Nonequilibrium Transport through a Kondo Dot: Decoherence Effects
研究了近藤机制下量子点中的电压诱导自旋弛豫效应。利用非平衡态微扰理论,在输运电压远大于温度的极限下,确定了自能和顶点修正对导电电子T矩阵的联合影响。对数发散,开发附近的不同的化学势的铅,被发现被切断的自旋弛豫速率,这意味着非平衡Kondo问题仍然在弱耦合,只要电压远大于Kondo温度。
2004-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Orbit Mediated Manipulation of Heavy Hole Spin Qubit in Gated Semiconductor Nanodevices
提出了一种新的自旋电子学纳米器件,它能够以相干的方式操纵单个重空穴自旋态。它可以充当单个量子逻辑门。重空穴自旋转换是通过在纳米器件顶部沉积的金属栅极所限定的闭环周围传输空穴来实现的。该设备利用Dresselhaus自旋轨道相互作用,将空穴的空间运动转化为自旋的旋转。所提出的量子门在亚纳秒时间尺度上操作,并且仅需要施加弱静态电压,这允许单独寻址重空穴自旋量子比特。我们的研究结果得到了四带Luttinger-Kohn模型的量子力学含时计算的支持。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon interaction in nanodevices
电子能级占据的上转换效应早先被解释为在像量子点这样的小系统中,载流子对晶格振动的纵向光学声子的多次散射的含义。在这项工作中,我们研究的影响,这种效应对电子运动的纳米晶体管表示的量子点连接到两个电线和栅极。我们表明,在一个不对称的纳米晶体管的上转换效应引起的源极和漏极之间的自发电流,或这些电极之间的自发电压的外观。该效应将基于纳米晶体管的理论描述的众所周知的达塔玩具模型和在对电子自能的自洽玻恩近似中给出量子点中电子的多次散射的附加动力学方程来研究。我们还将简要讨论这一理论结果与现有的实验在门控纳米结构的电流-电压特性的关系。
2008-07-03 cond-mat.mes-hall
Fermi liquid theory for the nonequilibrium Kondo effect at low bias voltages
在这份报告中,我们描述了费米液体理论的最新进展,在有限的偏置电压$V$下的量子点中的近藤效应。将Yamada和Yosida的微观理论应用于非平衡稳态,导出了Keldysh Green函数的沃德恒等式,并确定了对称Anderson模型的微分电导$dI/dV$的低能行为,该行为精确到$(eV)^2$阶。这些结果是从杂质位置的格林函数是非平衡分布$f_{\text{eff}}(ω)$的泛函这一事实推导出来的,在$eV=0$,它与费米函数一致。此外,我们提供了一个替代的描述的低能量属性使用重整化微扰理论(RPT)。在非平衡态下,RPT的未扰动部分由重整化自由准粒子决定,其分布函数由$f_{\text{eff}}(ω)$给出。准粒子之间的剩余相互作用$\widetilde{U}$,这是定义在零频率的全顶点部分,被考虑到由$\widetilde{U}$的幂级数展开。我们还讨论了应用程序的RPT超出费米液体制度的高偏压区。
2004-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerically Exact Long Time Magnetization Dynamics at the Nonequilibrium Kondo Crossover of the Anderson Impurity Model
我们研究的动态和稳态自旋响应的非平衡安德森模型的磁场,偏置电压和温度使用的数值精确的方法相结合的粗线量子Monte Carlo技术与记忆函数形式主义。我们得到收敛的结果在一系列以前无法访问的制度,特别是交叉到近藤域。我们提供了详细的预测新的非平衡现象,包括非单调的温度依赖性的高偏置电压和振荡淬火动力学在高磁场的可观的。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium-induced metal-superconductor quantum phase transition in graphene
研究了耗散和非定常非平衡驱动对开放超导石墨烯的影响。特别是,我们研究了耗散和非平衡效应如何修改半金属BCS量子相变,发生在半填充平衡石墨烯有吸引力的相互作用。我们的系统由两个半无限的三维费米液体水库,作为粒子泵/汇和退相干源夹在中间的石墨烯片。通过在不同但恒定的化学势下平衡两个储层,在系统中建立稳态电荷电流。采用Keldysh路径积分方法研究了石墨烯中的非平衡BCS超导性,得到了零电压和有限电压下的能隙和数密度方程.的间隙的行为进行了讨论,作为一个功能的吸引力的相互作用强度和电子密度为各种石墨烯储层耦合和电压。我们讨论了如何追踪的耗散环境(有或没有电压)导致退相干的库珀对在石墨烯片,因此在所有密度的间隙序参量的一般抑制。对于足够弱的吸引力的相互作用,我们表明,即使电子密度远离半填充的间隙消失,并说明了耗散诱导的金属-超导体量子相变的可能性。我们发现,小电压的应用程序不改变的间隙的基本特征相比的情况下,当系统是单独耗散(即零电压)。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin channel Keldysh field theory for weakly interacting quantum dots
