耦合量子点体系中的Fano效应

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Fano效应是物理学领域中一种熟为人知的效应,主要出现在光学和凝聚态物理中,来源于共振过程和非共振过程之间的量子干涉。量子点,尤其是耦合量子点结构为电子的相干输运提供多条路径,在合适的参数条件下,会在这些结构的电子输运谱中出现Fano效应。研究耦合量子点体系的电子输运过程中的Fano效应,揭示量子相干图像,这是贯穿于本论文工作始终的一条主线。本文采用非平衡态格林函数方法,对几种典型的耦合量子点结构中的Fano效应进行了较系统的理论研究,并得到了一些有意义的结果。首先,我们研究了平行双量子点体系与铁磁性电极耦合结构中的Fano效应。通过研究我们发现,电极中磁化强度和磁化角度都能够明显地影响Fano共振。之后,我们探究了在此结构中引入Rashba自旋-轨道耦合相互作用对整个体系Fano效应的影响。其次,对于如上提到的平行双量子点结构,我们考察了电-声子相互作用对Fano干涉的影响。我们分别考虑局域和非局域两种声子,并推导出电-声子相互作用下线性电导的解析表达式。我们分别给出了这两种声子模式与电子作用对Fano效应的影响,发现在有限温下,电子和非局域声子间散射的退相干效果最明显。然后,我们研究了平行耦合三量子点结构中的电子输运性质,并推广到了多量子点的结构。我们着重考察了此结构中的Fano效应和退耦合态的问题,得到不同的Fano线型和各个量子态的退耦合条件。最后,我们研究了在平行耦合双量子点结构中多体效应对Fano干涉的影响,从量子点的点内和点间电子相互作用两方面考虑,经过对比得出点内和点间相互作用对Fano效应有不同的影响。
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