【摘 要】
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由于近几十年纳米技术的不断发展,使得以前在纳米尺度下难以进行的实验得以进行,而且实验操作也变得更加容易。有了这些技术的支持,介观系统中的量子输运问题渐渐受到人们的高度
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由于近几十年纳米技术的不断发展,使得以前在纳米尺度下难以进行的实验得以进行,而且实验操作也变得更加容易。有了这些技术的支持,介观系统中的量子输运问题渐渐受到人们的高度关注,而且具有巨大的应用前景。因为含时量子输运问题在实际应用中非常重要,所以对含时输运问题的研究具有重大的意义。在样品上加上适当的周期性变化驱动会产生直流电流,这是量子泵浦的简单图像。从1983年Thouless提出量子泵浦理论到1999年Switkes量子泵浦在实验上的实现,量子泵浦现象引起物理学家的持续关注。含时双势垒量子泵浦是最简单的量子泵浦模型,可以成为阐释和验证理论的重要平台。量子泵浦是在无偏压的输运器件中通过调控系统参数随时间周期性变化而产生直流电流的物理过程。根据绝热量子泵浦理论,计算散射矩阵元及其对调控参数的导数在参数空间的面积分可以简单地得到泵浦过程的直流电流或泵浦电量。为了澄清量子泵浦的基本问题,理解量子泵浦中由交流信号驱动产生直流电流的原因,我们建立了一维含时缓变双势垒驱动的量子泵浦模型,采用Berry曲率函数具体计算了不同的系统参数对泵浦电流大小取值的影响。以双参数线性驱动和简谐驱动为例,得到了产生最大泵浦电流的参数变化形式。另外,我们采用的理论方法既可以统一地处理多光子吸收和发射过程,又可以完全包涵泵浦电流随双势垒驱动参数相位差变化的所有高阶谐波项,加深对量子泵浦过程的非简谐效应的认识。
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