Hybrid single-electron turnstiles with thick superconducting electrodes for improved quasiparticle relaxation
我们展示了基于阴影蒸发的高质量超小型正常金属-绝缘体-超导体隧道结的制造，其中超导电极的厚度不受小结尺寸要求的限制。的结之间形成的薄膜锰掺杂的铝作为正常的导电电极，覆盖着一个较厚的，超导层的纯铝。我们的特点的结的子间隙电流-电压测量和电荷泵测量在栅极驱动的混合单电子晶体管，作为一个旋转门操作的单电子。该技术允许向具有接近理想的热化超导储层的旋转栅门前进，这是在混合旋转栅门中达到超导电流量化精度的先决条件。我们进一步提出了一种替代的方法来实现小结厚铝引线的基础上多角度沉积。这项工作使未来的调查的旋转栅门的超导体以外的铝，并有利于其他各种铝隧道结器件，准粒子热化是必不可少的。
2017-09-28 cond-mat.mes-hall
Andreev tunneling in charge pumping with SINIS turnstiles
我们目前的测量混合单电子旋转门与超导导线接触正常岛（SINIS）。我们观察到Andreev隧穿的电子影响下的射频泵浦的旋转栅门的电流平台特性。数值模拟的数据很好地占。我们验证了Andreev隧道速率对旋转门的充电能量的依赖性。增加充电能量有效地抑制了Andreev电流。
2011-12-14 cond-mat.mes-hall
Carrier-carrier inelastic scattering events for spatially separated electrons: magnetic asymmetry and turnstile electron transfer
我们考虑一个电子沿着一个严格的一维量子线与另一个电子在一个量子环电容耦合到线相互作用。我们发展了一种精确的数值方法来处理稳态双电子波函数图像中的散射问题。所考虑的过程保持了总能量，但导线内的电子将其能量的一部分传递给环。我们表明，非弹性散射的结果在两个磁不对称的转移概率和旋转门的作用，分别沿环上的电子旅行的环。我们证明了通过在金属丝中加入能量过滤器，使金属丝的共振能级与入射电子的能量相匹配，可以选择性地消除非弹性背散射和/或非弹性电子转移，从而恢复了磁对称性。并且当对于转移和反向散射电子波都排除了到环的能量转移时，去除了环的旋转栅门特性。讨论了这些结果与基于电子气的电导系统的关系。
2011-12-07 cond-mat.mes-hall
Recovery of a SINIS turnstile accuracy in a strongly non-equilibrium regime
我们进行了理论研究的电荷输运通过一个混合单电子晶体管的基础上的一个小的正常金属（N）岛的栅极控制的电子数，隧道耦合到电压偏置超导（S）电极（SINIS）的非平衡效应。聚焦于晶体管操作的旋转栅门模式，栅极电压被周期性地驱动，并且岛上的电子处于不平衡状态，我们发现，与驱动频率$f$、电子-电子$1/τ_{ee}$和电子-声子$1/τ_{eph}$弛豫速率相比，电流量子化精度是由于隧穿引起的岛上的分布函数$\mathcal{F}(ε)$的弛豫速率$Γ_{\mathcal{F}}$的非单调函数。令人惊讶的是，在强非平衡状态$f\gg Γ_{\mathcal{F}}\ggτ_{ee}^{-1},τ_{eph}^{-1}$中，旋转门电流平台被恢复，类似于理想平衡状态$τ_{eph}^{-1}\gg Γ_{\mathcal{F}}$。当电子-电子弛豫比隧穿快时，准平衡态的平台被破坏。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall
Zero-average bias bidirectional single-electron current generation in a hybrid turnstile
混合旋转门已被证明可以产生精确的单电子电流。通常的操作包括对电容耦合的栅电极施加周期性调制，并且需要非零的DC源极-漏极偏置电压。在此操作下，可通过翻转偏置的极性来产生相同量值且相反方向的电流。在这里，我们证明了准确的单电子电流可以在零平均偏置电压下产生。我们实现这一点，通过施加额外的周期性调制的频率的两倍的栅极信号和零直流电平的源极电极。这在使能单电子隧穿的隧穿阈值的交叉点之间产生时间间隔，否则该时间间隔为零。此外，我们表明，在此操作中，电流方向可以通过仅移动源信号的相位来反转。
2022-07-28 cond-mat.mes-hall
Effect of Photon-Assisted Andreev Reflection in the Accuracy of a SINIS Turnstile
我们考虑一个混合单电子晶体管（SET），它由一个栅控的正常金属岛（N）通过两个隧道结（S-I-N-I-S）连接到两个电压偏置的超导引线（S）构成，作为一个旋转门。我们表明，该系统和它嵌入的高温电磁环境之间的光子交换增强了Andreev反射，从而限制了单电子隧穿精度。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall
A turnstile electron-spin entangler in semiconductors
我们提出了一种场效应结构的单电子掺杂量子点作为自旋纠缠电子的光触发旋转门。短激光脉冲激发带电激子，其量子特性通过隧穿和弛豫转移到点和接触中的电子之间的自旋纠缠。我们确定相关的解纠缠机制，并讨论实验检测和可能的应用方案。
2003-05-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum turnstile operation of single-molecule magnets
在广义主方程方法的框架下，研究了单分子磁体耦合到磁性或非磁性电极的含时输运。我们调查的瞬态制度引起的源极和漏极接触的周期性切换。如果电极具有相反的磁化，则量子旋转门操作允许中间激发态的逐步写入。反过来，瞬态电流提供了一种读取这些状态的方法。在我们的方法中，我们考虑到单轴和横向各向异性。后者可能会引起额外的量子隧穿过程，影响所提出的读写方案的效率。如果其中一个电极是铁磁性的，则可以制备分子自旋态的等权重混合物。
2015-07-03 cond-mat.mes-hall
Single-charge escape processes through a hybrid turnstile in a dissipative environment
我们研究了嵌入高欧姆环境中的混合超导体--普通金属电子转门的静态电荷俘获特性。该装置包括在旋转栅门一侧的局部Cr电阻器和在另一侧的超导俘获岛。在我们的双结电路中的电子保持时间t2 - 20 s与典型的多结N >= 4的正常金属单电子隧穿器件的电子保持时间t2 - 20 s相当。一个半唯象模型的环境激活隧穿的开关统计分析。实验结果为电学计量提供了依据。
2010-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Double quantum dot turnstile as an electron spin entangler
我们研究了双量子点系统作为一个可靠的电子自旋纠缠器的条件，以及分束器作为探测器对纠缠电子对的效率。特别是，我们专注于隧道矩阵元素的相对强度，所施加的偏置和栅极电压，依赖于时间的输入/输出势垒的必要性，以及考虑波包状态的电子，因为它们离开双点进入分束器的后果。我们表明，一个双量子点旋转门，在原则上，一个有效的电子自旋纠缠或纠缠过滤器，因为点之间的交换耦合和可调输入/输出势垒，提供一定的条件下，在实验装置中得到满足。
2004-11-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spectral distribution and wavefunction of electrons emitted from a single particle source in the quantum Hall regime
我们从理论上研究了按需单粒子源发射电子的光谱方案。整个系统，与电子旋转门源和单级量子点光谱仪，在量子霍尔制度中的导体中的边缘状态实现。采用Floquet散射的方法，在一个单一的理论框架内的源和光谱仪进行了分析。在点谱仪上通过直流电流分析了发射电子的非平衡分布。在绝热和中间源频率制度，分布被发现强烈的峰值周围的旋转栅门的主动谐振水平。在高频率下，分布被分成一组条纹，这是由通过旋转门的共振传输和单个Floquet量子的吸收或发射的相互作用引起的。对于理想的源操作，每周期发射一个电子，推导出单电子波函数的表达式。
2011-12-19 cond-mat.mes-hall
Detecting entanglement using a double quantum dot turnstile
我们提出了一个方案的基础上使用的单重基态的电子自旋对的双量子点纳米结构作为一个合适的设置检测电子自旋之间的纠缠通过测量的最佳纠缠见证。使用时间相关的栅极电压和磁场的纠缠自旋分离和相干旋转的量子点，并随后在自旋极化量子点接触检测。我们分析了纠缠对的相干时间演化，并表明通过计算四个出口的符合可以进行纠缠检验。这种设置接近于当今的实验可能性，可以用来“按需”产生纠缠电子对。
2005-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of back-tunnelling events in hybrid single-electron turnstiles by source-drain bias modulation
针对高频下混合单电子旋转门中电子反向隧穿导致的误差，提出一种在偏压上施加双频交流信号的驱动方案，通过额外调制岛化学势，将单电子电流准确性提升一个数量级，并将高频误差降至 $5\ imes 10^{-4}$ 以下。
