纳米机电系统输运中的反常电流-电场特性
介观与纳米尺度物理
2025-05-14 v3 量子物理
摘要
深入理解电子自由度与机械自由度之间的关联，对于纳米机电系统（NEMS）中量子器件的发展至关重要。在这项工作中，我们首先建立了一种适用于任意偏压、温度和机电耦合的NEMS器件输运的全量子力学方法。我们发现在低偏压下存在反常的电流-电场特性，电流随电场增大而减小，这与弱机械阻尼下电子的反向隧穿有关。我们揭示了这一引人注目的行为源于机械运动与库仑阻塞的共同效应，其中在大振荡幅度下反向隧穿事件的快速增加由于双占据被禁止而抑制了正向电流。在强阻尼的相反极限下，振子将能量耗散到环境中并迅速弛豫到基态。电子随后通过最低振动态传输，使得净电流及其对应噪声对电场几乎没有依赖。
引用
@article{arxiv.2503.12106,
title = {Anomalous current-electric field characteristics in transport through a nanoelectromechanical systems},
author = {Chengjie Wu and Yi Ding and Yiying Yan and Yuguo Su and Elijah Omollo Ayieta and Slobodan Radošević and Georg Engelhardt and Gernot Schaller and JunYan Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.12106},
year = {2025}
}