Andreev reflection through Fano resonances in molecular wires
本文用第一性原理方法研究了正常导体-分子-超导体结中的Andreev反射。特别是,我们专注于一个家庭的分子组成的分子骨架和弱耦合侧基。我们表明,侧基的存在下,可以导致Fano共振的Andreev反射。我们使用一个简单的理论模型来解释数值计算的结果,并作出预测的Andreev反射系数的可能的子隙共振结构。
2008-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo-resonance, Coulomb blockade, and Andreev transport through a quantum dot
我们研究了耦合到普通金属和超导导线上的相互作用量子点的共振隧穿。我们发现,大库仑相互作用产生的Andreev运输的新颖的效果。采用格林函数的精确关系,我们发现,在零温度下,由于Kondo-Andreev共振增强的线性响应电导在Kondo极限,而它被抑制在空场极限。另一方面,在库仑阻塞区域中,由于大的充电能量抑制了Andreev反射,电导比正常引线的相应电导降低得更多。
1998-07-27 cond-mat.mes-hall
Fano effect and Andreev bound states in T-shape double quantum dots
本文研究了一个T型双量子点与左右两个普通金属引线和一个超导引线耦合后的输运。得到了零温下系统的Andreev透射率和局域态密度的解析表达式。研究了超导铅对双量子点量子干涉特性的影响。首次报道了侧量子点中Andreev束缚态产生的Fano效应。结果表明,由于量子干涉和邻近效应的影响,从正常铅到正常铅的传输呈现出由Andreev束缚态引起的Fano共振。我们发现,这种干扰效应使我们能够研究Andreev束缚态的变化,在两个正常的引线之间的电导。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence of Andreev blockade in a double quantum dot coupled to a superconductor
我们设计并研究了一个能够进入电子输运阻断机制的实验系统,在该机制中,位于电流路径上的自旋三重态被禁止进入自旋单重态超导体。为了稳定三重态,双量子点在InAs纳米线中的超导引线附近静电地产生。这些点随机地充满了两种自旋的电子。超导引线是分子束外延生长的铝壳。外壳在一段导线上被蚀刻掉,为双点和普通金属金引线腾出空间。最靠近正常铅的量子点呈现库仑菱形,最靠近超导铅的量子点呈现Andreev束缚态和诱导能隙。实验观测结果与Andreev阻塞的理论模型相比是有利的,之所以这样命名是因为三重态双点配置抑制了Andreev反射。所观察到的泄漏电流可以通过有限的温度来解释。我们观察到预测的四能级简并点的高电流和一个周期性的电导模式控制的占领正常点。随着温度和磁场的增加,奇偶输运不对称性被解除。这种阻塞现象可以用来研究超导体的自旋结构。它还可以在利用Andreev或Majorana状态的量子计算设备中找到实用性。
2021-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev-Fano Effect in a Hybrid Normal-Metal / Superconductor Interferometer
本文报道了一种新型的Fano效应,即Andreev-Fano效应,它发生在嵌入量子点的正常金属/超导体(N/S)混合干涉仪中。与传统的Fano效应相比,Andreev-Fano效应具有一些与Andreev反射特性有关的新特性。在线性响应状态下,线的形状是传统的Fano形状的平方;而在非线性传输中,尖锐的共振结构叠加在扩展的干涉图案上,与传统的Fano效应有质的不同。混合N/S干涉仪的相位依赖性也不同于全N或全S干涉仪。
2002-09-19 cond-mat.mes-hall
Tunneling into Multiwalled Carbon Nanotubes: Coulomb Blockade and Fano Resonance
报道了多壁碳纳米管(MWNTs)与普通金属之间形成的单隧道结的隧道光谱测量结果。内在的库仑相互作用的多壁碳纳米管产生了强大的零偏压抑制的隧穿态密度(TDOS),可以拟合数值环境量子涨落(EQF)理论。在低温下发现了零偏压附近的非对称电导异常,并解释为强隧穿区的Fano共振。
2003-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Well-defined Fano effect in the Andreev reflection process of a parallel double-quantum-dot structure
研究了平行双量子点结构中的Andreev反射,考虑了一个金属铅和一个$s$波超导体同时耦合到量子点。研究发现,在Andreev反射的线性电导谱中,Fano线形有机会出现,通过调节点能级或局部磁通量,可以使其反转。然而,与正常的电子隧穿情况相比,Fano效应的性质非常复杂。这表现为线性电导表达式的特殊Fano形式和Feynman路径之间的干涉方式。我们相信,这项工作将有助于理解Andreev反射过程中的Fano干涉。
2018-12-07 cond-mat.mes-hall
Fano-Andreev effect in T-shape double-quantum-dot in the Kondo regime
