Adiabatic pumping in a double-dot Cooper-pair beam splitter
研究了耦合到超导和正常引线上的双量子点的绝热泵浦。为此,在点和正常的引线之间的隧道耦合的微扰扩展进行和泵浦电流的过程进行了讨论。研究了单量子点中平均泵浦电荷的交叉Andreev反射特性,并将其与局域Andreev反射联系起来。为了区分库珀对分裂和准粒子泵浦,我们比较了在只有正常引线的系统中库珀对泵浦和单电子泵浦的性质。对平均点电平的依赖性和耦合不对称性是其主要的区别特征。这与线性电导形成对比,线性电导更难区分单粒子和库珀对传输。
2011-10-06 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic pumping through interacting quantum dots
研究了库仑作用下单能级量子点的非绝热双参数电荷和自旋泵浦。对于弱隧道耦合的限制,并在该制度的泵浦频率的隧穿率,$Ω\lesssim Γ/\hbar$,我们执行一个确切的recrimation的贡献的所有订单的泵浦频率。作为惊人的非绝热签名,我们发现频率依赖的电荷和自旋电流,这使得一个有效的单参数泵浦以及纯自旋没有电荷电流的相移。
2009-10-09 cond-mat.mes-hall
Interaction effect on reservoir-parameter-driven adiabatic charge pumping via a single-level quantum dot system
我们用公式表示了通过单能级量子点(QD)的绝热电荷抽运,即,温度和电化学电位驱动。我们的公式描述了量子点中任意强度的点库耦合和库仑相互作用,并适用于低温区,其中近藤效应变得重要。绝热电荷泵现象用Berry联系表示,并与量子点的延迟响应有关。我们用重整化微扰理论计算了泵浦电荷,并讨论了库仑相互作用对电荷泵浦的影响。
2017-12-18 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping and rectification effects in interacting quantum dots
利用散射矩阵和格林函数方法,推导出了一个描述相互作用量子点中电子泵浦电荷的计算公式。我们发现,当引线和点之间的隧穿率随时间变化时,无论是在模量和相位,在点中诱导的电流由两个项,泵浦电流和整流类项。最后一个贡献来自于隧穿相位的时间导数,并且可以相对于泵浦相位φ具有偶数或奇数奇偶性。类整流项也讨论了最近的一些实验中的量子点。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall
Quantized Charge Pumping through a Carbon Nanotube Double Quantum Dot
我们演示了栅限定的碳纳米管双量子点中的单电子泵浦。通过对两个量子点的电势进行周期性调制,我们使系统围绕电荷三相点移动,并且每个周期恰好传输一个电子或空穴。我们调查泵浦作为调制频率和幅度的函数,并观察到良好的电流量化的频率为18 MHz的整流效应导致的机制,以打破。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
A spin pump turnstile: parametric pumping of a spin-polarized current through a nearly-closed quantum dot
研究了垂直磁场中近封闭量子点中自旋极化电流的参量泵浦。泵浦是通过调整隧道耦合到左和右引线来实现的-从而将量子点操作为旋转门-并改变磁场或栅极电压。我们分析了一个泵浦周期的量子动力学和操作的量子点旋转栅门作为一个纯自旋泵的限制时间尺度。所提出的装置可用作完全可控的双面和双极自旋过滤器,并可“按需”注入自旋。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall
Parasitic pumping currents in an interacting quantum dot
我们分析了几乎绝热极限下相互作用点中的电荷和自旋泵浦。通过使用非平衡格林函数技术内的时间依赖的从玻色子近似,我们分析了泵浦电流的动力学约束在无限U政权。结果表明,寄生泵浦电流的存在,由于额外的相位的约束。通过量子点的泵浦电流的行为示出在自旋不敏感和自旋敏感的情况下,自旋电子学应用相关。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Adiabatic Charge Pumping through Quantum Dots in the Coulomb Blockade Regime
