可調(diào)點-線耦合對雙量子點干涉儀中量子輸運的影響

1、可調(diào)點可調(diào)點- -線耦合對雙量子點干涉儀中量子輸運的影響線耦合對雙量子點干涉儀中量子輸運的影響* *論文導(dǎo)讀:可調(diào)點-線耦合對雙量子點干涉儀中量子輸運的影響*，物理論文。論文關(guān)鍵詞：可調(diào)耦合，雙量子點干涉儀，量子輸運1. 引言并聯(lián)耦合雙量子點體系是實現(xiàn)量子門，研究交互作用和干涉相互影響的理想人造結(jié)構(gòu)。近年來，因它除了具有與庫侖阻塞1,2及近藤效應(yīng)3-5相關(guān)的豐富的物理現(xiàn)象外，它還可以做為一個 Aharonov-Bohm (AB) 干涉儀6-8而備受關(guān)注。Chi 等人研究該結(jié)構(gòu)中磁通有關(guān)的隧穿磁阻，結(jié)果表明隧穿磁阻的峰值大及方向均由 AB 環(huán)內(nèi)的磁通調(diào)控，且點內(nèi)庫侖力影響調(diào)控9。對雙量子點干涉儀

2、與鐵磁電極耦合結(jié)構(gòu)研究，表明負微分電阻依賴于虛過程10。最近，日本科學(xué)家Hatano 指出由兩電極引起的間接點間耦合而導(dǎo)致 AB 振蕩周期減半11。外加電壓7,12和電場13對雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)中量子輸運的影響也多有報導(dǎo)。無論是磁通、電極、電壓、電場和點間耦合都是研究器件外界影響。但是，就雙量子點干涉儀本身結(jié)構(gòu)來看，上下兩臂各嵌有一個量子點的 AB 干涉儀,具有不同空間對稱性:(a) 關(guān)于垂直軸鏡面對稱；(b)點對稱：旋轉(zhuǎn)后不變，和(c)關(guān)于水平軸鏡面對稱。這些對稱特性必導(dǎo)致電子在并聯(lián)耦合雙量子點中的輸運具有奇特的、新穎的量子輸運特性。本文通過采用非平衡格林函數(shù)方法求解量子輸運過程，理論研究了

3、可調(diào)點-線耦合對雙量子點干涉儀中量子輸運的影響。結(jié)果表明：調(diào)節(jié)點-導(dǎo)線間耦合，導(dǎo)致雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)對稱性和電子傳輸路徑不同，使得電子隧穿并聯(lián)雙量子點結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一系列的新奇特性，如依賴于點-導(dǎo)線間耦合的線性電導(dǎo)劈裂和點-導(dǎo)線間的耦合強度不同，兩量子點中階梯狀的平均電子占據(jù)數(shù)的分離程度不同，且兩臺階的平緩程度也不同。證明了結(jié)構(gòu)決定性能，也為設(shè)計可控量子器件提供一個理論依據(jù)。2. 理論模型圖 1 雙量子點干涉儀模型示意圖采用緊束縛形式的 Anderson 模型來描述則系統(tǒng)哈密頓量可寫為：(1)其中第一行分別為左右兩邊二維電子氣的哈密頓量，Lk 和Rp 分別表示兩邊二維電子氣的單粒子能級，為二維電子

4、氣中粒子的產(chǎn)生和湮滅算符；第二行為孤立耦合雙量子點的哈密頓量，Ui(i=1,2)為量子點內(nèi)電子間的相互排斥作用；定義自旋態(tài)，對應(yīng)自旋向上，對應(yīng)自旋向下；是量子點中的產(chǎn)生(湮滅)算符，為點間隧穿耦合，t12 表示無磁通量貫穿時兩點間的隧穿耦合強度；是通過左右兩子環(huán)的磁通量差對輸運電子的相位影響。方程(1)的最后一行為兩量子點與左右兩邊粒子庫耦合的哈密頓量。其中，tij 表示無磁通量貫穿時 i 和 j 兩部分間的耦合強度；是通過 AB 環(huán)的總磁通量對輸運電子從 i 運動到 j 的相位的影響，其中為磁通量子(示普朗克常數(shù)， 是電子電荷)；是矢勢。為了簡單，假定通過 AB 環(huán)的總的磁通量(,為左右兩子

5、環(huán)中的磁通量)引起的相移均勻的分布在耦合雙量子和 AB 環(huán)的四部分，那么。在第三和第四項的耦合矩陣元中有一個自旋有關(guān)的相因子是 Rashba 自旋軌道耦合相互作用的結(jié)果，其中表示量子點 i 的尺寸大小，,分別為電子的有效質(zhì)量和相互作用系數(shù)。雖然前兩項與自旋無關(guān)，但為了下面描述的方便也帶有自旋下標(biāo)。流過兩量子點的自旋態(tài)為的電流表達式為：(2)其中，是 Keldysh 格林函數(shù)(3)(4)溫度高于近藤溫度情況下的量子輸運問題，就可以采用 Hartree-Fock 近似截斷得(5)其中(6)(7)(8)同理可以得出：(9)其中(10)(11)(12)(13)當(dāng) AB 環(huán)中無磁通量，且不考慮自旋軌道耦

