Shot Noise Induced by Electron-nuclear Spin-flip Scattering in a Nonequilibrium Quantum Wire
研究了二维电子气中制备的非平衡量子线中与动态核极化相关的散粒噪声(非平衡电流涨落)。我们观察到量子阱的自旋极化电导量子化的整数量子霍尔制度崩溃时,量子阱的电压偏置被驱动到非平衡。通过对散粒噪声的测量,我们证明了量子阱中电子的自旋极化由于电子-核自旋翻转散射而被降低到$\sim 0.7$而不是1。这一结果得到了利用核磁共振进行量子阱奈特位移测量的支持。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic Phase in Nonequilibrium Quantum Dots
通过非微扰方法求解非平衡Anderson双杂质模型,在强关联极限下,发现了一个强铁磁相,它可以抑制反铁磁相,并在有限的偏置和失谐能量下控制相图. FM交换作用起源于电子输运过程中泡利不相容原理导致的被动平行自旋排列。在很低的温度下,FM相的磁矩的近藤屏蔽在磁化率、光谱函数和电流中引起了一些非平衡近藤效应。在弱关联极限下,AFM相仍然是稳定的,因此,通过连续的FM-AFM相变可以预期自旋态的无磁场内部控制。
2017-09-03 cond-mat.mes-hall
Dissipative dynamics of a quantum two-state system in presence of nonequilibrium quantum noise
我们分析了存在非平衡量子涨落的量子两态系统的实时动力学。后者是由两态系统耦合到携带非平衡隧穿电流的量子点的单个电子能级产生的。我们限制到顺序隧穿制度和计算的动态的两态系统,点人口,和非平衡电荷电流的基础上的一个图形的微扰方法有效的弱隧穿耦合。我们发现一个非平凡的依赖的两态系统的弛豫和退相速率由于非平衡波动,这是直接联系到未扰动的中央系统的结构。此外,海森堡-朗之万运动方程允许我们计算非平衡涨落的关联函数。由此,我们得到了一个包含平衡涨落耗散定理的广义非平衡涨落关系。一个简单的扩展的情况下,与时间周期的交流电压示出。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Spin-flip noise due to nonequilibrium spin accumulation
当电流流过磁性隧道结(MTJ)时,如果两个铁磁电极的磁矩不对准,则在电极-势垒界面处存在自旋累积。在这里,我们报告说,这种非平衡自旋积累产生自己的特征低频噪声(LFN)。过去的工作将MTJ中的LFN视为由电阻波动($S_R$)引起的平衡效应,其中被动施加的电流($I$)将电阻波动($S_R$)转换为可测量的电压波动($S_{V}=I^{2}S_{R}$)。我们把与自旋积累相关的LFN作为一种非平衡效应,发现噪声功率可以用$S_{I}f=aI\coth(\frac{I}{b})-ab$来拟合自旋极化电流,类似于隧道结的散粒噪声的形式,但电流现在起着偏置电压的作用,自旋翻转概率起着隧穿概率的作用。
2015-12-22 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium spin noise in a quantum dot ensemble
本文从理论和实验上研究了在外加光激发载流子扰动下单电荷自组装量子点中的自旋噪声。理论描述考虑了量子点系统中载流子的产生和弛豫。自旋噪声的测量下的应用上述势垒激发的数据很好地再现了开发的模型。我们的分析表明,在量子点的空穴和电子的充电动力学的强烈差异。
2017-03-28 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
Nonequilibrium spin noise spectroscopy
自旋噪声谱(SNS)是一种通过纯光学手段获得介观自旋涨落随时间变化的实验方法。我们探索的信息,这种技术可以提供当它被施加到一个弱的非平衡状态时,当一个电流驱动通过一个样品由电场。我们发现,噪声功率谱的传导电子经历了移动,这是正比于电子的自旋轨道耦合的强度沿电场方向移动。我们提出应用这种效应测量自旋轨道耦合各向异性和分离的自旋噪声的导电和本地化的电子。
2013-07-16 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
Charge susceptibility and conductances of a double quantum dot
我们计算了一个双量子点耦合到两个金属库的电荷极化率和线性及微分电导,无论是在平衡状态下,还是当系统被驱离平衡状态时。这项工作的动机是在实现固态自旋量子比特的最新进展。用Keldysh非平衡格林函数方法进行了计算。在非相互作用的情况下,我们给出了电流的解析表达式,并从那里推导出线性电导作为施加到点的栅极电压的函数,导致一个特征电荷稳定性图。我们确定的电荷的敏感性,也表现出作为栅极电压的函数的峰值。我们的研究可以扩展到相互作用的量子点的情况下。
2018-10-08 cond-mat.mes-hall
Quantum noise, detailed balance and Kubo formula in nonequilibrium quantum systems
电流量子噪声可以被描绘为电子系统与其环境交换能量的跃迁之和。我们用公式表示这幅图,并用它来说明哪种类型的电流涨落是可测量的,以及零点涨落将在什么测量中起作用(后者的答案正如预期的那样:只有当探测器激发系统时。利用上图,我们计算并给出了非相互作用Landauer型系统中有限频率有限温度电流噪声的物理解释,其中终端1和2的化学势分别为$μ+eV/2$和$μ-eV/2$,并导出了该非平衡系统的详细平衡条件。最后,我们推导出一个广义形式的Kubo公式的一个广泛的类相互作用的非平衡系统,有关的微分电导率的电流噪声。
2002-11-29 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium phonon backaction on the current noise in atomic-sized junctions
研究了原子结中隧穿电子引起的声子加热对电流噪声的反作用效应。推导出广义动力学近似内扩展Keldysh格林函数技术,我们证明了存在的一个特征的反作用贡献的噪声的情况下,低的外部声子阻尼。我们提供了一个物理上直观的解释,这种贡献在大电压方面的声子占领的缓慢波动,并表明,它通常给出了显着的修正噪声以上的声子发射阈值。
2011-09-16 cond-mat.mes-hall
Current noise enhancement: channel mixing and possible nonequilibrium phonon backaction in atomic-scale Au junctions
我们报告测量的偏置依赖的Fano因子在原子尺度的Au结系综在77 K。先前在室温和低偏置下对散粒噪声的测量已经发现Fano因子与Landauer- Büttiker形式主义的预期良好一致,而在数百mV的偏置下观察到增强的Fano因子[R. Chen等人,Sci. 4,4221(2014)]。我们发现更强的增强散粒噪声在77 K的“过量”Fano因子高达10倍的低偏置值。我们讨论所观察到的系综Fano因子偏差依赖的候选模型。结果是最一致的偏置依赖的通道混合图片或模型,将噪声增强由于电流驱动,非平衡声子种群,虽然一个完整的理论治疗,后者在系综平均极限是必要的。
2016-10-05 cond-mat.mes-hall
Towards Noise Simulation in Interacting Nonequilibrium Systems Strongly Coupled to Baths
纳米尺度实验技术的进步使得测量分子结中的噪声成为可能。这些数据是通过平均通量测量无法获得的重要信息来源。光电子学的出现,最近显示出强烈的光-物质耦合的可能性,以及量子热力学领域的发展使得计数统计测量变得更加重要。第一原理模拟中的噪声评估的理论方法可以大致分为适用于弱系统内相互作用的情况下的方法,以及那些处理弱耦合到浴的系统的强相互作用的方法。我们认为,由于其图形扩展的结构和事实,利用多体状态作为其制定的基础上,最近推出的非平衡哈伯德格林函数制定是一个相对便宜的方法,适用于评估噪声特性的第一原理模拟在很宽的参数范围。我们说明了可行性的方法,通过模拟噪声和噪声谱内的非,弱,强相互作用系统的通用模型。模拟的结果进行比较,精确的数据(如果可用),并在最适合的三个参数制度的每一个的方法内进行模拟。
2018-03-08 cond-mat.mes-hall
Spin Torque Dynamics with Noise in Magnetic Nano-System
我们研究了单畴铁磁体的磁化动力学中平衡和非平衡噪声的作用。从微观模型出发,详细推导了自旋散粒散粒噪声相关器的理论公式。我们研究了非平衡噪声对自旋力矩动力学的影响,包括在稳态进动区和自旋转换区。在后一种情况下,我们采用广义福克-普朗克方法自旋开关,模型的开关由一个有效的温度升高的阿克里乌斯定律。我们计算了自旋散粒噪声引起的有效温度的重整化,并表明非平衡噪声导致冷点和热点的产生与噪声强度有关。
