A minimal model of quantized conductance in interacting ballistic quantum wires
我们回顾我们认为是极小模型的量子电导在有限的相互作用量子线。我们的方法利用简单的运动方程的描述来处理一般的空间相关的相互作用和有限的线几何形状。我们强调两种不同的边界条件的作用,一个与当地的“化学”平衡的意义上的Landauer,其他相关的屏蔽附近的费米液体金属铅。我们的分析,以其他方法来解决这个问题的关系被澄清。然后,我们使用我们的形式主义,推导出一个德鲁德型表达式的低频交流电导的有限线一般的相互作用配置文件。
2010-07-14 cond-mat.str-el
The Haldane bosonisation scheme and metallic states of interacting fermions in d spatial dimensions
我们认为在d空间维度的Haldom玻色子化方案适用于一个现实的模型,相互作用的费米子在d=2,并明确地证明失败的这个计划在d > 1,特别是在d=2。除了追溯这一失败的起源,我们表明,{ \sl没有}关于真正的金属状态的考虑中的模型是已知的任何程度的确定性。
2000-04-26 cond-mat.str-el
Spin-polarized currents through interacting quantum wires with nonmagnetic leads
我们研究了基于Rashba自旋轨道相互作用的量子线自旋滤波器在电子-电子相互作用下的性能。有限长度的导线连接到两个半无限长的导线上。分析自旋极化的线性电导在零温度下,我们表明,自旋过滤是可能的,通过适当的调整系统参数首先考虑非相互作用的电子。其次,利用泛函重整化群方法研究了库仑相互作用引起的关联效应。对于短线,我们发现自旋极化的能量制度是强烈的库仑相互作用的影响。对于长导线,我们发现的幂律抑制的总电导低能量尺度典型的非均匀的Luttinger液体,而自旋极化的程度保持不变。
2008-11-13 cond-mat.str-el
Metallic state in a strongly interacting spinless two-valley electron system in two dimensions
我们研究了在平行磁场作用下,高迁移率SiGe/Si/SiGe量子阱中强相互作用的双谷二维电子系统,磁场的强度足以完全抵消电子自旋,从而使电子系统“无自旋”.它发生的金属的电阻率的温度依赖性,虽然弱于在没有磁场,仍然保持强,即使当自旋自由度被删除。几种独立的方法已经被用来建立真正的MIT在无自旋的两谷2D系统中的存在。这与先前在更无序的硅样品上获得的结果形成对比,其中极化磁场导致金属温度行为的完全淬灭。
2020-01-14 cond-mat.str-el
Time-dependent magnetotransport in an interacting double quantum wire with window coupling
我们提出了一个双量子线系统,在两条平行量子线之间的中间势垒中包含一个耦合元件。我们明确地解释了有限长度的双量子线与时间相关的开关电位耦合的双线系统和引线。通过调节线间的磁场和耦合窗口,我们分析了库仑相互作用多电子态随时间变化的电流和电荷分布,以探索线间转移效应,发展高效的量子干涉纳米电子学。
2010-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The conductance of interacting nano-wires
一维纳米线的相互作用的电子连接到非相互作用的引线的电导计算在线性响应制度。使用了两种不同的方法:多体格林函数技术和最近基于非相互作用情况的结果提出的与持续电流的关系。用泛函重整化群方法和密度矩阵重整化群算法计算电导。我们的结果给出了一个强有力的指示,从持续电流获得的电导的想法举行的相互作用系统。
2003-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A fermionic approach to tunneling through junctions of multiple quantum wires
多个相互作用电子的一维量子线的结作为量子线路的基本组成部分受到了理论界的广泛关注。虽然已经使用玻色化和密度矩阵重整化群(DMRG)方法在这些模型上获得了结果,但另一种强大的技术是基于体相互作用中的直接微扰理论,结合重整化群(RG)并在随机相位近似(RPA)中求和。到目前为止,这种技术只适用于有限长度的相互作用的导线连接到非相互作用的费米液体引线的情况。我们重新制定它的单粒子S-矩阵,正式统一的治疗不同数量的引线的交界处,并扩展这种方法,以涵盖的情况下,无限长的相互作用的引线获得的结果与以前的玻色化和DMRG结果在2-铅和3-铅交界处。
2016-04-02 cond-mat.str-el
Unconventional Metallicity and Giant Thermopower in a Strongly Interacting Two Dimensional Electron System
我们目前的热和电输运测量的低密度(10 $^{14}$ m $^{-2}$),介观二维电子系统(2DES)在GaAs/AlGaAs异质结在亚开尔文温度。我们发现,即使在假定的强烈本地化制度,其中系统的电阻率是两个数量级大于量子电阻$h/e^2$,热电势随温度线性下降,表明金属性。值得注意的是,热电势的大小超过预测值在非相互作用的金属2DES在类似的载流子密度超过两个数量级。我们的结果表明,一个新的量子态,并可能是一种新的类巡回准粒子在稀释的2DES在低温下,库仑相互作用起着关键作用。
2012-08-22 cond-mat.str-el
Quench dynamics of the Kondo effect: transport across an impurity coupled to interacting wires