2022-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantized current of a hybrid single-electron transistor with superconducting leads and a normal-metal island
我们讨论了超导体-绝缘体-正常金属-绝缘体-超导体（SINIS）旋转栅门的操作。这种电压偏置混合单电子晶体管（SET）提供电流量化，即使只有一个射频（rf）控制参数，即单岛的栅极电压。我们给出了一个概述的主要误差机制的旋转栅门，并考虑其作为量子电流标准的可行性。我们还提出了实验结果的SINIS结构的泵送，这表明减少泄漏电流相比，早期的测量与相反的NISIN结构。
2009-05-29 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic transport in a quantum dot turnstile
我们提出了一个理论研究的电子输运通过一个多层次的量子点驱动的时间相关的信号施加在接触的领导。如果势垒异相振荡，则系统在有限的恒定偏压下像旋转栅门泵一样操作，如Kouwenhoven { \it et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 67}，1626（1991）]。随时间变化的电流和它们的平均值在连续泵周期计算从紧束缚模型的Keldysh形式主义。该计算考虑了突然应用的泵送电位在$t=0$，这导致瞬态特征的时间依赖性和平均电流在第一个泵送周期，这是很重要的高频制度。我们表明，在瞬态制度的系统作为一个泵的效率是相当差的，因为它主要是从两个引线吸收电荷，以填补低于偏置窗口的水平。在有限的偏压和低频泵浦信号下，通过系统转移的电荷取决于位于偏压窗口内的能级的数量。内部电荷动力学和能量边带的作用进行了研究。平均电流的所谓卫星峰也在瞬态状态下观察到。
2007-06-07 cond-mat.mes-hall
Parallel pumping of electrons
我们提出了同时操作的10个单电子旋转门导致一个数量级的电流水平增加到100 pA。我们对器件均匀性和背景电荷稳定性的分析表明，并行化可以在不影响量子精密测量对精度和电流水平的严格要求的情况下进行。此外，我们还讨论了偏置电荷不稳定性如何限制单电子旋转门的集成规模。
2009-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Frequency to power conversion by an electron turnstile
这里要提出的直接频率到功率转换（FPC）通过已知能量将两个量联系起来，如单电子传输通过电子电荷$e$将操作频率$f$与发射电流$I$关联为$I=ef$。FPC是功率标准的自然候选者，采用最基本的瓦特定义-能量，可追溯到普朗克常数$h$，每单位时间发射。这个时间又可以追溯到铯133原子$Δν_\mathrm{Cs}$的未扰动基态超精细跃迁频率;因此，FPC包括一个简单而优雅的方式来实现瓦特。在这种精神下，单光子发射和检测在已知的速率已被提出和实验作为辐射标准。然而，现今功率标准仅可追溯到电气单元，即，伏特和欧姆。在这封信中，我们证明了一种替代方案的可行性，基于固态直接FPC使用SINIS（S =超导体，N =正常金属，I =绝缘体）单电子晶体管（SET）精确注入$N$（整数）准粒子（qps）每个周期的离散能量接近他们的超导间隙$Δ$，即使在零漏源电压的引线。此外，偏置电压在两个引线之间的功率分配中起着重要作用，从而允许对两个引线的几乎相等的注入$NΔf$。我们估计，在适当的条件下，误差可以远低于$1\%$。
2021-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay of the inverse proximity effect and magnetic field in out-of-equilibrium single-electron devices
磁场显着影响非平衡准粒子（QP）分布的条件下的逆邻近效应的显着例子的单电子混合旋转门。这种效应抑制了与库仑封锁岛的十字转门结附近的超导引线中的间隙，从而将热量子点捕获在该区域。所施加的磁场以涡旋或导线中超导能隙减小的区域的形式产生额外的QP陷阱，导致QP从结释放。我们提出了明确的实验证据，这种相互作用的逆邻近效应和一个磁场揭示自己在超导能隙增强的磁场，以及在显着改善的旋转栅门特性。观察到的逆邻近效应和外部磁场的相互作用，其在QP过热的背景下的理论解释是重要的各种超导和混合纳米电子器件，发现应用在量子计算，光子探测和量子精密测量。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal For A Quantum Hall Pump
提出了一种在精神上类似于电子旋转门的装置，除了它在量子霍尔流体内操作。在整数量子霍尔机制中，该设备每个周期泵送整数个电子。在分数态，它在每个循环中泵入整数个分数带电准粒子。这种装置可以精确测量量子霍尔效应准粒子的电荷。