我们发展了弱相互作用量子点的低能非平衡场论。该理论基于由单个杂质Anderson哈密顿量描述的量子点自旋通道中的Keldysh场积分。有效Keldysh作用量是Hubbard-Stratonovich磁化场与量子点自旋通道解耦的泛函。我们将这种作用扩展到相对于磁化场的二阶,这使得可以描述在低温和弱电子-电子相互作用下的非平衡相互作用量子点,直到接触点耦合能量。除了它的简单性之外,该理论的另一个优点是它正确地描述了酉极限,给出了电导最大值的正确结果。因此,我们的理论建立了一个替代的简单的方法相关的弱相互作用的非平衡纳米器件的调查。
2012-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium electron distribution function in a voltage-biased nanowire: A nonequilibrium Green's function approach
Nihon University(日本大学);The University of Tokyo(东京大学)
本研究通过非平衡格林函数方法,研究电压偏置纳米线中非平衡电子分布函数及静电势分布,揭示其在不同散射情形下的描述能力。
2026-02-04 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Dynamics of Gating-Induced Resistance Transition in Charge Density Wave Insulators
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
研究通过非平衡动力学模拟揭示了门控诱导电荷密度波绝缘体中电阻转变的机制,发现阈值偏压驱动绝缘体到金属态的突变转变。
2025-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anderson impurity model in nonequilibrium: analytical results versus quantum Monte Carlo data
利用最近发展起来的图解量子蒙特卡罗方法和微扰理论,分析了有限电压下单杂质双端Anderson模型的谱函数。在(粒子-空穴)对称的情况下,我们发现一个很好的协议的数值数据与微扰的结果的二阶相互作用强度$U/Γ\approx 2$,其中$Γ$是杂质电极界面的透明度。分析结果以非平衡自能的形式给出,并给出了任意偏压下的闭合形式的显式公式。我们观察到由近藤效应引起的零能量附近谱密度的增加。我们的分析表明,有限的外加电压$V$作为系统的有效温度。我们的结论是,在电压显着大于平衡Kondo温度有一个完全抑制的近藤效应和没有共振分裂可以观察到。我们证实了这种情况下的数值数据与微扰的结果进行比较。
2011-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of electron-phonon interaction in a nonequilibrium open electronic system
利用Keldysh路径积分方法研究了与时间无关的非平衡驱动对二维电子气系统的影响。层电子-声子系统被定义在一对三维费米液体引线之间的二维界面处,这对三维费米液体引线既充当粒子泵又充当无限浴。假设引线在两个不同的化学势下热平衡,在层中实现非平衡稳态。这使该层经受面外电压$V$,并驱动垂直于系统的稳态充电电流。计算了零温下小电压($V\ll\w_D$)对平面内电子-声子散射率和电子有效质量的影响。我们还发现,所获得的非平衡修改的声学声子速度和Escheras-Fermi屏蔽长度揭示了调谐这些量与外部电压的可能性。
2007-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium transport in molecular junctions with strong electron-phonon interactions
我们提出了一个结合的理论方法来研究耦合到金属电极的纳米系统的非平衡输运性质,并表现出强的电子-声子相互作用。我们使用的Keldysh格林函数形式主义推广超出线性理论在施加电压的运动方程方法和插值自能近似先前开发的平衡。我们分析了强度-电压曲线和电导中出现的非弹性输运的具体特征,为电导中的阶梯状特征的符号提供了定性标准。这两种方法之间的优秀的整体协议被发现为一个广泛的参数。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport and relaxation of current-generated nonequilibrium phonons from nonlocal electronic measurements
我们研究声子产生的电流在铂纳米线,通过测量电阻的另一个纳米线从第一个隔离的绝缘间隔。对于薄间隔,电阻在低温下随电流几乎呈线性变化,而对于较厚的间隔出现额外的二次贡献。这些观察表明,非热分布的电流产生的声子,通过强非线性动力学过程,而不是少数声子散射放松。我们的研究结果提供了深入了解纳米尺度下的非平衡声子动力学,这可能有助于电子纳米器件的有效热管理。
2021-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Out-of-equilibrium Anderson model at high and low bias voltages
我们研究了量子点的非平衡Anderson模型的高电压和低电压特性,使用Keldysh形式主义中的泛函方法。在杂质位置的格林函数可以看作是一个非平衡分布函数的泛函。格林函数对偏置电压V和温度T的依赖性通过非平衡分布函数产生。从这个行为作为一个功能,它表明,非平衡格林函数在高压极限是相同的平衡格林函数在高温极限。当点和左右两个引线的耦合相等时,这种对应关系成立。在相反的限制,对于小电子伏特,低能量的行为的格林函数可以描述的本地费米液体理论的订单条款$(eV)^2$。这些结果意味着,由于库仑相互作用U的相关效应,可以在两个限制,在高和低偏置电压的辩证地对待。
2002-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Synthetic Hachimoji DNA Sequencing with Graphene Nanodevice
基于结合密度泛函理论和非平衡格林函数量子输运研究,我们证明了置于氧封端的锯齿形石墨烯纳米电极之间的Hachimoji合成核酸的横向电导的量子干涉效应。我们推测QI效应可以很好地保留在核碱基分子和碳基纳米电极之间的π-π偶联中。我们的研究表明,QI效应,如反共振或Fano共振,影响横向电导的变化取决于核碱基的构象。此外,观察到高达2-5个数量级的变化,在旋转后的所有核碱基的电导。的电流-电压特性的结果表明,在整个拟议的纳米间隙设备的电子隧穿电流与所施加的偏置电压的所有五个碱基的明显变化。不同的旋转角度保持了碱基在横向电导和隧穿电流方面的独特特征。这两个特征都可以用于精确的合成DNA测序装置中。
2022-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph
Nonequilibrium occupation number and charge susceptibility of a resonance level close to a dissipative quantum phase transition
根据最近的论文(物理学评论Lett。102,216803,(2009)),我们研究了接近于在弱耗散的去定域相和强耗散的定域相之间的Kosterlitz-Less(KT)型耗散量子相变的共振能级的非平衡占据数和电荷磁化率。共振水平耦合到两个无自旋的费米子浴与有限的偏置电压和欧姆玻色子浴表示耗散环境。该系统等价于一个有效的各向异性Kondo模型。在非平衡重整化群(RG)方法中,我们计算了有效近藤模型中的非平衡磁化强度和自旋磁化率,分别对应于共振能级的占据数和电荷磁化率.我们证明了涂抹的KT过渡的非平衡磁化作为有效的各向异性近藤耦合的函数,在对比中,在平衡的过渡在磁化的一个完美的跳跃。在大偏压的限制下,我们发现在KT转变和本地化阶段的数量显示偏离平衡居里定律的行为。随着系统在局域化阶段中变得更深,这两个量随着偏置电压的增加而更快地减小到零。
2010-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonperturbative approach to quench dynamics. II. Universal electric current of the nonequilibrium Kondo model
在前一篇文章中,我们发现了在偏压驱动下的非平衡Kondo模型中失超后的平均电流的级数表达式。在这里,我们评估的稳态电流的强耦合和弱耦合的制度。我们在通常的弱反铁磁区得到了标准的首阶结果,并且我们还发现了一个新的具有Kondo温度的强铁磁耦合区$T_K = D e^{\frac{3π^2}{8} ρJ}$。在这种情况下,微分电导$dI/dV$在大电压或温度下渐近地达到么正性极限$2e^2/h$。
2020-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multi-terminal Anderson impurity model in nonequilibrium: Analytical perturbative treatment
本文研究了单杂质Anderson模型与多端导线连接时的非平衡谱函数。完全依赖于频率和偏置电压的非平衡自能和光谱函数解析地获得了关于相互作用强度$U$的二阶微扰。高和低偏置电压的属性进行了分析,为一个通用的多端点,显示出从近藤共振的库仑峰随着偏置电压的增加交叉。对于一个点的粒子-空穴对称性是不存在的,我们构建了一个电流保持评估的非平衡谱函数的任意偏置电压。结果表明,有限的偏置电压并不分裂近藤谐振在这个顺序,并没有特定的结构,由于多个引线出现。对于具有或不具有粒子-空穴对称性的点,总体偏压依赖性与有限温度效应非常相似。
2014-09-04 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium current driven by a step voltage pulse: an exact solution
纳米电子器件理论中最重要的问题之一是估计量子器件可以多快或多慢地打开/关闭电流。对于一个任意的非相互作用的相位相干器件散射区域连接到外部世界的引线,我们推导出了一个精确的解的非平衡,非线性,和随时间变化的电流驱动的向上和向下的步骤脉冲电压。我们的分析是基于Keldysh非平衡格林函数的形式主义,其中的电子结构的铅以及散射区域被平等对待。一个量子点与洛伦兹线宽函数的模型计算表明,与时间相关的电流动力学显示有趣的有限带宽效应,而不是常用的宽带近似捕获。
2006-03-09 cond-mat.mes-hall
Imaginary-time formulation of steady-state nonequilibrium in quantum dot models