本文研究了T型双量子点系统中电子在两个普通引线和一个超导引线上的输运。我们探讨近藤和Andreev状态之间的相互作用,由于邻近效应。我们发现Andreev束缚态通过嵌入量子点局域态密度的Fano反共振和正常透射来修正Kondo共振。这意味着Andreev束缚态和Fano共振之间存在相关性,这种相关性在高电子相关性的影响下是鲁棒的。我们还发现,在量子点的主导耦合的特征在于由一个交叉区域,定义的范围内的Fano-Kondo和Andreev-近藤效应占主导地位的每个量子点。同样,我们发现Kondo和Andreev束缚态之间的相互作用对Andreev输运有显著的影响。
2016-10-20 cond-mat.mes-hall
On-demand population of Andreev levels by their ionization in the presence of Coulomb blockade
提出利用共振微波驱动布居并电离 Andreev 能级、借助残余库仑排斥确定性制备纳米线 Josephson 结奇/偶宇称态的机制,并解释相关实验。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interplay of bound states in the continuum and Fano--Andreev interference in a hybrid triple quantum dot
Universidad Técnica Federico Santa María(弗雷德里科·圣塔玛利亚技术大学)
研究混合正常-超导三量子点系统中束缚态在连续体的行为,探讨偏置、侧量子点调制和超导近邻效应引起的弹性电子隧道和Andreev反射干涉,揭示准束缚态的形成与过渡。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chirality blockade of Andreev reflection in a magnetic Weyl semimetal
具有破缺的时间反转对称性的外尔半金属至少有两种外尔费米子,它们以相反的手征性区分,在一对外尔锥中,在相反的磁矩$\pm K$上,在磁化方向上位移。在正常态的外尔半金属(N)和超导体(S)之间的界面上,$\pm K$对的Andreev反射必须涉及手征的转换,否则它会被阻止。我们表明,这种“手征封锁”抑制超导邻近效应时,磁化位于平面的NS接口。界面处的塞曼场可以提供必要的手性开关并激活Andreev反射。
2017-07-27 cond-mat.mes-hall
Transient triplet blockade in Andreev junction
Institute of Physics, M. Curie-Skłodowska University(玛丽亚·居里-斯可罗多夫斯卡大学物理研究所);Department of General Education, Polish Air Force University(波兰空军大学普通教育部);Institute of Spintronics and Quantum Information, Faculty of Physics and Astronomy, A. Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学物理与天文学学院自旋电子学与量子信息研究所)
研究超导体-量子点-量子点-正常金属结中非平衡三重态配置的瞬态形成及其对亚隙电荷输运的阻塞效应,通过解析和数值计算揭示其时间演化尺度。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
Creation of nonlocal spin-entangled electrons via Andreev tunneling, Coulomb blockade and resonant transport
我们讨论了几种情况下创建的非局域自旋纠缠电子提供了电子Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对的来源。其中心思想是利用超导体中自然存在的库珀对形式的自旋相关性。我们表明,非局域自旋纠缠的形式,一个有效的海森堡自旋相互作用之间的电子自旋驻留在两个量子点,它们之间没有直接耦合,但它们中的每一个被隧道耦合到同一个超导体。然后,我们讨论了一个非平衡的设置,移动和非本地自旋纠缠可以通过相干注入两个电子在Andreev隧穿过程中到两个空间分离的量子点,随后到两个费米液体铅。将两个自旋纠缠电子注入不同引线的电流显示出共振,而经由相同点进入相同引线的隧穿被量子点的库仑阻塞效应抑制。电流中的Aharonov-Bohm振荡包含h/e和h/2 e周期。最后,我们讨论了一个结构组成的超导体弱耦合到两个单独的Luttinger液体铅。我们表明,强相关性再次抑制相干随后隧穿的两个电子进入同一铅,从而再次产生非本地自旋纠缠电子。
2002-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev-Tunneling, Coulomb Blockade, and Resonant Transport of Non-Local Spin-Entangled Electrons
