量子环上双电子激发态的研究

研究外加电场以及荷电杂质电场对量子环上双电子激发态的影响.结果表明:激发态对含有双电子的量子环中的能谱和持续电流具有控制作用,在某些情况下相邻能级和持续电流的振幅可增至几个数量级.该结论对于设计和研制微器件具有指导意义.     

双量子点系统中热压作用下的自旋过滤效应

研究与两个金属电极耦合的顺序连接双量子点系统中热压作用下的自旋极化电流.在震荡磁场的作用下,两个量子点之间的耦合强度变得和自旋有关,并对电流的强度和共振峰产生影响.在量子点内库伦相互作用为零时,随着两个量子点中不同自旋方向电子耦合强度差值的增大,自旋朝上的电流出现明显的双峰结构,而自旋朝下电流保持单峰结构,并且强度变弱,使得电流的自旋极化率增大,产生理想的自旋过滤效果.这种现象在器件两端的温度差较小的条件下也能够出现,是设计灵敏、低能耗的热自旋电子学器件的理想情况.量子点内的库伦相互作用会使得电流的峰产生进一步的分裂,从而在更多的量子点能级处出现一种自旋方向的电流为峰值,而一种自旋方向的电流为极小值的情况.通过调整量子点间自旋相关的耦合强度的符号,可以控制能够隧穿通过结构的电子的自旋方向.     

嵌入并联量子点的介观A-B环内的"巨"持续电流

使用双杂质的Anderson模型的哈密顿,从理论上研究了一个嵌入并联耦合量子点(DQD)的介观A B环系统处在Kondo区时的基态性质,并用slave boson平均场方法求解了哈密顿.结果表明,在这个系统中,持续电流依赖于系统的宇称效应和尺寸大小;在强耦合区,电流的峰值与零(弱)耦合区相比,有显著地增强,这说明两个量子点可以相干耦合而形成人造分子.在未来的装置设计中这个系统是很有潜力的.     

玻璃中量子点之间电子的共振隧穿

在建立玻璃中阻容耦合双量子点模型的基础上,通过分析双量子点的静电能和化学势,讨论了化学势随外加偏压的变化和共振隧穿现象.随外加偏压的增大,当双量子点2个能级的化学势相等时发生共振隧穿现象,在I-V特性曲线上呈现电流峰.玻璃中不同间距的量子点用不同大小的耦合电容来表示.随着玻璃中2个量子点之间耦合电容的增大,2个量子点发生共振隧穿所需要的外加偏压随之增大.     

人造双原子分子的自旋极化电子输运

利用非平衡格林函数方法研究了Aharonov-Bohm环中人造双原子分子的自旋极化电子输运性质.计算了量子点中自旋相关的占有数、自旋积累以及系统总电导和自旋极化率.发现两电极之间的耦合强度以及量子点之间的耦合强度对系统自旋相关输运性质以及总的电导有重要影响.     

环状耦合三量子点结构的电子输运性质

采用修正速率方法研究了环状耦合三量子点系统的瞬态和稳态输运性质.推导了环状耦合三量子点系统的约化密度矩阵运动方程和流经系统的电流.数值计算结果表明:系统处在各状态的几率和流经系统的电流随时间呈现振荡行为.当时间足够长时,它们都趋于稳定值,表明系统达到了稳定状态.在外加磁场的作用下,稳定电流呈现以2π为周期的Aharonov-Bohm振荡.     

耦合量子线-量子点体系中的Fano效应

利用非平衡格林函数方法,研究了耦合量子线-量子点体系的相干电子输运性质.研究发现:对于旁耦合一个2能级量子点的量子线的线性电导呈现有趣的电导降中带电导峰的现象;而对于耦合2量子点体系,线性电导表现为有趣的多共振现象.由于Fano干涉,上述电导峰电子的线型不是洛仑兹型的.     

