串联耦合量子点系统中的自旋阻塞、电荷棘轮效应和热电行为理论

在库仑阻塞区，我们理论研究了连接到金属电极的串联耦合量子点的电荷输运。通过格林函数方法求解扩展的双位点哈伯德模型，得到了弱量子点间跳跃极限下串联耦合量子点隧穿电流的闭式表达式。我们利用该表达式研究了非线性响应区中的自旋电流整流、负微分电导和相干隧穿。由串联耦合量子点空间对称性破缺引起的电流整流随温度升高而受到抑制。将串联耦合量子点的计算扩展到多个平行串联耦合量子点的情况，以研究电荷棘轮效应和具有多个能级的串联耦合量子点。在线性响应区，证明了自旋滤波器和低温电流滤波器的功能在该系统中可以共存。进一步证明，通过测量塞贝克系数而非电导，可以很容易地区分双电子自旋单态和三态。