2000-01-07 cond-mat.mes-hall
Two-junction superconductor-normal metal single-electron trap in a combined on-chip RC environment
电磁环境的耗散特性以及片上RC滤波被证明可以抑制两结超导体（S）-正常金属（N）电子陷阱中的随机状态切换。在我们的实验中，一个本地的高欧姆电阻增加了两个数量级的陷阱的保持时间。不同的芯片上的几何形状的芯片上的噪声滤波的强烈效果进行了观察。所得结果为基于S-N混合式旋转门实现现行标准提供了依据。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall
Experimental determination of the elastic cotunneling rate in a hybrid single-electron box
我们报告的电荷配置和电荷转移动力学的测量混合单电子盒组成的铝和铜。我们使用两个单电子晶体管（SET）同时读出盒子的不同部分，使我们能够绘制出盒子的稳定性图，并识别盒子中的各种电荷转移过程。我们进一步表征了盒子中的弹性共隧穿，这是由混合SET组成的电子旋转门中的一个重要误差源，并发现在简并度下的速率低至1 Hz，并且与通过盒子中央超导岛中的虚态的电子隧穿的理论估计相容。
2014-07-07 cond-mat.mes-hall
A hybrid superconductor-normal metal electron trap as a photon detector
在光子探测系统中，研究了由超导体（S）-绝缘体（I）-正常（N）金属隧道结构成的单电子陷阱，该陷阱耦合到读出SINIS型单电子晶体管A（SET A）。作为光子辐射源，我们使用了位于陷阱附近的第二个SINIS型SET B。在实验中，发现陷阱的平均保持时间与SET B两端的电压密切相关。在一定的电压范围内开始，观察到光子辅助电子逃逸的速率大致成正比的光子的能量超过S-电极的超导能隙的陷阱中的发射率。所讨论的光子发射和检测机制对于低温噪声光谱法是有意义的，并且对于基于混合SINIS旋转门的安培标准也是有意义的。
2012-04-16 cond-mat.mes-hall
Towards single-electron metrology
我们回顾了单电子输运（SET）器件在计量学中的适用性。他们设想的作用作为一个高精度的电气标准的基础进行了概述，并在其他标准的背景下进行了讨论。单电子晶体管，旋转门和泵的工作原理进行了解释，这些设备的基本限制进行了详细讨论。我们描述了各种物理机制，影响设备的不确定性和审查的分析和数值方法需要计算的内在不确定性和优化的制造和操作参数。最近的实验结果进行了评估，并与理论预测进行比较。虽然理论和实验之间存在差异，但内在的不确定性已经足够小，可以开始为第一个基于SET的PSNR应用做准备。
1999-08-16 cond-mat.mes-hall
Mechanical modulation of single-electron tunneling through molecular-assembled metallic nanoparticles
我们提出了一个单电子隧穿纳米机械双势垒隧穿结形成使用振动扫描纳米探针和金属纳米粒子连接到金属衬底通过分子桥的微观研究。我们通过振动纳米探针上的隧穿电流、位移电流和电荷感应静电力来分析单电子在纳米粒子上的运动。我们证明了机械单电子旋转栅门效应通过应用该理论的金纳米粒子连接到金基板通过烷烃二硫醇分子桥和探测的振动铂尖。
2004-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superconducting Quantum Interference Single-Electron Transistor
基于库仑阻塞和磁通量可控的超导邻近效应的相互作用，提出了量子化单电子源的概念。我们表明，磁通量依赖性的诱导能隙的状态密度的纳米尺寸的金属线可以被利用作为一个有效的可调的能量势垒，使电荷泵配置具有增强的功能。该控制参数强烈影响具有不可忽略的库仑能量的正常金属岛的充电景观。在一个适当的演变的时间相关的磁通量的结构行为同样的旋转栅门的单电子在一个完全静电的制度。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling and Relaxation of Single Quasiparticles in a Normal-Superconductor-Normal Single Electron Transistor
我们研究的混合单电子晶体管的性质，涉及一个小的超导岛夹在正常的金属引线，这是由直流加交流电压驱动。为了描述它的性质，我们从微观理论推导出一组耦合方程。它们由一个主方程的概率找到岛上的多余的电荷，与利率取决于非平衡准粒子的分布。它们的动力学遵循一个动力学方程，该方程解释了单电子隧穿激发以及由于与声子的相互作用而导致的弛豫和最终复合。我们的低温结果比较以及最近的实验结果，交流驱动的混合单电子旋转门。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantized adiabatic quantum pumping due to interference