研究了库仑相互作用对量子点绝热泵浦电流的影响。使用非平衡格林函数技术,我们推导出一个一般表达式的电流的基础上的瞬时格林函数的点。我们应用这个公式来研究每个周期泵浦的电荷随时间变化的泵浦电位的依赖关系。根据最近的实验,研究了有限库仑排斥能下电荷量子化的可能性。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall
Quantized charge pumping through a quantum dot by surface acoustic waves
我们提出了一种量子化电荷泵的实现。横向量子点由GaAs/AlGaAs异质结构中的金属分裂栅极限定。使用波长为点长度两倍的表面声波以频率f=3GHz泵送单个电子通过点。泵浦电流示出了在栅极电压和波振幅设置的范围内的值I=nef处的规则的量化模式。观察到的n值,即每个波周期传输的电子数,由在泵浦周期期间与电子库的费米能级共振的量子点中的电子态数确定。
2003-12-11 cond-mat.mes-hall
Analytical expression of geometrical pumping for a quantum dot based on quantum master equation
本文从量子主方程出发,解析地研究了单量子点与外引线连接时的非平衡量子抽运。我们表明,库仑相互作用与自旋效应在点诱导的Berry相的参数空间和这个阶段的结果在过剩的电荷转移的参数的周期性调制的铅。我们得到了相位曲率和泵浦电流曲率的解析表达式。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic electron charge pumping in coupled semiconductor quantum dots
讨论了在三个耦合量子点的体系中实现非绝热电子抽运的可能性。我们发现,由于非绝热非平衡过程,中间量子点的能级位置发生周期性变化,导致平均隧穿电流出现非零。相同的原理可以用于制造基于非稳态非平衡电流的一类新的半导体电子器件。作为一个例子,我们提出了一个纳米量子发射器与非稳态反能级占领实现电子泵。
2011-12-26 cond-mat.mes-hall
Geometrical pumping in spin coupled double quantum dots
基于量子主方程(QME),解析地研究了双量子点系统的非平衡泵浦,其中双量子点通过自旋耦合与两个外引线相连.每个引线都有两个可调参数,温度和化学势。利用QME方法,我们得到了QME本征态的类Berry-like相位在参数空间中的解析表达式。我们证明了Berry-like曲率在参数空间的整个区域内都是非零的。我们还证明了在单个量子点和两个孤立量子点的情况下,类Berry曲率为零。
2013-02-27 cond-mat.mes-hall
Fine structure and optical pumping of spins in individual semiconductor quantum dots
本文综述了半导体量子点的自旋性质及其对光谱的影响。光致发光和其他类型的光谱学被用于以高光谱和空间分辨率探测单个量子点中的中性和带电激子。光谱精细结构和极化揭示了量子点自旋如何相互作用以及与环境的相互作用。利用光学选择规则的选择性和自旋弛豫,实现了对基态电子和核自旋的光学自旋泵浦。通过这种机制,光可以用来处理自旋,用作信息的载体。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping in deformable quantum dots
利用格林函数方法研究了通过可变形量子点的电荷电流。与不变形的情况不同,电流显示出相对于泵浦相位θ的未定义的奇偶性。在弱泵浦区分析的非常规电流-相位关系是由于中心区域(经典声子)的弹性形变引起的动力学相移Δ_D。振荡器的品质因数Q的作用,由机械共振引起的影响和当前的分子系统上的实验的影响也进行了讨论。
2009-09-02 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic Electron Pumping through Interacting Quantum Dots
研究了考虑库仑相互作用的单能级量子点的非绝热电荷泵。我们展示了如何截断的一组运动方程可以传播的时间通过一个canderary模式的扩展。这种形式主义是能够处理的任意驱动参数的时间依赖的电子输运。我们验证了所提出的方法非常精确地描述了众所周知的极限绝热泵浦通过量子点没有库仑相互作用。作为一个例子,我们讨论泵浦驱动的短电压脉冲的各种相互作用强度。这种有限脉冲特别适合于研究瞬态非绝热效应,这对于周期性驱动也很重要,因为它们更难以揭示。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic two-parameter charge and spin pumping in a quantum dot
