Disappearence of the Aharonov-Bohm Effect for Interacting Electrons in a ZnO Quantum Ring
在外加磁场中,含有少量相互作用电子的ZnO量子环的电子态和光学跃迁与传统的半导体系统如GaAs量子环的电子态和光学跃迁有很大不同. ZnO系统的强塞曼和库仑相互作用对电子态和环的光学性质产生了深远的影响。特别是,我们的研究结果表明,Aharonov-Bohm(AB)效应在ZnO量子环强烈依赖于电子数。事实上,对于ZnO环中的两个电子,AB振荡变得非周期性,而对于三个电子(相互作用),AB振荡完全消失。因此,与传统的量子环拓扑结构不同,这里的AB效应(以及由此产生的持续电流)可以通过改变电子数来控制。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall
Tilt-Induced Phase Transitions in Even-Denominator Fractional Quantum Hall States at the ZnO Interface
在倾斜磁场中,ZnO量子阱中的偶分母分数量子霍尔态显示了有趣的相变。我们已经分析了平面电子气在ZnO中,限制在一个抛物线的潜力在第三个维度,垂直于平面的电子气。由于朗道能级间隙在这个系统中非常小,我们已经包括了屏蔽库仑势,以便包括所有朗道能级的影响。我们观察到倾斜场诱导的不可压缩态-可压缩态的相变.此外,实验发现5/2态在该系统中缺失。然而,我们建议,更宽的量子阱可能有助于稳定在5/2填充因子的不可压缩相。
2016-06-28 cond-mat.mes-hall
Formation of multiple quantum dots in ZnO heterostructures
本研究在ZnO异质结构器件中实现三量子点形成与少电子态构建,证实可通过栅极电压控制点间距,还观察到库仑相互作用引发的多电子同时移动的量子细胞自动机效应,表明ZnO纳米结构可用作可控多量子点系统。
2025-04-03 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in $n$-type ZnO quantum wells
通过数值求解动力学自旋Bloch方程,研究了$n$型ZnO(0001)量子阱的自旋弛豫过程.我们显示了在各种条件下,如杂质密度,阱宽,和外部电场的自旋弛豫时间的温度和电子密度的依赖性。我们发现在低杂质浓度的自旋弛豫时间的温度依赖性的峰值。该峰甚至可以在100 K下存在,远高于GaAs中的预测值和测量值。在低温下,电子密度依赖性也呈现出峰值。这两个峰源于库仑散射的非单调温度和电子密度依赖性。在低温和高杂质浓度下,自旋弛豫时间可达纳秒量级。
2009-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The Pfaffian state in an electron gas with small Landau level gaps
朗道能级混合在Pfronan态(或反Pfronan态)中起着重要的作用。在ZnO中的朗道能级间隙基本上是一个数量级小于GaAs量子阱。我们在单朗道能级中引入屏蔽库仑相互作用来解决这种情况。在这里,我们研究的重叠的基态和Pfiranan(或反Pfiranan)的状态在偶数分数量子霍尔(HHH)的状态存在于ZnO中。重叠是强烈的系统尺寸依赖,这表明一个新提出的粒子-空穴对称性Pfronan基态在极端朗道能级混合极限。当库仑相互作用与朗道能隙\k{appa}的比值变化时,我们发现在2 < \k{appa} < 3的范围内可能存在拓扑相变,这在实验中是实际观察到的。然后,我们研究了量子阱的宽度与屏蔽相结合如何影响重叠。
2017-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase transition from a composite fermion liquid to a Wigner solid in the lowest Landau level of ZnO
由于多体效应,凝聚态系统的成分之间的相互作用可以驱动它通过过多的不同阶段。这种行为的一个突出平台是磁场中的二维电子系统,该系统通过库仑相互作用控制的各种气相、液相和固相复杂地演化。在这里,我们报道了复合费米子的劳克林液体与磁场诱导的维格纳固体的相邻绝缘相之间的相变的实验观察。实验是在MgZnO/ZnO二维电子系统的最低朗道能级上进行的,该系统具有液体和固体的属性。施加在垂直磁场顶部的面内磁场分量将维格纳相进一步延伸到液相区域中。我们的观察表明,Wigner固体和Laughlin液体之间的直接竞争都由复合粒子而不是裸电子形成。
2017-07-26 cond-mat.mes-hall
Interplay of Coulomb and electron-phonon interactions in graphene
通过重整化群方法,我们考虑了电子-声子相互作用和强库仑相互作用的相互影响。我们发现库仑相互作用增强了电子与谷间A1光学声子的耦合,但对谷内E2声子的耦合没有增强。
2008-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Competing charge density wave and antiferromagnetism of metallic atom wires in GaN(10${\overline{1}}$0) and ZnO(10${\overline{1}}$0)
