双层量子点Hubbard模型 plaquette 的磁相
介观与纳米尺度物理
2023-12-08 v1
摘要
已有研究表明，量子点自旋量子比特的小型 plaquette 能够模拟由 Hubbard 模型产生的凝聚态现象，例如集体库仑阻塞和长冈铁磁性。受近期材料发展的启发，我们研究了一种每层四个量子点的双层量子点排布，其展现出复杂的基态行为。我们利用带有长程库仑相互作用的广义 Hubbard 模型发现，随着库仑相互作用强度的变化，会出现若干不同的磁相，其可能的基态为铁磁、反铁磁，或一层反铁磁一层铁磁。我们绘制了系统依赖于层间与层内库仑相互作用强度的完整相图，并发现对于单层存在类似但更简单的效应。我们还预测了由复杂关联物理引起的电子、空穴以及电子-空穴双层系统之间有趣的反差。在已有的少点半导体双层结构中观测到所预测的磁构型，可证明是对当前实验量子点器件的重要评估，特别是在基于自旋量子比特的模拟量子模拟背景下。
引用
@article{arxiv.2308.04504,
title = {Magnetic Phases of Bilayer Quantum-Dot Hubbard Model Plaquettes},
author = {Donovan Buterakos and Sankar Das Sarma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.04504},
year = {2023}
}