參數(shù)量子泵的非平衡輸運性質(zhì).pdf

1、采用非平衡格林函數(shù)方法研究了正常金屬-量子點-量子點-正常金屬參數(shù)量子泵系統(tǒng)的非平衡傳輸特性，并得到該系統(tǒng)的泵電流表達式，最后是對本論文所做工作的一個總結(jié)。論文結(jié)構(gòu)安排如下： 第一部分，主要介紹了介觀系統(tǒng)的概況和量子點的簡介、制備方法、應(yīng)用。結(jié)構(gòu)如下： 1、介紹了介觀系統(tǒng)的基本概念、基本特征和發(fā)展現(xiàn)狀。 2、介紹了量子點的基本內(nèi)容： ①量子點簡介； ②介紹了量子點的化學(xué)溶膠法、自組成法、光蝕刻法等

2、五種制備方法； ③量子點在標記、量子點激光器、磁記錄等方面的應(yīng)用； 3、簡要概述了量子點的研究現(xiàn)狀 4、提出了本文的研究方法和主要內(nèi)容。 第二部分，主要介紹了本論文涉及到的基本理論基礎(chǔ)。 1、介紹量子點存在量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、庫侖阻塞效應(yīng)與量子隧穿效應(yīng)等。 2、介紹泵的分類及基本特征。首先介紹了泵的定義，接著闡述了量子泵、參數(shù)泵、自旋泵的基本理論。

3、 ①闡述了量子泵的定義，介紹了Josephson頻率下的絕熱量子泵、一維雙勢壘量子泵、絕熱量子泵產(chǎn)生的電流和噪音。 ②先闡述了參數(shù)泵的定義、發(fā)展狀況，接著詳細地論述了正常系統(tǒng)、N-S系統(tǒng)中的參數(shù)泵的絕熱理論。 ③闡述了自旋泵的定義、發(fā)展史，然后介紹了單個分子、在磁場和電場共同調(diào)制下的量子泵等幾種能夠產(chǎn)生自旋流的機制。 第三部分，介紹了非平衡格林函數(shù)方法的理論，并說明了非平衡格林函數(shù)方法在量子點計算中的應(yīng)用。列舉了

4、一個用非平衡格林函數(shù)方法求解正常系統(tǒng)(NDN系統(tǒng))自旋流的例子來說明非平衡格林函數(shù)方法在量子點計算中的應(yīng)用。 第四部分，研究了參數(shù)量子泵的輸運性質(zhì)，該泵是由兩根正常金屬導(dǎo)線和兩個量子點構(gòu)成。采用標準的非平衡格林函數(shù)方法，推導(dǎo)得到了Hartree-Fock近似下系統(tǒng)電流的表達式。 1、寫出根據(jù)系統(tǒng)模型的哈密頓量。然后用Heisenberg運動方程的方法，把要計算的電流表示成lesser格林函數(shù)G

5、示中間散射區(qū)域，k表示導(dǎo)線。采用Hartree-Fock近似，得出量子點的格林函數(shù)和導(dǎo)線的格林函數(shù)。 2、計算系統(tǒng)泵電流。從Heisenberg運動方程出發(fā)，忽略理想導(dǎo)線中電子之間的相對作用，接著由Keldysh非平衡格林函數(shù)理論得到自旋為σ的含時電流的一般表達式，最后在有限頻率及泵振幅非常小(這里即為Vi非常小)情況下，對電流表達式進行一個泵周期內(nèi)進行時間積分，計算平均泵電流至Vi的二次項，最終得到自旋為σ的平均泵電流。