我们提出并分析了一种基于s波超导体耦合到两个量子点的电子自旋纠缠器,每个量子点都隧道耦合到正常的费米引线。我们表明,在存在的电压偏置和库仑阻塞制度的Andreev过程提供的两个相关的电子可以相干隧道从超导体通过不同的点到不同的引线。来自库珀对的自旋单线态在这个过程中保持不变,并且该设置提供了移动和非局域自旋纠缠电子的来源。计算的传输电流,并示出占主导地位的两粒子Breit-Wigner共振,它允许两个自旋纠缠电子注入到不同的铅在完全相同的轨道能量,这是一个至关重要的要求通过噪声测量检测自旋纠缠。两个电子的相干隧穿进入同一个引线被抑制的现场库仑排斥和/或超导能隙,而隧穿进入不同的引线被抑制通过初始分离的隧穿电子。在该制度的利益的粒子-空穴激发的铅被证明是可以忽略不计的。电流中的Aharonov-Bohm振荡被证明包含单电子和双电子周期,其振幅随着库仑排斥的增加而消失,尽管速度不同。
2000-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
In situ tuning of dynamical Coulomb blockade on Andreev bound states in hybrid nanowire devices
针对固定环境中动力学库仑阻塞强度不可调的问题,研究人员设计出可栅极原位调控DCB强度的InAs-Al混合纳米线片上电路,观测到安德列夫零能态的电导峰转变,为零能态相互作用强度的原位调控提供了新途径。
2023-12-13 cond-mat.mes-hall
Fano effect in a thermally induced transport through a triple quantum dot within the Coulomb blockade regime
在目前的工作中,我们从理论上研究了热电输运和热传递的结,包括$T$形的双量子点耦合到双电极,并补充了第三个点在一个平行的配置。我们专注于库仑相互作用和量子干涉发生在所考虑的三重量子点的$T$形状的部分上的热电电子输运的组合效应。通过系统的传输研究在库仑阻塞制度的限制强点内的电子之间的相互作用超出线性响应制度。结果表明,在这些条件下,通过所考虑的系统的电荷和热传递可能会显着影响的量子干涉和点间库仑相互作用。
2022-04-14 cond-mat.mes-hall
Environmental Coulomb blockade of topological superconductor-normal metal junctions
我们使用仅包括超导体中马约拉纳束缚态的低能描述研究了与不同电磁环境相连的拓扑超导体的电荷输运。扩展早期的发现谁发现了一个完美的Andreev反射与电导$2e^2/h$之间的交叉与阻断运输的制度时,环境的电阻大于$2e^2/h$,我们认为马约拉纳束缚态耦合到金属点。特别地,我们研究了由金属量子点连接的两个拓扑超导导线在弱隧穿和强隧穿两种情况下的情况。对于弱隧穿,我们投影到最相关的电荷状态。对于强隧穿,我们从Andreev不动点开始,并整合出电荷波动,这给出了一个有效的低能量模型的非微扰栅电压调制的共隧穿电流。在这两个制度,并与正常的引线cotunneling相反,电导是温度无关的,因为共振Andreev反射,这是包括所有订单。
2015-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optomechanical systems with nonlinear interactions: photon blockade, collapse-revival effect and Fano-like resonance
本文研究含二次和三次非线性相互作用的光机械系统,利用Bogoliubov平均方法解析推导光场平均振幅,揭示光子阻塞、崩塌-复苏效应及由Fano干涉引起的谱线不对称性。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Andreev reflection enhanced single hole tunneling in Ge/Si core/shell nanowire quantum dot
实验研究了具有两个超导引线的Ge/Si核/壳纳米线器件在库仑阻塞区的电输运性质。首次在库仑阻塞振荡峰出现的栅压处观察到了异常的零场磁导峰。许多证据表明这是由于Andreev反射增强的相位相干单空穴隧穿通过量子点,它可以被外部磁场抑制而不破坏电极中的超导态。
2010-05-27 cond-mat.mes-hall
Theory of Coulomb blockaded transport in realistic Majorana nanowires
拓扑超导纳米线的库仑阻塞输运提供了一个机会,以探测在两个终端的几何系统的两端的状态的本地化。此外,它提供了一种检查远离引线的子间隙状态的方法。同时,库仑阻塞输运是很难分析的,因为问题的相互作用的性质所产生的非微扰库仑相互作用的现象固有的。在这里,我们表明,库仑阻塞运输可以模拟在相同的复杂程度的量子点接触隧穿,已被常规用于介观物理,以了解纳米线实验,我们认为该制度的隧穿率低于纳米线的平衡率。这个假设导致我们的隧道电导,我们用来研究各种功能的纳米线,如Andreev束缚态,自能,和软间隙的广义梅尔-Wingreen公式。我们预计,我们的理论将提供一个路线来解释库仑阻塞运输的混合马约拉纳系统所产生的功能的纳米线,如Andreev束缚态和软间隙。
2021-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-resolved Andreev transport through double-quantum-dot Cooper pair splitters
