Multiple Cotunneling in Large Quantum Dot Arrays
我们研究了在低偏压下，非弹性共隧穿效应对金纳米多层膜和厚膜的电子输运性质的影响，在库仑阻塞范围内。我们发现，零偏压电导，$g_0(T)$，在所有的系统表现出Efros-Shklovskii型的可变范围跳跃传输。由此产生的典型的跳跃距离，对应于参与cotunneling事件的隧道结的数量，示出直接相关的幂律指数在测得的电流-电压特性。我们讨论了这些研究结果的影响，在光的模型cotunneling和跳跃运输介观，颗粒导体。
2005-06-25 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations of the ground state spin of a small metal particle
利用随机矩阵玩具模型研究了金属小颗粒系综的基态自旋的统计分布。使用Hartree Fock近似，我们发现，已经为相互作用强度远低于斯通纳标准有一个可观的概率，基态有一个有限的，非零的自旋。实验可能的关系进行了讨论。
1999-07-09 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic competition of superconductivity and ferromagnetism: conductance peak statistics in metallic grains
我们研究了超导电性和铁磁性在混沌超小金属颗粒中共存的竞争机制。我们使用一个有效的哈密顿量相结合的BCS类配对项和铁磁的斯通纳类自旋交换项。我们研究了颗粒在库仑阻塞制度的输运性质，并确定配对和交换相关性之间的共存的介观波动的电导峰间距和峰高的签名。
2008-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic interplay of superconductivity and ferromagnetism in ultra-small metallic grains
本文综述了电子-电子相互作用对超小混沌金属颗粒基态自旋和输运性质的影响。我们的研究是基于一个有效的哈密顿量相结合的超导BCS类项和铁磁斯通条款。这些术语分别起源于配对和自旋交换相关。这种描述在大的无量纲无量纲电导的极限下是有效的。我们提出的基态相图中的波动占主导地位的制度，其中单粒子的平均水平间距是可比的散装BCS配对间隙。这个相图包含一个机制，其中配对和自旋交换相关共存的基态波函数。我们讨论了库仑阻塞制度中几乎孤立的晶粒的隧穿电导的计算，并提出了可测量的签名的超导性和铁磁性之间的竞争在介观波动的电导。
2009-06-29 cond-mat.mes-hall
Correlated Coulomb drag in capacitively coupled quantum-dot structures
我们从理论上研究了电容耦合量子点（CQD）中的库仑阻力-一个偏置驱动的点耦合到一个无偏置的点，其中传输是由于库仑介导的能量转移阻力。为此，我们引入了一个主方程的方法，占高阶隧穿（cotunneling）过程以及能量依赖的铅耦合，并确定一个介观库仑阻力机制驱动的非局部多电子cotunneling过程。我们的理论建立了一个非零阻力的条件，以及在微观系统参数的拖曳电流的方向。有趣的是，拖曳电流的方向不是由驱动电流决定的，而是由能量相关的引线耦合之间的相互作用决定的。研究石墨烯基CQD异质结构中的阻力机制，我们表明，我们的理论预测与最近的实验CQD系统中的库仑阻力是一致的。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall
A quantum dot close to Stoner instability: the role of Berry's Phase
当量子点的无量纲电导远大于1时，具有电子-电子相互作用的量子点的物理性质可以用所谓的“泛哈密顿量”来描述。在该方案中，相互作用由三个空间独立的术语表示，它们描述了库珀通道中的充电能量、自旋交换和相互作用。在本文中，我们集中在交换相互作用和推广的功能玻色子化形式主义开发较早的充电能量。这被证明是具有挑战性的，因为有效的玻色子作用量是用矢量场来表示的，并且由于自旋算子的非交换性而是非阿贝尔的。在这里，我们开发了一种几何方法，这是特别有用的介观斯通纳制度，即，当强交换作用使系统接近Stoner不稳定性时。我们表明，它是足够的，以总结玻色矢量场的绝热路径，对于这些路径，贝里相位发挥了至关重要的作用。利用这些结果，我们能够计算出点的磁化率。后者在Stoner不稳定点附近，与精确解[I.S. Burmistrov，Y. Gefen，M.N. Kiselev，JETP Lett. 92（2010）179]。
2012-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Engineering drag currents in Coulomb coupled quantum dots
利用一个简单的模型重新讨论了库仑耦合双量子点系统中的库仑拖曳现象，强调了电子同时隧穿的重要性。在此之前，共隧穿效应的阻力电流在介观设置已报告的理论和实验。然而，在这两种情况下，顺序隧穿的贡献，拖动电流总是存在，除非阻力水平的位置太远，从共振。在这里，我们考虑点之间存在非常大的库仑相互作用的情况，其中拖曳电流需要得到共隧道事件的帮助。结果，量子相干拖曳效应发生。此外，我们证明，通过适当的工程隧道概率使用频带剪裁，它是可能的控制的阻力和驱动电流的符号，使它们在平行或反平行方向流动。我们还表明，拖动电流可以通过改变拖动门电位来操纵，因此受电子或空穴类运输。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall
Circuit theory of crossed Andreev reflection
利用介观超导电性的电路理论，研究了一个超导终端和两个正常金属终端连接的三终端器件中的输运问题。我们计算的电流的非局部电导的第一个正常的金属终端响应于第二个正常的金属终端和超导终端之间的偏置电压。的非本地电导是由竞争的贡献，从交叉Andreev反射和电子cotunneling，我们确定每个过程的贡献。当超导终端和器件之间没有电阻时，非局域电导消失，与以前的理论工作一致。当器件和超导储层之间存在有限电阻时，电子共隧穿占主导地位。退相干被考虑在内，特征时间尺度是粒子停留时间。这就产生了一种有效的无干扰能量。由于交叉Andreev反射和电子共隧穿的电导强烈地依赖于无反射能量。我们建议实验确定独立的电导由于交叉Andreev反射和电子cotunneling在测量的能量和电荷流到一个正常的金属终端响应于一个正常的金属终端和超导体之间的偏置电压。
2006-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hierarchical energy relaxation in mesoscopic tunnel junctions: Effect of nonequilibrium environment on low-temperature transport
我们发展了一个理论，远离平衡输运的隧道结阵列。我们发现，如果电子-电子相互作用的速率超过电子-声子能量交换的速率，确保电荷转移的能量弛豫可以顺序发生。特别是，cotunneling运输在结阵列中的主要是通过中间玻色子环境，电子空穴激发的弛豫，而不是由电子-声子机制。的电流-电压特性是高度敏感的环境模式的频谱和所施加的偏置，这设置了有效温度的下限。我们证明了电子-空穴能谱中的能隙在低于某个临界温度T* 时由于长程库仑相互作用而打开，从而引起隧穿电流的抑制。
2009-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hybrid Double Quantum Dots: Normal, Superconducting, and Topological Regimes
外延超导体-超导体混合材料是研究介观和拓扑超导性的极好基础，因为半导体继承了硬超导能隙，同时保持可调的载流子密度。在这里，我们调查的双量子点器件制成的InAs纳米线与图案化的外延铝两面壳，proximitizes两个栅极定义的段沿纳米线。我们遵循的演变介观超导和充电能量在这个系统中作为磁场和电压调谐势垒的函数。点间耦合使用侧栅极从强到弱变化，并且通过施加磁场在正常、超导和拓扑状态之间变化基态。我们通过跟踪连续的共隧穿峰之间的间距作为轴向磁场的函数来识别拓扑转变，并表明单个点主机弱杂交Majorana模式。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum dot ground state energies and spin polarizations: soft versus hard chaos
我们考虑了动力学性质如何影响弹道量子点的基态性质。我们发现，“介观斯通纳波动”，这是由剩余的屏蔽库仑相互作用，是非常敏感的程度的混乱。它导致基态能量和自旋极化，其波动随着系统变得不那么混乱而强烈增加。的关键功能说明了一个模型，该模型依赖于一个参数，调谐的动力学几乎可积的大部分混乱。
2002-11-19 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Probing Entanglement and Non-locality of Electrons in a Double-Dot via Transport and Noise
为了解决与电子进行量子通信的可行性，我们考虑了双点中电子的纠缠自旋态，该双点与输入和输出引线弱耦合。我们证明了在介观输运和噪声测量中可以检测到双量子点中两个电子的纠缠。在库仑阻塞和共隧穿机制中，单重态和三重态导致相位相干电流和相反符号的噪声贡献以及响应于磁场的Aharonov-Bohm和Berry相位振荡。这些振荡是真正的两粒子效应，并提供了纠缠态非定域性的直接测量。我们证明了零频噪声与电流之比（Fano因子）是普适的，它等于电子电荷。