低维电子系统通常表现出电子-声子和电子-电子相互作用之间的微妙相互作用,从而产生有趣的量子相,如电荷密度波(CDW)和磁性。利用密度泛函理论(DFT)的半局域和混合交换关联泛函以及无规相位近似下的精确交换关联(EX + cRPA)方法,系统地研究了GAN(10 ${\overline{1}}$ 0)和ZnO(10 ${\overline{1}}$ 0)表面部分氢化制备的含悬键电子的金属原子线的基态.我们发现,CDW或反铁磁(AFM)秩序具有电子能量增益由于带隙开放,从而更稳定的金属状态相比。我们的半局域DFT计算预测GAN(10 ${\overline{1}}$ 0)和ZnO(10 ${\overline{1}}$ 0)中的两种DB线具有相同的CDW基态,而混合DFT和EX+cRPA计算预测前者DB线的AFM基态和后者的CDW基态。结果表明,GAN(10 ${\overline{1}}$ 0)中局域化程度较高的Ga-DB电子优先选择AFM有序,而ZnO(10 ${\overline{1}}$ 0)中局域化程度较低的Zn-DB电子优先选择CDW有序.我们的研究结果表明,在两个代表性化合物半导体表面上产生的DB线中,截然不同的基态正在竞争。
2017-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between tilt, disorder, and Coulomb interaction in type-I Dirac fermions
通过重整化群分析,研究了具有$x$方向倾斜的I型狄拉克半金属(DSM)中倾斜、无序和库仑相互作用的相互影响.无序和普通倾斜之间的相互作用产生沿着$x$方向的有效倾斜,这是物理上可观察到的倾斜。存在两种类型的无序,其增加有效倾斜并驱动从DSM相到扩散金属相的相变。扩散相变停止了有效倾斜的增加,并且扩散金属相中的原始狄拉克锥的表面仅略微倾斜。令人惊讶的是,狄拉克点被取代的散装节弧中的扩散金属相。库仑相互作用抑制了扩散相变,不利于块状节弧的形成。与此相反,还存在另外两种类型的无序,它们降低了有效倾斜,并且不引起相变。对于这两种类型的无序,库仑相互作用增强了它们的低能量相关性。库仑相互作用与任一种相互作用的共存导致一个稳定的红外不动点,其中两种相互作用的耦合强度相同,有效倾斜为零。原来倾斜的狄拉克半金属现在的反应就像一个非倾斜和相互作用的狄拉克半金属。我们的研究结果表明,倾斜,无序和库仑相互作用之间的相互作用的结果,在丰富的低能量属性的倾斜狄拉克费米子。
2019-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Oriented Attachment of ZnO Nanocrystals
纳米粒子的自组织是合成介观结构的一个重要问题。在导致自组织的可能机制中,定向依恋是有效的,但尚未完全理解。在这里,我们研究了在气相中预先形成的ZnO纳米晶体的定向附着过程。在高真空沉积过程中,约有60%的颗粒通过定向附着形成较大的晶体。在目前的沉积条件下,没有注意到定向附着的选择性方向。为了探测定向附着的驱动力,更具体地说是粒子之间偶极相互作用的可能影响,我们在恒定电场的存在下沉积了相同的纳米晶体。预期的效果是,由于粒子偶极子与电场的相互作用增加,从而提高了由定向附着产生的域的分数。多尺度分析和统计分析(TEM耦合XRD)表明,电场对颗粒的组织没有显着的影响。因此,我们得出结论,纳米晶体之间的偶极相互作用是不是在这个过程中的突出的驱动力。因此,我们认为,根据最近的理论和实验研究,表面还原,可能由库仑相互作用驱动,可能是定向附着过程的主要机制。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport coefficients of graphene: Interplay of impurity scattering, Coulomb interaction, and optical phonons
我们使用Boltzmann方程方法研究了Dirac载流子在单层石墨烯中的电输运和热输运。受最近的热电势测量的启发[F. Ghahari,H.-嗯~ Xie,T. Taniguchi,K. Watanabe,M.~ S.~福斯特和P。~ Kim,Phys.修订版本\ Lett. { \bf 116},136802(2016)],我们考虑了淬火无序、库仑相互作用和电子-光学-声子散射的影响。通过无偏数值解玻尔兹曼方程,我们计算的电导率,热功率,和电子组件的热导率,并讨论的有效性莫特的公式和Wiedemann-Franz定律。一个解析解的无序的情况下,屏蔽库仑杂质散射,虽然弹性,违反了Wiedemann-Franz定律,即使在低温下。对于载流子-载流子库仑散射和短程杂质散射的组合,我们观察到从相互作用限制(流体动力学)制度到无序限制(费米液体)制度的交叉。在前者中,热电势和热导率遵循相对论流体力学理论的预期结果。另一方面,我们发现,光学声子变得不可忽略,在相对较低的温度和诱导的电子热电势违反莫特公式。结合所有这些散射机制,我们得到的热电势,定量符合实验数据。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Coulomb Blockade Peak Spacing Distribution: The Interplay of Temperature and Spin
我们用最近引入的“泛哈密顿量”来描述电子-电子相互作用,计算了有限温度下的库仑阻塞峰间距分布。我们发现,即使在kT~0.1Δ(Δ为单粒子平均能级间距)时,温度效应也是重要的。这种敏感性的产生是因为:(1)交换降低了从基态激发的最小能量,以及(2)熵贡献取决于量子点的自旋的变化。包括领先的修正通用哈密顿量产生的结果与实验定量一致。令人惊讶的是,温度似乎是最重要的影响。
