Semiclassical equations of motion for disordered conductors: extrinsic interband velocity, corrected collision integral and spin-orbit torques
半经典运动方程被广泛用于描述导电材料中的载流子输运。然而，将无序系统地纳入半经典模型的实质性挑战仍然存在，导致定量的不准确性和偶尔错误的预测的期望值的物理观测。本文以量子力学密度矩阵为出发点，给出了无序导体中载流子半经典运动方程的一般公式。我们专注于外部电场，没有磁场，和自旋无关的无序。密度矩阵方法允许对杂质组态进行平均，并且具有无序平均密度矩阵的速度算符的迹可以被重新解释为由玻尔兹曼分布函数加权的半经典速度。通过这个基本原理，众所周知的本征群和异常速度是平凡恢复，而我们证明了一个外在的带间速度的存在，即无序校正的半经典速度的布洛赫电子，介导的带间矩阵元的贝瑞连接。类似的修正也存在于自旋算符的非平衡期望值中，对自旋-轨道力矩有贡献。为了获得与图解方法的一致性，将玻尔兹曼方程中的散射项校正到电场中的一阶，并且将玻尔兹曼方程求解到无序势中的子前导阶。我们的处方确保所有的顶点校正中存在的图解治疗考虑在内，并说明这一点，我们讨论模型的情况下，在拓扑绝缘体，包括异常霍尔效应以及自旋轨道扭矩。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall
Quantum transport via evanescent waves in undoped graphene
石墨烯中的载流子是手性准粒子（"无质量狄拉克费米子"）。因此，石墨烯提供了一个惊人的机会，在凝聚态实验中研究微妙的量子相对论效应。在这里，我回顾了一个理论的这些不寻常的功能之一的石墨烯，一个"伪扩散"运输的极限为零的载流子浓度，这是有关的狄拉克运营商的零模式的存在和非相对论粒子的Zitterbewegung。保角映射技术是研究这些现象的强大数学工具，如这里所示，使用具有Corbino几何形状的石墨烯环中的Aharonov-Bohm效应作为示例。
2011-01-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Giant Nernst-Ettingshausen oscillations in Semiclassically strong magnetic fields
我们考虑了具有抛物或线性色散的准二维系统在半经典强磁场存在下的能斯特-埃廷豪森（NE）效应。我们表明，发生的巨大振荡的NE系数是一致的，最近的实验观察石墨烯，石墨和铋。在2D的情况下，我们发现这些振荡的确切形状，并表明它们的幅度减少/增加与狄拉克费米子/正常载流子的费米能量的增强。随着向3D光谱的交叉，振荡的相位偏移，它们的振幅减小并且峰值变得不对称。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Influence of non-magnetic impurity scattering on the spin dynamics in diluted magnetic semiconductors
半导体中磁性杂质的掺杂不仅引起准自由载流子和磁性杂质之间的自旋-自旋相互作用，而且引起载流子的局部自旋无关的无序势。基于载流子和杂质密度矩阵的量子动力学理论以及磁性和非磁性载流子-杂质关联，以Mn掺杂的CdTe为例，研究了非磁性散射势对圆偏振光激发后DMS自旋动力学的影响.结果表明，非马尔可夫效应，这是预测在计算中，只有磁性载流子-杂质相互作用占，可以强烈抑制在非磁性杂质散射的存在下。这种效应可以追溯到一个显着的重新分布的载流子在$\mathbf{k}$ -空间，这是使大的载流子杂质相关能量的积累。与量子动力学理论的马尔可夫极限的比较表明，在平行于初始载流子极化方向的外部磁场存在下，量子动力学和马尔可夫极限计算的自旋极化的长时间渐近值有显著的不同.这种效应也可以归因于强相关性的形成，使半经典马尔可夫图失效，并且当考虑非磁性载流子-杂质相互作用时，这种效应更强。在垂直于初始载流子自旋的外部磁场中，相关性也负责载流子自旋进动频率的重整化。
2016-09-08 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and extrinsic effects on intraband optical conductivity of hot carriers in photoexcited graphene
