Ground state of the holes localized in II-VI quantum dots with Gaussian potential profiles
我们报告的空穴状态的理论研究,在II-IV量子点的球形和椭球形,所描述的一个光滑的潜在的限制配置文件,可以建模的高斯函数在所有三个维度。对于球形量子点,给出了空穴能量、$g$因子和局域化长度对量子点势垒高度以及轻重空穴有效质量比的普适依赖关系.导出了各向异性(扁长或扁长)量子点的四重简并基态分裂为两个二重态。变分计算相结合的数值的Luttinger哈密顿的框架。通过与数值结果的比较,对构造的试函数进行了优化。发现有效空穴$g$因子与量子点尺寸和势垒高度无关,并可近似为仅依赖于有效质量参数的简单普适表达式。所得结果可用于解释和分析不同半导体材料量子点在不同结构下的实验光谱。
2016-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of quantum measurement via electron transport in quantum dot systems: many-particle wavefunction approach
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);L.D. Landau Dept. of Theoretical Physics, Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院朗道理论物理系)
本文提出一种多粒子波函数方法,用于描述通过复杂点接触对电荷量子比特的测量,推导了主方程并分析了电流噪声谱对量子比特动力学和点接触参数的依赖。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comment: Energy Spectrum of a Graphene Quantum Dot in a Perpendicular Magnetic Field
在最近的评论(arXiv:1607.06081)中,Falaye等人声称我们的出版物存在某些缺陷(Phys. Rev. B,78,195427(2008))。我们指出,我们的结果,特别是在垂直磁场作用下圆形石墨烯量子点能谱的解析推导是正确的,并与Falaye等人的结果等价,纠正了一个误导性的符号错误.
2017-02-20 cond-mat.mes-hall
Limited accuracy of conduction band effective mass equations for semiconductor quantum dots
有效质量方程是半导体结构中载流子态的最简单模型,它将固态系统的复杂性降低到类似薛定谔或保利方程,类似于量子力学教科书中的那些众所周知的方程。本文从八带kp理论出发,系统地推导了自组装半导体量子点在磁场中的导带有效质量方程。推导使我们能够分类的各种形式的有效质量方程的近似层次。我们评估的准确性的近似计算选定的光谱和自旋相关的特性。我们指出了保留非对角项的价带哈密顿量的重要性,并认为,有效质量理论不能达到令人满意的准确性没有自洽包括非抛物性校正和重整化的kp参数。定量比较与8带kp的结果支持的现象Roth-Lax-Zwerdling公式的g-因子的纳米结构。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall
Scattering Theory of Non-Equilibrium Noise and Delta $T$ current fluctuations through a quantum dot
本文研究了由量子点隔开的两个正常引线组成的器件在温度梯度作用下产生的非平衡零频噪声。我们回顾推导的散射理论的非平衡噪声的一般情况下,偏压和温度梯度可以共存,并把它放在一个历史的角度来看。我们提供了一个微观推导的零频率噪声通过一个量子点的基础上紧束缚的哈密顿量,这构成了一个概括的开创性工作的Caroli等人。在Keldysh形式主义的背景下获得的电流。对于单能级量子点,进入非平衡噪声散射公式的透射系数对应于Breit-Wigner共振。我们计算的delta- $T$噪声作为一个函数的点水平的位置,和点水平的宽度,在Breit-维格纳的情况下,最近在两个单独的实验中被认为是两个相关的情况。在两个储层温度相当的情况下,我们的梯度展开表明,delta- $T$噪声主要由其二次贡献决定,并且在接近共振时最小。在相反的制度,其中一个水库是冷得多,梯度膨胀失败,我们发现的噪声是典型的线性温度饱和之前。在这两种情况下,我们的结论与一个简短的讨论的情况下,既存在电压偏置和温度梯度,以解决潜在的竞争与热电效应。
2021-06-10 cond-mat.mes-hall
Determination of electron-hole correlation length in CdSe quantum dots using explicitly correlated two-particle cumulant
电子-空穴相关长度作为分析半导体纳米颗粒中激子相互作用的本征长度尺度。本文利用两粒子约化密度推导了电子-空穴关联长度。通过计算电子-空穴累积量,将电子-空穴累积量变换到胞内坐标系中,再对累积量的径向积分施加精确的求和规则条件,得到关联长度。采用电子-空穴显关联Hartree-Fock方法,变分得到了计算所需的激子波函数。因此,电子对密度和累积量都是电子-空穴间距的显式函数。显式相关波函数的使用和积分求和规则条件是该推导的两个主要特点。将该方法应用于一系列直径为1-20 nm的CdSe量子点,分析了量子点尺寸对相关长度的影响。
2014-05-31 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus physics.chem-ph
X-shaped and Y-shaped Andreev resonance profiles in a superconducting quantum dot
超导量子点与正常金属弱耦合时的准束缚态表现为Andreev反射几率中的共振,通过微分电导测量。我们研究这些Andreev共振的演化时,外部参数(如磁场或栅极电压)是变化的,使用随机矩阵模型的$N\times N$散射矩阵。我们对比两个合奏打破时间反演对称性,在存在或不存在的自旋旋转对称性(C类或D类)。复平面中的散射矩阵的极点,编码共振的中心和宽度,在C类中从虚轴排斥。相反,在D类中,多个$\propto\sqrt{N}$极点具有零实部。相应的Andreev共振被钉扎到间隙的中间,并产生在参数值范围内不分裂的零偏置电导峰(Y形轮廓),这与通常的电导峰合并然后立即分裂(X形轮廓)不同。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comment on: ``Zero temperature conductance of parallel T-shape double quantum dots'' [Physica E 39 (2007) 214, arXiv:0708.1842v1]
在最近的论文[Physica E 39(2007)214,arXiv:0708.1842v1]中,Crisan、Grosu和Tifrea重新研究了通过以T形配置连接到电极的双量子点分子的电导问题。作者得到了一个表达式的电导,不同意以前的结果在文献中。我们指出了他们在推导电导公式时的一个错误,并表明即使对于非相互作用的量子点,它也给出了非物理的结果。
2007-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
3D two-electron double quantum dot: comparison between the behavior of some physical quantities under two different confinement potentials in the presence of a magnetic field
研究了磁场下双电子耦合量子点系统中两种不同限制势对双量子比特门操作相关物理量的影响,揭示了物理量对限制势的敏感性及关键磁场范围。
2022-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photon-assisted Fano Resonance and Corresponding Shot-Noise in a Quantum Dot
研究了量子点中光子辅助输运的Fano共振,计算了相干电流和散粒噪声谱密度。首次预测了Fano廓线的形状也将出现在卫星峰中。结果表明,在吸收边带和发射边带中,Fano分布随非共振透射强度的变化是不同步的。研究了干涉效应对光子辅助泵浦电流的影响。我们进一步预测的电流和频谱密度的散粒噪声作为相位的函数,表现出的固有特性的共振和非共振通道的结构。
2003-04-02 cond-mat.mes-hall
Collective Quantum Dot Inversion and Amplification of Photon and Phonon Waves
从理论上研究了微腔中强驱动二能级发射体量子点(QD)小样品中稳态粒子数反转的可能性及其对光和声波的放大作用。我们发现,光子和声子的反转和吸收谱主要取决于内禀真空和声子环境之间的相互作用。光子和声子的吸收曲线分别显示出明显的新颖特征,如增益而不是透明性和吸收反转为增益。此外,我们报告集体诱导的反转和显着的增益在光子,声子吸收光谱的波长大小的量子点合奏大幅增强。
2013-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comment on "Theoretical analysis of the transmission phase shift of a quantum dot in the presence of Kondo correlations"
最近,A. Jerez,P. Vitushinsky和M. Lavagna [Phys. Rev. Lett. 95,127203(2005)]声称,通过Aharonov-Bohm干涉仪测量的通过量子点的传输相位与确定相应电导的相位不同。在这里,我们表明,这种说法是错误的单能级安德森模型,这是通常用来描述的量子点。到目前为止,还没有从任何明确的理论模型中推导出这一主张。
2006-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lattice Green's function approach to the solution of the spectrum of an array of quantum dots and its linear conductance
在本文中,我们推导了量子点阵列的能带结构的一般关系,并计算了它的输运性质时,连接到两个完美的引线。导出了理想阵列和吸附原子情况下的精确格点格林函数。给出了理想阵列和有缺陷阵列的线性电导的表达式。计算是针对一个由三个原子组成的点进行的。所得结果也是研究电子-电子和电子-声子相互作用对量子点阵列输运性质影响的出发点。讨论了精确格点格林函数的不同推导方法。
2009-01-12 cond-mat.mes-hall
