Coherent-incoherent transition in a Cooper-pair-box coupled to a quantum oscillator: an equilibrium approach
通过数值计算和解析计算,研究了耦合到量子振子的库珀对盒中温度对量子隧穿的影响。研究发现,在强耦合区,库珀对盒的相干隧穿会被耦合到量子振子中破坏,并且随着温度的升高,隧穿会被热激活,导致库珀对盒失效.确定了相干隧穿和热激活跃迁之间的转变温度,并给出了基于小极化子理论的物理分析。
2008-07-22 cond-mat.mes-hall
Temperature Dependence of the Tunneling Amplitude between Quantum Hall Edges
最近的实验研究了分数量子霍尔液体的边缘之间的隧穿电流作为温度和电压的函数。实验结果令人困惑,因为在“高”温度(600-900 mK)下隧穿电导的行为与手性Luttinger液体之间的隧穿理论一致,但在低温下,它强烈偏离预测,随着温度的降低而下降到零。在本文中,我们提出了一个可能的解释,这种行为的强烈的温度依赖性的隧穿振幅。
2004-07-05 cond-mat.mes-hall
Momentum-Resolved Tunneling into Fractional Quantum Hall Edges
从理论上考虑了从二维接触到量子霍尔边缘的势垒是扩展的,均匀的,平行于边缘的情况下。与先前实现的隧穿几何形状相比,微观边缘结构的细节直接表现在差分隧穿电导的电压和磁场依赖性中。特别是,它是可以测量的边缘磁等离子体激元模式的色散,并存在额外的,有时反向传播,边缘激发分支可以被检测到。
2002-01-25 cond-mat.mes-hall
Antibunched photons from inelastic Cooper-pair tunneling
我们从理论上证明了电荷输运通过约瑟夫森结,电压偏置通过电阻环境,产生反聚束光子。我们开发了一个连续模式的描述发射辐射场的半无限传输线终止的约瑟夫森结。在一个微扰处理的权力的隧道耦合在约瑟夫森结,我们捕获的影响起源于连续隧道库珀对的充电动力学。我们发现,在一个可行的实验设置的高零频阻抗提供的库仑阻塞可以用来创建反聚束光子在一个非常高的速率和一个非常通用的频率窗口范围从几GHz到太赫兹。
2015-07-10 cond-mat.mes-hall
Coupled spin and valley Hall effects driven by coherent tunneling
本研究提出石墨烯电子穿过反演对称破缺势垒时,由赝自旋旋转和几何相位导致耦合的自旋与谷霍尔效应,并实现高效率电荷转换。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall
Tunneling into Ferromagnetic Quantum Hall States: Observation of a Spin Bottleneck
我们探讨了电子从三维电极到高迁移率二维电子系统的平衡隧穿特性。对于大多数二维朗道能级填充因子,我们发现隧穿可以由一个单一的,定义明确的隧穿率。然而,对于自旋极化的量子霍尔态(nu = 1,3和1/3),隧穿发生在两个不同的速率,相差高达2个数量级。这两个速率对温度和隧道势垒厚度的依赖性表明,缓慢的面内自旋弛豫为电子的隧穿创造了瓶颈。
1999-05-26 cond-mat.mes-hall
Theory of Tunneling in the Exciton Condensate of Bilayer Quantum Hall Systems
我们开发了一个理论的层间隧穿的激子凝聚体的双层量子霍尔系统,预测强烈增强,但有限的,隧道电导峰值附近的零偏置,即使在零温度。本文强调,尽管这种强烈增强的隧穿源于自发的层间相位相干,但它根本不是约瑟夫森效应。由于强的层间相关性,双层系统表现为单个系统,使得将两个层视为独立系统的传统隧穿理论不适用。在此基础上,计算了电导峰高随层间距的变化关系,与实验结果吻合较好。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Poissonian tunneling through an extended impurity in the quantum Hall effect
