Tunable Kondo effect in double quantum dots coupled to ferromagnetic contacts
研究了串联双量子点接触中自旋极化引起的效应。极化产生有效磁场并抑制每个点中的近藤效应。超交换相互作用($J_{\mathrm{AFM}}$)通过调节点间隧穿速率$t$,可以用来补偿有效场,并在接触极化取向时恢复近藤共振。因此,自旋电导的方向可以单独使用静电门来控制甚至反转。此外,我们研究了相关的双杂质Kondo模型,并表明铁磁交换耦合($J_{\mathrm{FM}}$)导致一个有效的自旋1交换各向异性Kondo模型,表现出量子相变的存在下,部分极化接触。
2011-10-27 cond-mat.mes-hall
Imaging a Coupled Quantum Dot - Quantum Point Contact System
利用低温扫描力显微镜的金属针尖作为扫描门,对量子点和电容耦合量子点接触进行了测量。量子点接触充当了点上或附近电荷的检测器。它使我们能够区分几个电荷陷阱中的单电子充电事件和点上的充电事件。我们定量地分析了针尖感应电势,发现在一定的参数范围内,其形状与施加在针尖上的电压无关。我们估计陷阱密度低于掺杂密度的0.1%,并且量子点和陷阱之间的相互作用能是量子点的充电能量的重要部分。可能,这种电荷陷阱是经常观察到的参数电荷重排的原因。
2007-02-13 cond-mat.mes-hall
Telegraph Noise in Coupled Quantum Dot Circuits Induced by a Quantum Point Contact
利用高偏压量子点接触进行电荷探测已成为研究少电子量子点电路最有效的探针。测量双和三量子点电路进行澄清的约束电子上的电荷传感的反作用的作用。量子点接触触发了非弹性跃迁,这是相当普遍的。在特定的设备和测量条件下,这些转变表现为稳定性图内的电报噪声的有界区域。从人工原子到分子行为的非平衡过渡被确定。讨论了量子信息应用的后果。
2008-05-04 cond-mat.mes-hall
Hole transport in p-type GaAs quantum dots and point contacts
p型GaAs系统的强自旋-轨道相互作用特性使其有望实现自旋电子学器件。在这里,我们报告在p型,C掺杂GaAs异质结构的扫描探针氧化光刻制造的纳米结构的输运测量。我们观察到量子点接触中的电导量子化,以及具有不同几何形状的两个量子点中的明显库仑共振。从库仑金刚石测量中提取的两个点的充电能量与点的光刻尺寸一致。在库仑金刚石测量中没有激发态表明量子点处于多能级输运状态。
2007-11-04 cond-mat.mes-hall
A double-dot quantum ratchet driven by an independently biased quantum point contact
研究了双量子点与强偏压量子点接触的耦合,每个量子点都嵌入独立的电路中。对于弱的点间隧穿,我们观察到一个有限的电流流过无偏的库仑阻塞DQD响应于QPC上的强偏压。通过DQD的电流的方向由两个量子点的能级的相对失谐确定。结果被解释在由附近的QPC激发的DQD的量子棘轮现象。
2006-08-22 cond-mat.mes-hall
Tunneling Conductance and Coulomb Blockade Peak Splitting of Two Quantum Dots Connected by a Quantum Point Contact
利用玻色化方法和么正变换,给出了无量纲隧穿电导与分数库仑阻塞电导峰分裂之间的一般关系,该关系适用于两个量子点之间的弱传输和强传输,并表明在低能和低温极限下,隧穿电导与温度呈线性关系.