2001-08-01 cond-mat.mes-hall
Incoherent charge transport through molecular wires: interplay of Coulomb interaction and wire population
在非相干隧穿条件下,研究了库仑相互作用对分子导线中电子输运的影响。在强库仑排斥极限下,确定了无自旋电子的电流。结果表明,沿导线的电压分布至关重要地影响电流对导线长度的依赖性。当包含自旋自由度时,人们发现阻塞效应既取决于相互作用强度又取决于线的种群。对于有限库仑相互作用,阻塞的温度依赖性进行了研究,它表明,可能存在几个政权具有不同的阻塞强度。
2001-11-09 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Anomalous tunneling conductances of a spin singlet ν=2/3 edge states: Interplay of Zeeman splitting and Long Range Coulomb Interaction
在准粒子隧穿和电子隧穿两种情况下研究了自旋单重态$ν=2/3,\hat{K}=(3/3/0)$量子霍尔态边间的点接触隧穿电导。由于塞曼分裂和相反手性边缘之间的长程库仑相互作用的相互作用,出现了新的自旋激发,其效应的特征在于在不同温度范围内的电荷和自旋隧道电导的异常指数。根据点接触处散射的种类和隧穿机制的不同,自旋扇区中的反常相互作用可以增强或抑制隧穿电导。新的自旋激发的影响也有关最近的NMR实验量子霍尔边缘。
1998-12-17 cond-mat.mes-hall
Interplay of Vibration and Coulomb Effects in Transport of Spin-Polarized Electrons in a Single-Molecule Transistor
研究了在外加磁场中相互作用的自旋极化电子通过单能级振动量子点的隧穿输运。利用密度矩阵方法计算了单电子晶体管的电流-电压特性和电导随温度的变化关系。我们发现在外加磁场中库仑阻塞的解除是分阶段发生的。由于电子输运中的两个塞曼分裂能级的贡献,在我们的情况下,与非弹性电子隧穿相关的Franck-Condon步骤增加了一倍。在库仑相互作用的存在下,也可以观察到步骤的加倍。对于强电子-振子相互作用,电导的温度依赖性是非单调的,电导最大值的反常增长弱依赖于库仑强度和外加磁场.
2021-03-22 cond-mat.mes-hall
Interplay of Andreev reflection and Coulomb blockade in hybrid superconducting single electron transistors
本研究探究可调谐混合超导单电子晶体管中库仑阻塞与超导性的相互作用,制备含氧化势垒与断裂结的器件,发现多重Andreev反射在高能隙下仍相关,库仑阻塞特征可在高偏压下重现,实验结果与主方程结合全计数统计的模拟相符。
2023-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay between the edge-state magnetism and long-range Coulomb interaction in zigzag graphene nanoribbons: quantum Monte Carlo study
我们进行了投影量子蒙特卡罗模拟的锯齿形石墨烯纳米带在一个现实的模型与长程库仑相互作用。增加非局部相互作用相对于原位排斥的相对强度不会产生相变,但具有许多非平凡的影响。在单粒子水平上,我们观察到狄拉克点处费米速度的显著增强。在双粒子水平,自旋和电荷密度波动相互竞争。因此,边缘磁矩减小,但边缘色散关系增加,在这个意义上,在动量$q=π/|{\pmb a}_1|$增长的单粒子间隙。我们把这归因于非局域电荷波动,它有助于自旋波动产生上述间隙。相反,不同能量尺度的相互作用诱导的重整化的净结果是恒定的边缘模式的自旋波速度。然而,由于粒子-空穴连续谱被转移到更高的能量-由于费米速度的重整化-朗道阻尼减少。结果,在边缘处的大致线性的自旋波样模式通过布里渊区的较大部分扩散。
2017-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultrafast dynamics in monolayer TMDCs: the interplay of dark excitons, phonons and intervalley Coulomb exchange
理解过渡金属二硫族化物半导体中谷之间的超快耦合和弛豫机制对于未来的谷电子器件至关重要。最近的超快泵浦-探测实验表明,在能量较低的激子$A$跃迁的光激发后,在激子$B$跃迁处出现了不直观的显着漂白。在这里,我们提出了一个可能的微观解释这个令人惊讶的效果。它是基于交换耦合和声子介导的热化到暗激子状态的联合行动,并不涉及人口的B激子。我们的工作演示了如何在飞秒时间尺度上的谷内和谷间耦合支配的二维半导体的光谷响应。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall
Interplay of Coulomb Blockade and Ferroelectricity in Nano-Granular Materials
