Senkpiel, Jacob and Klöckner, Jan C. and Etzkorn, Markus and Dambach, Simon and Kubala, Björn and Belzig, Wolfgang and Yeyati, Alfredo Levy and Cuevas, Juan Carlos and Pauly, Fabian and Ankerhold, Joachim and Ast, Christian R. and Kern, Klaus (2020) Dynamical Coulomb Blockade as a Local Probe for Quantum Transport. Physical Review Letters, 124 (15), p. 156803. American Physical Society. doi: 10.1103/PhysRevLett.124.156803. ISSN 0031-9007.
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Official URL: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.156803
Abstract
Quantum fluctuations are imprinted with valuable information about transport processes. Experimental access to this information is possible, but challenging. We introduce the dynamical Coulomb blockade (DCB) as a local probe for fluctuations in a scanning tunneling microscope (STM) and show that it provides information about the conduction channels. In agreement with theoretical predictions, we find that the DCB disappears in a single-channel junction with increasing transmission following the Fano factor, analogous to what happens with shot noise. Furthermore we demonstrate local differences in the DCB expected from changes in the conduction channel configuration. Our experimental results are complemented by ab initio transport calculations that elucidate the microscopic nature of the conduction channels in our atomic-scale contacts. We conclude that probing the DCB by STM provides a technique complementary to shot noise measurements for locally resolving quantum transport characteristics.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/141427/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Additional Information: | DLR-QT affiliation of B. Kubala appears as present address only. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Dynamical Coulomb Blockade as a Local Probe for Quantum Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 16 April 2020 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Physical Review Letters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 124 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1103/PhysRevLett.124.156803 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | p. 156803 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | American Physical Society | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 0031-9007 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Coulomb blockade Fluctuations Shot noise Scanning tunneling microscopy mesoscopic PIN code | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Communication, Navigation, Quantum Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R KNQ - Communication, Navigation, Quantum Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Quantum computing hardware concepts | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Ulm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Quantum Technologies > Theoretical Quantum Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Kubala, Björn Heiko | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 18 Mar 2021 14:04 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 12 Apr 2022 22:01 |
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