本文關(guān)鍵詞：量子點(diǎn)系統(tǒng)電子的全計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)　出處：《山西大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在量子輸運(yùn)中,系統(tǒng)的輸運(yùn)特性完全可以由電子的全計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)描述,這是因?yàn)閚個(gè)電子隧穿到達(dá)收集電極的幾率分布的所有信息可以從電子的全計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)獲得,而存在自旋軌道耦合的輸運(yùn)系統(tǒng)與量子相干系統(tǒng)為研究的熱點(diǎn)。自旋電子學(xué)中對自旋軌道耦合的研究一直是熱點(diǎn),發(fā)展與自旋有關(guān)的電子裝置是研究自旋軌道耦合的主要目的。通常自旋自由度可以通過鐵磁體和外磁場被調(diào)控。自旋電子設(shè)備的電控可以通過半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的自旋軌道耦合被意識到,并且會導(dǎo)致自旋場效應(yīng)晶體管。在納米結(jié)構(gòu)中,與自旋有關(guān)的弛豫過程也是非常重要的問題,它與量子計(jì)算與量子信息密切相關(guān)。自旋軌道耦合對介觀系統(tǒng)輸運(yùn)特性有著重要影響,這已經(jīng)引起理論和實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大關(guān)注,而且,耦合強(qiáng)度在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中可以通過調(diào)節(jié)門電壓調(diào)整,這樣,與自旋有關(guān)的電流可以被意識到。幾十年來,傳導(dǎo)電子的量子相干一直是介觀輸運(yùn)系統(tǒng)中的研究熱點(diǎn)。在庫倫阻塞區(qū)域的AB相干實(shí)驗(yàn)已經(jīng)被報(bào)導(dǎo),相干特性提供了量子點(diǎn)中對電流輸運(yùn)新的見解,兩粒子相干的實(shí)驗(yàn)意識已經(jīng)成為多粒子波函數(shù)的中心研究。從輸運(yùn)電子關(guān)聯(lián)的視角看,量子相干對噪聲特性有重大影響,事實(shí)上,通過不同通道傳導(dǎo)電子的量子相干物理上可以從電極到量子點(diǎn)空間運(yùn)動(dòng)的相累積被引起。首先,我們研究了自旋軌道耦合存在的半導(dǎo)體二能級量子點(diǎn)系統(tǒng)輸運(yùn)電子的全計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。這里自旋軌道耦合充當(dāng)非阿貝爾規(guī)范場,并且可以誘導(dǎo)兩能級間的電子躍遷和自旋反轉(zhuǎn)。通過量子主方程方法,在有限溫度和兩體庫倫作用下,電流噪聲和偏斜被獲得。特別地,通過測量零頻累積矩,我們證明了自旋軌道耦合對輸運(yùn)電子超泊松噪聲的影響。當(dāng)左右電極平行,超泊松噪聲隨自旋軌道耦合的增強(qiáng)被抑制,這是由于自旋軌道耦合誘導(dǎo)的自旋反轉(zhuǎn)減少了動(dòng)力學(xué)自旋阻塞。然而,當(dāng)左右電極反平行,自旋反轉(zhuǎn)打開了多數(shù)-多數(shù)自旋通道,這樣動(dòng)力學(xué)自旋阻塞增加,超泊松噪聲增強(qiáng)。其次,我們研究了帶有兩體相互作用介觀輸運(yùn)裝置的量子相干。通過帶有反平行磁通平行量子點(diǎn)電子輸運(yùn)的全計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì),我們證明了量子相干可以由兩體作用產(chǎn)生,這種兩體量子相干可以通過零頻累積矩隨磁通的振蕩測量。通過量子主方程方法,兩體庫倫作用誘導(dǎo)的量子相干首次被探索。觀測到的累積矩對磁通的依賴不同于單粒子和零庫倫作用情況。最后,我們研究了光力學(xué)腔中BEC多體穩(wěn)定宏觀量子態(tài),我們通過自旋相干態(tài)的方法探索了這種多體穩(wěn)定性。自旋相干態(tài)可以同時(shí)考慮正常態(tài)和反轉(zhuǎn)態(tài)。在藍(lán)失諧區(qū)域,通常的量子相變?nèi)匀淮嬖?然而,當(dāng)原子場耦合增長到反轉(zhuǎn)點(diǎn),超輻射相由于機(jī)械振子的阻尼被抑制,與此同時(shí),系統(tǒng)經(jīng)歷了從超輻射相到反轉(zhuǎn)正常相的相變。在紅失諧區(qū)域,這些相變發(fā)生,不同的是,紅失諧區(qū)域會出現(xiàn)超輻射相的崩塌和重生。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O471.1

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本文編號：1327990