Anomalous zero-temperature magnetopolaronic blockade of resonant electron tunneling in Majorana-resonant-level single-electron transistor

• Опубліковано в: : Condensed Matter Physics
• Дата: 2018
• Автор: Skorobagatko, G.A.
• Формат: Стаття
• Мова: Англійська
• Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2018
• Онлайн доступ: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157058
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Anomalous zero-temperature magnetopolaronic blockade of resonant electron tunneling in Majorana-resonant-level single-electron transistor / G.A. Skorobagatko // Condensed Matter Physics. — 2018. — Т. 21, № 2. — С. 23703: 1–8. — Бібліогр.: 21 назв. — англ.

The magnetopolaronic generalization of a Majorana-resonant-level (MRL) model is considered for a single-level
 vibrating quantum dot coupled to two half-infinite g = 1/2 Tomonaga-Luttinger liquid (TLL) leads. A qualitatively new non-trivial formula for the effective transmission coefficient and differential conductance for resonant magnetopolaron-assisted tunneling is obtained under the assumption about a fermion-boson factorization
 of corresponding averages. This approach is valid for the case of weak magnetopolaronic coupling in a system.
 Surprisingly, it is found that despite a supposed weakness of interaction between fermionic and bosonic subsystems in that case, a strongly correlated electron transport in the system reveals features of strong (and,
 hence, anomalous ) magnetopolaronic blockade at zero temperature if the energy of a vibrational quantum is
 the smallest (but nonzero) energy parameter in the system. Such an effect should be referred to as magnetic
 phase-coherent magnetopolaron-assisted resonant tunneling of Andreev type, that originates from a special,
 Majorana-like, symmetry of magnetopolaron-coupled tunnel Hamiltonian. The effect predicted in this paper
 can be used as an experimental fingerprint of Majorana-resonant level situation in single-electron transistors
 as well as for detection of ultra-slow zero-point oscillations of suspended carbon nanotubes in the Majoranaresonant level regime of electron tunneling through corresponding single-electron transistors. Розглянуто магнiтополяронне узагальнення моделi Майоранiвського резонансного рiвня для однорiвневого вiбруючого (у зовнiшньому перпендикулярному магнiтному полi) квантового доту, який пiд’єднано
 до двох довгих (напiв-безкiнечних) Латинжерiвських електродiв з латинжерiвським кореляцiйним параметром, що дорiвнює 1/2. У наближеннi фермiон-бозонної факторизацiї вiдповiдних середнiх отримано
 якiсно нову, нетривiальну формулу для ефективного коефiцiєнту проходження електронiв у випадку їх резонансного магнiтополяронного тунелювання через резонансний Майоранiвський рiвень доту з квантовими вiбрацiями, а також вiдповiдний вираз для диференцiйного кондактансу розглянутої системи. Використане в роботi наближення фермiон-бозонної факторизацiї середнiх має сенс у випадку слабкої магнiтополяронної (або iнакше, магнiто-механiчної) взаємодiї у системi. Натомiсть, в цiй роботi було виявлено,
 що, незважаючи на використану умову слабкостi взаємодiї мiж фермiонною та бозонною пiдсистемами,
 сильнокорельований електронний транспорт у розглянутiй специфiчнiй моделi демонструє риси сильної
 (тож, вiдповiдно, “аномальної”) магнiтополяронної блокади при нульовiй температурi, якщо енергiя кванту механiчної вiбрацiї (або вiброну) є найменшим (але ненульовим) енергетичним параметром системи.
 Такий ефект слiд iнтерпретувати як фазовокогерентне магнiтополяронне резонансне тунелювання Андрiївського типу, яке витiкає iз специфiчної, Майоранiвської симетрiї розглянутого тунельного гамiльтонiану з магнiтополяронним зв’язком. Ефект, передбачений в цiй роботi, може бути використаний як маркер
 експериментальної реалiзацiї Майоранiвського резонансного рiвня в одноелектронних транзисторах, а
 також як спосiб експериментального вимiрювання ультра-слабких нульових коливань пiдвiшених вуглецевих нанотрубок при тунелюваннi крiзь них еле