6、合效應(yīng)時，則點-導(dǎo)線間耦合蛻化為，。假定兩量子點的能級差為0.5，其它參數(shù)取為 kBT=0.1, U1=5.0,U2=5.0。2.1 量子點中的電子占據(jù)數(shù)及態(tài)密度利用關(guān)系式和通過自洽的方法可以得到量子點內(nèi)的粒子占據(jù)數(shù)。圖 2 給出兩量子點間無點間隧穿耦合，即，時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，量子點內(nèi)的電子占據(jù)數(shù)隨能級的變化。由圖可知物理論文，隨著量子點位能的減少(相對于化學(xué)勢的增加)，平均電子占據(jù)數(shù)以臺階的方式增加，兩臺階分別發(fā)生在。這是由于兩量子點內(nèi)庫侖相互作用的存在使得單粒子能級為和，化學(xué)勢保持為零，量子點位能的降低將導(dǎo)致電子相繼填充量子點的能級，從而使得平均電子占據(jù)數(shù)產(chǎn)生階梯的形狀。但

7、是，可以發(fā)現(xiàn)點-導(dǎo)線間的耦合強度不同，兩量子點中階梯狀的平均電子占據(jù)數(shù)的分離程度不同，且兩臺階的平緩程度也不同。如圖 2a)，兩量子點的平均電子占據(jù)數(shù)在兩臺階處變化急劇，且分離明顯，所以總的平均電子占據(jù)數(shù)分離為四臺階階梯狀；而對于(如圖 2b),量子點 2 中的平均電子占據(jù)數(shù)在兩臺階處變化平緩，但第二個臺階以后，隨著能量的降低，量子點 2 中的電子占據(jù)數(shù)小于量子點 1 中的；進一步，如圖 2c)-e)所示，當(dāng)，及時，兩量子點中的平均電子占據(jù)數(shù)在兩臺階處均變化比較平緩。圖 2 兩量子點間無點間隧穿耦合時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，量子點內(nèi)的電子占據(jù)數(shù)隨能級的變化。a)； b)； c)； d)

8、；e); 其它參數(shù)為 kBT=0.1，U1=5.0，U2=5.0。接下來，討論了兩量子點間有一定點間隧穿耦合()時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，量子點內(nèi)的電子占據(jù)數(shù)隨能級的變化。對照圖 2，從圖 3可知，考慮點間隧穿耦合時，點-導(dǎo)線間的耦合強度對雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)中電子輸運的影響加劇。除的情況外，兩量子點中的平均電子占據(jù)數(shù)的分離增強。對于，兩量子點中的平均電子占據(jù)數(shù)在臺階處的分離消失，而越過此臺階以后，由于量子點 2 中的平均電子占據(jù)數(shù)減少，則分離增強。對于,及，如圖 3b)，3c)和 3d)所示，兩量子點中平均占據(jù)數(shù)在越過臺階后就開始發(fā)生分離。然而對于，量子點 2 中的電子占據(jù)數(shù)在庫侖阻塞

9、域大于量子點 1 的。圖 3 兩量子點間有一定點間隧穿耦合()時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，量子點內(nèi)的電子占據(jù)數(shù)隨能級的變化。a);b); c)d); e);其它參數(shù)與圖 2 相同圖 4 兩量子點間無點間隧穿耦合時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，量子點內(nèi)的局域態(tài)密度隨能級的變化。左列為單個量子點中的態(tài)密度，右列為總的態(tài)密度。a)和 a); b)和 b);c)和 c); d)和 d);e)和 e);其它參數(shù)為，kBT=0.1，U1=5.0，U2=5.0。進一步，量子點的局域態(tài)密度可由格林函數(shù)表示為：論文網(wǎng)站大全。為了深入的闡述點-導(dǎo)線間耦合強度的變化對雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)中電子輸運的影響，圖