1997-06-06 cond-mat.mes-hall
Observation of Quantum Fluctuations of Charge on a Quantum Dot
我们将铝单电子晶体管直接结合到半导体量子点的限定栅极结构中,从而允许精确测量量子点中的电荷。电压偏置栅极通过单点接触将电荷从储存器吸入点。点接触电导大时,点电荷连续增加,接触接近闭合时,点电荷以单电子为单位呈阶梯状增加。我们测量了点接触电导全范围内相应的电容线形。线的形状描述以及微扰理论,而不是由理论中的点充电能量被改变的障碍电导。
1998-04-06 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic properties of a quantum Hall anti-dot interferometer
我们研究了量子霍尔干涉仪,其中干涉环环绕量子反点。我们的研究基础上的热力学考虑,我们认为这反映了干扰传输现象的基本方面。我们发现,类似于更传统的法布里-珀罗量子霍尔干涉仪,其中的干涉环形成一个量子点,反点干涉仪是由静电库仑之间的相互作用定义的环的边缘模式。我们表明,在Aharonov-Bohm制度,分数统计的影响应该是可见的,是更容易访问的干涉仪的基础上反点比那些基于点。我们讨论了我们的研究结果的相关性,最近的测量反点干涉仪。
2015-10-18 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effects in molecular quantum dots with contacts
我们考虑了通过与宏观引线接触的振动分子量子点的稳态热电输运。对于中等的电子-声子相互作用强度和可比的电子和声子的时间尺度,我们调查的影响,形成一个局部极化子的热电性能的结。我们应用变分Lang-Firsov变换和解决的Kadanoff-Baym形式主义的运动方程的二阶的点-铅耦合参数。我们计算的热电流和电压有限的温度差的共振和非弹性隧穿制度。对于近共振点能级,由于Franck-Condon阻塞,局部极化子的形成可以增强热电效应。由于点态的极化子特性变化,热电电压信号的线形变得不对称,并且在非线性传输状态下,出现振动特征。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall
Non-Destructive Low-Temperature Contacts to MoS2 Nanoribbon and Nanotube Quantum Dots
二硫化钼纳米带和纳米管是具有强自旋轨道相互作用的准一维半导体,是一种在量子电子学应用中极具前景的纳米材料。在这里,它表明,铋半金属层之间的接触金属和这种纳米材料大大提高了接触的性能。在室温下观察到100 k $Ω$量级的两点电阻。在低温下,库仑阻塞是可见的。由此产生的稳定性图表明,与之前使用低功函金属作为接触点的设备相比,接触点处明显不存在陷阱态以及相应的无序。在低于100 mK的温度下观察到单能级量子输运。
2023-03-10 cond-mat.mes-hall
Transport in quantum spin Hall edges in contact to a quantum dot
研究了嵌入量子点的量子自旋霍尔棒中的输运机制,电子在其中局域化并经历库仑相互作用U和自旋翻转过程λ.我们用非平衡格林函数来解决这个问题。我们专注于线性响应机制和处理多体相互作用的量子蒙特卡罗。U和λ的作用是竞争性的,诱导的运输通过不同的通道进行。这两种机制可以通过用栅极电压改变点的占用来切换。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Transport across a carbon nanotube quantum dot contacted with ferromagnetic leads: experiment and non-perturbative modeling
我们测量了单壁碳纳米管在库仑阻塞机制下与铁磁接触的隧穿磁电阻。强烈的变化的TMR与栅极电压在一个范围内的四个电导共振,包括一个奇特的双谷签名,观察。的数据进行了比较,在“穿着二阶”(DSO)框架的计算。在这种非微扰理论中,电导峰的位置和线宽的影响,结合碳纳米管量子点和铁磁引线的性质的电荷波动。该理论能够定性地重现实验数据。
2015-05-18 cond-mat.mes-hall
Spin Accumulation and Spin Relaxation in a Large Open Quantum Dot
我们报道了在微米尺度的开放量子点中自旋向上和自旋向下的电子之间的不平衡的电子控制和测量。自旋注入和检测是通过量子点接触实现的,量子点接触被调谐为具有自旋选择性传输,每个点有四个接触,用于实现非局域自旋阀电路。这为自旋电子效应的研究提供了一个有趣的系统,因为与储层的接触可以被高精度地控制和表征。我们展示了如何可以用来提取在一个单一的测量点内的电子自旋的弛豫时间~ 300 ps和自旋极化的接触P ~ 0.8的程度。
