在螺旋系统中量子电荷泵浦:短程与长程跳迁的比较研究
运用Keldysh非平衡格林函数方法,该团队研究了通过单链螺旋结构的电荷泵浦过程,该结构采用包含短程跃迁(SRH)或长程跃迁(LRH)的紧束缚模型进行描述。虽然量子泵浦已在各种低维系统中得到研究,但在存在高阶电子跃迁(超越最近邻)的螺旋几何结构中,谱电流和泵浦直流电流的详细行为尚未得到系统探索。在此,该团队聚焦于螺旋性与扩展跃迁范围之间的相互作用,分析了它们如何在时间周期端势作用下共同调控能量分辨电流和直流泵浦电流。对于LRH,当能级稀疏分布时——与绝热输运一致——泵浦直流电流在化学势函数中呈现出明显的平台状区域;而SRH则产生更依赖参数、无明显平台的电流。平台稳定性受驱动频率控制:在较高频率下,Floquet边带混合效应破坏了平台,导致振荡电流。相位依赖性仍接近正弦形式,且在零相位滞后时电流消失,证实了异相势的必要性。关键在于,在螺旋系统中,衰减指数 \(l_c\) 可作为有效的结构参数,既能调节泵浦电流的大小,也能改变其符号,为控制量子泵浦提供了几何调控手段。该团队的发现不仅填补了具有扩展跃迁的螺旋系统中谱电流与泵浦电流理解的空白,还提供了可用于分析其他手性或准一维系统中类似现象的工具。

