Hole transport in p-type GaAs quantum dots and point contacts
p型GaAs系统的强自旋-轨道相互作用特性使其有望实现自旋电子学器件。在这里,我们报告在p型,C掺杂GaAs异质结构的扫描探针氧化光刻制造的纳米结构的输运测量。我们观察到量子点接触中的电导量子化,以及具有不同几何形状的两个量子点中的明显库仑共振。从库仑金刚石测量中提取的两个点的充电能量与点的光刻尺寸一致。在库仑金刚石测量中没有激发态表明量子点处于多能级输运状态。
2007-11-04 cond-mat.mes-hall
Enhanced Quantum Effects in an Ultra-Small Coulomb Blockaded Device Operating at Room-Temperature
研究通过将FinFET缩小至极限形成sub-2nm硅库仑岛,实现了室温下库仑阻塞等量子效应的持续,并基于低电子数与泡利自旋排他性成功建模,为室温单电子器件应用提供新功能。
2010-01-21 cond-mat.mes-hall
Interference Effect in Multi-level Transport through a Quantum Dot
我们目前的实验结果和模型,以解决问题的“同相库仑峰”通过量子点运输观察。在库仑阻塞和开放点之间的边缘区域,我们观察到通过点内的两个能级的Fano型干涉,这两个能级在激发光谱中表现为两个重叠的类库仑金刚石结构。其中一个能级与引线强耦合,电子的相位被锁定,我们通过Fano非对称参数的符号检测到了大菱形顶点和中心的相位变化,支持了上述推论。
2004-10-04 cond-mat.mes-hall
Low dimensionality of the diamond surface conductivity
未掺杂的金刚石是一种出色的大块电绝缘体,当表面被氢封端时,其在空气中表现出高的表面电导率。虽然理论模型声称,一个二维的空穴气是建立作为表面能带弯曲的结果,没有明确的实验证明迄今为止已被报道。在这里,我们证明了二维字符的表面电导率的金刚石面内门控场效应晶体管,使横向限制晶体管的漏极-源极沟道纳米尺寸的低温特性。在这些器件中,我们观察到多个量子岛的库仑阻塞效应随栅极电压的变化而变化。的充电能量,从而这些零维岛的大小表现出栅极电压的依赖性,这是在氢终止的金刚石表面形成的导电通道的二维字符的直接结果。
2013-10-31 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in Etched Single and Few Layer MoS2 Nanoribbons
二维过渡金属二硫族化合物中的束缚态是一个很有吸引力的俘获单电荷和自旋的平台,用于量子信息处理。在这里,我们提出了低温电子输运通过蚀刻的50- 70纳米二硫化钼纳米带显示电流振荡作为栅极电压的函数。在进一步的研究中,通过器件的电流形成作为源极-漏极和栅极电压的函数的菱形域。我们将这些电流振荡和菱形电流域与库仑阻塞相关联,这是由于单电子隧穿通过在二硫化钼纳米晶中形成的量子点。根据库仑金刚石的尺寸,我们估计量子点的尺寸小到10- 35 nm。我们讨论了量子点在我们的nanoriginal设备的可能来源和前景控制或工程的量子点在这样的蚀刻二硫化钼纳米带,可以是一个有前途的平台,自旋谷量子比特在二维过渡金属二硫属化物。
2019-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Coulomb blockade and quantum confinement in field electron emission from heterostructured nanotips
研究了金刚石纳米尖上自组装的量子点和纳米线异质结发射体的场电子发射机制,该机制包括库仑阻塞效应和量子限制效应.发射电子的总能量分布显示出归因于量子限制发射极的离散电子态的多个峰,其中相应的能级由于库仑阻塞而作为施加电压的函数振荡。FE的电流-电压特性表现出修改后的库仑阶梯,随着电压的增加,额外的步骤变得更加明显。实验观察到的行为与基于量子点中的库仑阻塞模型结合尖端FE理论的数值模拟是一致的。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall
Gate-dependent tunneling-induced level shifts observed in carbon nanotube quantum dots
我们研究了洁净单壁碳纳米管量子点中的电子输运。由于大量的库仑阻塞金刚石同时表现出壳层结构和近藤效应,我们能够对隧道重整化效应进行详细的分析。从而确定了该人造原子的环境诱导能级位移。在壳的两个轨道中只有一个是强烈耦合的,我们观察到一个显着的非弹性共隧穿线的非对称门依赖与系统的库仑钻石的大小(和形状)的门依赖。这些效应都给出了一个简单的解释,在隧道耦合的二级微扰理论。
2008-06-27 cond-mat.mes-hall
Coulomb oscillations in three-layer graphene nanostructures
