Квантовый транспорт в двумерных наноструктурах : отчет о НИР

Описание

Перевод названия: Quantum transport in the two-dimensional nanostructures

Тип публикации: отчёт о НИР

Год издания: 1997

Аннотация: Численно рассмотрены транспортные свойства двумерных колец в приложенном магнитном поле. Кольца имеют квадратную и круглую формы и конечный фактор кольца (отношение ширины рукавов кольца на радиус). Показано, что осцилляции Ааронова-Бома (ОАБ) существенно зависят от числа каналов электронного транспорта и фактора кольца. В случае нПоказать полностьюебольшого числа каналов транспорта ОАБ в узких кольцах ОАБ являются периодическими при условии, что магнитная длина превышает ширину кольца. В крайне противоположном случае ОАБ становятся нерегулярными. Компьютерные симуляции элетронных токовых распределений показывают, что квантовый транспорт в многоканальном случае становится конвекционным. Элементарная ячейка состоит как правило из пары вихрей и одного антивихря. Приложение магнитного поля деформирует элементарную ячейку конвекционной решетки, приводя к хаотической упаковке ячеек. Результатом этого становится нерегулярность ОАБ. Также продемонстрирована хаотичность электронных траекторий.p Рассмотрен четырех пробный холловский контакт под воздействием поля излучения. Частота излучения настроена на переход между энергией локализованного состояния и энергией транспортного электрона. Обнаружена низко полевая аномалия квантового эффекта Холла за счет резонансного подмешивания локализованного состояния к транспортным состояниям.p Рассмотрен цилиндрический квантовый дот с электродами почти касательными к доту. Если энергия транспортного электрона резонансна к собственным энергиям дота в токовой картине возникает резонансный вихрь. Оценено магнитное поле, создаваемое таким вихрем и предложены экспериментальные способы измерения такого магнитного поля.p Проведен детальный численный анализ недавних экспериментов по квантовой интерференции в двух- щелевой баллистической структуре (Yacoby et al, Phys. Rev. Lett., v.73, p.3149 (1994)). Анализ основан на решении одночастичного уравнения Шредингера с учетом реальной геометрии структуры и профиля потенциала, создаваемого управляющим электродом. Показано, что неожиданные осцилляции проводимости обусловлены конвекционной картиной электронного транспорта, что приводит к многократным интерференционным явлениям.p Рассмотрена временная эволюция центра тяжести гауссовского волнового пакета в квантовом доте. В случае несоразмерного набора собственных энергий квантового дота временная эволюция пакета является неэргодичной из-за отсутствия глобального периода. Показано, что функция распределения квантовых наблюдаемых является гауссовым.p Transport properties of mesoscopic rings with applied external magnetic field are considered numerically. Rings have square and circular forms and finite aspect ratio of the ring size and to the width of ring arms. The type of the Aharonov -Bohm oscillations (ABO) of the transmission substantially depends on the number of channels participating in the electron transmission and an aspect ratio. For the single-channel transmission through the rings with a small aspect ratio ABO are periodical provided that the magnetic length exceeds the ring soze. In opposite case the ABO become irregular. Computer simulations of electron current distributions reveal that the quantum transport for multi-channel transmission becomes convexional. Elementary cell consists of pair votrices and one antivortex as a rule. An application of magnetic field distorts the elementary cell of convexional lattice to give rise to chaotical packing of cells. As a result the ABO of the conductance becomes irregular. Also chaos in electron streamlines is demonstrated.p The four-terminal Hall junction is considered under influence of the radiation field. A frequency of the radiation field is tuned to transition between the energy of bound state below conduction subband and the Fermi energy of incident electrons. Radiation field induced resonant dips of the Hall resistance are demonstrated for low magnetic field because of mixing of the bound state to the transport states.p A cylindrical quantum dot with electrodes tangential to the dot is considered. If an energy of incident electron is close to eigen energies of the dot, current resonant vortex is arising. Magnetic field generated by the vortex is estimated and is argued that it might be observed experimentally.p

Ссылки на полный текст

Персоны

  • Садреев А.Ф. (Институт физики им. Л.В.Киренского СО РАН (ИФ СО РАН))
  • Белошапкин В.В. (Институт физики им. Л.В.Киренского СО РАН (ИФ СО РАН))
  • Булгаков Е.Н. (Институт физики им. Л.В.Киренского СО РАН (ИФ СО РАН))
  • Пичугин К.Н. (Институт физики им. Л.В.Киренского СО РАН (ИФ СО РАН))

Вхождение в базы данных