通过 $N$ 个耦合量子点环的隧穿电流中的双稳态

我们研究了通过一个由 N 个耦合量子点组成的环（每个点有两个轨道）的电子输运中的双稳态。一个轨道是局域的（称为 b 轨道），任意两个点中 b 轨道的耦合可忽略；另一个轨道在环平面内是离域的（称为 d 轨道），这是由于相邻点中 d 轨道的耦合，如紧束缚模型所述。d 轨道因此形成具有有限宽度的能带。b 和 d 轨道连接到具有电压偏置 V 的源极和漏极，允许电子隧穿。使用最近发展的用于处理具有多个能级的纳米结构的非平衡格林函数方法计算隧穿电流。我们发现当尺寸 N>50 时，隧穿电流作为偏压 V 的函数存在双稳态效应；该效应随尺寸 N 缩放，并在 N~100 时变得显著。还讨论了温度对双稳态的影响。相比之下，平均场处理倾向于高估双稳态效应。