用纳米机械谐振器探测量子点的电荷
介观与纳米尺度物理
2012-10-10 v2
摘要
我们利用碳纳米管（CNT）的机械运动作为量子点平均电荷的探针。共振频率和品质因子的变化由机械振荡过程中量子点平均电荷的变化决定。而平均电荷又受栅极电压、偏置电压以及势垒到导线的隧穿率影响。当偏置电压超过隧穿耦合引起的展宽时，共振频率和品质因子随栅极电压变化表现出双谷特征。我们发现，在库仑峰处增加流过CNT的电流并不会增加阻尼，反而实际上减小了阻尼。使用具有能量依赖隧穿率的模型，我们获得了实验观测与模型之间的定量一致性。我们在理论上比较了单电子诱导非线性的不同贡献，并表明仅有一项对Duffing参数和模式耦合参数是显著的。我们还提供了支持所开发模型的额外测量结果：将量子点到导线的隧穿势垒调谐可使品质因子降低200倍。通过CNT量子点激发态的单电子隧穿也会改变量子点上的平均电荷，导致共振频率降低。在法布里-珀罗（Fabry-Pérot）区域，电荷量子化的缺失导致了没有共振频率谷的弹簧行为，例如这可用于利用纳米机械谐振器探测电荷从量子化到连续的过渡。
引用
@article{arxiv.1208.5678,
title = {Probing the charge of a quantum dot with a nanomechanical resonator},
author = {Harold B. Meerwaldt and Giorgi Labadze and Ben H. Schneider and Ahmet Taspinar and Yaroslav M. Blanter and Herre S. J. van der Zant and Gary A. Steele},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.5678},
year = {2012}
}
备注
17 pages, 12 figures