Observation of strong electron dephasing in disordered Cu$_{93}$Ge$_4$Au$_3$ thin films
本文报道了在一系列无序的Cu $_{93}$ Ge $_4$ Au $_3$薄膜中观察到的强电子退相。一个非常短的电子退相时间具有非常弱的温度依赖性约6 K,其次是一个上升,进一步降低温度低于4 K,被发现。此外,一个ln $T$依赖,但高磁场不敏感,电阻上升持续从10 K以上下降到30 mK的薄膜中观察到。这些结果表明,一个更强的机制,可能源于耦合的传导电子的动态缺陷,这是一个非对称的退相过程。
2007-06-20 cond-mat.mes-hall
We study heat transfer mediated by near-field fluctuations of the electromagnetic field. In case of metals the latter are dominated by Coulomb interactions between thermal fluctuations of electronic density. We show that an elastic scattering of electrons, leading to diffusive propagation of density fluctuations, results in a qualitative change of the radiation law. While the heat flux between clean metals follows the Stefan-Boltzmann-like $T^4$ dependence, the heat exchange between disordered conductors is significantly enhanced and scales as $T^3$ at low temperatures.
2018-11-26 cond-mat.mes-hall
Correlation effects in disordered conductors with spin accumulation
研究了在自旋积累和磁场存在下,电子-电子相互作用对无序顺磁导体态密度的影响。我们表明,相互作用校正的顺磁体的电子态密度可能会表现出奇异性的能量对应的化学势的电子与相反的自旋之间的差异。我们还讨论了在金属以及在跳跃制度的电导率的相关效应,并表明自旋积累导致的负磁导率。
2012-11-26 cond-mat.mes-hall
Dephasing time of disordered two-dimensional electron gas in modulated magnetic fields
研究了调制磁场中无序二维电子气的退相时间。结果表明,在弱非均匀性极限下,退相速率与场振幅成正比,而在强非均匀性极限下,退相速率与场振幅成二次关系。结果表明,退相时间对场振幅的依赖性的根源在于相应的单粒子运动的性质。提出了一种半经典的Monte Carlo算法来研究退相时间,该算法具有定性性质,但能有效地揭示任意复杂磁场调制下退相时间与场幅值的关系。计算机模拟支持分析结果。从线性到二次依赖的交叉,然后推广到与磁场调制周期性地在一个方向上与零均值的情况下,它认为,这种交叉可以预期为一大类调制磁场。
2002-03-04 cond-mat.mes-hall
Non-linear effects and dephasing in disordered electron systems
给出了电子系统退相时间的计算方法。利用Keldysh形式统一讨论了无序系统中的弱定域效应和相互作用效应。这使我们能够显示退相如何在粒子-粒子通道(弱局域化)和粒子-空穴通道(相互作用效应)中产生。首先我们讨论外场引起的退相。除了回顾以前的工作,如何一个外部振荡场抑制弱本地化校正,我们推导出一个新的表达式的影响的场的相互作用校正。我们发现,后者可能会被抑制的静态电场,在弱本地化。然后,我们考虑由于非弹性散射的失相。退相时间的定义中所涉及的模糊性澄清直接比较的图解方法与路径积分的方法。我们发现,不同的退相时间出现在粒子粒子和粒子空穴通道。最后,我们评论最近的实验。
1999-03-09 cond-mat.mes-hall
Ultrasonic attenuation via energy diffusion channel in disordered conductors
我们预测了一个新的耗散通道的存在,导致无序导体和超导体的完美电中性的超声衰减。这是由于热能的缓慢扩散。我们表明,在掺杂硅超声衰减可以提高约100倍。类似的效应也研究了s波和d波超导体。后一种情况适用于BSCCO家族,其中预测超声衰减的强烈增强。对于通常的s波超导体,新的耗散通道对于BCS-BEC交叉附近的极低电子密度材料可能是重要的。
2015-06-25 cond-mat.mes-hall
Dephasing in Disordered Conductors due to Fluctuating Electric Fields
我们发展了一种新的程函展开的Cooperon研究的影响,空间和时间相关的电场的失相率的无序导体。对于具有任意协方差的随机涨落场,我们导出了在降维情况下不受红外发散影响的退相率的一般表达式。对于具有有限波长和足够小的振幅的时间依赖的外部场,我们证明了退相速率与耦合到系统中的电磁功率的平方根成比例,与Wang和Lindelof的数据一致[Phys. Rev. Lett. { \bf{59} },1156(1987)]。
2000-02-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Few Properties of Disordered Conductors