我们研究了最近提出的强相关稳态非平衡态的有效性范围的时间公式,并讨论了显着的改进,在解析的松原电压的延续,以及费米子松原频率。传统的Hirsch-Fye算法中的离散化误差在傅立叶变换中得到了补偿,具有可靠的自能小频率特性。本文详细讨论了广义谱表示的高阶顶点修正及其数值解析延拓方法。微分电导计算与其他非平衡输运理论的现有数据准确一致。结果表明,在有限的源漏电压下,近藤谐振在与近藤温度相当的偏压下被破坏。零偏异常的标度关系中的计算系数落在实验估计的范围内。
2010-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transient dynamics of the nonequilibrium Majorana resonant level model
Majorana共振能级模型(MRLM)描述了图卢兹点处的双通道/终端近藤模型以及两个半无限Tomonaga-Luttinger液体之间的共振能级的普适性类。我们分析了隧穿耦合的瞬时开关后的电流和人口函数的时间演化。我们发现,唯一的时间尺度,这支配的初始点制备的松弛是逆接触透明度$Γ$,无论点偏移能量$Δ$,施加的偏置电压或温度。对于弱失谐$|Δ|<Γ/2$,电压单独决定了观测量的叠加振荡行为。在相反的情况下,强失谐$|Δ|>Γ/2$的拍频模式出现。对于电流,有限温度起着与杂化类似的作用。在增加电压或/和温度时,点群函数动力学接近谐振($Δ=0$)设置的点群函数动力学。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Green's functions from real-time bold-line Monte Carlo: spectral properties of the nonequilibrium Anderson impurity model
利用数值精确的实时量子蒙特卡罗方法研究了具有化学势偏置的Anderson杂质模型的非平衡光谱性质。两次关联函数的计算形式适合于非平衡动力学平均场计算。此外,该模型的光谱特性的演变模拟在一个替代的表示,定义了一个假设的,但实验上可实现的弱耦合辅助铅。近藤峰的电压分裂的确认和耦合或栅极淬火后,其形成的动力学进行了研究。这种表示包含有关点的人口动态的附加信息。此外,我们表明,依赖于电压的微分电导给出了一个合理的定性估计的平衡谱函数,但发现显着的定性差异,包括不正确的趋势和虚假的温度依赖性的影响。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium finite-frequency noise of a resonance-level quantum dot close to a dissipative quantum phase transition: Functional Renormalization Group approaches
计算了非平衡共振能级量子点在弱耗散的离域相和强耗散的定域相之间的Kosterlitz-lesser(KT)型耗散量子相变附近的有限频率电流噪声.共振能级耦合到两个无自旋的费米子浴与有限的偏置电压和欧姆玻色子浴代表耗散环境。该系统等价于一个有效的各向异性Kondo模型。为了计算有限频率噪声,我们结合了两个最近发展的泛函重整化群(FRG)方法,在参考文献。[17,22]和参考文献。[23]第10段。在零温度和有限的频率的非平衡电流噪声示出了一个奇异的下降,在离域相位的频率等于偏置电压的幅度,而下降被涂抹的系统移动到本地化的阶段。对应的峰谷交叉被发现在交流电导的频率等于偏置电压的幅度。我们的实验结果和分数量子霍尔边缘(Fractional Quantum Hall Edge)状态和手征Luttinger液体之间的隧道的相关性和应用进行了讨论。
2012-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium dephasing in Coulomb blockade quantum dots
我们提出了一个理论的零偏置异常和退相率的库仑阻塞的量子点,驱动的平衡,耦合到电压偏置的源极和漏极引线。我们解释我们的结果在系统中的电压波动的统计。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Controlling heat and particle currents in nanodevices by quantum observation
我们证明,在一个标准的热电纳米器件的电流和热流不仅取决于温度和电势梯度,但也由一个本地量子观测器,控制设备的相干性的外部行动。根据观察的方式和地点,热量和粒子流的方向可以独立控制。事实上,我们证明了量子材料中的电流和热流可以与自然温度和电压梯度相反。动态量子观测为控制量子输运提供了新的可能性,远远超出了经典的热库。通过局部投影的概念,我们说明了如何创建和方向性控制电流(电子和热量)注入纳米器件。该方案提供了新的策略,以构建量子器件,在热电,自旋电子注入,声子和传感等应用。特别是,高效和选择性的自旋注入可以通过局域自旋投影技术来实现。
2019-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium electrons in tunnel structures under high-voltage injection
本文研究了在高偏压$V$作用下,电子-电子和电子-声子弛豫过程的非平衡隧道结中的电子分布。我们推导出达到准平衡的条件,并表明,虽然分布仍然可以是热的低能量的电子-电子弛豫率超过显着的电子-声子弛豫率,它开发了一个幂律尾在能量的顺序为$eV$。在电子-电子和电子-声子弛豫速率相当的一般情况下,这条尾巴导致高能声子的发射,这些声子带走了注入电流注入的大部分能量。