2010-08-30 cond-mat.mes-hall
The Noise Susceptibility of a Photo-excited Coherent Conductor
本文报道光激发导体的\emph{dynamical response of current fluctuations}理论。我们已经进行了计算的相干导体所描述的任意能量依赖的传输和任意频率。我们考虑两个实验设置,对应于不同的方式对称化当前运营商,导致不同的预测。我们的结果是在非常好的,定量协议与最近的测量。我们证明,我们已经计算的噪声的动力学响应的关键概念,涉及动态库仑阻塞,即电子-电子校正的电导由于存在的外部阻抗,量子噪声。
2008-01-25 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium current and noise in inelastic tunneling through a magnetic atom
在最近的实验中,Hirjibehedin { \it et al.} [Science { \bf 317},1199(2007)]进行了吸附在非磁性衬底上的单个铁原子的非弹性隧穿光谱。在微分电导中观察到的台阶标志着自旋激发能。在这封信中,我们解释观察到的非单调性的微分电导的非平衡人口的原子自旋态。此外,我们预测超泊松电流噪声,由于这种非平衡的情况。通过引入各向异性弛豫通道,我们也能够解释显着缺乏非平衡功能,在某些电导步骤。
2010-08-13 cond-mat.mes-hall
Applications of nonequilibrium Kubo formula to the detection of quantum noise
久保涨落耗散定理将处于平衡态的系统的电流涨落与线性交流电导联系起来。如果系统处于定态,并且线性电导被相对于非平衡态的(动态)电导所代替,则该定理在非平衡态下也成立。我们为这一说法提供了一个简单的证明,然后将其应用于两种情况。我们首先表明,在过量的噪声测量在零温度下,其中保持阻抗匹配,同时驱动一个介观样品的平衡,它是测量的非对称噪声功率谱,即使裸测量,即不提取多余的噪声部分,获得对称噪声。作为第二个应用程序,我们推导出一个交换关系的两个组成部分的费米子或玻色子电流,在每一个固定的状态,这是一个推广的一个有效的玻色子电流。通常情况下,这样的对易关系可以用于例如导出这些电流分量之间的海森堡不确定性关系。
2004-05-26 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized current and shot noise in the presence of spin flip in a quantum dot via nonequilibrium Green's functions
本文利用非平衡格林函数计算了铁磁-量子点-铁磁(FM-QD-FM)系统中的自旋极化电流和散粒噪声散粒噪声。平行(P)和反平行(AP)的磁性配置被认为是。库仑相互作用和相干自旋翻转(类似于横向磁场)被考虑在内的点。我们发现库仑相互作用和点中自旋累积之间的相互作用可以导致偏置依赖的电流极化$\wp$。特别地,取决于偏置电压,$\wp$可以在P取向中被抑制并且在AP情况中被增强。相干自旋翻转还可以导致电流极化从发射极到集电极引线的切换。有趣的是,对于一组特定的参数,集电极中可能有极化电流,发射极引线中可能有非极化电流。我们还发现了抑制的Fano因子值远低于0.5。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall
Bulk photospin effect: Calculation of electric spin susceptibility to second order in an electric field
计算了自旋轨道耦合为二阶的布洛赫电子的自旋极化率。我们发现,它是可能的,产生一个非平衡的自旋极化在大块的非磁性反转对称材料使用线极化电场,但该过程依赖于带间相干性和产生加热。在某些情况下,可以避免圆偏振加热。标准Edelstein效应和自旋取向效应在适当的范围内恢复的形式主义。最后,金属的电自旋磁化率的贡献成正比的自旋多极矩的费米海,占主导地位的低频自旋响应。
