量子點接觸

1、溫度和磁場對量子點接觸中電導量子化的溫度和磁場對量子點接觸中電導量子化的影響影響1111122760王志燕摘要：摘要：本文通過計算，得到了量子點接觸中，電導的量子化，研究了，溫度和磁場對量子點接觸中電導量子化的影響。關鍵詞關鍵詞：量子點接觸電導量子化輸運性質1.引言引言材料生長技術的進展以及新穎電子材料的最近發(fā)展，已經提供了幾乎是無缺陷的電子器件，它在某些方向上的尺寸具有量子尺度研究這些低維系統(tǒng)的新的量子領域得到了重要的電子性質，具有潛

2、在的應用價值量子阱量子線及量子點，不僅具有不同的維數(shù)，并且在磁場中呈現(xiàn)顯著不同的電子性質在低維情況下電子的輸運性質具有重要的特征，無論是在實驗上還是在理論上，都已引起廣泛的興趣[16]。由于該結構的長度小于電子的平均自由程，輸運性質不再是不相干的，橫向的尺度接近費米波長，所以量子效應非常明顯。例如AharonBohm效應[10]及電導漲落[11]。橫向約束導致能帶的不連續(xù)性，所以電子在輸運過程中是通過不同的傳輸模式(通道)進行的實驗上[

3、7]已經發(fā)現(xiàn)量子點接觸的電導是量子化的，其量子化單位是2e2h。理論上Buttiker[8]設計了一種鞍形的量子點接觸，精確計算了在二維情況下電導的變化趨勢以及外加磁場對電導的影響，發(fā)現(xiàn)磁場越大，電導的臺階就越寬，而當點接觸的橫向尺度遠大于縱向尺度時，電導的量子化臺階就會消失。隨后Scherbakov等人[9]研究了三維情況下，不同方向的磁場對電導的影響。本文分別計算了不同結構的量子點接觸在不同溫度和磁場下的量子化電導的變化趨勢。計算結

4、果表明：電導的量子化的峰狀結構受到點接觸形狀的制約。當溫度和磁場變化時，這種量子化效應也相應變化，甚至消失。2.計算方法計算方法采用Buttiker的馬鞍形量子點接觸結構[12]體系的哈密頓量為其中m為電子的有效質量，e為電子的電荷A為外加磁場勢，約束勢y(x，z)為光滑的、緩慢變化的：沿著約束的軸方向為z軸，橫向為x軸，在鞍點最細的地方約束勢為V0。點接觸的形狀由wx，和wz決定整個約束勢可以表示成3.計算結果與討論計算結果與討論首先

5、計算了不同橫向約束情況下，電導隨化學勢的變化關系，如圖1所示，可以看出，當wxwz較大時，點接觸的孔徑較小，量子化電導的臺階非常明顯。隨wxwz的減小，點接觸的橫向約束減弱，電導的臺階逐漸變窄。當wxwz小于1.5時，電導的臺階狀結構基本上消失。圖1沒有外加磁場時，電導隨化學勢以及點接觸形狀的變化曲線kBT=0.1Lman等人用分子動力學模擬方法，研究了點接觸的形狀對電導的影響。這些理論都很好地解釋了點接觸在拉伸過程中，橫向面積的減小導