2008-08-22 cond-mat.mes-hall
Sub-gap spectroscopy of thermally excited quasiparticles in a Nb contacted carbon nanotube quantum dot
我们测量了单壁碳纳米管量子点与Nb超导接触的电子输运。在与超导能隙相当的温度下,在库仑阻塞和超导能隙区域内观察到特殊的输运特征。所观察到的温度依赖性可以解释在涉及热激发准粒子的顺序隧穿过程。特别是,这些新的渠道引起两个不寻常的电导峰在零偏压附近的电荷简并点,并允许确定简并的基态参与运输。测量结果与模型计算结果吻合较好。
2014-04-28 cond-mat.mes-hall
Characterization and Suppression of Low-frequency Noise in Si/SiGe Quantum Point Contacts and Quantum Dots
本文研究了调制掺杂Si/SiGe异质结构中肖特基栅量子点接触(QPC)和量子点(QDs)中的全局顶栅对低频噪声的影响。对于相对大的顶栅电压,QPC电流显示出具有1/f2洛伦兹型电荷噪声的频繁切换。随着顶栅电压的降低,QPC夹断电压变得不那么负,并且1/f2噪声在均匀背景1/f噪声中被迅速抑制。我们将这种顶门技术应用于双量子点,以稳定电子数为零的电荷状态。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall
Information Thermodynamics in a Quantum Dot Szilard Engine - Experimentally Investigating Fluctuation Theorems and Thermodynamic Uncertainty Relations
本文通过实施两种反向实验对量子点西拉德引擎的热力学进行研究,验证并比较相关涨落定理和热力学不确定关系,发现测量推断的熵产生或比互信息更适合作为信息量化指标。
2025-11-13 cond-mat.mes-hall
Designer thermal switches: Effect of the contact material on instantaneous thermoelectric transport through a strongly interacting quantum dot
利用含时非交叉近似和线性响应Onsager关系,研究了接触几何形状对量子点瞬态热电响应的影响.我们利用石墨烯和金属触点来实现这一目的。瞬时热功率显示正弦振荡,其频率与接触态密度中的van Hove奇点和费米能级之间的能量分离成比例,无论近藤时标开始时的不对称因子如何。在近藤温度附近,振荡的幅度随着温度的降低而增加。我们还计算了瞬时品质因数,并表明,在温度高于近藤温度发生的振荡增强比在较低的温度下发生的,由于违反的Wiedemann-Franz定律。石墨烯在单电子器件中比普通金属更有前途,因为它可以最大限度地减少这些振荡。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall
Finite bias charge detection in a quantum dot
我们提出了有限偏压测量量子点耦合电容量子点接触用作电荷检测器。在有限点偏置下的量子点接触中测得的信号表明了结构,该结构使我们能够确定在非封锁状态下点上的时间平均电荷,并估计点与引线的耦合。
2005-03-02 cond-mat.mes-hall
Exchange interaction effects in the thermodynamic properties of quantum dots
我们研究了量子点系统热力学性质中的电子-电子相互作用效应。在自洽Hartree-Fock近似下,得到了有限温度下比热C_v的直接贡献和交换贡献.交换诱导的相变观察和转变温度示出成反比的系统的大小。在相互作用强度(rs ~ 1)的中间区域,交换对C_v的贡献大于直接贡献和动力学贡献。电子-电子相互作用改变了磁场引起的C_v振荡的幅度和周期。
2004-12-20 cond-mat.mes-hall
Resonant scattering in graphene with a gate-defined chaotic quantum dot
我们研究了未掺杂的石墨烯片与两个金属接触和静电门控岛(量子点)之间的接触的电导。我们的分析是基于矩阵格林函数形式主义,最近由Titov { \em et al.} [物理学]修订版本\ Lett. { \bf 104},076802(2010)]。我们发现一个体育场形的点(具有混沌的经典动力学)和一个圆盘形的点(具有可积的经典动力学)的限制,点的大小是小的接触之间的距离的情况下之间的显着差异。特别地,对于体育场形的点的两端电导示出了作为栅极电压的函数的法诺共振,其仅在完全分离的共振的限制下交叉到Breit-Wigner共振,而对于盘形的点,由更高的角动量产生的尖锐的Breit-Wigner共振始终存在。
