含杂质的三臂环中的持续电流

采用量子波导理论,研究了含杂质的介观三臂环中的持续电流。结果表明:输运电流存在时,不含磁场的三臂环中也可有持续电流产生, 这是纯的量子现象。即使含杂质的三臂环和含杂质的单环上、下臂比例相同,两环中的电流也明显不同。更重要的是发现在某些能量范围内,杂质不总是制约持续电流的增大。     

δ势垒对多臂量子环中持续电流的影响

提出了中臂弯曲的多臂量子环模型,且是上臂最短和下臂最长的不等臂量子环.研究发现：总磁通为零时,持续电流随半导体环增大发生非周期性振荡,并与电极的磁矩方向及隧穿电子的自旋方向相关,下臂因为最长而获得最小的平均持续电流.AB磁通增强时,持续电流会发生周期性振荡,各臂之间明显出现相互制约的现象.各臂持续电流之间的差异与臂长和磁通分布相关,Rashba自旋轨道耦合具有改变持续电流相位和相位差的效应.在一定条件下,两种波函数所对应的持续电流是可分离的.     

特殊结构的多臂量子环的持续电流

提出了中臂弯曲的多臂量子环模型,且是上臂最短和下臂最长的不等臂量子环.研究发现：总磁通为零时,持续电流随半导体环增大发生非周期性振荡,并与电极的磁矩方向及隧穿电子的自旋方向相关,下臂因为最长而获得最小的平均持续电流.AB磁通增强时,持续电流会发生周期性振荡,各臂之间明显出现相互制约的现象.各臂持续电流之间的差异与臂长和磁通分布相关,Rashba自旋轨道耦合具有改变持续电流相位和相位差的效应.在一定条件下,两种波函数所对应的持续电流是可分离的. 关键词： 多臂量子环 持续电流 Rashba自旋轨道耦合     

δ势垒对多臂量子环中持续电流的影响

提出了含δ势垒的多臂量子环模型.研究发现总磁通为零时,持续电流随半导体环增大发生非周期性振荡,下臂因含δ势垒而获得最小的平均持续电流.AB磁通增强时,持续电流会发生周期性等幅振荡,并与电极的磁矩方向以及隧穿电子的自旋方向相关.两电极磁矩方向平行时,Rashba自旋轨道耦合具有改变持续电流相位和相位差的效应;两电极磁矩方向反平行时,Rashba自旋轨道耦合具有改变持续电流振幅的效应.各臂之间持续电流的不同与臂长和磁通分布的差异相关.在一定条件下,两种波函数所对应的持续电流是可分离的. 关键词： 多臂量子环 持续电流 δ势垒 Rashba自旋轨道耦合     

带有一个Stub的三臂环中的持续电流(英文)

采用一维量子波导理论研究了带有一个Stub的三臂环中的透射系数和持续电流.探讨了透射系数和持续电流对环的尺寸和Stub长度的依赖关系.结果发现:当k_1取某一个固定值,满足kL=nπ时,系统出现反共振现象.而且适当地调节系统的参数,可以出现明显的Fano共振现象.     

扶手椅型石墨烯介观环中的持续电流

在紧束缚近似下, 解析求解了扶手椅型边界石墨烯介观环的能量本征值问题, 计算和讨论了不同大小尺寸的介观环中持续电流随Aharonov-Bohm (A-B)磁通的变化, 并证明了能级和持续电流关于磁通变化的周期性和特殊对称性. 研究表明, 持续电流显著地依赖于介观环的几何结构; 零能量附近的能级可以承载较大的持续电流, 而远离零能量的其他能级对持续电流的贡献很小.     

含双δ势垒三臂量子环的透射概率和持续电流

研究了含双δ势垒三臂量子环的透射概率和持续电流,研究结果表明：透射概率和持续电流都随半导体环尺寸的增大发生振荡,透射概率和持续电流与电子自旋和铁磁电极磁矩的取向相关．量子环尺寸取固定值时,透射概率和持续电流都会随AB磁通的增加发生周期性等幅振荡．δ势垒和Rashba自旋轨道耦合对透射概率或持续电流有着不同的影响． 关键词： 透射概率 持续电流 Rashba自旋轨道耦合 δ势垒')" href="#">δ势垒     

阶梯电压下量子环的动力学性质

利用非平衡格林函数方法,研究了一维量子环的动力学特性.量子环中通过恒定的磁通,并通过单根导线与电子库连接.考虑瞬时改变库的势（阶梯电压）,导线与环间有含时的隧穿电流.提出一种数值方法计算有阶梯电压体系的电导,结果说明遂穿电流特性能够反映量子环中电子能谱结构. 关键词： 量子环 遂穿电流 电子能谱     

嵌入单量子点Aharonov-Bohm环中的近藤效应

使用单杂质的Ansderson模型, 从理论上研究了一个嵌入单量子点Aharonov-Bohm环系统处在 近藤区时的基态性质, 并用slave-boson平均场方法求解了该模型.结果表明：在零温, 当介 观环内电子平均能级间隔大于近藤关联能时, 系统内仍然存在一个被减弱了的近藤效应；系 统的基态性质依赖于系统的宇称和环的大小；而尺寸效应和近藤屏蔽效应的共存导致了系统 丰富的物理性质.同时, 可以通过测量介观环中的持续电流和杂质磁化率, 达到探测近藤屏 蔽云的目的. 关键词： 持续电流 杂质磁化率 宇称效应 近藤效应 近藤屏蔽云     

磁场对含杂质的介观结构中持续电流的影响

采用量子波导理论,研究了含杂质的介观结构中电子的透射几率和持续电流。结果表明:电子的透射几率及持续电流均随磁通量的变化作周期性振荡,周期大小是1;无论是否存在杂质,反共振(T=0)均出现在f=0.5的位置(当0≤f<1)。当两电子库间电流发生反转时,双Aharonov-Bohm环各环中的持续电流的大小均发生明显改变。     

Possibility of persistent voltage observation in a system of asymmetric superconducting rings

The possibility of observing persistent voltage in superconducting rings of different arm widths is experimentally investigated. It was previously found that switching of the arms between superconducting and normal states by an AC current induces DC voltage oscillation in the magnetic field with a period corresponding to the flux quantum inside the ring. We used systems with a large number of asymmetric rings connected in series to investigate the possibility of observing this quantum phenomenon near the superconducting transition, where thermal fluctuations lead to switching of ring segments without an external influence and the persistent current is much smaller than in the superconducting state.     

Persistent spin current in a mesoscopic hybrid ring with spin-orbit coupling

We investigate the equilibrium property of a mesoscopic ring with a spin-orbit interaction. It is well known that, for a normal mesoscopic ring threaded by a magnetic flux, the electron acquires a Berry phase that induces the persistent (charge) current. Similarly, the spin of an electron acquires a spin Berry phase traversing a ring with a spin-orbit interaction. It is this spin Berry phase that induces a persistent spin current. To demonstrate its existence, we calculate the persistent spin current without an accompanying charge current in the normal region in a hybrid mesoscopic ring. We point out that this persistent spin current describes the real spin motion and can be observed experimentally.     

存在自旋轨道耦合的介观小环中的持续自旋流

文章作者研究了存在自旋轨道耦合的介观小环的平衡态性质.此前人们已经知道,在有磁通穿过的介观小环中,绕环运动的电子会产生一附加的Berry相位而导致持续电流;同样地,在仅有自旋轨道耦合的体系中,电子绕环运动也应当会产生附加的自旋Berry相位,进而驱动持续自旋流.文章作者通过对一个有正常区和自旋轨道耦合区的复合小环的计算,结果表明,无电流伴随的纯持续自旋流的确存在.文章作者指出,这持续自旋流描述真实的自旋运动,并且它能被实验观测.     

Current characteristics of mesoscopic rings in quantum Smoluchowski regime

In normal mesoscopic metals of a ring topology persistent currents can be induced by threading the center of the ring with a magnetic flux. This phenomenon is an example of the famous Aharonov-Bohm effect. In the paper we study the current vs the external constant magnetic flux characteristics of the system driven by both the classical and the quantum thermal fluctuations. The problem is formulated in terms of Langevin equations in classical and quantum Smoluchowski regimes. We analyze the impact of the quantum thermal fluctuations on the current-flux characteristics. We demonstrate that the current response can be changed from paramagnetic to diamagnetic when the quantum nature of the thermal fluctuations increases.     

Persistent currents in mesoscopic cavities and the effect of level crossings as random variables

In the present article we perform analytical and numerical calculations related to persistent currents in 2D isolated mesoscopic annular cavities threaded by a magnetic flux. The system considered has a high number of open channels and therefore the single particle spectrum exhibits many level crossings as the flux varies. We determine the effect of the distribution of level crossings on the typical persistent current. Received 5 July 1999