我们考虑了量子霍尔效应中边态之间的泊松输运。反向散射势被假定为任意的,因为它允许多个隧穿路径。我们发现,肖特基之间的背散射电流和噪声的关系可以建立在充分的一般性:Fano因子对应于整数(分数)量子霍尔效应中的电子电荷(准粒子电荷),在纯粹的本地隧穿的情况下。我们推导出的后向散射电流,它可以被写为一个本地的隧道电流的解析表达式,虽然与重正化的隧道振幅,这取决于电压偏置。我们将我们的结果应用到一个可分离的隧穿振幅,它可以代表一个扩展的点接触的整数或分数量子霍尔效应。我们发现,微分电导的扩展量子点接触的隧道路径之间的干涉抑制,它有一个异常的依赖于偏置电压。
2010-07-26 cond-mat.mes-hall
Quantitative description of Josephson-like tunneling in $ν_T=1$ quantum Hall bilayers
在总填充因子$ν_T=1$下,量子霍尔双层中的层间相位相干性可以导致类似于存在强涨落的约瑟夫森效应的隧穿异常。这种效应的最强大的实验签名是在小电压下的隧穿电导的强烈增强。电导峰的高度和宽度强烈地依赖于样品的面积和隧穿幅度、外加平行磁场和温度。我们发现,隧道实验是在定量协议的理论,对待由于介子激发的波动唯象,并考虑到隧道微扰。我们还讨论了更大的隧穿振幅所造成的质的变化,并提供了一个可能的解释,最近观察到的临界电流逆流的几何形状。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall
Tunneling into the edge of a compressible Quantum Hall state
本文提出了一种复合费米子隧穿到可压缩量子霍尔系统边缘的理论。隧穿电导是非欧姆的,这是由于隧穿电子引起的电磁场和Chern-Simons场扰动的缓慢弛豫引起的,在弛豫涉及大量沟道的限制下得到了普遍的结果。隧穿指数是填充因子nu的连续函数,在体电阻率rho_xx为零的情况下,nu=1/2处有一个不连续的斜率。当nu对应于一个主分数量子化Hall态时,我们的结果与Wen,Kane,Fisher和Polchinski的手征Luttinger液体理论一致.
1997-03-31 cond-mat.mes-hall
Interlayer tunneling in counterflow experiments on the excitonic condensate in quantum Hall bilayers
本文用逆流实验研究了在总填充因子为1的激子凝聚体系中隧道效应对量子霍尔双层输运性质的影响。如果隧道电流$I$小于临界$I_C$,则隧穿很大并且有效地使两个层短路。对于$I > I_C$,隧穿变得可以忽略不计。令人惊讶的是,两个隧穿制度之间的过渡只有一个微小的影响的填充因子一个状态的功能,在磁传输中观察到的,但在电流超过$I_C$沿层的电阻迅速增加。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Periphery deformations and tunneling at correlated quantum-Hall edges
我们认为,在任何填充因子,相关的量子霍尔系统具有一组手性玻色子激发所产生的电子刚性变形系统的外围。我们提出,隧道电子可以容纳,在低能量下,在这些系统中,只有外围变形激发。这个性质可以解释最近在边缘观察到的隧穿态密度,它对量子霍尔效应的出现或不存在没有表现出很强的依赖性,并且对能量具有幂律依赖性,指数(逆填充因子)为-1。
1999-04-14 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium tunneling into general quantum Hall edge states
本文建立了一般阿贝尔分数量子霍尔边态的隧穿理论。与简单的劳克林态相反,必须考虑一些电荷转移过程。尽管如此,它是可能的,以确定一个独特的值对应于无耗散传输的渐近大$V$电导通过隧道结,并找到固定点(CFT边界条件)对应于这个值。给定边隧穿问题的对称性决定了合适的边界条件,边界条件决定了强耦合算子含量和电流噪声。
2001-04-02 cond-mat.mes-hall
Tunneling between bilayer quantum Hall structures in a strong magnetic field
计算了强磁场极限下量子霍尔双层系统中的隧穿电流。我们将双层电子系统模拟为两个通过层间库仑相互作用耦合的维格纳晶体,在连续极限下处理。我们推广了Johansson和Kinaret(JK)模型,并能够研究由于隧穿事件产生的低能异相磁声子模式的影响。我们发现相同的缩放行为的隧道电流峰值与磁场所发现的JK,但能够找到隧道电流缩放行为与层间距离以及。
2004-09-23 cond-mat.mes-hall
Evidence for non-linear quasiparticle tunneling between fractional quantum Hall edges