2011-10-04 cond-mat.mes-hall
Effective fluctuation theorems for electron transport in a double quantum dot coupled to a quantum point contact
对有限温度下双量子点电容耦合量子点接触中的电子输运进行了理论研究。从哈密顿模型出发,得到了当QPC处于或远离平衡时发生在DQD中的随机过程的主方程,使我们能够研究QPC对DQD的反作用。在我们的分析中,QPC被非微扰地处理。在不同的极限条件下,建立了DQD电流全计数统计的有效涨落定理。这些波动定理保持相对于一个有效的亲和力表征的非平衡环境的DQD和不同的施加电压,如果QPC是不平衡的。如果QPC的库仑阻力反转DQD电流,则有效亲和力甚至可以改变其符号。讨论了有效涨落定理的热力学意义。
2013-05-08 cond-mat.mes-hall
Phonon influence on the measurement of spin states in double quantum dots using the quantum point contact
研究了声子散射对双电子掺杂双量子点中双电子自旋态单-三重态测量的影响。我们指出,在低温下声子诱导的弛豫到基态抑制过渡到双占据单重态,这是在此测量方案中可检测的电流波动的来源。因此,对于系统中存在的相对强的电子-声子相互作用,这两种配置显示出相同的噪声特性。以这种方式,与声子的耦合降低了单重态和三重态构型之间的可重复性。在这样的条件下,测量方案不再有效,即使测量过程和测量引起的局部化的时间特性基本上没有改变。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Time-Resolved Detection of Individual Electrons in a Quantum Dot
我们目前的测量上的量子点和附近的,电容耦合,量子点接触用作电荷检测器。由于量子点仅与单个储存器弱耦合,因此可以在来自量子点接触的电流信号中实时观察单个电子到量子点上和离开量子点的转移。从这些随时间变化的轨迹中,可以定量地提取点与储层之间的量子力学耦合。类似的分析允许确定点状态的占用概率。
2004-06-24 cond-mat.mes-hall
Quantifying the impact of phonon scattering on electrical and thermal transport in quantum dots
我们报告列入声子散射我们最近建立的数值包QmeQ运输量子点系统。这使得能够对各种设备进行简单的计算。作为例子,我们展示了(i)在双点结构中的传输,其中能量弛豫对于匹配能级之间的能量差是至关重要的,以及(ii)通过将冷电接触与量子点状态接触来产生电力,所述量子点状态受到加热声子的影响。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall
Correlated Counting of Single Electrons in a Nanowire Double Quantum Dot
我们报道了InAs纳米线双量子点中单个电子的相关实时探测。在下面的二维电子气材料中的两个自对准量子点接触充当双量子点的高灵敏度电荷检测器。单个电子的隧穿过程和所有的隧穿速率通过同时测量量子点接触的相关信号来确定。
2008-12-10 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian holonomy of Majorana zero modes coupled to a chaotic quantum dot
本文研究量子点与拓扑超导体耦合体系中五个以上马约拉纳零模的基态简并,利用随机矩阵理论刻画混沌量子点中的非阿贝尔和乐演化,并提出可测量特征。
2024-06-09 cond-mat.mes-hall
Real-time detection of single electron tunneling using a quantum point contact
利用邻近的量子点接触(QPC)作为电荷计,我们观测了单个电子在量子点和贮液池之间的隧道事件。QPC与量子点电容耦合,量子点上的电子数变化1时,QPC电导变化约1%。QPC是电压偏置的,并且在室温下用IV-CRT监测电流。我们可以分辨仅由8个$μ$ s分隔的隧道事件,受限于来自IV-OCT的噪声。QPC中的散粒噪声在可访问时间尺度上设置25 ns的下限。
2004-07-06 cond-mat.mes-hall
Sources of negative tunneling magneto-resistance in multilevel quantum dots with ferromagnetic contacts
