量子點(diǎn)接觸中電導(dǎo)0.7結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、介觀系統(tǒng)就其尺度而言基本上屬于宏觀范圍,但又表現(xiàn)出明顯的量子特性。電子在輸運(yùn)過程中仍能夠保持波函數(shù)的相位相干,從而導(dǎo)致了一些新奇的物理現(xiàn)象。其中最為顯著的是電導(dǎo)的量子化效應(yīng),即:在零磁場下的量子點(diǎn)接觸(quantumpointcontact,QPC)中,電導(dǎo)以G0=2e2/h為單位的量子臺階變化。然而,1996年ThomaS等在零磁場下發(fā)現(xiàn),在電導(dǎo)的0.7G0附近存在一個額外的小平臺,由于這種反常現(xiàn)象不能用簡單的單粒子模型給出解釋,而引

2、起了人們的高度關(guān)注。許多研究小組從理論和實驗上試圖揭示這種現(xiàn)象產(chǎn)生的真正原因,但是至今仍沒有一個合理的物理解釋,目前大部分研究者認(rèn)為它的出現(xiàn)一般是與電子間的相互作用和自旋有關(guān)。
　　本文利用格林函數(shù)的方法對量子化電導(dǎo)中有關(guān)0.7結(jié)構(gòu)的成因進(jìn)行了理論研究。利用Hartree-Fork近似的方法,簡單處理了體系中的電子-電子間的相互作用,依靠引入外加的小磁場來產(chǎn)生一個起始的自旋極化。在對電導(dǎo)的計算過程中發(fā)現(xiàn),隨著電子一電子相互作用強(qiáng)度

3、的增大,自旋相關(guān)電導(dǎo)的差異也加大,并且在電子問相互作用強(qiáng)度增大到一定值時,電導(dǎo)在0.7G0附近會出現(xiàn)一個小的平臺。在對電子數(shù)密度的計算中得到的結(jié)果是有明顯的自旋積累出現(xiàn)。通過對零溫極限下噪聲因子的計算,發(fā)現(xiàn)在0.7G0附近噪聲被抑制,反映出了自旋相關(guān)的輸運(yùn)信息。由于這個電子間的互作用模型必須依賴于一個起始的自旋極化,才能對電導(dǎo)產(chǎn)生影響,但是我們采用較簡單的方法計算了電子一電子間的相互作用對0.7結(jié)構(gòu)的影響。期望能對探求半導(dǎo)體納米器件中的