論文の概要: Anomalous current-electric field characteristics in transport through a nanoelectromechanical systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.12106v1
- Date: Sat, 15 Mar 2025 12:28:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-18 12:28:44.055836
- Title: Anomalous current-electric field characteristics in transport through a nanoelectromechanical systems
- Title（参考訳）: ナノ・エレクトロメカニクスによる輸送における異常電流電界特性
- Authors: Chengjie Wu, Yi Ding. Yiying Yan, Yuguo Su, Elijah Omollo Ayieta, Slobodan Radošević, Georg Engelhardt, Gernot Schaller, JunYan Luo,
- Abstract要約: まず、ナノエレクトロメカニカルシステム(NEMS)による輸送のための完全な量子力学的アプローチを確立する。
低バイアスで異常な電流-電界特性がみられ、電流は上昇する電界とともに減少する。
メカニカル・ムーブメントとクーロン・ブロッキングの複合効果から,この挙動が生じることが明らかとなった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8919435428387025
- License:
- Abstract: A deep understanding of the correlation between electronic and mechanical degrees of freedom is crucial to the development of quantum devices in a nanoelectromechanical system (NEMS). In this work, we first establish a fully quantum mechanical approach for transport through a NEMS device, which is valid for arbitrary bias voltages, temperatures, and electro-mechanical couplings. We find an anomalous current-electric field characteristics at a low bias, where the current decreases with a rising electric field, associated with the backward tunneling of electrons for a weak mechanical damping. We reveal that this intriguing behavior arises from a combined effect of mechanical motion and Coulomb blockade, where the rapid increase of backward tunneling events at a large oscillation amplitude suppresses the forward current due to prohibition of double occupation. In the opposite limit of strong damping, the oscillator dissipates its energy to the environment and relaxes to the ground state rapidly. Electrons then transport via the lowest vibrational state such that the net current and its corresponding noise have a vanishing dependence on the electric field.
- Abstract（参考訳）: 電子的自由度と機械的自由度の相関関係の深い理解は、ナノエレクトロメカニカルシステム(NEMS)における量子デバイスの開発に不可欠である。
本研究では、まず、任意のバイアス電圧、温度、電気機械的結合に有効であるNEMSデバイスを経由する完全な量子力学的アプローチを確立する。
低バイアスでの異常な電流-電界特性は、弱い機械的減衰に対する電子の後方トンネルに伴う上昇する電界によって減少する。
本研究では, 機械的運動とクーロン遮断の複合効果により, 大振動振幅での後方トンネル現象の急速な増大が, 二重占有禁止による前方電流を抑制することを明らかにする。
強い減衰の反対の限界では、発振器はそのエネルギーを環境に放出し、急速に基底状態に緩和する。
その後、電子は最低振動状態を通って、ネット電流と対応するノイズが電場への依存を消失させるように輸送する。
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