研究了双量子点库珀对分裂器中的Andreev输运。的分析是在顺序隧穿制度的实时图解技术的帮助下进行的。我们研究的Andreev电流,微分电导,隧道磁阻的线性和非线性响应制度的模型上的各种参数的依赖关系。特别是,我们分析了交叉Andreev反射制度中的自旋分辨运输,其中由于三重态的增强占据而发生电流的阻断。我们发现,在三重态封锁,有限的点内相关性可以导致相当大的漏电流由于直接Andreev反射过程。此外,我们发现额外的制度的电流抑制所造成的单重态的占用增强,这降低了交叉Andreev reflects.We还研究了如何分裂的Andreev束缚态,无论是点的水平失谐,点之间的有限跳跃,或有限的磁场,影响Andreev电流触发。虽然在前两种情况下的Andreev束缚态的数量增加了一倍,而输运性质是定性相似的,在有限的磁场的情况下,进一步的能级分裂发生,导致一个非平凡的行为的自旋分辨输运特性,特别是隧道磁阻。最后,我们讨论了分裂库珀对电子之间的纠缠保真度,并指出通过调节器件参数,保真度可以达到1。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Conductance of a superconducting Coulomb blockaded Majorana nanowire
在外加磁场的作用下,自旋轨道耦合的超导(SC)近似一维(1D)纳米线可以发生拓扑量子相变,在纳米线的末端产生零能拓扑马约拉纳束缚态(MBSs).在这种情况下,有前途的实验平台之一是库仑封锁岛,其中通过测量两端电导,原则上可以研究MBS属性。从理论上研究了有限温度下单电子在超导库仑阻塞纳米线中的隧穿输运,得到了一般的电导方程。通过考虑所有可能的情况下,只有MBS存在于纳米线的两端,我们计算的纳米线电导的磁场,温度和栅极电压的函数。在最简单的一维拓扑SC模型中,由两个导线端部的MBS重叠引起的电导峰间距(OCPS)的振荡随着磁场的增加而表现出增加的振荡幅度(与没有库仑阻塞的理论一致,与最近的实验观察不一致)。我们开发了一个广义的有限温度主方程理论,不仅包括在纳米线的多个子带,但也有可能在非拓扑制度的普通Andreev束缚态。包括所有四个影响(温度,多子带,Andreev束缚态,和MBSs)提供了一个完整的图片的隧道传输特性。基于这个完整的理论,我们确实得到OCPS的振幅随磁场的增加而减少,与最近的实验结果定性一致,但这只发生在相当高的温度与多子带占用和Andreev束缚态和MBSs的存在下。
2017-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interference and parity blockade in transport through a Majorana box
马约拉纳盒--两个拓扑超导纳米线通过一个平凡的超导体耦合在一起--是旨在演示非阿贝尔物理的设备以及拓扑量子计算机架构的构建模块。我们从理论上研究通过马约拉纳盒的电荷传输,并表明,电流可以被阻止时,两个马约拉纳夫妇到同一铅,固定他们的奇偶校验。与自旋量子比特中的泡利自旋封锁直接类似,这种奇偶校验封锁可以用于快速和高保真的量子比特初始化和读出,以及用于基于电流的退相干时间测量。此外,我们证明了运输可以区分一个干净的马约拉纳盒和一个无序的盒子与额外的不必要的马约拉纳或Andreev绑定状态。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Interplay between direct and crossed Andreev reflections in hybrid nano-structures
在大超导能隙的限制下,考虑了量子点与两个正常导线和一个超导导线之间的多体效应的相互作用。通过邻近效应,超导导线在量子点上产生了配对关联。在亚能隙区,人们观察到通过直接和交叉Andreev散射的异常隧穿,而通常的单粒子电子转移被抑制。电子在点上的相互作用导致诸如库仑阻塞和近藤效应等现象,严重地改变了系统中流动的电流。特别是:(i)它们防止在整个电压范围内对于非相互作用量子点观察到的负微分电导的存在,(ii)影响作为所施加电压的函数的电流分布,以及(iii)由于形成Abrikosov-Suhl共振而导致附加的低偏压特征的出现。在库仑阻塞制度的非局部相关性是最明显的粒子-空穴对称点,因此可以很容易地调整通过栅极电压。它们甚至在近藤制度中也被观察到,并且在接近Abrikosov-Suhl共振的行为中占主导地位,这令人信服地表明近藤关联不会破坏电子之间的微妙纠缠。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From Coulomb blockade to the Kondo regime in a Rashba dot
研究了具有局域Rashba相互作用的量子线中的电子输运。Rashba场形成准束缚态,其耦合到具有相反自旋方向的连续态。这个Rashba点的存在会导致类似Fano的反共振和导线线性电导的下降。法诺线型是由沿着导线的直接传输信道和通过Rashba点的跳频之间的干扰引起的。由于限制,我们预测观察到大的充电能量在当地的Rashba地区导致库仑阻塞效应的传输性能的电线。重要的是,近藤政权可以实现与Rashba相互作用的适当调整,产生一个振荡的线性电导为固定的占领的Rashba点。
2007-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-equilibrium thermoelectric transport across normal metal-Quantum dot-Superconductor hybrid system within the Coulomb blockade regime
详细研究了在库仑阻塞机制下,耦合到正常金属和s波超导储层的量子点(N-QD-S)的非平衡稳态电输运和热电输运性质.使用非平衡Keldysh格林函数形式主义,最初,各种模型参数依赖的热电输运性质的线性响应范围内进行了分析。观察到靠近超导能隙边缘的单粒子隧穿能产生较大的热电势和优值。此外,Andreev隧穿在抑制带隙区域内的热电势和品质因数方面起着重要作用。此外,在非线性范围内,我们讨论两种不同的情况,即,在热电热机的背景下,等温储层之间的有限电压偏置和有限热梯度。在前一种情况下,它表明,子间隙Andreev热电流可以成为有限的线性响应制度之外,并在低电压偏置的非对称散热和热整流效应中起着至关重要的作用。在低背景热能下,强的点上库仑相互作用增强了热流的整流。在后一种情况下,我们研究了热电压,热功率,最大功率输出,以及相应的效率与所施加的热梯度的变化。这些结果表明,混合超导体-量子点纳米结构是有希望的候选人为低温热应用。
2022-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport-based fusion that distinguishes between Majorana and Andreev bound states
针对区分拓扑Majorana与非拓扑Andreev束缚态的难题,提出基于Majorana盒输运测量的新型融合协议,通过切换隧穿耦合的纳米线对,利用直流电流与快速门控测量Majorana融合规则,实现对两类束缚态的有效区分。
2023-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Fano-type interference in quantum dots coupled between metallic and superconducting leads
分析了T形双量子点与各向同性超导体和金属铅耦合时,电荷流中出现的量子干涉效应。由于邻近效应,量子点中存在一对电子对,这种电子对对非平衡电荷输运有着深刻的影响,特别是在|eV| < Delta的亚带隙区域。我们讨论了在什么条件下的Fano型线型可能会出现在这样的Andreev电导,并考虑可能的相互作用与强相关效应。
2011-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Andreev reflection in s-type superconductor proximized 3D topological insulator
本文研究了横向N-TI-S接触中的输运和散粒噪声,其中N为正常金属,TI为Bi基三维拓扑绝缘体(3D TI),S为s型超导体.在正常状态下,器件处于弹性扩散输运状态,如在磁场和参考正常接触下的散粒噪声Fano因子$F_{\rm N}\approx1/3$的几乎普适值所示。在没有磁场的情况下,我们确定了Andreev反射(AR)制度,这引起了有效的电荷加倍在散粒噪声测量。令人惊讶的是,Fano因子$F_{\rm AR}\approx0.22\pm0.02$在AR机制中与$F_{\rm N}$相比显著降低,这与之前在正常金属和半导体中的AR实验相反。我们建议,这种效果是有关的一个有限的热传导的接近,超导TI由于在低能量的剩余态密度。
2016-08-29 cond-mat.mes-hall
Distinguishing Majorana bound states from localized Andreev bound states by interferometry
马约拉纳束缚态(MBS)的实验证据,到目前为止,主要是基于零偏置电导峰的鲁棒性。然而,由于Andreev束缚态(ABS)位于岛的末端,也可能出现类似的特征。我们表明,这两种情况下,可以区分的干涉实验的基础上嵌入一个库仑封锁的岛屿到Aharonov-Bohm环。对于两个ABS,当基态接近简并时,共隧穿可以改变岛的状态,抑制干涉。相比之下,对于两个MBS的基态是非简并的,共隧穿必须保持岛状态,这导致$h / e$周期性电导振荡与磁通量。这种干涉装置可以用半导体纳米线或具有邻近诱导超导性的二维电子气来实现,并且也可以是用于宇称翻转机制的有用的光谱工具。
2018-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fano versus Kondo Resonances in a Multilevel "Semi-Open" Quantum Dot
大量子点上的线性电导通过一个单能级e_0与接触的大杂化,对局域在量子点中的弱耦合准束缚态非常敏感。由于Fano型干扰,它随栅极电压振荡。在低温和库仑阻塞下,近藤关联通过冻结e_0能级本身的占有率来阻尼在扩展范围的栅极电压值上的振荡。因此,法诺起源的反共振被洗掉。计算结果与大量子点在半开放状态下的实验数据吻合较好。
2004-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb blockade double-dot Aharonov-Bohm interferometer: giant fluctuations
电子输运通过两个平行的量子点是一种双光路干涉的固态实现。我们证明了点间库仑关联和量子相干性将导致强的电流涨落,在零频率处具有发散的Fano因子。我们还提供了物理解释,这一令人惊讶的结果,显示其通用功能,并允许我们恢复这种现象在更复杂的系统。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall
Positive cross-correlations due to Dynamical Channel-Blockade in a three-terminal quantum dot
我们研究了三端量子点中的电流涨落。在这里选择的电压偏置配置中,电路像分束器一样工作,即一根引线用作输入,另外两根用作输出。在点的双重占用是不可能的限制,输入引线中的电流的超泊松Fano因子和两个输出引线中的电流波动之间的正互相关可以获得,由于动态通道阻塞。当点的单个轨道传输电流时,这种效应可以通过用铁磁引线或用磁场提升电路的自旋简并度来获得。当多个轨道参与电子传导时,自旋简并度的提升是不必要的。在所有情况下,我们表明,输入电流的超泊松Fano因子不等于输出之间的正互相关。我们确定了获得这两种效果的条件,并讨论了可能的实验实现。
2004-03-19 cond-mat.mes-hall
Extraordinary Temperature Dependence of the Resonant Andreev Reflection
利用格林函数理论预测了正常金属/量子点/超导体(N-QD-S)系统中分立能级的Andreev共振反射对温度的特殊依赖性. N-QD-S中零偏压电导峰的宽度约为$\sqrt{Γ_L^2+Γ_R^2}$,并且不表现出热展宽,其中$Γ_L$和$Γ_R$是QD与引线之间的耦合强度。考虑到量子点内的库仑相互作用,Andreev反射引起的库仑阻塞振荡与N-QD-N中的有很大不同.有限的温度在零温振荡峰附近诱导出更多的共振峰,而不是热展宽。这种效应可以用来确定N-QD-S中的耦合强度和量子点能级间距。
2001-04-27 cond-mat.mes-hall
Short-time counting statistics of charge transfer in Coulomb-blockade systems
在短测量时间间隔的限制下,研究了库仑阻塞系统中电子隧穿的全计数统计。这个限制是特别适合于确定隧道事件之间的相关性,但只有当分析的电荷转移统计的阶乘累积量$C_{{\rm F}, m}(t)$,而不是普通的文献中常用的。在没有相关性的情况下,阶乘累积量的短期行为由$C_{{\rm F}, m}(t) \propto (-1)^{m-1}t^m$给出。时间依赖性的不同符号和/或不同幂律指示相关性。我们说明了这一点顺序和Andreev隧道在金属单电子盒。
2016-09-26 cond-mat.mes-hall
Fano stability diagram of a symmetric triple quantum dot
分析了C-$_{3v}$对称三角形量子点的Fano因子稳定性图,讨论了电子填充量增加时$N$的稳定性.在低填充时,发现了常规的泊松和亚泊松行为,在大填充时,$N\ge 2$,电子-空穴对称性的破坏表现为超泊松噪声,库仑Fano因子与偏压的关系以及干扰阻塞。Fano映射的分析揭示了一个非平凡的电子聚束机制所产生的存在下,结合轨道干涉和库仑相互作用的简并多体状态。为通用$N$提供了相关暗态的表达式。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Experimental Test of the Dynamical Coulomb Blockade Theory for Short Coherent Conductors
通过测量嵌入在可调谐片上电路中的量子点接触的电导,我们观察到了最近预测的短相干导体上的动态库仑阻塞的量子抑制。利用电路模块化的特点,对理论所需的大部分参数进行了测量。这使我们能够对该理论进行可靠和定量的实验测试。动态库仑阻塞修正,探测到量子点接触的第二个电导平台,被发现是准确地归一化由相同的Fano因子作为量子散粒噪声,在极好的协议与理论预测。
2007-11-09 cond-mat.mes-hall
Influence of Quantum Fluctuations on Phase Coherent Andreev Tunneling
研究了耦合到外部电磁环境中的小电容正常金属-超导体隧道结的亚带输运性质。正常金属中电子之间的介观干涉强烈地增强了亚带隙电导,随着偏置电压的降低。另一方面,环境的量子涨落破坏了电子的相位相干性,抑制了低偏压下的亚带电导(库仑阻塞),电荷效应和介观干涉的竞争导致了亚带电导对外加偏压的非单调依赖性.即使与环境的耦合很弱并且充电能量很小,该特征也是显著的。
1997-09-30 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade and Kondo effect in a few-electron silicon/silicon-germanium quantum dot
报道了低温下硅/硅锗异质结构中几个电子顶栅量子点的输运测量结果。栅极电压的变化引起从孤立点向强耦合到引线的点的转变。除了库仑阻塞外,当点与引线强耦合时,我们观察到由于近藤效应而出现的零偏压电导峰。近藤峰在磁场中分裂,并且分裂与所施加的场成线性比例。我们还观察到了从纯库仑阻塞到Fano线型峰的转变。
2006-12-15 cond-mat.mes-hall
Suppressing Andreev bound state zero bias peaks using a strongly dissipative lead
混合超导体纳米线的主机马约拉纳零模式,表现为零偏置峰(ZBP)的隧道电导。然而,由于Andreev束缚态在同一系统中的普遍存在,单独的ZBP并不足以提供足够的证据。在这里,我们实现了一个强电阻正常的铅在我们的InAs-Al纳米线器件,并表明,大多数预期的ZBP,对应于零能量Andreev束缚态,可以被抑制,这种现象被称为环境库仑阻塞。我们的结果是第一次实验证明这种耗散的相互作用对Andreev束缚态的影响,可以作为一个可能的过滤器,以缩小ZBP相图在未来的马约拉纳搜索。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall
Photo-assisted Andreev reflection as a probe of quantum noise
Andreev反射对应于两个电子从金属引线隧穿到超导体引线作为库珀对(或反之亦然),可以用来测量高频噪声。本文提出了一种检测器,它由一个正常的铅-超导电路,这是电容耦合到介观电路的噪声是要测量。我们讨论了两种探测器电路:一个单一的正常金属-超导体隧道结和一个正常的金属从超导体分离的量子点工作在库仑阻塞制度。当适当的光子被介观电路提供或吸收时,相当大的DC电流在检测器电路中流动,介观电路起到其耦合到的结的环境的作用。在所有情况下,电流的结果都可以以由特定于传输过程的内核加权的环境的过量噪声的频率积分的形式进行转换(准粒子隧穿,Andreev反射,.)这是考虑。我们将这些想法应用到量子点接触的过量噪声的测量中,并提供了探测器电流的数值估计。
2007-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Edge-state Blockade of Transport in Quantum Dot Arrays
基于库仑排斥和边缘态形成的相互作用,我们提出了量子点阵列和导电分子中的输运阻塞机制。作为一个模型,我们采用了二聚体链,表现出拓扑相变。与强偏压电子源极和漏极的连接使得能够进行传输。我们发现,相关的边缘状态的出现是明显的散粒噪声特性,因为它是伴随着从聚束电子输运到泊松过程的交叉。对于这两个地区,我们开发了一个场景,可以捕获的速率方程。Fano因子的解析表达式与全量子主方程的数值解吻合得很好。
2016-03-23 cond-mat.mes-hall
Tuning of the Fano Effect through a Quantum Dot in an Aharonov-Bohm Interferometer
法诺效应是由局域态和连续谱之间的干涉引起的,它揭示了量子力学的一个基本方面。我们在Aharonov-Bohm干涉仪中实现了量子点中的可调谐Fano系统,这是介观系统中这种效应的第一个令人信服的证明。在连续介质的帮助下,即使在库仑阻塞中,量子点内部的局域态也获得了在整个系统中的巡游。通过调整参数,这是本系统的一个优点,Fano效应对电子的相位和相干性的独特性质已经被揭示。
2002-05-16 cond-mat.mes-hall
Conductance of a proximitized nanowire in the Coulomb blockade regime
我们确定了领先的电子输运过程跨越有限长度段的邻近纳米线,并建立了一个定量的理论,其两端电导。在存在自旋轨道相互作用的情况下,纳米线可以通过施加的磁场在拓扑转变点上被调谐。由于链段长度有限,电子输运受库仑阻塞控制。随着电场的增加,线性电导中的库仑阻塞峰的形状和大小分别由Andreev反射、单电子隧穿和拓扑转变后出现的Majorana模的共振隧穿决定.我们的理论提供了一个框架,用于分析与邻近纳米线的实验,如在Albrecht等人,Nature 531,206-209(2016),并识别了两端电导中拓扑转变的特征。
2016-06-27 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect and zero-bias anomaly in transport through quantum dots weakly attached to ferromagnetic leads
利用实时图解法,在顺序隧穿和共隧穿两种模式下,对耦合到两个外铁磁引线和一个超导引线的量子点的Andreev输运进行了理论研究.我们表明,隧道磁电阻(TMR)的Andreev电流显示的偏置电压和水平失谐的非平凡的依赖关系,并可以描述在零温度极限的解析公式。共隧穿过程导致TMR的强烈修改,这是最明显的库仑阻塞制度。我们发现了一个零偏置异常的Andreev微分电导的平行配置,这是与一个非平衡自旋积累的点触发的Andreev过程。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
Enhanced shot noise of multiple Andreev reflections in a carbon nanotube quantum dot in SU(2) and SU(4) Kondo regimes
研究了碳纳米管量子点与超导电极之间近藤关联与超导电性相互作用对散粒噪声的敏感性。根据栅电压的不同,SU(2)和SU(4)Kondo幺正区可以被清楚地识别出来。我们观察到的增强的散粒噪声通过超导状态下的Fano因子。它在低偏压下的发散,在SU(4)区域比在SU(2)区域更明显,比现有理论预测的多个Andreev反射的扩散所预期的要大。我们的结果表明,近藤效应是负责这种强烈的增强。
2018-05-21 cond-mat.mes-hall
Transient effects in double quantum dot sandwiched laterally between superconducting and metallic leads
