Effect of Quantum Confinement on Electron Tunneling through a Quantum Dot
利用Anderson杂质模型,研究了理想量子点在电导极小值附近的隧穿性质。考虑到库仑阻塞和量子限制在一个平等的基础上,我们得到了电流的贡献,从各种类型的隧穿过程,非弹性共隧穿,弹性共隧穿,和热激活电子的共振隧穿。我们发现,非弹性共隧穿在量子限制极限被抑制,因此其最小值附近的电导是由在低温下的弹性共隧穿($k_BT \ll Γ$,$Γ$:点库耦合常数),或由在高温下的单电子共振隧穿($k_BT \gg Γ$)。
1997-03-13 cond-mat.mes-hall
Heat switch and thermoelectric effects based on Cooper-pair splitting and elastic cotunneling
在本文中,我们证明了混合正常超导正常(NSN)结构具有潜在的多功能热装置,可以用于热流控制和冷却的微结构。通过采用散射矩阵的方法,我们从理论上研究出现在这样的结构由于库珀对分裂(CPS)和弹性共隧穿现象的热和电效应。我们表明,一个有限的超导体,在原则上,调解正常的引线之间的热流,我们进一步澄清特殊情况下,这似乎是矛盾的热力学第二定律。除此之外,我们证明了CPS现象甚至可以出现在弹道NSN结构的简单情况下。
2019-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron Cotunneling in a Semiconductor Quantum Dot
我们报道了在半导体量子点上的输运测量结果。在库仑阻塞状态下,传导由共隧穿过程主导。它们可以是弹性的,也可以是非弹性的,这取决于它们是使点处于基态,还是使它进入激发态。我们能够区分这两种贡献,并表明,只有当施加的偏压超过最低的激发能,才能发生非弹性事件。能级光谱的影响进行了讨论。
2000-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent probing of excited quantum dot states in an interferometer
本文在两端Aharonov-Bohm干涉仪上测量了弹性和非弹性共隧穿电流,在有限偏压下,在非弹性共隧穿的非线性区域中,即使在磁场中,也发现了相干电流的贡献。电流中Aharonov-Bohm振荡的相位在非弹性过程的起始处表现出$π$的相位跳跃。我们认为,额外的相干弹性过程发生通过激发态。我们的测量技术允许检测这样的过程的背景上的其他非弹性电流的贡献,并包含有关的激发态占据概率和非弹性弛豫率的信息。
2006-10-04 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron scattering off a quantum dot in the cotunneling regime: the signature of mesoscopic Stoner instability
我们研究了电子在接近Stoner不稳定性的量子点上的非弹性散射截面。我们专注于政权的强库仑阻塞,其中散射截面占主导地位的共隧穿过程。对于足够大的交换相互作用,量子点在基态获得有限的总自旋。在这种所谓的介观斯通纳不稳定性中,我们发现在足够低的温度下,相对于化学势具有低能量的电子的非弹性散射截面(包括弹性电子自旋翻转的贡献)不同于具有相同自旋的磁性杂质的情况。这种差异源于(i)量子点的低多体态的存在和(ii)隧穿振幅的相关性。我们的结果为最近的实验中低温失相速率饱和现象的出现提供了一个可能的解释。Teneh,A. Yu. Kuntsevich,V. M. Pudalov和M. Reznikov,Phys. Rev. Lett. 109,226403(2012)],其中已经揭示了无序电子液体中局部自旋液滴的存在。
2016-01-24 cond-mat.mes-hall
Interplay of magneto-elastic and polaronic effects in electronic transport through suspended carbon-nanotube quantum dots
研究了悬浮碳纳米管量子点中的电子输运。在垂直于纳米管的磁场和附近的金属栅极的存在下,两种力作用于电子:拉普拉斯力和静电力。它们都诱导电子和机械横向振荡模式之间的耦合。我们发现,这两种机制之间的差异出现在共隧穿电流。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
Hierarchical quantum master equation approach to current fluctuations in nonequilibrium charge transport through nanosystems
我们提出了一个层次的量子主方程(HQME)的方法,它允许数值精确的评估高阶电流累积量的框架内的纳米系统中的非平衡电荷传输的全计数统计。新的方法是典型地应用到一个模型的振动耦合电子输运在分子纳米结。我们调查的影响cotunneling雪崩式运输,特别是在非共振运输制度,在那里我们发现,非弹性cotunneling作为触发过程的共振雪崩。在这个制度中,我们还表明,修正的弹性噪声时,开放的非弹性输运通道的振动的非平衡激发以及极化子位移的强烈影响。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall
Electronic States and Transport Phenomena in Quantum Dot Systems
