Electroluminescence from a polythiophene molecular wire suspended in a plasmonic scanning tunneling microscope junction
用扫描隧道显微镜研究了悬挂在两个金属电极之间的聚噻吩线的电致发光。在正样品电压下,发射光的光谱和电压依赖性与由局部等离子体介导的线结的荧光一致。这种发射在相反极性时被强烈衰减。发射机制和极性依赖性都类似于有机发光二极管(OLED)中发生的情况,但处于单个分子线的水平。
2014-01-10 cond-mat.mes-hall
Tunneling into a finite Luttinger liquid coupled to noisy capacitive leads
一维相互作用导线的隧道光谱可以深刻地敏感于导线的边界条件。在这里,我们分析了耦合到电容性金属引线的导线的隧道光谱。引人注目的是,随着导线中多体相互作用的增加,边界噪声的影响变得更加突出。这种相互作用允许从标准1D隧穿签名到隧穿由引线处的波动主导的状态的平滑交叉。这种制度的特点是升高的零偏压隧道旁边的普遍幂律衰减在高能量。此外,在这个制度的本地隧道测量显示出一个独特的空间依赖性,标志着形成的等离子体驻波的线。我们的结果提供了一个可调的方法,通过它来控制边界效应和测量线内的相互作用强度(Luttinger参数)。
2018-09-05 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
Finite-size effects in tunneling between parallel quantum wires
我们提出的理论计算和实验测量,揭示了有限尺寸效应的两个平行的量子线之间的隧穿,在分裂边缘的GaAs/AlGaAs双层异质结构制造。观察到的微分电导的振荡,作为偏置电压和施加的磁场的函数,提供了关于限制电位的形状的直接信息。叠加调制表明存在两个不同的激发速度,从自旋-电荷分离的预期。
2002-08-14 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
Interaction-Induced Renormalization of Tunneling into Multiple Majorana End States of a Topological Superconducting Wire
我们研究了一个拓扑超导导线末端的多马约拉纳态系统。对于至少有三个马约拉纳费米子在界面上,我们发现非平凡的重整化物理。界面隧穿过程可以根据SU(2)群的自旋1/2和自旋3/2不可约表示来分类。我们表明,属于不同的表示的隧道振幅的重整化是完全不同的,其中一种类型被抑制,而另一种被增强,这取决于相互作用耦合的符号。这导致通过界面的隧穿电流的不同温度依赖性和该电流的不同自旋极化。
2015-03-28 cond-mat.mes-hall
Nano-wires with surface disorder: Giant localization lengths and dynamical tunneling in the presence of directed chaos
研究了垂直磁场作用下,电子通过单面粗糙纳米线的量子输运。指数发散的本地化长度被发现在量子到经典的交叉制度,控制隧道之间的常规和混沌区域的基本混合经典相空间。我们表明,每个正规模式具有一个明确的模式特定的本地化长度。我们提出了这些模式的本地化长度,同意与数值数据的解析估计。规则区域和混沌区域之间的耦合可以通过改变导线的长度来确定,从而导致传输概率中的复杂结构。我们解释这些结构定量的动力学隧道定向混沌的存在。
2009-08-24 cond-mat.mes-hall
Fast Hole Tunneling Times in Germanium Hut Wires Probed by Single-Shot Reflectometry
量子点中的重空穴是实现长相干时间自旋量子比特的理想材料。在这里,我们专注于这样的重空穴状态限制在锗小屋线。通过调节后者的生长密度,我们可以实现两个相邻的线之间的T型结构。这样的结构允许实现电荷传感器,其静电和隧道耦合到量子点,具有高达0.3e的电荷转移信号。通过将T型结构集成到射频反射仪设置中,执行允许提取空穴隧穿时间的单次测量。所提取的隧道时间小于10 $μ$ s归因于Ge重空穴态的小有效质量,并为投影自旋读出测量铺平了道路。
2017-08-21 cond-mat.mes-hall
Screening of a Luttinger liquid wire by a scanning tunneling microscope tip: II. Transport properties
我们研究了扫描隧道显微镜针尖和Luttinger液线之间的静电耦合对两者之间的隧穿电流和噪声的影响。非微扰求解戴森方程的局部相互作用势,我们得到的格林函数的线和尖端。有趣的是,静电耦合导致了新的双折射子的存在,我们称之为混合格林函数,它是玻色子场的导线和尖端之间的双折射子。接下来,我们计算的输运性质的第二阶与隧道传输的振幅:隧道电流强烈减少的存在下的屏蔽。零频率噪声以类似的方式修改,但Fano因子保持不变。我们还考虑了屏蔽对有限频率非对称噪声的不对称性和电导的影响。
2009-05-23 cond-mat.mes-hall
Electron tunneling between two electrodes mediated by a molecular wire containing a redox center
我们推导出一个明确的表达的量子电导率的分子导线含有氧化还原中心,这是嵌入在电化学环境。氧化还原中心与溶剂相互作用,并且在溶剂配置上进行数值平均。对三原子链进行了显式计算。当氧化还原中心与相邻电子能级相互作用强烈时,电流-电位曲线显示出整流、电流平台和负微分电阻等有趣的特征。中间态的电子光谱可以在恒定的小偏压下通过改变金属丝的电化学电势来进行。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through a quantum dot weakly coupled to quantum wires or quantum Hall edge states
讨论了弱耦合量子点与Tomonaga-Luttinger液体的共振隧穿。由于顺序隧穿的线性电导计算通过求解主方程的温度低于和高于平均水平间距的点。当表征Tomonaga-Luttinger液体的参数g小于1/2时,共振隧穿过程在零温度下是不相干的。在低温T下,库仑阻塞振荡中电导峰的高度和宽度分别与T^{(1/g)-2}和T成正比。隧道通过一个虚拟的中间状态(cotunneling)的贡献也包括在内。所得的电导公式可以应用于填充因子nu=1/(2 m +1)=g的分数量子霍尔液体边缘态之间的共振隧穿。
1997-12-04 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
Negative Tunneling Magneto-Resistance in Quantum Wires with Strong Spin-Orbit Coupling
本文研究了一个二维磁性隧道结FM/I/QW(FM+SO)/I/N结构,其中FM,I和QW(FM+SO)分别代表铁磁体、绝缘体和量子线,它们同时具有磁有序和Rashba自旋轨道(SOC).隧穿磁电阻(TMR)表现出很强的各向异性,并且随着极化方向相对于量子阱轴的变化而改变符号,这是由于量子阱的一维性、磁有序性和强SOC之间的相互作用。这些结果为最近在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面观察到的符号转换各向异性TMR提供了可能的解释。
2014-10-01 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
Signatures of spin-charge separation in double--quantum-wire tunneling
我们提出的证据自旋电荷分离的隧穿光谱的系统由两个量子线连接的GaAs/AlGaAs双层异质结的边缘的长窄隧道结。多个激发速度在系统中检测跟踪出电子光谱峰值的电导依赖于所施加的电压,管理隧道电子的能量,和磁场,管理沿导线的动量转移。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,实验观察到的调制电导振荡幅度作为一个函数的电压偏置也可以占自旋电荷分离的相互作用的电线中的基本激发。
2003-12-05 cond-mat.mes-hall
Screening of a Luttinger liquid wire by a scanning tunneling microscope tip: I. Spectral properties
考虑了扫描隧道显微镜针尖在相互作用量子线附近的屏蔽效应。借助于玻色化过程,我们能够非微扰地确定量子线中存在尖端的静电屏蔽和线中的库仑相互作用时的格林函数。在我们的方法中,我们证明,整个系统的工作哈密顿量是二次时,$K_c>1/2$,可以解决积分的自由度的提示。一旦格林函数已知,我们就计算光谱特性。我们表明,光谱函数,以及隧道态密度,是受屏蔽和局部态密度强烈偏离其未屏蔽的值时,尖端接近线。此外,我们观察到局域态密度偏差的空间扩展与库仑相互作用参数和屏蔽强度有关。
2009-05-23 cond-mat.mes-hall
Edge State Wave Functions from Momentum-Conserving Tunneling Spectroscopy
我们使用GaAs劈裂边过度生长量子线进行动量守恒隧穿光谱,以研究相邻的量子霍尔边缘态。我们使用最低的五个线模式与其不同的波函数探测每个边缘状态,并施加磁场来修改波函数和它们的重叠。这揭示了一个复杂的和丰富的隧道电导风扇结构,这是简洁的不同,为每一个线模式。我们自洽地求解泊松-薛定谔方程来模拟光谱,非常详细地再现了撞击扇,从而证实了计算结果。此外,该模型预测线态和朗道能级之间的杂交,这也被实验证实。这建立了动量守恒隧道光谱作为一个强大的技术,探测边缘状态波函数。
2020-02-13 cond-mat.mes-hall
Enhancement of tunneling density of states at a Y junction of spin-1/2 Tomonaga Luttinger liquid wires
我们计算了三线结中自旋为1/2的相互作用电子的隧穿态密度(TDOS),发现在零偏压极限下,即使对于几个玻色子不动点的排斥作用,TDOS也有反常的增强.这种增强在物理上与空穴从结对入射电子的反射有关,并且它仅发生在结附近($x < v_{\rm min}/2ω$,其中$v_{\rm min}$是电荷或自旋激发的速度的最小值,并且$ω$是偏置频率),在较大的距离处跨越到总是被抑制的体值。TDOS指数可以在STM实验中通过测量微分隧穿电导作为偏压或温度的函数来直接探测,如在C中所做的。Blumenstein等人,Nature Physics 7,776(2011).
2015-07-21 cond-mat.mes-hall
Validity of the Wiedemann-Franz law in small molecular wires
我们报道了分子线中洛伦兹数的有限尺寸效应。使用Landauer-Büttiker形式主义,我们发现,对于足够长的线有两个有效性制度的Wiedemann-Franz(WF)的法律,cotunneling和顺序隧道制度,而在小系统中,只有第一个政权生存。我们比较我们的结果与标准的Kubo形式主义,并解释其未能检测WF法在小系统。此外,我们对指数定域无序线的研究表明,WF定律所预言的Lorenz数L_0只在共隧穿区才能得到。另外,洛伦兹数L在不同温度下呈现出典型的分布,对应于不同的隧穿过程。特别地,一阶隧穿导致L的低值,而二阶隧穿恢复普适值L_0。
2012-07-23 cond-mat.mes-hall
Tunneling exponents sensitive to impurity scattering in quantum wires
我们表明,标度指数隧穿到量子线中的“库仑Tonks气体”制度的不可穿透的,但在其他方面自由,电子的杂质散射线的影响。因此,隧穿到这种导线中的指数取决于通过导线的电导。这种惊人的效应源于多体散射共振,让人想起近藤效应。预测的异常标度是稳定的,对弱扰动的理想Tonks气体极限在足够高的能量,类似于量子临界点的现象。
2007-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energy Partitioning of Tunneling Currents into Luttinger Liquids
将具有确定手征性的电子隧穿到量子线中会产生反向传播的激发,同时携带电荷和能量。我们发现能量的分配与电荷的分配有质的不同。能量的分配比取决于隧穿电子的过剩能量(由施加的偏压控制)和线内的相互作用强度(由Luttinger液体参数$κ$表征),而电荷的分配完全由$κ$确定。此外,与电荷电流不同,能量电流的分配应该在对与传统(费米液体)引线接触的导线进行的$dc$实验中表现出来。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall
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
Multiple crossovers in interacting quantum wires