我们研究了量子猝灭后的近藤效应的实时动力学,其中磁性杂质耦合到两个金属哈伯德链。使用有效场论的方法,我们发现,对于非相互作用的电子的电荷电流通过杂质的标度函数,涉及近藤时间。在相互作用的情况下,我们表明,近藤时间减少的排斥相互作用的强度和电流的时间依赖性揭示了近藤效应在Luttinger液体的签名。此外,我们验证了杂质磁化的弛豫并不表现出普遍的标度行为的微扰制度低于近藤时间。我们的研究结果突出了非平衡动力学作为一个有价值的工具,在相互作用系统中的量子杂质的研究中的作用。
2023-02-07 cond-mat.str-el
Coulomb blockade of non-local electron transport in metallic conductors
我们考虑一个金属线耦合到两个金属电极通过两个结附近放置。施加到其中一个这样的结的偏置电压改变另一个结附近的导线中的电子分布函数,从而修改其噪声和对其电导的库仑阻塞校正。我们评估这种相互作用的修正,本地和非本地电导证明非平凡的库仑异常在考虑中的系统。考虑库仑效应的非局域电子输运实验可以方便地用来测试低温下金属导体中的非弹性电子弛豫。
2012-03-08 cond-mat.str-el
Exciton Gas Compression and Metallic Condensation in a Single Semiconductor Quantum Wire
我们研究了单个自组装量子线中的金属-绝缘体转变,并报道了低温下金属液体凝聚的光学证据。首先,我们观察到单根纳米线光致发光的温度和功率依赖性遵循一维电子空穴液体的预期演化。其次,我们发现了新的光谱特征,表明在这种情况下,膨胀的液体冷凝物压缩激子气体在真实空间中。最后,我们估计的临界密度和临界温度的相变图在$n_c\sim1\times10^5$ cm $^{-1}$和$T_c\sim35$ K,分别。
2008-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two distinct metallic bands associated with monatomic Au wires on the Si(557)-Au surface
Si(557)-Au表面,含有平行于台阶的单原子Au线,已被提出作为理想一维金属的实验实现。事实上,最近对该系统的光电发射实验(Nature 402,504(1999))发现了两个峰,这两个峰被解释为Luttinger液体中的自旋-电荷分离。我们的第一性原理密度泛函计算揭示了与Au-Si键相关的两个金属带,而不是从Au 6s态预期的单个带,为实验观察提供了另一种解释。
2001-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dimensionality of metallic atomic wires on surfaces
本文研究了沉积在半导体衬底上的金属原子线中的低能集体电荷激发(等离子体激元、空穴)。这些系统描述的二维相关模型表示强各向异性晶格或弱耦合链。我们使用了一些成熟的理论方法和结果来研究它们的性质:各向异性费米液体的无规相近似和Tomonaga-Luttinger耦合液体的玻色化,以及阶梯模型的Bethe Answer和密度矩阵重整化群方法。我们表明,费米和Tomonaga-Luttinger液体理论预测相同的定性行为的激发在长波长的色散。此外,它们的标度取决于有效的电子-电子相互作用的选择,但不表征金属态的维数。我们的研究结果还表明,这样的各向异性相关系统可以表现出二维色散由于线之间的耦合,但仍然是准一维强各向异性导体或保留Tomonaga-Luttinger液体的典型功能,如在费米能量的状态密度的幂律行为。因此,诸如Au/Ge(100)的原子线材料可能表现出与一维和二维金属相关的特征的混合。
2020-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A dynamic scattering approach for a gated interacting wire
本文提出了一种新的一维相关系统的散射方法。绝热接触电荷库编码的时间相关的边界条件。任意门控导线的电导矩阵,尊重电荷守恒,通过动态散射矩阵表示。它表明,直流电导等于e^2/h的任何模型与保守的总左,右移动的电荷。交流电导矩阵明确计算相互作用Tomonaga-Luttinger模型。
1998-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of strong correlation on the study of renormalization group flow diagram for Kondo effect in a interacting quantum wire
研究了相互作用量子线中的近藤效应。我们着重研究了强电子关联对磁性和非磁性杂质的重整化群流图和不动点稳定性的影响。我们观察到系统的行为是在单通道或在两个通道的近藤效应依赖于初始值的耦合常数和强关联。
2008-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metallic and Insulating Phases of Repulsively Interacting Fermions in a 3D Optical Lattice
费米子哈伯德模型在描述强关联物质中起着基础性的作用。在这里,我们报告的实现这个哈密顿使用排斥相互作用的自旋混合物的超冷$^{40}$ K原子在三维光晶格。我们已经实现了一种新的方法来直接测量量子气体的可压缩性的陷阱使用原位成像和独立控制的外部限制和晶格深度。再加上从头算动力学平均场论计算的比较,我们展示了系统如何演变为增加限制从一个可压缩的稀金属在一个强相互作用的费米液体带绝缘状态。对于强相互作用,我们发现一个紧急不可压缩的莫特绝缘相的证据。
2008-09-09 cond-mat.str-el
A Scaling Approach for Interacting Quantum Wires -a Possible Explanation for the 0.7 Anomalous Conductance
本文考虑了具有短程和长程相互作用的弱相互作用有限长金属丝。长程相互作用增强了$4k_{F}$散射,并使金属丝重正化到强相互作用极限。对于大的屏蔽长度,重整化的电荷刚度Luttinger参数$K_{eff.}$减少到$K_{eff.}< {1/2}$,从而导致在T=0的维格纳晶体在有限的温度下的异常电导。对于短的筛选长度,重整化的Luttinger参数$K_{eff.}$被限制为${1/2}\leq K_{eff.}\leq 1$。结果,在温度大于磁交换能时,我们发现了一种相互作用金属,对于$K_{eff.}\approx {1/2}$,它等价于Hubbard $U\to\infty$模型,具有反常电导$G\approx\frac{e^2}{h}$。
2009-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Junction of several weakly interacting quantum wires: a renormalization group study
我们研究了三个或更多的半无限导线,满足在一个结的电导。线中的电子通过短程密度-密度相互作用相互弱相互作用,并且它们在结处遇到一般散射矩阵。我们导出了S-矩阵所满足的重整化群方程,并确定了S-矩阵的不动点及其稳定性。然后研究任何一对导线之间的电导作为物理参数(如温度)的函数。我们讨论了在现代实验中观察结效应的可能性,如量子线和交叉量子线的四端电导。
2002-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Detecting topology through dynamics in interacting fermionic wires
我们描述了一个协议来读出相互作用的1D手征模型的拓扑不变量,基于测量随时间变化的体激发的平均手征位移。我们提出了相互作用的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)链的分析计算和数值矩阵乘积态模拟,演示了如何平均手征位移允许区分拓扑绝缘体,平凡绝缘体和破缺相。最后,我们提供了一个实验蓝图,实现一个模型显示这三个阶段,并描述如何检测这些。
2020-08-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interference as a Probe of Spin Incoherence in Strongly Interacting Quantum Wires
我们表明,干涉实验可以用来确定强相互作用的一维导体的自旋非相干制度。自旋不相干的两个定性签名被发现:一个强烈的磁场依赖的干涉对比度和一个异常的缩放与所施加的电压的干涉对比度,与温度和磁场依赖的标度指数。实验区分自旋非相干的自旋极化制度,因此可能是有用的,在决定提出的替代解释之间的异常电导量子化在量子点接触和量子线在低密度下观察到的。
2006-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical gaps in interacting Rashba wires at low electron densities
Rashba自旋轨道耦合和垂直于Rashba轴的磁场已经被预测在非相互作用或弱相互作用的一维量子线的能谱中打开部分能隙(“螺旋能隙”)。通过比较动能和库仑能,我们表明,这种间隙开放通常发生在低电子密度的库仑能占主导地位。为了解决这个强相关的限制,我们调查Rashba线使用维格纳晶体理论。我们发现即使在强相互作用的极限下也存在螺旋能隙,但它对电子密度的依赖性与弱相互作用的情况有很大的不同。特别地,我们发现打开间隙的临界磁场成为电子密度的振荡函数。这强烈地改变了电导测量中螺旋间隙的预期特征。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin transport in interacting quantum wires and carbon nanotubes
我们提出了一个一般的制定自旋相关的运输通过一个干净的一维相互作用的量子线或碳纳米管,连接到非共线铁磁体通过隧道结。我们表明,每个结的低能量描述是由一个保形不变的边界条件表示 * 交换耦合 *,除了一对电子隧穿运营商。交换耦合的影响强烈增强的相互作用,导致自旋积累的显着抑制。这是一个直接的签名自旋电荷分离在一个Luttinger液体。此外,我们证明,磁极化可以导致振荡的非线性电流-电压关系。这种现象是一个令人惊讶的纯粹的非平衡效应,由于反向散射的相互作用,这是危险的边缘不相关的排斥相互作用的Luttinger液体。
2000-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
How to find conductance tensors of quantum multi-wire junctions through static calculations: application to an interacting Y-junction
电导与动力学相关函数有关,动力学相关函数可以用\textit{time-dependent}方法计算。利用边界共形场论,我们将多导线量子结的电导张量与有限系统中的静态关联函数联系起来。然后,我们提出了一个一般的方法,通过\textit{time-independent}计算单独确定的电导。将该方法应用于相互作用量子线的Y型结,数值验证了对Y型结手征不动点电导的理论预测,并利用与时间无关的密度矩阵重整化群方法计算了迄今未知的M型不动点电导.
2010-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multi-particle scattering and breakdown of the Wiedemann-Franz law at a junction of N interacting quantum wires
我们分析了接近平衡的相互作用量子线的结处的电荷和热输运。在Tomonaga-Luttinger液体的框架内,我们计算了广泛的一类边界条件下的热导率,并详细描述了导致Wiedemann-Franz定律在交界处崩溃的物理过程。我们展示了如何连接外部水库的量子线影响的电导张量接近的各个固定点的相图的交界处。因此,我们区分两种类型的违反Wiedemann-Franz定律:一个“平凡”的,独立的结动力学和所产生的故障的费米液体图片中的线,和一个结相关的对应物,所产生的多粒子散射过程中的交界处。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite-temperature conductance of strongly interacting quantum wire with a nuclear spin order
本文研究了具有螺旋核自旋序的强相互作用量子线的电导随温度的变化关系。核自旋螺旋在电子光谱中打开了一个依赖于温度的部分能隙。使用玻色化框架,我们描述了带隙电子模式的正弦戈登类扭结。我们预测的欧姆摩擦这些扭结的经验,通过与无隙激励相互作用所造成的内部电阻率。结果,电导从当核自旋完全极化时的临界温度以下的温度下的$G=e^2/h$上升到当有序被破坏时的较高温度下的$G=2e^2/h$,在中间区域具有相对宽的平台。理论结果与Scheller等人最近获得的GaAs量子线的实验数据进行了比较。112,066801(2014)]。
2017-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of the conductance of interacting quantum wires with good contacts and applications to carbon nanotubes
利用玻色化方法,我们导出了具有良好接触的相互作用量子线的直流电导G(L,T),包括电流弛豫后向散射和Umklapp过程。我们的结果产生的长度L和温度T的能量范围内的Luttinger模型是适用的电导的依赖性。对于一个只有一部分电流受守恒定律保护的系统,我们惊奇地发现一个与完全弹道导线相同的未约化的理想量子电导。作为第二个应用程序,我们计算的电导金属单壁碳纳米管的能量范围内,由于声子的背散射占主导地位。与以前的研究相比,我们处理的电子相互作用,使用Luttinger液体配方。与实验数据相比,所获得的结果与温度和长度的直流电导的缩放,并产生比以前使用的非相互作用的理论更好的描述。剩余的理论和实验之间的温度依赖性的差异的可能原因进行了讨论。
2013-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Decoherence of charge density waves in beam splitters for interacting quantum wires
一维通道之间的简单交叉可以作为非相互作用电子的相干分束器。在这里,我们研究如何相干分裂在这样的交叉点是由粒子间的相互作用的影响,在特殊情况下的拓扑边缘状态的交叉点。我们导出了一个有效的杂质模型,它代表了低能Luttinger液体理论中的边态交叉。当Luttinger K = 1 / 2时,我们计算了电荷密度随时间变化的期望值以及密度-密度关联函数。通常,单个输入电荷密度波包将分裂成四个输出波包,其透射和反射系数取决于结处导线之间的隧穿过程的强度。我们发现,当多个电荷密度波包从不同方向同时通过交叉点时,波包的反射和分裂取决于波的相对相位。积极利用这种相位相关的分裂波包可以使Luttinger干涉测量成为可能。我们还发现,相干入射包通常遭受部分退相干的交叉点,与他们的一些最初的相干信号被转移到相关的量子噪声。在极端情况下,四个入射相干波包可以完全转换成密度-密度相关,在最终状态中电荷密度本身的期望值处处为零。
2019-03-15 cond-mat.str-el
Quantum Dot in Interacting Environments
附着在相互作用的量子线上的量子杂质会引起一系列新现象。我们使用Bethe Answer精确地求解了描述耦合到相互作用量子线的量子点的两种几何形状的模型:(i)侧耦合和(ii)嵌入Luttinger液体中的量子点。我们通过Bethe Answer方程找到了本征态并确定了光谱。利用这一点,我们推导出精确的表达式为基态点占领。热力学研究,然后使用热力学Bethe Answer方程。结果表明,在低能量的点成为完全杂化,并作为一个背散射杂质或隧道结的几何形状,此外,这两个几何形状是相关的,通过改变相互作用的符号。虽然保持强耦合的所有值的相互作用在电线中,存在隧道和背散射之间的竞争,导致抑制或增强的点占用取决于散装相互作用的符号。
2018-01-11 cond-mat.str-el
