Electron-phonon coupling in metallic carbon nanotubes: Dispersionless electron propagation despite dissipation

Tipo di pubblicazione: Articolo su rivista
Tipologia MIUR: Contributo su Rivista > Articolo in rivista
Titolo: Electron-phonon coupling in metallic carbon nanotubes: Dispersionless electron propagation despite dissipation
Autori: Rosati, Roberto; Dolcini, Fabrizio; Rossi, Fausto
Autori di ateneo:
Titolo del periodico: PHYSICAL REVIEW. B, CONDENSED MATTER AND MATERIALS PHYSICS
Tipo di referee: Esperti anonimi
Editore: American Physical Society
Volume: 92
Numero: 23
Intervallo pagine: p. 235423
Numero di pagine: 12
ISSN: 1098-0121
Abstract: A recent study [Rosati, Dolcini, and Rossi, Appl. Phys. Lett. 106, 243101 (2015)] has predicted that, while in semiconducting single-walled carbon nanotubes (SWNTs) an electronic wave packet experiences the typical spatial diffusion of conventional materials, in metallic SWNTs, its shape remains essentially unaltered up to micrometer distances at room temperature, even in the presence of the electron-phonon coupling. Here, by utilizing a Lindblad-based density-matrix approach enabling us to account for both dissipation and decoherence effects, we test such a prediction by analyzing various aspects that were so far unexplored. In particular, accounting for initial nonequilibrium excitations, characterized by an excess energy E0, and including both intra- and interband phonon scattering, we show that for realistically high values of E0 the electronic diffusion is extremely small and nearly independent of its energetic distribution, in spite of a significant energy-dissipation and decoherence dynamics. Furthermore, we demonstrate that the effect is robust with respect to the variation of the chemical potential. Our results thus suggest that metallic SWNTs are a promising platform to realize quantum channels for the nondispersive transmission of electronic wave packets
Data: 2015
Status: Pubblicato
Lingua della pubblicazione: Inglese
Parole chiave: carbon nanotubes, electron-phonon, wavepacket propagation, dissipation
Dipartimenti (originale): DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
Dipartimenti: DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
URL correlate:
Area disciplinare: Area 02 - Scienze fisiche > FISICA DELLA MATERIA
Data di deposito: 14 Dic 2015 18:22
Data ultima modifica (IRIS): 21 Apr 2016 09:12:45
Data inserimento (PORTO): 23 Apr 2016 05:28
Numero Identificativo (DOI): 10.1103/PhysRevB.92.235423
Permalink: http://porto.polito.it/id/eprint/2625607
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