Non-linear current through a barrier in 1D wires with finite-range interactions
研究了有限电压和温度下一维导线中隧道势垒的输运特性。我们推广的Luttinger模型来考虑有限范围的相互作用。这导致了凯恩和费舍尔首先推导出的幂律行为的偏差。在高能量下,相互作用的影响消失,并且库仑阻塞被抑制。电压或温度依赖性的交叉可以提供相互作用范围的直接测量。
1997-04-16 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of quantum dots formed by magnetic double barriers in quantum wires
通过量子线暴露于两个磁钉在串联的输运建模。我们证明,量子点可以形成这种方式耦合到通过磁屏障的铅。从概念上讲,所有的量子点态都可以通过输运实验获得。模拟表明,Breit-Wigner共振在封闭的制度,而法诺共振出现,只要一个开放的传输通道是存在的。该系统允许调整点的约束潜力从亚抛物线超抛物线的实验参数。
2011-04-29 cond-mat.mes-hall
Zero-bias anomaly in disordered wires
在考虑电子-电子相互作用的情况下,我们非微扰地计算了$N$沟道无序线的低能隧穿态密度$ν(ε, T)$。有限散射率$1/τ$导致从较高能量下的Luttinger液体行为$ν\proptoε^α$到低能量下的指数依赖性$ν(ε, T=0)\propto \exp{(-ε^*/ε)}$的交叉,其中$ε^*\propto 1/(N τ)$。在有限温度$T$下,隧穿态密度依赖于通过无量纲变量$ε/\sqrt{ε^* T}$的能量。在费米能级$ν(ε=0,T) \propto \exp (-\sqrt{ε^*/T})$。
2001-11-17 cond-mat.mes-hall
Interference and zero-bias anomaly in tunneling between Luttinger-liquid wires
我们提出的理论计算和实验测量,揭示了Luttinger液体(LL)性质的元激发在一个系统中由两个量子线连接的GaAs/AlGaAs双层异质结的边缘的狭长隧道结。导线的边界是重要的,并导致在短结上的测量中的特征干涉图案。我们表明,实验观察到的电导振荡幅度的调制作为电压偏置的函数,可以占由自旋-电荷分离的相互作用的电线中的基本激发。此外,边界影响的LL指数的电压和温度依赖性的隧穿电导在低能量。我们表明,测得的温度依赖性的电导零偏压下降以及电压调制的电导振荡模式可以用来提取电子相互作用参数的导线。
2003-09-23 cond-mat.mes-hall
Admittance and Nonlinear Transport in Quantum Wires, Point Contacts, and Resonant Tunneling Barriers
本文讨论了介观导体的导纳(交流电导)和非线性I-V特性。我们的方法是基于广义的散射方法,现在包括(远程)库仑相互作用的影响。我们讨论了带有杂质和邻近门的导线的导纳。我们扩展了量子点接触的低频导纳的讨论,以研究用于形成接触的栅极的影响。本文讨论了共振双势垒结构的非线性I-V特性,并讨论了双势垒在较大频率范围内的导纳。我们的方法强调整体保守的电荷(规范不变性)和电流守恒和由此产生的导纳矩阵和非线性输运系数的总和规则。
1996-10-03 cond-mat.mes-hall
On the Zero-Bias Anomaly in Quantum Wires
未掺杂的GaAs/AlGaAs异质结构已被用于制造量子线,其中平均杂质分离大于器件尺寸。我们比较的零偏置异常的行为对近藤和自旋极化模型的预测。这两种理论都有不足之处,其中最引人注目的是在固定磁场B下零偏置反常自旋分裂与电子密度的线性关系,以及在夹断时塞曼效应的抑制。
2008-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Etching process of narrow wire and application to tunable-barrier electron pump
单电子源作为建立电流标准的装置已经研究了30年,最近作为费米子量子光学的按需相干源。为了在GaAs/AlGaAs二维电子气(2DEG)上构建单电子源,通常需要通过刻蚀制作亚微米导线。我们已经建立了技术,使线制成的脆弱的2DEG相结合的光刻和电子束光刻与一步光刻胶涂层,这使我们能够同时蚀刻精细和粗糙的结构。已经证明,在窄导线上制造的单个电子源在射频下每一个周期泵送固定数量的电子。本发明改进了光刻工艺,降低了2DEG损伤的风险,适用于其他材料的刻蚀和干法刻蚀。
2020-05-21 cond-mat.mes-hall
Statistical study of conductance properties in one-dimensional quantum wires focussing on the 0.7 anomaly
一维(1D)量子线的电导的属性进行了统计研究,使用256光刻相同的分裂门阵列,制造的GaAs/AlGaAs异质结。所有的分离门都是在相同的条件下在一次冷却中测量的。电子多体效应在一维量子线的电导中产生了一种反常特征,称为“0.7结构”(或“0.7反常”)。为了处理大数据集,开发了一种自动估计0.7结构电导值的方法。尽管温度恒定且器械设计相同,但观察到0.7结构的强度和值存在较大差异[从$0.63$到$0.84\times (2e^2/h)$ ]。在1D电位分布的变化进行量化,通过估计的曲率的障碍在电子输运的方向,以下鞍点模型。的0.7结构似乎是高度敏感的具体限制在个别设备的潜力。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall
Interference in transport through double barriers in interacting quantum wires
我们研究了通过双势垒结构的后向散射电流在相互作用量子线中的干涉效应。在强相互作用和弱相互作用情况下,背散射电流随外加电压的变化呈现出不同的振荡和标度特性,这取决于相互作用的强度和势垒的位置。然而,在这两种情况下,由于双势垒的存在,后向散射电流的振荡行为主要由量子力学干涉决定。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron transmission through a short interacting wire: 0.7 conductance anomaly
我们调查隧道通过一个短的相互作用的电线。我们确定了两种温度状态:(a)$T_{Kondo}<T\le T^{wire}=\hbar v_F/k_Bd$($d$是短导线的长度)和(b)$T<T_{Kondo}\ll T^{wire}$。在第一制度的有效(重整化)电子-电子相互作用小于隧穿矩阵元。这是在有限温度$T$下的情况,其中线的单粒子谱的特征在于具有磁量子数S=0的多级“量子点“系统,其能量高于SU(2)自旋二重态$S=\pm1/2$。由于单粒子能量,我们发现进入导线的隧穿电子必须具有与短线中的电子相反的自旋,从而产生电导,$G= G_\uparrow+G_\downarrow$,$e^2/h\le G\ll 2e^2/h$。在第二种情况下,当$T \to0$时,我们有一种情况,即有效(重整化)电子-电子相互作用大于隧穿矩阵元。这个问题相当于一个Kondo问题。我们发现对于$T<T_{Kondo}$,电导由$G=2e^2/h$给出。这些结果与最近的实验一致,其中对于$T_{Kondo}<T<T^{wire}$,电导$G$服从$e^2/h\le G\ll 2e^2/h$,对于$T< T_{Kondo}$,电导$G=2e^2/h$。在这两种情况下,电流都没有极化,SU(2)对称性没有破缺。
2004-11-02 cond-mat.mes-hall
Non-Kondo zero-bias anomaly in quantum wires
有人认为,量子线中的零偏压电导峰表明存在近藤自旋相关,这也可能与一种有趣的1D自旋效应(称为0.7结构)有关。这些零偏异常(ZBA)强烈地依赖于温度,并且已经被观察到在磁场中分裂成两个峰,这两个峰都是量子点中近藤关联的特征。我们目前的数据中,ZBA一般不分裂磁场增加到10 T。我们的几个ZBA分裂磁场,但显着小于近藤分裂值,并演变回一个单一的峰值后,横向移动的一维收缩。因此,ZBA似乎没有近藤起源,相反,我们提出了一个简单的唯象模型来重现ZBA,这是在协议中观察到的特点。
2009-04-17 cond-mat.mes-hall
Low Temperature Anomaly in Mesoscopic Kondo Wires
我们报告的异常磁电阻在极稀的准一维AuFe线在低温下,随着在低场滞后背景的观察。近藤电阻率在最低温度下没有显示出么正性极限,这意味着未补偿的自旋态。我们认为反常磁电阻可以理解为传导电子波函数中几何相位在局域杂质自旋附近的累积所引起的干涉修正。
2000-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
From Luttinger liquid to Altshuler-Aronov anomaly in multi-channel quantum wires
建立了准一维无序导体中Altshuler-Aronov电子-电子相互作用修正和Luttinger液体行为的交叉理论。基于相互作用的非线性西格玛模型,我们计算了隧道态密度和相互作用对电导率的修正,覆盖了整个交叉。
2006-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Heat-Driven Electron-Motion in a Nanoscale Electronic Circuit
通过拖曳实验研究了两个电隔离的准一维电导线之间的相互作用。在这项工作中,我们通过实验证明了在一个无偏(拖动)线,这是从与相邻的偏置(驱动)线的相互作用的结果产生的电流。拖曳流的方向取决于一维导线的长度与障碍物在拖曳导线中的位置之间的关系。当我们在驱动线中额外形成势垒时,拖曳电流的方向由两个势垒的相对位置决定。我们解释这种行为的电子激发的声子介导的相互作用的两条线在存在的电子散射内的驱动线。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties of 2D nickel nanostrips: structure dependent magnetic anomaly
我们利用自旋密度泛函理论研究了不同几何形状的二维无限长且宽度不断增加的镍纳米线。我们的模拟结果表明,该基序是最稳定的结构,并将该基序是更稳定的矩形结构相比。导线是导电的,并且电导通道随着宽度的增加而增加。金属丝的弹道各向异性磁电阻比随磁化方向呈非线性变化。所有的二维纳米线以及Ni(111)和Ni(100)单层研究是铁磁性的Stoner标准下,表现出增强的磁矩相比,块体镍和相应的镍单层。斯通纳参数被认为取决于NWS的结构和尺寸。所有镍纳米线的易轴被观察到的调查是沿着线轴。与Ni(100)单层相比,双矩形纳米线表现出具有较小磁矩的磁异常,并且是唯一具有垂直于线轴的易轴的结构。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall
Dirac's method for constraints - an application to quantum wires,the 0.7 conductance anomaly
我们研究了在极限$U=\infty$下的哈伯德模型,它等价于排除双占据的统计条件。我们使用狄拉克方法解决这个问题的约束。在玻色化方法内解决约束。我们发现,约束修改的反常交换子。我们将此理论应用于有限温度下的量子线,其中Hubbard相互作用为$U=\infty$。我们发现,由约束诱导的反常换向器引起的0.7反常电导。
2011-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance Anomalies in Quantum Point Contacts and One Dimensional Wires
在过去的十年中,一维电荷输运的兴趣已经从电导的Landauer量子化的开创性发现(作为载流子密度的函数)发展到量子化开始时的更精细尺度现象。这被称为“0.7异常”,而意味着某种深刻和普遍性的理论之谜,至今仍是开放的。它有点想象力的名称可能会引起误解,因为异常表现在电导值的范围内:在0.25到0.95兰道尔量子之间的任何地方。在本文中,我们提供了一个0.7异常的批评,并讨论在何种程度上,它代表了一个深刻的物理问题。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling of interacting electrons in a one-dimensional wire
我们考虑的电导的一维线中断的双势垒结构,允许一个谐振水平。使用的电子-电子相互作用强度作为一个小参数,我们能够建立一个非微扰的分析理论的电导有效的在一个广泛的区域的温度和各种障碍参数。我们发现,电导可能有一个非单调的交叉依赖于温度,具体的共振隧穿在相互作用的电子系统。
2003-02-10 cond-mat.mes-hall
Quantized magnetic confinement in quantum wires
弹道量子线暴露于垂直磁场的纵向剖面,该垂直磁场由尖峰(磁势垒)和均匀部分组成。一个不对称的磁导峰作为均匀磁场的函数被发现,包括在均匀磁场和磁势垒具有相同极性的间隔中的量子化电导台阶,以及在相反极性的间隔中具有多个共振的特征肩。观测结果被解释为量子线模式的非均匀抗磁位移导致磁约束。
2009-07-10 cond-mat.mes-hall
The effect of split gate size on the electrostatic potential and 0.7 anomaly within one-dimensional quantum wires on a modulation doped GaAs/AlGaAs heterostructure
我们研究了95个不同大小的分裂门在一个单一的芯片上使用多路复用技术。每个分裂栅在调制掺杂的GaAs/AlGaAs异质结构上限定一维沟道,通过该沟道电导被量化。表现出良好量化的器件的产量随着分裂门长度的增加而迅速下降。然而,对于示出良好量化的器件的子集,在一维沟道的静电长度(使用鞍点模型估计)与栅极长度之间不存在相关性。相同栅极长度的器件的静电长度和一维子带间距的变化超过了不同长度的器件之间的平均值的变化。在传输方向上的势垒曲率和“0.7异常”的强度之间存在明显的相关性:0.7异常的电导值随着势垒曲率变浅而减小。这些结果突出了静电环境在一维系统中的关键作用。即使在具有干净的电导平台的器件中,背景电势的随机波动在确定有源器件区域中的电势景观中也是至关重要的,使得名义上相同的栅极结构具有不同的特性。
2015-11-07 cond-mat.mes-hall
Modified superexchange model for electron tunneling across the terminated molecular wire
推导了嵌入金属电极间的分子线桥单元介导的非共振隧穿电流的显式表达式。研究了由终端能级的非共振和共振参与控制的电荷传输的特定区域,阐明了离域轨道的能量位置在形成远距离超交换电极-电极耦合中的作用。将电荷隧穿的超交换模型简化为平势垒模型的判据,并以费米能级到离域线的HOMO(LUMO)能级的距离和位间耦合的形式确定了势垒模型的参数(能隙和有效电子质量).特别注意使用不同的近似推导出显式的解析表达式的隧道电流。它表明,如果终端单元在电荷传输过程中发挥障碍的作用,最好的对应关系与所观察到的电流-电压特性实现最简单的高斯和平均值的显式形式。这是支持的理论与实验数据的比较有关的电流-电压特性的$N-$链烷二硫醇链。
2018-07-30 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic effects in tunneling between parallel quantum wires
我们考虑一个相位相干系统的两个平行的量子线耦合通过隧道势垒的有限长度。在这种情况下,即使在扩散极限下,一旦耦合区的长度L超过由隧穿设置的特征长度尺度L_t,通常的隧穿微扰处理也失败了。扩展的隧穿势垒引起的散射问题的精确解使我们能够计算作为施加电压和磁场的函数的隧穿电导。我们考虑到由于施加电压的量子线的充电效应,并发现这些是重要的一维到一维隧穿传输。
2001-06-06 cond-mat.mes-hall
A magnetic barrier in confined two-dimensional electron gases: Nanomagnetometers and magnetic switches
我们研究了一个由二维电子气和横向铁磁条组成的铁磁-半导体混合结构的电导性质。在Landauer-Büttiker模型的框架内,我们发展了一种考虑磁场的替代方法。我们的方法描述了从最近实现的纳米磁强计到准一维量子线的设备。我们提供了一个严格的方法来测量电阻的实际磁化带。关于准一维线,我们提出了一个新的设备应用,可调磁开关。
2000-09-11 cond-mat.mes-hall
Transport of interacting electrons through a double barrier in quantum wires
本文推广了费米子重整化群方法,用解析方法描述了一维系统中通过双势垒结构的输运。针对弱相互作用电子的情形,我们详细研究了任意温度T下电导与双势垒强度和形状的关系。我们的方法使我们能够系统地分析从不同的特征尺度的情况下,一个单一的杂质,没有限制的考虑到一个单一的共振能级的模型的重整化散射振幅的贡献。一个连续的共振隧穿高T和T小于共振宽度的共振传输研究内的统一处理的运输通过强的障碍。对于弱壁垒,我们表明,两种不同的制度是可能的。中等弱的杂质可能会因为电子相互作用的重整化而变得很强,因此输运可以用最初强势垒的理论来描述。非常弱的杂质的重整化不会产生任何峰值的传输概率;然而,值得注意的是,相互作用引起了一个尖锐的峰值的电导,提供的不对称性不是太高。
2003-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zero-bias anomaly in cotunneling transport through quantum-dot spin valves
我们预测了一个新的零偏置异常的微分电导通过一个量子点耦合到两个铁磁导线与反平行磁化。这种异常在起源和性质上不同于通过量子点传输的其他异常,例如近藤效应。它发生在库仑阻塞谷中,带有一个未成对的点电子,它是单势垒和双势垒共隧穿过程相互作用的结果,以及它们对点中自旋积累的影响。当施加磁场时,异常变得显著改变。
2005-07-22 cond-mat.mes-hall
Superexchange tunneling conductance in molecular wires
采用改进的超交换模型推导了非共振隧穿电导的表达式,该电导由与终端和内部分子单元分别相关的定域和离域分子轨道介导.该模型示出的工作,只要在链的分子轨道中的电子密度的离域在隧穿过程中持续。给出了将电荷隧穿的超交换模型简化为平势垒模型的判据,并以位间耦合和费米能级到离域线HOMO能级的能量距离来确定势垒模型的参数(能隙和有效电子质量).理论应用于实验表明,修正的超交换模型能很好地解释--(CH $_2)$ $_N$ --NH $_2$和HOOC--(CH $_2)$ $_N$ --COOH)分子线的非共振隧穿电导.
2018-07-23 cond-mat.mes-hall
Conductance through contact barriers of a finite length quantum wire
我们使用玻色子化的技术来理解各种最近的实验结果的量子线的导电性。量子线被认为是一个有限长度的Luttinger液体连接在两侧的半无限费米液体通过接触。的接触被建模为(短)Luttinger液体的局部一体势的限制。利用有效作用量和重整化群研究了金属丝内电子相互作用、金属丝长度、有限温度和磁场对电导率的影响。我们解释了导线电导率偏离2Ne ^2/h的原因,这些导线并不太短,而是由排斥相互作用引起的重整化效应引起的。我们还解释了在较高温度下在不同通道中观察到的普遍电导修正。我们研究了外部磁场对电子输运的影响,并解释了为什么奇数和偶数自旋分裂带显示出不同的重整化从普遍的电导值。我们讨论了共振传输的情况以及产生仅允许一个自旋值的电子通过的自旋阀的可能性。我们比较我们的结果与实验观测的电导修正。我们还提出了一个实验测试我们的模型的接触区域。
2001-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The dark side of energy transport along excitonic wires: On-site energy barriers facilitate efficient, vibrationally-mediated transport through optically dark subspaces
我们提出了一种新的,反直观的方法,暗态保护的基础上,显着提高激子的传输效率,通过“电线”包括一个链的分子网站与固有的能量梯度。具体而言,通过引入“障碍”的能量景观在定期的时间间隔沿运输路径,我们发现,不希望的辐射复合过程被抑制由于一个清晰的分离系统中的子辐射和超辐射本征态。反过来,这可以导致传输功率的许多数量级的改善,即使是非常长的链。从那里,我们分析了这种现象的鲁棒性,在系统和环境属性的变化表明,这种效果可以是有益的,在一系列不同的热和光学环境制度。最后,我们表明,这里提出的新的能源景观可能提供了一个有用的基础,克服激子扩散通常发生在有机光致发光和其他纳米级运输方案的短长度尺度,从而导致相当大的潜在改善,这种设备的效率。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling of interacting fermions in 1D systems
利用自洽的Hartree-Fock近似,研究了零温下无自旋电子在有限一维导线中通过单个δ势垒的隧穿过程.我们的研究结果表现出已知的相关多体模型的功能。特别地,电导随导线长度衰减为$\propto L^{-2α}$,其中功率$α$是通用的。我们还表明,类似的结果,导线电导可以提取的持续电流(I)通过δ势垒在一维环,其中它是已知的I \propto L^{-1-α}$。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Transport through a double barrier for interacting quasi one-dimensional electrons in a Quantum Wire in the presence of a transverse magnetic field
讨论了半导体量子线的Luttinger液体行为。我们表明,体临界指数,$α_{bulk}$,隧穿态密度的测量值可以很容易地计算。然后,研究了在强横向磁场$B$作用下,沿量子线的两个量子点接触形成的量子点与无自旋Tomonaga-Luttinger液体弱耦合的输运问题.在非常低的温度$T$下的弹道状态中的电导$G(B)$的已知的磁相关峰也必须反映在较高$T$下和不同状态中的输运中。根据相关顺序调谐理论,电导峰的最大$G_{max}$的温度依赖性产生幂律$G_{max}\propto T^{2α_{end}-1}$,临界指数$α_{end}$被$B$强烈降低。这种行为表明使用类似的器件作为磁场调制晶体管。
2005-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hartree-Fock calculations of a finite inhomogeneous quantum wire
我们用Hartree-Fock方法研究了有限长导线上的相互作用一维电子系统,该系统在中心处被光滑势垒部分耗尽。在整个系统中施加均匀的1特斯拉塞曼场。我们发现,随着势垒的增加,势垒下的低密度电子从非磁性态转变为反铁磁态,然后转变为由两个反铁磁区与高密度引线隔离的自旋取向良好的局域化区域.在这个最后阶段,响应于连续增加的势垒电势,系统经历了一系列突然的密度变化,对应于单个电子从势垒下的自旋对准区域的连续驱逐。受最近的动量分辨隧穿实验的启发,我们还计算了动量分辨隧穿矩阵元。我们的计算表明,被驱逐的本征态是空间局域的,与实验观察一致。然而,需要额外的机制来解释在隧道矩阵元素中的$k=0$附近实验观察到的大光谱权重。
2008-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Super-giant magnetoresistance at room-temperature in copper nanowires due to magnetic field modulation of potential barrier heights at nanowire-contact interfaces
在39 mT磁场下,我们在与Au接触垫接触的Cu纳米线中观察到了超巨(~ 10,000,000%)负磁电阻效应。在这些纳米线中,由于Cu氧化导致在Cu和Au之间形成铜氧化物层,因此在两个Cu/Au界面处形成势垒。当电子隧穿通过这些势垒和/或在这些势垒上方电子发射时,电流流动。由于洛伦兹力的作用,横向于沿着导线的电流方向施加的磁场使电子朝向导线的一个边缘偏转,从而导致电子在该边缘处积聚而在另一边缘处耗尽。这降低了积累边缘的势垒,并提高了耗尽边缘的势垒,导致室温下的超巨磁阻。
2016-07-24 cond-mat.mes-hall
Conductance of Interacting Quasi-One-Dimensional Electron Gas with a Scatterer
考虑电子间的相互作用,我们计算了势垒存在时具有两个占据子带的量子线的电导。我们扩展的重正化群方程的散射矩阵的障碍子带间的相互作用的情况下,找到它的不动点,并调查其稳定性。取决于相互作用参数,电导可以等于0、$e^2/h$或$2e^2/h$/自旋投影。在某些参数范围内,两个稳定的不动点可能共存,因此最终电导取决于裸势垒的性质。对于自旋电子,导线的电导可能非单调地依赖于费米能级和温度。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall
Electron-electron interactions in a one-dimensional quantum wire spin filter
在弹道一维导体中的Rashba效应和塞曼效应的组合存在产生自旋赝能隙和传播具有良好定义的自旋取向的光束的可能性。在没有相互作用的情况下,通过势垒的传输给出了相对良好的偏振光束。利用重整化群理论,我们研究了电子-电子相互作用如何影响出射光束的透射系数和偏振态。
2005-06-06 cond-mat.mes-hall
Spin fluctuations in the 0.7-anomaly in quantum point contacts
有人认为,量子点接触(QPC)中的0.7异常是由于QPC势垒(van Hove脊)顶部的态密度增强,这强烈增强了相互作用的影响。在这里,我们分析它们对动力学量的影响。我们发现,他们钉的van Hove脊的化学势时,QPC是subopen的;导致的线性电导,定性与实验一致的温度依赖性;强烈增强的动态自旋磁化率的大小;和显着延长QPC的遍历时间。我们的结论是,电子穿越量子光子晶体通过一个缓慢波动的自旋结构有限的空间范围。
2017-03-08 cond-mat.mes-hall
Coherent magnetotransport spectroscopy in an edge-blocked double quantum wire with window and resonator coupling
我们提出了一个电子双量子线系统,它包含一对边缘阻挡势和一个位于两个弹道量子线之间的中间势垒的耦合元件。在适当的磁场中,讨论并比较了平行导线间的窗口耦合控制和谐振器耦合控制对增强导线间传输过程的影响。我们通过对窗口和谐振器耦合双线系统中电子波的电导和概率密度进行计算模拟来说明分析结果。
2006-08-01 cond-mat.mes-hall
Interacting electrons with spin in a one-dimensional dirty wire connected to leads
我们研究了一个一维线的相互作用的电子连接到半无限的铅在存在和不存在的背散射电位。一个干净的导线上的入射电子被完美地传输到空间上分离的自旋和电荷部分的非相互作用的铅,结果我们扩展到任何有限范围的相互作用。反向散射势以非通用的方式重整化,因此电导的减少比迄今为止推导出的定律更复杂:它具有作为温度、导线长度以及势垒到接触点的距离的函数的幂律。
1996-12-18 cond-mat.mes-hall
Interedge Phase Coherence in Quantum Hall Line Junctions
Kang等人最近在垂直量子化磁场中观察到了两个二维电子气之间的电子隧穿谱中显著的零偏异常。我们认为,这是一个结果的边缘间的相位相干类似的层间相位相干量子霍尔(QHE)双层系统。通过势垒的弱隧穿的强库仑交换增强,QHE的中断被“治愈”。
2001-01-16 cond-mat.mes-hall
Transport properties of a quantum wire: the role of extended time-dependent impurities
我们研究了量子线的输运性质,所描述的Tomonaga-Luttinger模型,在存在的背散射提供的几个扩展的时间依赖性杂质(障碍)的潜力。利用B”uttiker-Landauer方法,我们首先考虑了无相互作用电子($g=1$)被类矩形势垒的散射,得到了后向散射电流的精确解,以及任意形状弱静电势的微扰解.然后,我们包括电子-电子相互作用,并使用Keldysh形式主义结合玻色子化技术来研究振荡扩展的障碍。我们表明,背散射电流关闭时间依赖性杂质可以表示在相应的静态势垒的电流。然后,我们确定了静态扩展势的背散射电流,在非相互作用电子极限($g=1$)下,与B uttiker-Landauer公式的结果一致.特别是,我们发现,电导可以增加到超过其量子化值在整个范围内的排斥相互作用$0<g<1$已经在一个单一的振荡扩展杂质的情况下,在对比度%相反的情况下,一个点状杂质,这种现象只发生在$0<g<1/2$。
2006-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic interface states in graphene-based quantum wires
研究了静电约束势和垂直磁场作用下有限宽石墨烯片的电子态。的限制电位移位的朗道水平内的井,并创建载流状态或接近的界面处的障碍,除了边缘状态所造成的有限宽度的片。详细的能谱作为量子线参数的函数。在有限和零磁场条件下,计算了量子态密度对禁闭势的依赖关系。
2006-10-09 cond-mat.mes-hall
Anomalous polarization-dependent transport in nanoscale double-barrier superconductor/ferromagnet/superconductor junctions
研究了纳米尺度超导(S)器件的输运性质,其中两个超导电极由两条平行的铁磁(F)线桥接,形成一个SFFS结,两条线之间的间距小于超导相干长度。这允许发生交叉Andreev反射。我们发现,作为温度的函数的电阻表现出的行为让人想起的再入效应,并在低温和激发能低于超导能隙,对应于铁磁线的磁化的反平行排列的电阻高于平行排列,在相反的交叉Andreev反射预期的行为。我们提出了一个模型的基础上自旋相关的界面散射,解释了这一令人惊讶的结果,并展示了界面参数的结输运性质的敏感性。
2012-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance Fluctuations in a Metallic Wire Interrupted by a Tunnel Junction
实验研究了金属导线被小隧道结截断时的电导涨落。在这个系统中,偏置电压V,它几乎完全下降的隧道势垒内,被用来探测由于在导线中的无序的电导波动的能量依赖性。我们发现波动的方差与V成正比。实验数据一致地由具有两个唯象参数的理论模型描述:低温下的相破裂时间和扩散系数。
1997-04-14 cond-mat.mes-hall
Electron transport through quantum wires and point contacts
我们用格林函数方法和密度泛函理论研究了量子线,计算了量子线的电子结构和电导。所有的数值计算都是使用有限元法与高阶多项式的基础。对于短线,即量子点接触,作为栅极电压的函数并且在有限温度下,零偏置电导显示在约0.7G_0处的平台。(G_0 = 2e^2/h为量子电导)。在我们的平均场模型中,这种行为是由收缩中的自发自旋极化引起的,这让人想起了实验中观察到的所谓的0.7异常。在我们的模型中,温度和导线长度以与测量数据相同的方式影响电导-栅电压曲线。
2004-06-07 cond-mat.mes-hall
Landauer Conductance without Two Chemical Potentials
本文基于薛定谔方程、泊松方程和连续性方程的自洽解,提出了多沟道隧穿势垒的四端电导理论。我们得出新的结果的情况下,嵌入在一个长的线障碍和无障碍。我们还恢复已知的表达式放置到弹道收缩的障碍的电导。我们的方法避免了在同一系统中使用两个化学势的问题。
2001-03-23 cond-mat.mes-hall
Tunable electronic transport and unidirectional quantum wires in graphene subjected to electric and magnetic fields
石墨烯中的磁势垒不容易调节。然而,引入电场和磁场两者在石墨烯中提供了可调谐的且更可控的电子状态。在这里,我们研究这样的系统。可以使用垂直的电场和磁场在石墨烯中形成一维通道。该通道(量子线)支持局域化的电子-空穴态,其参数可以由电场控制。这种量子线提供了特殊的导电特性,如单向导电性和对无序的鲁棒性。两个分离的量子线包括具有两种类型的本征模的波导:一种类型类似于传统波导,另一种类型由沿着波导的边界传播的耦合表面波形成。
2010-02-08 cond-mat.mes-hall
Tunneling of interacting one-dimensional electrons through a single scatterer: Luttinger liquid behavior in the Hartree-Fock model
本文研究了零温度下弱相互作用无自旋电子在一维有限长线和环中通过单个δ势垒的隧穿。我们的数值计算是基于自洽的Hartree-Fock近似,然而,我们的结果表现出已知的相关多体模型的功能。特别地,在费米能级处长度为L的导线中的传输与$L^{-2α}$和普适幂$α$成比例(仅取决于电子-电子相互作用,而不取决于δ势垒的强度)。类似地,周长为$L$的环中的持续电流遵循从Luttinger液体和哈伯德模型已知的规则$I\propto L^{-1-α}$。结果表明,在磁通量h/4 e处,金属丝中费米能级的传输与环中的持续电流有关。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Conductance Anomaly in a Partially Open Adiabatic Quantum Point Contact
School of Science, Great Bay University(大湾大学理学院);Department of Physics, Bar-Ilan University(巴伊兰大学物理系)
研究揭示了部分开放通道中杂质诱导的导电异常机制,通过费尔德 oscillations 和电子相互作用产生奇异修正,实验观测到非单调磁场依赖性。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall
Class D spectral peak in Majorana quantum wires
最近,邻近耦合自旋轨道量子线已被证明在临界点支持midgap Majorana状态。我们发现,在存在的障碍,这些系统是容易建立的第二个带中心异常,这是不同的物理起源,但共享的关键特性与马约拉纳状态:它是窄的宽度,不敏感的磁场,进行单位的频谱重量,并严格绑定到带中心。根据子带隙准粒子态的奇偶性,马约拉纳模式与杂质产生的峰共存或不共存。这两种现象之间的强烈“纠缠”可能会阻碍通过光谱技术对马约拉纳的明确检测。
2012-08-02 cond-mat.mes-hall
Curved One-Dimensional Wire as a Spin Rotator
我们提出了一种半导体结构,可以旋转的电子自旋,而不使用铁磁接触,隧道势垒,外部辐射等结构由一个强烈弯曲的一维弹道线与内在的自旋轨道相互作用的Rashba型。我们的计算和分析公式表明,所提出的设备可以重新分配两个自旋分裂模式之间的电流密度没有反向散射,因此,作为一个无反射和高速自旋开关。使用InAs的相关参数,我们调查的投影上的自旋量子化轴的Rashba常数,外部磁场,和半径的导线的曲率的函数的电流密度自旋极化。
2005-09-28 cond-mat.mes-hall
Phenomenological model for the 0.7 conductance feature in quantum wires
一维(1D)量子线表现出接近0.7 x 2e^2/h的电导特征,这与涉及电子自旋的多体相互作用有关。随着利用这种效应用于新型自旋电子器件应用的可能性,人们的努力集中在揭示一个完整的微观理论来解释这种电导异常。在这里,我们提出了一个简单的唯象模型的基础上的栅极相关的自旋间隙,在超低无序量子线的实验数据非常一致的电导计算。两者合计的现象学和实验数据表明,0.7功能强烈依赖于潜在的档案的接触区,其中水库满足1D线。微观解释,可能会支持的唯象描述进行了讨论。
2004-10-01 cond-mat.mes-hall
Investigations of local electronic transport in InAs nanowires by scanning gate microscopy at helium temperatures
在目前的文件中,一组实验致力于调查的本地电子输运在未掺杂的InAs纳米线在氦温度下的带电原子力显微镜针尖的存在下。研究了无缺陷和具有内部隧穿势垒的纳米线。在系统中的各种载体浓度和接触线界面的不透明度下进行测量。详细研究了整个体系的库仑阻塞机制,包括负微分电导率。与开放接触的情况下,一个隧道势垒和未分割的导线也得到解决。特别注意最近观察到的准周期驻波。
2014-05-30 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic Spin Coupling as the Origin of 0.7 Anomaly in Quantum Point Contacts
本文研究了一维铁磁耦合巡游电子模型,研究了量子点接触中0.7反常的起源。线性电导计算的量子Monte Carlo技术的自旋相互作用的不同的空间范围表明,$0.7(2e^{2}/h)$异常的结果从强相互作用的低密度传导电子的铁磁涨落形成跨越势垒。当电子穿越时间与动态铁磁激发时间尺度相匹配时,高温下强非相干散射导致电导平台的出现。
2009-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impurity and correlation effects on transport in one-dimensional quantum wires
我们研究通过一维量子线的相关费米子连接到半无限的铅运输。这种金属丝包含一个杂质或两个势垒,后者允许共振隧穿。在铅的费米子被假定为不相互作用。用微观晶格模型描述了金属丝。使用功能的重整化群,我们计算的线性电导线的介观长度和所有相关的温标。对于一个单一的杂质,无论是强或弱,我们发现幂律行为作为温度的函数。此外,我们可以描述从弱杂质极限到强杂质极限的完全交叉。对于两个障碍,取决于封闭的量子点的参数,我们发现温度制度的电导遵循幂律与“普遍”的指数,以及非普遍的行为。我们的方法导致共振隧穿的全面图片。我们比较我们的结果与替代方法。
2005-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current-induced energy barrier suppression for electromigration from first principles
我们提出了一种有效的方法来评估纳米结中的电流感应力,它自然地集成到非平衡格林函数形式主义内实现密度泛函理论。这使我们能够在电流存在的情况下执行动态原子弛豫,同时还评估电流-电压特性。其中心思想是用格林函数表示系统的能量密度矩阵。为了验证我们的实现,我们进行了一系列的基准计算,在零和有限的偏见。首先,我们评估的电流诱导力作用在铝纳米线,并将它们与以前发表的结果固定的几何形状。然后,我们进行结构松弛下偏置相同的电线,并确定临界电压时,他们打破。我们发现,虽然一个完美的直线不会在任何考虑的电压断裂,曲折线是更脆弱的,并在1.4 V,与铝原子移动对电子流的卡扣。最后,我们证明了我们的计划,以解决电迁移问题的能力,通过研究的电流诱导运动的一个单一的Si原子共价连接到侧壁的(4,4)扶手椅单壁碳纳米管。我们的计算表明,如果硅是沿着电流路径连接,那么电流感应力可以诱导迁移。相反,如果键合位点远离电流路径,则吸附原子将保持稳定,而不管电压如何。基于将总力分解为风和静电分量以及对键电流的详细评估的分析表明,这种显著的电迁移现象仅仅是由于位置相关的风力。
2011-07-04 cond-mat.mes-hall