量子ドット集合系の非平衡伝導特性における多体効果

量子点组装系统非平衡传导特性的多体效应

• 批准号: 08740298
• 负责人: 江藤 幹雄
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740298/
• 关键词: 量子ドット; クローン・ブロッケード; クローン振動; 電荷ソリトン; 電流ゆらぎ; メゾスコピック系

複数の量子ドットを並べた系では電荷間に長距離の相互作用が働き、それに起因する新しい物理現象に興味が持たれている。本研究ではドットの1次元集合系に着目し、電流とその揺らぎを計算することで、長距離相関の非平衡伝導特性への影響を理論的に解明した。モデルとしてドットを直列に並べ、それに定電圧バイアスとゲート電圧を付けた系を考える。計算方法は、マスター方程式を数値的に解く、モンテカルロ・シミュレーションの2つを用いた。バイアスとゲート電圧依存性を、系の大きさを系統的に変えて調べたところ、次の点が明らかとなった。(i)系のサイズが電荷間相互作用の遮蔽長より小さい場合、低バイアス下でクローン振動に微細構造が現れる。その構造は電荷が1つずつ流れる際のregular processとirregular processの2つの過程を反映したもので、それぞれ電流揺らぎの極小、極大に対応する。さらに、前者の過程に対して、電流揺らぎの周波数依存性の解析的な表式を得た。(ii)系のサイズが大きい場合には、複数の電荷が相関し合って伝導する。その効果は電流揺らぎの周波数依存性にピーク構造として現れる。これは電荷がほぼ等間隔に並び(荷電ソリトン格子)、集団的にスライド運動することで理解される。次にドットの並列系に対して同様の計算を行った。系のサイズが大きい場合、特定のゲート電圧で電圧揺らぎの異常な増大が生じることが分かった。それはショット・ノイズの数倍にも及ぶ。この現象は電荷がドット1つ置きに配列する「電荷結晶」の形成に起因する。その「結晶」は有限バイアス下で準安定状態であり、それが崩壊するまでの長い時間スケールと、その後の電荷輸送の短い時間スケールの2つの競合によるものであることを究明した。

The interaction between charges over a long distance results in the existence of new physical phenomena. In this paper, the effects of long-distance dependence on the nonequilibrium conduction characteristics of the one-dimensional set system are theoretically explained. The voltage of the battery is constant. The calculation method is to solve the problem of the number of values of the equation, and to use the problem of the equation. The voltage dependence of the system is different from that of the control system. (i)The system is characterized by the presence of charge-to-charge interaction mask length in small cases and vibration in small cases. The structure of the electric charge is reflected in the regular process and irregular process, and the electric current is reflected in the minimum and maximum. A new analytical expression for the dependence of the cycle number of the current on the process of the former is obtained. (ii)In the case of a large number of charges, multiple charges are correlated. As a result, the frequency dependence of the current and the frequency dependence of the current are reduced. This is the understanding of the equally-spaced and equally-spaced charge and mass movement. The next step is to calculate the same amount. The voltage of a certain voltage is increased due to abnormal voltage. The number of times the number of times This phenomenon is caused by the formation of "charge crystals" due to the arrangement of charges. The "crystallization" is a quasi-stable state under finite conditions. It is clear that there is a long period of time for the breakdown and a short period of time for the charge transfer after the breakdown.