2022-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of shot noise in space-charge limited diffusive conduction regime
众所周知,来自稳定定态非平衡态的涨落可用线性化的非齐次Boltzmann-Langevin方程描述。稳态本身可以由非线性玻尔兹曼方程描述。其线性化的方式有时似乎并不唯一。我们认为,实际上有一个独特的方式来获得一个线性方程的波动。本文以空间电荷限制条件下扩散导体中非平衡散粒噪声的解析理论为例。我们的方法与Schomerus,Mishchenko和Beenakker [Phys. Rev. B 60,5839(1999)]的方法进行了比较。我们发现目前的理论和他们的论文的方法之间的一些差异,并讨论了差异的可能来源。我们认为它与非平衡电子气波动现象理论的基本原理有关。
2001-07-13 cond-mat.mes-hall
Nanoscale sensing of spatial correlations in nonequilibrium current noise
Princeton University(普林斯顿大学)
本文开发了一个计算Boltzmann区域中非平衡电流噪声时空相关性的框架,应用于电流偏置稳态下的二维金属,揭示了噪声空间结构能反映电子分布函数的非平衡特性及输运激发态的性质与寿命,并估计了近期实验中的可见度。
2026-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Manipulating nonequilibrium magnetism through superconductors
研究了超导-正常-超导混合系统中正常介观导体磁化强度的静电控制。这种效应是由于超导体在面内静态磁场作用下,准粒子态密度的塞曼分裂与正常区的非平衡态相互作用的结果。未预料到的自旋相关效应,如磁化抑制,抗磁响应的磁化率以及自旋极化电流的产生是最显着的功能。散射事件的影响进行评估,让我们表明,这种效果是与现实的材料性能和制造技术兼容。
2005-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Langevin Approach to Quantum Optics in Semiconductor Microcavities
近年来,利用参量散射产生非经典极化激元态的可能性已被证明。激子极化激元在复杂的相互作用环境中传播,并且包含受到影响量子相干性和纠缠的散射事件和噪声的真实电子激发。在这里,我们提出了一个一般的理论框架,在存在相干和非相干相互作用过程的极化激元量子关联的现实调查。所提出的理论方法是基于{ \em非平衡量子朗之万方法的开放系统}适用于相互作用的电子复合物内的动力学控制截断计划。它为计算量子光学中的关键量--多时间关联函数提供了一种简便的方法。作为第一个应用程序,我们分析了建立极化激元参量发射在半导体微腔,包括噪声的影响,来自声子诱导散射。
2007-10-16 cond-mat.mes-hall
Majorana finite frequency nonequilibrium quantum noise
量子有限频率噪声是量子信息处理过程中量子测量的一个基本问题,目前Majorana束缚态通过拓扑保护避免退相干或幺正误差,为实现容错量子计算提供了一种有效的方法.因此,详细探索马约拉纳有限频率噪声谱,最好是在非平衡设备,是一个及时的挑战,具有根本的重要性。在这里,我们提出了有限频率差分噪声,这是相对于频率的噪声的衍生物的结果。该量具有通用单位$e^2$,并详细扫描马约拉纳噪声的所有特性,清楚地表明其通用有限频率特征。特别是,我们提供了光子吸收光谱的所有能量尺度,并揭示了丰富的结构,包括普遍的马约拉纳高原以及普遍的马约拉纳共振和反共振的特征频率。我们的研究结果是立即感兴趣的国家的最先进的实验,涉及量子噪声介观探测器能够分别测量光子吸收和发射光谱。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuations in Spin Dynamics Excited by Pulsed Light
本文理论研究了光脉冲在铁磁体中诱导的非平衡自旋涨落,利用Lindblad方程计算磁化自相关函数并引入Fano因子,为非平衡自旋噪声光谱学及自旋弛豫动力学提供新见解。
2025-04-02 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium finite frequency resonances in differential quantum noise driven by Majorana interference
