Naslov
"Spintromehanika" inducirana jednoelektronskim tuneliranjem
("Spintromechanics" induced by single-electron tunneling)

Autori
Radić, Danko ; Kadigrobov, Anatoli ; Gorelik, Leonid ; Nordenfeld, Anders ; Shekhter, Robert ; Jonson, Mats ;

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Sažeci sa skupova, sažetak, znanstveni

Izvornik
Knjiga sažetaka 7. znanstvenog sastanka Hrvatskog fizikalnog društva / Gajović, Andreja - Zagreb, 2011, 97-97

ISBN
978-953-7178-20-8

Skup
7. znanstveni sastanak Hrvatskog fizikalnog društva

Mjesto i datum
Primošten, Hrvatska, 13.10.2011. - 16.10.2011

Vrsta sudjelovanja
Poster

Vrsta recenzije
Nije recenziran

Ključne riječi
kvantni nanoelektromehanički sustavi; QNEMS
(quantum nanoelectromechanical systems; QNEMS)

Sažetak
Promatramo DC-elektronski transport kroz vodljivu karbonsku nanotubu (CNT) u vanjskom magnetskom polju učvršćenu između nemagnetskog (source - S) i magnetskog (drain - D) vodljivog kontakta pod prednaponom. Pokazali smo da magnetomotorno vezanje između električne struje kroz CNT i njenih mehaničkih vibracija može rezultirati elektromehaničkom nestabilnošću i samoekscitiranim oscilacijama. Mehanizam koji leži iza nestabilnosti temeljen je na korelaciji između zaposjednuća kvantiziranih Zeemanski rascijepljenih elektronskih stanja u CNT (spin-up više i spin-down niže) i njene mehaničke brzine. Ako kemijski potencijal u S namjestimo da se poklopi sa "up" stanjem u CNT (unutar temperaturnog intervala kBT), elektron koji s S tunelira u stanje "up" može skočiti samo nazad, tj. doprinosi samo procesu difuzije, jer u D nema spin-down stanja na raspoloživoj energiji. Elektron iz stanja "down" na CNT može pak samo tunelirati dalje na D, jer su raspoloživa stanja u S popunjena, dajući net struju i mijenjajući net impuls CNT i njenu kinetičku energiju. Kulonska blokada na CNT čini da "up" stanje predstavlja efektivna vrata („gate“) za tuneliranje jer sprječava dvostruko zaposjednuće. Ovisno o smjeru brzine CNT, u magnetskom polju inducira se elektromotorna sila koja pomiče kemijski potencijal u S ispod ili iznad stanja "up" u CNT te, konsekventno, mijenja vjerojatnost zaposjednuća stanja "down". Korelacija zaposjednuća stanja "down" i brzine CNT vodi na koherentno pumpanje energije u mehanički podsustav koje, ako nadmaši mehaničku atenuaciju, vodi na elektromehaničku nestabilnost. Analiza Liouville – von Neumannove jednadžbe za matricu gustoće elektromehaničkog sustava na niskim temperaturama (T~0.1K) vodi na fazni dijagram u području kontrolnih parametara (prednapon, magnetsko polje) u kojem se nalaze 3 zone: stabilnost, nestabilnost i bistabilnost. Usrednjena DC-struja mjerena kroz nanokontakt indicira dva moguća scenarija prijelaza stabilnost - nestabilnost: (1) kontinuirani („slaba nestabilnost“) i (2) pojava histeretičke petlje prolaskom kroz područje bistabilnosti („jaka nestabilnost“).

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Fizika

Napomena
Ovaj rad prezentiran je umjesto postera P1-17 (str. 97 u Sažetku)

POVEZANOST RADA