Quantized pumped charge due to surface acoustic waves in a 1D channel
本文对无相互作用的电子,精确地计算了通过一个无偏置的一维(1D)通道的绝热泵浦电流,通道连接到两个1D引线上,并受到表面声波(SAW)的作用。对于宽范围的参数,量子干涉产生的时间平均电流的阶梯结构,类似于实验观察。这对应于在SAW的每个周期期间泵浦的电荷的整数值(以电子电荷为单位)。我们还发现了更高谐波的阶梯。因此,量子干涉可以取代库仑阻塞解释泵浦电荷量子化,特别是在SAW实验中。
2001-11-04 cond-mat.mes-hall
Quantized Charge Pumping through a Carbon Nanotube Double Quantum Dot
我们演示了栅限定的碳纳米管双量子点中的单电子泵浦。通过对两个量子点的电势进行周期性调制,我们使系统围绕电荷三相点移动,并且每个周期恰好传输一个电子或空穴。我们调查泵浦作为调制频率和幅度的函数,并观察到良好的电流量化的频率为18 MHz的整流效应导致的机制,以打破。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
Single-parameter quantized charge pumping in high magnetic fields
研究了强磁场中半导体量子点的单参数量子化电荷泵。该量子点被限定在AlGaAs/GaAs异质结构中的两个顶栅之间。将振荡电压施加到栅极之一导致栅极特性中的泵浦电流平台,对应于每个周期整数倍电子的受控转移。在平行于平面的磁场中,平台变得更加明显,指示改进的电流量化。电流量子化持续到磁场,其中可以预期设备的全自旋极化。
2008-11-07 cond-mat.mes-hall
A spin pump turnstile: parametric pumping of a spin-polarized current through a nearly-closed quantum dot
研究了垂直磁场中近封闭量子点中自旋极化电流的参量泵浦。泵浦是通过调整隧道耦合到左和右引线来实现的-从而将量子点操作为旋转门-并改变磁场或栅极电压。我们分析了一个泵浦周期的量子动力学和操作的量子点旋转栅门作为一个纯自旋泵的限制时间尺度。所提出的装置可用作完全可控的双面和双极自旋过滤器,并可“按需”注入自旋。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall
Parallel quantized charge pumping
两个量化的电荷泵并联工作。所产生的总电流被示出为比仅用一个泵以更高频率操作所产生的电流精确得多。与应用程序的垂直磁场的量化的准确性示出为$< $ 20 ppm的电流为$108.9 $ pA。在这项工作中提出的并行泵浦方案在量子信息处理,单光子对和聚束的产生,神经网络和电流的量子标准的发展中有应用。所有这些应用都将大大受益于输出电流的增加,而不会因高频操作而降低精度。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall
Adiabatic spin pumping through a quantum dot with a single orbital level
研究了塞曼效应下单轨道能级量子点的绝热自旋抽运。电子抽运是由两个周期性的时间依赖性参数产生的,即磁场和点的左右势垒之间的点-引线耦合差。每个周期的最大电荷转移被发现是$e$,单位电荷在没有本地化的时刻在点。抽运的电荷和自旋是不同的,并且在某些情况下自旋抽运是可能的而没有电荷抽运。通过改变磁场的最小值和最大值,可以调节它们。
2002-11-06 cond-mat.mes-hall
Adiabatic pumping through a quantum dot with coulomb interactions: A perturbation expansion in the tunnel coupling
我们提出了一个图形的实时方法绝热泵浦电子通过相互作用的量子点。通过对隧道耦合强度进行系统的微扰展开,计算了单能级量子点在每个泵浦周期中所泵浦的电荷。库仑相互作用和量子涨落的组合,占在隧道耦合中的高阶的贡献,通过量子点水平的相互作用相关的重整化修改泵浦特性。后者甚至是负责的{ \em占主导地位}的贡献,泵浦时,通过依赖于时间的隧道耦合强度泵浦的电荷。
2006-09-04 cond-mat.mes-hall