2009-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of nonequilibrium phonons on the amplitude of magnetoquantum oscillations in the point-contact resistance
对于与Be和Al的金属点接触,研究了接触电阻中的磁量子振荡与接触上施加电压的函数关系。对于一组点接触的振荡幅度被发现与所施加的电压与点接触的电子-声子相互作用的频谱的相似性非单调变化。研究的点接触的另一部分示出了随着偏置电压的增加而减小的振荡幅度。为了理解点接触磁电阻振荡的振幅的电压依赖性,将讨论由弹道注入电子产生的非平衡声子的影响。
2017-05-17 cond-mat.mes-hall
Electron-electron scattering and nonequilibrium noise in Sharvin contacts
我们考虑宽弹道微接触与电子-电子散射的铅和计算的电噪声和非线性电导。由于受限的几何形状,电子的碰撞导致散粒噪声,即使它们保持电子的总动量。我们得到了电压V和温度T之间任意关系的噪声和电导率。对Sharvin电导的正非弹性修正在低电压eV << T时与T成比例,在高电压时与|V|成比例。在低电压下,噪声由奈奎斯特关系定义,而在高电压下,噪声与电流的非弹性修正相关,由肖尔茨公式S_{in} = 2 eI_{in}表示。
2011-03-30 cond-mat.mes-hall
Kondo model in nonequilibrium: Interplay between voltage, temperature, and crossover from weak to strong coupling
本文考虑一个与费米子金属贮库接触的非平衡开放量子系统。对于自旋、轨道或势涨落的情形,我们给出了有限温度下的实时重整化群的系统表述,其中有效Liouvillian的复Fourier变量被用作流动参数.本文导出了一组仅以频率无关的两点顶点表示的系统幂级数形式的无发散微分方程,并利用一组通用的边界条件在不同的截断阶下求解。我们将该方法应用于描述零磁场下各向同性自旋1/2非平衡Kondo模型的弱耦合到强耦合交叉。从温度和电压的依赖性的电导在不同的能量制度,我们确定各种特征的低能量尺度和比较其通用的比已知的结果。对于一个固定的有限偏置电压大于近藤温度,我们发现的微分电导的温度依赖性表现出非单调的行为的形式的峰结构。我们表明,峰位和峰宽的比例与施加的电压在许多数量级的近藤温度的单位线性。最后,我们比较我们的计算与最近的实验。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall
Charge transport and current fluctuations in bacteriorhodopsin based nanodevices
我们报告在一个单一的细菌视紫红质蛋白质的电荷传输和电流波动在很宽的范围内施加的电压,包括直接和注射隧穿制度。理论与实验结果的一致性验证了所建立模型的物理可行性。特别是,我们预测一个相当突然的增加,伴随着I-V特性的电流波动的方差。电流变化的大约五个数量级的急剧增加与导致I-V特性急剧增加的低电阻路径的打开相关联。通过数值计算进一步检测到相关概率分布函数的强非高斯行为。
2011-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.bio-ph
Inelastic resonant tunneling through single molecules and quantum dots: spectrum modification due to nonequilibrium effects
研究了有限电压下电子在介观区域(量子点或单分子)中的共振电子输运。在这种情况下,标准的Landauer-Büttiker方法不能应用。使用非平衡格林函数方法,我们表明,由于在介观区域的电子的非平衡分布函数,非弹性散射率和光谱函数的点成为电压的函数,必须计算自洽。
2004-06-08 cond-mat.mes-hall
Seebeck power generation and Peltier cooling in a Normal metal-quantum dot-superconductor nanodevice
本文理论研究了正常金属-量子点-超导体纳米器件中的热电效应,发现其最优热电转换效率可达卡诺效率的58%,并展示了可优化的珀尔帖制冷效应,为低温微型混合器件设计提供依据。
2023-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium transport through a singlet-triplet Anderson impurity
我们研究了一个具有双重态的组态与另一个具有单重态和三重态的组态杂化的Anderson模型。我们计算的电导通过系统的温度和偏置电压的函数,在量子临界线附近的系统是完全可解的。这些结果解释了最近在单分子量子点中的输运测量。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
New study of shot noise with the nonequilibrium Kubo formula in mesoscopic systems, application to the Kondo effect at a quantum dot
