Self-assembled quantum dots have attracted recent interest because of their broad potential applications to quantum information processing and fundamental research. While such structures present many obstacles to standard electronic characterization, recent experimental and theoretical work has demonstrated the use of a capacitively coupled AFM cantilever as a sensitive probe of quantum dot charge dynamics. The work in this thesis extends previous theoretical results to explore the case of an AFM tip coupled to a double quantum dot. Compared to single dot results, the DQD system involves significant new physical phenomena. In addition to fluctuations in the total charge, the double dot system can respond to the cantilever through changes in the distribution of a single electron. In particular, new features arise due to coherent interdot tunneling. After presenting the theoretical approach to this problem, we will discuss the results in the context of current experimental efforts using InAs dots. These effects should be accessible in a wide variety of experimental regimes. / Grâce à plusieurs applications prometteuses---en particulier dans le champ de l'informatique quantique---les points quantiques (PQ) auto-assemblées ont récemment merité beaucoup d'attention. Tandis que tels structures presentent des obstacles aux méthodes traditionnelles de characterization, des nouveaux avancements théoriques et expérimentals démontrent l'utilization d'un oscillateur d'une microscope à force atomique (AFM) pour characterizer la dynamique des electrons dans l'échantillon. Cette technique profite du fait que la force électrostatique entre l'AFM et le PQ dépend de la charge, qui change selon la position de l'oscillateur. Le résultat est une force variable qui produit des changements dans la fréquence résonante et la dissipation méchanique de l'oscillateur. Dans cette thèse, une exploration theorique considère le cas où l'oscillateur interagit avec deux points quantiques à la fois. En plus de la charge totale du système, il faut maintenant considérer sa distribution entre les deux points quantiques. Cette distribution, qui peut changer par l'entremise des effets tunnels et cohérents et incohérents, répond à la motion de l'oscillateur, produisant des effets dynamics qui devraient être mesurables dans une large étendue des régimes expérimentals.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.106331 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Gardner, Jamie |
| Contributors | Aashish Clerk (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Physics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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