二项式光场与负二项式光场对超导量子比特读出电流的影响

研究了二项式态光场和负二项式态光场与耦合超导量子比特相互作用下的超导电流的时间演化规律.研究结果显示:在确定的二项式态或负二项式态光场中,耦合超导量子比特的初始量子态对穿过自身的超导电流的动力学行为几乎没有影响;但光场的量子态,尤其是光场参数对超导电流的动力学行为具有调控作用.因此,通过测量超导量子比特的输出电流,能够探测量子光场的统计性质.     

自旋轨道耦合对串联双量子点电子全计数统计特性的影响

基于粒子数分辨的量子主方程,研究了具有自旋轨道耦合效应的串联双量子点体系的电子计数统计特性。通过分析电极的自旋极化率、量子点的点间隧穿耦合强度以及其能级失谐对前三阶累积矩的影响,发现当量子点的点间隧穿耦合强度与量子点电极耦合强度处于同一量级,且两个量子点的能级失谐大于其自旋轨道耦合强度数倍(约5~10)时,对于电极自旋极化率较大的情形,在仅有单占据态到空占据态参与电子输运的偏压区域内,自旋轨道耦合效应对电流的前三阶累积矩,尤其是高阶累积矩,有一个明显的影响。特别是,通过调节两个量子点的能级失谐,可以找到一个高阶电流累积矩基本上与自旋轨道耦合强度成正比的区域。因此,可以基于电流高阶累积矩定性获取串联双量子点的自旋轨道耦合参数,为其在固态量子计算中的应用提供理论基础。     

与非共线铁磁引线耦合的双量子点环中电子的输运

用非平衡格林函数理论研究与两个铁磁引线连接的平行连耦合双量子点系统中电子输运性质。两个铁磁引线的磁矩相互成任意角度,即磁矩是非共线性的。通过调节磁矩间的角度,可以控制不同自旋方向电子的输运性质,从而能充分操作通过整个系统的电流和隧穿磁阻。两个铁磁弓I线磁矩间的相对角度对量子点中不同自旋电子的占据数有显著的影响,是决定电流和隧穿磁阻性质的内在机制。量子点间的耦合强度、量子点与引线的耦合强度等也会对系统的电流有明显的作用,从而提供了丰富的电流操控手段。本文研究的系统可以用作自旋阀,在自旋电子学器件中有实际的应用价值。     

Kondo effect in quantum dots and molecular devices

Kondo effect is a very important many-body phenomenon in condensed mailer physics, which explains why the resistance increases as the temperature is lowered （usually 〈10 K） in dilute magnetic alloy, and why the conductance increases as temperature is decreased in quantum dots. This paper simply introduces equilihrium and nonequilibrium Kondo effects in quantum dots together with the Kondo effect in quantum dots with even number of electrons （when the singlet and triplet states are degenerate）. Furthermore, Kondn effect in single aton/molecular transistorss is introduced, which indicates a new way in study Kondo effect.     

含量子点的A-B环中的持续电流(PC)与环尺寸的关系

对处于磁场中的近藤体系的闭合点环系统，其基态性质用单一杂质安德森模型哈密顿量加以研究；该哈密顿量是用平均场理论Slave—Boson技术求解。结果表明：由磁场感应的电流与系统字称和环的尺寸大小有很大关系，通过理论研究得出一些新的结论并探讨了一些相关问题。     

嵌入单量子点Aharonov-Bohm环中的尺寸和近藤屏蔽效应

使用单杂质的Ansderson模型, 我们从理论上研究了一个嵌入单量子点Aharonov-Bohm环系统处在近藤区时的基态性质, 并用slave-oson平均场方法求解了该模型. 我们的结果表明：在零温, 当介观环内电子平均能级间隔大于近藤关联能时, 系统内仍然存在一个被减弱了的近藤效应;系统的基态性质依赖于系统的宇称和环的大小;而尺寸效应和近藤屏蔽效应的共存导致了系统丰富的物理性质. 同时, 可以通过测量介观环中的持续电流和杂质磁化率, 达到探测近藤屏蔽云的目的.     

