量子器件的高效自洽量子输运模拟器
介观与纳米尺度物理
2015-06-19 v1 量子物理
摘要
我们提出了一种基于接触块约化（CBR）方法的自洽一维量子输运模拟器，旨在对一维量子器件进行非常快速和稳健的输运模拟。将一般的CBR方法应用于一维开放系统，得到一组非常简单的方程，这些方程首次被推导并详细给出。通过使用预测-校正迭代方案（可选Anderson加速）实现耦合CBR-泊松方程的电荷自洽。此外，我们引入了一种新方法，将外部模拟器计算的平衡静电势垒势转换为有效掺杂分布，然后由CBR-泊松代码用于非零偏压下势垒的输运模拟。该代码已应用于模拟双势垒结构中的量子输运以及硅双量子点中的隧穿势垒。量子点中隧穿势垒的微分电导的极快自洽一维模拟显示出比非自洽模拟更好的与实验的定性一致性。
引用
@article{arxiv.1403.7564,
title = {Efficient self-consistent quantum transport simulator for quantum devices},
author = {Xujiao Gao and Denis Mamaluy and Erik Nielsen and Ralph W. Young and Amir Shirkhorshidian and Michael P. Lilly and Nathan C. Bishop and Malcolm S. Carroll and Richard P. Muller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.7564},
year = {2015}
}