10、4 與圖 5 分別給出不考慮點間隧穿耦合強度和一定點間隧穿耦合強度的情況下，不同點-導(dǎo)線間隧穿耦合強度對量子點局域態(tài)密度的影響?？梢姡繄D 5 兩量子點間有一定點間隧穿耦合()時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，量子點內(nèi)的局域態(tài)密度隨能級的變化。左列為單個量子點中的態(tài)密度，右列為總的態(tài)密度。a)和 a); b)和 b);c)和 c); d)和d);e)和 e); 其它參數(shù)為與圖 4 相同。子點的局域態(tài)密度依賴于粒子占據(jù)數(shù)。首先，從圖 4 與圖 5 可知，與平均粒子占據(jù)數(shù)的階梯結(jié)構(gòu)類似，量子點 1，2 的 LDOS 曲線表現(xiàn)為雙峰結(jié)構(gòu)(見圖 4與圖 5 左列)，總 LDOS 曲線表現(xiàn)為四峰結(jié)構(gòu)(見

11、圖 4 與圖 5 右列)，其間距由量子點內(nèi)的庫侖相互作用決定。其次，無論是否考慮點間隧穿耦合強度，不同點-導(dǎo)線間隧穿耦合強度，LDOS 曲線峰強不同(如圖 4b) 與圖 5b)，這與平均粒子占據(jù)數(shù)的階梯結(jié)構(gòu)中臺階的急緩程度相對應(yīng)。當(dāng)平均粒子占據(jù)數(shù)的階梯結(jié)構(gòu)中臺階變化平緩時，LDOS 曲線峰強較弱。另外，對于一定的點-導(dǎo)線間隧穿耦合，同一量子點的 LDOS 曲線中，對應(yīng)于量子點能級的峰強大于對應(yīng)于量子點能級的。這是因為，電子傾向于占據(jù)能量較低的能級。最后，對照圖 4與圖 5 可知，由于點間耦合的存在，量子點 1 的 LDOS 曲線對應(yīng)于能級的峰強減弱。2.2 依賴于點-導(dǎo)線間耦合的線性電導(dǎo)劈裂如

12、果左右導(dǎo)線的化學(xué)勢相等，即兩點間的偏壓為零()，那么系統(tǒng)處于線性域。線性電導(dǎo)可由零偏壓處電流對偏壓的微分給出，即。由圖 6 可知，系統(tǒng)線性電導(dǎo)的共振峰的劈裂依賴于點-導(dǎo)線間的耦合。對于，如圖 6a)所示，線性電導(dǎo)曲線在能級和處分離成兩組尖銳的、對稱的共振峰，且由于庫侖阻塞效應(yīng)，這兩組共振峰間隔一個庫侖阻塞能。當(dāng)調(diào)節(jié)點-導(dǎo)線間耦合強度為時，對應(yīng)于量子點能級和處，線性電導(dǎo)曲線出現(xiàn)小的共振尖峰。進一步，當(dāng)點-導(dǎo)線間耦合強度為時，在能級或附近，線性電導(dǎo)曲線劈裂為兩個峰強相同的共振峰(如圖 6c)；使得劈裂加劇(如圖 6d)；最后，從圖 6e)可知，對于，量子點能級和處電導(dǎo)共振峰降低，即電子隧穿量子點能

13、級和的能力受到抑制。圖 6 磁通量為零，且不考慮自旋軌道耦合及點間耦合時，不同點-導(dǎo)線間耦合情況下，電導(dǎo)隨量子點能級的變化。a); b);c);d);e); 其他參數(shù)與圖 2 中的相同。3. 結(jié)果與討論點-導(dǎo)線間耦合強度的不同，兩量子點中的平均電子占據(jù)數(shù)的情況不同主要是來自于兩量子點 AB 干涉儀的結(jié)構(gòu)對稱性不同。對于，兩量子點 AB 干涉儀結(jié)構(gòu)具有高度的對稱性，此時電子從左端粒子庫通過嵌于 AB 環(huán)兩臂的量子點到達右端粒子庫的輸運情況相同，可以看作兩個獨立的與導(dǎo)線耦合的單量子點體系。所以圖 2a)中兩量子點中的平均占據(jù)數(shù)隨能級的變化類似于單點體系14。而對于，及，兩量子點AB 干涉儀結(jié)構(gòu)對稱

14、性破缺。，表示嵌于 AB 環(huán)下臂的量子點 2 與左右導(dǎo)線的耦合較強，即描述量子點能級尺度的線寬函數(shù)(為導(dǎo)線中的態(tài)密度)增大15,16，所以平均電子占據(jù)數(shù)的臺階變緩。此外物理論文，對于，及，對比于圖2a)，均相當(dāng)于兩量子點與左或右的導(dǎo)線耦合增強，所以兩量子點中的平均電子占據(jù)數(shù)在兩臺階處均變化比較平緩。這表明本文的方法涵蓋了基本的物理意義?？紤]點間隧穿耦合時，調(diào)節(jié)點-導(dǎo)線間的耦合強度，電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)之所以出現(xiàn)上面所述的有趣現(xiàn)象，是因為點-導(dǎo)線間的耦合強度不同，電子的傳輸路徑不同17,18：對于，如圖 7a)所示，電子相當(dāng)于隧穿兩個結(jié)構(gòu)對稱的子 AB 干涉儀；對于，如圖7b)所示，電子相

15、當(dāng)于隧穿一個 T 型量子點結(jié)構(gòu)；對于，如圖 7c)所示，電子相當(dāng)于隧穿兩個結(jié)構(gòu)非對稱的子 AB 干涉儀；對于，如圖 7d)所示，電子相當(dāng)于隧穿一個串聯(lián)兩量子點結(jié)構(gòu)；對于，如圖 7e)所示，電子相當(dāng)于隧穿兩個結(jié)構(gòu)對稱性完全破缺的子 AB 干涉儀。這正證明了，結(jié)構(gòu)決定性能；也為我們設(shè)計可控量子器件提供一個理論依據(jù)。導(dǎo)致上述系統(tǒng)線性電導(dǎo)的共振峰的劈裂與點-導(dǎo)線間的耦合的依賴關(guān)系的原因是，點-導(dǎo)線間的耦合強度的變化導(dǎo)致量子點能級的寬度的變化。值得注意的是，對于這種不考慮點間相互作用的情況，雙量子點可以等價于兩能級單量子點19。對于，相當(dāng)于兩能級展寬相同，且展寬度較小，所以線性電導(dǎo)曲線在能級和處分離成兩

16、組尖銳的、對稱的共振峰。而對于，則相當(dāng)于量子點能級的展寬相對較小，所以對應(yīng)于量子點能級和處，線性電導(dǎo)曲線出現(xiàn)小的共振尖峰。進一步，相當(dāng)于兩能級展寬相同，但較之展寬度較大，所以在能級或附近，線性電導(dǎo)曲線劈裂為兩個較寬且峰強相同的共振峰。使得劈裂加劇，則是因為能級在展寬的同時，能級間的間距增大。最后，又使得量子點能級展寬變小，所以量子點能級和處電導(dǎo)共振峰降低，電子隧穿量子點能級和的能力受到抑制。圖 7 兩量子點間有一定點間隧穿耦合()時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的示意圖，其中實線和虛線分別代表強耦合和弱耦合。4. 結(jié)論研究了不同點-導(dǎo)線間耦合情況下，電子隧穿雙量子點

17、干涉儀結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于不同點-導(dǎo)線間耦合，導(dǎo)致雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的對稱性不同和電子傳輸路徑不同，使得電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一系列的新奇特性：點-導(dǎo)線間的耦合強度不同，兩量子點中階梯狀的平均電子占據(jù)數(shù)的分離程度不同，且兩臺階的平緩程度也不同；考慮點間隧穿耦合時，點-導(dǎo)線間的耦合強度對雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)中電子輸運的影響加??；無論是否考慮點間隧穿耦合強度，與平均粒子占據(jù)數(shù)的階梯結(jié)構(gòu)中臺階的急緩程度相對應(yīng)，不同點-導(dǎo)線間隧穿耦合強度，LDOS 曲線峰強不同；線性電導(dǎo)劈裂依賴于點-導(dǎo)線間耦合。這些結(jié)果表明結(jié)構(gòu)決定性能，也為設(shè)計可控量子器件提供一個理論依據(jù)。1. Holleitner A

18、. W. Decker C. R.Qin H., Phys.Rev. Lett. 87(25)(2001), 2568022. Adourian A. S. Livermore C. Westervelta R. M. Campman K. L.Gossard A. C., Appl. Phys. Lett. 75(3) (1999),4244263. Chen J. C. Chang A. M. MellochM. R., Phys. Rev. Lett.92(2004), 1768014.Lpez R.Aguado R. Platero G., Phys. Rev. Lett. 89(13

19、) (2002),1368025. Dong B. Djuric I. Cui H. L. LeiX. L., J. Phys.: Condens.Matter. 16 (2004) 430343146. Aronov A. G. Shavin Y. V.,Rev. Mod. Phys. 59(3) (1987),7557797. K?nig J. Gefen Y., Phys. Rev. B. 65(4)( 2002),0453168. Kubala B. K?nig J., Phys. Rev. B. 65(24)(2002), 2453019. Chi F.ZengH. Yuan X.

20、Q., Superlattices andMicrostructures46(2009), 523-53210.TrochaP . Weymann I. Barna? J., Phys. Rev. B.80(2009),16533311.Hatano T. Kubo T . Tokura Y . Amaha S . Teraoka S. TaruchaS., Phys. Rev. Lett.106(2011), 07680112.Yin H.T. L T. Q. Liu X. J. Xue H. J., Phys.Lett.A 373(2009),285-29113.Nowak M. P. S

21、zafran B., Phys. Rev. B 81(2010),23531114.Liu Y.S. Chen H. Fan X. H. Yang. X. F., Phys. Rev. B.73(2006),11531015.TokuraY. Nakano H. Kubo T., New J. Phys. 9(2007), 11316.BoeseD. Hofstetter W. SchoellerH., Phys. Rev. B.64(2001),12530917.Zhang Y.P. Yu H. Gao Y. F. Liang J. Q., Phys. Rev. B.72(2005), 20

22、531018.Lu H. Z. LR. Zhu B. F., Phys. Rev. B. 71(2005),23532019.BsserC. A. Martins G. B. Al-Hassanieh K. A. Moreo A.Dagotto E., Phys. Rev. B. 70( 2004), 245303Quantum transport in double quantum dot interferometeraffected bytunable dot-lead coupling*Yuan Rui-Yang1）+ Wang Ru-Zhi2）Yan Hui2）Zhou Yun-Son

23、g1）1）(Center of TheoreticalPhysics, Department of Physics, CapitalNormal University, Beijing 100048, PRChina)2）(Laboratory of Thin FilmMaterials, College of Materials Scienceand Engineering，Beijing University ofTechnology, Beijing 100022, P.R. China)AbstractBy solving the quantumtransport in double

24、quantum dotinterferometer, the effect of dot-lead couplingon them istheoretically investigated. The results show that, tuning thedot-leadcoupling induces the symmetry of double quantum dot interferometerandthe road of electron transporting different. These results in thesplitting oflinear conductanc

25、e relays on dot-lead coupling, and thestep shape of numberpopulation are changed. It provides a theoreticalproof for devising controllablequantum devices.Keywords: dot-lead coupling, doublequantum dot interferometer,quantum transportPACC: 7320D* 北京市優(yōu)秀人才基金（批準(zhǔn)號：2009D005016000019）和北京市教委基金（批準(zhǔn)號：KM2010100

26、28006）資助的課題* Project supported by the Beijing Excellent Talent, China (GrantNo. 2009D005016000019), and the Foundation of BeijingEducationalCommission, China (Grant No. KM201010028006)圖 7 兩量子點間有一定點間隧穿耦合()時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的示意圖，其中實線和虛線分別代表強耦合和弱耦合。4. 結(jié)論研究了不同點-導(dǎo)線間耦合情況下，電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

27、由于不同點-導(dǎo)線間耦合，導(dǎo)致雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的對稱性不同和電子傳輸路徑不同，使得電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一系列的新奇特性：點-導(dǎo)線間的耦合強度不同，兩量子點中階梯狀的平均電子占據(jù)數(shù)的分離程度不同，且兩臺階的平緩程度也不同；考慮點間隧穿耦合時，點-導(dǎo)線間的耦合強度對雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)中電子輸運的影響加劇；無論是否考慮點間隧穿耦合強度，與平均粒子占據(jù)數(shù)的階梯結(jié)構(gòu)中臺階的急緩程度相對應(yīng)，不同點-導(dǎo)線間隧穿耦合強度，LDOS 曲線峰強不同；線性電導(dǎo)劈裂依賴于點-導(dǎo)線間耦合。這些結(jié)果表明結(jié)構(gòu)決定性能，也為設(shè)計可控量子器件提供一個理論依據(jù)。1. Holleitner A. W. Decker C

28、. R.Qin H., Phys.Rev. Lett. 87(25)(2001), 2568022. Adourian A. S. Livermore C. Westervelta R. M. Campman K. L.Gossard A. C., Appl. Phys. Lett. 75(3) (1999),4244263. Chen J. C. Chang A. M. MellochM. R., Phys. Rev. Lett.92(2004), 1768014.Lpez R.Aguado R. Platero G., Phys. Rev. Lett. 89(13) (2002),1368

29、025. Dong B. Djuric I. Cui H. L. LeiX. L., J. Phys.: Condens.Matter. 16 (2004) 430343146. Aronov A. G. Shavin Y. V.,Rev. Mod. Phys. 59(3) (1987),7557797. K?nig J. Gefen Y., Phys. Rev. B. 65(4)( 2002),0453168. Kubala B. K?nig J., Phys. Rev. B. 65(24)(2002), 2453019. Chi F.ZengH. Yuan X. Q., Superlatt

30、ices andMicrostructures46(2009), 523-53210.TrochaP . Weymann I. Barna? J., Phys. Rev. B.80(2009),16533311.Hatano T. Kubo T . Tokura Y . Amaha S . Teraoka S. TaruchaS., Phys. Rev. Lett.106(2011), 07680112.Yin H.T. L T. Q. Liu X. J. Xue H. J., Phys.Lett.A 373(2009),285-29113.Nowak M. P. Szafran B., Ph

31、ys. Rev. B 81(2010),23531114.Liu Y.S. Chen H. Fan X. H. Yang. X. F., Phys. Rev. B.73(2006),11531015.TokuraY. Nakano H. Kubo T., New J. Phys. 9(2007), 11316.BoeseD. Hofstetter W. SchoellerH., Phys. Rev. B.64(2001),12530917.Zhang Y.P. Yu H. Gao Y. F. Liang J. Q., Phys. Rev. B.72(2005), 20531018.Lu H.

