平行双量子点系统中电子关联效应对磁输运的影响

摘要

近年来,在介观物理领域里双量子点系统受到了广泛的研究,特别是耦合于铁磁电极之间的双量子点系统的输运性质备受关注,无论是在实验研究还是在理论研究方面,都是如此。事实上,双量子点系统是最简单的量子点系统之一,由于它所具有的行为特征十分类似于真实分子,因此被普遍认视为是人工分子的代表。双量子点系统所具有的约束机能可以方便地被利用于量子计算方面,众多研究中它所表现出来了丰富的现象,这也使其引起研究者的广泛兴趣。在理论研究方面,当双量子点系统与两端的铁磁电极耦合后,它能够表现出出色的隧穿磁阻和自旋积累效应。目前,单量子点系统的输运性质已经在实验角度和理论角度都有了较为成熟丰富的研究结果,但系统的简单性限制了它的应用潜力,而现在多量子点系统的研究工作正处于起始阶段,无论是理论研究和实验探索都是有必要的,有潜力的。
　　 在本文中,我们将讨论平行双量子点系统中输运特性与电子关联效应之间的关系,包括自旋交换相互作用,以及库伦相互作用。我们将为系统设置多种电子关联作用的环境,为了得到这些设定下的系统输运特征,我们将使用双量子点系统约化密度矩阵算符通过一般化的主方程方法以得到结果。之后,我们将变化电子关联效应的条件,分别计算不同情况下的双量子点系统的电流、微分电导、以及隧穿磁阻这三个特征量。相比于没有电子关联作用参与的“纯净”系统,我们在电子关联效应存在的状况中发现了隧穿磁阻存在着高峰和负值区域,同时,负的微分电导区段也在部分电子关联设定中出现。此外,通过使用约化密度的曲线图,我们对表现出来的输运特征依赖于电子关联作用的程度和特点进行了一定的分析。这些理论特征的利用,相信会对相应的研究工作有所贡献,双量子点系统对于未来器件研发的重要性给予我们这样的信心。