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Charge Fractionalization in Non-Chiral Luttinger Systems
Le Hur, Karyn ; Halperin, Bertrand ; Yacoby, Amir
Elsevier 2008
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Título:
Charge Fractionalization in Non-Chiral Luttinger Systems
Autor:
Le Hur, Karyn
;
Halperin, Bertrand
;
Yacoby, Amir
Assuntos:
charge fractionalization
;
nonchiral Luttinger liquids
;
transport
Notas:
Annals of Physics
http://dx.doi.org/10.1016/j.aop.2008.04.006
http://arxiv.org/abs/0803.0744v2
Descrição:
One-dimensional metals, such as quantum wires or carbon nanotubes, can carry charge in arbitrary units, smaller or larger than a single electron charge. However, according to Luttinger theory, which describes the low-energy excitations of such systems, when a single electron is injected by tunneling into the middle of such a wire, it will tend to break up into separate charge pulses, moving in opposite directions, which carry definite fractions f and (1-f) of the electron charge, determined by a parameter g that measures the strength of charge interactions in the wire. (The injected electron will also produce a spin excitation, which will travel at a different velocity than the charge excitations.) Observing charge fractionalization physics in an experiment is a challenge in those (nonchiral) low-dimensional systems which are adiabatically coupled to Fermi liquid leads. We theoretically discuss a first important step towards the observation of charge fractionalization in quantum wires based on momentum-resolved tunneling and multi-terminal geometries, and explain the recent experimental results of Steinberg et al. [H. Steinberg, G. Barak, A. Yacoby, L.N. Pfeiffer, K.W. West, B.I. Halperin, K. Le Hur, Nature Physics 4 (2008) 116].
Editor:
Elsevier
Data de criação/publicação:
2008
Idioma:
Inglês
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