库仑阻塞网络中电流-电压特性的尺寸依赖性
介观与纳米尺度物理
2011-10-10 v1 无序系统与神经网络
摘要
我们通过蒙特卡洛模拟从理论上研究了二维库仑阻塞(CB)阵列的电流-电压(I-V)特性。I-V特性可分为三个区域，我们报告了纵横比delta（即横向尺寸N_{y}与纵向尺寸N_{x}之比）的依赖性。我们表明，平均CB阈值作为delta的函数服从幂律衰减。其指数gamma对应于阈值对delta的敏感性，并且与N_{x}（即固定N_{y}时的delta）成反比。此外，表征中间区域I-V特性非线性的幂律指数zeta随着delta的增加而对数增加。我们的模拟描述了Parthasarathy等人[Phys. Rev. Lett. 87 (2001) 186807]获得的实验结果zeta=2.25。此外，Bascones等人[Phys. Rev. B. 77 (2008) 245422]获得的一维阵列的渐近I-V特性被应用于二维阵列。渐近方程在大电压极限下收敛于欧姆定律，并且组合隧穿电阻与delta成反比。带有一阶微扰的扩展渐近方程很好地描述了Kurdak等人[Phys. Rev. B 57 (1998) R6842]获得的实验结果。基于我们的渐近方程，我们可以估计难以通过实验获得的物理量。
引用
@article{arxiv.1109.0340,
title = {Size Dependence of Current-Voltage Properties in Coulomb Blockade Networks},
author = {Takayuki Narumi and Masaru Suzuki and Yoshiki Hidaka and Shoichi Kai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.0340},
year = {2011}
}
备注
21 pages, 10 figures, accepted for publication in Journal of the Physical Society of Japan