我们研究了复合铁电体的电子输运性质。特别是,我们计算了在很宽的温度和电场范围内的电导率,表现出明显的滞后行为。在弱场下,电子共隧穿是主要的输运机制。在这种情况下,我们发现铁电基体通过两种效应强烈地影响输运性质:i)库仑能隙对铁电基体介电常数的依赖性,而介电常数又受温度和外场的控制;以及ii)隧穿矩阵元素对铁电矩阵的电极化的强度的依赖性,其也可以通过温度和施加的电场来调节。在强电场的情况下,库仑能隙被抑制,只有第二种机制是重要的。我们的研究结果对于i)用于精确温度测量的温度计和ii)铁电忆阻器具有重要意义。
2014-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Interplay of disorder and interactions in subcritically tilted and anisotropic three-dimensional Weyl fermions
利用重整化群方法研究了无序和库仑相互作用对具有倾斜色散和各向异性色散的三维I型Weyl费米子物理的影响。最低的非平凡的循环顺序,我们表明,库仑相互作用的倾向,恢复对称性的分散在半金属区域的相图占主导地位的稳定的倾斜和各向异性有利于弱无序。我们认为,拓扑结构的重整化流的障碍和库仑耦合基本上是由规范不变性,使这些研究结果继续定性地在任何顺序的微扰理论。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall
Coulomb interacting Dirac fermions in disordered graphene
我们研究相互作用的狄拉克准粒子在无序石墨烯,并发现之间的相互作用的未屏蔽的库仑相互作用和伪相对论准粒子运动学可以最好地揭示在弹道制度,而在扩散限制的行为是定性的(虽然,不是定量的)类似于普通的2DEG与抛物线色散。我们计算的准粒子的宽度和密度的状态,可以探测光电发射,隧穿,和磁化测量。
2006-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interface roughness, carrier localization and wave function overlap in $c$-plane InGaN/GaN quantum wells: Interplay of well width, alloy microstructure, structural inhomogeneities and Coulomb effects
在这项工作中,我们提出了一个详细的分析库仑效应和不同的机制,可以导致载流子局域化效应在c-平面InGaN/GAN量子阱的相互作用。作为载流子局域化的机制,我们认为在这里引入的随机合金波动以及结构的不均匀性,如井宽波动的影响。特别注意井宽对结果的影响。所有的计算都是在原子紧束缚理论的框架下进行的。我们的理论研究表明,独立于这里研究的阱宽,载流子局域化效应由于内置场,阱宽波动和随机合金波动占主导地位的库仑效应的电荷密度重新分布。然而,当阱宽波动不存在时,情况不太清楚。对于大井宽(约> 2.5nm)电荷密度重新分布是可能的,但是电子和光学性质基本上由源自静电内建场的空间面外载流子分离支配。对于较低的阱宽度(< 2.5 nm),情况发生变化,其中库仑效应可以导致显著的电荷密度重新分布,并且因此可以补偿在单粒子图片中观察到的空间面内波函数分离的大部分。考虑到这种面内分离被认为是绿隙问题背后的主要驱动因素之一,我们的计算表明,辐射复合率可能会显着受益于减少量子阱势垒界面粗糙度。
2018-07-14 cond-mat.mes-hall
Competing Coulomb and electron-phonon interactions in NbS$_2$
库仑和电子-声子相互作用与热涨落和量子涨落的相互作用促进了二维电子系统中丰富的相图。层状过渡金属二硫属化物承载电荷,激子,自旋和超导秩序在这方面形成一个缩影材料类。对NbS $_2$等材料的理论研究主要集中在电子-声子耦合上,而库仑相互作用(在单层极限下特别强)基本上保持不变。在这里,我们分析的相互作用的短期和长期的库仑以及电子-声子相互作用的NbS $_2$单分子膜。这些相互作用的组合导致电子相关性,这些电子相关性与单独从相互作用项中预期的电子相关性根本不同。完全相互作用的电子光谱函数类似于非相互作用的能带结构,但具有明显的展宽。一个意想不到的共存的强电荷和自旋波动把NbS $_2$接近自旋和电荷的顺序,表明单层NbS $_2$作为一个平台的原子尺度工程的电子量子相位。
2018-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between exchange interactions and charging effects in metallic grains
本文研究了超导小晶粒在库仑阻塞区附近的交换作用效应。我们扩展的标准描述的粮食在一个单一的集体变量,电荷及其共轭相,包括自旋自由度。自旋涨落的抑制增强了库仑阻塞的趋势。数值计算了大颗粒铅耦合区的有效充电能和电导。
2004-06-30 cond-mat.mes-hall
Interplay between interference and Coulomb interaction in the ferromagnetic Anderson model with applied magnetic field