我们研究了超导导线与普通金属导线串联耦合的双量子点亚带隙中出现的瞬态现象,重点研究了超导邻近效应的发展。对于不相关的纳米结构,我们推导出明确的表达式的时间依赖性occupancy在两个量子点,电荷电流,和电子配对上诱导的个别点和它们之间。结果表明,初始组态对双量子点与超导库耦合后产生带隙束缚态的动力学过程有很大影响。特别是,当量子点最初被单独占据时,超导邻近效应将被暂时阻挡。这种{ \it三联体}/{ \it Andreev阻断}最近已经被实验报道用于嵌入约瑟夫森中的双量子点[D. Bouman等人,B 102,220505(2020)]和Andreev [P. Zhang等人,arXiv:2102.03283(2021)]连接。我们还讨论了关联效应在最低阶解耦方案中的作用,以及与时间相关的数值重整化群计算。竞争的排斥库仑相互作用与超导邻近效应导致重整化的间隙准粒子,加速量子振荡和缩小区域的瞬态现象,而动态Andreev封锁是非常明显的弱点间耦合限制。我们提出了可行的方法来检测的特征时间尺度,可以观察到的Andreev光谱。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall
Fano effect in a ring-dot system with tunable coupling
输运测量是隧道耦合到一个量子点的量子环。当点处于库仑阻塞状态,但与开环强耦合时,当点中的电子数改变1时,在通过开环的电流中观察到Fano线形。的Fano共振的对称性被发现依赖于磁通量穿透的环的面积和环点耦合的强度。在T= 0.65K以上,Fano效应消失,而Aharonov-Bohm干涉在T= 4.2K时仍然存在。这些实验观察和单通道散射矩阵模型,包括退相干点之间的良好协议。
2006-02-09 cond-mat.mes-hall
Andreev Transport through Side-Coupled Double Quantum Dots
我们研究了通过侧耦合双量子点,连接到正常和超导(SC)与T形配置的铅的输运。我们发现,使用数值重整化群,库仑相互作用抑制SC干扰的侧点,并大大提高电导在近藤制度。这种行为与正常运输中看到的宽近藤谷完全相反。SC接近穿透到界面点,推动近藤云,屏幕上的本地点的时刻,向正常的铅,使单线键长。随着云的膨胀,电导出现一个幺正极限峰。此外,两个独立的Fano结构出现在栅极电压依赖的Andreev运输,其中一个单一的减少高原出现在正常的运输。
2008-05-28 cond-mat.mes-hall
Andreev tunneling through a double quantum-dot system coupled to a ferromagnet and a superconductor: effects of mean field electronic correlations
我们研究了由一个铁磁体、两个量子点和一个超导体串联而成的混合纳米结构的输运性质。本文用非平衡格林函数方法计算了超导带隙内的电流、微分电导和能量透射率。在这种情况下,电荷传输的机制是Andreev反射,这允许控制通过铁磁体极化的电流。我们还包括interdot和intradot的相互作用,并通过平均场近似分析了它们的影响。在存在相互作用的情况下,库仑阻塞往往会将电子定位在双点系统处,导致点处态密度的不对称模式,从而降低通过器件的传输概率。特别地,对于非零极化,点内相互作用分裂自旋简并,由于不同的自旋向上和自旋向下的状态密度而降低电流的最大值。负微分电导(NDC)出现的电压偏置的某些区域,作为Andreev散射与电子相关的相互作用的结果。通过在点处施加栅极电压,可以调整效果,改变出现这种新现象的电压区域。这种控制电流的机制在技术应用中可能是重要的。
2009-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport signatures of an Andreev molecule in a quantum dot -- superconductor -- quantum dot setup
结合量子点与超导体的混合装置是传统和拓扑量子信息实验的重要组成部分。这样的实验成功的一个要求是要了解各种隧道诱导的非本地相互作用机制,即交叉Andreev反射,弹性cotunneling,和直接interdot隧道,是目前在设备中。在这里,我们提供了一个简单的设备,其中包括两个量子点和超导体隧道耦合的点,通常被称为库珀对分裂器的理论研究。我们研究了三种特殊情况下,其中三个非本地机制占主导地位,并计算可测量的基态性质,以及零偏压和有限偏压微分电导表征电子输运通过这个设备。我们描述了每个非本地机制如何控制可测量的量,从而找到实验指纹,允许一个识别和量化的主导非本地机制使用实验数据。最后,我们研究了三重态阻断效应和相关的负微分电导在库珀对分裂器,并表明,它们可以出现,而不管占主导地位的非本地耦合机制的性质。我们的研究结果应该有助于混合器件的表征,以及各种量子信息相关的实验和应用的优化。
2018-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Breakdown of `phase rigidity' and variations of the Fano effect in closed Aharonov-Bohm interferometers
虽然一个封闭的Aharonov-Bohm干涉仪的电导,与量子点的一个分支,服从昂萨格对称性下磁场逆转,它不需要是一个周期性的功能,这个字段:电导最大值移动与现场和点上的栅极电压,在一个明显的崩溃的“相刚性”。理论上解释了这些实验结果是由于干涉仪环周围的多个电子路径引起的。数据包含几个库仑阻塞峰,其形状与磁通量的变化,拟合到一个简单的模型,其中每个谐振点上的水平耦合到一个不同的路径周围的环。
2005-12-16 cond-mat.mes-hall