Temperature-driven and electrochemical-potential-driven adiabatic pumping via a quantum dot
我们研究了通过单能级量子点的绝热抽运,该量子点是由库的热力学变量的周期性调制引起的,温度和电化学电势。考虑杂质Anderson模型,推导了适用于库仑相互作用一阶微扰下强点库耦合的相干绝热电荷泵的解析公式.我们发现,电荷泵诱导整流效应由于延迟响应的量子点随时间变化的水库参数。相互作用的存在是必要的,因为这种延迟响应通过库仑相互作用整流电荷电流。对于温度驱动的电荷泵浦,当量子点的能级位于费米能级附近时,实现单向泵浦,而与储存器温度无关。我们阐明了这种绝热泵浦的新特性是由强的点库耦合引起的量子点的能级展宽效应引起的。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Spin pumping through quantum dots
我们提出了通过相互作用的量子点绝热或非绝热泵浦电子来产生自旋电流的方案。这种方案的吸引力在于可以通过控制量子点性质的栅极电压来调节泵浦特性。的计算是基于系统的扰动膨胀的隧道耦合强度和泵浦频率,表示在一个图形的实时技术。特别关注的是纯自旋泵的可能性,即,在没有电荷流的情况下抽运自旋流。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
Interference and interaction effects in adiabatic pumping through quantum dots
为了研究绝热泵浦中的干涉和相互作用效应,我们考虑了一个量子点嵌入在一个或两个臂上的Aharonov-Bohm(AB)干涉仪。我们采用了实时的形式主义,我们执行的扩展点和引线之间的隧道耦合强度和泵浦频率,考虑到库仑相互作用非微扰。我们发现单点AB干涉仪中的泵浦具有蠕动但相位相干的特性。在双点AB干涉仪中,我们发现了一种纯粹依赖于量子力学干涉的泵浦机制,并且没有经典的对应机制。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
Parasitic pumping currents in an interacting quantum dot
我们分析了几乎绝热极限下相互作用点中的电荷和自旋泵浦。通过使用非平衡格林函数技术内的时间依赖的从玻色子近似,我们分析了泵浦电流的动力学约束在无限U政权。结果表明,寄生泵浦电流的存在,由于额外的相位的约束。通过量子点的泵浦电流的行为示出在自旋不敏感和自旋敏感的情况下,自旋电子学应用相关。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Adiabatic pumping in a double-dot Cooper-pair beam splitter
研究了耦合到超导和正常引线上的双量子点的绝热泵浦。为此,在点和正常的引线之间的隧道耦合的微扰扩展进行和泵浦电流的过程进行了讨论。研究了单量子点中平均泵浦电荷的交叉Andreev反射特性,并将其与局域Andreev反射联系起来。为了区分库珀对分裂和准粒子泵浦,我们比较了在只有正常引线的系统中库珀对泵浦和单电子泵浦的性质。对平均点电平的依赖性和耦合不对称性是其主要的区别特征。这与线性电导形成对比,线性电导更难区分单粒子和库珀对传输。
2011-10-06 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping and rectification effects in interacting quantum dots
利用散射矩阵和格林函数方法,推导出了一个描述相互作用量子点中电子泵浦电荷的计算公式。我们发现,当引线和点之间的隧穿率随时间变化时,无论是在模量和相位,在点中诱导的电流由两个项,泵浦电流和整流类项。最后一个贡献来自于隧穿相位的时间导数,并且可以相对于泵浦相位φ具有偶数或奇数奇偶性。类整流项也讨论了最近的一些实验中的量子点。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall
Adiabatic pumping through an interacting quantum dot with spin-orbit coupling