1999-07-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Statistical Theory of Quantum Dots
量子点是一种亚微米级的导电器件，包含多达数千个电子。低温下通过量子点的输运是量子相干过程。这篇评论的重点是点，其中电子的动力学是混乱的或扩散的，从而产生的统计特性，反映了一体混沌，量子干涉和电子-电子相互作用之间的相互作用。通过这样的点的电导显示作为栅极电压，磁场，和形状变形的函数的介观波动。用来描述这些波动的技术包括半经典方法，随机矩阵理论，和超对称非线性$σ$模型。在开放的点，非相互作用准粒子的近似是合理的，和电子-电子相互作用的贡献间接通过他们的影响在有限的温度下的退相时间。在几乎封闭的点中，电导通过隧穿发生，点上的电荷被量子化，电子-电子相互作用起着重要作用。传输主要由库仑阻塞，导致峰值的电导，在低温下提供的点的基态属性的信息。电子-电子相互作用的几个统计特征已被确定，最显着的是在点的添加光谱。量子点的自旋部分由交换相互作用决定，也会影响电导的波动特性。量子点中的其他介观现象包括共隧穿电导的涨落和介观库仑阻塞。
2001-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Interacting Quantum Dot Coupled to a Kondo Spin: A Universal Hamiltonian Study
我们研究了一个由“普适哈密顿量”描述的耦合到近藤自旋的介观相互作用量子点。点内的铁磁交换相互作用导致基态自旋的逐步增加;近藤相互作用对这种斯通纳阶梯进行了非平凡的修改。我们发现，自旋跃迁步骤移动到较低的值的交换耦合弱近藤相互作用，但移动回足够强的近藤耦合。通过在定制的好自旋基础上对角化系统哈密顿量，并在弱和强近藤耦合极限下解析地解决了这个问题。近藤和铁磁交换的相互作用可以用实验可调参数来探测。
2008-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Non-renewal statistics in quantum transport through the eyes of first-passage and waiting time distributions
近年来，等待时间分布已被证明是表征纳米级量子输运中的输运的有用统计工具。特别是，相对于转移电荷的分布的时刻，这在历史上是在长时间限制计算，等待时间能够检测非更新行为在介观系统。然而，他们未能正确地纳入反向隧道事件。最近，已经开发出一种可以平等地描述单向和双向运输的方法：首次通过时间的分布。第一次通过不是指连续电子隧穿之间的时间，而是指漏极中额外电子的数量第一次达到$+1$。在这里，我们展示了第一次通过时间统计和等待时间统计之间的差异，在运输的情况下，等待时间不能正确地再现高阶电流累积量或根本不能计算。为此，我们研究电子输运通过耦合到两个宏观金属电极的分子。我们的分子模型与强电子-电子和电子-声子相互作用在三个制度：（i）顺序隧穿和cotunneling有限的偏置电压通过安德森模型，（ii）顺序隧穿没有温度梯度和偏置电压通过Holstein模型，和（iii）顺序隧穿在零偏置电压和温度梯度通过Holstein模型。我们发现，对于每个运输方案，backtunneling事件发挥了重要作用，因此，等待时间统计不能正确预测的更新和非更新行为，而第一次通过时间分布。
2019-02-27 cond-mat.mes-hall
Spin effects in single electron tunneling
金属磁性多层膜中巨磁电阻效应的发现引起了人们对磁性纳米结构中电子输运自旋相关效应的广泛兴趣。这种系统的一个例子是隧道结-单势垒平面结或更复杂的结。在这篇综述中，我们提出和讨论最近的理论结果，电子和自旋输运通过铁磁介观结包括两个或多个障碍。这种系统也被称为铁磁单电子晶体管。我们从设备的中心部分具有磁性（或磁性）金属纳米颗粒形式的情况开始。输运特性揭示了单电子充电效应，包括库仑阶梯、库仑阻塞和库仑振荡。基于半导体量子点和大分子（特别是碳纳米管）的单电子铁磁晶体管也被考虑。主要的重点是放在自旋效应，由于自旋相关的隧道通过障碍，从而引起自旋积累和隧道磁电阻。在电流-电压特性、（微分）电导、散粒噪声等中也发生自旋效应。在弱耦合和强耦合的两种极限情况下的输运特性特别令人感兴趣。在前一种情况下，我们区分顺序隧穿和cotunneling制度。在强耦合制度中，我们集中在近藤现象，这在通过量子点或分子的运输的情况下，导致增强的电导和显着的零偏置近藤峰的差分电导。
2008-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