32、Z. LR. Zhu B. F., Phys. Rev. B. 71(2005),23532019.BsserC. A. Martins G. B. Al-Hassanieh K. A. Moreo A.Dagotto E., Phys. Rev. B. 70( 2004), 245303Quantum transport in double quantum dot interferometeraffected bytunable dot-lead coupling*Yuan Rui-Yang1）+ Wang Ru-Zhi2）Yan Hui2）Zhou Yun-Song1）1）(Center

33、of TheoreticalPhysics, Department of Physics, CapitalNormal University, Beijing 100048, PRChina)2）(Laboratory of Thin FilmMaterials, College of Materials Scienceand Engineering，Beijing University ofTechnology, Beijing 100022, P.R. China)AbstractBy solving the quantumtransport in double quantum dotin

34、terferometer, the effect of dot-lead couplingon them istheoretically investigated. The results show that, tuning thedot-leadcoupling induces the symmetry of double quantum dot interferometerandthe road of electron transporting different. These results in thesplitting oflinear conductance relays on d

35、ot-lead coupling, and thestep shape of numberpopulation are changed. It provides a theoreticalproof for devising controllablequantum devices.Keywords: dot-lead coupling, doublequantum dot interferometer,quantum transportPACC: 7320D* 北京市優(yōu)秀人才基金（批準(zhǔn)號：2009D005016000019）和北京市教委基金（批準(zhǔn)號：KM201010028006）資助的課題*

36、Project supported by the Beijing Excellent Talent, China (GrantNo. 2009D005016000019), and the Foundation of BeijingEducationalCommission, China (Grant No. KM201010028006)圖 7 兩量子點間有一定點間隧穿耦合()時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的示意圖，其中實線和虛線分別代表強耦合和弱耦合。4. 結(jié)論研究了不同點-導(dǎo)線間耦合情況下，電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于不同點-導(dǎo)線間耦合，導(dǎo)

37、致雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的對稱性不同和電子傳輸路徑不同，使得電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一系列的新奇特性：點-導(dǎo)線間的耦合強度不同，兩量子點中階梯狀的平均電子占據(jù)數(shù)的分離程度不同，且兩臺階的平緩程度也不同；考慮點間隧穿耦合時，點-導(dǎo)線間的耦合強度對雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)中電子輸運的影響加?。粺o論是否考慮點間隧穿耦合強度，與平均粒子占據(jù)數(shù)的階梯結(jié)構(gòu)中臺階的急緩程度相對應(yīng)，不同點-導(dǎo)線間隧穿耦合強度，LDOS 曲線峰強不同；線性電導(dǎo)劈裂依賴于點-導(dǎo)線間耦合。這些結(jié)果表明結(jié)構(gòu)決定性能，也為設(shè)計可控量子器件提供一個理論依據(jù)。1. Holleitner A. W. Decker C. R.Qin H., P

38、hys.Rev. Lett. 87(25)(2001), 2568022. Adourian A. S. Livermore C. Westervelta R. M. Campman K. L.Gossard A. C., Appl. Phys. Lett. 75(3) (1999),4244263. Chen J. C. Chang A. M. MellochM. R., Phys. Rev. Lett.92(2004), 1768014.Lpez R.Aguado R. Platero G., Phys. Rev. Lett. 89(13) (2002),1368025. Dong B.

39、Djuric I. Cui H. L. LeiX. L., J. Phys.: Condens.Matter. 16 (2004) 430343146. Aronov A. G. Shavin Y. V.,Rev. Mod. Phys. 59(3) (1987),7557797. K?nig J. Gefen Y., Phys. Rev. B. 65(4)( 2002),0453168. Kubala B. K?nig J., Phys. Rev. B. 65(24)(2002), 2453019. Chi F.ZengH. Yuan X. Q., Superlattices andMicro

40、structures46(2009), 523-53210.TrochaP . Weymann I. Barna? J., Phys. Rev. B.80(2009),16533311.Hatano T. Kubo T . Tokura Y . Amaha S . Teraoka S. TaruchaS., Phys. Rev. Lett.106(2011), 07680112.Yin H.T. L T. Q. Liu X. J. Xue H. J., Phys.Lett.A 373(2009),285-29113.Nowak M. P. Szafran B., Phys. Rev. B 81

41、(2010),23531114.Liu Y.S. Chen H. Fan X. H. Yang. X. F., Phys. Rev. B.73(2006),11531015.TokuraY. Nakano H. Kubo T., New J. Phys. 9(2007), 11316.BoeseD. Hofstetter W. SchoellerH., Phys. Rev. B.64(2001),12530917.Zhang Y.P. Yu H. Gao Y. F. Liang J. Q., Phys. Rev. B.72(2005), 20531018.Lu H. Z. LR. Zhu B.

42、 F., Phys. Rev. B. 71(2005),23532019.BsserC. A. Martins G. B. Al-Hassanieh K. A. Moreo A.Dagotto E., Phys. Rev. B. 70( 2004), 245303Quantum transport in double quantum dot interferometeraffected bytunable dot-lead coupling*Yuan Rui-Yang1）+ Wang Ru-Zhi2）Yan Hui2）Zhou Yun-Song1）1）(Center of Theoretica

43、lPhysics, Department of Physics, CapitalNormal University, Beijing 100048, PRChina)2）(Laboratory of Thin FilmMaterials, College of Materials Scienceand Engineering，Beijing University ofTechnology, Beijing 100022, P.R. China)AbstractBy solving the quantumtransport in double quantum dotinterferometer,

44、 the effect of dot-lead couplingon them istheoretically investigated. The results show that, tuning thedot-leadcoupling induces the symmetry of double quantum dot interferometerandthe road of electron transporting different. These results in thesplitting oflinear conductance relays on dot-lead coupl

45、ing, and thestep shape of numberpopulation are changed. It provides a theoreticalproof for devising controllablequantum devices.Keywords: dot-lead coupling, doublequantum dot interferometer,quantum transportPACC: 7320D* 北京市優(yōu)秀人才基金（批準(zhǔn)號：2009D005016000019）和北京市教委基金（批準(zhǔn)號：KM201010028006）資助的課題* Project suppo

46、rted by the Beijing Excellent Talent, China (GrantNo. 2009D005016000019), and the Foundation of BeijingEducationalCommission, China (Grant No. KM201010028006)圖 7 兩量子點間有一定點間隧穿耦合()時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的示意圖，其中實線和虛線分別代表強耦合和弱耦合。4. 結(jié)論研究了不同點-導(dǎo)線間耦合情況下，電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于不同點-導(dǎo)線間耦合，導(dǎo)致雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的對稱

47、性不同和電子傳輸路徑不同，使得電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一系列的新奇特性：點-導(dǎo)線間的耦合強度不同，兩量子點中階梯狀的平均電子占據(jù)數(shù)的分離程度不同，且兩臺階的平緩程度也不同；考慮點間隧穿耦合時，點-導(dǎo)線間的耦合強度對雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)中電子輸運的影響加?。粺o論是否考慮點間隧穿耦合強度，與平均粒子占據(jù)數(shù)的階梯結(jié)構(gòu)中臺階的急緩程度相對應(yīng)，不同點-導(dǎo)線間隧穿耦合強度，LDOS 曲線峰強不同；線性電導(dǎo)劈裂依賴于點-導(dǎo)線間耦合。這些結(jié)果表明結(jié)構(gòu)決定性能，也為設(shè)計可控量子器件提供一個理論依據(jù)。1. Holleitner A. W. Decker C. R.Qin H., Phys.Rev. Lett

48、. 87(25)(2001), 2568022. Adourian A. S. Livermore C. Westervelta R. M. Campman K. L.Gossard A. C., Appl. Phys. Lett. 75(3) (1999),4244263. Chen J. C. Chang A. M. MellochM. R., Phys. Rev. Lett.92(2004), 1768014.Lpez R.Aguado R. Platero G., Phys. Rev. Lett. 89(13) (2002),1368025. Dong B. Djuric I. Cui

49、 H. L. LeiX. L., J. Phys.: Condens.Matter. 16 (2004) 430343146. Aronov A. G. Shavin Y. V.,Rev. Mod. Phys. 59(3) (1987),7557797. K?nig J. Gefen Y., Phys. Rev. B. 65(4)( 2002),0453168. Kubala B. K?nig J., Phys. Rev. B. 65(24)(2002), 2453019. Chi F.ZengH. Yuan X. Q., Superlattices andMicrostructures46(

50、2009), 523-53210.TrochaP . Weymann I. Barna? J., Phys. Rev. B.80(2009),16533311.Hatano T. Kubo T . Tokura Y . Amaha S . Teraoka S. TaruchaS., Phys. Rev. Lett.106(2011), 07680112.Yin H.T. L T. Q. Liu X. J. Xue H. J., Phys.Lett.A 373(2009),285-29113.Nowak M. P. Szafran B., Phys. Rev. B 81(2010),235311

51、14.Liu Y.S. Chen H. Fan X. H. Yang. X. F., Phys. Rev. B.73(2006),11531015.TokuraY. Nakano H. Kubo T., New J. Phys. 9(2007), 11316.BoeseD. Hofstetter W. SchoellerH., Phys. Rev. B.64(2001),12530917.Zhang Y.P. Yu H. Gao Y. F. Liang J. Q., Phys. Rev. B.72(2005), 20531018.Lu H. Z. LR. Zhu B. F., Phys. Re

52、v. B. 71(2005),23532019.BsserC. A. Martins G. B. Al-Hassanieh K. A. Moreo A.Dagotto E., Phys. Rev. B. 70( 2004), 245303Quantum transport in double quantum dot interferometeraffected bytunable dot-lead coupling*Yuan Rui-Yang1）+ Wang Ru-Zhi2）Yan Hui2）Zhou Yun-Song1）1）(Center of TheoreticalPhysics, Dep

53、artment of Physics, CapitalNormal University, Beijing 100048, PRChina)2）(Laboratory of Thin FilmMaterials, College of Materials Scienceand Engineering，Beijing University ofTechnology, Beijing 100022, P.R. China)AbstractBy solving the quantumtransport in double quantum dotinterferometer, the effect o

54、f dot-lead couplingon them istheoretically investigated. The results show that, tuning thedot-leadcoupling induces the symmetry of double quantum dot interferometerandthe road of electron transporting different. These results in thesplitting oflinear conductance relays on dot-lead coupling, and thes

55、tep shape of numberpopulation are changed. It provides a theoreticalproof for devising controllablequantum devices.Keywords: dot-lead coupling, doublequantum dot interferometer,quantum transportPACC: 7320D* 北京市優(yōu)秀人才基金（批準(zhǔn)號：2009D005016000019）和北京市教委基金（批準(zhǔn)號：KM201010028006）資助的課題* Project supported by the B

56、eijing Excellent Talent, China (GrantNo. 2009D005016000019), and the Foundation of BeijingEducationalCommission, China (Grant No. KM201010028006)圖 7 兩量子點間有一定點間隧穿耦合()時，不同導(dǎo)線與點間耦合強度情況下，電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的示意圖，其中實線和虛線分別代表強耦合和弱耦合。4. 結(jié)論研究了不同點-導(dǎo)線間耦合情況下，電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于不同點-導(dǎo)線間耦合，導(dǎo)致雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)的對稱性不同和電子傳輸路徑不同，

57、使得電子隧穿雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一系列的新奇特性：點-導(dǎo)線間的耦合強度不同，兩量子點中階梯狀的平均電子占據(jù)數(shù)的分離程度不同，且兩臺階的平緩程度也不同；考慮點間隧穿耦合時，點-導(dǎo)線間的耦合強度對雙量子點干涉儀結(jié)構(gòu)中電子輸運的影響加?。粺o論是否考慮點間隧穿耦合強度，與平均粒子占據(jù)數(shù)的階梯結(jié)構(gòu)中臺階的急緩程度相對應(yīng)，不同點-導(dǎo)線間隧穿耦合強度，LDOS 曲線峰強不同；線性電導(dǎo)劈裂依賴于點-導(dǎo)線間耦合。這些結(jié)果表明結(jié)構(gòu)決定性能，也為設(shè)計可控量子器件提供一個理論依據(jù)。1. Holleitner A. W. Decker C. R.Qin H., Phys.Rev. Lett. 87(25)(2001

58、), 2568022. Adourian A. S. Livermore C. Westervelta R. M. Campman K. L.Gossard A. C., Appl. Phys. Lett. 75(3) (1999),4244263. Chen J. C. Chang A. M. MellochM. R., Phys. Rev. Lett.92(2004), 1768014.Lpez R.Aguado R. Platero G., Phys. Rev. Lett. 89(13) (2002),1368025. Dong B. Djuric I. Cui H. L. LeiX.

59、L., J. Phys.: Condens.Matter. 16 (2004) 430343146. Aronov A. G. Shavin Y. V.,Rev. Mod. Phys. 59(3) (1987),7557797. K?nig J. Gefen Y., Phys. Rev. B. 65(4)( 2002),0453168. Kubala B. K?nig J., Phys. Rev. B. 65(24)(2002), 2453019. Chi F.ZengH. Yuan X. Q., Superlattices andMicrostructures46(2009), 523-53

60、210.TrochaP . Weymann I. Barna? J., Phys. Rev. B.80(2009),16533311.Hatano T. Kubo T . Tokura Y . Amaha S . Teraoka S. TaruchaS., Phys. Rev. Lett.106(2011), 07680112.Yin H.T. L T. Q. Liu X. J. Xue H. J., Phys.Lett.A 373(2009),285-29113.Nowak M. P. Szafran B., Phys. Rev. B 81(2010),23531114.Liu Y.S. C