研究了自旋轨道耦合下二能级量子点的绝热泵浦。使用一个图形的实时方法,我们计算的泵浦电荷和自旋的周期性变化的点的能级在弱隧道耦合的限制。由此,我们比较了量子点上电荷能量为零和无限大的两种极限。讨论了抽运电荷和抽运自旋与栅电压、隧道矩阵元的对称性和自旋轨道耦合强度的关系。我们确定的可能性,产生纯自旋电流的情况下,电荷电流。
2013-02-08 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge and spin pumping through quantum dots with ferromagnetic leads
我们研究了电子通过附着在铁磁引线上的量子点的绝热泵浦。据此,我们利用一个实时的图解技术,在绝热极限,考虑到强库仑相互作用的点。我们分析了从铁磁体中抽运的电子的自旋极化程度,通过点到自旋阀结构的相对引线的磁化方向(F-dot-F)以及抽运电荷的依赖性。对于前一种情况,我们发现,取决于相对耦合强度的铅,自旋和电荷可以,平均而言,在相反的方向泵浦。对于后者的情况下,我们发现的角度依赖的泵浦电荷,变得越来越多的非谐大自旋极化的铅。
2009-05-13 cond-mat.mes-hall
Interaction effect on reservoir-parameter-driven adiabatic charge pumping via a single-level quantum dot system
我们用公式表示了通过单能级量子点(QD)的绝热电荷抽运,即,温度和电化学电位驱动。我们的公式描述了量子点中任意强度的点库耦合和库仑相互作用,并适用于低温区,其中近藤效应变得重要。绝热电荷泵现象用Berry联系表示,并与量子点的延迟响应有关。我们用重整化微扰理论计算了泵浦电荷,并讨论了库仑相互作用对电荷泵浦的影响。
2017-12-18 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge pumping through a dot at the junction of N quantum wires
我们研究了位于$N$量子线结处的量子点的绝热电荷泵。我们明确地映射出的图案的泵送电荷作为随时间变化的隧道参数耦合的线的点和任何两个随时间变化的参数之间的相位控制的点的形状的函数。我们发现,与$N-2$时间无关的良好耦合的引线,在剩余的两个引线的最大泵浦电荷强烈抑制与增加$N$,导致调谐的泵浦电荷的可能性,通过调制的$N-2$引线的耦合。
2007-03-09 cond-mat.mes-hall
A coherent double-quantum-dot electron pump
研究了由非对称双量子点组成的电子泵在零偏压下受电磁辐射时的输运特性。根据泵浦周期中中间态的能量,电子可以通过顺序隧穿非相干地或通过共隧穿相干地转移通过点。通过系统的直流传输可以由所施加的辐射的频率来控制。我们专注于共振隧穿峰的泵浦电流是有趣的实验观察。
1997-07-30 cond-mat.mes-hall
Quantized charge pumping by surface acoustic waves in ballistic quasi-1D channels
采用严格可解的紧束缚模型,研究了弹道式准一维量子信道中声表面波诱导电子的绝热抽运。负责声电电流量子化的单电子自由度与传输共振有关。我们研究了实验可控参数(SAW功率,栅极电压,源漏偏置,振幅和相位的次级SAW光束)上的声电电流的平台状结构的影响。结果与现有的实验观察结果一致。
2004-02-24 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge pumping in almost open dots
我们考虑了通过几乎开放的量子点的绝热电荷输运。我们表明,在一个周期内传输的电荷量子化的极限消失温度和单电子平均能级间距的点。对于无自旋电子,得到了有限温度下泵浦电荷的解析表达式。泵浦电荷由非耗散电流和耗散电流产生。后者负责电荷量子化的修正,这是通过系统的电导表示。
1998-05-15 cond-mat.mes-hall
Adiabatic Charge Pumping through Quantum Dots in the Coulomb Blockade Regime
研究了库仑相互作用对量子点绝热泵浦电流的影响。使用非平衡格林函数技术,我们推导出一个一般表达式的电流的基础上的瞬时格林函数的点。我们应用这个公式来研究每个周期泵浦的电荷随时间变化的泵浦电位的依赖关系。根据最近的实验,研究了有限库仑排斥能下电荷量子化的可能性。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall
AC-driven double quantum dots as spin pumps and spin filters
提出并分析了一种利用交流驱动双量子点在库仑阻塞区实现自旋过滤和自旋泵浦的新方案。通过计算系统中的电流,我们证明了电流的自旋极化可以通过调节交流场的参数(振幅和频率)来控制。我们还讨论了抽运电流中的自旋弛豫和退相干效应。
2005-02-18 cond-mat.mes-hall
Analytical expression of geometrical pumping for a quantum dot based on quantum master equation
本文从量子主方程出发,解析地研究了单量子点与外引线连接时的非平衡量子抽运。我们表明,库仑相互作用与自旋效应在点诱导的Berry相的参数空间和这个阶段的结果在过剩的电荷转移的参数的周期性调制的铅。我们得到了相位曲率和泵浦电流曲率的解析表达式。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic two-parameter charge and spin pumping in a quantum dot
研究了在非绝热周期性变化的系统参数驱动下,弱耦合量子点中的直流电荷和自旋输运。我们推广了田和戈登的模型,同时振荡电压和隧道耦合。当我们将一般结果应用于量子点中的双参数电荷泵时,我们发现了电压振荡和隧道耦合之间的干涉效应。此外,我们讨论了在静态磁场存在下电泵浦自旋电流的可能性。
2008-01-31 cond-mat.mes-hall
Pumping through a quantum dot in the proximity of a superconductor
我们研究了通过一个量子点隧道耦合到一个正常和一个超导引线的绝热泵浦。我们推广了一个公式,该公式涉及通过量子点与库仑相互作用的点的瞬时本地格林函数的泵浦电荷,含有超导铅的系统。首先,我们将这个公式的情况下,一个非相互作用,单级量子点在不同的温度制度和不同的参数选择,我们比较的结果与系统的情况下,只包括正常的铅。然后我们研究了零温下带超导引线的无限U Anderson模型,讨论了超导体的邻近性对泵浦电荷的影响。
2007-06-04 cond-mat.mes-hall
Quantized charge transport through a static quantum dot using a surface acoustic wave
我们提出了一个详细的研究表面声波介导的电子量子化输运通过分裂栅器件包含一个杂质势定义的量子点内的分裂栅沟道。在低RF功率下观察到一种新的量子传输机制,其中表面声波振幅与量子点充电能量相当。在这种情况下,通过单电子点状态发生共振传输,我们将其解释为旋转门式操作,其中行波振幅以GHz频率以循环方式调制量子点的入口和出口势垒。对于高RF功率,其中的表面声波的振幅是远远大于的量子点的能量,量子化声电电流输运表现出与先前报道的结果一致的行为。然而,在这种制度下,观察到的量子化电流平台的数量和平台宽度由量子点的性质决定,这表明在分裂栅通道中的潜在景观的微观细节对量子化声电电流传输有着深远的影响。
2003-08-20 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping in deformable quantum dots
利用格林函数方法研究了通过可变形量子点的电荷电流。与不变形的情况不同,电流显示出相对于泵浦相位θ的未定义的奇偶性。在弱泵浦区分析的非常规电流-相位关系是由于中心区域(经典声子)的弹性形变引起的动力学相移Δ_D。振荡器的品质因数Q的作用,由机械共振引起的影响和当前的分子系统上的实验的影响也进行了讨论。
2009-09-02 cond-mat.mes-hall
Quantum spin pumping at fractionally quantized magnetization state for a system with competing exchange interactions
研究了具有竞争交换作用的反铁磁自旋1/2链的量子自旋抽运。我们表明,在空间和时间调制的空间周期性的潜力作为一个量子自旋泵。在我们的模型系统中,外加电场通过引入键交替交换相互作用导致自旋能隙到其临界基态。我们研究了不同量子化磁化状态下的量子自旋抽运,并从物理上解释了不同分数量子化磁化状态下量子自旋抽运的存在和不存在。