最近的理论计算表明，介观器件中由于电势调制引起的量子化电荷转移可以完全由电子波函数的干涉引起（1）导出了泵浦电荷Q的新公式（每周期）;它再现了Brouwer公式没有偏见，也产生的影响，调制电位的Landauer公式中存在的偏见。(2)对于旋转栅门几何形状，在栅极电压V_L（t）和V_R（t）随时间变化的情况下，Q的大小和符号由系统在{V_L-V_R}平面中穿过的闭合轮廓相对于该平面中的传输谐振的相对位置和取向确定。当透射峰值落在轮廓内时，获得Q（以e为单位）的k值，并由轮廓的缠绕数给出。(3)当调制电位是由于表面声波，Q表现出阶梯结构，整数值，让人想起实验观察。
2002-08-04 cond-mat.mes-hall
Hybrid single-electron transistor as a source of quantized electric current
大约二十年前，单电子学的兴起奠定了在固态器件中同步操纵单个电子的基础。低温环境下的超小结构形成了一个接一个地寻址电子的理想域。在该领域中长期存在的挑战是实现与工作频率$f$精确相关的电流源。迫切需要电流的量子标准和所谓的欧姆三角形，其中通过欧姆定律测试来自约瑟夫森效应的电压和来自量子霍尔效应的电阻相对于电流，以检查自然界基本常数$\hbar$和$e$的一致性。已经报道了几种尝试来创建符合极高精度、高产率和实现不具有太多控制参数的苛刻标准的电流源。然而，尽管多年来取得了许多巧妙的成就，但迄今还没有令人满意的解决办法。在这里，我们提出并证明了具有一个栅极的单岛单电子晶体管形式的混合金属-超导体旋转门的意想不到的概念，它在我们当前测量的不确定性范围内在多个级别的$ef$上显示出稳健的电流平台。我们的理论估计表明，本系统的误差可以有效地抑制进一步优化的设计和适当的选择的设备参数，因此，我们希望它最终满足严格的规格的量子精密测量。
2007-08-16 cond-mat.mes-hall
Gigahertz quantized charge pumping in graphene quantum dots
单电子泵通过使安培能够根据电子的元电荷来重新定义，从而彻底改变了电学计量学。基于介观金属系统中的光刻固定隧道势垒和正常/超导混合旋转门的泵可以达到非常小的误差率，但仅在MHz的泵速对应于1 pA量级的小电流时。半导体结构中的可调谐势垒泵已经在GHz频率下工作，但误差率的理论处理更复杂，只能得到近似的预测。在这里，我们提出了一个单片，固定势垒单电子泵完全由石墨烯制成。我们演示了泵浦操作频率高达1.4 GHz，并预测在90 MHz的误差率低至百万分之0.01。结合量子霍尔效应和邻近感应约瑟夫森结的创纪录高精度，精确的量子化电流产生使量子三角形的全石墨烯闭合触手可及。石墨烯电荷泵在量子精密测量之外的预期应用包括在静电掺杂的双层石墨烯储层中经由电子-空穴复合的单光子产生，以及用于在量子信息处理中读出基于自旋的石墨烯量子位。
2012-07-27 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener-Stueckelberg physics with a singular continuum of states
本文研究了一个受驱动的离散能级耦合到半无限连续体的动力学量子问题，该连续体的态密度具有平方根型奇异性，例如一维自由粒子态或BCS超导体中的准粒子态.系统动力学受到离散能级和奇异性之间的量子力学排斥的强烈影响，这引起了束缚态，抑制了衰减到连续谱中，并且可以产生Stueckelberg振荡。这种量子相干性效应可能会限制介观超导器件的性能，例如量子电子旋转门。
2016-12-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Excitation of collective modes in a quantum flute
我们使用广义主方程（GME）的形式主义来描述库仑相互作用的电子通过一个短的量子线连接到半无限偏置的引线的非平衡的时间相关的运输。导线和导线之间的接触强度由模拟旋转栅门装置的异相时变电位调制。我们通过在导线一端的固定位置保持与一根导线的接触来探索这种设置，而与另一根导线的接触则放置在沿着导线长度的各个部位。我们研究了正弦脉冲和矩形脉冲的传输。我们发现，在两个引线的电流分布不仅取决于脉冲的形状，但也对第二接触的位置。电流反射由接触电势产生的驻波，就像在管乐器（例如长笛）中一样，但是发生在平衡电荷分布的背景上。我们的量子“长笛”装置中的电子数量在2到3之间变化。我们发现，对于矩形脉冲的电流在引线中可能会流动对偏置短的时间间隔，由于更高的谐波的电荷响应。GME的数值求解在小的时间步长，而不诉诸传统的马尔可夫和旋转波近似。通过精确对角化方法，样品中电子之间的库仑相互作用被包括在内。该系统（引线加样线）由一个格子模型描述。
2012-06-12 cond-mat.mes-hall
Active quasiparticle suppression in a non-equilibrium superconductor
准粒子（qp）中毒是影响各种超导器件运行的主要问题。尽管这些设备通常在远低于激发数密度预计将被指数抑制的临界点的温度下运行，但它们的裸运行和杂散微波辐射会激发非平衡qps。在这里，我们使用电压偏置超导结来演示和量化qp提取在旋转栅门操作的超导体-绝缘体-正常金属-绝缘体-超导体单电子晶体管。在该操作机制中，激励以与驱动频率成比例的速率注入超导引线。即使在开启提取时，对于每秒$2.4\times 10^8$ qps的最高注入速率，我们也达到了一个数量级的密度降低。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Relaxation of Nonequilibrium Quasiparticles in Mesoscopic Size Superconductors
微米和纳米加工方法的快速发展引起了人们的兴趣，并使大量的（亚）微米尺寸的固态系统的电子特性的实验研究成为可能。包含超导元件的介观尺寸混合结构已成为基础研究和各种应用的有趣对象，从医学和天体物理传感器到量子计算。控制这类系统行为的物理学最重要的方面之一是非平衡准粒子的有限浓度，即使在远低于超导转变温度的超导体中也存在。这些非平衡激发可能会限制各种超导设备的性能，如超导量子比特，单电子旋转门和微型冰箱。相反，在某些应用中，如电磁辐射探测器，非平衡态对其操作是必不可少的。因此，研究介观尺度的超导体中的非平衡准粒子弛豫机制是至关重要的，其中整个结构可以被认为是一个“界面”。在研究的早期阶段，这个问题主要是在相对大的系统和接近超导体临界温度的高温下研究的。本文综述了包括低温极限在内的超导体非平衡准粒子弛豫的研究进展。我们还讨论了开放的物理问题和该领域的发展前景。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of nano-mechanical properties on single electron tunneling: A vibrating Single-Electron Transistor
我们描述了纳米机械激发的影响下，通过分子结构的单电子隧穿。我们发展了一个包含电荷效应和耗散的全量子力学模型，并将其应用于Park { \em et al.}的振动C $_{60}$单电子晶体管实验。{[Nature { \bf 407}，57（2000）].}我们发现很好的协议，并认为振动是必不可少的分子电子系统。我们提出了一种利用局域玻色子激发实现负微分电导的机制。
2000-12-08 cond-mat.mes-hall
Coulomb collisions of hot and cold single electrons in series-coupled silicon single-electron pumps
本研究在硅中制作了两个串联耦合的可调势垒单电子泵，通过注入热单电子使其与冷单电子发生库仑碰撞，观察并验证了由充电效应引起的电子弹出和过剩电流现象，为硅中飞行单电子的量子操控迈出重要一步。
2023-03-30 cond-mat.mes-hall
Single electron capacitance spectroscopy of vertical quantum dots using a single electron transistor
我们将铝单电子晶体管（SET）直接置于垂直量子点的顶部，使SET能够用作静电计，对电荷进出量子点的运动非常敏感。从单电子添加到点的SET中心岛上诱导的电荷调制SET输出，我们描述了两种解调方法，允许定量提取的量子点电容信号。这两种方法产生非常相似的结果确定的单电子电容峰。
1998-06-12 cond-mat.mes-hall
Manipulation of a single magnetic atom using polarized single electron transport in a double quantum dot
我们从理论上考虑了极化电子隧穿双量子点系统驱动的磁性杂质自旋。系统中的自旋阻塞效应和自旋守恒使磁性杂质与每个转移电子充分相互作用，从而使单个收集的电子携带着磁性杂质自旋变化的信息。该方案实现了单电子对磁原子的全电子操纵，对信息处理系统中可扩展逻辑门的实现具有重要意义。
2015-09-22 cond-mat.mes-hall
Electron Number Dependence of Spin Triplet-Singlet Relaxation Time
在GaAs单量子点中，测量了最后几个偶数电子的自旋三重态和单重态之间的弛豫时间T_{1}。调节单重态-三重态能量分离E_{ST}作为控制参数，用于比较不同电子数之间的T_{1}。T_{1}从2个电子、4个电子到6个电子呈现出稳定的下降趋势，我们发现这意味着多电子量子点中自旋轨道耦合强度的增强。
2012-05-07 cond-mat.mes-hall
Analysis of integrated single-electron memory operation
单电子存储器的各个方面进行了讨论。特别地，我们分析了Fowler-Nordheim隧穿的单电子充电，提出了背景电荷补偿的思想，并讨论了基于纳米熔丝的缺陷容限架构。
2002-06-02 cond-mat.mes-hall
Vibrationally dependent electron-electron interactions in resonant electron transport through single-molecule junctions
我们调查的作用，电子振动耦合共振电子输运通过单分子结，考虑到相应的耦合强度可能取决于电荷和激发态的分子桥。在存在多个电子态的情况下，这需要扩展常用的模型，并包括振动依赖的电子-电子相互作用。我们使用Born-Markov主方程的方法，并考虑选定的模型来验证额外的相互作用对单分子结的输运特性的影响。特别是，我们表明，它有一个显着的局部冷却和加热机制的影响，可能会导致负微分电阻，并导致显着的不对称性的电导图的单分子结。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall
Transporting and manipulating single electrons in surface-acoustic-wave minima
声表面波（SAW）可以产生一个移动的势波，可以捕获和拖动电子，我们回顾了使用SAW创建包含单电子的移动量子点的工作，目的是发展一个电流标准，发射单光子，在静态量子点之间转移单电子，并调查非绝热效应。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall
In-flight detection of few electrons using a singlet-triplet spin qubit
实验研究了在量子霍尔边缘沟道中飞行电子与单重态-三重态双电子自旋量子比特之间的电容耦合。自旋量子位探测器的校准后，我们评估其电荷灵敏度，并在实验上证明了小于五个飞行电子的平均测量的检测。该实验表明自旋量子比特是一种超灵敏的快速电荷探测器，有望实现对单个飞行电子的单次探测，为半导体电路中单电子水平的量子电子光学实验开辟了道路。
2022-11-22 cond-mat.mes-hall
Observation of single phonon-mediated quantum transport in a silicon single-electron CMOS transistor by RMS noise analysis
我们探讨声子介导的量子输运通过商业CMOS晶体管的电子噪声特性。由于沟道中的单个杂质原子，该器件表现为单电子晶体管。一个低噪声低温CMOS跨导放大器被利用来执行低频率噪声特性的单电子，单施主和单声子制度的同时，否则通过标准的稳定性图不可见。单电子隧穿以及声子介导的功能出现在均方根噪声测量。声子是通过杂质原子的产生-复合现象以高频发射的。声子衰减与低频下的洛伦兹$1/f^2$噪声相关。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall
On-Demand Single-Electron Source via Single-Cycle Acoustic Pulses
针对现有单周期声脉冲单电子传输方法需量子点及多次栅极移动耗时的问题，提出传输通道无量子点的简化方案，实现远距离电子库间单电子传输，支持纳秒级任意延迟按需发射，助力电子量子光学实验。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall
Quantum thermodynamics in a single-electron box
本章概述了单电子器件量子热力学实验的方法和结果。本文综述了近几年来在单电子箱中进行的关于Jarzynski等式和Crooks关系、双温涨落关系和Maxwell妖的实验。我们进一步审查的第一个实验实现的一个自主麦克斯韦的恶魔使用单电子盒的恶魔。
2018-05-27 cond-mat.mes-hall
Electronic Raman Scattering On Individual Single Walled Carbon Nanotubes
我们报告的实验测量的电子拉曼散射共振条件下的电子在单个单壁碳纳米管（SWNTs）。在低频范围的非弹性拉曼散射揭示了单粒子激发特征，并且提取了半导体单壁碳纳米管（14，13）的布里渊区中心周围的电子结构的色散。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall
Electron spin blockade and singlet-triplet transition in a silicon single electron transistor
我们研究了一个金属氧化物半导体（MOS）结构的硅单电子晶体管（SET），通过施加一个垂直于样品表面的磁场。量子点被静电地限定在点接触通道中并且由来自带负电荷的界面陷阱的势垒限定。激发光谱的磁场依赖性主要由塞曼效应驱动。在双电子单重态-三重态（ST）跃迁中，电子-电子库仑相互作用起着重要作用。库仑阻塞峰随磁场B的演化也是塞曼分裂的结果，在9T以下没有明显的轨道效应。填充图案显示交替的自旋向上-自旋向下序列。的振幅谱允许观察的自旋封锁效应，其中的两个电子系统在低场形成单重态，和自旋极化的注入从铅减少了隧穿电导的一个因素的8。在较高的磁场下，由于ST转变，自旋阻塞效应被解除，电导完全恢复。
2009-04-23 cond-mat.mes-hall
Optimal electron entangler and single electron source at low temperatures
低温下介观接触中的电子输运伴随着热力学发散的平衡噪声。我们表明，这种平衡噪声可以显着抑制的情况下，隧道结与调制（随时间变化）的透明度，并确定最佳的协议。我们展示了如何可以使用这样的接触，无论是作为一个最佳的电子纠缠或作为一个单电子源，在低温下抑制平衡噪声。
2009-02-10 cond-mat.mes-hall
An On-Demand Coherent Single Electron Source
我们报道了单光子枪的电子模拟。使用经由隧道势垒连接到导体的量子点获得量子导体中的按需单电子注入。电子发射通过施加补偿点充电能量的电位阶跃来触发。取决于屏障透明度，量子发射时间在0.1至10纳秒的范围内。单电子源应该被证明对在弹道导体中实现量子比特有用。此外，单电子发射和吸收的周期性序列产生量化的AC电流。
2007-05-30 cond-mat.mes-hall
Single-electron-parametron-based logic devices
我们分析了基于单电子参变元的无线单电子逻辑家族的工作原理。参数裕度，能量耗散，和错误的概率计算使用正统理论的单电子隧穿。该系列电路使得准可逆计算成为可能，其中每比特的能量耗散远低于热能，并且因此可以绕过超密集三维集成数字电路所面临的主要障碍之一。
1998-05-05 cond-mat.mes-hall
Single-dot spectroscopy via elastic single-electron tunneling through a pair of coupled quantum dots
我们研究了单个自组装InAs量子点的电子结构，通过探测弹性单电子隧穿通过一对弱耦合点。在夹断电压以下的区域中，非线性阈值电压行为提供的电子附加能量与线性库仑阻塞振荡完全相同。通过分析它，我们确定的s和p壳层添加光谱高达六个电子在单个InAs点，即耦合点之一。壳层加成谱随磁场的演化提供了s和p壳层的Fock-Darwin谱。
2004-05-24 cond-mat.mes-hall
Subnanosecond single electron source in the time-domain
我们在这里描述的单电子源的实现类似于光学中的单光子源。按需单电子注入是使用经由可变传输的隧道势垒（量子点接触）连接到导体的量子点来获得的。电子发射是由点电位的突然变化触发的，点电位的突然变化在导体中产生高于费米能的单个能级。单个电荷在100 ps至10 ns的平均时间内发射，最终由屏障透明度和点充电能量确定。平均单电子发射过程使用实时快速采集卡以0.5 ns的时间分辨率记录。将单电子信号与基于散射理论的有限激发能模拟结果进行了比较.
2008-09-16 cond-mat.mes-hall
Resonant escape over an oscillating barrier in single-electron ratchet transfer
实验研究了硅基棘轮转移中单电子从亚稳态越过振荡势垒的逃逸过程。当势垒在单电子逃逸的时间尺度特征上振荡时，同步发生在确定性势垒调制和随机逃逸事件之间。作为其振荡频率的函数的平均逃逸时间呈现出最小值，提供了用于单电子的共振激活的主要签名。
2010-02-11 cond-mat.mes-hall
Wigner function approach to single electron coherence in quantum Hall edge channels
最近的电子量子光学实验进行按需单电子源要求的混合时间/频率的方法来电子量子相干性。在这里，我们提出了一个维格纳函数表示的一阶电子相干性，并显示，它提供了一个自然的可视化的激发最近演示的单电子源发出。它还提供了一个统一的观点，单粒子和两粒子干涉实验。特别是，我们介绍了单电子相干性的非经典标准，并讨论它的背景下，马赫-曾德尔干涉。最后，电子的Hanbury Brown和Twiss和Hong Ou Mandel实验被解释为Wigner函数的重叠，从而将它们与信号处理联系起来。
2013-08-07 cond-mat.mes-hall