我们分析了自旋相关的能级位移的不同来源及其对耦合到共线极化铁磁引线的相互作用量子点的隧穿磁电阻(TMR)的影响。由于虚电荷波动的水平位移可以定量评估内的图形表示我们的运输理论。该理论适用于多级量子点系统,我们将其应用于碳纳米管量子点,在那里我们表明,许多水平的存在下可以定性地影响TMR效应。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chaotic dot-superconductor analog of the Hanbury Brown Twiss effect
作为光学Hanbury Brown Twiss效应的电学模拟,我们研究了混沌量子点-超导体结中的电流互相关。一个超导和两个正常的水库通过点接触连接到一个混乱的量子点。对于一个广泛的接触的宽度和currencies,我们发现大的正电流相关性。正相关性通常通过接触中的正常后向散射来增强。此外,对于正常的反向散射的接触,正相关生存时,抑制邻近效应的点与弱磁场。
2002-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant and inelastic Andreev tunneling observed on a carbon nanotube quantum dot
本文报道了通过超导接触的量子点的两个基本的亚能隙输运过程。该器件由Nb超导体和普通金属接触接触的碳纳米管组成。首先,我们发现一个单一的共振的位置,形状和振幅与理论预测的共振Andreev隧穿(AT)通过一个单一的QD水平。其次,我们观察到一系列离散的副本共振AT在分离的$\sim145\,μ$ eV,与栅极,偏置和温度依赖特性的玻色子辅助,非弹性AT,其中能量之间交换玻色子浴和电子。复制品的振幅和能量与磁场的依赖关系表明,隧道过程中有两种不同的玻色子耦合。
2015-11-27 cond-mat.mes-hall
Entanglement of a Double Dot with a Quantum Point Contact
粒子和探测器之间的纠缠是测量过程中固有的。Gurvitz最近分析了双点(DD)中的电子与量子点接触(QPC)探测器的耦合。在本文中,我们研究的动态纠缠之间的DD和QPC的结果。当电子最初在一个点中时,纠缠的速率作为耦合的函数被优化。随着耦合的增加,它渐近地向零减小。当DD最初处于叠加态时,观察到相反的行为:纠缠的速率随着耦合的增加而无限制地增加。考虑了存在测量与纠缠发生的条件的可能性。
2000-09-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Self-aligned charge read-out for InAs nanowire quantum dots
实现了对InAs纳米线中量子点的高灵敏度电荷检测。我们开发了一种自对准蚀刻工艺,在一个单一的步骤中制作二维电子气中的量子点接触和InAs纳米线中的量子点。该量子点与用作电荷检测器的底层点接触强耦合。向量子点添加一个电子导致电荷检测器的电导通常改变20%。探测器的电荷灵敏度用于测量库仑钻石以及点外的充电事件。通过量子点的传输和电荷检测测量的电荷稳定性图完美融合。
2008-03-18 cond-mat.mes-hall
Splitting efficiency and interference effects in a Cooper pair splitter based on a triple quantum dot with ferromagnetic contacts
理论上研究了基于三重量子点的库珀对分裂器的自旋分辨亚能隙输运性质。使用Keldysh格林函数的形式主义,我们分析的Andreev电导,库珀对分裂效率,和隧道磁阻的栅极和偏置电压施加到系统上的依赖。我们表明,该系统的输运性质的强烈影响自旋依赖性的隧道过程和量子干涉不同的本地和非本地Andreev反射。我们还研究了边量子点之间的有限跳跃对Andreev电流的影响。这允许识别用于增强器件的库珀对分裂效率的最佳条件。我们发现,分裂效率表现出非单调依赖于自旋极化的程度的铅和点之间的跳跃的大小和类型。当侧量子点的能量被调谐到相应的Andreev束缚态的能量时,在非线性响应机制中预测了几乎完美的分裂效率。此外,我们分析了隧道磁电阻(TMR)的特点,为广泛的栅极和偏置电压,以及为不同的模型参数,找到相应的符号变化的TMR在某些运输制度。导致这些影响的机制进行了深入的讨论。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall
Scanning Gate Microscopy of Kondo Dots: Fabry-Pérot Interferences and Thermally Induced Rings
我们研究了在纳米结构量子接触和扫描栅显微镜的带电尖端之间的二维电子气中形成的电子干涉仪的电导。测量作为尖端位置的函数的电导,除了间隔为费米波长的一半的法布里-珀罗干涉条纹之外,还可以观察到热诱导环。如果接触是由一个量子点在近藤谷的中间打开,我们展示了如何允许通过电子干涉测量的磁矩的点以上的近藤温度的环的位置。