基于半经典玻尔兹曼输运方程（BTE），对光激发石墨烯中准平衡态热载流子的带内光学电导进行了数值研究，旨在了解石墨烯-衬底界面处带电杂质引起的本征光学声子和非本征库仑散射的影响.而不是使用完整的BTE解决方案，我们采用迭代解决方案的BTE和全面的模型的时间演变的热载流子温度和热光学声子职业，以减少计算成本。未掺杂的石墨烯由于热激发载流子的增加和带电杂质散射的减少而表现出大的正光电导。具有高浓度带电杂质的未掺杂石墨烯中的光电导的频率依赖性显著偏离在简单Drude模型中观察到的那些，这可以归因于在热载流子冷却过程中的太赫兹（THz）探测期间随时间变化的带电杂质散射。重掺杂的石墨烯表现出类似于Drude模型的小的负光电导性。在这种情况下，带电杂质散射基本上被抑制的载流子屏蔽效应，和温度依赖性的德鲁德重量和光学声子散射支配的负光电导。在轻掺杂的石墨烯中，负和正光电导的出现取决于频率，并且从负光电导到正光电导的交叉从增加带电杂质浓度出现。这表明主要的散射机制从光学声子到带电杂质的变化。我们的方法提供了一个定量的了解非德鲁德行为和时间演变的光电导石墨烯。
2021-01-15 cond-mat.mes-hall
Semiclassical spin transport in LaO/STO system in the presence of multiple Rashba spin orbit couplings
LaO/STO系统中的线性和立方自旋轨道耦合与磁矩和自旋极化载流子之间的相互作用为自旋输运应用提供了新的途径。利用基于弛豫时间近似（RTA）的Boltzmann输运理论和更精细的Schliemann-Loss（SL）δ势散射模型，研究了LaO/STO体系中线性和立方Rashba自旋轨道耦合（RSOC）对面内磁矩的影响.在一般情况下，这两种方法产生的自旋积累（自旋电流）之间的线性（二次）关系时，三个RSOC强度之一是变化的，其他两个固定。具有不同角度依赖性的多种类型的RSOC的同时存在是破坏费米表面的k空间对称性的关键成分，从而确保在整个费米表面上积分时的有限自旋累积。虽然经常使用的RTA方法是足够准确的自旋累积计算，更精细的SL模型需要自旋电流计算，因为RTA方法忽略了费米轮廓的各向异性所产生的立方RSOC条款。基于改进的SL模型和RSOC参数的优化调整，自旋电荷转换值LaO/STO的预测值达到30的显着效率。
2022-09-06 cond-mat.mes-hall
Angular dependence of magnetoresistance and planar Hall effect in semimetals in strong magnetic fields
半经典输运理论对于研究电磁效应特别有效。一般来说，半经典理论只适用于弱场，因为它没有考虑朗道量子化。在这里，我们通过考虑半金属中载流子密度的场依赖性的朗道量子化，扩展了传统的半经典理论。扩展的半经典理论甚至在朗道量子化明显的强场中也是适用的。使用这种新的方法，我们解释了定性的变化的角度依赖性的横向磁阻（TMR），各向异性磁阻（AMR），平面霍尔效应（PHE）在铋与磁场的增加。这揭示了最近在半金属铋中观察到的TMR、AMR和PHE的非平凡场致变化的难题。
2020-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hanbury Brown and Twiss Exchange Correlations in Graphene Box
线性介观输运系统中的二次检测产生交叉项，交叉项可以被视为反映载流子的统计特性的干涉信号。在电子系统中，这些交叉项干扰是由泡利原理引起的交换效应引起的。在这里，我们证明了费米Hanbury布朗和Twiss（HBT）交换现象，由于载流子在扩散石墨烯系统的不可逆性。这些交换效应进行了验证，结合定期散粒噪声（自相关）实验在微波频率下使用电流-电流互相关。我们的结果可以使用方形金属扩散导体的半经典分析来建模，包括接触透明度的贡献。实验确定的HBT交换因子值位于计算的相干和热电子输运之间。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Coherent Phonons-Driven Hot Carrier Effect in a Superlattice Solar Cell
本文从理论上研究了极性半导体超晶格太阳能电池中相干纵光学声子对载流子热化的影响，发现相干声子能削弱电子-声子耦合、降低热化功率，从而增强热载流子效应并提升电池性能。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Graphene: new bridge between condensed matter physics and quantum electrodynamics
石墨烯是真正二维晶体的第一个例子-它只是一层碳原子。它是一种具有独特电子特性的无带隙半导体，这是由于石墨烯中的电荷载流子在电子和空穴之间表现出电荷共轭对称性，并且具有类似于超相对论基本粒子的“手性”的内部自由度。它为凝聚态物理和量子电动力学（QED）之间架起了一座桥梁。特别是，相对论Zitterbewegung导致在零掺杂的极限下电导量子$e^2/h$的最小电导率;克莱因悖论（相对论粒子的隧穿）的概念提供了对电子通过势垒传播的基本见解;电荷杂质周围的真空极化对于理解石墨烯中的高电子迁移率至关重要;指数定理解释了反常的量子霍尔效应。
2007-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mitigating the Effect of Nanoscale Porosity on Thermoelectric Power Factor of Si
向热电材料添加孔隙率可以通过降低热导率来显著增加品质因数ZT。不幸的是，孔隙率也对品质因数ZT的分子中的热电功率因数有害。在这篇手稿中，我们得出的策略，以收回纳米多孔硅的电性能，通过微调的载流子浓度，并通过明智的设计的孔径和形状，以提供能量选择性电子过滤。在这项研究中，我们认为磷掺杂硅含有离散的孔隙，无论是球体，圆柱体，立方体，或三棱柱。从这些孔的效果进行了比较，从圆形，正方形和三角形的横截面形状，和垂直于电流的无限长的延伸孔。半经典玻尔兹曼输运方程被用来模拟硅的热电功率因数。该模型揭示了三个关键结果：塞贝克系数的最大增强发生在立方孔。分数改善在低载流子浓度（$< 10^{20}\ \mathrm{1/cm^3}$）下为约15%，在特征长度约为$\sim 1\ \mathrm{nm}$的高载流子群下高达60%。为了在室温下获得最佳的能量过滤效果，纳米多孔Si需要被掺杂到比体Si的最佳载流子浓度更高的载流子浓度。最后，在$n$型Si热电体中，可以用纳米级孔隙率产生的电子过滤效果显著低于理想的过滤效果;然而，可以获得的塞贝克系数的增强足够大以抵消由孔隙率引起的电导率的降低。
2021-03-26 cond-mat.mes-hall
Effect of charged line defects on conductivity in graphene: numerical Kubo and analytical Boltzmann approaches
从理论上研究了含一维带电缺陷的单层石墨烯中的载流子输运。扩展的带电缺陷，被认为是一个重要的因素，在化学气相沉积的石墨烯迁移率下降，描述了一个自洽的费米子-费米势。电子输运的数值研究是通过一个依赖于时间的实空间Kubo方法在蜂窝晶格包含数百万个碳原子，捕获的线性响应的高度无序制度的现实尺寸的系统。我们的数值计算与动力学输运理论描述的电荷输运在弱散射极限的补充。在第二玻恩近似下，通过计算散射振幅得到半经典输运寿命。在半经典方法中发现的输运电子-空穴不对称性与Kubo计算是一致的。在强散射区，电导率是电子密度的次线性函数，并弱地依赖于散射费米屏蔽波长。我们把这种非典型行为归因于一维带电缺陷的扩展性质。我们的结果与最近的实验报告一致。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall
The thermoballistic approach to charge carrier transport in semiconductors
本文综述了半导体中载流子输运的热弹方法。这种半经典的方法之间的差距桥梁漂移扩散和弹道（“弹道”）模型的载流子输运，其有效性是有限的范围内的非常小和非常大的值，分别载体的平均自由path.The物理概念的基础上的热弹道的方法，同时结合漂移扩散和弹道的描述的基本特征，构成了一个新的，统一的计划。它是基于引入“弹道配置”定义的随机分区的长度的半导体样品到弹道输运的间隔，这是由当地的热力学平衡点，在该载流子被发射或吸收。通过对所有弹道构型的弹道间隔中的载流子电流进行平均，导出了任意大小的载流子平均自由程的位置相关热弹道电流，该电流是热弹道概念的关键元素，也是计算各种输运量的出发点。本文首先介绍标准漂移扩散模型和弹道输运模型，以及为这一概念的充分发展形式铺平道路的原型模型。在文章的主体，一个连贯的论述的热弹道方法内给出了一个一般的配方，考虑到任意形状，自旋分裂势能分布和自旋弛豫在整个弹道间隔的载流子运动。计算程序设计实现热弹道的概念进行了说明。被认为是与当今的半导体和自旋电子学研究的具体例子。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging chiral Andreev reflection in the presence of Rashba spin-orbit coupling
在这项工作中，我们从理论上研究了横向磁聚焦在二维电子气与强Rashba自旋轨道相互作用时，邻近沿其边缘与超导接触。超导相关性的存在导致手征Andreev边缘态的出现，在这种弱磁场范围内，这些边缘态可以被描述为遵循具有交替电子-空穴性质的半经典跳跃轨道的状态。费米表面的自旋-轨道诱导分裂导致这些载流子沿着具有不同半径的回旋加速器轨道移动，从而允许它们的空间自旋分离。当Andreev反射发生在超导引线上时，散射的载流子翻转它们的电荷和自旋，在器件的传输特性中产生可区分的特征。特别是，我们报告了一个显着的增强的自旋分裂焦点之间的分离，其规模与Andreev散射事件的异常终端的数量呈线性关系。我们支持我们的结果，通过计算电导图中的任意点的样品，提供了一个完整的图像的弹道电子空穴回旋路径。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall
Charge and spin Hall effect in spin chiral ferromagnetic graphene
我们预测了一种特定类型的电荷霍尔效应在未掺杂的铁磁石墨烯，所产生的自旋霍尔机制在没有外部磁场。其基本特征是这种磁性材料中自旋子带的所谓自旋手性构型，其中具有相反自旋方向的载流子具有不同类型的类电子或类空穴。在电子自旋-轨道动力学的半经典理论中，我们得到了一个纵向电场可以产生一个纯电荷的自旋-轨道横向电流，而自旋和谷没有极化。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall
Hall effect in topologically trivial isolated flat-band systems
The University of Tokyo（东京大学）；Trans-scale Quantum Science Institute, The University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所涌现物质科学中心）
研究了拓扑平凡孤立平带系统中弱磁场下的霍尔效应，推导了全量子力学的规范不变霍尔电导率公式，并通过数值验证了两种不同晶格结构中的霍尔效应。
2026-02-23 cond-mat.mes-hall
Classical and quantum magneto-oscillations of current flow near a p-n junction in graphene
所提出的半经典理论预测了在强磁场中，从石墨烯中弹道pn结附近的点源注入的电流流动中的两种类型的振荡。一个起源于经典效应的聚束的回旋轨道的电子来回通过的p-n界面，这显示出显着的依赖性之间的回旋半径在n-和p-区域。另一种效应是由两侧载流子密度相等的pn结中单色电子波的干涉引起的，它包括通过界面的电流传输中的磁振荡，其周期性类似于Shubnikov-de Haas振荡。
2012-06-17 cond-mat.mes-hall
Acoustomagnetoelectric effect in two-dimensional materials: Geometric resonances and Weiss oscillations
利用半经典玻尔兹曼方程方法研究了在表面声波和外加磁场作用下，二维抛物型和线性（石墨烯）色散介质中的电子输运.我们观察到的振荡行为的纵向和霍尔电流的表面声波频率的函数在一个固定的磁场和作为函数的反磁场在一个固定的频率的声波。我们解释了前者的几何共振现象，而我们涉及到后者的魏斯样振荡中存在的动态超晶格所产生的声波。从而证明了二维电子气中声磁电效应的双重性。
2020-04-28 cond-mat.mes-hall
The effect of dynamical Bloch oscillations on optical-field-induced current in a wide gap dielectric
研究了宽禁带介质中载流子在激光脉冲作用下的运动。基于Bloch方程的半经典模型描述了激光强度接近损伤阈值时出现的随时间变化的宏观电流。在这样的激光强度下，电子可以到达第一布里渊区的边缘，即使电子-声子散射率与已知的SiO_2一样高。我们发现，每当这种情况发生时，电子波的布拉格反射，也称为布洛赫振荡，影响由激光脉冲位移的电荷对载波包络相位的依赖性。
2013-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin Hall effect driven by the spin magnetic moment current in Dirac materials
利用半经典分析和久保公式研究了Dirac哈密顿系统的自旋霍尔效应。在这个系统中，自旋霍尔电导率取决于自旋电流的定义。当自旋电流被定义为自旋角动量流时，自旋霍尔电导率的所有分量都消失了。相反，当自旋电流由自旋磁矩流组成时，自旋霍尔电导率的非对角分量是非零的，并且与载流子速度（和有效$g$因子）成比例。推导了电导率、载流子迁移率和自旋霍尔电导率的解析公式，并与实验进行了比较。在实验中，我们使用Bi作为模型系统，其特征在于狄拉克哈密顿量。Te和Sn被掺杂到Bi中以分别改变电子和空穴浓度。我们发现自旋霍尔电导率（$σ_\mathrm{SH}$）在狄拉克点附近有一个最大值，并随着载流子密度（$n$）的增加而减小. $σ_\mathrm{SH}$的符号是相同的，与大多数载体类型无关。自旋霍尔迁移率与$σ_\mathrm{SH}/n$成比例，随着载流子迁移率的增加而增加，比例系数为$\sim$ 1.4。这些功能可以占定量使用导出的分析公式。结果表明，巨自旋磁矩，有效$g$ -因子接近100，负责自旋霍尔效应在Bi。
2022-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometric theory of the natural optical activity in noncentrosymmetric metals
这是一篇博士论文。受最近发现的外尔（半）金属的手征异常的启发，我们研究了非中心对称金属的手征磁效应和自然旋光性。这两种现象都与线性的$\mathbf{q}$空间色散的光学电导率张量，并可以计算内的半经典动力学方程的形式主义。因此，我们计算的色散的光学电导率的波矢量的线性顺序，在低频区，与半经典玻尔兹曼方程和久保公式。这两种不同的计算方法给我们提供了相同的结果。在这个结果中，静态和动态手征磁效应被揭示有不同的起源：一个来自拓扑学，与Berry单极子有关，另一个有一个几何起源，这是由轨道磁矩。光的偏振态在样品中的法拉第旋转为我们提供了测量动态手征磁效应大小的最直接的方法。建立了电磁波在无间隙非均匀系统中传播的有效介质理论，计算了宏观样品非均匀性对手征磁导率的修正。我们表明，在具有低载流子密度的金属中，局部电导率的宏观波动影响测得的光学偏振旋转角的频率依赖性的方式：通过在等离子体边缘附近创建一个尖锐的特征，这可以通过实验检测到。然后，我们将研究范围进一步缩小到电流感应磁化。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall
Fractional focusing peaks and collective dynamics in two-dimensional Fermi liquids
由于声子和缺陷的动量弛豫散射，材料中的载流子输运通常是扩散的。动量弛豫散射的抑制可以导致弹道和流体动力学传输机制，其中可以出现复杂的非欧姆电流流动模式，包括电流涡旋。在这里讨论的弹道机制中，横向磁聚焦通常被理解为从源注入的载流子的熟悉的单粒子图像，遵循弹道回旋加速器轨道并到达检测器。我们报告一个独特的非局部磁阻现象专有的费米子，在一个封闭的介观几何形状，其中横向聚焦磁阻峰值也发生在与源和检测器之间的距离不相称的回旋直径的值。在低温实验和模拟使用GaAs/AlGaAs异质结与高电子迁移率，我们表明，峰发生独立的检测器的位置，只依赖于源漏分离。我们重现的实验结果，使用半经典和量子相干传输模型的弹道输运模拟。峰值出现时的磁场周期与光刻定义的器械规模相匹配。据发现，与横向磁聚焦，磁阻结构不能归因于任何一组有序的单粒子轨迹，而是需要占费米子分布和所有粒子轨迹的集体动力学。磁阻进一步与电流涡度，集体现象。
2023-02-01 cond-mat.mes-hall
Orbital Magnetism of Graphene Nanostructures: Bulk and Confinement Effects
我们考虑在低能状态下石墨烯纳米结构中非相互作用的载流子的轨道磁性。这种系统的磁响应既来自于体贡献，也来自于在弹道量子点中可能特别强的限制效应。首先，我们提供了一个全面的研究的磁化率$χ$的块状石墨烯在磁场的不同制度所产生的相对大小的能量尺度，即温度，朗道能级间距和化学势。我们发现，对于有限的温度或化学势，$χ$是不发散的，虽然从充满价带的抗磁贡献$χ_{0}$表现出众所周知的$-B^{-1/2}$依赖。我们进一步推导出$χ$的振荡调制，对应于传统的二维电子气的de Haas-van Alphen振荡。这些振荡在石墨烯中可以是大的，从而补偿抗磁性贡献$χ_{0}$并且对于某些能量和磁场状态产生净顺磁磁化率。第二，我们预测和分析了石墨烯基量子点中相应的强的、受限诱导的极化率振荡，其振幅明显超过相应的体极化率。在一个半经典的方法，我们推导出一般的表达式与常规的经典动力学的石墨烯量子点的轨道磁性。石墨烯特有的特征可以追溯到沿着潜在的周期轨道的赝自旋干涉。我们证明了质量的半经典近似的量子力学结果比较两个示例性介观系统，一个石墨烯盘与无限质量型边缘和一个矩形石墨烯结构扶手椅和锯齿形边缘，在后者的情况下使用数值紧束缚计算。
2014-04-28 cond-mat.mes-hall
Nonperturbative magnetotransport from band geometry in Weyl semimetals
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）
该研究针对外尔半金属磁输运问题，发展非微扰半经典理论，获磁场所有阶封闭表达式，揭示其红外敏感性及磁场展开与动量积分不交换，确定低载流子密度或中等磁场下磁输运非微扰，无法用传统弱场展开描述。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of constant electric field on circular photogalvanic effect in material with Rashba Hamiltonian
在单子带近似下，研究了椭圆极化波作用下具有Rashba哈密顿量的材料中垂直于电场恒定分量的直流电流的出现.在其物理性质上，这种效应接近于带内跃迁的循环光电效应（CPGE）。基于两种方法研究了这种效应：在恒定碰撞频率近似下的Boltzmann动力学方程的研究和半经典蒙特卡罗模拟，该模拟直接考虑了载流子在光学和声学声子上散射的微观过程。Monte Carlo模型使我们能够确定平均弛豫时间及其对电场强度和光学声子能量的依赖性。在这些估计的基础上，使用恒定弛豫时间近似的可能性是合理的。结果表明，电子在光学声子上的非弹性散射对横向整流效应有重要贡献。比较了蒙特卡罗模拟和基于恒定碰撞频率近似的计算结果。
2014-07-04 cond-mat.mes-hall
Effects of the structure of charged impurities and dielectric environment on conductivity of graphene
我们研究了掺杂石墨烯在半经典玻尔兹曼极限下的电导率，以及自洽输运理论下的电导率最小值。使用硬盘模型的二维分布的杂质引起的两个强烈的增加，在低载流子密度的石墨烯的电导率的斜率和一个强烈的次线性行为的电导率在高载流子密度时，杂质之间的相关距离大。另一方面，我们发现，在重掺杂的石墨烯的载流子密度的电导率的超线性依赖可能会产生从石墨烯的杂质的距离增加或允许它们的集群，而电偶极子杂质的存在可能会引起的电子-空穴的电导率的不对称性。我们表明，在顶栅配置中的电介质层的有限厚度，以及石墨烯和电介质之间的非零空气间隙的存在对电导率及其最小值产生强烈的影响。而电介质厚度的减小被示出为增加掺杂石墨烯中的导电性，并且甚至对于杂质的2D分布在中性石墨烯中产生有限的导电性。我们发现当杂质均匀分布在整个介质中时，介质厚度的增加引起电导率的超线性行为。此外，石墨烯的迁移率对其载流子密度的依赖性在定量和定性上令人惊讶地受到石墨烯-电介质间隙与带电杂质的2D分布的精确位置相结合时的强烈影响。最后，我们展示了中性石墨烯中电导率最小值的变化，因为杂质和电介质厚度之间的相关距离被改变。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-Optical Conductivity of Silicene and Other Buckled Honeycomb Lattices
计算了硅烯等材料的磁光纵向、横向霍尔和圆偏振响应。特别注意的是支付外部电场和有限电荷掺杂的影响。带间跃迁的能量可以通过改变电场来调节。吸收峰的起始频率在拓扑绝缘体和能带绝缘体区域之间不同地移动。这可用于实验验证两个绝缘相的存在，以及提供自旋轨道带隙的测量。第零朗道能级在四个自旋和谷不同的能量之间分裂，导致态密度中的谷自旋极化能级。在电荷掺杂的情况下，这些能级之间的跃迁允许电导率中的自旋极化和谷极化响应，由此可以通过调谐入射光子频率来隔离特定自旋和谷指数的载流子。增加化学势被证明是重新分配光谱权重从带间跃迁到一个强大的低能量带内响应。对于大的化学势，这种带内特征与半经典回旋共振频率有关，该频率随磁场线性增加。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall
Chiral magnetic effect and natural optical activity in (Weyl) metals
我们考虑了低载流子浓度金属中的自然旋光现象，以及与之相关的手征磁效应。为了揭示这两种现象之间的对应关系，我们计算了非中心对称金属的光传导率，以线性顺序的光波的波矢量，专门用于低频制度。我们发现，这是轨道磁矩的准粒子，负责的自然旋光性，从而手征磁效应。虽然对于纯静态磁场的手征磁效应是已知的具有拓扑起源，并与存在的Berry曲率单极（Weyl点）的能带结构，我们表明，Berry单极的存在是不需要的动态手征磁效应出现，后者因此不是唯一的Weyl金属。材料中动态手征磁效应的大小与其旋向性张量的迹有关。我们讨论的条件下，这条轨迹是非零的，在非中心对称的外尔金属，它被发现是成比例的能量空间的偶极矩的贝里曲率单极子。计算是在半经典动力学方程和Kubo线性响应形式下进行的，结果一致。
2015-10-05 cond-mat.mes-hall
Planar Hall effect in single and bilayer Rashba systems
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究单层和双层Rashba二维电子气中的平面霍尔效应，识别出塞曼耦合和能带几何通道两种机制，并计算了化学势和角度依赖的霍尔电导率。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall
An Approach to the Quantum Hall Effect in Three- Dimensional Electron Systems
本文提出一个理论框架，将二维单电子朗道量子化方法扩展到三维半金属，通过修正回旋频率和考虑大回旋磁因子，成功解释并模拟了三维系统中的整数量子霍尔效应。
2025-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetothermoelectric effects in graphene and their dependence on scatterer concentration, magnetic field and band gap
利用半经典玻尔兹曼输运方程（BTE）方法，推导了石墨烯在有无磁场作用下的电输运系数和热电输运系数的解析表达式.模型中考虑了声子、带电杂质和空位的散射。计算了Seebeck（$S_{xx}$）和Nernst（$N$）系数随载流子浓度、温度、散射体浓度、磁场和感生带隙的变化关系，并与实验结果进行了比较。如实验中观察到的，$S_{xx}$是费米能量的奇函数，而$N$是偶函数。这两个系数的峰值都随着散射体浓度的降低和温度的升高而增大。此外，打开带隙减小了$N$，但增加了$S_{xx}$。施加一个磁场会在狄拉克点上引入$S_{xx}$随费米能量变化的不对称性。的形式主义是更准确和计算效率比传统的格林函数的方法来模拟传输系数，并可用于探索其他外来材料的传输特性。
2016-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry curvature induced thermopower in type-I and type-II Weyl Semimetals
贝里曲率的作用类似于动量空间中的磁场，它改变了载流子的流动和熵。这在Weyl半金属中引起了一些有趣的磁电和磁热输运现象。%，包括平面霍尔效应和平面能斯特效应。在这里，我们探讨的Berry曲率和轨道磁化的热势倾斜I型和II型外尔半金属的影响，使用半经典玻尔兹曼输运形式主义。我们分析计算的完整的磁导率矩阵，并使用它来获得不同方向的磁场$(B)$，相对于倾斜轴的热功率矩阵。我们发现，Weyl节点的倾斜诱导线性磁场项的电导率矩阵，以及在热电势矩阵。当沿倾斜轴施加$B$场时，线性$B$项出现在塞贝克系数中。在垂直于倾斜轴的平面中施加磁场导致二次$B$平面能斯特效应、线性$B$面外能斯特效应和二次$B$塞贝克系数校正。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant negative magnetoresistance driven by spin-orbit coupling at the LAO/STO interface
LAO/STO界面是一个二维电子系统，对面内磁场的作用非常敏感。低温实验显示了巨大的负磁电阻（下降了70%），这归因于磁场诱导的传导电子与近藤屏蔽的磁性杂质的相互作用相之间的转变。在这里，我们报告在一个广泛的温度范围内的实验，显示的持久性的磁阻高达20~K的范围-指示的单粒子机制。出于我们的磁阻测量的温度和载流子密度依赖性之间的惊人的对应关系，我们提出了另一种解释。在半经典玻尔兹曼输运理论的框架下，我们证明了自旋轨道耦合和有限范围杂质散射的结合可以解释所观察到的负磁阻的大小，以及温度和电子密度的依赖性。
2015-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