Shaping magnetization dynamics in a planar square dot by adjusting its surface anisotropy
本研究通过有限元方法,探讨表面各向异性对平面CoFeB方形点基态自旋波频率及动态杂散场的影响,发现非对称施加可调控点间耦合。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall
Coherent control of thermoelectric performance via engineered transmission functions in multi-dot Aharonov-Bohm heat engine
School of Basic Sciences, Indian Institute of Technology Bhubaneswar(印度技术学院布巴内斯瓦尔基础科学学院);Thayer School of Engineering, Dartmouth College(达特茅斯学院塞耶工程学院)
本研究理论探究多量子点AB热电热机的量子干涉调控策略,通过设计传输函数平衡功率与效率,确定最优参数区间,验证量子点数量、结构不对称性等对性能的影响,为高性能量子热电器件提供新路径。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effects of Nanodots Shape and Lattice Constants on the Spin Wave Dynamics of Patterned Permalloy Dots
本文报道了坡莫合金(Ni_(80)Fe_(20))纳米点的微磁学模拟研究。我们观察到不同形状的纳米点(三角形,菱形和六边形)和固定点直径100 nm的自旋波(SW)动力学的显着变化与不同的s。单点模式在阵列中被转换成多个量化的,边缘和中心模式,用于不同的形状和边缘到边缘的分离,具有不同的自旋波频率和峰值强度。具体地,在三角形点样本中,观察到宽范围的模式频率,其中最高SW频率为14.7 GHz。对于小于100 nm的分离,SW频率由于阵列中的静磁和偶极相互作用的变化性质而经历显著修改,而对于大于100 nm的分离,SW频率大多保持恒定。功率分布证实了所观察到的模式的性质。静磁场的空间分布由纳米点内的内部磁场分布和晶格内的静磁场的组合来确定。静磁场的点间相互作用对所有形状都表现出偶极和四极贡献。有趣的是,在阵列中观察到的所有形状在Hbias = 0的核心和极性转移的涡旋状态。我们的研究结果提供了重要的理解SW光谱的可调谐性在三角形,菱形和六边形纳米元件阵列。
2019-01-26 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and doped coupled quantum dots created by local modulation of implantation in a silicon nanowire
我们提出了一个系统的研究各种方法(顶栅,局部掺杂,衬底偏置),以制造和调整多点结构的硅纳米线多栅MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。硅纳米线的载流子浓度分布是控制隧道势垒和单电子岛形成的关键参数。它由纳米线的掺杂分布和施加到顶栅和衬底的电压两者确定。局部掺杂是通过实现多达两个砷注入步骤,结合栅极和氮化物间隔物作为掩模来实现的。我们比较名义上相同的设备与不同的approtations和不同的电压施加到基板上,导致实现的本征和掺杂耦合点结构。我们展示了所有的隧道电阻对电极和点之间的设备,可以独立地调整与控制顶栅包裹硅纳米线。
2011-05-02 cond-mat.mes-hall
Tunable quantum dots in bilayer graphene
我们从理论上证明了量子点可以在石墨烯的双层中实现。位置相关的掺杂打破了上下层之间的等效性,并提升了点的正、负动量态的简并度。数值计算结果表明,在一定的掺杂浓度下,电子和空穴的束缚态同时存在,量子点的光谱具有明显的角动量依赖性,这与传统的半导体量子点形成了鲜明的对比.我们预测,光谱将由一系列非等距峰组成。
2007-03-07 cond-mat.mes-hall
Spin orbit field in a physically defined p type MOS silicon double quantum dot
我们从实验和理论上研究了硅中p型金属氧化物半导体双量子点中的自旋轨道场。我们测量了泡利自旋封锁中通过双点的漏电流随磁场的变化。一个有限的磁场可以解除封锁,当外部磁场和SO磁场平行时,解除封锁的效果最差。这样,我们发现隧穿空穴的自旋翻转是由于SO场垂直于双点轴指向并且几乎完全在量子阱平面之外。我们增加了测量的SO项使用组对称表示理论的推导。它预测,没有在平面电场(量子阱的情况下),SO场将主要是在平面内,由一个Rashba和Dresselhaus一样的条款的总和占主导地位。因此,我们解释所观察到的SO场起源于具有大量平面分量的电场。
2020-03-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Quasi-bound states of Schrodinger and Dirac electrons in magnetic quantum dot
本文研究了圆形阶梯磁场分布下二维电子的性质。研究了抛物色散电子和线性色散狄拉克电子。我们发现,在这样的磁性量子点中,没有电子可以被限制。然而,接近朗道能级的准束缚态可以存在相当长的寿命。
2009-07-21 cond-mat.mes-hall
Electric g Tensor Control and Spin Echo of a Hole-Spin Qubit in a Quantum Dot Molecule