最近,我们发展了介观系统的Keldysh形式主义理论。由此得到的微分电导的非平衡Kubo公式,使提出新的散粒噪声$S_h$公式成为可能,从而可以研究相关系统在任何温度和偏压下的散粒噪声.采用这种新的方法,我们分析散粒噪声在近藤制度通过量子点的对称情况下,在零温度。利用重整化微扰理论,我们证明了在偏置电压$S_h$等于噪声功率在零温度下,通常被用作散粒噪声的领先顺序。用$S_h$计算了后向散射电流$I_b$:$F_b=S_h/2eI_b$的Fano因子。结果表明,对于任意的库仑相互作用强度,Fano因子具有由Wilson比$R$确定的$F_b=1+4(R-1)^2/(1+5(R-1)^2)$的普遍形式.使用威尔逊比R=2,我们的结果与$F_b=5/3$的分数值已经在近藤政权。
2008-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universality in Voltage-driven Nonequilibrium Phase Transitions
我们考虑非平衡铁磁转变的介观样品的电阻斯通纳铁磁体耦合到两个顺磁引线。该转变由引线温度T或施加在引线之间的传输电压V控制。我们计算的T和V的磁化强度的依赖。对于具有平坦态密度的系统,我们在平均场论中发现,即使在有限偏置下,磁化强度也不依赖于沿样品轴的位置,尽管电荷密度和其他量确实变化。这可能与可能的自旋电子学应用有关。此外,我们建立了一个广义的控制参数的T和V,它允许一个通用的温度和电压驱动的过渡描述。
2006-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Real-time renormalization group and cutoff scales in nonequilibrium applied to an arbitrary quantum dot in the Coulomb blockade regime
我们将非平衡态下的实时重整化群(RG)应用于任意量子点的库仑阻塞机制。在单圈的RG方程,我们包括自洽的内核管理的动力学的减少密度矩阵的点。因此,我们发现,松弛和失相率一般切断RG流。此外,我们包括所有其他截止尺度定义的温度,能量激发,频率和电压。我们将该方法应用于在磁场h_z中的完全各向异性Kondo模型(具有三种不同的交换耦合J_x,J_y和J_z)中的单分子磁体输运。我们计算了微分电导随偏压V的变化,讨论了通过改变各向异性参数J_xJ_yJ_z的符号可以调谐的量子相变。最后,我们计算了各向同性Kondo模型在有限频率Ω处的噪声S(Ω),发现在Ω = V附近,退相速率决定了肩部的高度,单位为dS(Ω)/d Ω。
2007-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium Fluctuations and Decoherence in Nanomechanical Devices Coupled to the Tunnel Junction
我们分析了一个纳米机械振荡器耦合到一个电子隧道结与任意电压施加到结和任意温度的电子在铅的动力学。我们得到的振子位置的波动,它的阻尼/退相干率,和通过该结构的电流的显式表达式。结果表明,量子加热的振荡器的电流-电压特性的非线性的结果。还讨论了机械真空涨落的影响。
2002-09-06 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric response of a correlated impurity in the nonequilibrium Kondo regime
我们研究了温度低于近藤标度的相关杂质连接到两个引线的非平衡热电输运性质。在有限的偏置,电流流过的引线,我们调查的差分响应的电流的温度梯度。特别是,我们比较了偏置电压和有限温度对热电响应的影响。从基本的角度来看,这是感兴趣的,以更好地理解由偏置电压和温度产生的两种不同的退相干机制。我们的研究结果表明,在这方面的热电响应行为不同的电导。特别是,虽然后者显示出类似的定性行为作为电压和温度的函数,无论是在理论和实验研究,定性差异发生在热电响应的情况下。为了理解这种效应,我们分析了不同的贡献与杂质光谱函数与温度的关系。特别是在强相互作用和足够大的偏置电压的制度,我们得到了一个简单的图片的基础上的不对称抑制或增强的分裂近藤峰的温度梯度的函数。除了学术兴趣,这些研究还可以提供有价值的信息,以评估量子点器件作为响应纳米级温度传感器的适用性。
2017-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
The generic fixed point model for pseudo-spin-1/2 quantum dots in nonequilibrium: Spin-valve systems with compensating spin polarizations
我们研究了自旋为1/2的量子点在靠近粒子-空穴对称点的共隧穿机制下的量子点。对于一个通用的隧穿矩阵,我们发现一个通用的不动点与有趣的非平衡性质,其特征在于有效的水库与补偿自旋取向矢量加权的极化和隧穿率。在大偏压下,我们研究了点的磁化强度和电流的磁场依赖性。通过分析点的磁化强度可以清楚地识别固定点。我们详细描述了两个水库的情况下的普遍性质。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium kinetics of a disordered Luttinger liquid