我们研究了在一个简单的模型中,由于多个单粒子路径和库仑相互作用的干扰与局部磁场诱导的能级分裂耦合到铁磁铅类安德森杂质之间的竞争。该模型及其在自旋电子学领域的潜在实验相关性作为一个重要的基准系统,可以测试和比较各种量子输运方法。我们目前的结果,通过自旋相关的实现的密度矩阵重整化群计划的平均场的解决方案相比,以及一个看似更先进的Hubbard-I近似的线性电导。我们解释了为什么平均场产生近乎完美的结果,而更复杂的哈伯德-我的方法失败,即使在一个纯粹的概念水平,因为它打破了厄米相关的密度矩阵。此外,我们研究了有限偏压输运通过杂质的平均场方法和最近开发的高阶密度矩阵方程。我们发现,平均场的解决方案未能描述的高阶密度矩阵的方法的合理结果定量和定性,因为它没有捕捉到一些基本特征的电流-电压特性,如负微分电导。
2008-10-29 cond-mat.mes-hall
The Interplay of Spin and Charge Channels in Zero Dimensional Systems
我们提出了一个完整的量子力学处理之间的相互作用的量子点的电荷和自旋零模式的相互作用。自旋模的量子涨落抑制了库仑阻塞,并在这一点附近产生非单调行为。它们还大大提高了动态自旋磁化率。当人们接近斯通纳不稳定性时,横向涨落就变得重要起来。零模相互作用的非微扰效应用电荷(U(1))和自旋(SU(2))规范玻色子来描述。
2005-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of screening and superconductivity in low-dimensional materials
库仑相互作用的定量描述开发的二维超导材料,使我们能够比较内在与外部屏蔽效应,如那些由于基板。使用的掺杂单层的二硫化钼嵌入在一个可调的介电环境中的例子,我们证明了外部屏蔽的影响是有限的长度尺度,从下面的准二维材料的有效厚度和从上面的固有的屏蔽长度的范围。因此,它被发现,非常规的库仑驱动的超导性不能诱导在二硫化钼单独通过调整衬底的属性。我们对延迟Morel-Anderson库仑势{μ*}的计算表明,库仑相互作用(由约化层厚度和衬底性质重整化)可以改变单层MoS 2中电子-声子驱动超导相的起始位置,但对最佳掺杂下的临界温度没有显著影响。
2016-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coulomb Blockade Peak Spacings: Interplay of Spin and Dot-Lead Coupling
对于量子点线性电导中的库仑阻塞峰,研究了点-铅耦合对峰间距的修正。这种耦合可以影响测量,其中库仑阻塞现象被用作探测量子点的能级结构的工具。量子点中的电子-电子相互作用用常数交换和相互作用(CEI)模型描述,单粒子性质用随机矩阵理论描述。我们发现的平均值和均方根介观波动的校正的解析表达式。对于交换作用常数J_s的实际值,对峰间距的系综平均修正比J_s = 0时的小2 ~ 3倍。作为J_s的函数,对于均匀谷,对峰间距的平均校正单调减小,但保持为正。均方根起伏与平均值同阶,对J_s的依赖性较弱。因此,对于系综中的一小部分量子点,对偶数谷的峰间距的校正是负的。奇数谷中的间距校正与偶数谷中的间距校正的符号相反,并且大小相等。这些结果是鲁棒的随机矩阵合奏的选择或参数的变化,如充电能量,平均水平间距,或温度。
2005-10-23 cond-mat.mes-hall
Coherent Destruction of Tunneling in a Two Electron Double Quantum Dot: Interplay of Coulomb interaction, spin-orbit interaction and AC field
研究了含时周期电场和自旋轨道相互作用下双电子相互作用的双量子点系统。我们研究了初始局域态的相干破坏现象。由于AC场引入的周期性,我们使用Floquet理论来找到准能量,它们的交叉点和反交叉点对应于CDT。我们观察到,AC场重新标度的自旋轨道和跳跃振幅的贝塞尔函数。贝塞尔函数的零点是交流场强与其频率之比的形式,在这些点处的准能量在我们的情况下形成反交叉。我们首先制备了三重态的系统,并研究了其概率的演变,在存在单独的自旋轨道相互作用。我们观察到的振荡行为,这表明自旋翻转过渡。然而,当AC场被打开时,概率振荡在反交叉点处被高度抑制,从而导致初始状态的局部化,并且即使在存在自旋翻转相互作用的情况下,状态也保持其自旋记忆。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
Interplay between electron-electron and electron-vibration interactions on the thermoelectric properties of molecular junctions
在考虑分子上电子-电子相互作用和电子-振动相互作用的模型下,对分子结的线性热电性质进行了理论研究。一个非平衡绝热方法推广到包括大库仑排斥通过一个自洽的程序和适用于调查的大分子,如富勒烯,在库仑阻塞制度。重点是声子热导,这是相当敏感的中间电子振动耦合制度内的强电子-电子相互作用的影响。电子-振动相互作用增强了声子和电子的热导,降低了电荷电导和热电势,导致热电优值降低。对于结参数的实际值,热电优值的峰值仍然是统一的顺序,因为声子热导可以甚至小于电子对应物。
2014-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of hybrid and unhybrid quantum transport of interacting electron pairs through a short conduction channel