本文研究Majorana干涉驱动的非平衡微分量子噪声,发现低偏压下出现窄共振、高偏压下出现双反共振,其极值为普适分数值,并可用于测量Majorana相位差。
2024-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamic Majorana resonances and universal symmetry of nonequilibrium thermoelectric quantum noise
纳米级系统的非平衡状态可以通过向其触点施加偏置电压$V$并在它们的温度中产生差异$ΔT$来实现。然后,总电流由分别由$V$和$ΔT$引起的两个竞争流产生。在这里,我们探讨有限频率的量子噪声的热电流流过一个量子点,其低能量动力学是由马约拉纳自由度。我们表明,在有限的频率$ω$马约拉纳零模式诱导光子发射和吸收光谱之间的完美的普遍对称性,并产生普遍的热电共振在其频率依赖性的非马约拉纳量子噪声,这是不对称的或非普遍的。特别是,在低温下,由马约拉纳零模式引起的差分热电量子噪声显示出共振与非平凡的最大值$\frac{e^3}{h}\log(2^{1/4})$在$ω=\mp\frac{|eV|}{\hbar}$时,$k_\text{B}ΔT\ll|eV|$。我们的研究结果挑战了尖端的实验,使用量子噪声探测器来揭示普适的谱对称性和谐振结构的马约拉纳热电有限频率量子噪声。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Kubo Formula of Finite Conductor Connected to Reservoirs based on Keldysh Formalism
本文证明了用Keldysh方法得到的有限导体的密度矩阵具有MacLennan-Zubarev形式。基于密度矩阵是Zubarev提出的不变量部分,证明了Keldysh形式可以描述系统的不可逆过程和稳态特性。密度矩阵的MacLennan-Zubarev形式的一个重要结果是Kubo公式在非平衡情况下的推广。在此基础上,我们提出了散粒噪声的计算公式,以及微分电导、噪声功率和散粒噪声之间的非平衡恒等式,即广义Nyquist-Johnson关系。
2008-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium noise and current fluctuations at the superconducting phase transition
研究了介观NSN电路中超导相变点的非高斯非平衡电流涨落。该装置包括一个电压偏置的薄膜纳米桥超导体(S)连接到两个正常的金属(N)通过隧道结引线。我们发现,以上的临界温度波动的超导序参量与预制的库珀对介导的非弹性电子散射,促进强电流波动。虽然电导被抑制由于准粒子态密度的耗尽,更高的累积量的电流波动参数增强。我们确定实验相关的运输制度,过量的电流噪声可能达到甚至超过热噪声的水平。
2014-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Colossal Brownian yet non-Gaussian diffusion in a periodic potential: impact of nonequilibrium noise amplitude statistics
去年在[Phys. Rev. E 102,042121(2020)]中,作者研究了非平衡噪声驱动的布朗粒子在空间周期势中的过阻尼动力学,并发现了一类新的布朗扩散,但非高斯扩散。粒子的均方位移随时间线性增长,粒子位置的概率密度为高斯分布,然而,对应的增量分布为非高斯分布。后一种性质导致扩散的巨大增强,显著超过了众所周知的巨扩散效应。在这里,我们大大扩展了上述预测,通过调查的影响,非平衡噪声振幅统计的巨大布朗,但非高斯扩散。振幅分布的尾部对扩散放大的幅度以及位置和增量统计的高斯性都有重要影响。我们的研究结果进行了深刻的后果扩散行为在非平衡设置,如活细胞中的扩散是一个中央运输机制。
2021-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium spintronic transport through an artificial Kondo impurity: Conductance, magnetoresistance and shot noise