我们发展了一个动力学理论的强关联无序一维电子系统的平衡,在Luttinger液体模型。在不存在不均匀性的情况下,该模型没有表现出松弛平衡。我们推导出动力学方程的电子和等离子体分布函数的存在下的杂质和计算的平衡速率$γ_E$。值得注意的是,对于不太低的温度和偏置电压,$γ_E$由弹性背散射率给出,与电子-电子相互作用的强度、温度和偏置无关。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A multilayer multiconfiguration time-dependent Hartree study of the nonequilibrium Anderson impurity model at zero temperature
采用多层多组态含时Hartree理论,在Fock空间的第二量子化表象(ML-MCTDH-SQR)下,研究了零温下非平衡Anderson杂质模型的量子输运.为了解决线性和非线性电导在近藤政权,两个新的技术的ML-MCTDH-SQR模拟方法介绍:(i)使用相关的初始状态,这是通过虚时间传播的整体哈密顿量在零电压和(ii)通过对数离散化的电子连续。采用改进的方法,分析了近藤效应的特征。
2017-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetoquantum oscillations in the resistance of metallic point contacts: Influence of nonequilibrium phonons
本文研究了Al和Be点接触在平行于接触轴的磁场中的磁阻量子振荡幅度与施加在接触上的电压的关系。结果发现,对于一组接触的振荡幅度非单调增加的偏置电压的增加,而对于另一部分的接触的振幅减小观察。电子与非平衡声子的散射以及声子-声子碰撞将作为观察到的效应的可能原因进行讨论。
2016-01-02 cond-mat.mes-hall
Bistability signatures in nonequilibrium charge transport through molecular quantum dots
研究了在有限电压作用下,与内部振动自由度强耦合的分子结的瞬态非平衡动力学。使用两种不同的,数值精确的技术,图解Monte Carlo和多层多组态时间依赖性Hartree方法,我们表明,通过结的稳态电流可能依赖于敏感的系统的初始准备,从而揭示了签名的双稳态。分析了偏置电压和瞬态动力学对双稳态现象的影响。此外,在nanoelectromecanical器件中的随机开关现象的可能关系进行了讨论。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall
Solvent induced current-voltage hysteresis and negative differential resistance in molecular junctions
我们考虑嵌入溶剂中的单分子电路。本文将Born介电溶剂化模型与Keldysh非平衡格林函数相结合来描述体系的电子输运性质。取决于介电常数,溶剂诱导多个非平衡稳态,在分子电流-电压特性中具有相应的滞后以及负微分电阻。我们确定的物理范围内的溶剂和分子参数的影响。负微分电阻峰的位置可以通过溶剂的介电常数来控制。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium edge transport in quantum Hall based Josephson junctions
研究了BCS超导引线通过量子霍尔样品边缘耦合的电压偏置约瑟夫森结的输运性质。在这种情况下,平衡约瑟夫森电流的发展,这是数值研究内的Floquet-Keldysh格林函数形式主义。我们特别关注的时间平均电流作为偏置电压和磁通量线程的样品的函数,并分析共振多重Andreev反射过程,导致增强的准粒子传输。我们发现,一个完整的断层扫描的直流电流在电压通量平面允许一个完整的光谱的单向边缘模式,并可用作这些混合器件中的手性边缘介导的运输的标志。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced nonequilibrium temperature in a suspended carbon nanotube
显示暴露于108 GHz微波辐射下的单根碳纳米管耦合悬浮物相对于其金属接触被选择性地加热。这导致电导的增加以及与功率相关的DC电压的发展。增加的电导源于隧穿到一维电子系统的温度依赖性。直流电压被解释为热电压,因为与引线中的平衡温度相比,电子液体的温度增加。
2012-06-04 cond-mat.mes-hall
The Gate Voltage Control of Long DNA Coherent Transport on Insulator Surface
研究了垂直于基底表面的均匀电场作用下DNA链的相干输运性质。在模拟电荷通过DNA传输的有效紧束缚模型的基础上,采用传输矩阵法数值计算了传输系数、李雅普诺夫指数和局域化长度.研究发现,当链与衬底之间的相互作用强度与位置有关而与碱基对序列无关时,在一定的栅压下,在费米能级处可能出现孤立的扩展态,导致栅压诱导的金属-绝缘体转变(MIT).此外,还计算了电导和电流-电压特性。讨论了李雅普诺夫指数分布与电流-电压特性的关系。分别根据有效离域状态和隔离扩展状态提出了两种不同的传导机制。这些结果可能为旨在通过基于DNA的纳米器件控制电荷传输的实验工作提供前景。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall
Mode-selective vibrational excitation induced by nonequilibrium transport processes in single-molecule junctions
在有限偏压下的纳米级分子结中,振动能的分子内分布可以强烈地偏离热平衡分布,并且可以以可控的方式选择性地激发特定的振动模式,而不管相应的模式频率。这表明与本地化的电子状态的非对称分子结的通用模型,采用主方程以及非平衡格林函数的方法。它示出,施加的偏置电压控制耦合到这些状态的特定振动模式的激发,通过调整它们的电子布居,这会影响由于与引线的能量交换的振动冷却过程的效率。
2010-06-24 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in interacting nanodevices: from quantum dots to single-molecule transistors
对纳米级电子器件制造的前所未有的控制,使人们能够在量子领域进行高度可控和微调的实验,在量子领域,奇异效应现在可以被测量。在量子点器件中,低于特征能量标度的增强的电导是近藤单线态形成的标志。在类似的纳米电子器件的量子输运性质的精确预测是期望的设计最佳的功能和控制。标准传输方法在纳米结构细节、设置设计、温度和电压适用范围方面受到限制。为了克服这些问题,使我们获得建模的灵活性和准确的电导预测,在这篇论文中,我们分析推导出替代和改进的量子输运公式作为其出发点散射理论的Landauer-Büttiker公式,线性响应理论的Kubo公式,非平衡Keldysh理论的Meir-Wingreen公式和费米液体理论的Oguri公式。我们进行了系统的基准,我们的精确表达式,与标准的方法相比,使用数值重整化群技术。新的公式不仅重现文献结果,但也显示出更高的精度和计算效率,以及更广泛的适用范围内的制度和条件下,现有的方法无法达到。我们还推导了多轨道两铅相互作用纳米结构在库仑阻塞和混合价制度,产生可重复使用的电导预测直接在有效的模型参数的广义有效模型。最后,我们将我们的新配方应用于复杂的纳米电子系统,包括单分子苯晶体管,由石墨烯和半导体三重量子点制成的电荷近藤量子点。
2022-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.comp-ph
Superconducting transistors: A boost for quantum computing
一种基于铌钛氮化物的超导纳米器件,其中约瑟夫森临界电流可以通过栅极电压调制-库珀对晶体管-已经证明在接近绝对零度的温度下具有超过一分钟的非常长的宇称寿命。
2015-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium electron-vibration coupling and conductance fluctuations in a C60-junction
采用基于密度泛函理论和非平衡格林函数(DFT-NEGF)的第一性原理计算,研究了有限偏压下分子C60结中化学键的形成和电导.在接触形成的点,我们确定了一个非常强的耦合之间的C60运动和分子的电子结构。这仅在正样品偏压下可见,尽管电导本身不是强极性依赖性的。的非平衡效应追溯到一个突然的位移的电压降的位置与一个小的C60位移。结合振动加热机制,我们构建了一个模型,从我们的结果解释了最近的扫描隧道显微镜(STM)实验中观察到的极性相关的两能级电导波动[N. Néel等人,Nano Lett. 11,3593(2011)]。这些发现突出了非平衡效应在化学键形成/断裂和分子电子学中的电子振动耦合中的重要性。
2012-09-25 cond-mat.mes-hall
Scanning Tunneling Microscope Nanolithography on SrRuO3 Thin Film Surfaces
利用扫描隧道显微镜在室温下对SrRuO 3(SRO)薄膜表面进行了纳米级光刻。刻蚀线的深度随着偏置电压的增加而增加,但增加隧穿电流不会显著改变刻蚀线的深度。由实验数据得到的线宽随偏压的变化关系与基于场致蒸发的理论计算相一致。此外,成功地创建了三个正方形的纳米结构,显示了在SRO薄膜中制造纳米器件的能力。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum interference hybrid spin-current injector
我们提出了一种量子干涉自旋注入器纳米器件,它由超导体-正常金属混合环通过隧道结连接到超导体-铁磁体双层组成。我们表明,对于一定的值的施加的电压偏置通过隧道势垒和磁通量通过环的自旋电流可以完全极化。此外,通过调节磁通量,可以切换自旋极化的符号。该操作可以在几十GHz范围内的频率下执行。我们探讨了纳米器件在很宽的参数范围内,建立其实验实现的最佳条件,并讨论其可能的应用。
2013-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Perturbative Approach to the Nonequilibrium Kondo Effect in a Quantum Dot
利用Keldysh形式中的微扰理论,发展了有限偏压下量子点的量子输运理论。研究发现,当电压超过近藤温度$eV>k_B T_K $时,近藤共振分裂成双峰,导致电导除了零偏压峰外,还出现第二个峰.讨论了新峰与量子点接触中观察到的0.7电导异常的可能相关性。
2009-11-10 cond-mat.mes-hall