3 Hiệu ứng của tán xạ electron-phonon
3.4 Noise suy giảm và tăng cường
Tiếp tục khảo sát sự ảnh hưởng của tán xạ electron-phonon lên tính chất của noise, trên hình 3.3, chúng tôi trình diễn một đường đặc trưng γ −V tương ứng với trường hợp đường đặc trưngI−V [đường màu đỏ] trên hình 3.2. So sánh kết quả này với dáng điệu
γ−V trên hình 2.3, khi không có tán xạ electron-phonon ở miền sau cộng hưởng hệ số Fanoγ →1, tán xạ electron-phonon làm xuất hiện các đỉnh cộng hưởng ICT và kèm theo những miền điện áp mà tại đó noise bị suy giảm mạnh [trong một số điều kiện nhất định
Hình 3.3: Tán xạ electron-phonon ảnh hưởng lên đặc trưngγ−V [đường màu đỏ] và đặc trưng I-V tương ứng [đường màu đen]: EF = 0.6, E0 = 1.5, E1 = 10.0, σL =σR= 0.05,
CL =CR= 1.0, g = 0.2.
noise sẽ được tăng cường]. So sánh noise giữa các miền dẫn ICT và CT, trên hình 3.3 ta có thể thấy noise bị suy giảm mạnh hơn trong các miền dẫn ICT, đồng thời ảnh hưởng của tán xạ electron-phonon lên noise thể hiện rõ ràng hơn đặc trưng dẫn. Về mặt định
tính các kết quả này đã được thảo luận bởi Lund Bø và Galperin [48] nhưng cho trường hợp có ảnh hưởng của từ trường. Khác với [48], đặc trưng γ−V trên hình 3.3 cho thấy một đỉnh noise SPP trong miền NDC nơi các quá trình CT cho đóng góp chính và ảnh hưởng của các quá trình bức xạ nhiều phonon đến noise.
Thực nghiệm [41] và lý thuyết [50] đã chỉ ra rằng khi có mặt tương tác eletron-phonon, trong một số điều kiện nhất định ta có thể quan sát được sự tăng cường noise trong miền dẫn ICT. Trong các tính toán của chúng tôi, về nguyên tắc, cũng giống như ở miền dẫn CT, các quá trình dẫn ICT cũng có thể gây ra sự tích tụ điện tích trên giếng lượng tử, và khi tương tác Coulomb trong hệ đủ mạnh thì noise sẽ được tăng cường. Hình 3.4 trình
Hình 3.4: Sự suy giảm và tăng cường noise do ảnh hưởng của tán xạ electron-phonon: không có tán xạ electron-phonon [đường chấm] và có tán xạ electron-phonon g = 0.2
[đường liền], đồng thời đường màu đen mô tả mật độ dòng và đường màu xanh mô tả hệ số Fano. Các tham số khác: EF = 0.3, E0 = 1.5, E1 = 10.0, σL = σR = 0.05,
CL =CR= 0.1.
diễn các kết quả cho thấy vai trò của tương tác electron-phonon trong việc làm suy giảm và tăng cường noise tại một số điện áp sau cộng hưởng CT. Tương tự như kết quả ở hình 2.3, trên đặc trưng I-V của hệ không có các miền bất ổn định thế nhưng vẫn xuất hiện các đỉnh noise SPP, đó là những bằng chứng minh chứng cho việc sự tích tụ điện tích trong giếng lượng tử là nguyên nhân làm tăng cường tương tác Coulomb trong hệ và tăng cường noise SPP [17, 23, 25]. Sự tăng cường noise trong miền dẫn ICT, theo như [23, 50, 52], là hệ quả của việc tương tác electron-phonon đã tăng cường các quá trình dẫn ST trong sự cạnh tranh với các quá trình dẫn CT. Một mặt, các electron chui ngầm
vào giếng lượng tử với năng lượngE0+ω0, bức xạ một phonon năng lượngω0 để chuyển xuống mức E0, và rồi thoát ra ngoài điện cực bên phải. Mặt khác, tồn tại một xác xuất hữu hạn, dù là nhỏ, cho phép electron truyền qua hệ bằng các quá trình CT. Điều này gây ra những phá vỡ ngẫu nhiên lên dòng ST và sinh ra những bó điện tích trong quá trình dẫn ST. Quá trình dẫn với những bó điện tích đó được xem như là một cơ chế có thể gây ra sự tăng cường noise [23, 52].
Kết quả trên hình 3.4, khi so sánh với trường hợp không có tương tác ở miền sau cộng hưởng CT, cho thấy trước tiên tương tác làm giảm noise, sau đó trong miền điện áp có hiệu ứng tích tụ điện tích đủ mạnh noise được tăng cường trở thành noise SPP. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy việc tăng cường noise trong miền dẫn ICT rất nhạy cảm với sự thay đổi các tham số cấu trúc. Hiện tượng này có thể quan sát được rõ ràng trong các điều kiện: (1)g đủ lớn, (2)Γphải đủ nhỏ, (3) các điện dungCL(R) nhỏ, và năng lượng Fermi không quá lớn.
3.5 Hiệu ứng của từ trường
Hiệu ứng của từ trường ảnh hưởng lên miền dẫn CT [30] đã được trình bày rõ ràng trong chương 2, do đó trong phần này chúng tôi chủ yếu quan tâm đến miền dẫn ICT.