分数量子霍尔边缘态之间的微分隧穿电导在一个收缩显着的非线性观察在弱背散射制度。在$ν$ = 1/3状态下,随着温度的升高,峰出现,其宽度由部分电荷决定。在$2/3 \le ν\le 1/3$范围内,此宽度显示围绕$ν$ = 1/2的对称行为。我们讨论了这些结果的一致性与现有的边缘间准粒子隧穿的弱背散射制度的理论预测。
2002-09-04 cond-mat.mes-hall
Plasmon modes of coupled quantum Hall edge channels in the presence of disorder-induced tunneling
耦合量子霍尔边缘通道显示有趣的非平凡模式,例如,在朗道能级填充因子2和2/3的电荷和中性模式。我们提出了一个适当的和有效的模型,库仑相互作用和无序诱导隧穿的耦合电容和隧穿电导的特点,分别。该模型解释了如何传输本征模,在相互作用和无序为主的制度,改变与耦合电容,隧穿电导,和测量频率。我们提出了频域和时域传输实验,从本征模式可以确定使用这个模型。
2021-08-07 cond-mat.mes-hall
Semiclassical Klein Tunneling and Valley Hall Effect in Graphene
我们研究了在两个互补的限制,即在克莱因隧穿和谷霍尔效应制度,通过散射波包扶手椅阶跃电位和通过暴露波包的均匀电场,分别在(缺口)石墨烯中的半经典电子的动力学。我们的数值波包模拟超越了半经典的解析近似和标准的克莱因隧道处理,并允许研究内和谷间散射过程。我们发现低台阶和高台阶具有不同的克莱因隧道特征,其中包括不寻常的Berry曲率引起的散射波包轨迹的侧向位移。在均匀场的存在下,我们的模拟捕捉到了半经典谷霍尔效应,它表现为横向移动的布洛赫振荡的形式。这种异常的轨迹修正可以是相关的克莱因隧道实验和电子光学器件。我们提出了详细的模拟结果。
2014-08-16 cond-mat.mes-hall
Universality of the edge tunneling exponent of fractional quantum Hall liquids
最近计算的量子霍尔态的边缘隧穿指数似乎与它们的拓扑性质相矛盾。我们重新审视这个问题,没有发现根本的差异。在考虑电子-电子相互作用和约束的分数量子霍尔液体微观模型中,通过精确对角化方法计算了边缘格林函数。我们对$ν= 1/3$和2/3的计算结果表明,在库仑相互作用存在的情况下,导致边缘重构的边缘的尖锐度和边缘限制势的强度是与电子隧穿I-V指数的普适性有关的参数。
2004-09-22 cond-mat.mes-hall
Tunneling Planar Hall Effect in Topological Insulators: Spin-Valves and Amplifiers
我们研究了三维拓扑绝缘体表面单个铁磁势垒的隧穿。在沿偏置方向的磁化分量的存在下,隧穿平面霍尔电导(TPHC),横向于所施加的偏压,开发。静电控制的障碍,使一个巨大的霍尔角,与TPHC超过纵向隧穿电导。通过改变面内磁化方向,可以改变纵向和横向微分电导的符号,而不会在拓扑表面状态中打开间隙。因此,拓扑绝缘体/铁磁结中的输运可以从简单的自旋阀急剧改变为放大器。
2016-10-14 cond-mat.mes-hall
Piezoelectric coupling, phonons, and tunneling into a quantum Hall edge
我们表明,在GaAs中的三维声子的压电耦合重整化的电流-电压指数隧穿电子到一个不可压缩的量子霍尔边缘。领先的修正总是负的,与$ν= 1/3$状态上的实验一致,并且取决于边缘等离子体速度的精确值,可以大到百分之几。我们还讨论了高阶修正,这决定了在极红外极限的压电耦合的效果。
2005-12-14 cond-mat.mes-hall
Tunneling current characteristics in bilayer quantum Hall systems
填充因子为$ν=1$的弱无序双层量子霍尔系统显示出自发的层间相位相干性,如果层足够靠近。在相位相干区,我们研究了系统中的集体模、电流-电压特性及其随面内磁场的演化。
2001-08-11 cond-mat.mes-hall
Thermal and Tunneling Pair Creation of Quasiparticles in Quantum Hall Systems
本文对量子霍尔系统中准粒子在不同填充因子下的热对产生进行了半经典分析。认为杂质产生的库仑势使带隙能大大降低。它还表明,隧道过程变得重要,在低温和强磁场。我们拟合典型的实验数据很好地基于我们的半经典的结果的间隙能量。
1999-07-19 cond-mat.mes-hall
A scanning tunneling microscopy based potentiometry technique and its application to the local sensing of the spin Hall effect
提出了一种基于扫描隧道显微镜的电位法测量局部表面电势的方法,并通过对载流钨薄膜的实验进行了说明。所获得的结果表明,在所测量的表面电位的亚毫伏分辨率。本文概述了这种电位法在自旋霍尔效应局域传感中的应用,并报道了一些实验结果。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall
Correlated tunneling and the instability of the fractional quantum Hall edge
我们考虑一类描述复合费米子在有效朗道能级之间相关隧穿的相互作用项。尽管是通用的和类似的强度,通常的密度-密度耦合,这些条款不包括在分数量子霍尔系统的边缘的公认理论。在这里,我们表明,他们可能会导致一个不稳定的边缘走向一个新的重建状态与额外的通道,从而证明了传统的边缘理论的不完整性。
2008-05-17 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through a quantum dot weakly coupled to quantum wires or quantum Hall edge states
讨论了弱耦合量子点与Tomonaga-Luttinger液体的共振隧穿。由于顺序隧穿的线性电导计算通过求解主方程的温度低于和高于平均水平间距的点。当表征Tomonaga-Luttinger液体的参数g小于1/2时,共振隧穿过程在零温度下是不相干的。在低温T下,库仑阻塞振荡中电导峰的高度和宽度分别与T^{(1/g)-2}和T成正比。隧道通过一个虚拟的中间状态(cotunneling)的贡献也包括在内。所得的电导公式可以应用于填充因子nu=1/(2 m +1)=g的分数量子霍尔液体边缘态之间的共振隧穿。
1997-12-04 cond-mat.mes-hall
Tunneling of Cooper pairs across voltage biased asymmetric single-Cooper-pair transistors
我们分析了跨压偏置非对称单库珀对晶体管的库珀对隧穿。当电容耦合和库珀对隧穿由岛之间的小约瑟夫森结提供时,还考虑了跨两个电容耦合的库珀对盒的库珀对隧穿。理论分析是在亚间隙电压,其中的电流-电压特性强烈依赖于宏观本征态的岛(S)和他们的耦合到耗散环境。作为环境,我们使用满足Re[Z]<<R_Q的阻抗和与Z串联的几个LC振荡器。将数值计算的I-V曲线与用非弹性库珀对隧穿探测介观SQUID的量子态的实验结果进行了比较。再现了观测到的I-V数据的主要特征。特别地,我们发现了库珀对盒的高激发态的能带结构的痕迹,以及在大约瑟夫森耦合制度下的两个库珀对盒之间的多光子过程的痕迹。
2006-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum nano-electromechanics with electrons, quasiparticles and Cooper pairs: effective bath descriptions and strong feedback effects
利用量子噪声方法,我们讨论了普通金属和超导单电子晶体管(SET)耦合到机械谐振器的物理。特别注意的是通过非相干库珀对隧穿(无论是通过约瑟夫森准粒子(JQP)或双约瑟夫森准粒子(DJQP)过程)发生运输的制度。我们发现,令人惊讶的是,隧道库珀对(或超导准粒子)的反作用可以用来显着冷却振荡器。我们还讨论了在这个系统中的负阻尼效应的物理起源,以及它们如何可以导致一个政权的强机电反馈,尽管弱SET -振荡器耦合,振荡器的运动强烈影响隧道的库珀对。我们表明,在这种制度下,振荡器的特点是由一个能量依赖的有效温度。最后,我们讨论了非相干库珀对隧道的反作用效应与具有可移动反射镜的光学腔中有质动力效应之间的强烈相似性;在我们的情况下,隧道库珀对扮演了腔光子的角色。
2005-08-01 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle Tunneling in the Fractional Quantum Hall State at ν= 5/2
理论预测,在分数量子霍尔态的反向传播边缘之间的准粒子隧穿可以用来测量有效准粒子电荷e* 和无量纲相互作用参数g,从而表征描述状态的多体波函数。我们报告测量准粒子隧穿在一个高迁移率GaAs二维电子系统中的分数量子霍尔态在nu=5/2使用一个门定义的收缩,使边缘靠近在一起。我们发现,在不同温度下的隧道电导的直流偏置峰崩溃成一个单一的曲线缩放时,与弱隧穿理论。不同的ν=5/2态模型预测了不同的g值。在这些模型中,非阿贝尔态的e*=1/4和g=1/2是最符合数据。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall
Tunneling Spectroscopy of Quantum Hall States in Bilayer Graphene PN Networks
强磁场作用下的二维电子系统形成量子霍尔边缘态,该边缘态以无耗散电流沿样品边界传播。设计这些传播的一维手征模式的路径使得能够研究相邻QH状态之间的量子隧穿。在这里,我们报告双层石墨烯中QH边缘态的空间控制网络中的隧穿输运。我们观察到共振隧穿共同传播的QH边缘之间的障碍形成的电定义的不可压缩带。采用光谱隧道测量,使直接探测的空间分布,态密度,和压缩性的QH边缘状态与前所未有的能量分辨率。设计QH边缘网络的能力为构建由丰富的底层物理支持的未来量子电子设备提供了机会。
2017-11-08 cond-mat.mes-hall
Inter-layer edge tunneling and transport properties in separately contacted double-layer quantum Hall systems
本文发展了一种适用于分离接触双层电子系统的量子霍尔区输运理论。层间隧穿提供了一个通道,用于平衡在边缘状态的两个层中的分布函数。电阻和跨阻的电极的各种配置的计算作为层间隧穿幅度的函数。还计算了由另一层中的电流引起的一层中的感应电流。结果表明,反射在引线的原因在某些电极配置的结果的变化。在这项工作中获得的结果是一致的,最近的实验。
1997-08-19 cond-mat.mes-hall
Long tunneling contact as a probe of fractional quantum Hall neutral edge modes
我们研究了量子霍尔液体的边缘态之间的隧穿电流在一个单一的长接触区域,并预测在偏置电压设置的边缘速度的规模的共振。对于与带电模式相关联的典型器件和边缘速度,这种谐振发生在物理上可访问的偏置域之外。然而,对于预期支持中性模式的边缘状态,诸如$ν={2/3}$、以及$ν={5/2}$ Pfenchan和反Pfenchan状态,中性速度可以比带电模式小几个数量级,并且如果是这样,则谐振将是可访问的。因此,这种长的隧穿接触可以解决某些量子霍尔液体中中性边缘模式的存在。
2009-07-09 cond-mat.mes-hall
Tunneling valley Hall effect induced by coherent geometric phase
本文在α-T3晶格中提出基于相干几何相位的隧穿谷霍尔效应,通过双势垒实现谷依赖偏斜隧穿,产生可电控的零净电荷横向谷电流。
2024-06-27 cond-mat.mes-hall
Tunneling and Fluctuating Electron-Hole Cooper Pairs in Double Bilayer Graphene
最近报道了石墨烯双层之间隧穿电导的强烈低温增强,并将其解释为平衡电子-空穴配对的特征,该特征在40多年前首次在双层中预测,但以前未观察到。在这里,我们提供了一个详细的理论电导增强波动的电子-空穴库珀对,这是一个前体平衡配对,占的具体细节的多带双石墨烯双层系统,支持几个不同的配对通道。在平衡凝聚温度以上,电子对具有有限的时间相干性,并且不支持无耗散隧穿。相反,它们通过波动的内部约瑟夫森效应强烈地提高了隧穿电导率。我们的理论预测的零偏置峰值的差分隧穿电导温度和电子空穴密度不平衡,捕获的重要方面的实验观察的依赖性。在我们对观测结果的解释中,具有较长无序散射时间的更清洁的样品将在温度$T_c$高达$\sim 50 {\rm K}$的温度下冷凝,与实验中迄今为止达到的记录$T_c \sim 1.5 $ K相比。
2020-01-12 cond-mat.mes-hall
Selective Manipulation and Tunneling Spectroscopy of Broken-Symmetry Quantum Hall States in a Hybrid-edge Quantum Point Contact
提出一种混合边缘双栅量子点接触器件架构,实现了对石墨烯中对称性破缺量子霍尔态的静电控制与选择性操控,并以~0.1 meV分辨率表征了能隙。