Low-energy theory and RKKY interaction for interacting quantum wires with Rashba spin-orbit coupling
我们提出了Rashba自旋轨道耦合下相互作用的一维量子线的有效低能理论。在一个包含所有允许的相互作用过程的单圈重整化群方案下,我们证明了电子-电子背散射是一个无关的微扰。因此,没有间隙的出现和电子输运是由一个修改的Luttinger液体理论。作为该理论的一个应用,我们讨论了两个磁性杂质之间的RKKY相互作用。相互作用,以诱导一个较慢的幂律衰减的RKKY距离函数比通常的一维noninteracting $\cos(2k_F x)/|x|$法。此外,在非相互作用的Rashba线,自旋-轨道耦合导致扭曲(各向异性)的范围函数与几个不同的空间振荡周期。在相互作用的情况下,我们表明,一个特殊的振荡周期导致最慢的衰减,因此占主导地位的RKKY相互作用的大分离。
2009-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Renormalization group study of the conductances of interacting quantum wire systems with different geometries
我们研究了电子之间的相互作用对具有不同几何形状的量子线系统的电导的影响。所述系统包括在中间具有短截线的导线、包含能够包围磁通量的环的导线、以及在中间通过第五导线连接的四根导线的系统。每根导线被视为弱相互作用的Tomonaga-Luttinger液体,并在所有的交界处引入散射矩阵。利用最近发展起来的研究一维相互作用系统散射矩阵流的重整化群方法,计算了这些系统的电导随温度和导线长度的变化。我们目前的结果为所有三个制度的利益,即,高,中,低温。这些分别对应于小于、可比于和大于不同系统中的最小导线长度的热相干长度,即,短截线或环的每个臂或第五根线的长度。在这三个区域中,用于计算电导的重整化群方法和公式是不同的。我们提出了一个唯象动机的形式主义研究的中间制度,只有部分相干的电导。在低温下,我们研究的电导与电子能量附近的一些共振线的形状;共振的宽度随温度降低而趋于零。我们的研究结果表明,各种系统的实验兴趣的电导依赖于温度和长度在一个非平凡的方式时,考虑到相互作用。
2003-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Density-matrix renormalization group study of the linear conductance in quantum wires coupled to interacting leads or phonons
在以前的论文[J. - M. Bischoff和E. Jeckelmann,Phys. Rev. B 96,195111(2017)]我们介绍了一种用于计算一维关联量子系统线性电导的密度矩阵重整化群方法,并在含杂质的均匀无自旋费米子链上进行了演示。在这里,我们提出了这种方法的扩展到非均匀系统,模型与声子,和电子模型的自旋电导。该方法被应用到一个无自旋费米子线铅模型,均匀的无自旋Holstein模型,和哈伯德模型。它的能力证明了比较与Luttinger液体理论的预测结合Bethe Answer解决方案和其他数值方法。我们发现了一个复杂的行为时,相互作用的符号(排斥/吸引)不同的电线和导线的量子线耦合到相互作用的铅。在纯费米子系统的Luttinger参数的电导重整化示出保持有效的Luttinger液相的Holstein模型与声子自由度。
2019-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Real fermion modes, impurity entropy, and nontrivial fixed points in the phase diagram of junctions of interacting quantum wires and topological superconductors
我们讨论了如何扩展的杂质熵的系统与边界相互作用依赖于零模式的实费米子运营商(马约拉纳模式以及克莱因因子)。作为我们方法的具体应用,我们考虑了N条相互作用量子线和拓扑超导体之间的结,以及三条无自旋相互作用量子线的Y结。此外,我们还发现N=2拓扑超导结与Y结之间存在着显著的对应关系。一方面,这使我们能够确定系统参数的范围,在该范围内,N=2结的稳定相位被实现为与Y结的相图中的M不动点相对应的非平凡的有限耦合不动点。另一方面,它使我们能够显示一个新的“平面”有限耦合不动点的Y结的相图中的发生。最后讨论了如何设置系统参数以实现通信。
2019-05-21 cond-mat.str-el hep-th
Entanglement properties and quantum phases for a fermionic disordered one dimensional wire with attractive interactions