从理论上研究了半导体量子点中的电子态和输运现象。在考虑电子-电子库仑相互作用的情况下,用精确对角化方法计算了基态和低激发态激发态随磁场的变化。利用所得到的多体态,我们讨论了库仑振荡中电导峰的温度依赖性。在库仑阻塞区,在有限的偏压下,弹性和非弹性共隧穿电流进行了评估。近藤效应显著增强了共隧穿电导。在耦合量子点中,分子轨道和电子关联影响输运性质。
2001-01-23 cond-mat.mes-hall
Strongly correlated charge transport in silicon MOSFET quantum dots
量子散粒噪声探测量子导体中电荷传输的动力学,反映准粒子是以稳定的流还是以切分脉冲的形式流过导体。我们在硅金属氧化物半导体场效应晶体管中获得的量子点中进行了高灵敏度的散粒噪声测量。我们的设备的质量使我们能够精确地将不同的输运机制及其统计与量子点的内部状态联系起来。特别是,我们报告在非弹性cotunneling制度,对应于不同的高度相关,非马尔可夫电荷转移过程的大电流波动。我们还观察到异常大的电流波动在低能量的弹性cotunneling制度,其起源仍有待充分研究。
2018-07-12 cond-mat.mes-hall
Majorana single-charge transistor
我们研究通过库仑阻塞的拓扑非平凡的超导导线(马约拉纳端态)的金属导线接触的运输。通过这种相互作用的马约拉纳单电荷晶体管的电流的精确公式推导出的线谱函数。从三个不同的角度可以得出一个全面的图景。我们发现库仑振荡与普遍减半的有限温度下的峰值电导强封锁条件下,谷电导主要来自弹性共隧穿。由于涉及库珀对分裂的异常隧穿,非线性电导表现出有限电压边带。
2012-10-23 cond-mat.mes-hall
Local and non-local two-electron tunneling processes in a Cooper pair splitter
我们测量的隧道速率和耦合系数的本地Andreev,非本地Andreev和弹性cotunneling过程。产生库珀对分裂的非局域Andreev过程与弹性共隧穿过程具有相同的耦合系数,而局域Andreev过程比相应的非局域Andreev过程强两个数量级以上.理论估计描述的调查结果和解释的巨大差异,在非本地和本地的耦合所产生的竞争之间的电子扩散的超导体和隧道结的透明度。
2022-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inelastic transport dynamics through attractive impurity in charge Kondo regime
在量子耗散理论的框架下,结合小极化子变换,我们发展了一种新的量子运动方程。本文研究了电荷-近藤体系中强电子-声子耦合的单吸引杂质系统的电子输运。数值结果表明:(1)态密度曲线表明,吸引机制不仅导致电荷近藤共振(即弹性对跃迁共振),而且导致非弹性对跃迁共振和非弹性共隧穿共振。这些信号在费米能级附近的非对称能级上分离得很好;(ii)微分电导谱在非对称偏压下出现明显的峰或摆动以及对跃迁峰的异常分裂;(iii)浴温的提高可以增强声子发射在非对称偏压下,(吸收)辅助的有序隧穿也增强了非弹性对跃迁的信号;(iv)由电压上升驱动的非弹性动力学过程呈现明显的阶跃,并可根据持续时间和浴温进行调整;(v)由Liouville空间中的线性响应理论得到的线性响应谱揭示了电子动力学跃迁的激发信号。简单地说,吸引机制所引起的物理现象源于杂质系统的双占据或空位占据
2013-06-03 cond-mat.mes-hall
Quantum charge pumping through resonant crossed Andreev reflection in superconducting hybrid junction of Silicene
本文在散射矩阵理论框架下研究了硅烯在正常-绝缘体-超导体-绝缘体-正常(NISIN)体系中的绝热量子电荷泵现象。在假设薄势垒极限的条件下,我们考虑了两个势垒($χ_{1}$和$χ_{2}$)的强度作为绝热区的两个泵浦参数。在这种几何结构中,我们得到交叉Andreev反射(CAR)的概率单位在$χ_{1}$ - $χ_{2}$平面没有伴随的传输或弹性共隧穿(CT)。通过施加垂直于硅烯片的外部电场和正常硅烯区域的化学势的变化,在狄拉克点处的带隙的可调谐性,打开了通过我们的设置实现完美的CAR或传输过程的可能性。这种共振行为是周期性的势垒强度。我们分析了NISIN结构中的泵浦电荷随泵浦强度和入射电子角度的变化。我们表明,大($Q\sim2e$)泵浦电荷,可以通过我们的几何形状时,泵浦轮廓包围在泵浦参数空间的CAR或传输共振。我们讨论了我们的理论预测可能的实验可行性。
2017-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Energetics of metal slabs and clusters: the rectangle-box model
利用自由电子近似和有限深势阱模型,构造了厚度为L的宽薄板能量特性的1/L次方展开式。分析了各阶展开结果的精度。计算了Au和Na片的功函数和电子弹性力的尺寸依赖性。结果表明,低维金属结构的功函数总是小于半无限金属结构的功函数。讨论了不同于Rayleigh机制的带电金属团簇库仑不稳定性的一种机制。金属团簇的双组分模型根据带电粒子的种类(电子或离子)给出了不同的临界尺寸。对于长方体团簇,考虑了电子光谱的量子化。计算得到的Ag_{N} ^{2-}和Au_{N} ^{3-}团簇的临界尺寸与实验值符合得很好。对3<n<5时带正电荷的Na_{\N} ^{n+}团簇的库仑爆炸给出了定性的解释。
2004-12-02 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus