Electron transport in quantum waveguides

Journal of Computational and Theoretical Nanoscience

Volumn 4, Issue 3, 2007, Pages 408-432

  Wang, Jangbo B ^a   Midgley, Stuart ^a  

^a UNIVERSITY OF WESTERN AUSTRALIA   (Australia)

Author keywords

Computational quantum mechanics; Electron transport; Nano structured device; Quantum dynamics; Quantum waveguide

Indexed keywords

COMPUTER SIMULATION; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; NANOTECHNOLOGY; NETWORKS (CIRCUITS); QUANTUM INTERFERENCE PHENOMENA; SCHRODINGER EQUATION;

NANOMETER DOMAIN; QUANTUM DYNAMICS; QUANTUM WAVEGUIDE;

WAVEGUIDES;

EID: 34547098133     PISSN: 15461955     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: None     Document Type: Review

References (137)

1. T. Sugaya, J. P. Bird, M. Ogura, Y. Sugiyama, D. K. Ferry, and K. Y. Jang, Appl. Phys. Lett. 80, 434 (2002).
2. B. Kane, G. Facer, A. Dzurak, N. Lumpkin, R. Clark, L. Pfeiffer, and K. West, Appl. Phys. Lett. 72, 3506 (1998).
3. C. Dekker, Phys. Today 52, 22 (1999).
4. A. Yacoby, H. L. Stormer, Ned S. Wingreen, L. N. Pfeiffer, K. W. Baldwin, and K. W. West, Phys. Rev. Lett. 77, 4612 (1996).
5. Y. Hayamizu, M. Yoshita, S. Watanabe, H. A. L. Pfeiffer, and K. West, Appl. Phys. Lett. 81, 4937 (2002).
6. S. Frank, P. Poncharal, Z. L. Wang, and W. A. Heer, Science 280, 1744 (1998).
7. I. Kamiya, I. Tanaka, K. Tanaka, F. Yamada, Y. Shinozuka, and H. Sakaki, Physica E 13, 131 (2002).
8. A. K. Geim, P. C. Main, N. L. Scala, L. Eaves, T. J. Foster, P. H. Beton, J. W. Sakai, F. W. Sheard, and M. Henini, Phys. Rev. Lett. 72, 2061 (1994).
9. J. Appenzeller, C. Schroer, T. Schapers, A. v. d. Hart, A. Forster, B. Lengeler, and H. Luth, Phys. Rev. B 53, 9959 (1996).
10. J. Appenzeller and C. Schroer, J. Appl. Phys. 87, 3165 (2000).
11. P. Debray, O. E. Raichev, M. Rahman, R. Akis, and W. C. Mitchel, Appl. Phys. Lett. 74, 768 (1999).
12. A. S. Mel'nikov and V. M. Vinokur, Nature 415, 60 (2002).
13. K. Schwab, E. A. Henriksen, J. M. Worlock, and M. L. Roukes, Nature 404, 974 (2000).
14. L. Kouwenhoven, Nature 403, 374 (2000).
15. S. Komiyama, O. Astafiev, V. Antonov, T. Kutsuwa, and H. Hirai, Nature 403, 405 (2000).
16. J. M. Martinis and M. Nahum, Phys. Rev. Lett. 72, 904 (1994).
17. L. R. C. Fonseca, A. N. Korotkov, and K. K. Likharev, Appl. Phys. Lett. 69, 1858 (1996).
18. X. Jehl, M. W. Keller, R. L. Kautz, J. Aumentado, and J. M. Martinis, Phys. Rev. B 67, 165331 (2003).
19. R. Akis and D. K. Ferry, Appl. Phys. Lett. 79, 2823 (2001).
20. A. Bertoni, P. Bordone, R. Brunetti, C. Jacoboni, and S. Reggiani, Phys. Rev. Lett. 84, 5912 (2000).
21. J. Harris, R. Akis, and D. K. Ferry, Appl. Phys. Lett. 79, 2214 (2001).
22. M. J. Gilbert, R. Akis, and D. K. Ferry, Appl. Phys. Lett. 81, 4284 (2002).
23. U. Meirav, M. A. Kastner, and S. J. Wind, Phys. Rev. Lett. 65, 771 (1990).
24. M. A. Kastner, Phys. Today 24 (1993).
25. S. Datta, Electronic Transport in Mesoscopic Systems, Cambridge University Press (1995).
26. D. K. Ferry and S. M. Goodnick, Transport in Nanostructures, Cambridge University Press (1997).
27. R. Webb, Superlat. Microstruc. 23, 969 (1998).
28. K. Andres, R. N. Bhatt, P. Goalwin, T. Rice, and R. Walstedt, Phys. Rev. B 24, 244 (1981).
29. T. Pang and S. G. Louie, Phys. Rev. Lett. 65, 1635 (1990).
30. B. Tanner, Introduction to the Physics of Electrons in Solids, Cambridge University Press (1995).
31. C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, Wiley, New York (1986).
32. S. R. Elliot, The Physics and Chemistry of Solids, John Wiley and Sons (1998).
33. U. Ekenberg, Phys. Rev. B 36, 6152 (1987).
34. R. Chen and K. K. Bajaj, Phys. Rev. B 50, 1949 (1994).
35. W. G. van der Wiel, S. D. Franceschi, T. Fujisawa, J. M. Elzerman, S. Tarucha, and L. P. Kouwenhoven, Science 289, 2105 (2000).
36. W. G. van der Wiel, Y. V. Nazarov, S. D. Franceschi, T. Fujisawa, J. M. Elzerman, E. W. G. M. Huizeling, S. Tarucha, and L. P Kouwenhoven, Phys. Rev. B 67, 033307 (2003).
37. N. J. Giordano, Computational Physics, Prentice Hall, New Jersey ( 1997).
38. L. Burgnies, O. Vanbesien, and D. Lippens, J. Phys. D: Appl. Phys. 32, 706 (1999).
39. D. Csontos and H. Q. Xu, Appl. Phys. Lett. 77, 2364 (2000).
40. R. L. Schutt, D. G. Ravenhall, and H. W. Wyld, Phys. Rev. B 39, 5476 (1989).
41. A. Weisshaar, J. Lary, S. M. Goodnick, and V. K. Tripathi, J. Appl. Phys. 70, 355 (1991).
42. G. Jin, Z. Wang, A. Hu, and S. Jiang, J. Appl. Phys. 85, 1597 ( 1999).
43. C. Kim, A. M. Satanin, Y. S. Joe, and R. M. Cosby, Phys. Rev. B 60, 10962 (1999).
44. H. Q. Xu, Phys. Rev. B 52, 5803 (1995).
45. J. B. Xia and S. S. Li, Phys. Rev. B 66, 35311 (2002).
46. Y. Shi and H. Chen, Phys. Lett. A 299, 401 (2002).
47. C. S. Lent and D. J. Kirkner, J. Appl. Phys. 67, 6353 (1990).
48. H. Tachibana and H. Totsuji, J. Appl. Phys. 79, 7021 (1996).
49. E. Polizzi, N. B. Abdallah, O. Vanbesien, and D. Lippens, J. Appl. Phys. 87, 8700 (200).
50. Y. Saad, Numerical Methods for Large Eigenvalue Problems, Halsted Press (1992).
51. R. B. Lehoucq and D. C. Sorensen, SIAM J. Matrix Anal. Appl. 17, 789 (1996).
52. Y. Wang, J. Wang, and H. Guo, Phys. Rev. B 49, 1928 (1994).
53. E. Economou, Green's Functions in Quantum Physics, Springer-Verlag, Berlin (1983).
54. M. Saito, M. Takats, M. Okada, and N. Yokoyama, Phys. Rev. B 46, 13220 (1992).
55. P. A. Knipp and T. L. Reinecke, Phys. Rev. B 54, 1880 1999.
56. T. Ueta, Phys. Rev. B 60, 8213 (1999).
57. J. J. Koonen, H. Buhmann, and L. W. Molenkamp, Phys. Rev. Lett. 85, 2473 (2000).
58. E. G. Novik, H. Buhmann, and L. W. Molenkamp, Phys. Rev. B 67, 245302 (2003).
59. R. Venugopal, Z. Ren, S. Datta, M. S. Lundstrom, and D. Jovanovic, J. Appl. Phys. 92, 3730 (2002).
60. D. J. Thouless and S. Kirkpatrick, J. Phys. C 14, 235 (1981).
61. P. A. Lee and D. S. Fisher, Phys. Rev. Lett. 47, 882 (1981).
62. F. Sols, M. Macucci, U. Ravaioli, and K. Hess, Appl. Phys. Lett. 54, 350 (1989).
63. F. Sols, M, Macucci, U. Ravaioli, and K. Hess, J. Appl. Phys. 66, 3892 (1989).
64. T. Ando, Phys. Rev. B 44, 8017 (1991).
65. H. U. Baranger, D. P. DiVincenzo, R. A. Jalabert, and A. D. Stone, Phys. Rev. B 44, 637 (1991).
66. S. Rotter, J. Z. Tang, L. Wirtz, J. Trost, and J. Burgdöorfer, Phys. Rev. B 62, 1950 (2000).
67. G. He, S. Zhu, and Z. D. Wang, Phys. Rev. B 65, 205321 (2002).
68. M. Topinka, B. LeRoy, S. Shaw, E. Heller, R. Westervelt, K. Maranowski, and A. Gossard, Science 289, 2323 (2000).
69. S. Rotter, B. Weingartner, N. Rohringer, and J. Burgdöorfer, Phys. Rev. B 68, 165302 (2003).
70. J. Feagin, Quantum Methods with Mathematica, Springer-Verlag, New York (1994).
71. M. Goldberger and K. Watson, Collision Theory, Wiley, New York (1964).
72. J. Taylor, Scattering Theory: Quantum Theory of Nonrelativistic Collisions, Wiley, New York (1972).
73. S. Konsek and T. Pearsall, Phys. Rev. B 67, 045306 (2003).
74. E. A. McCullough and R. E. Wyatt, J. Chem. Phys. 54, 3578 (1971).
75. J. M. Mohaidat, J. Appl. Phys. 90, 871 (2001).
76. A. Asker and A. S. Cakmak, J. Chem. Phys. 68, 2794 (1978).
77. H. Igarashi, T. Yoshikawa, and T. Honma, IEEE Trans. Magnet. 35, 1518 (1999).
78. S. Glutsch, D. S. Chemla, and F. Bechstedt, Phys. Rev. B 54, 11592 (1996).
79. S. Glutsch, F. Bechstedt, B. Rosam, and K. Leo, Phys. Rev. B 63, 085307 (1996).
80. W. G. Schmidt, S. Glutsch, P. H. Hahn, and F. Bechstedt, Phys. Rev. B 67, 085307 (2003).
81. A. Endoh, S. Sasa, and S. Muto, Appl. Phys. Lett. 61, 52 (1992).
82. A. Endoh, S. Sasa, H. Arimoto, and S. Muto, J. Appl. Phys. 73, 998 (1993).
83. A. Endoh, S. Sasa, H. Arimoto, and S. Muto, J. Appl. Phys. 86, 6249 (1999).
84. G. D. Buffington, D. H. Madison, J. L. Peacher, and D. R. Schultz, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 32, 2991 (1999).
85. D. O. Odero, J. L. Peacher, D. R. Schultz, and D. H. Madison, Phys. Rev. A 63, 0227081 (2001).
86. M. D. Feit, J. A. Fleck, and A. Steiger, J. Comp. Phys. 47, 412 (1982).
87. L. Zhang, J. Feagin, V. Engel, and A. Nakano, Phys. Rev. A 49, 3457 (1994).
88. O. Sugino and Y. Miyamoto, Phys. Rev. B 59, 2579 (1999).
89. N. Watanabe and M. Tsukada, Comput. Phys. Commun. 142, 255 ( 2001).
90. L. Mouret, K. Dunseath, M. Terao-Dunseath, and J. Launay, J. Phys. B 36, L39 (2003).
91. M. Braun, C. Meier, and V. Engel, Comp. Phys. Commun. 93, 152 ( 1996).
92. A. R. P. Rau and K. Unnikrishnan, Phys. Lett. A 222, 304 (1996).
93. A. R. P Rau, Phys. Rev. Lett. 81, 4785 (1998).
94. Y. Meir, N. S. Wingreen, and P. A. Lee, Phys. Rev. Lett. 66, 3048 (1991).
95. Y. Meir and N. S. Wingreen, Phys. Rev. Lett. 68, 2512 (1992).
96. Y. Meir, N. S. Wingreen, and P. A. Lee, Phys. Rev. Lett. 70, 2601 (1993).
97. P. W. Anderson, Phys. Rev. 124, 41 (1961).
98. L. Yi and J. S. Wang, Phys. Rev. B 073304, 63 (2001).
99. H. Tal-Ezer and R. Kosloff, J. Chem. Phys. 81, 3967 (1984).
100. C. Cerjan and K. C. Kulander, Comp. Phys. Commun. 63, 529 (1991).
101. G. J. Kroes and D. Neuhauser, J. Chem. Phys. 105, 8690 (1996).
102. N. Balakrishnan, C. Kalyanaraman, and N. Sathyamurthy, Phys. Rep. 280, 79 (1997).
103. S. K. Gray and G. G. Balintkurti, J. Chem. Phys. 108, 950 (1997).
104. J. B. Wang and T. Scholz, Phys. Rev. A 57, 3554 (1998).
105. J. B. Wang and S. Midgley, Phys. Rev. B 60, 13668 (1999).
106. S. Midgley and J. B. Wang, Phys. Rev. E 61, 920 (2000).
107. J. B. Wang and S. Midgley, Physica B 284, 1962 2000.
108. S. Midgley and J. B. Wang, Aust. J. Phys. 53, 77 (2000).
109. S. Midgley and J. B. Wang, Phys. Rev. B 64, 153304 (2001).
110. S. Midgley and J. B. Wang, Phys. Rev. E 67, 0467021 (2003).
111. J. Wang, S. Midgley, and P. Falloon, Electron Transport in Mesoscopic Systems Conference Proceedings, Göteborg, Sweden, (1999), p. 239.
112. L. Sohn, L. P. Kouwenhoven, and G. Schön, Mesoscopic Electron Transport, Kluwer Academic Publishers, (1997).
113. B. J. van Wees, H. van Houten, C. W. J. Beenakker, J. G. Williamson, L. P. Kouwenhoven, D. van der Marel, and C. T. Foxen, Phys. Rev. Lett. 60, 848 (1988).
114. A. Szafer and A. D. Stone, Phys. Rev. Lett. 62, 300 (1989).
115. V. Fal'ko, J. Phys. Condens. Matter 4, 3943 (2002).
116. J. B. Pieper and J. C. Price, Phys. Rev. Lett. 72, 3586 (1994).
117. M. Entin and M. Mahmoodian, J. Phys.: Condens. Matter 12, 6845 ( 2000).
118. C. Yiu and J. Wang, J. Appl. Phys. 80, 4208 (1996).
119. K. Manouchehri and J. B. Wang, J. Comput. Theor. Nanosci. 3, 249 (2006).
120. R. Heather and H. Metiu, J. Chem. Phys. 86, 5009 (1987).
121. R. Heather and H. Metiu, J. Chem. Phys. 88, 5497 (1988).
122. R. Heather, Comput. Phys. Commun. 63, 446 (1991).
123. P. Falloon and J. Wang, Comput. Phys. Commun. 134, 167 (2001).
124. M. Child, Mol. Phys. 72, 89 (1991).
125. D. Neuhauser and M. Baer, J. Chem. Phys. 92, 3419 (1990).
126. Á. Vibók and G. Balint-Kurt, J. Chem. Phys. 96, 7615 (1992).
127. D. Macias, S. Brouard, and J. G. Muga, Chem. Phys. Lett. 228, 672 (1994).
128. U. Riss and H.-D. Meyer, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 28, 1475 (1995).
129. T. Seideman and W. Miller, J. Chem. Phys. 96, 4412 (1991).
130. J. Normand, A Lie Group: Rotations in Quantum Mechanics, Elsevier North-Hofland, Amsterdam (1980).
131. R. Kosloff, J. Phys. Chem. 92, 2087 (1988).
132. J. B. Wang, The Mathematica J. 8, 1 (2002).
133. W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, and B. P. Flannery, Numerical Recipes in Fortran 90, Cambridge University Press, (1996).
134. V. Mohan and N. Sathyamurthy, Comput. Phys. Rep. 7, 213 (1988).
135. C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, and F. Laloë, Quantum Mechanics, Wiley, New York (1977), p. 1.
136. D. ter Haar, Problems in Quantum Mechanics, Pion, London (1975).
137. L. Sohn, Nature 394, 131 (1998).