單量子點(diǎn)系統(tǒng)散粒噪聲的研究.pdf

1、散粒噪聲是電子電荷離散本征特性所導(dǎo)致的電流相對(duì)其平均值的漲落，是一種非平衡噪聲。散粒噪聲比電流和電導(dǎo)能夠帶來(lái)更多的輸運(yùn)信息，因此散粒噪聲成為近年來(lái)凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。本論文利用非平衡格林函數(shù)結(jié)合運(yùn)動(dòng)方程的方法研究了單量子點(diǎn)系統(tǒng)中的噪聲和微分噪聲。 首先，我們研究了具有電子一聲子相互作用的量子點(diǎn)系統(tǒng)的噪聲。重點(diǎn)討論了電子一聲子耦合強(qiáng)度對(duì)量子點(diǎn)系統(tǒng)噪聲的影響。研究發(fā)現(xiàn)：隨著電子－聲子耦合強(qiáng)度的增大，系統(tǒng)的噪聲增大，同時(shí)微分噪

2、聲譜中會(huì)出現(xiàn)一系列的聲子伴帶峰，峰的高度和數(shù)目對(duì)電子－聲子耦合強(qiáng)度的變化非常敏感。在高偏壓區(qū)，F(xiàn)ano因子隨著電子－聲子耦合強(qiáng)度的增大而增大。 其次，在第四章，我們考慮了同時(shí)具有電子－聲子相互作用和交變柵極電壓的量子點(diǎn)系統(tǒng)。技術(shù)上，利用含時(shí)正則變換和Lang-Firsov變換使系統(tǒng)的哈密頓量變?yōu)闊o(wú)任何相互作用的自由哈密頓量，并利用Wick定理基于Keldysh非平衡格林函數(shù)和運(yùn)動(dòng)方程方法導(dǎo)出了一個(gè)普適的含時(shí)噪聲表達(dá)式，該噪聲譜公

3、式是本章工作的重要結(jié)果。然后，數(shù)值討論了同時(shí)具有電子－聲子相互作用和外加交變電壓的量子點(diǎn)系統(tǒng)的噪聲、微分噪聲和Fano因子。 最后，作為一個(gè)嘗試性的探索，研究了導(dǎo)線電子的能帶結(jié)構(gòu)對(duì)量子點(diǎn)系統(tǒng)散粒噪聲的影響。研究發(fā)現(xiàn)，盡管線寬函數(shù)在van Hove奇異性點(diǎn)處是發(fā)散的，但在電流和噪聲譜公式中總的發(fā)散性恰好抵消了，所得到的結(jié)果與用寬帶近似方法得到的結(jié)果定性上是一致的。當(dāng)然，導(dǎo)線電子的能帶結(jié)構(gòu)也會(huì)給體系帶來(lái)一些新穎的現(xiàn)象，例如負(fù)的微分電