对于通过短传导沟道的电子的量子弹道输运,库仑相互作用的作用可以随着沟道变宽而显著地改变低温下电子对的能级。在此范围内,计算了库仑效应对三重态和单重电子对态的影响,发现产生了四个分裂的能级,包括两个杂化态和两个非杂化态。此外,由于两个电子之间的杂化和非杂化库仑相互作用的相互作用,我们的计算揭示了基态将从一个杂化轨道-三重态转换(强约束)到非杂化轨道单重态(中间限制)随着沟道宽度逐渐增加,然后回到原始的杂化轨道-三重态(弱限制),这是由于轨道单重态的较大总自旋,因为沟道宽度变得大于阈值。这种切换行为在电导以及电子的扩散热电功率中留下足迹。在这里,预测的重现的混合轨道三重态(自旋- $0$状态)作为基态示出涉及到更高的自旋简并的自旋- $1$状态,以及在通道的中心区域,这将两个电子分开,并将它们推到不同的通道边缘的强库仑排斥。随着线电子密度的增加,电导重现区从弱约束区扩展到中等约束区。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall
Interplay of ferroelectricity and single electron tunneling
我们研究了纳米尺度下库仑阻塞体系中铁电性和量子电子输运的相互作用。在这种情况下,铁电极化不再是外部参数,但应自洽计算电子跳跃概率导致新的物理输运现象,在本文中研究。这些现象的出现主要是由于铁电环境对晶粒电场的有效屏蔽,而不是由于极化相关的隧穿概率。在小的偏置电压下,可以通过晶粒中的单个过剩电子来切换极化。在这种情况下,SET的输运性质表现出不稳定性(记忆效应)。
2014-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of Kondo effect and strong spin-orbit coupling in multi-hole ultraclean carbon nanotubes
本文报道了在SU(4)Kondo体系中,利用共隧穿谱测量了具有强自旋轨道耦合的多孔超净碳纳米管量子点的磁导。连续的壳层显示出相对于自旋轨道分裂的近藤效应逐渐减弱,导致从SU(4)到SU(2)对称性的演化,在半壳层填充时电导被抑制。提取的能级谱,总体上与纳米管中可忽略的无序一致,在半填充的情况下,由于库仑效应而显示出大的重整化。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay between topology and electron-electron interactions in the moiré MoTe$_{\mathrm{2}}$/WSe$_{\mathrm{2}}$ heterobilayer
本研究针对莫尔MoTe₂/WSe₂异质双层,采用含库仑作用的有效两带模型结合两种数值方法,揭示了位移场调控下的两次相变及拓扑相相关规律,为相关实验提供理论参考。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic phases from competing Hubbard and extended Coulomb interactions in twisted bilayer graphene
我们实现了一个自洽的Hartree-Fock近似的基础上在真实空间中的微观模型,这使我们能够考虑之间的相互作用的哈伯德和扩展的库仑相互作用在扭曲的双层石墨烯在魔角。这两种相互作用倾向于支持不同的对称性破缺模式,因此在其中一种或另一种占主导地位的机制中具有互补作用。我们发现,对于足够大的值的现场哈伯德排斥,魔角石墨烯具有反铁磁基态的电荷中性点,而在半填充的最低价带的状态成为完全自旋极化。在一般情况下,一个适当的屏蔽扩展库仑相互作用需要观察在任何情况下的磁状态,否则的不稳定性发生在电荷扇区,优先在时间反演,手性或谷对称性破缺的形式。
2021-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb Interaction and Quantum Transport through a Coherent Scatterer
电荷离散性、相干散射和库仑相互作用之间的相互作用产生了量子输运中的非平凡效应。我们推导了任意相干散射体的实时有效作用量和等效量子朗之万方程,并计算了存在相互作用时的电流-电压特性。在我们的模型中,在大电导$G_0$和低$T$(但在瞬子主导的制度之外)的相互作用校正$G_0$饱和,并导致电导抑制的一个通用的因素,这只取决于类型的导体。
2000-10-31 cond-mat.mes-hall
Persistent currents in two dimensions: New regimes induced by the interplay between electronic correlations and disorder
利用Aharonov-Bohm磁通在具有随机势的正方晶格中诱导的持续电流I,研究了具有库仑排斥的少数极化电子(无自旋费米子)的基态(GS)上电子关联与无序的相互作用. K是总动量,我们证明了在连续极限中I与K成正比。我们使用这种关系来区分的连续制度,其中的晶格GS的行为在连续极限和我是独立的相互作用强度U时,K是保守的,和晶格制度,我衰变为U增加。改变无序强度W和U,我们得到了许多制度,我们研究使用三个无自旋费米子携带的本地电流的地图。
2005-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Josephson-phase-controlled interplay between correlation effects and electron pairing in a three-terminal nanostructure
我们研究了耦合在两个超导储层之间的相互作用单能级量子点的亚能隙谱,形成约瑟夫森型电路,并与金属正常铅杂化.该系统允许相位可调的相关效应和邻近诱导的电子配对之间的相互作用,导致单线态-双线态(0- $π$)交叉和相位相关的近藤效应。通过数值精确的数值重整化群和量子Monte Carlo计算以及对库仑排斥和杂化项的微扰处理,我们研究了谱函数、诱导局域配对、Josephson超电流和Andreev电导在很宽的系统参数范围内的变化.我们的研究结果解决特别是反映在当地的库仑相互作用强度以及耦合到正常的铅的各种数量的依赖关系的相关效应。我们定量地建立了相位相关的近藤温度$\log T_{K}(ϕ)\propto\cos^{2}(ϕ/2)$,并表明它可以从零偏压增强的Andreev电导在二重态相,这可以通过实验测量的隧道光谱的半宽度读出。
2017-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coulomb Blockade and Insulator-to-Metal Quantum Phase Transition
我们分析了一个相干导体(具有无量纲电导$g \gtrsim 1$)连接到欧姆分流库仑阻塞和量子涨落之间的相互作用。我们证明,在T=0的系统可以是绝缘体或金属取决于它的总电阻是大于或小于$h/e^2\approx 25.8$ k $Ω$。在金属相中,库仑能隙被量子涨落完全抑制。我们简要地讨论了这种效应的可能关系,最近的实验表明,在二维无序系统的金属-绝缘体相变的存在。
2001-04-17 cond-mat.mes-hall
Coupling of (ferro)electricity and magnetism through Coulomb blockade in Composite Multiferroics
复合多铁性材料是指具有铁电性、磁性和强电子关联相互作用的材料。典型的例子-磁性纳米颗粒嵌入铁电基体中。铁电和铁磁自由度的耦合是由于铁电基体对交换耦合常数的影响,通过屏蔽晶粒内和晶粒间的库仑相互作用。冷却典型的磁性材料,有序状态出现在比无序状态更低的温度下。我们表明,在复合多铁性有序磁相可能会出现在更高的温度比磁无序相。在非磁性材料中,这种行为被称为逆相变。
2015-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb Promotion of Spin-Dependent Tunnelling
研究了在外加磁场作用下自旋极化电子通过磁性单电子晶体管的输运。假设SET有一个纳米尺寸的中心岛与一个单一的电子能级,我们发现之间的相互作用的相干自旋翻转动力学和库仑相互作用的岛屿可以使库仑关联促进而不是抑制通过设备的电流。我们发现这种新现象的标准-库仑促进自旋相关的隧道-发生。
2005-03-07 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall effect and spin-Coulomb drag in doped semiconductors
在这篇综述中,我们详细描述了两个重要的自旋输运现象:非本征自旋霍尔效应(来自电子和杂质之间的自旋轨道相互作用)和自旋库仑阻力。这两种现象的相互作用进行了分析。特别地,我们讨论了自旋相反的电子之间的散射对自旋流的影响和自旋霍尔效应产生的自旋积累。未来的挑战和开放的问题进行了简要讨论。
2009-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin waves in magnetic quantum wells with Coulomb interaction and $sd$ exchange coupling
我们从理论上描述了嵌入具有局域磁性杂质的量子阱中的二维电子气的自旋激发谱。与以前的工作相比,我们引入方程,允许考虑离域电子的库仑相互作用和电子和磁性杂质之间的$sd$交换耦合之间的相互作用。强烈的质的变化被发现:混合波传播以下的单粒子连续,一个反交叉间隙是开放的在一个特定的波矢和动力学阻尼由于电子运动强烈影响电子和杂质自旋之间的耦合强度。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall
The influence of tunneling matrix elements modification due to on-site Coulomb interaction on local tunneling conductivity
分析了局域电子在位库仑相互作用引起的能级变化与隧穿振幅随非平衡电子填充数变化的相互关系。本文用自洽平均场近似方法研究了非平衡效应下局域态能量相对于费米能级的不同位置时局域隧穿电导谱的特殊性。揭示了在隧穿电导谱中考虑在位库仑相互作用引起的电子填充数变化对隧穿转移幅度的修正的条件。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag between carbon nanotube and graphene
我们报道了在石墨烯中的二维(2D)电子气和由碳纳米管组成的一维(1D)线之间的库仑阻力的观察。我们发现,当石墨烯的大部分是导电的,但强烈抑制在量子霍尔制度时,磁场限制导电电子的石墨烯的边缘和远离纳米管的阻力。非平衡和非线性阻力测量显示了1D和2D导体之间有趣的相互作用。这些新颖的几何形状的混合电子器件可能导致范德华电子学的潜在应用
2017-10-18 cond-mat.mes-hall
Residual Coulomb interaction fluctuations in chaotic systems: the boundary, random plane waves, and semiclassical theory
新的波动性质出现在空间积分和能量求和都是必要成分的问题中。最典型的例子是对剩余库仑相互作用的一阶基态贡献的短程近似。主要特征来自边界附近的区域,在那里Friedel振荡和本征态的波动之间存在相互作用。很自然地,与狄利克雷相比,诺依曼边界条件的波动尺度显著增强。从随机平面波模型的混沌本征态的元素丢失导致令人惊讶的显着错误,这可以在一个纯粹的半经典的方法进行纠正。
2007-12-03 cond-mat.mes-hall
Interplay of classical and "quantum" capacitance in a one dimensional array of Josephson junctions
即使在没有库仑相互作用的情况下,量子尺寸效应引起的相位波动在超导纳米结构中变得越来越重要,因为平均能级间距变得与体超导能隙相当。在这里,我们研究的作用,这些波动,被称为“量子电容”,在一个一维(1D)的超小约瑟夫森结(JJ)在零温度下的相图,通过使用路径积分技术。我们的分析还包括耗散由于准粒子隧穿和库仑相互作用通过一个有限的互电容和自电容。由此产生的相图有几个有趣的特点:一个有限的量子电容可以稳定的超导性,即使在有限的互电容能量的限制,经典的相位相干性的破坏。在消失的充电效应的情况下,相关的冷原子设置库仑相互作用是不存在的,我们分析表明,超流性是强大的小量子有限尺寸的波动,并确定最小晶粒尺寸的相位相干存在于阵列中。我们还发现,在某些情况下,重整化群结果对瞬子逸度的相对较小的变化非常敏感。例如,电容的特定组合可能导致超导体-绝缘体转变对约瑟夫森耦合的非单调依赖性。
2013-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum phase transition and unusual critical behavior in multi-Weyl semimetals
通过重整化群分析,研究了长程库仑相互作用和淬火无序作用引起的无带隙双、三Weyl费米子的低能行为。结果表明,任意弱的无序驱动双Weyl半金属发生量子相变,转变为可压缩扩散金属,而与无序类型和库仑相互作用强度无关.与此相反,三Weyl费米子系统的基态性质在非相互作用极限下敏感地依赖于特定的无序类型:系统被任意弱的随机标量势或随机矢量势的$z$分量转变为可压缩扩散金属态,但当仅存在随机矢量势的$x$或$y$分量时,系统表现出稳定的临界行为.当三重外尔费米子与随机标量势耦合时,系统在弱相互作用下变为扩散金属,但当库仑相互作用足够强时,系统仍为半金属.库仑相互作用和$x$,或$y$,随机矢量势的组件的相互作用导致一个稳定的红外固定点,很可能是由临界行为的特点。当库仑相互作用与随机矢势的$z$分量共存时,系统流向相互作用主导的强耦合区,这可能驱动Mott绝缘转变.因此,很明显,双外尔费米子和三外尔费米子在相互作用和无序时表现出不同的低能行为。这种区别的物理解释进行了详细讨论。还考虑了长程库仑杂质在三重外尔半金属中所起的作用。
2017-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Evidence of Coulomb interaction induced Lifshitz transition and robust hybrid Weyl semimetal in Td MoTe2
使用软X射线角分辨光电子能谱,我们探测的体电子结构的Td MoTe2。我们发现,现场库仑相互作用导致的Lifshitz转变,这是必不可少的电子结构的精确描述。通过实验数据与理论计算的比较,表明了一对能带在I型和II型外尔节点处接触的混合外尔半金属态。揭示库仑相互作用的重要性为理解MoTe2的独特性质开辟了一条新的途径,对于理解这种范德华材料中相关效应,强自旋轨道耦合和超导性之间的相互作用具有重要意义。
2018-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coulomb Effects in Nanoscale SINIS Junction
我们研究了由一个小的正常晶粒连接的两个超导体系统。我们考虑了颗粒上的库仑相互作用对约瑟夫森效应的修正。通过结的相干电荷输运被库仑排斥抑制。可选的栅电极可以放松电荷阻挡并增强导致单个库珀对晶体管效应的电流。研究了超导体的临界电流和在正常晶粒中由接近超导体引起的微间隙的温度依赖性。温度和库仑相互作用抑制临界电流和最小间隙,但它们的相互作用可能导致非单调的,甚至折返的温度依赖性。
2004-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Hysteresis effect due to the exchange Coulomb interaction in short-period superlattices in tilted magnetic fields
在Hartree-Fock近似下,考虑库仑电子-电子相互作用,计算了磁场中短周期侧势中二维电子气的基态。在足够短的时间内,主要的库仑效应由交换相互作用决定。我们发现数值解的自洽方程具有滞后特性时,磁场倾斜和增加,使垂直分量始终是恒定的。这种行为是交换相互作用与能量色散和自旋分裂相互作用的结果。我们认为,这种类型的磁滞效应可以在量子线和量子点超晶格的磁输运和磁化实验中观察到。
2000-02-01 cond-mat.mes-hall