Control of Coulomb blockade in a mesoscopic Josephson junction using single electron tunneling
我们研究了一个介观约瑟夫森结(JJ)嵌入在一个由一个大的偏置电阻和一个正常的金属-超导隧道结(NIS)组成的环境中的电路。JJ的有效库仑阻塞可以由通过NIS结的隧穿电流控制,从而产生类似晶体管的特性。我们表明,使用相位相关理论和数值模拟,大量的电流增益与低电流噪声($i_{n}\lesssim 1$ fA/ $\sqrt{\text{Hz}}$)和噪声温度($\lesssim $ 0.1 K)可以实现。我们的数值模拟和实验结果之间取得了良好的协议。
2003-11-04 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade for an oscillating tunnel junction
我们考虑在固定电极和振荡电极之间形成的隧道结。电荷在结电容器上的积累在纳米机械振荡器上感应出力。该结是电压偏置的,并与阻抗$Z(ω)$串联连接。我们讨论了振荡器的存在如何改变库仑阻塞的图象。机械振子的量子涨落改变了$I$ - $V$特性,特别是在强库仑阻塞极限下.我们表明,振荡器可以考虑通过一个简单的修改电路的有效阻抗。我们详细讨论了单个电感$Z(ω)=iLω$和恒定电阻$Z(ω)=R$的情况。只要稍加修改,该理论也适用于隧道极限下约瑟夫森结的非相干输运。
2008-06-03 cond-mat.mes-hall
One and two dimensional tunnel junction arrays in weak Coulomb blockade regime-absolute accuracy in thermometry
我们研究了部分库仑阻塞机制下的一维和二维(1D和2D)隧道结阵列。库仑阻塞温度计的绝对精度受阵列的外部阻抗的影响,这在一维和二维阵列的不同拓扑结构中是不相同的。我们证明,无论是通过实验和理论计算在简单的几何形状,在这方面的1D结构更好。然而,在1D和2D中,通过使阵列足够大,可以使环境的影响任意小。
2000-02-03 cond-mat.mes-hall
Renormalization of the Coulomb blockade gap due to extended tunneling in nanoscopic junctions
在这项工作中,我们讨论了有限程电子-电子相互作用和有限程隧道效应对超小型隧道结输运性质的综合影响。我们发现,库仑阻塞现象是深刻的影响之间的相互作用的几何形状和屏蔽性能的接触。特别是,如果相互作用范围小于隧穿区的大小,则出现“弱相关”机制,其中库仑阻塞间隙$\D$显著减小。在这种情况下,$\D$不是简单地由结的常规充电能量给出,因为它被电子在延伸接触上隧穿所需的能量强烈地重整化。
2012-07-23 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade of Tunneling between Disordered Conductors
我们确定了隧道结电导的零偏异常的方法统一的传统库仑阻塞理论的超小结与无序导体中的扩散异常。考虑了电极内电子-电子相互作用和电极间电子-空穴相互作用的非微扰效应。给出了一维和二维结的显式结果,并讨论了超小结的交叉。
2001-08-31 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade and Coherent Single-Cooper-Pair Tunneling in Single Josephson Junctions
我们测量了小电容单约瑟夫森结在低温(T < 0.04 K)下的电流-电压特性,其中单结与电磁环境之间的耦合强度由一维直流SQUID阵列控制。当SQUID阵列的零偏电阻远高于量子电阻h/e^2 = 26 kohm时,我们清楚地观察到库珀对隧穿的库仑阻塞,甚至出现了负微分电阻区。负微分电阻是单个约瑟夫森结中相干单库珀对隧穿的证据。
2001-05-28 cond-mat.mes-hall
Observation of Strong Coulomb Blockade in Resistively Isolated Tunnel Junctions
我们测量了温度范围为60 mK的连续隔离(R_{Isol} >> h/e^{2})隧道结中的库仑阻塞电流$We report measurements of the Coulomb-blockade current in resistively isolated ($ R_{Isol} \gg h/e^{2})$温度范围为60 mK < T <230 mK的隧道结,其中充电能量E_{c}远大于热能。获得了高达10^{4} R_{T}(裸结的隧道电阻)的零偏置电阻R_{0}。对于eV << E_{c},给定R_{Isol}标度的I-V曲线作为V/T的函数,其中\propto V^{α(R_{Isol})}在V的范围内。数据与包括环境效应的隧穿率的数值计算吻合良好。
1998-06-03 cond-mat.mes-hall
Secondary Coulomb Blockade Gap in a Four-Island Tunnel-Junction Array
在四岛环形隧道结阵列中,在低偏压范围内观察到二次库仑阻塞间隙的I-V特性。我们将其外观归因于阵列的独特拓扑结构,该阵列诱导多达两个电子被困在内部。我们已经详细的单电子隧穿过程中的间隙的形成和破坏进行了分析。研究了在热涨落和量子涨落存在时的负微分电阻行为。
1998-11-05 cond-mat.mes-hall
Screening effects in a density functional theory based description of molecular junctions in the Coulomb blockade regime
最近,我们介绍了一种基于密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数技术(NEGF)的方法来计算单分子纳米结在库仑阻塞(CB)机制下的加成能。在这里,我们将这种方法应用于苯分子平行于两个铝fcc(111)表面,并在不同的距离,讨论了距离依赖性在我们的计算方面的静电屏蔽效应。表面附近的附加能量减少了约2倍,这与以前报道的计算采用计算上要求更高的准粒子描述。
2008-11-19 cond-mat.mes-hall
Ground-state spin blockade in a single-molecule junction
纳米结的量子力学基态对其电输运性质有重要影响。这在由单个分子组成的晶体管中变得特别重要。由于强的电子-电子相互作用和进入具有高自旋的基态的可能性,这些系统是被称为基态自旋阻塞的电流阻塞现象的合格宿主。这种效应是由于载流子不能解释进入结所需的自旋差,因为该过程将违反自旋选择规则。在这里,我们提出了一个直接的实验演示基态自旋封锁在高自旋单分子晶体管。该器件的测量传输特性表现出完全抑制共振传输由于后续电荷状态之间的基态自旋差为3/2。引人注目的是,利用磁场和电场提供的可调谐性,通过在一个电荷状态下驱动系统通过磁基态转变,可以可逆地解除封锁。
2018-12-17 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
Coulomb blockade threshold in inhomogeneous one-dimensional arrays of tunnel junctions
给出了一个一般表达式的自由能的变化时,电荷隧道通过一个结在一个一维阵列的N金属岛与任意电容和任意的背景电荷。这是用来获得表达式的(平均)阈值电压的库仑阻塞的几个特征的几何形状。我们发现,包含随机背景电荷对阈值电压的N依赖性有很大影响:在具有相同结电容C和栅电容C_g的阵列中,背景电荷平均的阈值电压与N^a成正比,其中当N变得大于2.5 \sqrt{C/C_g}时,{a}从1/2交叉到1。
1996-11-07 cond-mat.mes-hall
Random background charges and Coulomb blockade in one-dimensional tunnel junction arrays
本文利用单电子隧穿的“正交”理论,数值研究了一维隧道结阵列在含有随机背景电荷时的行为。随机背景电荷分布的振幅和密度进行了验证。使用一个均匀的阵列作为晶体管进行了讨论,并没有随机的背景电荷。本文导出了无背景电荷均匀阵列在零栅压附近增益的解析表达式。模拟了存在背景电荷的栅极调制。
2000-06-26 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in two island systems with highly conductive junctions
我们报告测量单电子泵,由两个金属岛形成的三个隧道结串联。我们专注于线性响应电导作为门电压和温度的函数的三个样品与不同的系统参数。在所有情况下,通过最大电导的log(kBT/(2 Eco))减少,观察到强的量子涨落现象,其中Eco测量岛之间的耦合强度。样品显示出丰富的现象学,最终在非单调行为的最大电导作为温度的函数。
2004-01-21 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade thermometry using a two-dimensional array of tunnel junctions
