单分子晶体管中从绝热到反绝热声子辅助隧穿的交叉

在分子器件的微扰模型框架下，系统研究了声子辅助隧穿的两个常见极限——绝热区域和反绝热区域——之间的交叉。该模型是一个通过位移与局域振动模式耦合的共振能级。传统上，这两个极限分别对应于声子频率与裸电子跳跃率相比足够小或足够大的情况。我们证明，对于强电子-声子相互作用，两个区域之间的交叉主要由极化子位移而非声子频率决定。特别地，微扰绝热极限仅在裸跳跃率Γ超过极化子位移时才达到，这留下了一个扩展的耦合窗口，其中Γ远超过声子频率，但物理本质仍是反绝热区域。我们将这个中间区域称为扩展反绝热区域。传统和扩展反绝热区域中的有效低能哈密顿量被证明是（纯费米子）相互作用共振能级模型，其参数通过数值重整化群计算提取。扩展反绝热区域之后是一个真正的交叉区域，其中极化子逐渐脱去外衣。重整化隧穿率作为问题中的低能标度，从而决定了隧穿共振的宽度，在从绝热到反绝热区域的转变过程中遵循近似的标度形式。充电性质在扩展反绝热区域和进入交叉区域时由两种不同的机制主导，导致低温电导随栅极电压变化出现独特的肩峰。