与铁磁电极耦合的双量子点中近藤效应的研究

研究了与铁磁电极耦合的串连双量子点中的平衡和非平衡近藤效应,同时考虑了两侧电极中自旋极化的态密度为平行和反平行的情况。结果表明,每个量子点的平衡态密度在平行情况下只有一个尖峰,当有外加偏压的时候,这个尖峰将分裂为两个;在反平行情况下,每个量子点的平衡态密度有两个尖峰,分别对应与电子的两种不同自旋取向,自旋向下和向上的态密度双峰之间的距离将在外加偏压的影响下分别增大和减少。在反平行情况下,每一种自旋成份的微分电导只有一个尖峰,并且分别在费米面之上和之下;而在平行情况下,每种自旋成份的微分电导都有两个尖峰,其中自旋朝下的微分电导尖峰较高。     

单量子点体系极化电子的输运

利用Bulka建立的量子点模型，研究了当左右引线的磁矩夹角为θ时该体系的量子输运性质；利用Keldysh非平衡格林函数方法研究了电流随偏压V、温度T和磁矩夹角θ的变化，给出了近滕(Kondo)区中的非线性电导，并得出电导中的近滕顶点高度受磁矩夹角θ的调制的结论．     

自旋极化对量子点系统电导的影响

从自旋非简并 Anderson 模型出发, 研究局域电子自旋能级分裂对系统电导的影响。由于局域电子自旋极化会破坏近藤类型的电子强关联, 在非关联近似下, 通过求解量子点的 Green函数并以自旋能级劈裂为小参数将Green 函数展开, 利用Landauer公式推导出电导变化与局域自旋能级劈裂的关系。     

耦合于铁磁电极平行双量子点的自旋极化输运

利用双杂质的Anderson模型的哈密顿量,从理论上研究了耦合于铁磁电极的平行双量子点的自旋极化输运性质,并借助运动方程方法求解了哈密顿量.结果表明,该系统在费米能级处的Kondo共振峰与自旋极化强度和磁通量的取值有关.与此同时,在平行组态情况下,Kondo共振峰位置发生了偏移,而在反平行组态情况下,Kondo共振峰出现在相同位置处.这些现象使得这一双量子点系统的物理特性更加丰富,它们将有助于解释自旋电子学中的电子关联问题.     

磁性杂质对量子点内电子态密度Kondo峰的影响

讨论了一个耦合于量子点的磁性杂质,当两边是铁磁性导线时量子点上电子的态密度Kondo峰的变化情况。用格林函数运动方程的方法和特定的自洽方法得到了态密度的解析表达式。杂质与量子点上电子的耦合使得原本简并的电子能级分裂。数值计算结果表明当两边的铁磁导线极化反平行时,态密度的Kondo峰几乎不随着磁性杂质方位角的变化而变化。当极化平行时,会出现3个Kondo峰,并且峰之间的间隔随着杂质的方位角的增大而增大。如果选取适当极化率的铁磁导线,由导线的铁磁性引起的Kondo峰的分裂可以被杂质的耦合作用抵?消掉。?     

Ag替代Pd的含Ce化合物的制备及表征

在反铁磁性近藤化合物CePdAl3的Pd位置，用Ag进行替代，制备了Ce(Pd1-xAgx)2Al3化合物，并用X线衍射方法对样品进行表征，计算得到了样品的晶格常数和晶胞体积。     

平行双量点中的Fano-Kondo

通过么正变换得到了平行双量子点有间库仑作用时的Fano—Anderson哈密顿量，并用格林函数运动方程的方法济南市出了与实验观测量密切相关的推迟和量子分布格林函数。借助于新得到的哈密顿量和格林函数，可以研究Kondo和Fano共振的关联效应。