证明了通过电g张量控制量子点分子中空穴自旋的高保真单量子比特操作的可行性。除了一个恒定的外部磁场,所提出的方案允许一个专门的电控制的孔自旋。现实的电栅极偏置配置文件确定各种量子位操作使用过程层析成像为基础的最佳控制。他们被证明是非常强大的对退相干和耗散所产生的与主机晶格核自旋和声子的相互作用的孔,与$\approx$的保真度损失为1%的门操作时间为$\approx 10$ ns。自旋回波实验的孔自旋建模,探讨退相机制和脉冲定时缺陷的作用,对栅极保真度损失进行了讨论。
2010-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pumped spin-current and shot noise spectra in a single quantum dot
我们利用单量子点与两个正常引线相连的平衡态下的泵浦自旋电流谱和电流噪声谱,作为探测电子自旋共振(ESR)和退相干的电学方案。我们提出了在拉普拉斯空间中的自旋分辨量子速率方程和关联函数的零频率atuo和交叉散粒噪声频谱的电荷和自旋电流的解析推导。结果表明,在强库仑阻塞区,ESR诱导的自旋翻转在没有净电荷输运的情况下产生有限的自旋电流和量子配分噪声。此外,自旋散粒噪声与磁拉比频率和退相干密切相关,是测量磁拉比频率和退相干的灵敏工具。
2005-01-25 cond-mat.mes-hall
Wigner-function formalism for the detection of single microwave pulses in a resonator-coupled double quantum dot
针对单微波脉冲检测需求,提出基于Wigner函数形式体系的理论分析方法,揭示了双量子点-谐振腔混合系统中光子检测的时频权衡关系及强度影响,为相关实验提供指导。
2025-02-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron-phonon interaction in quantum-dot/quantum-well semiconductor heterostructures
采用介电连续谱方法研究了典型的量子点/量子阱(QD/QW)异质结构中的极性光学声子,推导了电子-声子相互作用的哈密顿量,讨论了这种相互作用对电子能级的影响.的CdS/HgS量子点/量子阱的特定的例子是解决和系统建模根据球形几何形状,考虑一个核心球的材料“1”包围的球形同心层的材料“2”,而整个结构是嵌入在主机矩阵假定为一个无限的电介质。详细讨论了电子-LO声子耦合的强度,计算了基态和激发态电子能级的极化子修正。分析了极化子修正与量子点/量子阱结构尺寸的关系。
2003-09-05 cond-mat.mes-hall
Reproducibility of high-performance quantum dot single-photon sources
基于半导体量子点的单光子源已经成为高效量子光产生的优秀平台。然而,可扩展性仍然是一个挑战,因为量子点通常呈现不均匀的特性。在这里,我们基准性能的15个确定性制造的单光子源。它们显示出90.6 +/-2.8%的平均不可分辨性,具有95.4 +/-1.5%的单光子纯度以及工作波长和时间分布的高均匀性。每个光源还具有最先进的亮度,平均第一透镜亮度值为13.6 +/-4.4%。虽然用带电的量子点获得最高亮度,但用中性量子点获得最高量子纯度。我们还介绍了各种技术来识别发射状态的性质。我们的研究通过确定剩余的挑战和概述解决方案,为大规模制造相同的源奠定了基础。
2019-10-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum dots as a probe of fundamental physics: Deviation from exponential decay law
我们探讨了在纯量子系统中测量偏离指数衰减律的可能性。在量子力学中预测了衰变时间曲线的后期幂律行为,并且已经在实验上尝试检测,但是除了在开放系统中的声明之外,都失败了。研究发现,电子从人造原子(量子点)中的共振态隧穿,有很好的机会检测到偏离,并检验理论预测。初始不稳定态的制备方式对衰减规律的时间分布有很大的影响,这可以用来提前确定幂律的开始时间。通过与核α衰变类似过程的比较,讨论了发现偏差的问题,解释了在这种情况下存在困难的原因。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall hep-ex hep-ph
Spin relaxation in quantum dots due to electron exchange with leads
我们计算了横向量子点系统中由于量子点和引线之间的电子交换引起的自旋弛豫速率。利用速率方程,我们发展了一个理论描述的实验观察到的电流的自旋封锁制度的双量子点。单个表达式拟合整个电流分布,并描述传导峰和抑制(“谷”)区的结构。由于自旋轨道和超精细自旋散射机制的自旋封锁测量的内在弛豫率的准确提取,这里计算的外在速率必须考虑。
2008-10-24 cond-mat.mes-hall
A novel approach to transport through correlated quantum dots
我们研究了局域库仑关联对费米液体引线连接的各种耦合量子点系统中电子输运的影响。我们使用一个新开发的功能重整化群计划来计算的线性电导,传输相位,和点占领的栅电压依赖。详细推导了点水平位置、点间杂交和有效相互作用的流动方程。对于特定的设置和参数集,我们比较现有的精确的数值重整化群数据的结果。这表明,我们的方法涵盖了基本的物理和定量正确的相当大的库仑相互作用,同时更快,非常灵活,易于实现。然后,我们展示了我们的方法来揭示有趣的新物理的力量。在串联耦合的几个点中,相关性和不对称性的组合效应导致传输共振消失。相比之下,对于平行双点,我们发现参数制度中的两个粒子的相互作用产生额外的共振。
2006-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of confinement potential shape on exchange interaction in coupled quantum dots
采用组态相互作用方法,利用不同形状的限制势研究了耦合量子点中电子的交换相互作用。禁闭势已被参数化的两个中心的幂指数函数,这使我们能够调查各种类型的QD的描述的软或硬的电位的不同范围。对于软(高斯)约束势的交换能量随着点间距离的增加,由于减少点间隧道。对于硬(矩形状)的限制势,我们已经发现了一个非单调行为的交换相互作用的限制势中心之间的距离的函数。在这种情况下,交换相互作用能表现出明显的最大值的限制电位分布,其对应于由具有深势阱的小内部QD嵌入在具有浅势阱的大外部QD中组成的纳米结构。这种效应是由于电子在量子点内部的强烈局域化,导致了大的单重态-三重态分裂。这一发现的量子逻辑操作的影响进行了讨论。
2007-12-11 cond-mat.mes-hall
Universal Hall conductivity in graphene Maxwell fish-eye quantum dot
研究了具有麦克斯韦鱼眼势能剖面的石墨烯量子点。一个准经典近似使用给定的势能是一个缓慢变化的函数的坐标。在零能量附近,电子的能谱宏观地退化。所有的电子轨迹都是闭合的圆,这些圆通过角动量和附加的运动积分来分类。在狄拉克低区完全填充的条件下,霍尔电导率的普遍值被发现。
2022-01-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cross-Dimensional Exciton Coupling in Quantum Dot - Carbon Nanotube Hybrid Thin Films
Warsaw University of Technology(华沙理工大学);Freie Universität Berlin(柏林自由大学);University of Cambridge(剑桥大学)
研究量子点-碳纳米管混合薄膜中的跨维度激子耦合,结合耦合振子模型与微扰理论发展共振拉曼散射理论,通过实验测试该框架,实现对激子失谐的系统控制,展现了混合薄膜在拉曼光谱等方面的特性及模型有效分裂。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall
Trapping photon-dressed Dirac electrons in a quantum dot studied by coherent two dimensional photon echo spectroscopy
通过空间不同的势分布,研究了单层和双层石墨烯上形成的圆柱形量子点中修饰狄拉克电子的局域化。在光子回波非线性技术中,交叉峰揭示了在线性光谱中太宽而不能分辨的短寿命激子态。在二维光谱的动态间隙的签名进行了讨论。证明了库仑诱导激子-激子散射效应和双激子分子的形成。
2011-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium Differential Conductance through a Quantum Dot in a Magnetic Field
推导了在任意磁场中,小偏压下量子点微分电导的精确表达式。推导是基于对称的安德森模型,使用重整化微扰理论,是有效的所有值的现场相互作用$U$,包括近藤政权。我们计算的临界磁场分裂的近藤共振中看到的微分电导率作为偏置电压的函数。我们的计算表明,小场的微分电导的分量共振的峰值位置大大减少使用平衡格林函数的估计。我们的结论是,在解释实验结果时,考虑局域延迟格林函数的电压依赖性是很重要的
2005-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photoionization cross section in a spherical quantum dot: Effects of some parabolic confining electric potentials
从理论上研究了球形量子点中电势的空间变化对光电离截面的影响。这里考虑的电位分布是移位抛物势和反向侧向移位抛物势,与研究得很好的抛物势相比。结果表明,抛物势和反向侧移抛物势使PCS的峰值发生蓝移,而侧移抛物势使PCS的峰值发生红移。
2017-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Andreev bound state spectroscopy of a quantum-dot-based Aharonov-Bohm interferometer with superconducting terminals
Institute of Physics, Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Jožef Stefan Institute(约泽夫·斯特凡研究所);Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学与物理学院)
该研究通过分析量子点基阿哈罗诺夫-玻姆干涉仪的安德鲁夫束缚态光谱,揭示了干涉现象与约瑟夫森二极管效应之间的联系。
2026-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Accessing the degree of Majorana nonlocality in a quantum dot-optical microcavity system
研究了嵌入光学微腔中的量子点与边缘具有Majorana零模的超导-超导一维纳米线(Majorana纳米线)的隧穿输运性质.电导分布表明,强的光-物质耦合可以用来区分高度非局域的MZMs,重叠的MZMs和MZMs与较少程度的非局域功能的情况下。此外,我们表明,它是可能的访问的程度马约拉纳非局域性(拓扑品质因数)通过改变点光谱通过光子诱导的跃迁调谐的外部泵浦施加到微腔。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic Structure of Multiple Dots
我们计算,通过自旋密度泛函理论(SDFT)和精确对角化,在各种外部电位,包括双和三重点的电子的本征态。SDFT计算采用真实的晶圆轮廓和浇口几何形状,并作为精确对角化计算的基础。电子之间的交换相互作用J是单重态和三重态基态能量之间的差异,并反映了隧穿和交换基质元素之间的竞争,这两者都是由势垒中的重叠引起的。对于双点,计算了从单重态基态到三重态基态(正到负J)的特征跃迁。对于具有2个电子的三点几何,我们也发现了具有精确对角化的电子结构。对于较大的电子数(18和20),我们只使用SDFT。与双点情况相反,三点情况显示J随磁场的准周期性波动,我们将其归因于响应于穿过三点结构的通量量子变化的基态的周期性变化。
2005-10-10 cond-mat.mes-hall
Engineering Ge profiles in Si/SiGe heterostructures for increased valley splitting
本文提出通过在Si/SiGe异质结构中生长具有宽界面的薄量子阱来增加电子波函数与Ge原子的重叠,从而在保持低无序环境的同时平均提高谷分裂,并推动量子点自旋量子比特的实验实现。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall
Atom probe composition and in situ electronic structure of epitaxial quantum dot ensembles
针对传统将量子点电子特性视为孤立对象的局限,本文结合原子探针层析成像与有限元模拟,揭示了InAs/GaAs量子点系综的三维成分分布及相邻量子点与浸润层的高度杂化,为量子点激光器设计提供支撑。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall
Tuning the Topological Features of Quantum-Dot Hydrogen and Helium by a Magnetic Field
在具有自旋-轨道耦合的量子点中,自旋织构的拓扑荷在这里被解析地示出为相对于点的椭圆率是稳定的。它可通过单个磁场直接调谐,并与Landé $g$因子的\textit{sign}相关。在量子点氦中,总缠绕数可能具有与单电子情况(量子点氢)不同的性质,因为调整电子的数量通过库仑相互作用和$z$分量角动量$\langle L^{}_z \rangle$来影响缠绕数。当库仑相互作用存在时,密度分布和自旋织构相互影响。当$\langle L^{}_z \rangle$被自旋轨道耦合偏离整数时,旋转对称性被破坏,导致强烈的密度形变。拓扑电荷的符号也可以随着磁场的增加而反转。这些发现具有重大意义,因为现在仅施加磁场就提供了控制量子点拓扑性质的直接途径。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall
Microcavity quantum-dot systems for non-equilibrium Bose-Einstein condensation
我们审查所需的实际条件,以实现非平衡BEC驱动的量子动力学在一个系统中,包括一个微腔场模式和分布的本地化的两个级别的系统驱动到一个台阶状的人口反转配置文件。基于GaAs中的八个3.8nm的In(0.23)Ga(0.77)As层的候选系统显示出关于可以耦合到场模式的总偶极强度的有希望的特性。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Current and Coulomb-Blockade Plateaus in a Quantum Dot
利用广义主方程(GME)研究了瞬态和稳态下量子点的热电流。两个半无限长的引线保持在相同的化学势,但在不同的温度下产生热电流,该热电流具有取决于化学势的变化的符号。通过精确对角化方法,样品中电子之间的库仑相互作用被包括在内。我们观察到一个锯齿状的轮廓的电流与几乎为零的电流高原交替。我们的计算超出了线性响应相对于温度梯度,但与已知的结果在线性响应制度的热电势兼容。
2013-03-19 cond-mat.mes-hall
Time-dependent magnetotransport of a wave packet in a quantum wire with embedded quantum dots
研究了在均匀磁场作用下,波包在嵌入反点和嵌入平行双开量子点的量子线中的传播。基于Lippmann-Schwinger公式计算了磁导和电子波包的时间演化。这种方法使我们能够看到任意嵌入的电势分布,并通过对电子波包通过量子线的电导和时间演化进行计算模拟来说明结果。在双点系统中,我们观察到一个长寿命的共振态,该共振态增强了波包的空间扩展,当波包的包络函数在适当的磁场中覆盖多个子带时,诱导出类似量子跳跃的轨道.
2007-08-01 cond-mat.mes-hall
Controlled exchange interaction for quantum logic operations with spin qubits in coupled quantum dots
研究了一个限制在两个耦合半导体量子点中的双电子系统,作为对自旋量子比特进行量子逻辑运算的候选系统。我们研究了不同的过程交换电子自旋控制开关/关闭交换相互作用。所得到的自旋交换对应于量子信息处理中的基本操作。我们对含时薛定谔方程进行了直接的时间演化模拟。我们的研究结果表明,为了获得充分的交换自旋交换相互作用应该在时间上平滑地变化。在相应的时间特性中的跳跃和尖峰的存在导致自旋交换时间的相当大的增加。我们提出了几种机制来修改交换相互作用,通过改变的限制电位分布,并讨论了它们的优点和缺点。
2006-12-28 cond-mat.mes-hall
Transport in a three-terminal graphene quantum dot in the multi-level regime
我们研究了三端石墨烯量子点中的输运。电导矩阵的所有九个元素都被独立测量。在库仑阻塞状态下,对各个电导共振的精确测量揭示了根据哪对引线用于探测而略微不同的共振能量。由于收缩中的局部状态导致的引线和点之间的隧穿耦合的快速变化已经通过使用优先耦合到单个收缩的面内栅极来调谐共振能量的差异而被排除。不同的共振能量的解释,然后基于在点的能量间隔的数量级的测量温度的顺序的存在。在这种多级传输机制中,三端子设备提供了感测各个级是否以不同强度耦合到不同引线的机会。这反过来又给出了相应的量子点波函数的空间分布的定性洞察。
2012-02-23 cond-mat.mes-hall
Ultrafast single electron spin manipulation in 2D semiconductor quantum dots with optimally controlled time-dependent electric fields through spin-orbit coupling
我们从理论上研究了利用高频含时电场对二维半导体量子点中单个电子自旋进行超快操纵的可能性。通过自旋-轨道耦合激发电子自旋自由度,并且该过程可以通过静态磁场的存在来增强。我们使用量子最优控制理论来调整电场的时间分布,以实现最有效的操纵。该计划预测显着控制自旋操作的时间的顺序皮秒-超快的时间尺度,允许避免退相干的影响,如果这个计划是用来作为一种工具,用于量子信息处理。
2014-10-23 cond-mat.mes-hall
Keldysh field theory approach to direct electric and thermoelectric currents in quantum dots coupled to superconducting leads
本研究采用Keldysh场论方法研究耦合超导引线的量子点输运性质,推导了超导体-量子点-超导体结热电电流的完整普适表达式,揭示了线性与非线性区的热电效应机制。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of van-Hove singularities in single-walled carbon nanotube leads on transport through double quantum dot system
本文利用非平衡格林函数研究单壁碳纳米管导线双量子点系统,发现碳纳米管导线态密度中的范霍夫奇点会显著降低对齐化学势处的电导峰高度。
2018-09-10 cond-mat.mes-hall
Fourier's Law: insight from a simple derivation
通过一个简单的弱耦合量子系统与热浴在其边缘接触的模型,在一维量子系统中的傅立叶定律的发病。使用分析参数,我们表明,从弹道(无效傅立叶定律)的交叉扩散(有效傅立叶定律)制度的特点是由热的长度尺度,这是直接相关的局部温度的分布。在相同的静脉,失相显示,以引起一个经典的傅立叶定律,类似于发病的欧姆定律在介观导体。
2009-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Self-sustaining dynamical nuclear polarization oscillations in quantum dots
对自旋阻塞的双量子点的早期实验揭示了在存在静态(dc)源极-漏极偏置的情况下令人惊讶的鲁棒的大幅度电流振荡[参见例如K.奥诺,S. Tarucha,Phys. Rev. Lett. 92,256803(2004)]。实验证据有力地表明,动态核极化起着核心作用,但其机制仍然是一个谜。在这里,我们介绍了一个最小的,虽然现实的耦合电子和核自旋动力学模型,支持强大的自持振荡。我们的机制依赖于一个核自旋模拟的隧穿磁阻现象(自旋相关的隧穿率在一个不均匀的Overhauser场的存在下)和核自旋扩散,这支配核极化的空间分布的动力学。在实验中观察到的极长的振荡周期(高达数百秒),以及垂直和横向量子点结构之间的现象学差异,自然解释了所提出的框架。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall
Single Spin Dynamics and Decoherence in a Quantum Dot via Charge Transport
研究了基态为1/2的量子点在库仑阻塞体系中的自旋动力学,并在射频磁场的作用下产生电子自旋共振。我们表明,通过耦合的点的铅,自旋点上的属性可以访问通过在固定和非固定的限制的电荷电流。我们提出了一个微观推导的电流和主方程的点使用超算子,包括由于隧道耦合的退相干和能量转移的贡献。我们给出了一个详细的分析顺序和共隧穿电流,线性和循环振荡ESR场,应用在CW和脉冲模式。我们发现,顺序隧穿电流表现出一个自旋卫星峰,其线宽给出了点自旋退相干时间T_2的下限。类似地,自旋退相干也可以通过ESR诱导的自旋翻转在共隧穿机制中获得。我们表明,自旋卫星峰和常规峰的电导比,由于顺序隧穿饱和的普遍电导比为0.71强ESR场。我们描述了一个双点设置,它产生自旋相关的隧穿,并作为一个电流泵(在零偏置),并作为一个自旋反转器,反转的自旋极化的电流。我们表明,拉比振荡的点自旋诱导相干振荡的时间相关的电流。这些振荡在作为ESR脉冲持续时间的函数的时间平均电流中是可观察到的,并且它们允许人们直接在时域中访问自旋相干性。我们分析了自旋极化引线中点自旋通孔电流的测量和读出过程,并通过计算计数统计、噪声和Fano因子来确定测量时间和效率。
2001-09-25 cond-mat.mes-hall
ac-dc voltage profile and four point impedance of a quantum driven system
研究了周期性驱动量子导体中弱耦合动态电压探针感测的电压降随时间变化的行为。在交流场驱动的电子系统中引入了交直流局部电压和四点阻抗的概念。我们讨论了这些量的不同组成部分的性质在一个简单的模型的量子泵,其中两个交流电压振荡的相位滞后施加在一个量子点的墙壁。
2010-08-30 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics for transport through a molecular quantum dot magnet
在非相干隧穿机制下,对分子量子点磁体中输运的全计数统计进行了理论研究。我们考虑一个描述单能级量子点的模型,该量子点磁耦合到一个附加的局部自旋,后者代表分子的总自旋。我们还假设系统处于强库仑阻塞状态,即,禁止双人入住。应用文献[12]中介绍的FCS的主方程方法导出了产生电荷和电流的FCS的母函数。在主方程方法中,Clebsch-Gordan系数出现在转移概率中,而母函数的推导归结为求解一个带计数场的修正主方程的本征值问题.更具体地说,我们只需要在计数场为零的极限下平稳地坍缩到零本征定态的本征态。我们发现,在我们的问题与任意自旋s,一些四次关系之间的Clebsch-Gordan系数允许我们确定所需的本征空间,而无需解决整个问题。因此,我们在以下两种情况下解析地找到FCS生成函数:i)两个自旋扇区都位于偏置窗口中,ii)只有一个自旋扇区位于偏置窗口中。基于得到的解析表达式,我们还发展了一个数值分析,以执行一个类似的轮廓图的联合电荷-电流分布函数,这是最近在参考文献[13]中介绍的,在这里的情况下,分子量子点磁体问题。
2006-12-04 cond-mat.mes-hall
Numerical Investigation of Light Emission from Quantum Dots Embedded into On-Chip, Low Index Contrast Optical Waveguides
将单光子发射器集成到量子光学电路中将使新的小型化量子光学器件成为可能。在这里,我们数值研究半导体量子点嵌入到低折射率对比波导。我们讨论了一个模型来计算发射光场的波导的基本传播模式的耦合效率,我们优化的波导尺寸参数最大的耦合效率。此外,我们表明,对于横向裁剪波导的相互作用的Purcell增强和优化的场分布可以提高耦合效率的约2倍。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics