具有库仑关联的耦合双量子点系统的输运性质

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近年来低维介观系统中的电子输运问题引起人们的广泛关注,对介观体系的现象和基本规律的探索直接推动量子力学在凝聚态物理中的应用,而耦合量子点的研究是其中较重要的一部分内容。一方面,耦合量子点具有更加丰富的物理性质,通过调整耦合量子点系统中的相关参数,可方便控制其中的电子输运行为。比如量子点内及点间的库仑关联、点间耦合作用以及电子库两端温度都对耦合量子点的电导有着较为重要的影响。另一方面,耦合量子有串型、并型、T型等多种排列方式,这给研究带来多样化。  本文采用费米型格林函数方法,对耦合双量子点系统,在考虑量子点内电子与电子间的库仑作用的情况下进行研究,得出占据数、自旋积聚、直流电流和微分电导的解析式,同时研究各参数对电子输运性质的影响及其变化趋势。本论文包含以下内容:  1、采用费米型格林函数方法,求解电子占据数、自旋积聚、直流电流和微分电导的解析式。通过自洽求解,得出同一量子点内自旋相反的电子占据数随库仑作用、偏压、共振宽度及温度变化的变化趋势,同时判定当自旋相反的电子占据数不相等时,量子点出现磁性。结果表明,量子点内的库仑作用是导致量子点出现磁性的必要条件,同时磁性的出现也只有当偏压处在0???到???0?U之间、共振宽度小于隧道耦合强度以及系统处在一个低温环境时才能发生。分析直流电流和微分电导曲线图,得出磁性出现前后电流和电导的呈现趋势,结果表明磁性使得量子点的直流电流曲线呈现台阶状,而微分电导曲线也由之前的单峰转变为双峰。同时分析量子点系统中点内库仑作用、偏压、温度、共振宽度对输运电流和微分电导的影响。  2、对高一阶的格林函数进行截断近似,比较两种不同截断近似下的直流电流,结果表明,截断近似对具有库仑关联的耦合双量子点系统的电子输运影响较小。也就是说,在低阶时对格林函数进行截断近似,不仅能使得计算更加方便,而且得到各参量的值也比较准确。
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