我们提出了一个可调的三层石墨烯单电子晶体管(SET)的传输测量。该器件由蚀刻的三层石墨烯薄片组成,具有将岛与源极和漏极接触分开的两个狭窄收缩。三个横向石墨烯栅极用于静电调谐装置。一个单独的三层石墨烯收缩已分别研究显示附近的电荷中性点的传输间隙。石墨烯隧穿势垒显示出强烈的非单调耦合作为门电压的函数,表明在收缩中存在局域态。我们展示了库仑振荡和库仑金刚石测量,证明了石墨烯SET的功能。提取$\approx 0.6$ meV的充电能量。
2008-06-09 cond-mat.mes-hall
AC transport in Correlated Quantum Dots: From Kondo to Coulomb blockade regime
研究了在交流电场作用下,关联量子点从低温近藤到有限温度库仑阻塞的有限偏压直流微分电导。使用稳态密度泛函理论(i-DFT)[Nano Lett. { \bf 15},8020(2015)]。i-DFT的数值简单性允许前所未有的长时间演化。平均电流和密度的精确值是通过在交流场的几个周期上积分而获得的。我们发现,(i)零温近藤平台被抑制,(ii)的光子辅助电导峰移动,由于相关性和(iii)的库仑阻塞解除与随之而来的平滑尖锐的金刚石边缘。
2017-10-19 cond-mat.mes-hall
Fabrication of undoped AlGaAs/GaAs electron quantum dots
我们制作了一个基于AlGaAs/GaAs异质结构的量子点单电子晶体管,没有任何调制掺杂。从电子学角度来看,我们的器件非常稳定,具有清晰的库仑阻塞振荡,并且当器件被设置为库仑阻塞峰值的中点并保持在恒定的栅极偏置时,电导漂移最小。偏置光谱测量显示典型的库仑“钻石”没有任何显着的电荷波动噪声。我们还观察到激发态输运在我们的设备。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall
Pseudosymmetric bias and correct estimation of Coulomb/confinement energy for unintentional quantum dot in channel of metal-oxide-semiconductor field-effect transistor
我们描述了一种测量方法,该方法能够正确估计金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)沟道中无意的量子点(QD)的充电能量。如果通道具有带大充电能量的主导QD和带弱得多的充电的杂散QD阵列,则该方法通过将杂散QD视为串联电阻器来消除由于杂散QD引起的附加电压降。我们将这种方法应用于短沟道MOSFET,发现占主导地位的QD的充电能量确实可以小于库仑金刚石的尺寸。
2013-09-18 cond-mat.mes-hall
Exfoliated hexagonal BN as gate dielectric for InSb nanowire quantum dots with improved gate hysteresis and charge noise
我们表征InSb量子点诱导的底部指状门内的纳米线,通过气-液-固过程中生长。栅极与纳米线之间由一层厚度为35 nm的六方氮化硼薄片隔开.我们探测了具有$\sim 2.5\,\mathrm{meV}$充电能量和高达$0.3\,\mathrm{meV}$轨道激发能的门诱导量子点的库仑菱形。覆盖5个库仑菱形的扫描的门滞后揭示了在向上和向下扫描之间仅$60\mathrm{μeV}$的能量滞后。电荷噪声的研究通过长期测量的库仑峰的斜率揭示潜在的波动$\sim 1\,μ\mathrm{eV}/\mathrm{\sqrt{Hz}}$在1\,Hz。这使得h-BN成为目前报道的低间隙III-V族纳米线具有最低栅极滞后和最低低频电位波动的电介质。所提取的值类似于Si/SiGe和Si/SiO ${_2}$系统内的现有技术的量子点。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall
Three-terminal scanning tunneling spectroscopy of suspended carbon nanotubes
我们已经进行了低温扫描隧道光谱测量悬浮单壁碳纳米管的栅电极允许三端光谱测量。这些测量结果显示了明确的库仑钻石以及声子辅助隧穿的侧峰。侧峰具有与主库仑峰相同的栅电压依赖性,直接证明它们是这些态的激发。
2005-04-15 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade with neutral modes
我们研究了填充因子为2/3和5/2的分数量子霍尔体系中的量子点的输运,量子点与引线弱耦合。我们解释了电子注入到/从引线,和准粒子重排过程之间的边缘和散装的量子点。中性模的存在引入了拓扑约束,其定性地修改了库仑阻塞(CB)的特征。CB峰间距的周期性加倍,并且相邻峰之间的间距比接近(在低温和大点极限下)通用值:对于ν=2/3为2:1,对于ν=5/2为3:1。对应的CB菱形在偏置电压的方向上交替其宽度,并且允许确定中性模式速度以及与之相关联的拓扑数。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall
Electronic triple-dot transport through a bilayer graphene island with ultrasmall constrictions
一个量子点被蚀刻在双层石墨烯中,通过两个小的收缩连接到引线。我们发现,这种结构不像一个单一的量子点,但至少有三个网站的局域电荷串联。该装置的高度对称性和电稳定性使我们能够对局部电荷的不同位置进行三角测量,并发现一个位置位于岛中,一个位置位于每个收缩中。然而,我们测量了许多连续的单个不重叠的库仑钻石系列。为了描述这些发现,我们把系统作为一个强耦合的串行三重量子点。我们发现,非重叠的库仑钻石出现,由于更高阶的共隧穿通过位于收缩的外部点。我们提取所有相关的电容,用电容模型模拟测量数据,并讨论其对电输运的影响。
2014-06-20 cond-mat.mes-hall
Optical activation and detection of charge transport between individual color centers in room-temperature diamond
半导体中色心的电荷控制为传感和量子信息处理的新形式提供了机会。在这里,我们阐明共聚焦荧光显微镜和磁共振协议,以诱导和探测钻石中的工程氮空位(NV)中心的离散集之间的电荷传输,下降到单个缺陷的水平。在我们的实验中,“源”NV经历光驱动的电离和复合循环,以产生光生载流子流,其中之一,我们随后通过几微米远的“目标”NV捕获。我们使用自旋-电荷转换方案将源色中心的自旋状态编码为目标的电荷状态,在此过程中,允许我们设置从其他背景缺陷注入载流子的上限。我们将我们的观察结果归因于未屏蔽的库仑势产生巨大的载流子俘获截面的作用,其数量级大于通常在系综测量中获得的数量级。除了他们的基本利益,这些结果打开了有趣的前景,在使用自由载流子作为量子总线调解在固态芯片中的顺磁缺陷之间的有效相互作用。
2021-10-23 cond-mat.mes-hall
Bipolar single-wall carbon nanotube field-effect transistor
我们使用同时流动的乙烯和氢气的化学气相沉积生长单壁碳纳米管。强耦合到门推断从运输测量金属和半导体管。在低温下,我们的样品作为单电子晶体管的传输机制主要是由库仑阻塞。测量结果显示了从价带到导带非常丰富的量子化能级谱。库仑金刚石在半导体带隙的两侧具有相似的附加能量。已观察到子带群的签名。
2002-09-04 cond-mat.mes-hall
Room-Temperature Charge Stability Modulated by Quantum Effects in a Nanoscale Silicon Island
本文报道了在室温下工作的硅岛小于5 nm的超小型库仑阻塞器件上进行的输运测量。在300 K的电荷稳定性表现出一个实质性的变化,斜率和对角线大小的每个连续的库仑钻石,但显着的是,其主要特征仍然存在,即使在低温下至5.3 K,除了额外的库仑峰分裂。通过包括库仑相互作用、谷分裂和强量子限制之间的相互作用,成功地模拟了具有库仑峰的附加精细结构的电荷稳定性的这一关键特征,这导致了每个点占据的几个低能多体激发态。这些激发态在亚5 nm超小尺度下得到增强,甚至在300 K时仍以团簇形式存在,导致电荷稳定性的实质性调制。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall
Charge sensing in carbon nanotube quantum dots on microsecond timescales
我们报告快速,同时电荷传感和传输测量栅极定义的碳纳米管量子点。铝射频单电子晶体管(rf-SET)电容耦合到纳米管点提供微秒时间尺度上的单电子电荷感测。同时,射频反射仪允许快速测量通过纳米管点的传输。在库仑阻塞制度中的纳米管点的电荷稳定性图显示了扩展的库仑菱形进入高偏压制度,以及在电荷感测数据中揭示的奇偶填充效应。
2005-10-20 cond-mat.mes-hall
Observation of excited states in a graphene quantum dot
我们证明了单层石墨烯量子点中的激发态可以通过直接输运实验检测到。库仑金刚石测量显示了通过激发态的连续隧穿的明显特征。此外,在金刚石区域的非弹性共隧穿的发病可以被检测到。对于低磁场,单粒子能级的位置在穿过点区域的通量量子的尺度上波动。对于较高的磁场,过渡到朗道能级的形成观察。基于石墨烯的线性能量-动量关系的估计给出了我们设备的10阶载流子数。
2009-03-11 cond-mat.mes-hall
Transport through a double quantum dot in the sequential- and co- tunneling regimes
我们研究了双量子点在连续隧穿和共隧穿两种情况下的输运。使用主方程的方法,我们发现,在顺序隧穿制度,微分电导$G$作为偏置电压的函数$Δμ$有一些卫星峰相对于主峰的库仑阻塞金刚石。这些峰的位置与点间隧道分裂和单重态-三重态分裂有关。我们发现卫星峰与{ \em积极的}和{ \em负}值的微分电导为现实的参数制度。有关我们的理论的微观(Hund-Mulliken)模型的双点,我们发现一个温度制度的哈伯德比(=隧道耦合超过现场库仑排斥)可以从$G(Δμ)$中提取的cotunneling制度。此外,我们考虑了cotunneling和顺序隧穿,这导致新的峰值(倾角)在$G(Δμ)$内的库仑阻塞钻石低于一些温度尺度,我们指定的组合效应。
2003-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cotunneling renormalization in carbon nanotube quantum dots
利用准简并微扰理论,研究了库仑阻塞碳纳米管量子点中由共隧穿引起的能级位移。它表明,否则退化和隧道耦合的$K$和$K'$状态混合的cotunneling,因此分裂的能量,除了在粒子/空穴对称的库仑钻石的中点。在外部磁场的存在下,我们表明,cotunneling诱导门依赖$g$因子重整化,我们概述了不同的情况下,可能会观察到的实验,取决于内在的$KK'$分裂和自旋轨道耦合的值。
2012-08-29 cond-mat.mes-hall
Transport through a strongly coupled graphene quantum dot in perpendicular magnetic field
我们测量了强耦合石墨烯量子点在垂直磁场中的输运。该器件由蚀刻的单层石墨烯薄片组成,具有将140 nm直径的岛与源极和漏极石墨烯接触分开的两个狭窄收缩部。横向石墨烯栅极用于静电调谐器件。库仑共振的测量,包括收缩共振和库仑金刚石证明了石墨烯量子点的功能性,其充电能量约为4.5 meV。我们展示了库仑共振作为垂直磁场的函数的演化,这提供了石墨烯特定的第0朗道能级的形成的迹象。最后,我们证明了叠加在量子点能谱上的复杂图案是由于随着磁场的增加而形成额外的局域态。
2011-05-02 cond-mat.mes-hall
Preserving Coulomb blockade in transport spectroscopy of quantum dots, by dynamical tunnel-barrier compensation
针对表面栅控量子点中 plunger 栅压对隧穿势垒的电容性干扰导致库仑阻塞被破坏的问题,本文提出动态隧穿势垒补偿方案,在宽电荷占据范围内保持库仑阻塞,并有助于大规模量子点阵列的自动调节。
2024-09-22 cond-mat.mes-hall
Single-hole tunneling through a two-dimensional hole gas in intrinsic silicon
在这封信中,我们报告单孔隧穿通过量子点在二维空穴气体,位于窄沟道场效应晶体管在本征硅。利用电子束光刻技术在Si/SiO $_2$上形成了两层铝栅电极。不同器件的制造和随后的电气特性产生了可重复的结果,例如典型的MOSFET导通和夹断特性。此外,在4 K的线性传输测量结果在定期间隔库仑振荡,对应于单个孔隧穿通过个别库仑岛。这些库仑峰在栅极电压的宽范围内是可见的,指示非常稳定的器件操作。能谱测量表明,封闭的库仑金刚石与5- 10毫电子伏的单孔充电能量,和线的增加电导的结果,通过额外的可用的空穴状态的共振隧穿。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
Observation of excited states in a p-type GaAs quantum dot
采用扫描探针氧化光刻技术在p型掺C GaAs/AlGaAs异质结上制备了量子点,并对其低温电导进行了测量。在T_hole = 185 mK时,观察到明显的库仑阻塞振荡,并分析了通过单粒子能级的连续隧穿.充电能量高达2毫电子伏,从库仑金刚石测量以及解析的单孔激发态线的电荷稳定性图中的评价表明,该点是操作与少量的受限粒子接近最终的单孔政权。
2008-09-08 cond-mat.mes-hall
Theory of Linear Optical Absorption in Diamond Shaped Graphene Quantum Dots
本文采用大尺度电子关联计算方法研究了金刚石型石墨烯量子点的光学和电学性质。计算已经使用π电子Pariser-Parr-Pople模型哈密顿量进行,该模型包含长程库仑相互作用。电子相关效应对基态和激发态的影响已包括通过组态相互作用的方法,在不同的水平上使用。计算结果表明,随着量子点尺寸的增大,吸收光谱发生红移。已经观察到,表示光学带隙的线性光学吸收的第一峰不是最强的峰。这一结果与实验数据非常吻合,但与紧束缚模型的预测形成鲜明对比,根据紧束缚模型,第一个峰是最强的峰,指出电子相关效应的重要性。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Matrix product state simulations of quantum quenches and transport in Coulomb blockaded superconducting devices
超导器件具有很强的荷电能量相互作用和库仑阻塞,是纳米电子学发展的关键因素之一,也是量子计算平台和拓扑超导装置的常见组成部分。它们的输运性质的研究是不平凡的,它们的一些非微扰方面是很难捕捉到最普通的技术。在这里,我们提出了一个矩阵产品状态的方法来模拟这些系统的实时动态。我们提出了一个研究的基础上的量子猝灭后的电流连接这样的设备与外部引线的分析。我们的方法是基于一个威尔逊链建设的铅和超导散射体的平均场BCS描述的组合。特别是,我们采用了准粒子能量本征基,这大大降低了它们的纠缠增长,我们引入了一个辅助的自由度来编码设备的总电荷。这种方法使我们能够处理非微扰的充电能量和耦合与外部电极。我们表明,我们的建设是能够描述的库仑钻石结构的超导点与亚能隙态,包括其顺序隧穿和cotunneling功能。我们还研究了在封闭的Kitaev链中由Majorana模引起的电导零偏置峰,并将我们的结果与常见的Breit-Wigner预测进行了比较。
2022-07-03 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of quasiparticle poisoning in a Majorana island
我们研究了在马约拉纳岛的准粒子中毒与正常金属铅强隧道耦合的影响。除了主要的库仑阻塞金刚石,“影子”金刚石出现,在栅极电压偏移1 e,与通过岛的激发(中毒)状态的传输一致。通过与简单模型的比较,得到了强耦合岛的宇称寿命估计值(~ 1 μs),并为弱耦合岛设定了一个界限(> 10 μs)。在高场的库仑峰的栅电压间距的波动,反映马约拉纳杂交,增强了减少杠杆臂在强耦合。在能量单位中,波动与以前的测量结果一致。
2016-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Observations of two-fold shell filling and Kondo effect in a graphene nano-ribbon quantum dot device
采用机械撕裂法制备了沿主轴方向取向的石墨烯纳米颗粒(GNR),并利用GNR制备了量子点器件。我们研究了GNR量子点器件在稀释制冷机温度下的输运性质。在库仑阻塞测量中观察到双重充电周期性,表明具有破谷简并的壳填充过程。在一个较小的库仑金刚石中,观察到近藤样共振,两个电导峰对称地从零偏压位移。近藤共振在零磁场下的分裂表明量子点的自旋极化,可能是由于锯齿形GNR的边缘态。
2009-10-30 cond-mat.mes-hall
Inelastic cotunneling in quantum dots and molecules with weakly broken degeneracies
我们使用基于T-矩阵形式的速率方程方法计算了相互作用量子点系统在深库仑阻塞区的非线性共隧穿电导,在相关区域与广义主方程方法有很好的一致性.我们的重点是在弱破缺简并系统,如复杂的量子点或分子的非弹性共隧穿。我们发现,这些系统的非平衡cotunneling电导的特性门依赖。在库仑金刚石的一侧,电导在非弹性共隧穿阈值之后向其饱和值减小,而在另一侧,电导甚至在阈值之后单调增加。我们发现,这种行为起源于一个不对称的栅极电压依赖的有效共隧穿振幅。
2011-06-02 cond-mat.mes-hall
Hybrid metal-semiconductor quantum dots in InAs as a platform for quantum simulation
本文提出混合金属-半导体量子点阵列作为量子模拟平台,利用金属组分的准连续谱实现位点均匀性,并保留半导体组分的栅极可调耦合,实验展示了高度均匀的库仑峰及向动态库仑阻塞的演化。
2025-08-05 cond-mat.mes-hall
(In,Ga)As gated-vertical quantum dot with an Al2O3 insulator
我们用原子层沉积法制备了一种具有Al 2 O3栅绝缘层的垂直栅控(In,Ga)As量子点,并研究了其低温下的电输运性质。dI/dV-V特性的栅电压依赖性在1.1K下显示出明显的库仑菱形。金属绝缘体栅极结构使我们能够将量子点中的电子数量从0控制到估计约为130的大量。
2007-01-03 cond-mat.mes-hall
Coulomb-blockade-controlled single-electron point source
库仑阻塞是物理学中的基本现象,其使得能够将单个电子一个接一个地转移到电隔离的纳米结构(例如纳米线或量子点)中,从而产生单个电子源。固态单电子源是当今量子信息处理和单电子学新兴技术的关键组成部分。此外,自由电子量子光学的先进研究和电子显微镜的发展需要真空中的自由电子的点源,这可以在单个电子水平上进行控制。然而,到目前为止,单电子真空枪还没有在实践中实现。要解决的问题包括形成稳定的尖形异质结发射极和在时间和能量域控制释放的电子。在这里,我们克服了这些挑战,通过创建一个场发射(FE)电子源的基础上,碳纳米线耦合到一个超尖锐的金刚石尖端的隧道结。利用能谱,我们直接观察到在室温和FE电流高达1 $μ$ A的纳米线中的电子费米能级的库仑振荡。我们发现,振荡被抑制在高FE电流无论是焦耳加热或由于高隧穿电阻,取决于纳米线充电时间,范围从约25 fs到1 ps。我们预计,引入的碳单电子源与激光诱导门控的组合是非常有前途的相干超短自由电子束的低能量电子全息和超快电子或X射线成像和光谱学的兴趣的创建。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall
Few-electron quantum dots in III-V ternary alloys: role of fluctuations
本文对化学束外延生长的InGaAs/InP和InAsP/InP量子阱结构中栅量子点的电子输运性质进行了实验研究。对于InGaAs量子阱的情况,由于电势波动,量子点直接在窄栅电极下方形成。我们测量了单个量子点在少电子区的库仑阻塞金刚石,并在微波辐射下观察到光子辅助隧穿峰。在高磁场下观察到单重态-三重态跃迁和量子霍尔区的库仑阻塞效应。对于InAsP量子阱,偶然的三重量子点的形式也是由于在一个单点布局内的潜在波动。通过传输测量观察到可调四极点。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall
Shot Noise Detection on a Carbon Nanotube Quantum Dot
一种用于高频信号的片上检测方案用于检测由形成在单壁碳纳米管中的量子点产生的噪声。噪声检测是基于光子辅助隧道在超导体绝缘体超导结。测量了全库仑金刚石上的散粒噪声,得到了清晰的激发态和非弹性共隧穿。在非弹性共隧穿的情况下,检测到超泊松噪声。
2005-10-27 cond-mat.mes-hall
Background charges and quantum effects in quantum dots transport spectroscopy
我们扩展了一个简单的模型耦合到一个单电子盒的电荷陷阱的能量范围和参数,使它提供了新的见解和预测容易观察到在许多实验系统。我们发现,一个单一的背景电荷是足够的,使线的微分电导的稳定图中的量子点,即使在未扭曲的库仑钻石。它还抑制了杂质电荷简并附近的电流,并产生远离该简并的负微分线。我们比较这张照片的钻石线,分别基于量子点的激发光谱和波动的状态密度的联系的其他两个公认的解释。为了区分这些模型,我们强调与环境电荷陷阱有关的具体功能。最后,我们表明,我们的模型帐户非常好的硅纳米线量子点中观察到的所有异常功能。
2009-05-14 cond-mat.mes-hall
Parity independence of the zero-bias conductance peak in a nanowire based topological superconductor-quantum dot hybrid device
通过电荷输运测量研究了基于纳米线的拓扑超导体-量子点-拓扑超导体混合器件中Majorana费米子的特征。该器件由外延生长的InSb纳米线和Si/SiO $_2$衬底上的两个超导体Nb接触制成。在低温下,在两个Nb接触之间的InSb纳米线段中形成了一个量子点,并且由于邻近效应,InSb纳米线的两个Nb接触段显示出超导性。在零磁场下,在量子点的库仑阻塞区的电荷稳定性图测量中观察到了定义明确的库仑钻石和近藤效应。在有限的、足够强的磁场作用下,在相同的库仑阻塞区观察到零偏压电导峰结构。研究发现,无论量子点中准粒子占据数的奇偶性如何,在多个连续的库仑菱形中都存在零偏压电导峰。此外,我们还发现零偏压电导峰在大多数情况下伴随着两个微分电导峰,形成了三峰结构,偏压两侧峰之间的分离显示出与器件背景库仑电导振荡密切相关的振荡。观察到的零偏压电导峰和相关的三峰结构与基于纳米线的拓扑超导体-量子点-拓扑超导体系统中的Majorana费米子物理的特征一致,其中与量子点相邻的两个Majorana束缚态被杂化成一对能量有限的准粒子态,而另外两个Majorana束缚态保持为零-能量模式位于整个InSb纳米线的两端。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Large even-odd spacing and $g$-factor anisotropy in PbTe quantum dots
碲化铅是一种具有良好拓扑量子计算应用前景的半导体材料。在这里,我们的特点量子点在InP上选择性生长的碲化铅纳米线。零磁场下的电荷稳定性图显示了库仑阻塞峰之间的大的奇偶间距,在奇数库仑金刚石中低于140 $~\mathrm{μeV}$的充电能量和近藤峰。我们认为大的奇偶间距是由于PbTe的介电常数大,有效电子质量小。通过研究有限磁场中的塞曼诱导能级和近藤分裂,我们提取了电子$g$因子随磁场方向的变化。我们发现的$g$ -因子张量是高度各向异性的,与主$g$ -因子范围从0.9到22.4,并依赖于电子配置的设备。这些结果表明我们的PbTe量子点中存在强的Rashba自旋轨道相互作用。
2022-05-13 cond-mat.mes-hall
Shot noise spectroscopy on a semiconductor quantum dot in the elastic and inelastic cotunneling regimes
本文报道了半导体量子点在共隧穿机制下的散粒噪声谱。直流电导测量结果表明明确的签名的弹性和非弹性cotunneling运输内的库仑金刚石。我们观察到泊松散粒噪声与Fano因子$F\approx 1$在弹性共隧穿制度,和超泊松Fano因子$1<F<3$在非弹性共隧穿制度。弹性和非弹性过程之间的Fano因子值的差异揭示了参与共隧穿运输的微观机制。
2013-01-09 cond-mat.mes-hall
Electron-hole interactions in coupled InAs-GaSb quantum dots based on nanowire crystal phase templates
我们报道了一种耦合量子点结构的生长和表征,该结构利用纳米线模板进行径向异质结构的选择性外延。起点是具有纤锌矿结构薄段的闪锌矿InAs纳米线。这些部分具有双重作用:它们作为隧道势垒的电子输运在InAs的核心,他们也局部抑制生长的GaSb壳,导致同轴InAs-GaSb量子点与集成的电探针。平行量子点结构的主机空间分离的电子和空穴的相互作用,由于II型中断的间隙的InAs-GaSb异质结。研究了电子和空穴输运过程中的库仑阻塞现象,观察到了电子和空穴的周期性相互作用,并通过模拟再现了这种相互作用。扭曲的库仑菱形表示电压引起的基态跃迁,可能是由于薄的GaSb壳层中空穴的空间分布的变化。
2016-10-25 cond-mat.mes-hall
Vertically Coupled Double Quantum Dots Connected In Parallel
本文测量了由两个并联垂直耦合双量子点构成的环形四量子点系统的电荷输运,利用同位旋自由度观察库仑钻石并评估层间能量偏移,展示了该系统扩展至人工晶格以研究相互作用驱动量子相的潜力。
2025-07-13 cond-mat.mes-hall
Edgeless and Purely Gate-Defined Nanostructures in InAs Quantum Wells
InAs量子阱中的纳米结构迄今为止仍然处于基于蚀刻的传统微制造技术的范围之外。这是由于在样品的物理边缘处的载流子积累引起的寄生并联传导。在这里,我们提出了一种技术,使实现量子点接触和量子点的二维电子气的InAs纯粹的静电门。采用由介电层分隔的多层顶栅。研究了量子点的全量子点接触夹断和库仑阻塞金刚石的测量。
2018-09-07 cond-mat.mes-hall
Superconductivity-enhanced bias spectroscopy in carbon nanotube quantum dots
我们研究了低温下碳纳米管量子点在库仑阻塞体系中与超导铅的耦合输运。我们观察到明显的电导峰在有限的源漏偏置,我们归因于弹性和非弹性cotunneling过程增强的超导导线的状态密度的相干峰。非弹性共隧穿线显示出显着的依赖于所施加的栅极电压,我们涉及到不同的隧道重整化的纳米管中的两个子带。最后,我们讨论了一个特别明显的子间隙结构中观察到的每四个库仑金刚石的起源。
2009-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vertical magneto-tunneling through a quantum dot and the density of states of small electronic systems
研究了单电子在电流方向的强磁场作用下通过量子点的隧穿。本文计算了一个具有七个中间态电子的抛物点模型在不同磁场下的线性磁导。它表明,在低激发能的点态密度可以提取从一个精确的测量的电导在上边缘的库仑阻塞金刚石。我们用一个单一的“温度”参数(在所谓的"恒温近似“中)来参数化态密度,并发现这个参数对磁场的依赖很弱。
2001-02-02 cond-mat.mes-hall
Gate defined quantum dot realized in a single crystalline InSb nanosheet
InSb单晶纳米片是一种新兴的平面半导体材料,在电子学、红外光电子学、自旋电子学和拓扑量子计算等领域具有潜在的应用前景。在这里,我们报告的实现量子点设备从单晶InSb纳米片生长的分子束外延。该器件由Si/SiO2衬底上的纳米片制成,量子点限制通过顶栅技术实现。输运测量显示了一系列的库仑钻石,证明了量子点是明确的和高度可调的。可调谐的、门定义的、平面的InSb量子点为开发基于光子晶体的量子计算技术提供了一个新的平台。
2018-10-03 cond-mat.mes-hall
Finite bias spectroscopy of a three-terminal graphene quantum dot in the multi-level regime
利用有限偏置光谱法对三端石墨烯量子点进行了测量。在库仑钻石外观察到许多增强的微分电导线。在单能级输运区,这些谱线通常与通过激发态的输运有关。这里,系统处于多级传输状态。我们认为,线是最有可能的结果强耦合到只有少数的激发态在偏置窗口。我们还讨论了在铅的状态密度的波动是完全或部分负责线的外观的选项。这样一个详细的分析需要三个线索的存在。
2014-05-06 cond-mat.mes-hall
Dynamics of interacting transport qubits
我们研究了两个平行的双量子点通过电容耦合和通过垂直排列的电荷量子比特的电子输运。量子位的存在导致每个双量子点的相干隧道振幅的修改。我们研究了量子比特对系统中电子稳态电流的影响,输运双量子点之间的纠缠,以及电荷量子比特的反作用。我们使用Born-Markov-Secular量子主方程的系统。所获得的电流显示了量子位的签名。可以通过施加合适的电压来调谐固定量子位状态,甚至使其纯净。在库仑菱形中,也可以稳定传输双量子点的纯纠缠态。
2012-06-18 cond-mat.mes-hall
Charge-noise-free Lateral Quantum Dot Devices with Undoped Si/SiGe Wafer
我们使用未掺杂的Si/SiGe晶片在单层MOS结构中开发量子点。通过在表面栅极上施加正偏压,电子在Si沟道中积累。测量了清晰的库仑金刚石和双点电荷稳定图。跟踪电流的时间波动,我们应用傅里叶变换分析。噪声信号的功率谱与频率成反比,并且不同于在掺杂晶片中制造的量子点已知的反比二次行为。我们的研究结果表明,掺杂晶片的电荷噪声源与2DEG掺杂剂有关。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall
Single-shot measurement and tunnel-rate spectroscopy of a Si/SiGe few-electron quantum dot
研究了Si/SiGe异质结构中量子点中少量电子激发态的隧穿速率和能量。隧道速率加载和卸载电子被发现是强烈的能量依赖性,它们之间的不同激发态显着变化。我们表明,这种现象使电荷传感测量的平均电子占据,是类似于库仑钻石。激发态能量可以直接从图中读取,我们开发了一个速率模型,使不同的电子隧道速率的相对大小的定量理解。
2011-07-13 cond-mat.mes-hall
Bias spectroscopy and simultaneous SET charge state detection of Si:P double dots
我们报道了一个由磷离子注入制备的硅双点系统的低温(mK)输运性质的详细研究。所研究的器件由两个掺杂到金属-绝缘体过渡区上方的磷纳米级岛组成,通过名义上未掺杂的(本征)硅隧道势垒彼此分离,并与源极和漏极储层分离。金属控制栅极与Al-AlOx单电子晶体管一起位于衬底表面上,电容耦合到掩埋点。使用源极-漏极偏置光谱结合非侵入性SET电荷感测来探测各个双点电荷状态。在线性(VSD = 0)和非线性(VSD <> 0)状态下测量系统,从而允许计算相关电容。同时使用SET传感和源漏电流测量的检测被证明,提供了一个有价值的组合的系统的分析。使用电荷和电流感测两者观察到三相点随施加偏压的演变。库仑钻石,显示两个点的库仑充电效应之间的相互作用,测量使用同时检测和数值模拟进行比较。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in an ambipolar InSb nanowire quantum dot device
本文研究双极性 InSb 纳米线量子点器件,通过背栅在电子与空穴输运区域间切换,观测到连续量子能级及库仑阻塞、塞曼、近藤等效应,并提出引线态断层分析方法。
2025-03-12 cond-mat.mes-hall
Charge Detection in Graphene Quantum Dots
我们报告了一个石墨烯量子点与集成的石墨烯电荷检测器的测量。该量子点器件由石墨烯岛(直径约为100 nm)组成。200 nm)通过两个窄的石墨烯收缩连接到源极和漏极接触。从库仑金刚石测量的充电能量为4.3毫电子伏提取。电荷检测器是基于放置在约45 nm宽的石墨烯纳米颗粒。离岛60海里。我们表明,纳米粒子中的共振可以用来检测量子点上的单个充电事件。量子点上的充电感应电势变化引起电荷检测器中的电流的阶跃式变化。电流的相对变化范围从10%到60%,用于检测各个充电事件。
2008-09-23 cond-mat.mes-hall
Self-aligned charge read-out for InAs nanowire quantum dots
实现了对InAs纳米线中量子点的高灵敏度电荷检测。我们开发了一种自对准蚀刻工艺,在一个单一的步骤中制作二维电子气中的量子点接触和InAs纳米线中的量子点。该量子点与用作电荷检测器的底层点接触强耦合。向量子点添加一个电子导致电荷检测器的电导通常改变20%。探测器的电荷灵敏度用于测量库仑钻石以及点外的充电事件。通过量子点的传输和电荷检测测量的电荷稳定性图完美融合。
2008-03-18 cond-mat.mes-hall