用非平衡格林函数技术,研究介观体系中参数量子泵的电子输运特性。特别关注电子关联及电子自旋极化效应对泵电流的影响;有限频率条件下泵电流与含时参数强度的依赖关系;多光子协助的参数泵输运过程;分立对称性(包括时间反演、空间反演)在参数量子泵中的角色。这些问题的研究对进一步揭示含时介观系统的电子输运规律及新一代量子器件的设计均有重要意义。
参数量子泵的研究对于揭示介观系统含时输运规律以及设计未来的量子电子器件是至关重要的。本项目用非平衡格林函数方法研究了介观系统中与参数量子泵相关的输运问题。在一些重要研究领域中取得了进展,三年发表SCI论文11篇,其中包括Phys. Rev. Lett. 1篇、App. Phys. Lett. 1 篇和Phys. Rev. B 6篇,得到国际同行的关注和引用,比如(1) 研究了基于碳纳米管分子量子泵的热流及自旋流输运特性,在热流中可以清楚地看到光子辅助的输运过程;同时在外磁场中,我们计算了电子的自旋输运特性, 发现碳纳米管分子量子泵能产生纯自旋流,自旋流可用门电压等参数进行有效地调控。(2) 设计了一种新型自旋注入器件,通过交叉Andreev反射过程与电子直接隧穿过程的竞争,我们利用系统的参数来实现在非磁半导体中各种自旋流位形的调控。(3) 利用含时散射矩阵方法,研究了外磁场中准一维量子线的参数量子泵输运特性,发现时间及空间反演对称性起关键作用。(4)创造性地提出了在半金属-磁性激子绝缘体的界面上可发生类自旋Andreev反射现象,并利用类自旋Andreev反射过程来产生自旋流.