在这个简短的教程回顾,我展示了如何相位相干无序导体的属性可以在一个简单和统一的方式来描述。这些性质包括输运性质,如弱局域化校正和普适电导涨落,以及热力学性质,如轨道磁性和持续电流。它们可以与扩散粒子的经典返回概率有关。对于具有$N$节点的网络,返回概率可以与$N \times N$“连通性”矩阵$M$的行列式相关,使得磁化和输运量可以{ \it直接}根据$\det M$来写。
2000-12-12 cond-mat.mes-hall
Phase coherent transmission through interacting mesoscopic systems
本文综述了介观相互作用导体的相位相干传输。作为一个范例,我们研究了库仑阻塞机制下电子输运通过量子点的传输幅度和退相速率。我们总结了实验和理论工作致力于传输振幅的相位。结果表明,传输相位的演化可能是由非普适的量子点的短时动力学特性的主导。研究了库仑耦合导体中的受控退相。实例包括紧邻量子点接触的单个或多个量子点。通过量子点接触的电流“测量”量子点的状态并引起失相。退相速率是使用广泛不同的理论方法得出的。介观导体之间的库仑耦合可能会被证明是有用的电子相干性和量子计算的未来工作。
2000-06-23 cond-mat.mes-hall
Effects of Electron-Electron and Electron-Phonon Interactions in Weakly Disordered Conductors and Heterostuctures
研究了弱无序导体中电子-电子(电子-声子)散射和弹性电子散射干涉对电导率的量子修正。电子-电子相互作用导致3D导体中的负$T^2 \ln T$校正。在准二维导体$d < v_F/T$($d$是厚度,$v_F$是费米速度)中,对于3D电子谱,这种校正在温度上是线性的,并且不同于2D电子(G.扎拉等例如,Phys. Rev.B { \bf 64},214204(2001))。在准一维导体中,温度相关校正与$T^2$成比例。通过虚声子交换的电子相互作用也给出了$T^2$ -修正。热声子通过屏蔽形变势与电子相互作用产生$T^4$项,通过非屏蔽形变势产生$T^2$项.在很宽的温度范围内,干扰贡献占主导地位的纯电子-声子散射,随着无序度的增加而扩展。
2003-10-06 cond-mat.mes-hall
Dephasing-Induced Stabilization of a Perfectly Conducting Channel in Disordered Graphene Nanoribbons with Zigzag Edges
具有锯齿形边缘的无序石墨烯纳米颗粒中的电子输运受到完美导电通道(PCC)的关键影响,如果谷间散射是可消除的,则PCC是稳定的。在存在这种PCC的情况下,系统的无量纲电导g随着系统长度L的增加而减小到g = 1的量化值。在谷间散射较弱但不稳定的实际情况下,PCC随着L的增加而逐渐不稳定,并且由于安德森局域化的开始,g最终衰减到零。在这里,我们表明PCC的这种不稳定可以通过纯粹的失相来缓解。我们数值计算g中存在的长程杂质,诱导弱谷间散射,考虑到退相效应。它表明,在充分的退相,在g \lesssim 1的制度中的g的衰减被强烈抑制,并且g的准量子化(即,g ~ 1),在L.
2015-12-09 cond-mat.mes-hall
Waiting time fluctuations in quasi-one-dimensional disordered conductors
本文研究准一维无序导体中等待时间的样本间涨落,基于DMPK理论计算平均等待时间分布,发现其方差呈普适涨落,并分析相关抖动的统计性质。
2023-09-18 cond-mat.mes-hall
Field Theory for the Global Density of States Distribution Function in Disordered Conductors
本文提出了扩展无序导体中电子整体态密度分布函数P(ν)的场论表示。这为研究波动的完全统计开辟了一条道路。该方法是基于双局部函数物理量矩的泛函积分而不是通常的泛函表示中的局部函数积分。该形式允许进行无序平均并导出通常的非线性sigma模型的模拟-超矩阵场Q(r; r_1,r_2)\sim <$(r,r_1)\circ \bar <$(r_2,r)的“慢”泛函。作为该形式的一个应用,导出了P(ν)的长尾渐近性.
2004-10-18 cond-mat.mes-hall
Interaction and Quantum Decoherence in Disordered Conductors
我们提出了一种非微扰的方法,它允许评估弱本地化校正无序导体的导电性存在的相互作用。电子-电子相互作用对磁导的影响由函数A(t)\exp(-f(t))描述。退相时间仅由f(t)确定,并且由于电子-电子相互作用,该时间保持有限直到T=0。为了建立我们的非微扰分析和微扰结果之间的关系,应考虑相互作用对前指数A(t)的影响。退相时间不能从微扰计算中明确地确定。
1999-11-19 cond-mat.mes-hall
Topological universality of level dynamics in quasi-one-dimensional disordered conductors
本文在非线性σ模型的瞬子近似下,研究了具有常矢势环拓扑结构的准一维无序导体中,在1/g的逆电导下,能级速度和能级曲率分布的非微扰修正.结果表明,微扰的全局性揭示了能级动力学的普遍特征。普适性表现为~ exp(-g)量级的弱拓扑振荡,它覆盖了能级速度密度和能级曲率密度的主体。所发现的普适振荡的周期不依赖于导体的微观参数,并且仅由施加微扰前后的哈密顿量的全局对称性决定。我们预言,在正交对称类中,能级曲率分布函数的拓扑振荡周期为4/(pi)^2,在酉对称类和辛对称类中,能级速度分布的拓扑振荡周期为3^(1/2)/(pi).
1999-07-02 cond-mat.mes-hall
Dephasing in disordered metals with superconductive grains
本文计算了具有小晶粒浓度的无序金属的电子退相时间$τ_ϕ(T)$随温度的变化关系。在宏观超导过渡线之上,当金属中的电子是正常的时,来自晶粒的Andreev反射导致对退相速率的几乎与温度无关的贡献。在很宽的温度范围内,$1/τ_phi(T)$大大超过了正常无序导体中失相的经典理论的预测,而磁阻主要(在两个维度上)由Maki-Tompson校正,并且是正的。
2003-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cross correlations in disordered, four-terminal graphene-ribbon conductor: Hanbury-Brown and Twiss exchange as a sign of non-universality of noise
我们研究了由石墨烯带制成的十字形导体中的电流-电流相关性。我们测量了自相关和互相关,并将它们与理想扩散导体的理论预测进行了比较。我们的数据偏离这些预测和协议,可以通过添加贡献,从占领数噪声在连接十字架的武器的中心区域。此外,我们确定了该系统中的Hanbury-Brown和Twiss(HBT)交换相关。相反的预期,一个十字形的扩散系统,我们发现有限的HBT交换效应,由于在交叉口的占用数噪声。发现这些HBT交换相关的强度随栅电压而变化,并且在狄拉克点附近观察到非常明显的具有大波动的HBT效应。
2016-01-31 cond-mat.mes-hall
Magnetic field-induced giant enhancement of electron-phonon energy transfer in strongly disordered conductors
由于无序而减慢的软模式(例如,栅控半导体异质结构中的电荷密度、存在磁场时的自旋密度)的弛豫可能会导致在低浴温下过热电子和声子之间的能量传递(冷却功率)的巨大增强。我们发现,在具有时间反演对称性被外部或内部交换磁场破坏的强无序系统中,冷却能力可以大大增强。预测了二维{ \rm InSb}薄膜在磁场$B \sim 10$ T下的增强因子可达$10^{2}$。超声衰减也有类似的增强。
2015-06-29 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm Oscillations in Singly-Connected Disordered Conductors
我们发现\emph{singly-connected}无序导体的输运和热力学性质随通过系统的总磁通量呈现量子Aharonov-Bohm振荡。的振荡与干扰的贡献,从一个特殊的类的电子轨迹局限于样品的表面。
2014-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dimensional Crossover of the Dephasing Time in Disordered Mesoscopic Rings: From Diffusive through Ergodic to 0D Behavior
我们分析了在一个小的无序准一维(1D)环弱耦合到铅,在那里我们最近预测了一个交叉的退相时间$\tPh(T)$从扩散或遍历1D($\tPh^{-1} \propto T^{2/3}, T^{1}$)$0D$行为($\tPh^{-1} \propto T^{2}$)$T$下降到低于无功能量$\ETh$的电子相互作用。我们提供了一个详细的推导我们的结果,基于量子奈奎斯特噪声的影响泛函,并计算所有的领先和subleading条款的退相时间在三个制度。解释性地考虑到金属中费米海的泡利阻塞,使我们能够与其他人平等地描述$0D$制度。到目前为止,Sivan、Imry和Aronov预测的3D系统向$0D$的交叉还没有得到实验观察。我们将表明,对于$T \ll \ETh$,$0D$失相不仅支配$T$的依赖性的磁导性的平滑部分,但也为Altshuler-Aronov-Spivak振荡的振幅,这只导致从电子路径缠绕在环。可以利用该观察结果来滤除和消除对来自不围绕环缠绕的轨迹的失相的贡献,这可能倾向于掩盖$T^{2}$行为。因此,环几何形状有希望最终观察到交叉到$0D$实验。
2010-11-16 cond-mat.mes-hall
Perfectly conducting channel and its robustness in disordered carbon nanostructures
我们报告了我们最近的数值研究上的一个完美的导电通道(PCC),它的存在被认为是占主导地位的锯齿形石墨烯纳米带(GNR)和金属碳纳米管(CNT)的输运特性的退相的影响。我们的数据证实了早期的预测,即在GNR的PCC表现出一种特殊的鲁棒性对失相,相反的CNT。通过研究作为系统的长度的函数的电导的行为,我们表明,失相破坏的PCC在CNT,而它稳定的PCC在GNR。PCC对移相的这种相反响应源于这些系统中PCC的不同性质。
2012-06-27 cond-mat.mes-hall
Dephasing Effects by Ferromagnetic Boundary on Resistivity in Disordered Metallic Layer
从理论上研究了低温下两层铁磁层夹置无序金属层的电阻率。结果表明,作用在界面处的磁场不影响经典玻尔兹曼电阻率,但在存在自旋轨道相互作用的情况下,会引起电子之间的退相,抑制由于自旋轨道相互作用而引起的反定域化.在两层的磁化平行的情况下,失相变得更强,有助于在低温下接近开关场的正磁阻。
1999-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Generalized Fokker-Planck Equation For Multichannel Disordered Quantum Conductors
描述多通道无序导体传输本征值分布的Dorokhov-Mello-Pereyra-Kumar(DMPK)方程在描述介观导线的各种详细输运性质方面取得了巨大成功。然而,它仅限于准一维区域。我们推导了DMPK方程的一个单参数推广,这将使方程的范围超出准一维的限制。
1999-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Comment on ``Influence Functional for Decoherence of Interacting Electrons in Disordered Conductors'' (cond-mat/0510563v1) and on related papers (cond-mat/0510556v1 and cond-mat/0510557v1)
最近,von Delft(cond-mat/0510563 v1)(JvD)成功地重新推导了我们的相互作用电子的影响泛函,并声称在我们的方法中,他能够获得在T=0时消失的电子退相干率。在这篇评论中,我们证明JvD的说法是错误的,因为它是基于模糊和不受控制的操纵违反量子理论的基本原则,如能量-时间不确定性关系,因果关系,波动耗散定理,细致平衡等。我们还简要地解决不足的近似马夸特{ \it等人}。(cond-mat/0510556 v1)和von Delft { \it et al.}(cond-mat/0510557 v1),并证明了在极限T=0时,三篇文献的结果都不符合代数的简单规则。
2005-12-16 cond-mat.mes-hall
Dephasing and weak localization in disordered Luttinger liquid
在Luttinger液体模型的框架下,研究了无序量子线中相互作用电子的输运性质。有限温度下的电导率不为零只是因为电子-电子非弹性散射。我们证明了弱局域化的概念适用于强关联的一维电子系统。我们计算了相关的退相速率,这对于无自旋电子是由电子-电子相互作用和无序的相互作用,从而消失在干净的限制。
2005-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magnon Correlation Enables Spin Injection, Dephasing, and Transport in Canted Antiferromagnets
该研究提出磁振子自旋矩阵的非对角关联在倾斜反铁磁体中实现自旋注入与输运,揭示内在自旋力矩导致退相干和振荡,并可由邻近导体门控。
2025-10-18 cond-mat.mes-hall
Non-exponential relaxations in disordered conductors
我们表明,在低维导体中,准粒子的衰减和相位弛豫不是指数过程。在准一维中,它们的尺度为$e^{- (t/τ_N)^{3/2}}$,其中两个过程相同的特征时间$τ_{in}$是温度的幂$T^{2/3}$。这个结果意味着弛豫时间的分布。
2004-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Weak localization in a system with a barrier: Dephasing and weak Coulomb blockade
我们非微扰地分析了电子-电子相互作用对具有隧道势垒的相对较短的金属导体中弱局域化(WL)的影响。我们表明,相互作用的主要影响是电子退相,持续到T=0,并产生抑制WL校正电导低于其非相互作用的值。我们的结果可以解释最近的观察低温饱和的量子点中的电子退相干时间。
2008-07-01 cond-mat.mes-hall
Monitored quantum transport through a disordered one-dimensional conductor
Instituut-Lorentz, Universiteit Leiden(莱顿大学洛伦兹研究所);Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院)
该研究提出了一种量子主方程,用于描述电子通过单模导体传播的多粒子密度矩阵,结合弹性散射和时间分辨的投影测量来监测散射事件的结果。研究发现,传输电子的全计数统计具有二项分布,其均值和方差决定了导电性和射频噪声功率。监测抑制了导致一维局域化的相位相干性:典型传输概率的衰减随导体长度L从指数衰减到欧姆衰减。数值求解主方程显示,弱监测下相干长度与测量时间之间的关系呈对数依赖。
2026-05-21 cond-mat.mes-hall
Decoherence in Disordered Conductors at Low Temperatures, the effect of Soft Local Excitations
传导电子的退相速率$τ_ϕ^{-1}$预期随温度而消失。最近报道了在非常低的温度下,在几个系统中这种失相速率的非常有趣的明显饱和。认为这代表零点涨落的退相的建议在理论和实验上都产生了争议。我们首先证明,退相率必须消失在$T\to 0$限制,除非一个大的基态简并存在。这个热力学证明包括大多数相关系统,并且对于从{ \em线性}传输测量中确定$τ_ϕ$是有效的。事实上,我们的实验明确地表明,当使用严格的线性传输时,$τ_ϕ$的表观低温饱和被消除。然而,线性传输状态的条件比迄今预期的更严格。实验的另一个新结果是,在我们的样品中引入重金属杂质(金),即使在线性传输中,在非常低的温度下也会产生失相速率的肩部。然后,我们从理论上表明,低洼的局部缺陷可能会产生相对较大的失相率在低温下。然而,正如预期的那样,当$T \to 0$时,该速率实际上消失,与我们的实验观察一致。
2003-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anisotropic conductivity of disordered 2DEGs due to spin-orbit interactions
我们发现,在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用(SOI)的存在下,无序二维电子气的电导率张量变得各向异性。这种各向异性是一种介观效应,并随着电荷退相时间的消失而消失。使用图解方法,包括零,一,和两个循环图,我们表明,一个一致的计算需要超越玻尔兹曼方程的方法。在没有电荷退相和零频率的情况下,即使对于无限小的SOI,也会出现有限的各向异性σ_{xy} e^2/lhpf。
2008-03-31 cond-mat.mes-hall
Crossover Between Universality Classes in the Statistics of Rare Events in Disordered Conductors
研究了二维无序导体中局域态(ALS)分布从正交普适类到幺正普适类的交叉随磁场的变化。我们表明,交叉的微观起源是潜在的无序配置的对称性的变化,这是负责ALS。这些无序配置是弱的幅度(相比费米能量)和小尺寸(相比平均自由程)。我们发现它们的形状明确的直接最优波动方法。
2001-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electric field induced suppression of universal conductance fluctuations and dephasing in disordered systems
本文报道了一种新的现象,即在小的电场E下,普适电导涨落(UCF)可以被抑制。实验是在高掺磷、硼的硅单晶中进行的。这种现象被确定为电场引起的电子波函数的退相的结果。在整个测量范围内,观测到的退相速率(τ_ε ^{-1})变化为τ_ε ^{-1} = aT + bE^q,q \approx 1.3,对于E >> E^*,交叉场τ_ε ^{-1} \sim E^q与T无关。该实验还确定了UCF可以用作灵敏的电子“干涉仪”来测量退相速率。
1999-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Corrections to the Polarizability and Dephasing in Isolated Disordered Metals
利用扩散传播子中的环展开研究了孤立金属介观系统极化率的量子修正。我们发现,连接(巨正则系综)和孤立(正则系综)系统之间的差异只出现在子领先的条款的扩展,可以忽略不计,如果外部场的频率,$ω$,是(甚至略小于)的平均能级间距,$Δ$的顺序。如果是$ω\ll Δ$,则双环路校正变得很重要。我们通过系统地评估相应图的弹道部分(Hikami盒)和利用电中性来计算它。我们的理论允许一个考虑到有限的退相率,$γ$,由电子相互作用产生的,它是互补的随机矩阵理论(RMT)和$σ$ -模型,有效的在$γ\to 0$的组合获得的非微扰结果。值得注意的是,我们发现,两个环路的结果与中等弱的退相,$γ\sim Δ$,是类似的RMT+ $σ$ -模型的结果,即使在限制$ω\to 0$。对于较小的$γ$,我们讨论的可能性之间的微扰和非微扰的结果插值。我们比较我们的结果的温度依赖性的极化率的孤立环的Deblock \emph{et al}的实验数据[ \prl \ { \bf 84},5379(2000); \prb \ { \bf 65},075301(2002)],我们认为,难以捉摸的0 D制度的退相可能已经表现在所观察到的磁振荡。此外,我们深入讨论了未来可能的极化率测量,这可能旨在揭示存在的0 D退相和泡利阻塞在小温度下的作用。
2013-07-15 cond-mat.mes-hall
Disordered electron liquid in double quantum well heterostructures: Renormalization group analysis and dephasing rate
我们报告了电子-电子相互作用对物理观测量(电导等)的影响的详细研究。双量子阱异质结构中的无序电子液体。我们发现,即使在两个量子阱中的电子的共同弹性散射的情况下,在量子阱中的电子-电子相互作用的不对称性和内部在低温下使他们困惑。我们的研究结果与最近的量子阱Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs/Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As异质结的输运实验定量一致。
2011-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dimensional Crossover of the Dephasing Time in Disordered Mesoscopic Rings
我们研究了弱耦合到引线的小无序准一维(1D)环中电子相互作用引起的退相。我们使用量子奈奎斯特噪声的影响泛函来描述当$T$下降到无噪声能量以下时,移相时间$\Tph (T)$从扩散或遍历1D($ \Tph^{-1} \propto T^{2/3}, T^{1}$)到0 D行为($\Tph^{-1} \propto T^{2}$)的交叉。早期预测的2D和3D系统到0 D的交叉,到目前为止还没有实验观察到。环的几何形状有希望满足这一长期的挑战,因为交叉体现自己不仅在磁导性的平滑部分,而且在Altshuler-Aronov-Spivak振荡的振幅。这允许通过过滤掉引线的那些来干净地提取环中的失相的签名。
2009-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm oscillations in disordered nanorings with quantum dots: Effect of electron-electron interactions
研究了电子-电子相互作用对金属量子点纳米环中Aharonov-Bohm(AB)电流振荡的影响。我们表明,电子-电子相互作用导致电子退相,从而抑制AB振荡的幅度在所有温度下到T=0。发现热退相和量子退相之间的交叉由环周长控制。我们的预测可以在未来的实验中直接测试。
2009-05-15 cond-mat.mes-hall
Coherent quantum transport in disordered systems I: The influence of dephasing on the transport properties and absorption spectra on one-dimensional systems
研究了在Haken-Strobl-Reineker模型描述的热涨落存在下,静态无序一维系统中激子的输运.在短时间内,观察到非扩散行为,其特征在于安德森局域系统中的自由粒子动力学。在较长的时间尺度上,环境诱导的退相足以克服由无序引起的安德森局域化,并允许发生总是被视为扩散的传输。在弱和强退相量子主方程的限制制度的开发,和它们各自的标度关系意味着存在的扩散常数作为一个函数的退相率,这是数值确认的最大值。在弱退相制度,它表明,扩散常数是成正比的本地化长度的平方,从而导致显着增强的传输速率超过经典的预测。最后讨论了噪声和无序对吸收谱的影响及其与输运性质的关系。
2013-06-24 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Of Decoherent Electrons and Disordered Conductors
本课堂讲稿回顾了低温下低维导体中电子退相干时间的各种输运和热力学测量。由任意少量的磁性杂质介导的电子相互作用的失相机制既不适用于我们的线性响应测量弱本地化,也不是在最近的高场测量的退相干时间在名义上纯准一维金丝观察。经过大量的实验,退相干的来源似乎仍然是内在的。
2002-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal saturation of electron dephasing in three-dimensional disordered metals
我们系统地研究了低温电子退相时间$τ_ϕ$在40多个三维多晶杂质金属具有不同的材料特性。在所有情况下,取决于样品,在低于约(几个)开氏度下观察到失相时间的饱和。对于所有样品,饱和移相时间$τ_0$ [ $\equiv τ_ϕ(T \to 0 {\rm K})$ ]的值基本上落在0.005至0.5 ns的范围内。特别地,我们发现$τ_0$与电子扩散常数$D$成比例为$τ_0 \sim D^{- α}$,$α$接近或略大于1,对于从约0.1到10 cm $^2$ /s的$D$的二十多年。我们的观察表明,$τ_ϕ$的饱和行为是普遍的和内在的三维多晶杂质金属。目前还没有一个完整的理论解释。
2000-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Optimal Dephasing for Ballistic Energy Transfer in Disordered Linear Chains
我们研究了在一维链的有限长度$N$,特别是有利或不利的影响,对运输的失相,无序和开放性之间的相互作用。在静态无序$W$和退相$γ$的作用下,激发通过相干最近邻跳跃$Ω$沿链移动。由于最后一个位点与外部受体系统(汇)的耦合,该系统是开放的,其中激发可以以确定开放强度的速率$Γ_{\rm trap}$被捕获。虽然它是已知的,失相可以帮助运输的本地化制度,在这里,我们表明,失相可以增强能量转移,即使在弹道制度。具体而言,在本地化制度,我们恢复以前的结果,其中最佳的失相是独立的链长和成比例的$W$或$W^2/Ω$。在弹道制度,最佳的失相减少为$1/N$或$1/\sqrt{N}$分别为弱和中度静态无序。当聚焦于在链的开始处开始的激发时,失相可以帮助激发仅在高于无序$W^{\rm cr}$的临界值时转移,这强烈地取决于打开强度$Γ_{\rm trap}$。短链的解析解。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-Based Magnetofingerprints and Dephasing in Strongly Disordered Au-Nanobridges