在1.5 ~ 4.2K温度范围内测量了二维小隧道结阵列的电流-电压特性。这对应于大于充电能量的热能。我们表明,二维阵列可以作为主要的温度计在相同的方式作为一维阵列,甚至有一些优势,比一维阵列。我们进行了蒙特卡罗模拟,这符合我们的实验结果。
2000-12-13 cond-mat.mes-hall
One-dimensional Josephson junction arrays: Lifting the Coulomb blockade by depinning
实验结果表明,在充电能量占主导地位的情况下,库仑阻塞在阈值电压处被解除,阈值电压与阵列长度成正比,并强烈依赖于约瑟夫森能量。我们解释这种行为的库珀对电荷密度的去钉扎所施加的电压。我们假设强电荷无序,并认为物理周围的脱钉点是由一个无序的正弦戈登模型。这使我们能够采用众所周知的电荷密度波脱钉扎理论。我们的模型与实验数据符合得很好。
2015-07-10 cond-mat.mes-hall
Breaking of Coulomb blockade by macrospin-assisted tunneling
具有旋进磁化的磁体将自旋电流泵送到相邻的引线中。作为这种自旋泵浦的特殊情况,进动宏观自旋(磁化)可以帮助电子隧穿。然而,在小的系统中,库仑阻塞效应会阻碍电子的传输。在这里,我们调查的竞争之间的宏自旋辅助隧道和库仑阻塞的最简单的系统,这两种效果满足,即,一个单一的隧道结之间的正常金属和金属铁磁体旋进磁化。结合费米黄金法则、磁化动力学和电荷效应,我们证明了巨自旋辅助隧穿可以软化甚至打破库仑阻塞。这些效应的细节--库仑阻塞的软化和打破--取决于宏观自旋动力学。例如,这允许通过系统的电流-电压特性来测量宏观自旋动力学。它还允许电控制自旋电流。从一般的角度来看,我们的研究结果提供了一个平台,自旋电子学和电子学之间的相互作用的介观尺度。我们期望我们的工作能为更复杂自旋电子系统中的库仑阻塞研究提供基础。
2021-01-07 cond-mat.mes-hall
Coherent Destruction of Coulomb Blockade Peaks in Molecular Junctions
在库仑阻塞机制下研究了单分子结中的相干电子输运。传输相位和概率计算与各种接触对称性的交界处。一个戏剧性的抑制的库仑阻塞峰预测的交界处的多个原子轨道的分子耦合到一个单一的电极,虽然充电步骤不受影响。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Strong tunneling and charge quantization in S-I-N Coulomb blockade structures
本文研究了由隧道结连接到超导导线上的正常小岛的电荷。与N-I-N情形不同,即使隧穿势垒的电导超过e^2/h,库仑阶梯的台阶仍然很陡峭。通过施加磁场破坏超导电性,可以观察到从尖锐台阶到模糊台阶的转变。
1998-06-06 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in one-dimensional arrays of high conductance tunnel junctions
低欧姆隧道结(即具有与量子电阻$R_{\rm q}\equiv h/e^2\approx 25.8$ k $Ω$相当或小于量子电阻的结)的一维(1D)阵列的性质已经在实验上和理论上进行了研究。我们的实验数据表明,-在协议与以前的结果单,双结系统-库仑阻塞效应生存,即使在强隧穿制度,仍然清晰可见的结电阻低至1 k $Ω$。我们发展了一个强隧穿区结阵列中电子输运的准经典理论。该理论的预测和实验数据之间的良好协议已被观察到。我们还表明,由于加热效应和相对较大的校正之间的线性关系的半宽度的电导下降周围的零偏置电压,$V_{1/2}$,和测量的电子温度,这样的阵列是劣于那些传统上使用的库仑阻塞测温法(CBT)。尽管如此,对半宽度的期望校正$ΔV_{1/2}$可以相当容易地确定,并且它与零偏置电压$ΔG$周围的电导下降的幅度成比例。比例常数是结电阻和量子电阻之比$R/R_{\rm q}$的函数,它是一种纯粹的强隧穿效应。
2000-05-17 cond-mat.mes-hall
Removing spin blockade by photon-assisted tunneling in double quantum dots
泡利不相容原理可以导致双量子点输运的抑制,即使两个量子点之间由一个共振驱动场连接。在这项工作中,我们研究如何这种效果,被称为自旋封锁,可以通过驱动场的影响,对接触的铅被删除。
2006-11-16 cond-mat.mes-hall
Effect of quantum noise on Coulomb blockade in normal tunnel junctions at high voltages