2023-11-23 cond-mat.mes-hall
Enhancing efficiency and power of quantum-dots resonant tunneling thermoelectrics in three-terminal geometry by cooperative effects
本文提出了一种多层热电发动机的方案,其中{ \em one}电流与{ \em two}温度梯度在三端几何中耦合。这是通过嵌入在高导电半导体层之间的两个热阻和电阻聚合物基质层中的量子点的共振隧穿来实现的。存在两种热电效应,其中一种与非弹性输运过程有关(如果两层中量子点的能量不同),而另一种也存在于弹性输运过程中。{这两个分别对应于横向和纵向热电效应,并且与不同的温度梯度相关联。}我们表明,两个热电效应之间的合作导致显着改善的品质因数和功率因数{这是通过使用材料参数的数值计算证实。这种增强对声子热传导和能级加宽是稳健的。因此,我们证明了协同效应作为一种额外的方式,以有效地提高三端几何形状的热电性能。
2015-07-03 cond-mat.mes-hall
Charge and current fluctuations in a superconducting single electron transistor near a Cooper pair resonance
我们分析了电荷隧穿统计和电流噪声在超导单电子晶体管的约瑟夫森准粒子循环的制度是占主导地位的运输机制。由于库仑阻塞和约瑟夫森相干性之间的相互作用,隧穿事件的概率分布强烈偏离泊松分布,并显示出明显的奇偶不对称的传输电荷的数量。充电和相干性之间的相互作用也反映在零频率电流噪声,这是显着淬火时,准粒子隧穿率是可比的相干库珀对振荡频率。此外,有限的频谱显示了一个强烈的增强附近的共振跃迁频率约瑟夫森隧道。
2002-08-16 cond-mat.mes-hall
Determination of Out-of-plane Spin Polarization of Topological Surface States by Spin Hall Effect Tunneling Spectroscopy
当人们想要在自旋电子器件中应用拓扑绝缘体时,确定拓扑表面态的详细自旋织构是重要的。原则上,表面态的面内自旋分量可以通过类似于所谓的Meservey-Tedrow技术的方法测量。在目前的工作中,我们建议的面外自旋分量可以确定的自旋霍尔效应隧道光谱。我们推导出一个解析公式,允许提取的面外自旋分量的自旋霍尔效应隧穿谱。我们使用Bi $_2$ Se $_3$和Sb $_2$ Te $_3$的实际紧束缚模型来测试我们的公式。我们证明,提取的面外自旋极化是在非常好的协议与实际的面外自旋极化。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall
Broken Symmetry and Josephson-like Tunneling in Quantum Hall Bilayers
我回顾了量子霍尔效应双层物理学最近的新实验和理论进展。特别令人感兴趣的是对称性破缺状态,它通过将电子置于两个不同层的相干叠加中来优化相关性。
2001-08-10 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic characteristics of bilayer quantum Hall systems in the presence of interlayer coherence and tunneling
利用赝自旋织构有效理论和单模近似的代数框架,研究了存在层间相干和隧穿的双层量子霍尔系统的电磁特性,着重阐明了引起层间隧穿现象的低位中性集体模的性质.建立了一个由集体模和回旋模组成的长波有效理论。从电磁响应中可以清楚地看出,规范不变性保持精确,这特别意味着双层系统中不存在迈斯纳效应。特别强调的是放在探索的优势,通过他们的反应,量子霍尔系统,特别是固有的标准陈-西蒙斯理论的微妙之处进行了严格审查。
2003-03-13 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic and Tunneling Density of States of the Integer Quantum Hall Critical State
我们研究的自洽Hartree-Fock近似不可约的静态密度-密度响应函数的长波长极限通过评估由外部电荷引起的电荷。我们的结果是一致的压缩性求和规则和不一致的早期工作,没有考虑交换局域场和无序势之间的一致性。我们的结论是热力学态密度是有限的,尽管在整数量子霍尔跃迁的临界能量的隧穿态密度为零。
2001-12-14 cond-mat.mes-hall
Bulk Tunneling at Integer Quantum Hall Transitions
研究了强磁场中二维电子系统{ \em体}在整数量子霍尔跃迁附近的隧穿.我们提出了一个非微扰计算的隧穿态密度(TDOS)的库仑和短程电子-电子相互作用。在库仑相互作用的情况下,TDOS表现出二维量子库仑能隙行为,$ν(\ve)=C_Q\ave/e^4$,其中$C_Q$是量子力学起源的非普适系数。对于短程相互作用,我们发现在低偏差下的TDOS遵循$ν(\ve)/ν(0)=1+(\ave/\ve_0)^γ$,其中$γ$是由短程相互作用的标度维数决定的普适指数。
1999-07-08 cond-mat.mes-hall
Shot noise for resonant Cooper pair tunneling
本文研究了超导单电子晶体管中电流的本征噪声,同时考虑了相干效应和库珀对共振附近的库仑作用。由于这种相互作用,隧穿事件的统计数据偏离泊松分布,更重要的是,它显示了传输电荷的奇偶不对称性。当准粒子隧穿率与库珀对的相干振荡频率相当时,零频噪声被显著抑制。
2001-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bosonization theory for tunneling spectra in smooth edges of Quantum Hall systems
利用玻色化技术计算了量子霍尔系统在最低朗道能级上光滑边的谱函数。得到了单电子谱函数与动力学结构因子之间的一般关系。由此产生的I-V特性表现出,在低电压和温度下,幂律缩放,一般不同于由手性Luttinger液体理论预测的,并与最近的实验结果很好地吻合。
1997-09-04 cond-mat.mes-hall
Effects of Quantum Hall Edge Reconstruction on Momenum-Resolved Tunneling
在量子霍尔液体的边缘重构过程中,库仑相互作用能通过边缘结构的改变而降低。我们使用的理论发展较早的作者之一[K。Yang,Phys. Rev. Lett. 91,036802(2003)]来计算重构边缘的电子谱函数,并研究边缘重构对于动量分辨隧穿到边缘中的后果。据发现,额外的激发模式后出现的重建产生不同的功能,在能量和动量的依赖性的谱函数,它可以用来检测边缘重建的存在。
2005-08-04 cond-mat.mes-hall
Effect of Quantum Tunneling on Spin Hall Magnetoresistance
我们提出了一种形式主义,同时结合了量子隧穿和自旋扩散的影响自旋霍尔磁电阻在正常的金属/铁磁绝缘体双层(如Pt/YIG)和正常的金属/铁磁金属双层(如Pt/Co),其中磁化的角度影响正常金属的磁电阻。在正常金属侧中,已知自旋扩散影响由自旋霍尔效应引起的自旋累积的景观以及随后的磁阻,而在铁磁体侧,量子隧穿效应对界面自旋电流是有害的,这也影响自旋累积。通用的材料特性,如自旋扩散长度,层厚度,界面耦合,绝缘间隙的影响可以量化在一个统一的方式,并建议实验,揭示的量子特征的磁阻。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall
Fractional statistics and duality: strong tunneling behavior of edge states of quantum Hall liquids in the Jain sequence
虽然分数电荷和分数统计的值在劳克林序列中的分数霍尔(HHH)态上是一致的,但对于更一般的HHH态,如Jain序列中的HHH态,它们并不一致。这种不匹配导致额外的相位因子在弱耦合扩展的边缘状态之间的隧道,改变了强隧穿极限的性质。我们在这里展示了如何构造一个弱-强耦合对偶的简单的不可重构边缘的广义的BH-H态。将准粒子正确地对偶化为整数荷电费米子是具有简单边的费米子边态理论的一致性要求。我们表明,这种对偶性也适用于弱重建的边缘。
2006-08-24 cond-mat.mes-hall
Probing electron-electron interaction in quantum Hall systems with scanning tunneling spectroscopy
利用低温扫描隧道谱技术研究了p型InSb(110)上Cs诱导二维电子系统(2DES)的量子霍尔效应. 2DES是去耦p掺杂体状态,并表现出扩展电阻内的绝缘量子霍尔相位。在定量协议与计算,我们发现交换增强的自旋分裂。此外,我们观察到,无论是空间平均,以及局域态密度功能的特征库仑隙在费米能级。这些结果表明,电子-电子相互作用的影响,可以探测到低于所有相关的长度尺度的分辨率。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall
Microwave response of fractional quantum Hall droplets with quasiparticle tunneling
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯-马赛大学,土伦大学,法国国家科学研究中心,理论物理中心)
研究通过微波光谱学探索分数量子霍尔滴状物在准粒子隧道效应下的响应特性,揭示边缘模式干涉与集体激发重整化现象。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall
A Novel Meron-induced Pseudospin Wave in Bilayer Quantum Hall Coherent State and the Residual Zero-bias Peak in Tunneling Conductance
在双层量子霍尔相干态中,当$ν_T$稍偏离1时,赝自旋U(1)旋转对称性的自发破缺不是全局序参量,而是由伴随着带电介子对的周期性畴结构所反映.重子对的运动引起一种新的赝自旋波。低偏置电压范围内的周期性畴的长程序导致隧穿电导中的残余零偏置峰,即使当高偏置电压范围内的假视紫红质Goldstone特征可以与其不同时。
2002-06-14 cond-mat.mes-hall
Spin orientation and spin-Hall effect induced by tunneling electrons
研究表明,非极化电子穿过对称双势垒量子阱时,在阱内产生自旋极化。此外,传输电流获得自旋极化分量,并且自旋霍尔电流在平面方向上流动。这些现象是由于Dresselhaus相互作用和由异质结构材料参数梯度引起的自旋轨道相互作用的综合作用。与以前的自旋过滤效应的研究相比,我们预测,它可以观察到的情况下,入射电子的各向同性分布。
2007-12-04 cond-mat.mes-hall
Edge State Tunneling in a Split Hall Bar Model
本文引入并研究了一个手征一维电子模型的关联函数,该模型用于定性地描述被可穿透势垒分为左右两部分的窄霍尔条。该模型有两个参数,分别表示霍尔条的顶部和底部边缘之间的相互作用和势垒的相对侧上的边缘之间的相互作用。我们发现,隧穿过程的标度尺寸依赖于相互作用的相对强度,与排斥的相互作用在霍尔酒吧倾向于使突破无关的障碍。该模型可以解析求解,其特征在于偶数和奇数傅立叶分量的动态之间的差异。我们解决它的实验相关性,通过比较其预测与一个更现实的几何模型,必须解决数值。
2007-02-01 cond-mat.mes-hall
Zener tunneling isospin Hall effect in HgTe quantum wells and graphene multilayers
齐纳二极管是基于晶闸管的电子器件中的典型器件,其由PN结组成,其中外部电场在电流-电压特性中诱导开关行为。我们研究了碲化汞量子阱和石墨烯多层膜中的齐纳隧穿。我们发现隧穿跃迁几率不对称地依赖于载流子对势垒的平行动量。在碲化汞量子阱中,不对称性对于每个自旋是相反的,而对于石墨烯多层膜,它对于每个谷自由度是相反的。在这两种情况下,产生在垂直于所施加的场的方向上流动的自旋/谷电流。我们涉及的起源,这种齐纳隧道自旋/谷霍尔效应的Berry相位时,他们从带隙区域反射的载流子获得。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Tunneling valley Hall effect driven by tilted Dirac fermions
本文预测了由倾斜狄拉克费米子驱动的隧穿谷霍尔效应,利用二维谷材料隧穿结中的动量过滤产生强谷霍尔电流,并通过共振隧穿增强谷霍尔角,为谷极化提供新方法。
2023-06-19 cond-mat.mes-hall
Signature of Quantum Hall Effect Skyrmions in Tunneling: A Theoretical Study
本文从理论上研究了两个平行的二维电子气在垂直磁场中的$I-V$隧穿特性,当它们都接近填充因子$ν=1$时。单层光谱函数的球形几何和解析表达式的磁盘几何的热力学极限的计算表明,在skyrmions的存在下,电流反映在一个直接的方式,其底层结构。它还表明,指纹的电子-电子相互作用赝势存在于这样的电流。
1997-02-20 cond-mat.mes-hall