2013-05-01 cond-mat.mes-hall
Coupled oscillators model for hybridized optical phonon modes in contacting nanosized particles and quantum dot molecules
研究了纳米粒子接触对光学声子谱的影响。电介质和半导体粒子中的光学声子服从欧几里德度量Klein-Fock-Gordon方程和Dirichlet边界条件。后者是应该解决的数值流形的互穿球。有人建议,以取代这个问题与更简单的解决耦合振荡器模型(COM),其中一个振荡器是由于每个声子模式的粒子和粒子的重叠导致这些振荡器的外观与重叠体积成比例的幅度的额外的耦合。对于不太大的重叠,该模型描述了原始特征值问题的解决方案,具有良好的精度。特别是,它的工作超越各向同性的s模式,这已被证明为p模式的二聚体和四聚体。建议将COM应用于最近制造的二聚体纳米颗粒和量子点的描述。所得结果与纳米金刚石光学声子的动力学矩阵方法一致。后者被用来证明,范德华接触面的颗粒之间导致非常小的修改的光学声子谱,因此可以忽略不计,当讨论通过纳米粉末的振动激发的传播。还考虑了从拉曼光谱中区分二聚化和尺寸分布的单个颗粒的可能性。
2022-09-22 cond-mat.mes-hall
Numerical study of the Coulomb blockade in an open quantum dot
采用路径积分蒙特卡罗方法,数值研究了单模点接触连接的开放量子点中的库仑阻塞。研究了量子点的平均电荷和电容的库仑振荡,并与强隧穿时的解析表达式进行了比较。在简并点,我们观察到对数发散的电容在点接触的强背散射。这一观察结果支持了这样的猜想,即本系统在简并点的性质是由两通道近藤问题描述的任意强度的隧穿。
2008-04-03 cond-mat.mes-hall
Formation of quantum dots in MoS2 with cryogenic Bi contacts and intrinsic Schottky barriers
本文利用 Bi 与多层 MoS2 形成低温欧姆接触,并借助 MoS2/Au 界面本征肖特基势垒构建和调控量子点,在低温下观测到库仑菱形。
2022-10-21 cond-mat.mes-hall
Quantum-dot lithium in zero magnetic field: Electronic properties, thermodynamics, and a liquid-solid transition in the ground state
利用精确对角化方法研究了零外磁场中量子点锂(抛物约束势中三个相互作用的二维电子系统)的能谱、电子密度、对关联函数和热容.特别注意的是费米液体-维格纳固体转变的基态的点,诱导的点内库仑相互作用。
2001-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-invasive detection of charge-rearrangement in a quantum dot in high magnetic fields
利用量子点接触作为非侵入性探测器,研究了磁场作用下单个量子点上电子的重新分布。我们的器件是由局部阳极氧化,允许独立控制的量子点接触和所有的隧道势垒的量子点。因此,我们能够测量量子点电荷的变化以及在量子点上的恒定电子数下的电子构型的变化。我们利用这些功能,利用量子点在高磁场中的传输通过量子点显示朗道壳和自旋封锁的影响。我们确认了量子点上固定数量的电子的内部重排作为磁场的函数。
2005-04-29 cond-mat.mes-hall
A quantum-dot heat engine operating close to the thermodynamic efficiency limits
循环热机是经典热力学的一个范例,但由于它们依赖于运动部件,因此小型化是不切实际的。最近的概念是粒子交换(PE)热机,其使用能量过滤来控制两个热储器之间的热驱动粒子流。由于它们不需要移动部件,并且可以在固态材料中实现,因此它们适用于低功耗应用和小型化。据预测,PE发动机可以达到与循环发动机相同的理想效率极限,但这一预测尚未得到实验验证。在这里,我们展示了一个PE热机的基础上嵌入到半导体纳米线的量子点(QD)。我们直接测量发动机的稳态电功率输出,并将其与计算的电子热流相结合,以确定电子效率$η$。我们发现,在最大功率条件下,$η$是在协议与Curzon-Ahlborn效率和整体最大$η$是超过70 $\%$的卡诺效率,同时保持有限的功率输出。我们的研究结果表明,原则上,热电转换可以接近热力学极限,与未来的热载流子光电子学,片上冷却器或量子技术的能量采集器直接相关。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall
Fluctuation theorem for a double quantum dot coupled to a point-contact electrometer
利用电容耦合量子点接触静电计研究了单电子通过双量子点的输运过程。我们导出了耦合DQD-QPC系统的全计数统计,得到了符合涨落定理(FT)的电荷通过DQD和QPC转移的联合概率分布。系统可以用主方程描述,隧穿率依赖于计数场,满足广义局部详细平衡关系。此外,我们还推导出了电流非线性修正与噪声之间的普遍关系,并在实验中得到了验证。
2011-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Coulomb Blockade in an Open Quantum Dot
我们报告了在一个量子点中观察到的库仑阻塞,该量子点由两个量子点接触,每个量子点接触具有一个单一的全透射模式,以前认为该系统可以很好地描述,而不需要调用库仑相互作用。在低于50 mK的温度下,我们观察到一个周期性的振荡点的电导与栅极电压,对应于一个剩余的量化的电荷。从温度和磁场的依赖性,我们推断振荡是介观库仑阻塞,一种类型的库仑阻塞所造成的电子干扰,否则开放系统。
2010-09-27 cond-mat.mes-hall
Noise-induced spectral shift measured in a Double Quantum Dot
我们使用电容耦合的InAs双量子点作为片上传感器测量量子点接触的散粒噪声。我们的测量信号是(双向)点间电子隧穿速率,这是通过时间分辨电荷传感。检测器频率由两个点中的能级的相对失谐来设置。对于非零失谐,量子点接触中的噪声在双点中产生非弹性隧穿,从而导致点间隧穿率的增加。点中的谱权重的守恒意味着这种增加必须通过接近零失谐的速率的降低来补偿,这在我们的实验中得到了定量证实。
2009-09-21 cond-mat.mes-hall
Quantum interference and phonon-mediated back-action in lateral quantum dot circuits
自旋量子比特已经在静电限定的、横向少电子量子点电路中成功实现。量子位读出通常涉及自旋到电荷信息转换,随后是使用附近的偏置量子点接触进行的电荷测量。理解这种测量方法产生的反作用干扰是至关重要的。先前的研究表明,量子点接触探测器发射声子,然后被附近的量子比特吸收。我们在这里报告观察到一个明显的反作用效应在多点电路中的检测器产生的声子的吸收强烈修改的量子干涉效应,并表明,该现象是很好地描述了一个理论,将量子点接触和相干声子吸收。我们的实验和理论结果相结合,提出了抑制量子位读出过程中的反作用的策略。
2013-01-30 cond-mat.mes-hall
Readout of a single electron spin in a double quantum dot using a quantum point contact
研究了双量子点中单电子自旋的动力学行为及其量子点接触读出。我们从微观上对系统进行建模,并推导出DQD的约化电子密度矩阵的速率方程。研究了DQD中的单电子和双电子两种情况。在单电子情况下,在两个点中具有不同的塞曼分裂,电子自旋状态的明显特征在于通过QPC的恒定电流和振荡电流。在双电子的情况下,在考虑电子与主体材料的核自旋之间的超精细相互作用以及施加到DQD的均匀磁场之后,在称为量子位点的点之一中的电子的自旋状态的读出基本上是相似的。此外,为了确保电子被正确地注入到量子位点中,我们提出在向量子位点施加振荡磁场之后,根据QPC电流的变化来确定电子注入的成功。
2008-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermodynamic properties of an electron gas in a two-dimensional quantum dot: an approach using density of states
本研究利用态密度方法,研究了二维量子点中电子气的熵和热容量随磁场和温度的变化,发现低温下磁场变化引发子带去布居,导致热力学性质振荡。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transport phenomena in nanotube quantum dots from strong to weak confinement
我们报告的低温传输实验单壁纳米管与不同的接触质量的金属引线,从弱隧穿几乎完美的传输。在弱隧穿区,库仑阻塞占主导地位,纳米管作为一维量子点。对于更强的耦合到引线的电导可以强烈增强的非弹性共隧穿和近藤效应。对于开路接触,库仑阻塞被完全抑制,并且低温电导通常保持较高,尽管我们经常看到电导相对于栅极电压的明显下降,这可能是由共振背散射引起的。
2001-05-15 cond-mat.mes-hall
Scaling of sub-gap excitations in a superconductor-semiconductor nanowire quantum dot
耦合到超导接触的量子点提供了超导体中磁性原子的可调谐人工模拟,这是一个典型的量子杂质问题。我们实现了这样一个系统的InAs半导体纳米线与铝基超导电极接触。我们使用一个额外的正常型接触作为弱耦合隧道探针进行隧道光谱测量的基本子间隙激发,称为Andreev束缚态或Yu-Shiba-Rusinov状态。我们证明了这些状态的能量,$ζ$,尺度与近藤温度,$T_K$,和超导能隙,$Δ$之间的比率。对于$T_K/Δ\approx 0.6$,$ζ$消失,表示自旋单重态和双重态基态之间的量子相变。通过进一步利用对量子点参数的栅极控制,我们确定了系统稳定性图中的单重态-二重态相边界。我们的实验结果与数值重整化群计算结果有显著的定量一致性。
2016-09-24 cond-mat.mes-hall
Current vortices in hexagonal graphene quantum dots
新合成的石墨烯纳米结构似乎是新技术的一个有前途的滋生地。因此,确定边界条件在其电子特征中所起的作用是很重要的。在这篇文章中,我们使用非平衡格林函数方法结合紧束缚理论来计算和比较六边形石墨烯量子点的电流模式,接触放置在不同的边缘位置。我们的结果揭示了当接触几何的对称性与量子点的对称性发生冲突时,电流涡旋的形成。电流涡旋的存在表明石墨烯量子点可以用作纳米磁体或磁性纳米传感器。
2021-10-08 cond-mat.mes-hall
Counting statistics and super-Poissonian noise in a quantum dot
我们提出了时间分辨测量电子输运通过量子点。使用附近的量子点接触作为电荷检测器进行测量。可以单独确定隧穿通过将点连接到源极和漏极接触的两个势垒的速率。在高偏压下,该方法被用来探测点的激发态。此外,我们已经检测到聚束的电子,导致超泊松噪声。我们已经使用的框架的全计数统计(FCS)的实验数据建模。超泊松噪声的存在表明所涉及的激发态具有较长的弛豫时间,这可能与自旋弛豫时间有关。
2006-12-12 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade of strongly coupled quantum dots studied via bosonization of a channel with a finite barrier
通过点接触耦合的一对量子点可以表现出库仑阻塞效应,该效应反映了量子点的总能量中的振荡项,该振荡项的值取决于量子点上的电子总数是偶数还是奇数。相对于未耦合点的裸库仑阻塞能量,与该奇偶交替相关联的有效能量减小了因子(1-f),该因子随着点间耦合的增加而减小。当点间电子运动的透射系数与能量无关并且对于点接触内的所有通道(假设未耦合)都相同时,因子(1-f)具有仅由通道的数量和每个单独通道的无量纲电导g确定的普适值。本文研究了当透射系数在裸库仑阻塞能尺度上变化时对(1-f)普适值的修正。我们考虑一个模型,其中的点接触是由一个单一的轨道通道包含一个抛物线势垒,我们计算的领先修正(1-f)的单通道(自旋分裂)和双通道(自旋简并)的点接触的限制,其中的单轨道通道几乎是完全开放的。通过推广以前使用的玻色子化技术,我们发现,对于一个给定的无量纲电导g值,(1-f)的值相对于零厚度势垒的值增加,但在我们的计算适用的区域中,增加的绝对值很小。
2001-09-07 cond-mat.mes-hall
Triplet-assisted leakage during singlet-triplet qubit readout with a quantum point contact
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所)
该研究扩展了单重态-三重态量子比特的量子点接触读出理论,纳入三重态隧穿至相邻量子点高能级的过程,通过主方程与模拟揭示其对读出特征的影响,确定了交叉点由能级间距决定。
2026-05-04 cond-mat.mes-hall
Dispersive sensing of charge states in a bilayer graphene quantum dot
我们展示了在双层石墨烯中的栅极限定的少电子量子点中的单个电荷态的色散读出。我们采用射频反射电路,其中具有接近280 MHz的谐振频率的LC谐振器直接耦合到量子点器件的欧姆接触。基于量子电容变化的检测方案在宽的栅极电压范围内操作,并且允许探测激发态到单电子状态。至关重要的是,所提出的感测技术避免了使用额外的电容耦合量子器件,例如量子点接触或单电子晶体管,使得色散感测对于栅极限定的石墨烯量子点特别有趣。
2021-02-13 cond-mat.mes-hall
Dephasing in a quantum pump
我们研究了退相效应如何影响混沌量子点中直流电流的分布。我们引入移相通过添加一个电压探针的量子点,治疗两种情况下的控制移相(当电压探针耦合到点通过弹道点接触的电导逐步增加)和内在的移相(电压探针作为一个phenomelogical模型)。虽然退相最终抑制了通过量子点的直流电流,但我们也发现,对于具有单模点接触的量子点,少量的退相实际上降低了零泵浦电流的可能性。
2001-10-20 cond-mat.mes-hall