我们研究了正常隧道结在电压下的渐近行为,即使是最好的欧姆环境也开始看起来像RC传输线。在实验中,这表现为一个非常缓慢的方法的线性行为以上的库仑间隙。正如预期的量子理论的基础上,考虑到与环境模式的相互作用,更好的拟合获得使用1/sqrt{V}-比1/V-的渐近线的依赖性。这些结果同意的地平线图片,如果使用频率相关的相速度,而不是光速,以确定由结看到的周围环境的程度。
1999-10-20 cond-mat.mes-hall
Dynamical Coulomb Blockade of Shot Noise
我们观察到的有限频率散粒噪声的抑制所产生的电压偏置隧道结,由于其与一个单一的电磁模式的高阻抗的相互作用。隧道结嵌入在四分之一波长谐振器中,该谐振器包含密集SQUID阵列,该SQUID阵列为其提供在k欧姆范围内的特性阻抗和在4-6 GHz范围内可调谐的谐振频率。这样的高阻抗在隧道结上产生相当大的库仑阻塞(差分电导大约减少30%),并允许在谐振器频率下有效测量电流波动的谱密度。所观察到的阻塞的散粒噪声被发现与扩展的动态库仑阻塞理论。
2014-10-23 cond-mat.mes-hall
Dynamical Coulomb blockade of tunnel junctions driven by alternating voltages
将动态库仑阻塞理论推广到由随时间变化的电压驱动的隧穿元件。它示出,对于标准的设置,其中外部电压通过阻抗施加到隧道结,时间相关的驱动需要由所施加的电压的电磁环境的模式的激励。需要扩展用于交流驱动电路的先前方法以考虑驱动浴槽模式。一个酉变换也涉及的电磁环境的变量,它允许分裂的时间依赖性从哈密顿在没有隧道。这大大简化了基于将隧穿哈密顿量视为微扰的微扰理论计算。特别是,在隧道结的引线中流动的平均电流进行了研究。明确的结果给出的情况下,所施加的电压与恒定的直流部分和正弦交流部分。建立了与标准的恒电压动态库仑阻塞理论的联系。结果表明,交流电压源揭示了显着的电磁环境所造成的附加效应。交流驱动器械中动态库仑阻塞的标志是电磁环境对电流高次谐波的抑制。所提出的理论基本上适用于所有由交流电压驱动的隧穿器件。
2015-12-21 cond-mat.mes-hall
Coulomb and Spin blockade of two few-electrons quantum dots in series in the co-tunneling regime
我们提出了库仑阻塞测量的两个少电子量子点的串联配置,使两个点之一的电化学电位与自旋选择性铅对齐。通过系统的电荷转移需要通过与引线共振的$not$的第二个点的共隧穿。所观察到的振幅调制的电流被发现,以反映自旋阻塞事件发生通过两个点。我们还证实,发生在非共振点的电荷重新分配事件间接检测通过在对齐的点的电化学电位的变化。
2004-07-02 cond-mat.mes-hall
Smearing of Coulomb Blockade by Resonant Tunneling
本文研究了通过共振杂质能级与铅耦合的晶粒中的库仑阻塞。我们发现,通过杂质能级的透射系数的强能量依赖性可以有一个戏剧性的效果上的量子化的颗粒电荷。特别是,如果共振足够窄,库仑阶梯显示非常尖锐的步骤,即使在费米能量通过杂质的传输是完美的。这与天真的期望相反,完美的传输应该完全消除充电效应。
2000-10-04 cond-mat.mes-hall
Influence of device non-uniformities on the accuracy of Coulomb blockade thermometry
研究了隧道结阵列中不可避免的非均匀性对库仑阻塞温度计(CBT)温度误差的影响。的误差是成比例的结电阻的变化,在通用的操作制度,这一结果大致也超出了原来研究的高温范围。我们提出了分析和数值计算结果,并简要讨论了它们的影响,可实现的均匀性的基础上,国家的最先进的制造传感器。
2021-12-27 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade of tunnelling through compressible rings formed around an antidot: an explanation for $h/2e$ Aharonov-Bohm oscillations
我们考虑单电子隧穿通过antidot状态使用库仑阻塞模型,并给出了一个解释h/2 e Aharonov-Bohm振荡,这是实验观察到的最低朗道能级的两个自旋时形成的束缚态。我们表明,边缘通道可能包含可压缩区域,并使用简单的静电,通过外部自旋状态的共振应该发生两次每h/e周期。反点可能是一个强大的工具,用于研究量子霍尔边缘状态,以及量子点中发生的自旋和充电效应的相互作用。
2000-07-25 cond-mat.mes-hall