研究了在非绝热周期性变化的系统参数驱动下,弱耦合量子点中的直流电荷和自旋输运。我们推广了田和戈登的模型,同时振荡电压和隧道耦合。当我们将一般结果应用于量子点中的双参数电荷泵时,我们发现了电压振荡和隧道耦合之间的干涉效应。此外,我们讨论了在静态磁场存在下电泵浦自旋电流的可能性。
2008-01-31 cond-mat.mes-hall
Optical pumping of charged excitons in unintentionally doped InAs quantum dots
作为一种替代常用的电学方法,我们已经研究了光泵浦的带电激子复合物解决杂质相关的过渡与光子的适当的能量。在这些条件下,我们证明了泵浦保真度可以非常高,同时仍然保持不同激子物种之间的切换行为。已经针对同一样品中存在的不同尺寸的单个量子点研究了这种机制,并与来自附近供体的旁观电子的直接注入进行了比较。
2007-04-18 cond-mat.mes-hall
Adiabatic pumping through an interacting quantum dot with spin-orbit coupling
研究了自旋轨道耦合下二能级量子点的绝热泵浦。使用一个图形的实时方法,我们计算的泵浦电荷和自旋的周期性变化的点的能级在弱隧道耦合的限制。由此,我们比较了量子点上电荷能量为零和无限大的两种极限。讨论了抽运电荷和抽运自旋与栅电压、隧道矩阵元的对称性和自旋轨道耦合强度的关系。我们确定的可能性,产生纯自旋电流的情况下,电荷电流。
2013-02-08 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge pumping through a dot at the junction of N quantum wires
我们研究了位于$N$量子线结处的量子点的绝热电荷泵。我们明确地映射出的图案的泵送电荷作为随时间变化的隧道参数耦合的线的点和任何两个随时间变化的参数之间的相位控制的点的形状的函数。我们发现,与$N-2$时间无关的良好耦合的引线,在剩余的两个引线的最大泵浦电荷强烈抑制与增加$N$,导致调谐的泵浦电荷的可能性,通过调制的$N-2$引线的耦合。
2007-03-09 cond-mat.mes-hall
Attractive and driven interaction in quantum dots: mechanisms for geometric pumping
我们分析了通过电子-电子相互作用的量子点的含时输运,该相互作用可以静态地调节到排斥和吸引机制,甚至可以动态地驱动。最近的实验实现的动机[Hamo et.等人,Nature 535,395(2016)]中的静态双量子点中的这种系统,我们计算了在弱隧穿、高温和慢驱动的极限下电荷的几何泵浦。我们分析了所有对驱动参数(栅极电压,偏置电压,隧道耦合,电子-电子相互作用)的泵浦响应。我们表明,这些不同的驱动协议是由相同的泵送机制,其特征在于有效的驱动参数,不同于实验的响应分析相关。对于静态吸引相互作用,我们发现一个特征泵浦共振,尽管“有吸引力的库仑阻塞”,阻碍静态运输。此外,我们确定了一个泵送机制,这是唯一的相互作用的驱动。最后,虽然具有轨道赝自旋的单点模型描述了上述实验装置的大部分物理,但重要的是要考虑双点的额外(实)自旋简并性和相关的电子-空穴对称性破缺。这是必要的,因为泵浦响应比DC传输测量更敏感,并且通过显著的定性效应来检测这种差异。
2018-04-12 cond-mat.mes-hall
Charge pumping in carbon nanotube quantum dots
研究了声表面波电场驱动下碳纳米管量子点中的电荷泵现象。我们发现,在小的驱动幅度,泵浦电流反转极性的电导是通过使用栅电极的库仑阻塞峰调谐。我们研究的行为作为波的振幅,频率和方向的函数,并开发一个模型,在该模型中,我们的结果可以被理解为导致从绝热电荷之间的重新分配的导线和量子点的纳米管。
2008-04-20 cond-mat.mes-hall
Charge Pumping and Photovoltaic effect in Open Quantum Dots
我们提出了一个随机矩阵理论来描述含时外场对开放量子点中电子输运的影响。我们描述了产生的电流由振荡场的点,连接到两个引线具有相等的化学势。对于低频场,我们的结果对应于绝热电荷泵。如果系统在参数空间中沿一个覆盖有限区域的闭环运动,则会产生有限电流。在高频下,即使回路是参数空间中的一条线,也会产生有限电流。这一结果可以用绝热泵浦的方式来解释,但考虑的是相空间而不是参数空间中的系统演化。
2000-08-31 cond-mat.mes-hall
Dynamic localization and Coulomb blockade in quantum dots under AC pumping
本文研究了在库仑阻塞条件下,外加周期性微扰时量子点的电导。稳态由扰动对点电子的加热和与冷接触的电子交换的冷却之间的平衡确定。我们发现,库仑阻塞峰可以有一个特殊的形状,如果加热的动态本地化的影响,这可能是这种效果的实验签名。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge pumping in almost open dots
我们考虑了通过几乎开放的量子点的绝热电荷输运。我们表明,在一个周期内传输的电荷量子化的极限消失温度和单电子平均能级间距的点。对于无自旋电子,得到了有限温度下泵浦电荷的解析表达式。泵浦电荷由非耗散电流和耗散电流产生。后者负责电荷量子化的修正,这是通过系统的电导表示。
1998-05-15 cond-mat.mes-hall
Theory of spin pumping through an interacting quantum dot tunnel coupled to a ferromagnet with time-dependent magnetization
我们研究了两种从铁磁体通过相互作用的量子点到正常铅的自旋泵浦方案,这利用了随时间改变铁磁体磁化强度的可能性,无论是其幅度还是其方向。为了这个目的,我们扩展了一个图形的实时抽运技术的情况下,其中的铅的属性是时间依赖的。在第一种方案中,时间相关的磁化幅度与量子点的时间相关的能级位置相结合,以建立电荷和自旋电流。第二种方案使用铁磁体的磁化方向的均匀旋转来产生没有电荷电流的纯自旋电流。我们讨论了相互作用引起的交换场对泵浦特性的影响。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall
Pumping through a quantum dot in the proximity of a superconductor
我们研究了通过一个量子点隧道耦合到一个正常和一个超导引线的绝热泵浦。我们推广了一个公式,该公式涉及通过量子点与库仑相互作用的点的瞬时本地格林函数的泵浦电荷,含有超导铅的系统。首先,我们将这个公式的情况下,一个非相互作用,单级量子点在不同的温度制度和不同的参数选择,我们比较的结果与系统的情况下,只包括正常的铅。然后我们研究了零温下带超导引线的无限U Anderson模型,讨论了超导体的邻近性对泵浦电荷的影响。
2007-06-04 cond-mat.mes-hall
Phase coherence, inelastic scattering, and interaction corrections in pumping through quantum dots
非相互作用的相位相干量子点中的绝热量子抽运可以用布劳威尔公式很好地描述。点内的相互作用,同时抑制相位相干性,使布劳威尔的形式主义不适用。在本文中,我们讨论的物理过程的性质,迫使超越布劳威尔的公式泵的描述,并开发,使用受控的绝热膨胀,一个有用的形式主义,研究在一个通用的微扰计划的相互作用的影响。泵浦电流由第一个贡献,类似于布劳威尔的公式和帐户的reflectivity的相干性,和描述非弹性散射的相互作用校正。我们应用该方法研究了与玻色子浴相互作用对共振能级泵浦的影响,并讨论了旋转栅门循环中泵浦电荷量子化的鲁棒性。
2008-03-18 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge and spin pumping through quantum dots with ferromagnetic leads
我们研究了电子通过附着在铁磁引线上的量子点的绝热泵浦。据此,我们利用一个实时的图解技术,在绝热极限,考虑到强库仑相互作用的点。我们分析了从铁磁体中抽运的电子的自旋极化程度,通过点到自旋阀结构的相对引线的磁化方向(F-dot-F)以及抽运电荷的依赖性。对于前一种情况,我们发现,取决于相对耦合强度的铅,自旋和电荷可以,平均而言,在相反的方向泵浦。对于后者的情况下,我们发现的角度依赖的泵浦电荷,变得越来越多的非谐大自旋极化的铅。
2009-05-13 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Fluctuations of Adiabatic Charge Pumping in Quantum Dots
研究了两个周期性变化的外扰动引起的零维介观样品(量子点)中的绝热电荷输运。传输电荷的大小和符号对点的结构和磁场都非常敏感。我们发现的关联函数表征随机值的泵浦电荷的任意强度的扰动。与以前的理论和实验结果相反,我们发现电荷对于磁场的反转不具有任何对称性。在强泵浦扰动下,电荷$<Q^2>$的方差与参数空间中的轮廓长度成正比。
1999-11-02 cond-mat.mes-hall
Optical pumping and non-destructive readout of a single magnetic impurity spin in an InAs/GaAs quantum dot
我们报告的共振光泵浦的|\pm 1>在InAs/GaAs量子点中的单个Mn掺杂剂的自旋态,所述量子点自身嵌入在电荷可调谐器件中。实验依赖于当施加合适的纵向磁场时达到的“W”转变方案。光泵浦是通过中心Λ系统在中性激子能量X 0处的共振激发实现的。对于一个特定的栅极电压,观察到的红移的带电激子X-的光致发光,这使得非破坏性读出的自旋极化。任意自旋准备|+1>或|证明了以接近或高于50%的极化为特征的-1>状态。
2011-09-05 cond-mat.mes-hall
Asymmetric optical nuclear spin pumping in a single uncharged quantum dot
在单个自组装InGaAs量子点中观察到一个高度非对称的动态核自旋抽运,中性激子跃迁的共振光抽运导致最大极化率为54%.这种动态的核极化被发现是更强的泵浦更高的能量塞曼状态。时间分辨测量使我们能够实时直接监测核自旋极化的建立,并定量研究该过程的动力学。发现所观察到的动态核极化对所施加的磁场的强烈依赖性,在特定的磁场下观察到泵浦效率的共振。我们开发了一个模型,充分考虑到所观察到的行为,其中泵的核自旋系统是由于超精细介导的中性激子流形的状态之间的自旋翻转转换。
2010-09-29 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in quantum dots under AC pumping
本文研究了在库仑阻塞条件下,外加周期性微扰时量子点的电导。定态由微扰对点电子的加热和冷却之间的平衡决定。我们分析了两种冷却机制:与冷接触的电子交换和声子发射。连同通常的线性欧姆加热的点电子,我们认为可能的影响动态本地化。上述因素的组合可能导致库仑阻塞峰的形状相对于通常的平衡峰的急剧变化。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall
Resonance approximation and charge loading/unloading in adiabatic quantum pumping
通过介观量子点的量子泵浦已知通过共振传输增强。当泵浦轮廓围绕谐振时,泵浦电荷接近于整数个电子,但传输在轮廓上保持很小。对于非相互作用的电子,我们给出了一个定量的详细交换点和引线(电子库)在一个泵周期的电子之间的帐户。在孤立的不同的共振附近,我们使用近似Breit-Wigner表达式的点的格林函数讨论的加载/卸载图片的泵:通过一个单一的谐振点点之间的点和每个引线的部分电荷交换有关的点和引线在此共振的相对耦合。如果沿着泵浦轮廓的每个共振点都由与单个引线的耦合所主导(这也意味着非常小的传输),那么每个这样的共振的交叉导致点和引线之间的单个电子交换,最终得到净量子化电荷。当共振近似是有效的,分数电荷也可以从不同的引线之间的传输的峰值提取。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall
Pumping at resonant transmission and transferred charge quantization
我们考虑泵浦通过一个小量子点分开的领导由两个点接触,其电导,$G_{1}$和$G_{2}$,作为泵浦参数。当点被夹住时,我们发现参数平面$\{G_{1}, G_{2}\}$中存在一条“共振线”,引线中的费米能量沿着该共振线与量子点中准束缚态的能量对准。当$G_{1}$和$G_{2}$被周期性地和周期性地调制,使得由$G_{1}=G_{1}(t)$和$ G_{2}=G_{2}(t)$定义的泵浦轮廓环绕谐振线时,电流被量化:在调制的每个周期期间通过点泵浦的电荷接近单个电子电荷。
2000-10-31 cond-mat.mes-hall
Topological charge and spin pumping in a semiconductor nanowire
提出了利用周期性调制半导体纳米线双量子点链实现绝热拓扑泵浦的方法。我们证明了量子点阱和势垒的非平凡调制可以实现量子化的电荷输运。当量子点阱势被一个与时间相关的交错磁场取代时,通过周期性地调制势垒势和磁场可以实现拓扑自旋抽运。我们还证明了在存在Rashba自旋轨道相互作用的情况下,双量子点链可以用来实现拓扑自旋抽运。然而,在这种情况下,泵浦自旋可以具有不同于所施加的磁场方向的量子化轴。此外,我们表明,所有的绝热拓扑泵浦表现为存在的无带隙边缘态穿越带隙作为时间的函数。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall
Hole Spin Pumping and Re-pumping in a p-type δ-doped InAs Quantum Dot
我们生长了高质量的p型δ掺杂InAs量子点,并在高磁场作用下,利用单激光驱动的方法,在Voigt组态中实现了正电荷量子点中空穴自旋的相干抽运和再抽运.我们的系统建模显示出良好的定性协议与实验结果,并进一步探讨了单激光方案的自旋泵浦和再泵浦的性能。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-adiabatic quantized charge pumping with tunable-barrier quantum dots: a review of current progress
在奈米电子电路中,对个别载流子的精确操控,是其最基本量子特性--元电荷的普适性与不变性--实际应用的基础。电荷泵从控制连接到源极和漏极引线的纳米结构的参数的周期性外部调制产生净电流;在量化泵浦的状态中,电流作为控制参数的函数以$q_e f$的步长变化,其中$q_e$是电子电荷,并且$f$是调制频率。近年来,基于具有可调隧道势垒的半导体量子点的稳健且精确的量子化电荷泵已经被开发出来。这些器件允许在许多数量级上调制点和引线之间的电荷交换速率,并且能够捕获远离与引线平衡的精确数量的电子。相应的非绝热泵浦协议集中在理解与电荷加载、捕获和释放相关联的泵浦循环的单独部分。本文综述了基于可调势垒量子点的量子化电荷泵的实现、模型和计量学应用。
2015-07-29 cond-mat.mes-hall
Adiabatic almost-topological pumping of fractional charges in non-interacting quantum dots
我们用精确的方法从理论上证明了当点-库耦合从弱到强被驱动时,在单能级非相互作用量子点中分数电荷的抽运。在许多周期上平均的泵浦电荷被量化为每个周期一个电子的分数,由兰姆位移与能级加宽的比率确定;该比率由储层能带结构施加。对于均匀的态密度,每个周期泵浦半个电子。我们称之为“绝热几乎拓扑泵浦”,因为泵浦的Berry曲率在参数空间中是尖锐的。因此,只要泵浦轮廓不接触峰值,泵浦电荷仅取决于轮廓围绕峰值缠绕多少次(直到指数小的校正)。然而,该拓扑结构不能防止非绝热校正,其随泵浦速度线性增长。在一个极限中,峰值变成δ函数,因此分数电荷的绝热泵浦变成完全拓扑的。我们的研究结果表明,量子化的绝热泵浦电荷在一个分数的电子不需要分数粒子或其他奇异的物理。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Quantised charge pumping through multiple quantum dots
本文研究了电子通过势垒系统的抽运,势垒的高度发生了几何形变。我们推导出一个简单的公式,泵浦电荷$Q$的全反射和传输的振幅和相位。泵浦电荷随势垒数($n_b$)的增加而增加,并显示出有趣的阶梯状行为,阶梯出现在$Q$的整数值处。随着时变电位幅值的增加,泵浦电荷也趋向于量子化。量子化的泵浦电荷的值示出相关的反射相位的不连续性。
2003-07-14 cond-mat.mes-hall
Electrically-Driven Reverse Overhauser Pumping of Nuclear Spins in Quantum Dots
我们提出了一种新的机制极化核自旋量子点,基于周期性调制的超精细耦合的电子自旋共振频率的电驱动。动态核极化的结果从共振激发,而不是超精细弛豫介导的热浴,因此是不受奥弗豪泽一样的细致平衡约束。这使得偏振方向与奥佛豪泽效应所预期的方向相反。电驱动和浴辅助机制的竞争可以在小于点中的电子限制半径的尺度上引起空间调制和极化的符号反转。讨论了GaAs量子点中观察到的反向欧沃豪泽极化的关系。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall
Dynamical Self-Quenching of Spin Pumping into Double Quantum Dots
核自旋极化可以通过单重态-三重态反交叉的多个朗道-齐纳通道被泵入自旋阻塞量子点。通过数值模拟包含近似$10^7$核自旋的真实系统在$10^5$扫描过程中,我们揭示了一种动力学自猝灭机制,这种机制导致在稳态泵浦下核极化的快速饱和。这是由核自旋场的屏蔽引起的。在具有中等自旋轨道耦合的系统中,自猝灭也屏蔽了自旋轨道相互作用。该机制是通用的,并且在中等噪声下保持稳健。我们的发现解释了实验中达到的低偏振水平,并呼吁开发新的协议,打破自猝灭的限制。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall
Quantum adiabatic pumping by modulating tunnel phase in quantum dots
在介观系统中,在零偏压下,通过周期性地改变两个或多个控制参数,利用量子绝热泵浦实现有限电荷的转移。通过选取穿过量子点环的磁通量作为控制参数,得到了三个量子点环的泵浦电荷表达式。我们发现泵浦电荷随磁通量的变化呈现阶梯状的变化。台阶高度的值不是通用的,而是取决于控制参数的轨迹。我们讨论了这种行为的物理起源的基础上的Fano共振环的条件。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall
Resonant optical pumping of a Mn spin in a strain free quantum dot
我们报道了II-VI族半导体无应变量子点中单个Mn原子的自旋性质。通过在CdTe衬底上晶格匹配的薄量子阱中的宽度起伏形成无应变Mn掺杂CdTe量子点。这些量子点允许在受控的应变环境中光学探测和解决锰原子的任何自旋状态。应变诱导的磁各向异性的不存在防止了Mn自旋在零磁场下的光泵浦。因此,在激子-Mn络合物的共振光激发下获得大的光致发光。在弱磁场作用下,Mn原子的电子自旋和核自旋的耦合被恢复为有效的光泵浦。观察到的磁场下的共振光致发光强度的减少很好地描述了一个模型,包括超精细耦合和剩余的晶体场分裂的Mn原子。最后,我们发现共振光致发光的二阶关联函数在短延迟下呈现大的光子聚束,这是Mn原子的电子和核自旋耦合动力学的一个探针。
2013-11-29 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
Narrow optical linewidths and spin pumping on charge-tunable, close-to-surface self-assembled quantum dots in an ultra-thin diode
我们展示了全电荷控制,窄的光学线宽,和光学自旋泵浦单个自组装InGaAs量子点嵌入在一个$162.5\,\text{nm}$薄二极管结构。量子点距离顶部GaAs表面仅$88\,\text{nm}$。我们设计并实现了一个p-i-n-i-n二极管,它允许量子点在接近零的外加偏压下单电子充电。在操作中,通过器件的电流非常小,从而导致低噪声。在共振荧光中,我们测量低于$2\,μ\text{eV}$的光学线宽,仅为变换极限的两倍。在法拉第几何中的磁场$0.5\,\text{T}$中观察到清晰的光自旋抽运。我们提出这种设计是理想的,以确保自组装量子点的优势-高度相干的单光子产生,超快的光学自旋操纵-在量子纳米光子学和纳米声子应用所需的薄二极管。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping and rectification effects in Aharonov-Bohm-Casher ring-dot systems
我们研究了在Aharonov-Bohm通量和自旋轨道相互作用下,电荷和自旋通过与弱相互作用量子点顺序耦合的环形区域的含时输运.自旋-轨道相互作用或相应的Aharonov-Casher通量的随时间变化的调制,连同点能级的调制,即使在没有充电电流的情况下也诱导出电泵浦自旋电流。超出绝热状态的结果表明,产生了与\cos()成比例的额外整流电流,即时变参数之间的相对相位。我们讨论的相关性,这样的长期与最近的实验上的非平衡量子点。
2008-09-30 cond-mat.mes-hall
Excitonic structure and pumping power dependent emission blue-shift of type-II quantum dots
在这项工作中,我们从理论和实验上研究了所谓的第二类量子点的多粒子结构的空间分离的电子和空穴。我们的计算的基础上习惯开发的全组态相互作用方法显示,激子复合物含有空穴与两个或两个以上的电子相互作用表现出相当大的反束缚能。这种效应被认为是II型限制的标志。此外,多激子问题的近似自洽解使我们能够解释两个明显的现象:泵浦发射的蓝移和大的非均匀光谱展宽,这两个现象迄今为止都无法解释。详细的强度和偏振分辨的光致发光测量的一些II型样品的结果得到证实。
2016-12-07 cond-mat.mes-hall
Pumping Current in a Quantum Dot by an Oscillating Magnetic Field
研究了在时变磁场作用下量子点中的自旋电流和电荷电流。利用密度矩阵方法,在稳态极限下,得到了量子点中电子占据数的量子速率方程,并在较宽的设置参数下求解了该方程。电荷和自旋电流的几个相关参数的明确表示和详细分析。结果表明,优化实验设置参数,以获得最大的自旋电流没有电荷电流流动的方式。
2007-04-18 cond-mat.mes-hall
Charge and spin pumping through a double quantum dot
我们计算了耦合到正常金属或铁磁接触的具有强库仑相互作用的串联双量子点的绝热电荷和自旋泵浦。我们使用一个实时的图解方法在弱耦合的水库制度。在弱点间隧道耦合的情况下,我们研究了由于电荷涨落引起的隧道诱导重正化效应对泵浦电荷和自旋的影响。我们发现,隧穿通过热激发态可以发挥重要作用,在强interdot耦合制度。特别是,对于铁磁接触,这两种效应都能够产生纯自旋电流。此外,它们可以导致反转的自旋阀效应,甚至导致输运方向的反转以及发散的隧穿磁阻。
2010-12-10 cond-mat.mes-hall
Bistability of the Nuclear Polarisation created through optical pumping in InGaAs Quantum Dots
我们表明,在单个InGaAs量子点中的电子自旋的光泵浦导致强的核极化,我们通过0和4T之间的磁光致发光实验中的Overhauser位移(OHS)测量。我们发现一个强烈的非单调依赖的OHS上施加的磁场,与中间磁场的最大核极化40%。我们观察到,OHS是更大的反平行于外场的核场比在平行配置。发现了OHS对光注入电子自旋极化依赖的双稳性,并利用一个基于简单微扰方法的模型定性地解释了我们的所有发现。
2006-10-13 cond-mat.mes-hall
Statistical fluctuations of pumping and rectification currents in quantum dots
我们研究了在有限温度下,在存在退相的情况下,混沌量子点中由泵浦和整流引起的电流的统计涨落。在开放量子点中,直流电流可以通过两个等频率的交流栅极电压的作用产生。当驱动频率小于电子反转停留时间时,出现绝热区。使用数值模拟补充半经典计算,我们认为这两个限制的小和大量的传播通道时,时间反演对称性完全打破的线索。我们发现,在中间的温度制度,即,$k_BT \alt Δ$,其中$Δ$是平均单粒子能级间距,热拖尾抑制电流振幅更有效地比失相。最近的理论和实验工作的动机,我们还研究了在存在一个平行的,塞曼分裂,磁场的整流电流的统计。
2003-09-08 cond-mat.mes-hall
Effective cavity pumping from weakly coupled quantum dots
推导了$N$弱耦合量子点-微腔系统主方程的有效腔抽运率和衰减率。我们表明,光子的流入是没有联系到流出的热平衡关系。
2010-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conductance fluctuations in a quantum dot under almost periodic ac pumping
结果表明,在高频交流泵浦下,开放量子点的线性直流电导涨落的方差显著依赖于交流场的谱含量。对于足够强的交流场$γτ_ϕ<< 1$,其中$1/τ_ϕ$是由交流噪声引起的失相速率,$γ$是电子逃逸速率,对于谐波泵浦,直流电导波动比在相同强度的噪声交流场的情况下强得多。静磁场中的衰减因子$r$仅在白噪声泵浦时取普适值2。对于足够大强度的严格谐波泵浦$A(t)=A_{0}\cosωt$,方差几乎对静磁场$r-1= 2\sqrt{τ_ϕγ} << 1$不敏感。对于具有$ω_{1,2} >> γ$和$γτ_ϕ << 1$的$A(t)=A_{0} [\cos(ω_{1} t)+\cos(ω_{2} t)]$形式的准周期交流场,我们预测了在相称频率$ω_{2}/ω_{1}=P/Q$下电导波动的enchNavisphere的新效应。
2001-04-22 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic pumping of single electrons affected by magnetic fields
研究了垂直磁场作用下AlGaAs/GaAs异质结构中动态量子点对分立电荷的非绝热抽运。将GHz范围内的振荡电压施加到两个顶栅中的一个,穿过窄导线并限制量子点,导致栅极特性中的量化泵浦电流平台。泵浦单个电子的机制可以追溯到进入和离开点的各种隧穿过程。将该理论推广到多电子情形,可以方便地研究外加磁场中的抽运特性。以这种方式,提取了泵浦偶数或奇数电子之间的性质上不同的行为。
2009-09-15 cond-mat.mes-hall