我们研究了在磁场作用下自旋非相干态下电子隧穿到相互作用的金属丝中以及金属丝之间的行为。隧穿电流遵循所施加电压的幂律,其指数取决于在相关长度尺度上的电子自旋是极化的还是无序的。交叉长度(或能量)尺度在所施加的场中是指数的。在有限尺寸的导线中,可能发生多个交叉。
2006-05-31 cond-mat.mes-hall
Atomic structure of Mn wires on Si(001) resolved by scanning tunneling microscopy
在亚单层覆盖下,Mn在Si(001)表面上形成垂直于下面的Si二聚体行取向的原子线。虽然许多其他元素在室温下形成对称的二聚体线,我们表明,锰线有一个不对称的外观和引脚附近的硅二聚体。我们发现,一个原子配置与锰三聚体晶胞可以解释这些观察结果,由于硅二聚体屈曲相附近的电线和锰三聚体的取向之间的相互作用。我们详细研究了四线配置使用高分辨率扫描隧道显微镜(STM)成像和比较我们的研究结果与STM图像模拟密度泛函理论。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-electron tunneling in InP nanowires
我们报告的制造和电气特性的场效应器件的基础上的线状InP晶体生长的Au催化剂颗粒的气-液-固过程。我们的InP线是n型掺杂的,直径在40-55 nm范围内,长度为几微米。在被沉积在氧化的Si衬底上之后,通过电子束制造的Ti/Al电极单独接触导线。我们得到的接触电阻低至~10千欧姆,与微小的温度依赖性。电极之间的距离在0.2和2微米之间变化。线中的电子密度随着背栅而改变。低温运输测量显示库仑阻塞行为与单电子充电能量为1毫电子伏。我们还证明了能量量子化所造成的限制在电线。
2003-02-25 cond-mat.mes-hall
Long distance coherence of Majorana wires
理论上,拓扑超导体中的一对马约拉纳束缚态即使在很大的间距下也会形成一个费米子能级,这意味着宇称信息是非局域存储的。非定域性导致电子隧穿通过库仑阻塞的马约拉纳线的长距离相干性[Fu,Phys.Rev.Lett. 104,056402(2010)],可以观察到的效果,例如,在干涉仪中。在这里,我们从理论上研究了相干电子转移,考虑到隧穿意味着长距离的电荷转移,这是由一维等离子体。我们表明,电荷动力学不影响的相干性的电子隧穿过程中的拓扑超导体组成的半导体线接近由一个单一的大块超导体。然而,如果拓扑超导性来自于由颗粒超导体近似的半导体线,则相干性可能被强烈抑制。
2020-07-22 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
Tunneling spectra simulation of interacting Majorana wires
最近在InSb混合超导-半导体器件上的隧穿实验为自旋轨道量子线中受磁场和超导邻近效应影响的Majorana边缘模的稳定化提供了希望。将实验场景与微观描述联系起来会带来不同类型的挑战,例如解释相互作用对导线隧穿特性的影响。我们开发了一个密度矩阵重整化群(DMRG)分析的隧道光谱的相互作用的Majorana链,我们解释的Kitaev链模型。我们的DMRG方法使我们能够计算到零频率的谱函数,在那里我们分析了马约拉纳零偏置峰如何受到相互作用的影响。从研究的拓扑相变之间的拓扑和平凡的超导相在导线中,我们认为,散装间隙关闭一般影响的邻近峰和Majorana峰,这应该是可观察到的运输信号。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Wigner Crystallization in inhomogeneous one dimensional wires
我们探讨了一维幂律势约束下的电子理论。计算了高密度电子气、低密度维格纳晶体和中间态的密度分布。我们提取的动量空间波函数的电子在费米面,这可以在实验中测量平行线之间的隧道。发病的本地化导致显着扩大的动量空间波函数与显着锐化(在能量)的隧穿光谱。
2005-04-22 cond-mat.mes-hall
Tunneling spectroscopy of Luttinger-liquid structures far from equilibrium
我们发展了一个理论的隧道光谱相互作用的电子在一个非平衡量子线耦合到水库。这个问题被建模为一个不平衡的Luttinger液体与空间相关的相互作用。这种相互作用导致了隧穿态密度的重整化,以及电子在能量上的重新分布。能量弛豫由在具有不同相互作用强度的区域之间的边界处的等离子体激元散射控制,并且影响线中的电子的分布函数以及从相互作用区域发射到非相互作用电极中的电子的分布函数。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall
Correlation effects on resonant tunneling in one-dimensional quantum wires
研究了具有双势垒的Luttinger液体中的共振隧穿。在微观模型计算内,在几十年内确定作为温度T的函数的电导G。我们确定了峰值G_p(T)表现出独特的幂律行为的参数区域。对于中间网点参数G_p表现出非普适性。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interacting electrons on a half line coupled to impurities
我们推广了我们在别处讨论过的半线系统的玻色化方法,以研究相互作用对与杂质耦合的电子系统的影响。我们引入了一个量子线与量子点之间的电容耦合模型。结果表明,量子线上的效应是反映量子点电荷涨落的动力学边界条件。特别注意的费米子边界条件的作用和它们的相互作用与玻色化有效理论的电子相互作用。
1997-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-dependent coupling between quantum dots and topological quantum wires
考虑具有邻近诱导超导能隙的Rashba量子线作为Majorana费米子和量子点的物理实现,计算了Majorana波函数与量子点上局域波函数的重叠.我们确定这两个本地化的状态之间的自旋相关的隧穿振幅,并表明,我们可以调整到一个完全的自旋极化隧穿制度,通过改变点和马约拉纳费米子之间的距离。直接应用于隧道模型的哈密顿量,我们计算了两侧有两个马约拉纳费米子的量子点上的有效磁场。点上的感应磁场的方向取决于从两个马约拉纳端态形成的非定域费米子的占据,其可以用作这样的马约拉纳量子比特的读出。
2017-05-08 cond-mat.mes-hall
Hybridization of quantum plasmon modes in coupled nanowires: From the classical to the tunneling regime
我们提出了完整的量子力学计算的两个纳米线在小间距的杂化等离子体激元模式,提供真正的空间可视化的模式在从经典到量子隧穿制度的过渡。等离子体激元模式作为动力学介电函数的某些本征函数得到,该动力学介电函数是使用含时密度泛函理论(TDDFT)计算的。对于独立导线,表面和体等离子体激元模式的能量偏离经典的结果,低线半径和高动量转移由于电子溢出,非本地响应,耦合到单粒子跃迁的影响。对于线二聚体的杂化等离子体模式的形状不断改变,减少分离,低于6 μ m的能量色散的模式偏离经典的结果,由于弱隧穿的发病。低于2 - 3 μ m的分离,该模式被电荷转移等离子体所取代,该等离子体随着与实验一致的分离的减小而发生蓝移,并且标志着强隧穿状态的开始。
2013-06-13 cond-mat.mes-hall
Enhancement of tunneling density of states at a junction of three Luttinger liquid wires
本文研究了三条Tomonaga-Luttinger液线结的隧穿态密度。我们发现,有固定点,允许增强的TDOS,这是不寻常的Luttinger液体。距离发生这种增强的结的距离为x = v/(2 ω)的数量级,其中v是等离子体速度,ω是偏置频率。超过这个距离,TDOS跨越到标准体值,与描述连接的固定点无关。这种有限的距离范围开辟了实验探测每根电线单独增强的可能性。
2009-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of momentum resolved tunneling into a short quantum wire
最近的隧道实验的平行线几何形状的动机,我们计算的结果动量解决隧道到一个短的一维线,包含少量的电子。我们推导出一些一般定理的动量依赖性,我们进行精确的计算高达N=4的电子在最终状态下,一个系统与屏蔽库仑相互作用模型的情况下的实验。我们还研究了使用Luttinger液体型分析的大$N$的极限。我们认为低密度制度,该系统是接近维格纳晶体极限,并在自旋激发的能量尺度可以远远低于电荷激发,我们认为温度之间的相关自旋能量和电荷激发,以及温度低于这两个能量尺度。
2005-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling of interacting one-dimensional electrons through a single scatterer: Luttinger liquid behavior in the Hartree-Fock model
本文研究了零温度下弱相互作用无自旋电子在一维有限长线和环中通过单个δ势垒的隧穿。我们的数值计算是基于自洽的Hartree-Fock近似,然而,我们的结果表现出已知的相关多体模型的功能。特别地,在费米能级处长度为L的导线中的传输与$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}$。结果表明,在磁通量h/4 e处,金属丝中费米能级的传输与环中的持续电流有关。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Effect of tunneling on the electrical conductivity of nanowire-based films: computer simulation within a core--shell model
我们研究了二维纳米线网络的导电性。隧穿对它们的导电性的贡献的分析评估表明,它是成比例的线浓度的平方。利用计算机模拟,考虑了三种阻力,即,(i)导线的电阻,(ii)导线-导线结电阻,以及(iii)导线之间的隧道电阻。我们发现,由于隧道效应,逾渗阈值降低。然而,隧道效应对致密纳米线网络的电导率的影响可以忽略不计。
2019-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electron transport in Coulomb- and tunnel-coupled one-dimensional systems
我们开发了一个线性理论的电子输运系统的两个相同的量子线在很宽的范围内的线长L,统一的弹道和扩散的传输制度。微观模型,涉及电子相互作用,并与大量的声学声子允许减少的量子动力学方程的一组耦合方程的局部化学势向前和向后移动的电子在电线。作为这些方程的通解的一个应用,我们考虑了双线系统的不同类型的电接触,并计算了直接电阻,跨阻,在隧道和库仑阻力的存在下,和隧道电阻。当L小于后向散射长度l_P时,隧穿和阻力都导致负的跨阻,而在扩散区(L >>l_P),隧穿与阻力相反,导致正的跨阻。如果L小于相位断裂长度,则隧穿导致电阻的干涉振荡,该干涉振荡与L成指数衰减。
2000-10-02 cond-mat.mes-hall
Phase controlled superconducting proximity effect probed by tunneling spectroscopy
使用一台工作温度低于50 mK的双模STM-AFM显微镜,我们测量了沿着两端连接到不同相位超导体的小的正常导线的局域态密度(LDoS)。我们观察到,在整个正常线和超导体的界面附近,可以发展一个均匀的minigap。小间隙周期性地依赖于相位差。应用于简化的一维模型几何的准经典超导理论很好地解释了数据。
2008-04-15 cond-mat.mes-hall
Scanning tunneling microscopy with InAs nanowire tips
砷化铟纳米线的选择性区域气相外延生长被用作扫描隧道显微镜(STM)的提示。STM针尖是通过将导线手动定位在具有亚微米精度的双裂砷化镓晶片的角上并以光刻方式接触它们来实现的,这与GaAs晶片上的进一步集成电路完全兼容。STM图像显示在Au(111)表面上的2 μ m的z-噪声和至少0.5nm的横向稳定性。I(z)光谱揭示了指示穿过真空的隧穿的指数衰减。随后的尖端电子显微镜图像表明,在STM成像过程中,金属丝几乎没有发生变化。
2012-12-20 cond-mat.mes-hall
Tunneling Spectroscopy of a Spiral Luttinger Liquid in Contact with Superconductors
用螺旋Luttinger液体模型描述了具有Rashba自旋轨道耦合、磁场和强电子-电子相互作用的一维线。我们发展了一个理论来研究超导体邻近效应下螺旋Luttinger液体的隧穿态密度。这种方法提供了一种解开超导关联和强电子相互作用之间微妙相互作用的方法。如果导线-超导体边界由Andreev反射主导,我们发现在界面附近的零偏压隧道异常揭示了一个不寻常的指数幂律增强。远离界面强相关性固有的Luttinger液体占上风,并恢复传统的抑制费米能级的隧穿态密度,这获得,但是,一个类似Friedel的振荡包络与周期重整化的相互作用的强度。
2013-12-24 cond-mat.mes-hall
Zero-bias anomaly in disordered wires
在考虑电子-电子相互作用的情况下,我们非微扰地计算了$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
Quantum Tunneling of the Order Parameter in Superconducting Nanowires
超导序参量的量子隧穿引起相位滑移过程,该相位滑移过程在足够低的温度下控制超薄超导导线的电阻。如果量子相位滑移率很高,超导性完全被量子涨落破坏,导线电阻永远不会降低到正常状态值以下。我们提出了一个详细的微观理论的量子相位滑移均匀超导纳米线。我们的注意力集中在相对较短的电线,我们评估的量子隧穿率的相位滑移,准经典指数和指前因子。在非常薄和脏的金属线的效果被证明是清楚地观察到,即使在$T \to 0$。我们的结果与最近的实验结果完全一致[A. Bezryadin,C.N. Lau和M. Tinkham,Nature { \bf 404},971(2000)],其提供了量子相位滑移效应的直接证据。
2000-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-selective resonant tunneling induced by Rashba spin-orbit interaction in semiconductor nanowire
我们考虑一个单电子限制在一个量子线中的两个静电诱导量子点附近的门定义的系统。单GHz频率、垂直于量子线的时变电场用于诱导Rashba耦合,并使两个相邻势阱之间的电子的自旋相关共振隧穿具有超过99.5%的保真度。这种效应可用于自旋量子计算机中高保真度全电电子自旋的初始化或读出。与其他自旋初始化方法相比,我们的方法可以在不增加电子能量的情况下精确地实现,我们的模拟得到了真实的自洽含时Poisson-Schroedinger计算的支持。
2021-07-16 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium functional bosonization of quantum wire networks
我们开发了一种通用的方法来耦合隧道结和/或杂质散射的一维通道形成的非平衡纳米结构。形式主义是基于非平衡版本的功能玻色化。在这种方法中,凯尔迪什作用起着核心作用,它的形式让人想起完全计数统计理论。为了进行物理观测值的评估,我们假设弱隧穿制度,并开发一个实时瞬子方法。一个详细的阐述的形式主义补充了两个重要的应用:(一)隧道到一个偏置的Luttinger液体与杂质,及(ii)量子霍尔法布里-珀罗干涉。
2012-05-15 cond-mat.mes-hall
Electron tunneling into a quantum wire in the Fabry-Perot regime
我们研究了在法布里-珀罗机制下与源极和漏极接触的门控量子线。导线还耦合到第三个终端(尖端),我们允许的尖端隧穿幅度的不对称性的右和左移动电子。我们分析配置的尖端作为一个电子注入器或作为一个电压探针,并表明,这种三端设置的传输特性表现出非常丰富的物理行为。对于一个非相互作用的导线,我们发现,在电压探针配置的尖端影响的源漏输运以不同的方式,即通过抑制电导,通过调制的法布里-珀罗振荡,并通过减少其可见性。电子-电子相互作用和有限长度的线,占不均匀的Luttinger液体模型的组合效应,导致显着修改的预测相比,基于无限线的模型。我们发现,当尖端注入电子不对称的相互作用引起的电荷分馏不能推断出在源极和漏极中流动的电流的不对称性。然而,相互作用的影响是可见的,在非线性的尖端-源极和尖端-漏极电导的振荡。重要的差异方面的两个终端的设置出现,提出了新的策略,Luttinger液体行为的实验研究。
2009-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
External voltage sources and Tunneling in quantum wires
本文重新考虑了具有任意Luttinger相互作用参数的量子线中杂质的隧穿问题。通过引入辐射边界条件来描述与库的绝热耦合,结合量子霍尔边缘态的可积方法,我们能够得到精确的平衡和非平衡电流。观察到的最显著的特征之一是在强相互作用区g <=.2时出现了负微分电导。尽管有各种各样的充电效应,仍然可以观察到一种显著的对偶形式。在可积杂质问题中输运性质计算的新结果收集在附录中。特别地,我们证明了TBA结果满足一个显着的关系,最初使用Keldysh形式主义导出,在T=0时,电流对电压的二阶导数和对不平衡电流的T^2阶修正之间。
2000-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Odd-even rule for zero-bias tunneling conductance in coupled Majorana wire arrays
一个半导体纳米线与强Rashba耦合和接近超导主机马约拉纳边缘模式。这种纳米线与线间耦合的阵列给出了一个二维拓扑超导体的近似描述,其中取决于磁场和化学势的强度,可以实现丰富的相图托管平凡和不同类型的非平凡相。在这里,我们从理论上考虑这样一个二维组装的自旋轨道耦合超导纳米线和计算之间的正常电极和导线的拓扑制度的集体隧穿电导。当组装的导线数为$N$时,由于Majorana键合和反键合状态的形成方式,我们发现$N$电导峰关于偏压$V = 0$对称出现,对于偶数$N$。当$N$为奇数时,也会出现ZBCP。这样的组件可以通过标准纳米制造技术来实现,其中通过使用机械开关(或局部顶选通)来使$N$变为偶数或奇数,从而分别切换ZBCP $OFF$或$ON$,可以将各个纳米线变为$ON$或$OFF$。因此,我们的结果可以用来实现和检测拓扑超导性有效,明确和在一个可控的方式。
2021-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Static and dynamic image potential for tunneling into a Luttinger liquid
我们研究了电子从针尖或引线隧穿到由Luttinger液体理论描述的相互作用量子线中。在WKB型方法中,考虑了导线和隧穿电子之间的库仑相互作用以及有限的穿越时间。虽然静态镜像势仅在数学上抑制了裸库仑相互作用,但动态镜像势不足以改变进入隧穿态密度的幂律指数。
2000-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-dimensional crossover and strong coupling of plasmon excitations in arrays of one-dimensional atomic wires
利用高能动量分辨电子损失谱(ELS-LEED)结合低能电子衍射(SPA-LEED)和隧道显微镜研究了规则台阶Si(553)和Si(775)表面Au链阵列的集体电子激发.这两个表面都含有一个双链的金原子每个平台。尽管仅沿着导线观察到一维金属性和等离子体激元分散,但二维效应很重要,因为等离子体激元分散明显取决于导线的结构图案和平台宽度。每个平台上的电子密度被调制,如隧道光谱(STS)所示。由等离子体激元色散确定的Si(553)-Au的有效线宽为7.5 μ m,Si(775)-Au的有效线宽为10.2 μ m,与STS数据符合得很好。除了最近邻耦合之外,还可以看到导线之间耦合的明显证据。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Cable as transport spectroscopy of 1D DOS of cylindrical quantum wires
我们将提出的量子电缆视为圆柱形量子线的一维(1D)态密度(DOS)的一种输运光谱。通过同时检测通过圆柱形量子线的直流电流和在期望温度下泄漏到相邻线中的隧穿电流,可以获得关于圆柱形量子线的一维DOS和子带结构的详细信息。
2001-04-24 cond-mat.mes-hall
Tunneling into Nonequilibrium Luttinger Liquid with Impurity
我们评估隧穿率进入/从电压偏置量子线含有弱背散射缺陷。在这样的导线中相互作用的电子形成了真正的非平衡态的Luttinger液体(LL)。该状态是由于非弹性电子背散射导致具有典型频率$\hbar ω\leq U$的非平衡等离子体激元的发射而产生的。隧道速率被分成两个边缘。当库仑相互作用不太强时,费米边的隧穿指数为正,与平衡态LL的隧穿指数相等,而侧边$E_F-U$的隧穿指数为负.
2009-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el