Transport in metallic multi-island Coulomb blockade systems: A systematic perturbative expansion in the junction transparency
我们研究了金属多岛库仑阻塞体系中的电子输运。基于一个图形的实时方法,我们开发了一个计算机算法,生成和计算所有的传输贡献的二阶隧道耦合强度为任意多岛系统。这包括顺序和cotunneling,以及对应于充电能量和隧穿电导的重整化的条款。考虑了多岛共隧穿过程中不同岛之间的能量转移。为了说明我们的方法,我们分析了电流通过一个岛在库仑阻塞,这是静电耦合到第二个岛,通过一个大电流流动。在这种制度下,涉及一个岛的cotunneling过程,以及多岛的过程是重要的。后者可以被理解为在被封锁的岛中的光子辅助的顺序隧穿,其中光子由第二岛中的顺序隧穿引起的电势波动提供。我们比较了我们的方法的P(E)理论的光子辅助隧穿在弱耦合限制的结果。
2006-09-21 cond-mat.mes-hall
Tunnelling magnetoresistance anomalies of a Coulomb blockaded quantum dot
我们考虑了在库仑阻塞机制下,通过一个相互作用的量子点的量子输运和隧穿磁电阻(TMR)。我们指出,存在两种不同成因的TMR异常。一种类型,与TMR符号变化和出现在电导共振,是单粒子起源。第二类是由电子关联引起的,导致TMR值显著增加,远远超过100%。它表现在库仑阻塞电导峰之间。这两种类型的异常进行了讨论为零和有限的偏见和他们的鲁棒性的温度升高也证明了。结果的背景下,最近的半导体量子点,其中已观察到类似的功能TMR的实验。
2009-01-27 cond-mat.mes-hall
Kondo blockade due to quantum interference in single-molecule junctions
分子电子学提供了独特的科学和技术可能性,这是由于纳米尺度的器件及其可再现的化学复杂性。在单分子结中,实验证明了两种基本但不同的效应,没有经典的类似物:由于竞争电子输运途径引起的量子干涉,以及由于强电子相互作用引起的纠缠引起的近藤效应。在这里,我们统一这些现象,表明通过自旋简并分子的运输可以增强或阻止近藤相关性,这取决于分子结构,接触几何形状和施加的栅极电压。建立了一个精确的框架,在此框架下,可以系统地研究和理解相互作用分子结的量子干涉特性。我们证明了一个精确的近藤介导电导节点是由交换共隧道中的相消干涉引起的。非标准的温度依赖性和门可调电导峰/节点的原型分子结,说明了复杂的相互作用的量子效应超越单轨道的范例。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade of Cooper pair tunneling and parity effects in the Cooper pair transistor
我们在由四个一维SQUID阵列组成的可调电磁环境中测量了库珀对晶体管(CPT)。研究了在高阻抗极限Z_env>>R_Q=6.45~kΩ时,不同约瑟夫森耦合能与充电能之比下CPT的输运性质。随着环境阻抗的增加,CPT的电流-电压特性(IVC)发展为库珀对隧穿的库仑阻塞,并且所测量的IVC与基于CPT的准电荷动力学的理论定性地一致。增加环境的阻抗引起IVC的调制中的过渡,其中栅极电荷从e周期性到2 e周期性。
2006-06-15 cond-mat.mes-hall
Note on the Coulomb blockade of a weak tunnel junction with Nyquist noise: Conductance formula for a broad temperature range
我们重新讨论了电导远小于$e^2/\hbar$的隧道结的库仑阻塞。我们研究结与电容$C$,嵌入欧姆电磁环境建模的串联电阻$R$产生的奈奎斯特噪声。在半经典极限下,奈奎斯特噪声通过具有高斯分布的随机电荷对结充电。假设高斯分布,我们推导出解析的温度依赖结电导$G(T)$有效的温度$k_BT \gtrsim (R_K/2πR)E_c$和电阻$R \gtrsim R_K$,其中$R_K = h/e^2$和$E_c=e^2/2C \ \text{is}$的单电子充电能量。我们的分析结果表明,领先的依赖$G(T) \propto e^{-E_c/4k_BT}$,到目前为止,被认为是存在的,只有当$(R_K/πR)E_c \ll k_BT \ll E_c$和$R \gg R_K$。我们对$k_BT \gtrsim (R_K/2πR)E_c$和$R \gtrsim R_K$的结果的有效性被证实了一个很好的协议与数值研究,不假设半经典极限,并通过一个合理的协议与实验数据$R$低$R_K$。我们的结果也重现了过去导出的各种渐近公式。激活能$E_c/4$中的$1/4$因子是由于半经典奈奎斯特噪声。
2017-02-17 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade without Tunnel Junctions
我们发现,隧道结是不需要提供单电子效应的金属岛。最终,隧道结可以由任意散射体代替。重要的是,即使是{ \it扩散}散射体也能为单电子效应提供足够的隔离以保持。为了制定这一确切的条款,我们推导和分析描述任意散射体的有效作用。我们还考虑了有效充电能量的波动。
1998-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
DFT-based calculation of Coulomb blockade in molecular junction
通过单分子的量子输运对分子-电极接触的强度非常敏感。当分子结与外电极弱耦合时,电荷效应起重要作用(库仑阻塞机制)。在这一体系中,非平衡态格林函数通常用主方程方法代替,这使得密度泛函理论无法描述非平衡态下的库仑阻塞。去年,我们提出了一种将非平衡格林函数技术与运动方程方法相结合的方法。在此基础上,利用非平衡格林函数得到了库仑阻塞,并与主方程结果完全一致[Phys. Rev. B \textbf{76},045408(2007)]。本文利用Ancestor方法,给出了一种在非平衡态DFT计算中引入库仑阻塞修正的新方法。并在对$toy$分子的计算中正确地得到了库仑阻塞的特性。
2007-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shot-noise governed Coulomb blockade in a single Josephson junction
本文研究了散粒噪声对单个介观约瑟夫森结IV曲线的影响。我们发现,在散粒噪声的存在下,由于隧道在相邻的SIN结的库珀对电流的阻塞强烈抑制。我们的实验结果可以解释的相位相关理论的延伸。电阻环境R中的散粒噪声效应可用有效噪声温度T_N = eIR /2 k_B来表征,这意味着约瑟夫森结可以很容易地从远低于1 pA的电流中检测出散粒噪声。
2002-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coulomb blockade at a tunnel junction between two quantum wires with long-range interaction
本文计算了两个Luttinger系统间隧道结在有限射程相互作用下的非线性电流-电压特性。发现了库仑阻塞特性,并根据电子-电子相互作用,得到了在早期理论中特别引入的耗散电阻、电容和外阻抗。阻抗的频率依赖性由电子的激发谱给出。
1997-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical Coulomb blockade theory of plasmon-mediated light emission from a tunnel junction
电子的非弹性隧穿可以产生光子的发射,光子的能量直观地受到所施加的偏置电压的限制。然而,实验表明,涉及电子与等离子体激元的相互作用的更复杂的过程导致具有过偏压能量的光子发射。我们最近在Phys.Rev.Lett中提出了这种观察的模型。\textbf{113},066801(2014),类似于最初为处理介观电路中的电磁环境而开发的动态库仑阻塞。该模型描述了两个电子与局部等离子体极化激元模式相互作用的相关隧穿,由谐振电路表示,并表明过偏压发射是由于非高斯波动。在这里,我们扩展我们的模型来研究在有限温度下的过偏压发射。我们发现,热拖尾强烈掩盖了过偏压发射。因此,相关隧穿过程的检测需要远低于偏置能量$eV$和等离子体激元能量$\hbarω_0$的温度$k_BT$,该条件幸运地通过实验实现。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall
Ex-situ Tunnel Junction Process Technique Characterized by Coulomb Blockade Thermometry
我们研究了一种晶圆级隧道结制造方法,其中等离子体蚀刻通过覆盖底部Al电极的介电层限定隧道结区域。通过氧化结区中的底部电极来形成非原位隧道势垒。在150 mm晶片上的室温电阻映射给出了隧道结电阻的局部偏差值,其低于7.5%,平均值为1.3%。的偏差进一步调查的设备,其中有一个隧道结连接到四个阵列组成的N结(N = 41,结直径700 nm)的子-1 K测量。微分电导是在单结和阵列库仑阻塞温度计工作模式下测量的。通过将实验数据与理论模型拟合,我们发现对于2N+1结阵列,局部隧道结电阻偏差的上限为~ 5%。该值与由我们的实验装置的精度定义的最小可检测偏差具有相同的量级。
2010-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb blockade in superconducting quantum point contacts
本文计算了具有任意电子透过率$D$的单模约瑟夫森结的库仑阻塞振荡的振幅。结果表明,在弹道结中,$D\to 1$抑制了库仑阻塞。这种抑制被定量地描述为虚数时间中的朗道-齐纳跃迁。
1998-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay of Coulomb blockade and Aharonov-Bohm resonances in a Luttinger liquid
我们考虑一个强相互作用的电子环连接到两个外部引线的隧道结。通过研究电导共振的位置作为门电压和磁通量的函数,可以通过实验确定相互作用参数$g$。对于一个有限的环的最小电导的强烈影响的设备的几何形状和电子-电子相互作用。特别地,如果隧道结彼此靠近,则抑制了与相互作用相关的正交性突变,并且谷电流出乎意料地大。
1997-06-02 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent tunneling and Coulomb blockade in ferromagnetic nanoparticles
本文综述了含铁磁纳米粒子系统中自旋相关隧穿现象的研究。我们讨论了组装纳米粒子的制备方法以及自旋相关输运性质的机制和结果。这篇综述的重点是特征自旋相关的隧穿现象,如增强隧道磁电阻(TMR),由于在库仑阻塞制度和隧道磁电阻的符号变化,由于在纳米粒子的自旋积累。
2007-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pauli-Spin-Blockade Transport through a Silicon Double Quantum Dot
我们提出了测量共振隧穿通过离散的能级的硅双量子点形成在一个薄的绝缘体上的硅层。在没有压电声子耦合的情况下,具有形变-电势耦合的自发声子发射解释了通过两个点的基态的非弹性隧穿。这样的运输测量使我们能够观察到泡利自旋封锁由于有效的两个电子自旋三重态的相关性,明显的共振隧穿通过基态的一个独特的偏置极性的依赖。通过激发态共振,借助于基态之间的有效声子发射解除了封锁。我们的实验显示了研究硅基自旋动力学和基于自旋的量子信息处理的巨大潜力。
2008-02-22 cond-mat.mes-hall
Blockade and Counterflow Supercurrent in exciton-condensate Josephson junctions
我们证明了超导体中的带电超电流和电子-空穴对凝聚体中的中性超电流之间的完美转换是可能的,通过一个新的类Andreev散射机制。因此,当两个超导电路通过双层激子凝聚耦合时,两层中的超流被急剧修改。根据相位偏置,超电流可以被完全阻挡或表现出完美的阻力。
2010-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Short-time counting statistics of charge transfer in Coulomb-blockade systems
在短测量时间间隔的限制下,研究了库仑阻塞系统中电子隧穿的全计数统计。这个限制是特别适合于确定隧道事件之间的相关性,但只有当分析的电荷转移统计的阶乘累积量$C_{{\rm F}, m}(t)$,而不是普通的文献中常用的。在没有相关性的情况下,阶乘累积量的短期行为由$C_{{\rm F}, m}(t) \propto (-1)^{m-1}t^m$给出。时间依赖性的不同符号和/或不同幂律指示相关性。我们说明了这一点顺序和Andreev隧道在金属单电子盒。
2016-09-26 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade of anyons
库仑相互作用使填充因子为$ν=1/(2m+1)$的初级量子霍尔液体中的任意准粒子转变为硬核任意子。通过将一维阿贝尔任意子的Wigner-Jordan描述扩展到隧穿问题,我们建立了一个多反点系统中这种准粒子的相干输运模型。我们表明,即使在{ \em缺乏}的准粒子交换的无离子交换统计表现在隧道电导。特别地,它可以被看作是与准粒子隧穿通过三个反点的线相关的非零共振峰。
2007-08-28 cond-mat.mes-hall
Quantum Properties of the radiation emitted by a conductor in the Coulomb Blockade Regime
我们提出了一个输入输出的形式主义描述隧道结强耦合到其电磁环境。我们利用它,以调查被发射和散射的交界处的辐射的动态。我们发现,在电子输运的非线性印记通过适当的设计环境产生强烈的压缩辐射。我们的研究结果表明,量子导体和电磁场之间的相互作用可以作为一种资源来设计简单的非经典辐射源。
2017-03-28 cond-mat.mes-hall
Preserving Coulomb blockade in transport spectroscopy of quantum dots, by dynamical tunnel-barrier compensation
针对表面栅控量子点中 plunger 栅压对隧穿势垒的电容性干扰导致库仑阻塞被破坏的问题,本文提出动态隧穿势垒补偿方案,在宽电荷占据范围内保持库仑阻塞,并有助于大规模量子点阵列的自动调节。
2024-09-22 cond-mat.mes-hall
Statistical Distribution of Coulomb Blockade Peak Heights in Adiabatically Pumped Quantum Dots
研究了近封闭量子点共振隧穿区的绝热量子抽运。量子点通过隧穿势垒与两个引线耦合。使用势垒隧穿速率的小周期变化作为泵送机制,获得了敏感地依赖于系统参数并因库仑阻塞而呈现峰值的电流。的峰高的分布被发现的温度$\Gam \ll k_{B} T \ll Δ$,$\Gam$的总衰减宽度到引线和$Δ$的单粒子的水平间距的点,和他们的平均高度被预测为增加一个因素的$\frac{5\sqrt{2}}{18} π\approx 1.2$后,打破时间反演对称性。这是库仑阻塞电导峰统计理论的泵浦模拟。
2001-10-18 cond-mat.mes-hall
Violation of detailed balance for charge-transfer statistics in Coulomb-blockade systems
我们讨论了在库仑阻塞系统中产生违反细致平衡的稳态的可能性。这包括电压偏置和非偏置情况。违反细致平衡的结果是,电子隧穿进入一个岛经历强库仑相互作用的电荷转移统计是不同的统计隧穿。这可以通过对岛的电荷状态进行时间分辨测量来实验测试。我们证明了这一要求的两个模型系统。
2017-05-21 cond-mat.mes-hall
Imaging asymmetric Coulomb blockade phenomena across metallic nanoislands
Yonsei University(延世大学);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所)
研究通过扫描隧道谱揭示了铟纳米岛上的库仑阻塞空间分布,发现充电共振轨迹具有有限的偏置对称轴位移和显著的非对称曲率,表明接触电势差对纳米尺度电荷输运至关重要。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall
Tunnelling density of states at Coulomb blockade peaks
我们计算了量子点在库仑阻塞机制下的隧穿态密度(TDoS),采用了一种允许电荷量子化的泛函积分表示。我们发现,除了众所周知的差距在TDoS的库仑封锁谷,有一个抑制的TDoS的峰值。我们表明,这样的抑制是必要的,以获得正确的结果,通过一个几乎接近的量子点的微分电导的峰值。
2006-07-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Supercurrent blockade in Josephson junctions with a Majorana wire
本文研究了具有马约拉纳费米子端态的拓扑非平凡超导线与s波BCS超导电极隧道耦合的约瑟夫森效应。在S-TS结中,在相当一般的条件下不可能有超电流流动。对于S-TS-S结,体TS准粒子必须是可接近的以具有约瑟夫森效应。在无相互作用的情况下,我们得到了精确的电流-相位关系(CPR),并发现π周期行为与负临界电流弱隧道耦合。然后,充电效应导致异常CPR $I(φ)=I_c \cosφ$,其中奇偶敏感临界电流I_c提供马约拉纳状态的签名。
2012-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling into Multiwalled Carbon Nanotubes: Coulomb Blockade and Fano Resonance
报道了多壁碳纳米管(MWNTs)与普通金属之间形成的单隧道结的隧道光谱测量结果。内在的库仑相互作用的多壁碳纳米管产生了强大的零偏压抑制的隧穿态密度(TDOS),可以拟合数值环境量子涨落(EQF)理论。在低温下发现了零偏压附近的非对称电导异常,并解释为强隧穿区的Fano共振。
2003-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el