一个费米子无序的一维线在吸引相互作用的存在下,已知有两个不同的阶段:一个本地化和超导的一个取决于相互作用和无序的强度。如果系统尺寸短于局部化长度,则局部化区域也可以表现出金属行为。在这里,我们表明,超导相有一个独特的分布的纠缠熵和纠缠谱不同于金属制度。纠缠熵分布与Lévy α稳定分布(与高斯金属分布相比)是强不对称的,并且纠缠能级间距分布是酉的(与正交相比)。因此,纠缠特性可以揭示其他方法无法检测到的特性。
2015-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Row coupling in an interacting quasi-one-dimensional quantum wire investigated using transport measurements
我们研究了准一维金属丝中的电子输运,在相对较弱的静电约束下,库仑相互作用使基态发生畸变,导致电子系统分叉成两排。行之间的有限耦合的证据,导致成键和反键状态,观察。在高直流源漏偏置下,由于平行双行输运,在0.5(2e^2/h)处观察到结构,以及在0.25(2e^2/h)处观察到结构,提供了两行之间耦合的进一步证据。
2009-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Well-defined quasiparticles in interacting metallic grains
我们分析了具有大的无量纲电导的介观系统的谱函数,它可以用一个普适的哈密顿量来描述。我们发现,一类重要的谱函数只由一个单一的状态,这意味着存在定义良好的(即无限寿命)准粒子。此外,单个状态的主导地位使我们能够使用密度矩阵重整化群高精度地计算零温度谱函数。通过计算金属颗粒的隧穿态密度和介观环的磁响应,说明了这种方法的应用。
2004-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coupled Wire Models of Interacting Dirac Nodal Superconductors
拓扑节点超导体具有以点或线节点费米面为特征的无带隙低能激发。在这项工作中,使用耦合线建设,我们研究拓扑节点超导体,保护狄拉克节点。在这种结构中,低能电子的自由度被限制在一个三维的导线阵列中,这些导线阵列作为微观超导系统的配对涡旋出现。涡旋阵列具有反铁磁时间反演和镜像滑移对称性,可以保护无质量的狄拉克费米子在单体非相互作用极限下。在这个模型中,我们证明了精确可解的多体相互作用,保持基本的对称性,并引入有限的激发能间隙。这些间隙的相互作用支持细分和一般导致非平凡的拓扑秩序。我们还构造了一个特殊的情况下,$N=16$狄拉克费米子相应的间隙相互作用导致一个平凡的$E_8$拓扑秩序,这是密切相关的大引力异常的取消。
2018-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of the contacts on the conductance of interacting quantum wires
我们研究如何通过一个干净的相互作用量子线的电导G是受接触和非相互作用的铅的存在。接触由左边的两粒子相互作用消失和右边的有限排斥相互作用定义,反之亦然。未添加额外的单粒子散射项(杂质)。我们首先使用玻色化和当地的Luttinger液体图片,并表明,在这种方法G是由铅的属性,而不管的Luttinger液体参数的空间变化的细节。这推广了以前的结果获得的阶梯状变化。特别地,在接触处不产生单粒子反向散射。然后,我们研究了一个微观模型应用功能的重整化群,并表明,空间变化的相互作用产生单粒子的背散射,这反过来又导致电导降低。我们调查的光滑度的接触如何影响G和显示,降低能量尺度的单一限制的偏差遵循幂律与相同的指数,获得一个系统与弱单粒子杂质放置在接触区域的相互作用的导线和引线。
2006-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact Boundary Modes in an Interacting Quantum Wire
一维量子系统的边界模可以产生许多令人瞩目的现象。它们可以用来描述更高维度系统中杂质的物理性质,例如无处不在的近藤效应,或者可以支持在量子计算领域发挥关键作用的马约拉纳束缚态。在这项工作中,我们研究了在相互作用的量子线与邻近诱导配对项的边界模式。我们解决了系统的Bethe Answer,并表明,对于某些边界条件的频谱包含本地化的任何边缘的束缚态。该模型显示出一阶相变的相互作用强度的函数,使吸引力的相互作用的基态有束缚态在两端的线,而排斥相互作用,他们不存在。此外,我们看到,束缚态能量位于间隙内的所有值的相互作用强度,但经历了尖锐的避免足够强的相互作用强相互作用的水平交叉,从而防止其衰减。这种避免交叉示出发生作为一个确切的自我对偶,这是目前在模型中的结果。
2020-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological properties of gapless phases in an interacting spinful wire
University of Minnesota(明尼苏达大学);Bar-Ilan University(巴伊兰大学);University of Kent(肯特大学)
研究了具有自旋电荷分离的相互作用自旋链中无能隙相的拓扑性质,发现两种非平凡无能隙态,对应拓扑卢瑟-埃米里液体和拓扑莫特绝缘体,且无序场相可与非相互作用拓扑金属相连。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana end states in an interacting quantum wire
我们提出并研究了一个简单的单通道量子线的一维模型,该模型中的电子相互排斥,并受到显着的自旋轨道相互作用。我们表明,外部塞曼磁场,施加在直角的Rashba自旋轨道轴,驱动线到一个相关的自旋密度波状态与带隙自旋和无隙电荷激发。通过计算具有(反)周期和开边界条件的模型的基态简并度,我们得出结论:关联自旋密度态实现了一个无间隙的自旋保护拓扑相,因为基态在环几何中是唯一的,而在开边界的线几何中是双重简并的.在微观上的双重简并被认为是保护的磁化宇称守恒。开放的边界诱导本地化的零能量(midgap)的状态,在特殊的路德-埃默里点的模型,由马约拉纳费米子。我们发现,在开放端的线的自旋密度表现出不寻常的长程相关性,尽管事实上,在大部分的线衰减的幂律或指数方式的所有相关性。我们的研究揭示了实现正确的交换关系所需的远程弦运营商在不同点的线自旋密度的至关重要的。一路上,我们重新推导的低能量理论的伽利略不变的电子系统的电流运营商。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Correlation effects on electronic transport through dots and wires
我们研究了两种不同类型的介观和纳米观系统中两粒子相互作用如何影响电子输运:具有局部库仑相关性的量子点和相互作用电子的准一维量子线。最近开发的功能重整化群计划,允许调查系统的复杂几何形状。考虑到简单的设置,我们表明,该方法包括Luttinger液体物理(一维线)的基本方面,以及物理的本地相关性,与近藤效应是一个重要的例子。对于更复杂系统的耦合点和Y-结的相互作用的电线,我们发现令人惊讶的新的相关效应。
2006-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence of Novel Quasiparticles in a Strongly Interacting Two-Dimensional Electron System: Giant Thermopower and Metallic Behaviour
本文报道了亚开尔文温度下GaAs/AlGaAs异质结中低密度(10 $^{14}$ m $^{-2}$)介观二维电子系统(2DES)的热电势($S$)和电阻率($ρ_{2DES}$)测量。我们观察到在温度$\lesssim$ 0.7 K的线性增长的$S$作为温度的函数,表明金属样的行为。有趣的是,这种金属性不是德鲁德式的,显示出几个不寻常的特征:i)$S$的大小超过了在类似载流子密度下对非相互作用金属2DES有效的Mott预测超过两个数量级;和ii)在这种状态下的$ρ_{2DES}$比电阻量子$h/e^2$大两个数量级,并且显示出非常小的温度依赖性。我们提供的证据表明,这些意见出现由于新的准粒子的形成,在2DES是不电子的。最后,$ρ_{2DES}$和$S$在它们的密度依赖性中显示出有趣的解耦,后者显示出在电阻率中完全不存在的显著振荡和甚至符号变化。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Manipulating Hubbard-type Coulomb blockade effect of metallic wires embedded in an insulator
在低维系统中,由于库仑相互作用的增强,产生了关联态。阐明这些状态需要原子尺度的表征和精细的控制能力。在这项研究中,光谱成像-扫描隧道显微镜被用来调查驻留在单层和双层MoSe 2镜像孪晶界(MTB)的一维电子的相关态。由导线长度确定的库仑能量驱动MTB进入两种类型的基态,其具有不同的各自的异相和同相电荷阶数。这两个基态可以可逆地转换通过一个亚稳的零能量状态与原位电压脉冲,调谐的MTB的电子填充通过极化过程,证实了第一性原理计算。我们的改进的哈伯德模型揭示了基态作为相关绝缘体从现场U-起源库仑相互作用,被称为Hubbard型库仑阻塞效应。我们的工作为理解复杂系统中的相关物理和为纳米电子学应用定制量子态奠定了基础。
2021-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Luttinger liquid with strong spin-orbital coupling and Zeeman splitting in quantum wires
研究了量子阱中具有强Rashba自旋轨道耦合和塞曼分裂的一维相互作用电子气。玻色化理论的发展,这个系统。隧道电流可能偏离简单的幂律,这是在普通的Luttinger液体。在隧穿实验中,通过改变外加磁场可以测量微观相互作用耦合和自旋轨道参数。
2004-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Long lifetimes of ultra-hot particles in interacting Fermi systems
研究了超热电子与费米海相互作用的弛豫速率与能量的关系。我们考虑二维和三维系统,准一维量子线与多个横向带,以及单通道一维线。我们的分析包括自旋和自旋极化设置,与短程和库仑相互作用。我们表明,相当普遍的,弛豫率是一个非单调的函数的电子能量和衰减的幂律在高能量。换句话说,超热电子随着能量的增加而重新获得它们的相干性。在最近的多带量子线实验中观察到了这种行为,J. Reiner等人,Phys. Rev. X { \bf 7},021016(2017)。
2018-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
High-Current Field Emission from an Atomic Quantum Wire
碳原子的线性链已经被提出作为受到电场的开口尖端碳纳米管的电子发射结构。为了更好地理解Smalley和合作者的结果的含义,线性碳链对静态和动态场的电磁响应已经被研究,利用从头算方法。据发现,相关的发射电流,绘制作为偏置电位的函数,遵循福勒Nordheim强度-电压曲线的典型的场发射的金属尖端。在标准偏置条件下,预期1纳米长度的线性碳链提供1微安量级的电流。此外,这些系统在光吸收过程中表现为导电针。因此,线性碳链很可能构成金属线的最终原子级实现。
1997-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In Situ Thermometry of Fermionic Cold-Atom Quantum Wires
我们研究了具有可调横模布居和单线分辨率的费米冷原子量子线系综。从原位密度分布,我们确定的温度的原子线在弱相互作用的限制和重建潜在的景观。通过改变原子数和温度,我们控制了横模的占据,并研究了一维-三维交叉。在1D极限,我们观察到的约化温度$T/T_{F}$增加几乎恒定的熵每粒子$S/N k_{B}$。原位探测单个原子线的能力为定量研究强相互作用的一维费米气体的平衡和输运性质铺平了道路。
2021-09-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fractional Topology in Interacting 1D Superconductors
本研究探究一维相互作用超导纳米线的拓扑相,提出可直接测量的拓扑标记,证实DCI相为分数拓扑相,还揭示了线间跳跃振幅对相图、拓扑相及有序态的调控规律。
2023-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of spin and interactions on quantum dots and nano-wires
在本论文中,我们使用复杂的数值方法来研究两类具有电子-电子相互作用的量子系统的基态性质:量子点和纳米线。在前半部分的工作中,我们研究了一个系统的单级耦合到一个一维线与相互作用的无自旋电子,当线是干净的或无序的。我们利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了能级对干净相互作用线的几种热力学性质的影响,这些相互作用线可以处于Tomonaga-Luttinger液体相和电荷密度波相之一.当导线是无序的,我们研究的弗里德尔振荡,探索两个阶段之间的差异,并将它们与干净的非相互作用的情况下,我们开发了一个精确的振荡公式。在论文的后半部分,我们研究了两种孤立的二维量子点。我们首先研究了一种新的数值方法,粒子-空穴DMRG(PH-DMRG),它被用来计算由相互作用的无自旋电子组成的无序量子点的GS能量。我们表明,这种方法比Hartree-Fock方法更准确,我们提出了一种改进的算法,它减少了近30个百分点的错误率。最后,我们研究了自旋为1/2的量子点在自旋轨道耦合和相互作用下的磁化强度。我们计算了量子点的g因子和自旋算符的期望值,发现量子点被偶数个电子占据时,量子点可以具有有限的磁化强度。
2008-06-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-catalyzed hopping conductivity in disordered strongly interacting quantum wires
在具有强排斥相互作用的一维电子系统中,电荷激发的传播速度比自旋激发快得多。因此,这样的系统具有中间温度范围[称为“自旋非相干Luttinger液体”(SILL)状态],其中电荷激发是“冷的”(即,具有低熵),而自旋激发是“热的”。“我们探讨了在没有外部平衡源的情况下,SILL体系中电荷扇区无序的影响。我们认为,混乱本地化所有的电荷部门的激发,但是,自旋激发的保护,防止完全本地化,并作为一个热浴促进电荷和能量运输的渐近长时间尺度。电荷、自旋和能量的电导率彼此之间相差很大。主要的能量载体既不是电荷也不是自旋激发,而是中性的“声子”模式,它经历了我们讨论的非常规形式的跳跃传输。我们评论这些想法的实验和数值模拟的适用性。
2016-03-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech