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库仑阻塞振荡的热衰减

介观与纳米尺度物理 2017-10-05 v1 强关联电子

摘要

我们研究通过两个量子点接触 (QPC) 连接到导线的小金属岛的输运性质和电荷量子化现象。作为温度 TT 和栅极电压的函数,在 QPC 处相对于弱隧穿和弱背散射微扰地计算了线性电导。作为栅极电压的函数,电导表现出库仑阻塞 (CB) 振荡,该振荡随温度衰减,这是岛上电荷热激活涨落的结果。我们考虑了量子涨落 (TECT \ll E_C) 和热涨落 (TECT \gg E_C) 机制,其中 ECE_C 是孤立岛的充电能。我们对量子机制中 CB 振荡的预测与 [A. Furusaki and K. A. Matveev, Phys. Rev. B {\bf 52}, 16676 (1995)] 中的先前结果一致。在热机制中,库仑阻塞振荡的可见度随温度以 T/ECexp(π2T/EC)\sqrt{T/E_C}\exp(-\pi^2T/E_C) 的形式衰减,其中指数依赖性源于对瞬时电荷涨落的热平均,而前因子具有量子起源。该依赖性与到导线的耦合强度无关。在单隧穿结情况下计算的微分电容表现出相同的指数衰减,然而其前因子与温度呈线性关系。这种差异可归因于量子效应的非定域性。我们的结果在参数 T/ECT/E_C 的整个范围内与最近的实验 [S. Jezouin {\em et al}., Nature {\bf 536}, 58 (2016)] 相一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.05251,
  title  = {Thermal decay of the Coulomb blockade oscillations},
  author = {Edvin G. Idrisov and Ivan P. Levkivskyi and Eugene V. Sukhorukov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.05251},
  year   = {2017}
}