我们研究了在铁磁引线存在下,自旋翻转过程与近藤共振形成竞争时量子点的非平衡输运性质。基于强相互作用极限下的Anderson哈密顿量,我们预言了当自旋翻转散射振幅为近藤温度量级时微分电导的分裂.我们讨论了如何在一个非平凡的方式强烈影响的电子电流和散粒噪声的铅磁化的相对取向。此外,我们还发现零偏压隧穿磁电阻随自旋翻转散射振幅的增大而减小。
2003-02-06 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
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
Landauer Conductance and Nonequilibrium Noise of One-Dimensional Interacting Electron Systems
一维相互作用的电子系统的电导计算的方式类似于Landauer的参数为非相互作用的系统。与以前使用Kubo公式的研究不同,电导直接评估为电流$J$与右向和左向粒子之间的化学电势差$Δμ$的比值。结果表明,$J$和$Δμ$都能被电子-电子相互作用重整化,但如果电子-电子相互作用是唯一的散射机制,则它们的比值-电导根本不能重整化.它也表明,在低频的非平衡电流波动在这种情况下是不存在的。这些结论是对费米液体(其中准粒子伴随着回流)和Tomonaga-Luttinger液体得出的。
1998-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
What Can We Learn from Noise? -- Mesoscopic Nonequilibrium Statistical Physics --
介观系统--工作在量子机制中的小电路--为我们提供了一个独特的实验平台,以可调和精确的方式探索量子输运。这篇评论的目的是展示它们如何对统计物理学做出贡献。我们介绍了波动的意义,或相当于噪声,噪声测量使我们能够解决物理系统的基本方面。指出涨落定理在统计物理中的重要意义。我们解释了什么信息可以推导出在介观系统中的电流噪声测量。作为噪声测量在统计物理中的一个重要应用,我们描述了我们对电子干涉仪中的电流和电流噪声的实验研究,这是FT在量子范围内的第一个实验测试。我们的尝试将为介观量子统计物理的研究提供新的思路。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium Josephson-like effects in wide mesoscopic S-N-S junctions
在超导电极之间具有大间隔的介观超导-正常-金属-超导(S-N-S)结(即宽结)表现出非平衡超电流,即使在平衡约瑟夫森效应呈指数小的温度下也是如此。约瑟夫森频率的二次谐波支配这些电流,正如在最近的实验中观察到的那样。一个简单的描述这些影响,在电阻分流结模型的精神,建议在这里。它被用来计算直流I-V特性,并检查各种类型的噪声和外部微波辐射(夏皮罗步骤)的影响。研究发现,当结受到直流偏置或交流偏置驱动,甚至受到外部噪声驱动时,都会激发出非平衡超电流。在结的情况下,这也是长的方向垂直于电流,热力学相位波动(热噪声)单独可以驱动准粒子的局部平衡。然后预测磁通量以Phi_0 /2 = hc/4 e为单位被捕获。
1999-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Classical to quantum crossover in high-current noise of one-dimensional ballistic wires
微观的电流波动与电导是分不开的。我们给出了一个积分帐户的量子化电导和非平衡热噪声在一维弹道导线。我们的强电流噪声理论为这种系统打开了一扇非常不同的窗户。非平衡弹道噪声的作用的核心是它对载流子统计的直接和鲁棒的依赖。因为,随着密度的增加,它们经历了从经典到强简并行为的显著交叉。这是非常明显的两个探针电导显示量化的步骤:即,在离散的子带能量阈值。在那里,场激发弹道电子的过量热噪声显示出尖锐而大的峰值,总是大于散粒噪声。最重要的是非平衡峰对开放系统内的非弹性弛豫的高灵敏度。通过这种灵敏度,高电流噪声提供了独特的线索,量化接触电阻的起源和它的演变向正常扩散传导。
2001-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
What can we learn from nonequilibrium response of a strange metal?
本文批判性分析了YbRh2Si2纳米线的非平衡输运与噪声实验,指出短器件需考虑显著接触电阻,且忽略电子-声子能量弛豫使得散粒噪声抑制难以归因于准粒子概念失效。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium noise as a probe of pair-tunneling transport in the BCS--BEC Crossover
本文提出利用非平衡噪声中的法诺因子作为探针,在BCS-BEC渡越中识别强相互作用费米子的隧穿载流子,发现其从1增至2,表明主导通道由准粒子隧穿转变为配对隧穿。
2023-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Colossal Brownian yet non-Gaussian diffusion induced by nonequilibrium noise
我们报告新的布朗,但非高斯扩散,其中粒子的均方位移随时间线性增长,粒子扩散的概率密度是高斯型的,但是,其位置增量的概率密度具有指数衰减的尾巴。在最近的作品在这方面,这种行为是不是一个空间或时间依赖性扩散的后果,但引起的外部非热噪声作用于粒子居住在一个周期性的潜力。在增量统计中指数尾的存在导致扩散的巨大增强,大大超过了以前研究的情况下已知的标签下的“巨人”扩散。这种巨大的扩散增强对广泛的首次到达问题产生了至关重要的影响,例如控制活细胞运输的扩散限制反应。
2020-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Physical origin of nonequilibrium fluctuation-induced forces in fluids
在非平衡状态下,流体中会出现长程热涨落,从而产生涨落诱导的类卡西米尔力。在温度或浓度梯度作用下,流体长程非平衡涨落的起源有两种不同的机制。一种是在受到温度或浓度梯度影响的流体中,热或质量扩散模式与粘性模式之间的耦合。另一个是存在梯度时热噪声的空间不均匀性。我们表明,在流体中的波动引起的力所产生的模式耦合是几个数量级大于那些从非均匀噪声。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Nonequilibrium Majorana fluctuations
随机事件或波动的非平衡物理学是给定系统的独特指纹。在这里,我们表明,在非相互作用系统,其动力学驱动的马约拉纳状态,有效电荷$e^*$,表征电流波动,是分数。这与具有平凡电荷$e^*=e$的非相互作用狄拉克系统形成对比。恰恰相反,在马约拉纳状态,我们预测两个不同的分数有效电荷在低和高能量,$e^*_l=e/2$和$e^*_h=3e/2$,可在低和高偏置电压,分别。我们发现,虽然低能量的有效电荷$e^*_l$是敏感的热波动的电流,高能量的有效电荷$e^*_h$是强大的热噪声。因此,马约拉纳费米子的一个独特的波动特征被编码在电流噪声的高电压尾部中,即使在高温下,在强非平衡系统的实验中也很容易获得。
2017-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Revealing universal Majorana fractionalization using differential shot noise and conductance in nonequilibrium states controlled by tunneling phases
对于分离良好的Majorana束缚态,有望出现Majorana量子点器件中量子输运特性的普适分形。我们发现,在低偏置电压$V$的差分散粒噪声$\partial S^>/\partial V$和电导$\partial I/\partial V$的Majorana普适性只出现在理想的设置只有一个Majorana模式纠缠的量子点。在实际器件中,两个马约拉纳模式都与量子点纠缠,$\partial S^>/\partial V$和$\partial I/\partial V$对隧穿相位变得非常敏感,即使对于分离良好的马约拉纳束缚态,也难以观察到它们的普适分数值。相反,如这里所揭示的,比率$(\partial S^>/\partial V)/(\partial I/\partial V)$弱地依赖于隧穿相位,并且当马约拉纳束缚态被很好地分离时是分数,或者当它们显著重叠时是整数。重要的是,对于非常大的$V$,我们证明,这个比例变得完全独立的隧道相位和其通用的分数马约拉纳值可以观察到在国家的最先进的实验。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detecting vortex motion through spatially correlated nonequilibrium noise
Princeton University(普林斯顿大学)
