交换耦合双能级量子点的全计数统计

摘要

介观系统中量子输运特性一直是理论和实验关注的问题，特别是量子输运中散粒噪声的研究有助于揭示输运系统的内部能级结构、电荷转移信息、多体纠缠特性等。本文首先介绍了量子点的制备、量子点的特性、量子点的应用以及关于介观系统中的噪声的研究现状。接着基于刘维尔方程详细介绍了研究介观输运的量子主方程方法和粒子数分辨的量子主方程方法，并阐述了全计数统计理论的基本思想及其在介观输运中的应用。最后基于粒子数分辨的量子主方程，应用全计数统计理论研究了自旋交换耦合双能级量子点中的电子输运特性，给出了双能级量子点中自旋交换耦合、库仑排斥作用、量子点与电极的不对称耦合对平均电流、散粒噪声和偏斜度的影响。交换耦合和库仑相互作用不影响单电子态通道，只对两个电子的自旋单态和自旋三重态通道能级有影响，增大交换作用只是修正了通道能级的分布，改变了超泊松噪声出现的范围，但不会改变其最大和最小值。而库仑相互作用不仅使散粒噪声的台状峰发生平移，而且在强的不对称耦合下，强的库仑相互作用可以导致强的超泊松噪声出现。电极自旋极化和不对称耦合越大，超泊松散粒噪声越容易出现。更有趣的是自旋单态与自旋三重态对散粒噪声有完全不同的影响，当两个自旋单态通道同时参与输运时散粒噪声会大大降低，而当两个电子的自旋三重态通道能级同时参与输运时散粒噪声会明显增大。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 量子点及其制备

1．2 量子点结构的奇异性质

1．3 量子点的应用

1．4 介观物理系统中的噪声

第二章 粒子数分辨量子主方程方法与全计数统计

2．1 引言

2．2 粒子数分辨的量子主方程

2．3 全计数统计

第三章 交换耦合双能级量子点的全计数统计

3．1 理论模型

3．2 理论计算及其简化

3．3 交换耦合对输运的影响

3．4 库仑相互作用U对输运的影响

3．5 输运特性对量子点与电极耦合不对称性的依赖

第四章 结论

参考文献

在校期间发表的论文

致谢

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