[论文解读] Replicas of the Fano resonances induced by phonons in a subgap Andreev tunneling

Jan Barański, T. Domański|arXiv (Cornell University)|Jan 16, 2013

Quantum and electron transport phenomena参考文献 56被引用 3

一句话总结

本文研究了在金属和超导电极耦合的T形双量子点中，声子诱导的Fano共振在亚间隙Andreev隧穿中的表现。通过引入声子浴，作者表明单色声子在±(ε̃₂ + lω₀)处产生等间距的Fano型峰，其中ε̃₂为侧接量子点的极化子位移能级，这些特征由于Andreev反射在粒子和空穴通道中同时出现，对零偏置附近Kondo效应的抑制具有重要意义。

ABSTRACT

We study influence of the phonon modes on a subgap spectrum and Andreev conductance for the double quantum dot vertically coupled between a metallic and superconducting lead. For the monochromatic phonon reservoir we obtain replicas of the interferometric Fano-type structures appearing simultaneously in the particle and hole channels. We furthermore confront the induced on-dot pairing with the electron correlations and investigate how the phonon modes affect the zero-bias signature of the Kondo effect in Andreev conductance.

研究动机与目标

• 研究声子模式对T形双量子点（DQD）系统与正常态和超导电极耦合时亚间隙Andreev电导的影响。
• 理解声子诱导边带如何在电子关联和配对诱导存在下改变Fano共振结构。
• 研究声子驱动的Fano镜像与Kondo效应的相互作用，特别是在零偏置附近的效应。

提出的方法

• 采用包含双量子点（DQD）、声子浴以及与金属（N）和超导（S）电极杂化的微观Anderson型哈密顿量。
• 声子浴被建模为具有能量ω₀和耦合强度λ的单色库，导致侧接量子点（QD2）产生极化子位移。
• 通过非平衡格林函数和微扰技术进行理论分析，以计算Andreev电导和有效谱函数。
• 通过建模直接隧穿路径（QD1）与通过QD2的共振路径之间的干涉，从现象学角度推导Fano共振条件，不对称参数q由耦合强度决定。
• 通过DQD哈密顿量中的Hubbard项引入电子关联（U_i），并分析其与声子诱导镜像的相互作用。
• 结合数值与解析解，提取能量依赖的电导，并识别亚间隙区域中等间距Fano样峰的形成。

实验结果

研究问题

• RQ1 声子模式如何在双量子点系统的亚间隙Andreev电导中诱导Fano共振的镜像？
• RQ2 在单色声子浴存在下，所观察到的Fano型峰的起源及其能量间距是什么？
• RQ3 量子点上的电子关联（库仑排斥U_i）如何改变声子诱导的Fano特征及其卫星峰？
• RQ4 声子诱导结构如何影响Andreev输运中Kondo效应及其零偏置特征？
• RQ5 Fano镜像对退相干是否具有鲁棒性，还是其行为对绝热比λ/ω₀高度敏感？

主要发现

• 声子模式在能量±(ε̃₂ + lω₀)处诱导出等间距的Fano型共振镜像，其中ε̃₂ = ε₂ − λ²/ω₀为侧接量子点（QD2）的极化子位移能级。
• 由于Andreev反射过程，这些镜像在粒子和空穴通道中同时出现，该过程在亚间隙区域相干耦合电子和空穴态。
• Fano线型具有鲁棒性，在微分电导中表现为不对称峰，其不对称参数q由杂化和耦合强度决定。
• 量子点上的电子关联（U_i）产生额外的库仑卫星峰，进一步分裂并调制声子诱导的Fano特征。
• 声子诱导结构的存在抑制了Kondo效应的零偏置电导峰，表明Kondo共振与声子驱动多体共振之间存在破坏性干涉。
• 当声子谱线形接近Kondo峰时，该效应最为显著，表明Kondo屏蔽与声子诱导多体效应之间存在竞争。