2008-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Towards quantized current arbitrary waveform synthesis
利用半导体非绝热单电子泵产生交流调制的量子化电流波形。在标准操作中,单电子泵产生I = ef的量化输出电流,其中e是电子的电荷,f是泵频率。f的适当频率调制允许产生具有不同特性的交流调制输出电流。通过对f进行正弦和锯齿状调制,得到了调制频率为kHz、峰值电流高达100 pA的调制量化电流波形。这种交流量化电流源可以找到从精密交流计量到片上信号生成的应用。
2013-03-22 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic electron charge pumping in coupled semiconductor quantum dots
讨论了在三个耦合量子点的体系中实现非绝热电子抽运的可能性。我们发现,由于非绝热非平衡过程,中间量子点的能级位置发生周期性变化,导致平均隧穿电流出现非零。相同的原理可以用于制造基于非稳态非平衡电流的一类新的半导体电子器件。作为一个例子,我们提出了一个纳米量子发射器与非稳态反能级占领实现电子泵。
2011-12-26 cond-mat.mes-hall
Charge pumping in strongly-coupled molecular quantum dots
电子与分子量子点的振动自由度之间的相互作用可以导致电导的指数抑制,这种效应通常被称为Franck-Condon阻断。在这里,我们研究这种效应在一个量子点驱动的时间周期性的栅极电压和隧穿振幅使用非平衡格林函数和Floquet展开。基于以前的结果表明,驱动可以解除Franck-Condon封锁,我们研究了驱动协议,可用于泵电荷通过量子点。特别是,我们表明,由于系统的强耦合性质,在谐振的泵电流是驱动强度的指数函数。
2017-08-03 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic Electron Pumping through Interacting Quantum Dots
研究了考虑库仑相互作用的单能级量子点的非绝热电荷泵。我们展示了如何截断的一组运动方程可以传播的时间通过一个canderary模式的扩展。这种形式主义是能够处理的任意驱动参数的时间依赖的电子输运。我们验证了所提出的方法非常精确地描述了众所周知的极限绝热泵浦通过量子点没有库仑相互作用。作为一个例子,我们讨论泵浦驱动的短电压脉冲的各种相互作用强度。这种有限脉冲特别适合于研究瞬态非绝热效应,这对于周期性驱动也很重要,因为它们更难以揭示。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall
Real-time evolution and quantized charge pumping in magnetic Weyl semimetals
通过求解含时薛定谔方程,研究了磁性Weyl半金属中的实时演化和电荷泵。在绝热极限的实时演化,我们表明,总的泵浦电荷量子化的磁性外尔半金属在量子霍尔系统,虽然外尔半金属没有体隙。我们研究如何影响的障碍的电荷泵。结果表明,量子化的泵浦电荷对小无序是鲁棒的,并且发现泵浦电荷在中间无序区增加。我们还研究了掺杂对电荷泵浦的影响,并表明可以检测到零掺杂时的量子化泵浦电荷的剩余部分。我们的研究结果表明,实时演化是一个有用的技术,用于检测系统的拓扑性质,没有散装的差距和/或障碍。
2019-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microwave-driven ferromagnet--topological-insulator heterostructures: The prospect for giant spin battery effect and quantized charge pump devices
我们研究的异质结构中,一个二维的拓扑绝缘体(TI)连接到两个正常的金属(NM)电极,而一个岛的铁磁绝缘体(FI)旋进磁化覆盖其横向边缘的一部分,通过磁邻近效应诱导下的时间相关的交换场。当FI岛覆盖两个横向边缘时,这种装置在没有任何偏置电压的情况下泵送纯自旋电流,从而充当即使在非常小的微波功率输入下也具有巨大输出电流的有效自旋电池,从而驱动进动。当只有一个横向边缘被FI岛覆盖时,电荷和自旋电流都被泵送到NM电极中。我们描绘了相应的电导(电流-微波频率比)的条件下进行量化的进动锥角,这是强大的相对于弱无序,并可以进一步扩展设备的几何形状的变化在一个很宽的区间。
2010-05-20 cond-mat.mes-hall
Nuclear spin polarization in a single quantum dot pumped by two laser beams
本文从理论上研究了双激光泵浦下自组装量子点中的动态核自旋极化。在假设空穴自旋与核自旋之间存在非共线相互作用导致核自旋极化的情况下,我们发现,弱核自旋极化和强核自旋极化都可能出现,这取决于激光的强度和中心频率。对于弱的核自旋极化,我们用微扰方法证明了核自旋Overhauser场的分布可能变得明显变窄。利用蒙特卡罗模拟对单个量子点进行模拟,发现适当的光泵浦也可以产生强的核自旋极化。
2013-06-06 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Fluctuations of Adiabatic Charge Pumping in Quantum Dots
研究了两个周期性变化的外扰动引起的零维介观样品(量子点)中的绝热电荷输运。传输电荷的大小和符号对点的结构和磁场都非常敏感。我们发现的关联函数表征随机值的泵浦电荷的任意强度的扰动。与以前的理论和实验结果相反,我们发现电荷对于磁场的反转不具有任何对称性。在强泵浦扰动下,电荷$<Q^2>$的方差与参数空间中的轮廓长度成正比。
1999-11-02 cond-mat.mes-hall
A quantized current source with mesoscopic feedback
我们研究了一个由两个量子化电流源组成的介观电路,该电路由非绝热单电子泵串联而成,中间有一个微米级的小岛。我们发现,通过第二个泵的量子输运可以锁定到第一个的量子化电流的反馈,由于介观岛的充电。这是通过使用附近的电荷检测器测量岛上的电荷变化来证实的。最后,电荷反馈信号清楚地证明了在单电子泵浦操作期间加载到动态量子点的激发态中。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall
Adiabatic almost-topological pumping of fractional charges in non-interacting quantum dots
我们用精确的方法从理论上证明了当点-库耦合从弱到强被驱动时,在单能级非相互作用量子点中分数电荷的抽运。在许多周期上平均的泵浦电荷被量化为每个周期一个电子的分数,由兰姆位移与能级加宽的比率确定;该比率由储层能带结构施加。对于均匀的态密度,每个周期泵浦半个电子。我们称之为“绝热几乎拓扑泵浦”,因为泵浦的Berry曲率在参数空间中是尖锐的。因此,只要泵浦轮廓不接触峰值,泵浦电荷仅取决于轮廓围绕峰值缠绕多少次(直到指数小的校正)。然而,该拓扑结构不能防止非绝热校正,其随泵浦速度线性增长。在一个极限中,峰值变成δ函数,因此分数电荷的绝热泵浦变成完全拓扑的。我们的研究结果表明,量子化的绝热泵浦电荷在一个分数的电子不需要分数粒子或其他奇异的物理。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Correlated photon-pair emission from pumped-pulsed quantum dots embedded in a microcavity
我们从理论上研究了嵌入微腔中的量子点在脉冲泵浦下的非相干光响应。激子和双激子跃迁分别与腔的左、右偏振模发生非共振耦合,满足双光子共振条件。丰富的行为示出发生在时间依赖性的二阶关联函数,这是指反偏振光子。相应的时间平均的量,这是可访问的实验,确认这样的点腔系统的行为作为一个很好的发射器的单个,偏振相关的光子对。
2005-10-19 cond-mat.mes-hall
Quantized electron transport by interference-induced quantum dots of two cross-travelling surface acoustic waves
在传统的获得量子化声电电流的方法中,制造一个狭窄的通道来形成量子点,量子点在一定深度处容纳固定数量的电子。我们提出了一种自然的方式形成量子点没有狭窄的通道,通过两个表面声波(SAW)的相互传播的干涉。一个宽阔的运输区域由通常的(但分开很远的)分裂门结构和另一个独立的门之间定义。这种设计可以将量化电流增加一到两个数量级。三栅极结构还允许单独控制势垒高度和侧栅极夹断电压,从而避免通过侧栅极下方的区域的电流泄漏。
2006-10-09 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
Attractive and driven interaction in quantum dots: mechanisms for geometric pumping
我们分析了通过电子-电子相互作用的量子点的含时输运,该相互作用可以静态地调节到排斥和吸引机制,甚至可以动态地驱动。最近的实验实现的动机[Hamo et.等人,Nature 535,395(2016)]中的静态双量子点中的这种系统,我们计算了在弱隧穿、高温和慢驱动的极限下电荷的几何泵浦。我们分析了所有对驱动参数(栅极电压,偏置电压,隧道耦合,电子-电子相互作用)的泵浦响应。我们表明,这些不同的驱动协议是由相同的泵送机制,其特征在于有效的驱动参数,不同于实验的响应分析相关。对于静态吸引相互作用,我们发现一个特征泵浦共振,尽管“有吸引力的库仑阻塞”,阻碍静态运输。此外,我们确定了一个泵送机制,这是唯一的相互作用的驱动。最后,虽然具有轨道赝自旋的单点模型描述了上述实验装置的大部分物理,但重要的是要考虑双点的额外(实)自旋简并性和相关的电子-空穴对称性破缺。这是必要的,因为泵浦响应比DC传输测量更敏感,并且通过显著的定性效应来检测这种差异。
2018-04-12 cond-mat.mes-hall
Dynamic localization and Coulomb blockade in quantum dots under AC pumping
本文研究了在库仑阻塞条件下,外加周期性微扰时量子点的电导。稳态由扰动对点电子的加热和与冷接触的电子交换的冷却之间的平衡确定。我们发现,库仑阻塞峰可以有一个特殊的形状,如果加热的动态本地化的影响,这可能是这种效果的实验签名。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall
Charge Pumping and Photovoltaic effect in Open Quantum Dots
我们提出了一个随机矩阵理论来描述含时外场对开放量子点中电子输运的影响。我们描述了产生的电流由振荡场的点,连接到两个引线具有相等的化学势。对于低频场,我们的结果对应于绝热电荷泵。如果系统在参数空间中沿一个覆盖有限区域的闭环运动,则会产生有限电流。在高频下,即使回路是参数空间中的一条线,也会产生有限电流。这一结果可以用绝热泵浦的方式来解释,但考虑的是相空间而不是参数空间中的系统演化。
2000-08-31 cond-mat.mes-hall
Dephasing in a quantum pump
我们研究了退相效应如何影响混沌量子点中直流电流的分布。我们引入移相通过添加一个电压探针的量子点,治疗两种情况下的控制移相(当电压探针耦合到点通过弹道点接触的电导逐步增加)和内在的移相(电压探针作为一个phenomelogical模型)。虽然退相最终抑制了通过量子点的直流电流,但我们也发现,对于具有单模点接触的量子点,少量的退相实际上降低了零泵浦电流的可能性。
2001-10-20 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping and rectification effects in Aharonov-Bohm-Casher ring-dot systems
我们研究了在Aharonov-Bohm通量和自旋轨道相互作用下,电荷和自旋通过与弱相互作用量子点顺序耦合的环形区域的含时输运.自旋-轨道相互作用或相应的Aharonov-Casher通量的随时间变化的调制,连同点能级的调制,即使在没有充电电流的情况下也诱导出电泵浦自旋电流。超出绝热状态的结果表明,产生了与\cos()成比例的额外整流电流,即时变参数之间的相对相位。我们讨论的相关性,这样的长期与最近的实验上的非平衡量子点。
2008-09-30 cond-mat.mes-hall
An accurate single-electron pump based on a highly tunable silicon quantum dot
纳米级单电子泵可用于产生精确的电流,并可潜在地用于实现基于元电荷的新电流标准。在这里,我们使用硅基量子点与可调隧道势垒作为一个精确的源的量化电流。我们的泵的电荷转移精度可以显着提高通过控制点的静电约束使用特意设计的栅电极。通过对栅极电压的微小调整,实现了操作鲁棒性的改进以及对降低泵浦精度的非绝热转变的抑制。我们可以产生超过80 pA的输出电流,实验确定的相对不确定度低于百万分之50。
2014-06-05 cond-mat.mes-hall
Pumped current and voltage for an adiabatic quantum pump
我们考虑电子通过量子点的绝热泵浦。有两种方式操作泵:产生直流电流${\bar I}$或产生直流电压${\bar V}$。我们证明,非常慢的泵浦,${\bar I}$和${\bar V}$不是简单地通过直流电导$G$相关的$\bar I = \bar V G$。对于混沌量子点的情况,我们考虑了${\bar V} G - {\bar I}$的统计分布。结果的极限情况下,一个点与单通道和多通道点接触。
2001-02-08 cond-mat.mes-hall
Theory of spin pumping through an interacting quantum dot tunnel coupled to a ferromagnet with time-dependent magnetization
我们研究了两种从铁磁体通过相互作用的量子点到正常铅的自旋泵浦方案,这利用了随时间改变铁磁体磁化强度的可能性,无论是其幅度还是其方向。为了这个目的,我们扩展了一个图形的实时抽运技术的情况下,其中的铅的属性是时间依赖的。在第一种方案中,时间相关的磁化幅度与量子点的时间相关的能级位置相结合,以建立电荷和自旋电流。第二种方案使用铁磁体的磁化方向的均匀旋转来产生没有电荷电流的纯自旋电流。我们讨论了相互作用引起的交换场对泵浦特性的影响。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall
Electrical pump-and-probe study of spin singlet-triplet relaxation in a quantum dot
利用电子泵-探测方法研究了半导体量子点中自旋从三重激发态到单重基态的弛豫过程。自旋弛豫发生时,通过cotunneling隧穿率是相对较大的,证实了一个特征平方依赖的弛豫率的隧穿率。当通过降低隧穿率来抑制共隧穿时,内禀自旋弛豫由自旋-轨道相互作用主导。基于三重态的双指数衰减,我们讨论了自旋轨道相互作用的选择规则。
2005-06-08 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in quantum dots under AC pumping
本文研究了在库仑阻塞条件下,外加周期性微扰时量子点的电导。定态由微扰对点电子的加热和冷却之间的平衡决定。我们分析了两种冷却机制:与冷接触的电子交换和声子发射。连同通常的线性欧姆加热的点电子,我们认为可能的影响动态本地化。上述因素的组合可能导致库仑阻塞峰的形状相对于通常的平衡峰的急剧变化。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall
Pumping Current in a Quantum Dot by an Oscillating Magnetic Field
研究了在时变磁场作用下量子点中的自旋电流和电荷电流。利用密度矩阵方法,在稳态极限下,得到了量子点中电子占据数的量子速率方程,并在较宽的设置参数下求解了该方程。电荷和自旋电流的几个相关参数的明确表示和详细分析。结果表明,优化实验设置参数,以获得最大的自旋电流没有电荷电流流动的方式。
2007-04-18 cond-mat.mes-hall
Resonance approximation and charge loading/unloading in adiabatic quantum pumping
通过介观量子点的量子泵浦已知通过共振传输增强。当泵浦轮廓围绕谐振时,泵浦电荷接近于整数个电子,但传输在轮廓上保持很小。对于非相互作用的电子,我们给出了一个定量的详细交换点和引线(电子库)在一个泵周期的电子之间的帐户。在孤立的不同的共振附近,我们使用近似Breit-Wigner表达式的点的格林函数讨论的加载/卸载图片的泵:通过一个单一的谐振点点之间的点和每个引线的部分电荷交换有关的点和引线在此共振的相对耦合。如果沿着泵浦轮廓的每个共振点都由与单个引线的耦合所主导(这也意味着非常小的传输),那么每个这样的共振的交叉导致点和引线之间的单个电子交换,最终得到净量子化电荷。当共振近似是有效的,分数电荷也可以从不同的引线之间的传输的峰值提取。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall