Spectrum and Franck-Condon factors of interacting suspended single-wall carbon nanotubes
提出了悬浮碳纳米管量子点与金属导线弱隧穿耦合的低能理论。重点放在依赖的光谱和弗兰克-康登因子的几何结构的结，包括几个振动模式。点及其相关振子的相对大小和相对位置强烈影响系统的机电特性。一个完整的参数空间的详细分析揭示了不同的制度：在短振子制度的电子隧穿到纳米管产生的等离子体激元振子激发，而在长振子制度极化子激发占主导地位的情况。小的，位置相关的小振子政权的弗兰克-康登耦合转换成均匀的，大的耦合在长振子政权。通过电子隧穿事件的不同的等离子体振子模式的激发的选择规则也来自。
2012-02-21 cond-mat.mes-hall
Franck-Condon blockade in suspended carbon nanotube quantum dots
理解原子的振动运动对分子中电子跃迁的影响构成了量子物理学的基石，正如光谱学的弗兰克-康登原理所体现的那样。最近的进展，在建设分子电子器件和纳米机电系统打开了一个新的舞台，研究机械和电子之间的相互作用的自由度在单分子水平上的运输。电子通过分子或悬浮量子点的隧穿已被证明激发振动模式或振动子。除此之外，理论预测，强电子-振动子耦合在低偏压下显著抑制电流流动，这种集体行为被称为弗兰克-康登封锁。在这里，我们显示的量子点上形成的悬浮单壁碳纳米管揭示了一个非常大的电子-振动子耦合的测量，由于我们的样品的高品质和前所未有的可调性，承认振动子介导的电子输运在强电子-振动子耦合制度的定量分析。这使我们能够明确地证明悬浮纳米结构中的Franck-Condon阻断。观测到的大量电子-振子耦合最终可能成为检测量子化机械运动的关键因素。它还强调了基于悬浮石墨烯片和碳纳米管的纳米机电设备应用的独特潜力。
2008-12-19 cond-mat.mes-hall
Lifting the Franck-Condon blockade in driven quantum dots
量子点中的电子-振子耦合可以导致在顺序隧穿机制中的平均电流的强烈抑制。这种效应被称为Franck-Condon阻塞，并且可以追溯到具有不同电子数的振子状态之间的重叠积分，该重叠积分对于大的电子-振子耦合强度变得指数地小。在这里，我们调查的影响，依赖于时间的驱动器上的这种现象，特别是作用于电子点水平的振荡栅极电压的效果。我们采用两种不同的方法：基于非平衡Keldysh格林函数的微扰理论和Born-Markov近似的主方程。在这两种情况下，我们发现驱动器可以通过激发振动子来解除封锁。因此，平均电流的相对变化随驱动强度呈指数增长。
2016-11-07 cond-mat.mes-hall
Franck-Condon blockade and giant Fano factors in transport through single molecules
我们表明，弗兰克-康登物理导致一个显着的电流抑制在低偏置电压（称为弗兰克-康登封锁）在通过单分子的电子和振动自由度之间的强耦合的运输。我们发现，在这个制度中的运输的特点是非常大的Fano因素（$10^2$ - $10^3$），这是由于雪崩式的电子运输。雪崩发生在一个自相似的方式在很宽的时间尺度范围内，反映在幂律依赖的电流噪声的频率和振动弛豫率。
2005-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Andreev spin qubit protected by Franck-Condon blockade
Yale University（耶鲁大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Sapienza Università di Roma（罗马第一大学）
研究通过利用安德里耶夫自旋与超电流的耦合，提升自旋弛豫寿命，利用弗兰克-康登原理阻塞自旋弛豫，从而保护自旋量子比特。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall
Spectroscopy of the transition-rate matrix for molecular junctions: dynamics in the Franck-Condon regime
量子主方程应用于电子输运通过纳米器件不仅提供信息的静态，但也对动力学。动力学的特征在于主方程的转移率矩阵或生成元的特征值。我们建议使用这些本征值的频谱作为研究纳米级传输的工具。我们通过分析一个电子轨道与振动模式耦合的分子量子点来说明这个想法，如果耦合很强，就会显示出Franck-Condon阻塞。我们的方法提供了互补的信息相比，在定态观测的研究。
2012-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Environmental non-additivity and Franck-Condon physics in non-equilibrium quantum systems
我们表明，对于耦合到振动和电磁环境的量子系统，强制执行其组合影响的可加性导致不尊重Franck-Condon原理的非平衡动力学。我们克服了这个缺点，采用集体坐标表示的振动环境，它允许推导出一个非添加剂的主方程。当应用到一个两级发射器，我们的治疗预测减少光子发射率增加振动耦合，符合弗兰克-康登物理。相反，加法近似预测的发射率是完全不敏感的振动。我们发现，非加性也起着关键作用，在固定的非平衡模型的行为，使两个层次的粒子数反转下的非相干电磁激发。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Molecular neuron based on the Franck-Condon blockade
神经元的电子实现作为神经形态计算的构建块具有极大的兴趣。当输入信号超过给定阈值时，电子神经元应该向输入和输出线路发送信号，以这种方式，它们可以影响神经网络的所有其他部分。在这里，我们提出了一种基于分子电子元件的神经元设计，从而保证了非常高的集成度。我们采用蒙特卡罗技术来模拟这个系统的典型时间演化，从而表明它确实起着神经元的作用。
2012-12-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Phonons in Molecular Quantum Dots: Density Functional Calculation of Franck-Condon Emission Rates in External Fields
我们报告的各种声子重叠和相应的声子发射概率的计算问题的电子隧穿到和关闭的巴基球二聚体分子量子点$C_{72}$，无论有和没有一个外场的影响。我们表明，哑铃的两个球的拉伸模式耦合最强烈的电子跃迁，而在两个$C_{36}$球之间的键的方向上的字段是最有效的，在进一步增加到拉伸模式的声子发射。随着场的增加，声子发射的概率增加，同时点保持在基态振动态的概率降低。我们还提出了一个简单的模型来衡量的分子大小对声子发射的分子类似于我们的$C_{72}$分子，包括实验测试的$C_{140}$的影响。在我们的方法中，我们不假设分子的海森对于不同的电荷状态是相同的。因此，我们的处理是一个传统的声子重叠计算耦合电子-光子跃迁在固体中的推广。
2006-12-01 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
Vibronic coupling in energy transfer dynamics and two-dimensional electronic-vibrational spectra
我们引入了一个异二聚体模型，在该模型中，可以明确地研究电子振动耦合的多种机制及其对能量转移的影响。我们认为振动耦合，通过任一弗兰克-康登活动中的每个网站在异二聚体有一个本地的电子-声子耦合和赫兹伯格-泰勒活动中的跃迁偶极矩耦合的网站有一个明确的振动模式依赖性。我们已经计算了这个模型的二维电子振动（2DEV）光谱，同时改变这两种效应的大小，发现2DEV光谱包含静态和动态签名的两种类型的电子振动耦合。Franck-Condon活动通过观察到的激子结构的变化而出现，而Herzberg-Teller活动在模仿较低能量激子结构的显着边带跃迁的出现中是明显的。从模拟的2DEV光谱分析得到的量子拍模式的比较表明，这种技术可以报告的能量转移的机制，阐明了实验确定的特定的振动耦合机制在这样的过程中的作用的手段。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Vibrationally Induced Decoherence in Single-Molecule Junctions
采用非平衡格林函数方法研究了单分子结中电子输运的量子干涉效应和电子振动耦合的相互作用。我们的研究结果表明，非弹性过程导致，在一般情况下，淬火的量子干涉效应。这种淬灭对于增加偏置电压和振动激发水平更明显。由于这种振动诱导的退相干，在分子接触的传输特性的振动签名可能会强烈偏离一个简单的弗兰克-康登图片。这包括共振和非共振传输机制中的签名。此外，它示出，通过电子-空穴对创建过程的局部冷却可以深刻地影响输运特性，从而引起电流的显着的温度依赖性。
2013-02-05 cond-mat.mes-hall
Tunneling broadening of vibrational sidebands in molecular transistors
在强耦合的情况下，研究了通过耦合到单个振动模式的分子量子点的输运。我们使用的电子在分子和电子之间的相关性的扩展，并显示出的隧道展宽的泡利原理和量子化的振荡器的组合强烈抑制。因此，第一个弗兰克-康登步骤是尖锐的比高阶的，其宽度，相比裸隧穿强度，减少了位移和非位移振子的基态之间的重叠。
2003-09-16 cond-mat.mes-hall
Vibration-assisted electron tunneling in C_{140} single-molecule transistors
我们测量了由C_{140}制成的单分子晶体管中的电子隧穿，C_{140}是一种具有质量-弹簧-质量几何形状的分子，被选为研究电子-振动耦合的模型系统。我们观察到振动辅助隧穿对应的能量的拉伸模式的C_{140}。分子模型提供了解释为什么这种模式比分子的其他内部模式更强烈地耦合到电子隧穿。我们观察到的隧穿率和预期的Franck-Condon模型之间的比较。
2003-11-07 cond-mat.mes-hall
Vibrational Excitations in Weakly Coupled Single-Molecule Junctions: A Computational Analysis
在本体系统中，分子通常使用拉曼或红外光谱通过其振动光谱来识别。近年来，在单分子结的低温电导测量中观察到了振动激发线，它们可以提供类似的识别手段。我们提出了一种方法来有效地计算这些激发线在弱耦合，门控单分子结，使用从头算密度泛函理论和速率方程的组合。我们的方法考虑到从激发态到激发振动态的过渡，通过评估任意数量的振动量子的Franck-Condon因子，因此能够从限于从基态到激发振动态的过渡的计算中预测定性不同的行为。我们发现，振动光谱是敏感的分子接触几何形状和电荷状态，它通常是必要的，以考虑一个以上的振动量子。与先前报道的π共轭分子测量的定量比较表明，我们的方法能够表征振动激发，并可用于识别结中的单个分子。该方法在商用硬件上计算上是可行的。
2010-02-24 cond-mat.mes-hall
Pair Tunneling and shot noise through a single molecule in a strong electron-phonon coupling
我们研究了强电子-声子耦合体系中单个分子的电子输运。基于一种适用于非平衡态的粒子-空穴变换，我们将电子对隧穿和共隧穿同等对待。我们提出了一个实验装置，以提高对隧穿的可见性，它没有弗兰克-康登抑制。我们还讨论了散粒噪声特性。
2007-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vibrational sidebands and dissipative tunneling in molecular transistors
运输通过分子设备与强耦合到一个单一的振动模式被认为是在振动阻尼耦合到环境的情况下。我们专注于弱隧穿极限，速率方程的方法是有效的。环境的作用可以通过摩擦阻尼项$\mysig(ω)$和相应的频移来表征。我们考虑一个分子，附着在基板上，导致频率依赖的摩擦阻尼的单振荡器模式的分子，并将其与频率无关的阻尼具有恒定的品质因数$Q$的参考模型进行比较。对于大值的$Q$，运输是由位移振子状态之间的隧道引起的一系列著名的弗兰克-康登步骤，而在小$Q$，有一个交叉到经典的制度与能隙由经典的位移能量。使用实际值的弹性性能的基板和分子的大小，我们计算$I$ - $V$曲线，并找到我们的理论和最近的实验之间的定性协议$C_{60}$单分子器件。
2003-07-02 cond-mat.mes-hall
Determining the molecular Huang-Rhys factor via STM induced luminescence
本研究基于Bardeen理论和IES机制，利用STML分析非弹性隧穿电流的微分电导及二阶导数特征，提出测定分子黄-里斯因子的方法。
2023-11-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Evidence of trion-libron coupling in chirally adsorbed single molecules
分子中原子核的运动和电子的激发之间的相互作用在生物和人工纳米机器中起着关键作用。在这里，我们提供了一个详细的分析之间的耦合的量子化的Librational模式（librons）和带电的激发态（trions）上的单个酞菁染料吸附在表面上。通过隧道电子诱导的电致发光，我们确定了手性吸附酞菁光谱中μeV能量范围内的libronic级数，这在对称吸附物种的光谱中是不存在的。实验测得的libronic光谱匹配非常好的理论计算libron的本征能量和峰值强度（弗兰克-康登因子），并揭示了一个意想不到的人口减少通道的激发态，可以有效地控制通过调整纳米腔的大小的零libron。我们的研究结果展示了使用μ eV分辨尖端增强光谱通过分子的低能分子模式表征分子动力学的可能性。
2022-03-08 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
