电子泵中电子间相互作用对电荷泵抽运的影响。抽运是通过屏障系统,屏障的高度发生几何变形。(弱)相互作用的影响引入通过重整化群流的散射矩阵和泵浦电荷示出{ \it总是}接近量子化值在低温或长的长度尺度。泵浦电荷的最大值由势垒的数量设置,并由$Q_{\rm max} = n_b -1$给出。传输和泵浦电荷之间的相关性进行了研究,看看有多少传输被包围的泵浦轮廓。在低温下的泵浦电荷的(整数)值由泵浦轮廓所包围的透射最大值的数量确定。在有限温度下导致泵浦电荷的非量化值的耗散与温度($Q-Q_{\rm int} \propto T^{2α}$)或与系统尺寸($Q-Q_{\rm int} \propto L_s^{-2α}$)成幂律比例,其中$α$是相互作用的量度,并且在$T=0 ~(L_s=\infty)$处消失。对于双势垒系统,我们的结果与Luttinger液体中泵浦电荷的量子化一致。
2004-10-01 cond-mat.mes-hall
AC square-wave, sawtooth-wave, and triangle-wave fields driven adiabatic quantum pumps in nanowire structures
直流电流可以通过两个异相的交流驱动场泵送通过纳米结构。在这种方法中,我们探讨了由方波,锯齿波,三角波交流场驱动的纳米线结构中的傅立叶展开的泵浦电流特性。该理论可应用于任意驱动场。结果表明,在相应的驱动场下,泵浦电流随相位差的变化分别为方波函数和双波函数。在三角波振荡驱动的泵中,正弦关系占主导地位。基于方波驱动的量子泵的器件在纳米尺度的数字信息中具有潜在的应用。
2010-11-04 cond-mat.mes-hall
Single-parameter non-adiabatic quantized charge pumping
对AlGaAs/GaAs栅控纳米线中的单参数调制电荷泵进行了理论和实验研究。每个调制周期的元电荷的整数倍的转移被清楚地证明。一个简单的理论模型表明,这样的量子化电流可以通过加载和卸载的动态准束缚态。它表明,非绝热阻塞不必要的隧道事件可以消除至少有两个相移周期信号的要求,以实现量化泵浦。这种不需要多个泵浦信号的简单结构在量子力学实验和量子电子学中有着广泛的应用。
2007-07-06 cond-mat.mes-hall
Real-time dynamics of single-electron pumping
在这封信中,我们研究了单电子抽运的实时动力学。我们调制左隧穿势垒随着点的水平,但稍微改变右势垒操作的单电子泵浦设备在零偏置。我们显示了在泵浦操作中的绝热到非绝热的转变。我们还发现,关系式$I=eω/2π$仅在低工作频率绝热区有效。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall
Gauge Fields, Geometric Phases, and Quantum Adiabatic Pumps
最近在纳米级电子器件中证明了两个储层(引线)之间的电荷和自旋的量子绝热泵浦。当两个或多个系统参数以循环方式变化并且足够缓慢以使量子系统始终保持在其基态时,发生泵浦。我们表明,量子抽运有一个自然的几何表示的规范场(阿贝尔和非阿贝尔)定义在系统参数的空间。我们明确的相似之处和不同之处贝里的几何相位。扫描隧道显微镜针尖对磁性原子的隧道效应可以用来证明规范场的非阿贝尔性质。
2003-07-07 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping with adiabatically modulated barriers in three-band pseudospin-1 Dirac-Weyl systems
本文研究了基于赝自旋为1的Dirac-Weyl费米子的绝热驱动双势垒结构的泵浦电流。由于赝自旋1的Dirac Weyl准粒子的三带色散和独特的性质,在某些参数下,特别是在能带结构的Dirac点(两个锥的顶点在平带处相交),发现了急剧的电流方向反转.这种行为可以用散射矩阵的Berry相和经典的旋转门机制来解释。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall
Diagrammatic real-time approach to adiabatic pumping through metallic single-electron devices
我们提出了一个实时的图形形式来研究隧道耦合金属岛链中的绝热泵浦。这种方法是基于扩展到线性顺序的频率的时间相关的参数和系统的扰动扩展的隧道耦合强度。我们将形式主义应用于单岛系统和双岛系统。在单岛结构中,我们发现隧道耦合强度的一阶贡献完全是由于充电能隙的重整化。在双岛系统中,我们研究了弱抽运和强抽运之间的转变。
2009-06-05 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping in an Aharonov-Bohm loop and in a Si-like nanowire: Role of interference in real space and in momentum space
在两种不同的一维晶格模型中研究了干涉效应对绝热量子抽运产生的电流的影响。第一个模型包含一个Aharonov-Bohm(AB)环内的紧结合链的晶格网站。静态AB相示出强烈影响回路的两个臂之间的干扰,作为泵送电流的开关和调节器。第二个模型模拟泵浦半导体间接带隙,利用紧束缚链与次近邻耦合。该模型具有不同的费米波矢简并导带态之间的干扰签名。
2007-03-02 cond-mat.mes-hall
An Adiabatic Quantum Electron Pump
本文报道了一种量子抽运机制,它响应于开放量子点中限制势的周期性形变而产生直流电流或电压。在零电流偏置下产生的电压在两个使电势变形的交流电压之间的相位差中是正弦的,并且随着外部参数(例如磁场)的微小变化而在幅度和方向上显示出随机波动。泵送响应的幅度随着变形的频率线性增加。还研究了抽运对变形强度、温度和时间反演对称性破缺的影响。
1999-04-16 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Fluctuations of Adiabatic Charge Pumping in Quantum Dots
研究了两个周期性变化的外扰动引起的零维介观样品(量子点)中的绝热电荷输运。传输电荷的大小和符号对点的结构和磁场都非常敏感。我们发现的关联函数表征随机值的泵浦电荷的任意强度的扰动。与以前的理论和实验结果相反,我们发现电荷对于磁场的反转不具有任何对称性。在强泵浦扰动下,电荷$<Q^2>$的方差与参数空间中的轮廓长度成正比。
1999-11-02 cond-mat.mes-hall
An Adiabatic Quantum Pump of Spin Polarized Current
我们提出了一种机制,通过这种机制,在一个温和的面内磁场存在下,由两个交流(射频)栅极电压驱动的开放量子点产生自旋极化,相位相干直流电流。该思想结合了绝热,非量子化(但相干)泵浦通过周期性调制的外部参数和强烈的波动的电子波函数存在于混沌腔。我们估计,自旋极化的电流可以观察到的温度和塞曼分裂能量的顺序的单粒子平均能级间距。
2001-12-10 cond-mat.mes-hall
Quantized adiabatic charge pumping and resonant transmission
绝热泵浦的电荷,通过一个量子点在旋转栅门几何非相互作用的电子进行了研究,作为两个调制电位的强度(相关的两个点接触的导线的电导)和它们之间的相移的函数。它示出的泵浦电荷的大小和符号的确定的相对位置和方向的封闭轮廓穿过的系统在参数平面中,和在该平面中的传输峰(或共振)。当透射峰值落在泵浦轮廓内时,获得泵浦电荷(每个调制周期)的峰值(以电子电荷$e$为单位)。整数值由泵浦轮廓的绕组数给出:相同方向的双绕组给出电荷2,而围绕传输峰的两个相反分支的绕组或相反方向的绕组可以给出接近零的电荷。
2002-02-18 cond-mat.mes-hall
Floquet scattering theory for current and heat noise in large amplitude adiabatic pumps
讨论了绝热量子泵产生的电流和能流的统计相关性质。我们的方法强调了电子海和振荡散射体之间的量子化能量交换的重要作用。泵浦频率引入了自然能量标度。在低温极限下,热能远小于调制量子,泵浦产生类似于子弹的噪声,其表现为光子辅助的量子力学交换振幅。在高温极限下,热能远大于调制量子,由于泵产生的交流电流,泵产生类热噪声。我们预测,随着温度的增加,噪声的频率依赖性的变化。电流噪声在低温下与泵浦频率呈线性关系,在中温下呈二次曲线,在高温下又呈线性关系。类似地,在相同的温度区域中,热流噪声与泵浦频率的三次幂、二次幂和一次幂成比例。
2005-02-05 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic Rectification and Current Reversal in Electron Pumps
通过纳米尺度器件泵浦电子是纳米科学领域的一项引人注目的成就,具有广泛的应用。为了优化泵的性能,必须在高频率下运行泵。我们考虑了快速周期驱动对通过量子点的平均电荷转移的影响。我们表明,它是可以扭转的平均电流扫描驱动频率。与此相关,我们观察到高频平均电流的整流。由于这两种效应都非常强大,正如谐波驱动的分析结果所证实的那样,它们提供了一种控制电子泵的新方法。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
Statistical Distribution of Coulomb Blockade Peak Heights in Adiabatically Pumped Quantum Dots
研究了近封闭量子点共振隧穿区的绝热量子抽运。量子点通过隧穿势垒与两个引线耦合。使用势垒隧穿速率的小周期变化作为泵送机制,获得了敏感地依赖于系统参数并因库仑阻塞而呈现峰值的电流。的峰高的分布被发现的温度$\Gam \ll k_{B} T \ll Δ$,$\Gam$的总衰减宽度到引线和$Δ$的单粒子的水平间距的点,和他们的平均高度被预测为增加一个因素的$\frac{5\sqrt{2}}{18} π\approx 1.2$后,打破时间反演对称性。这是库仑阻塞电导峰统计理论的泵浦模拟。
2001-10-18 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping in buckled graphene nanoribbon driven by a kink
我们提出了一种新型的量子泵在弯曲的石墨烯纳米管,螺旋驱动的扭结沿带移动。从实践的角度来看,与栅极驱动的泵相比,具有移动散射体的泵具有优势,如每个通道每个周期的增强的电荷转移。扭结的几何形状是通过截断的碳原子的空间排列与经典的$ϕ^4$模型的解决方案,包括一个宽度重整化以下的Su-Schrieffer-Heeger模型的碳纳米结构简化。我们证明数值,作为一个概念的证明,对于适度的变形,在色带中心的固定扭结可能会阻止由外部电压偏置驱动的电流。在没有偏置的情况下,移动的扭结导致高效的泵浦效应,每单位周期的电荷取决于栅极电压。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall