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文檔簡介
1、本論文采用非平衡Keldysh格林函數(shù)技巧和運動方程方法研究了一些介觀Kondo系統(tǒng)的電荷輸運特性,主要是電導和電流漲落這兩方面。Kondo效應最初起源于稀磁合金的低溫反常現(xiàn)象,包括電阻反常、磁化率反常和比熱反常等。由于Kondo首先從理論上正確解釋了出現(xiàn)這些反常現(xiàn)象的物理機制,故稱其為Kondo效應。近幾十年,隨著納米技術的進步,人們已經(jīng)能夠在介觀尺度上研究一些材料、介觀電路器件的熱力學性質(zhì)和輸運性質(zhì)。其中一個重要的進展就是在介觀量子
2、點系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了可人為控制的Kondo效應?,F(xiàn)在量子點Kondo效應已經(jīng)成為凝聚態(tài)物理中體現(xiàn)多體關聯(lián)作用的一個范例。量子點Kondo效應本身及其對介觀系統(tǒng)輸運性質(zhì)的影響都是當前介觀物理中最熱門的研究領域之一。 我們研究的第一個系統(tǒng)是三端量子點裝置,該裝置提供了一個實驗上直接測量非平衡Kondo態(tài)密度的通道。我們的理論研究再現(xiàn)了實驗測量過程,所得結果與實驗結果定性符合。利用該系統(tǒng)我們還唯象研究了Kondo關聯(lián)態(tài)的退相干過程。由于離散
3、噪聲測量可以提供通常電流——電壓特性所不能提供的信息,在超越通常的Lacroix近似的基礎上,我們研究了三端量子點中的噪聲特性。我們的結果與其他同行的Slave-boson結果并不完全符合,這是因為我們認為多體關聯(lián)效應對系統(tǒng)的電流漲落有重要影響,并且在計算中包含了更多的多體關聯(lián)效應。究竟哪個結果更符合物理實際,留待實驗檢驗。我們考慮的另一個系統(tǒng)是嵌入單量子點的Aharonov-Bohm干涉儀,該裝置近來被用來測量電子被Kondo屏蔽云散
4、射后相位的變化。我們從另一方面來考慮這個系統(tǒng)的輸運特性——Kondo效應和電子波函數(shù)的位相相干性對離散噪聲的聯(lián)合作用,這種聯(lián)合作用目前還沒有被其他同行研究過。理論計算發(fā)現(xiàn),通過干涉儀兩條路徑的電子的干涉效應將導致離散噪聲隨磁場的AB振蕩。離散噪聲AB振蕩的周期可以通過控制量子點能級的門電壓來調(diào)節(jié)。在空軌道區(qū)和混合價區(qū),振蕩的周期是磁通量子Φ<,0>。在Kondo區(qū),當兩端電壓低于Kondo溫度時,量子點中的Kondo關聯(lián)將導致周期變?yōu)棣?/p>
5、<,0>/2,而當電壓遠人于Kondo溫度時,周期又變?yōu)棣?,0>。這種周期的減半效應可以作為量子點產(chǎn)生Kondo共振的判據(jù)。通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各種參數(shù),離散噪聲AR振蕩的振幅和線型都可以隨意調(diào)制。這就使得人為控制該系統(tǒng)中的電流漲落成為可能。同時我們還發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)的Kondo溫度與裸量子點的情況不同,它強烈地依賴于系統(tǒng)參數(shù)。除了顯示AB振蕩以外,Kondo溫度隨著直接遂穿幾率的增大而急劇減小,這就說明電子在兩電子庫間的直接遂穿會抑制量子點中
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