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超导磁通量子比特中的光子辅助隧穿

稀有金属材料与工程 2008年第A4期37卷 440-443页

作者：孙国柱王轶文丛山桦曹俊宇陈健康琳许伟伟于扬吴培亨南京大学超导电子学研究所江苏南京210093 南京大学固体微结构国家实验室江苏南京210093

在极低温的条件下(T=20mK),对Nb/Al0x/Nb构建的超导磁通量子比特进行微波辐照,观察到了光子辅助隧穿。光子辅助隧穿的现象和共振隧穿有着很好的对应关系,证实了超导磁通量子比特中的量子化能级。改变微波功率,进一步得到了多光子作用下... 详细信息

在极低温的条件下(T=20mK),对Nb/Al0x/Nb构建的超导磁通量子比特进行微波辐照,观察到了光子辅助隧穿。光子辅助隧穿的现象和共振隧穿有着很好的对应关系,证实了超导磁通量子比特中的量子化能级。改变微波功率,进一步得到了多光子作用下的光子辅助隧穿。

关键词：超导量子比特光子辅助隧穿共振隧穿

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光子辅助Fano共振隧穿周期双阱势特性

中国光学 2021年第5期14卷 1251-1258页

作者：张永棠广东东软学院计算机学院广东佛山528225 南昌工程学院江西省协同感知与先进计算技术研究所江西南昌330003

周期双阱势的光学性质是激光物理和量子光学的前沿研究领域之一。该文研究了具有时间周期双阱势的石墨烯系统中光子辅助狄拉克电子的Fano型共振隧穿。利用双量子阱结构,电子通过两量子阱之间的薄势垒的共振隧穿将导致束缚态能级的分裂,F... 详细信息

周期双阱势的光学性质是激光物理和量子光学的前沿研究领域之一。该文研究了具有时间周期双阱势的石墨烯系统中光子辅助狄拉克电子的Fano型共振隧穿。利用双量子阱结构,电子通过两量子阱之间的薄势垒的共振隧穿将导致束缚态能级的分裂,Fano型共振谱将分裂为两个不对称共振峰。通过改变相位、频率和振幅来调制Fano峰的形状,可以用来调制Dirac在石墨烯中的电子输运性质。数值分析表明,两个振荡场的相对相位可以调节非对称Fano型共振峰的形状。当相对相位从0增加到π时,共振峰谷从峰的一侧移到另一侧;在临界相位3π/11处,不对称共振峰变得对称。此外,还可以通过改变振荡场的频率和振幅以及静态势阱的结构来调制Fano峰的分布。这些有趣的物理性质可以用来调节石墨烯中Dirac的电子输运性质。

关键词：物理光学共振隧穿光子辅助隧穿狄拉克电子量子光学

光子辅助Dirac电子Fano共振隧穿性质的研究

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光子辅助Dirac电子Fano共振隧穿性质的研究

作者：彭坦湖北大学

学位级别：硕士

Fano共振(FR),一种源自离散态和连续态的干涉效应产生的共振散射现象,与常见的对称共振线型不同,Fano线型表现出反常的不对称的线型。作为一种基本的物理现象,FR在许多物理领域中已被观测到。众所周知,在费米能级附近,石墨烯的电子能带... 详细信息

Fano共振(FR),一种源自离散态和连续态的干涉效应产生的共振散射现象,与常见的对称共振线型不同,Fano线型表现出反常的不对称的线型。作为一种基本的物理现象,FR在许多物理领域中已被观测到。众所周知,在费米能级附近,石墨烯的电子能带结构是线性的、无能隙的,低能电子的动力学特征可以由二维Dirac方程描述。在本文中,通过使用解析和数值的方法,我们主要研究了在含有时间周期势的石墨烯体系中,光子辅助Dirac电子的Fano型共振隧穿。论文主要由以下四部分内容组成:在第一章中,我们首先介绍了二维石墨烯材料性质及电子能带特性,回顾了光子辅助电子输运,主要包括传统半导体异质结量子阱和石墨烯量子阱中的光子辅助电子隧穿的研究进展。接着介绍了 Fano共振效应的概念以及在研究电子输运过程中需要运用到的理论工具,如Floquet定理、散射矩阵(S矩阵)、传输矩阵。在第二章中,我们研究了无质量的Dirac电子通过周期双势阱的Fano型共振隧穿。之前的理论研究发现,在石墨烯静电势上加上周期振荡场,Dirac电子隧穿会有Fano型共振产生。我们的工作是将单阱势结构推广到双阱势结构,通过使用Floquet散射理论及散射矩阵方法,研究了 Dirac电子在石墨烯含时双阱势中的光辅共振隧穿。研究结果表明,与单阱势的情况不同,在双阱势结构中,由于电子在两个量子阱之间的薄势垒隧穿时会导致束缚态能级劈裂,Fano型共振谱会劈裂为两个不同的对称峰。同时,两个振荡场的相对相位会影响Fano型共振峰的形状。数值结果表明,Fano峰的线型可以通过振荡场的频率,振幅及静势阱的结构来调控。在第三章中,我们讨论了在磁场和含时周期势共同作用下有质量Dirac电子的Fano型共振隧穿。已有实验证实,在基底上外延生长的石墨烯可以打开能隙,诱导的能隙是由于石墨烯中A、B格子的等价性遭到破坏,并导致Dirac点处导带底与价带顶的简并性破除。由于能隙的打开,载流子的动力学特征则由有质量的Dirac方程描述。我们在Floquet散射理论基础上,使用散射矩阵方法计算了有质量Dirac电子在磁场调制下隧穿含时周期单势阱的电导。研究结果表明,当外加周期振荡场为低频振荡场时,磁场将会改变势阱束缚态能级结构,诱导多个Fano型共振峰的产生;而在高频振荡场作用下,有无磁场都会出现多个Fano型共振峰,但是磁场的引入使Fano型共振峰产生的机制发生变化。同时,磁场对新产生的Fano型共振峰具有压制作用。此外,我们还发现振荡场的强度会影响入射Dirac电子与势阱束缚态的干涉强度,从而导致Fano峰线型改变。在最后,我们对工作做了一个总结。

关键词： Fano共振光子辅助隧穿 Dirac电子 Floquet散射矩阵

GaAs基单电子晶体管低温探测THz光子的研究(英文)

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Journal of Semiconductors 2007年第4期28卷 500-506页

作者：韩伟华汤圆美树葛西诚也中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心北京100083 北海道大学集成量子电子学研究中心

低温条件下具有肖特基围栅结构的GaAs基单电子晶体管可重复探测到THz光子的光电流响应.实验表明,2.54THz的CH3OH气体激光垂直入射到单电子晶体管的量子点上,在随栅压变化的源漏共振电流峰附近,产生附加电流峰.通过这两个峰位的栅压间距... 详细信息

低温条件下具有肖特基围栅结构的GaAs基单电子晶体管可重复探测到THz光子的光电流响应.实验表明,2.54THz的CH3OH气体激光垂直入射到单电子晶体管的量子点上,在随栅压变化的源漏共振电流峰附近,产生附加电流峰.通过这两个峰位的栅压间距可以估算出THz光子的能量.这表明附加电流峰是由THz光子辅助电子隧穿产生的.实验和理论都表明,单电子晶体管量子点尺寸的减小有利于THz光电流信号的增强.

关键词：单电子晶体管 THz光子探测光子辅助隧穿

光子辅助的量子点-Majorana费米子体系的输运性质

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光子辅助的量子点-Majorana费米子体系的输运性质

作者：张竞帅河北师范大学

学位级别：硕士

Majorana费米子在拓扑量子计算中的潜在应用吸引了科学家们的广泛关注。近年来,人们一直在寻找探测Majorana费米子的方法并对Majorana费米子在不同体系下的输运性质进行了大量研究。本文基于非平衡格林函数的方法,对光子辅助的量子点-Ma... 详细信息

Majorana费米子在拓扑量子计算中的潜在应用吸引了科学家们的广泛关注。近年来,人们一直在寻找探测Majorana费米子的方法并对Majorana费米子在不同体系下的输运性质进行了大量研究。本文基于非平衡格林函数的方法,对光子辅助的量子点-Majorana费米子体系的输运性质进行了研究,计算了中心区为量子点耦合Majorana费米子的模型。此前,已有研究者对光子辅助的量子点体系的输运性质进行了研究,计算了中心区为量子点的模型。为了比较Majorana费米子对体系输运性质的影响,我们对这两种模型的计算结果进行了对比。首先我们研究了透射系数随能量的变化关系。由于光子辅助隧穿输运,透射系数随能量的变化除了主峰还会出现光子辅助的旁带峰。当量子点耦合Majorana费米子后,主峰和旁带峰都会发生明显的分裂。随后我们研究了耦合强度对体系输运性质的影响。结果表明:当两个Majorana费米子之间的耦合强度为零时,无论量子点与Majorana费米子的耦合强度λ的值是多少,量子点耦合Majorana费米子时主峰和旁带峰处的透射系数总是不耦合Majorana费米子时透射系数的一半,这证明了Majorana束缚态(MBS)的存在。同时我们还发现了一个有趣的现象,当我们改变量子点与Majorana费米子之间的耦合强度或者改变两个Majorana费米子之间的耦合强度时,旁带峰和主峰有着相似的变化规律。最后,我们研究了电导随交流场频率的变化关系。我们发现随着交流场振幅参数的增加,交流场对体系的影响更加明显。

关键词： Majorana 费米子量子点光子辅助隧穿

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一维双量子点系统的电子隧穿及电导

杭州电子科技大学学报（自然科学版） 2009年第4期29卷 94-98页

作者：孙科伟黄春云杭州电子科技大学材料物理研究所浙江杭州310018

研究了在量子点系统中的共振隧穿,光子辅助隧穿和自旋极化隧穿现象。根据紧束缚近似理论,给出了在稳态下双量子点系统的哈密顿量,并获得在库仑阻塞体系下双量子点系统电导率的表达式。在小功率微波体系下,得到了在单光子辅助隧穿情况的... 详细信息

研究了在量子点系统中的共振隧穿,光子辅助隧穿和自旋极化隧穿现象。根据紧束缚近似理论,给出了在稳态下双量子点系统的哈密顿量,并获得在库仑阻塞体系下双量子点系统电导率的表达式。在小功率微波体系下,得到了在单光子辅助隧穿情况的电子传输特性。双量子点的门电压将影响对应频率的光的吸收,系统的电导率将出现对频率的线性依赖性。在外加磁场条件下,发现了在库仑阻塞体系下的自旋极化现象。

关键词：光子辅助隧穿量子点库仑阻塞

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通过光伏机制将散发的热辐射转换成电能

家电科技 2020年第3期 16-16页

1824年,一位名叫萨迪·卡诺(Sadi Carnot)的28岁的法国工程师发表了一篇如今广受赞誉的论文,试图解释如何有效地将热量转化为功。卡诺为我们对热力学的现代理解奠定了基础,但他也隐含地确定了能量回收和收集的途径,这可能被证明是21世... 详细信息

1824年,一位名叫萨迪·卡诺(Sadi Carnot)的28岁的法国工程师发表了一篇如今广受赞誉的论文,试图解释如何有效地将热量转化为功。卡诺为我们对热力学的现代理解奠定了基础,但他也隐含地确定了能量回收和收集的途径,这可能被证明是21世纪应对气候变化的重要组成部分。卡诺的同名循环表明,在任何能量转换过程中,总有一些热量被排到冷池中——通常是周围环境。仅在美国,消耗的能源的

关键词：隧道二极管电磁波热辐射光子辅助隧穿