研究了强无序金纳米桥中磁场(磁指纹)的量子干涉效应。磁指纹是非常规的,因为它们是由塞曼效应引起的,而不是由阿哈罗诺夫-玻姆效应引起的。这些基于自旋的磁指纹相当于埃里克森涨落(电子传输概率随电子能量的涨落)。我们提出了一个模型的基础上的Landauer-Buttiker形式主义,描述了数据。我们证明了电子在温度$T$和能量$E$以上的退相时间$τ_ϕ(E,T)$可以由关联磁场得到。在局部化长度与样本量相当的样本中,对于$E\gg k_B T$,$h/τ_ϕ(E,T) \approx E$,这表明电子输运的费米液体描述在与局部化长度相当的长度尺度上破裂。
2005-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The semiclassical equations of motion are widely used to describe carrier transport in conducting materials. Nevertheless, the substantial challenge of incorporating disorder systematically into the semiclassical model persists, leading to quantitative inaccuracies and occasionally erroneous predictions for the expectation values of physical observables. In the present work we provide a general prescription for reformulating the semiclassical equations of motion for carriers in disordered conductors by taking the quantum mechanical density matrix as the starting point. We focus on external ele…
2021-09-13 cond-mat.mes-hall
Pump-probe scheme for electron-photon dynamics in hybrid conductor-cavity systems
最近的实验纳米导体耦合到微波腔提出了前景输运研究的电子-光子相互作用的深量子制度。本文提出了一种泵浦-探测方案来研究双量子点-腔系统中单个电子-光子激发的瞬态动力学。泵浦到系统中的激发通过双点处的电荷隧穿而衰减,实时探测。我们调查理论上的短时间的电荷转移统计在点,周期性泵浦,并表明,这使得获得真空拉比振荡以及激发动力学中存在的双点退相和弛豫。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall
Thermal noise and dephasing due to electron interactions in non-trivial geometries
本文研究了宏观非均匀无序金属中的Johnson-Nyquist噪声,给出了实空间中标量电势的关联函数的微观推导。本文从金属中电子的相互作用哈密顿量出发,在无规相位近似下,得到了电势的关联函数与密度涨落之间的关系,该关系适用于任意几何和维数。我们表明,潜在的波动是成比例的扩散方程的解决方案,在零频率。作为一个例子,我们考虑准一维无序线网络,并给出了一个明确的表达式,关联函数通过臂连接到吸收引线环。我们使用这个结果,以发展的理论,在多连接系统中的电子噪声的移相。
2011-09-07 cond-mat.mes-hall
Decoherence of interacting electrons in disordered conductors: on the relation between influence functional and diagrammatic approaches
我们建立了Golubev和Zaikin(GZ)的影响泛函方法和Keldysh图解微扰理论之间的联系,用于计算无序金属中相互作用电子的退相干时间;我们展示了如何从GZ的影响泛函$e^{- (i S_R + S_I)}$中恢复Cooperon自能的标准图。这使我们能够阐明GZ关于$S_R$与退相干无关的主张:$S_R$产生的重要自能图与$S_I$一样多; GZ对$S_R$的忽略只允许在高温下($T > \hbar / τ_{el}$)。
2002-10-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Weak localization, Aharonov-Bohm oscillations and decoherence in arrays of quantum dots
将散射矩阵理论与非线性$σ$模型和Keldysh方法相结合,发展了一种统一的理论方法,使人们能够非微扰地研究电子-电子相互作用对任意量子点阵列中弱局域化和Aharonov-Bohm振荡的影响。我们的模型包括(i)弱无序导体(ii)强无序导体和(iii)金属量子点。在所有这些情况下,在$T \to 0$的电子退相干时间被发现饱和到一个有限的值所确定的通用公式,同意定量与许多实验结果。我们的分析提供了压倒性的证据,有利于电子-电子相互作用作为一个普遍的机制,零温度电子退相干无序导体。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall
Non exponential quasiparticle decay and phase relaxation in low dimensional conductors
结果表明,在低维无序导体中,准粒子的衰减和相位弛豫不是指数过程。在准一维情况下,两者在小时间表现为$e^{- (t/τ_{in})^{3/2}}$,其中非弹性时间$τ_{in}$,对于两个过程相同,是温度的幂$T^{2/3}$。这个结果意味着存在一个不寻常的分布,我们得到的弛豫时间。
2005-05-22 cond-mat.mes-hall
Low-energy theory of disordered interacting quantum wires
我们导出了无序相互作用量子线的有效低能理论。我们的理论描述了失相消失极限下的安德森局域化,并在无序消失极限下还原为标准阿贝尔玻色化。在具有多个输运通道的系统中,它表现出多通道量子线的扩散物理特性。
2008-05-23 cond-mat.mes-hall
Voltage and dephasing probes: a full counting statistics discussion
电压和退相探头引入非相干非弹性和非相干准弹性散射相干介观导体。我们详细讨论了电压和移相探针的概念,并开发了一个完整的计数统计方法来调查他们的运输统计的效果。的形式主义适用于几个实验相关的例子。不同的探头模型和程序,如相位平均在一个适当的相位分布的比较表明,有一个完美的等效模型之间的情况下,一个单通道探头。有趣的是,发现适当的相位分布函数是均匀的。通过具有长停留时间的混沌腔提供均匀分布。混沌腔的停留时间起着类似于电压或失相探针的电荷响应时间的作用。对于多通道或多个探针,电压和失相探针的传输统计不同,并且与相位平均的等效性类似地丧失。
2006-09-21 cond-mat.mes-hall
Superconductive proximity effect in interacting disordered conductors
基于最近发展的Keldysh作用量方法,我们提出了无序正常超导(N-S)结构中的邻近效应的一般理论。在正常导体中不存在相互作用的情况下,我们再现了界面电阻R_T与扩散电阻R_D之间任意关系下Andreev电导G_A的已知结果。在二维N-S系统中,正常导体Cooper沟道中的电子-电子相互作用强烈地影响G_A的值以及它对温度、电压和磁场的依赖性.特别地,在一定的参数R_D和R_T范围内,预测了G_A作为温度和/或磁场的函数的异常极大值。Keldysh作用量方法使得计算这种结构中电荷转移的完整统计成为可能。作为该方法的一个应用,我们计算了正常金属中任意Cooper排斥和任意R_D/R_T比值时N-S接触噪声功率随电压、温度、磁场和频率的变化。
2000-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dephasing and Hyperfine Interaction in Carbon Nanotubes Double Quantum Dots: Disordered Case
本文从理论上研究了半导体碳纳米管(CNTs)中双量子点(DQD)中的\emph{return probability experiment},用于测量退相时间$T_2^*$.退相是由于与${}^{13}$ C核自旋的超精细相互作用。由于谷自由度和自旋自由度,对于量子点中的任何给定纵模,存在四个束缚态。在零磁场下,自旋-轨道耦合和谷混合将这四个态分裂成两个Kramers双峰。对于一个给定的点的谷混合项是由点内无序,因此在属于不同的点的Kramers双重态是不同的。我们展示了如何非零的单粒子interdot隧穿振幅属于不同的双峰状态之间产生新的避免交叉,作为失谐的函数,在相关的两个粒子的光谱,交叉从两个电子在一个点的状态配置,$(0,2)$,在每个点的配置,$(1,1)$的一个电子。与清洁系统相比,多个朗道-齐纳过程影响每个单次测量的分离和连接阶段,并且它们以强烈依赖于初始状态的方式影响测量结果。我们发现,一个定义明确的返回概率实验实现时,在每个单激发周期,(0,2)基态的准备。在这种情况下,谷混合增加了测量的返回概率的饱和值,而返回到(0,2)基态的概率保持不变。最后,我们研究了高磁场极限下的谷混合效应;对于平行的磁场,预测结果与干净的纳米管一致,而无序效应总是与垂直于纳米管轴的磁场相关。
2012-05-19 cond-mat.mes-hall
Dephasing in Open Quantum Dots
首次采用形状平均磁导(弱局域化)方法计算了开放弹道GaAs量子点的电子相位相干时间$τ_ϕ$。$τ_ϕ$在温度T从0.335到4 K的范围内的值被发现是独立的点面积,并不符合$τ_ϕ \propto T^{-2}$行为预期孤立的点。令人惊讶的是,$τ_ϕ(T)$同意与无序的二维电子系统的预测退相时间定量。
1997-08-21 cond-mat.mes-hall
Quasiclassical theory of charge transport in disordered interacting electron systems
我们考虑了无序导体中库仑相互作用对玻尔兹曼电输运理论的修正。在本文中,该理论是根据准经典格林函数来阐述的。我们证明,形式主义是等效的,传统的图解技术,通过推导出著名的Altshuler-Aronov校正的电导率。与传统方法相比,准经典理论具有更接近玻尔兹曼理论的优点,并且还允许在相同的理论框架下描述跨界面输运中的相互作用效应以及非平衡现象。作为一个例子,我们应用最初为超导体发展的Zaitsev边界条件,得到了隧道结中库仑阻塞的$P(E)$理论。此外,我们总结了最近的结果在薄膜,电线和完全相干导体的非平衡输运。
2003-10-01 cond-mat.mes-hall