弹道纳米结构中接触引起的退相干

弹道纳米结构的有源区是一个开放量子力学系统，其向非平衡稳态的非幺正演化（退相干）由接触处的载流子注入决定。本文旨在提供弹道纳米结构中接触诱导退相干的简单理论描述，该描述建立在开放系统理论框架内。接触存在时，有源区的演化通常是非马尔可夫的。然而，如果接触处的电子 - 电子散射引起的能量弛豫足够快，则在粗粒化其能量弛豫时间的时间尺度上，接触可被视为无记忆的，且限制电流的有源区的演化可被视为马尔可夫的。因此，我们首先通过对抽象开放系统的精确短时非马尔可夫动力学在环境记忆丢失时间上进行粗粒化，推导出存在无记忆环境时的一般马尔可夫映射，并给出了该映射有效性的要求。随后，我们引入了一种模型接触 - 有源区相互作用，用于描述通用双端弹道纳米结构中来自接触的载流子注入。基于该模型相互作用，并利用通过对接触有效记忆丢失时间粗粒化推导出的马尔可夫动力学，我们推导出了纳米结构有源区中前向和后向传播态的非平衡稳态分布函数公式。以双势垒隧穿结构为例，本方法给出了具有所有显著共振特征的 I-V 曲线。本文还讨论了与 Landauer-Büttiker 形式体系的关系以及散射的包含。