该研究提出了一种通过空间相关非平衡噪声区分正常态准粒子和涡流运动的方法,利用氮空位中心钻石探测实时磁噪声空间时间相关性,揭示了涡流驱动的输运特性。
2026-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonequilibrium plasmons and transport properties of a double--junction quantum wire
从理论上研究了量子线双势垒结构的电流-电压特性、散粒噪声和全计数统计特性。我们用一种无自旋的Luttinger液体来模拟每一段导线。在顺序隧穿方法中,我们使用主方程描述系统的动力学。我们发现,在有限的偏置的非平衡分布的等离子体激元在中心线段导致增加的平均电流,增强的散粒噪声,和充分的计数统计对应于一个超泊松过程。这些影响是特别明显的强相互作用政权,而在非相互作用的情况下,我们恢复早先使用细致平衡参数获得的结果。
2005-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Steady state current fluctuations and dynamical control in a nonequilibrium single-site Bose-Hubbard system
本文研究了耦合到两个热浴的单格点玻色-哈伯德模型中的非平衡能量传递。通过引入量子动力学方程和全计数统计,我们研究了稳态能流和噪声功率。分析了非线性Bose-Hubbard相互作用对传输行为的影响,揭示了传输行为的非单调性。特别地,在强在位排斥极限下,结果与非平衡自旋玻色子模型一致。我们还推广了量子动力学方程,研究了几何相位诱导的能量泵。一个有趣的反转行为是通过提高玻色-哈伯德排斥强度解开。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-field noise in degenerate and mesoscopic systems
我们通过将费米-液体关联直接映射到半经典非平衡态来分析金属系统中的高场电流涨落。我们提出三个应用。首先,对于散装导体,我们表明,有一个独特的非平衡模拟热噪声的波动耗散定理。用它计算了泡利不相容对过剩热电子项的抑制。其次,在简并区,我们认为散粒噪声和热噪声是不相称的。它们不能用光滑的、通用的插值公式连接起来。这是因为他们对库仑屏蔽的反应截然不同。我们提出了一个实验来测试这种不匹配。第三,我们对细观细导线中的高场散粒噪声散粒噪声进行了精确的模型计算。我们表明,一个独特的模式产生的抑制从结构的半经典玻尔兹曼方程在二维和三维。在一个维度上,这种模式并不存在。
1999-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stimulated spin noise in an activated crystal
在自旋噪声谱中,已知磁化率谱是由不受任何外部扰动的自旋系统提供的,或者更好地说,只受其热浴的干扰。我们提出了一个新版本的自旋噪声光谱,检测到的磁化(法拉第旋转)噪声被刺激的外部波动磁场与准白谱。在纵向磁场中对$\text{BaF}_2 : \text{U}^{3+}$晶体进行的受激自旋噪声的实验研究揭示了这种方法的具体特征,并使我们能够确定Van-Vleck和人口相关的贡献系统的交流磁化率,并发现不寻常的磁场依赖性的纵向自旋弛豫率在低磁场。结果表明,受激自旋噪声和自发自旋噪声的谱都与自旋系统的磁化率密切相关,但它们的谱仍有本质的不同。讨论了两类自旋噪声谱的区别和自旋噪声谱的两种研究方法。
2019-06-28 cond-mat.mes-hall physics.data-an physics.optics
A general fluctuation-response relation for noise variations and its application to driven hydrodynamic experiments
过阻尼扩散系统中噪声幅值变化的影响通过非平衡波动响应关系与其未扰动行为联系起来。该公式也适用于具有与状态无关的非平凡扩散率矩阵的系统,正如我们在两个被困且流体动力学耦合的胶体实验中的应用所示,其中一个受到模拟有效温度的外部随机强迫。这种驱动的变化的能量的非平衡敏感性是我们的配方,它改进了早期的版本,因为它不依赖于时间离散化的随机动力学的一个例子。该方案适用于具有加性噪声的通用系统,并且由于矩阵运算,可以很容易地在数值上实现。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ballistic Modes as a Source of Anomalous Charge Noise
本文研究了稳态电流中热涨落引起的非传统噪声,论证在准一维几何中弹道模式的相关噪声会引发扩散电荷的反常全计数统计,并通过双组份流体和TASEP模型提供了数值证据。
2024-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech