Screening in gated bilayer graphene
紧束缚模型的石墨烯双层被用来找到的导带和价带之间的差距,作为一个函数的栅极电压和作为掺杂的施主或受主。总Hartree能量最小化,并得到了方程的间隙。这个能隙与化学势之比的方程只由屏蔽常数决定。因此,在不存在施主或受主的情况下,间隙与栅极电压或载流子浓度严格成比例。在相反的情况下,当存在施主或受主时,间隙在栅极偏压的电子和空穴侧上表现出不对称行为。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Readout of quantum screening effects using a time-dependent probe
在电压和温度偏置的相干导体中,如果导体的传输依赖于能量,则会发生量子屏蔽效应。在这里,我们表明,一个额外的交流驱动的终端可以作为探针直接读出这种影响,迄今未开发。我们发现,筛选的静电偏压引起的电荷已经影响到他们的标准线性热电响应系数,由于非线性效应时占随时间变化的驱动频率。这些效果应该是在现实的实验条件下观察到的,可以从字面上打开和关闭与交流驱动。
2021-12-12 cond-mat.mes-hall
Inter-Layer Screening Length to Electric Field in Thin Graphite Film
通过两个栅电极对石墨薄膜的电导进行调谐,阐明了栅电场如何在石墨薄膜中诱导载流子。石墨夹在以顶部和底部栅极配置布置的两个栅极电极之间。顶部栅极电压的扫描在双极响应中产生电阻峰值。双极峰被底栅电压移位,其中移位速率取决于石墨厚度。根据层间屏蔽长度对双栅石墨膜中电场的影响,阐明了厚度依赖的峰位移。实验得到了1.2nm的屏蔽长度。
2008-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized currents driven by spin-dependent surface screening
研究了铁磁金属中由介电-铁磁金属(D-FM)界面自旋相关表面屏蔽引起的电子流的自旋极化。在外加交流电压下,D-FM界面处屏蔽电荷的变化驱动的动态能带分裂产生自旋积累。所得到的自旋累积梯度产生时间相关的自旋电流。我们导出了在Stoner带模型中自旋积累率对屏蔽电荷密度积累率的关系。系统中的自旋-电荷动力学模型,然后由一组扩散方程的贡献,从自旋相关的表面屏蔽和自旋相关的电导率。对于MgO-Cu-Co-MgO系统,在薄Co膜中自旋相关屏蔽产生的自旋积累比在厚Co膜中自旋相关电导率高7倍。我们提出了一种实验方法来验证我们的数值预测,并区分自旋相关的电导率和自旋相关的表面屏蔽诱导的自旋积累。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall
Observation of the screening signature in the lateral photovoltage of electrons in the Quantum Hall regime
聚焦光斑在二维电子系统(2DES)平面内产生的横向光电压在磁场中量子霍尔电导率极小值附近的量子振荡中表现出精细结构。在纵向电导率振荡的最小值附近出现双峰结构。这是屏蔽和朗道量子化之间相互作用的特征信号。
2001-09-05 cond-mat.mes-hall
Interactions and screening in gated bilayer graphene nanoribbons
从理论上研究了库仑相互作用对栅电极覆盖的双层石墨烯纳米带电子性质的影响。在Hartree近似下自洽地计算了电子密度分布和电势分布。与它们的单粒子对应物的比较揭示了相互作用和屏蔽的影响。由于纳米晶的有限宽度与电子排斥的组合,栅极感应电子倾向于沿着BGN边缘积累,其中电势呈现尖锐的三角形形状。这对电子和空穴带之间的能隙有深远的影响,该能隙非单调地依赖于栅极电压并且在中间电场下塌陷。我们解释这种行为的相互作用引起的翘曲的能量色散。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
A current-voltage characteristic of photoresistance. A plane case
本文研究了半导体材料中光电子流的形成。考虑了一个平面的情况下,当一个材料是均匀的光照射。本文以解析形式给出了光敏电阻的电流-电压特性。
2019-09-18 cond-mat.mes-hall
Planar array of semiconducting nanotubes in external electric field: Collective screening and polarizability
我们从理论上研究了平行于其轴的外部电场F中,长度为2 h的半导体纳米管(NTs)平面阵列中的电荷分离。通过保角变换,我们解析地得到了任意间隙比E_g和跨NT的电压降eFh下的感应电荷密度的精确分布。我们利用所得结果(i)跟踪NT中心中性带随F增加而变窄的情况;(ii)分析阵列的极化率随E_g的变化;(iii)研究尖端附近的场增强。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall
Shaping charge excitations in chiral edge states with a time-dependent gate voltage
我们研究了一个相干导体支持一个单一的边缘通道,在该通道中,交流脉冲是由当地的时间相关的门控和发送的分束器实现的量子点接触。在此设置中,电流对栅极电压的响应本质上是线性的。基于完全自洽处理采用Floquet散射理论,我们分析了不同的电压形状和频率的影响,以及注入信号的栅极几何形状的作用。特别是,我们强调的影响,频率相关的筛选的过程中塑造的电流信号。通过研究过量噪声的抑制,证实了用这种方法创建真正的单粒子激发的可行性,否则由电流信号中的附加电子-空穴对激发创建过量噪声。
2018-02-23 cond-mat.mes-hall
Anti-screening and nonequilibrium layer electric phases in graphene multilayers
本文提出利用光激发将多层石墨烯中的传统面外屏蔽转化为反屏蔽,实现近零屏蔽、反屏蔽或过屏蔽等多种非平衡屏蔽态,并在适度光强下诱导出多稳态类铁电极化,为动态量子物质和非平衡对称性破缺相提供了新范式。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall
Magnetic field anti-symmetry of photovoltaic voltage in evanescent microwave fields
一个没有空间反演对称性的二维电子系统在低温下暴露于微波辐射时产生一个样品特定的直流电压。我们调查这种光伏(PV)效应,在空间对称性被破坏的情况下,由倏逝高频电位。我们在特斯拉范围内的磁场下测量了${\rm GaAs/Ga_{1-x}Al_{x}As}$霍尔条中的感应PV电压。我们发现,在这个制度下的感应PV电压是反对称的磁场,并表现出规则的Shubnikov-de Haas振荡。我们的实验结果可以从一个简单的模型来理解,该模型描述了微波驱动引起的稳态轨道电流的影响。
2008-09-29 cond-mat.mes-hall
Intermodulation electrostatic force microscopy for imaging surface photo-voltage
我们证明了一种替代开尔文探针力显微镜成像表面电位。开环,单程技术适用于低频交流电压的原子力显微镜针尖,同时驱动悬臂梁附近的谐振频率。由于非线性电容引起的频率混合在悬臂谐振附近给出两个驱动频率的互调产物,其中它们以高信噪比测量。这种互调响应的分析允许接触电势差的定量重建。我们推导出该方法的理论,验证它与数值模拟和控制实验,我们证明了其实用程序的快速成像的表面光电压的有机光伏材料。
2014-10-11 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium dynamics of photo-excited electrons in graphene: collinear scattering, Auger processes, and the impact of screening
我们提出了一个相结合的分析和数值研究的早期阶段(次100 fs)的光激发电子在石墨烯的非平衡动力学。我们采用半经典玻尔兹曼方程与碰撞积分,包括电子-电子(e-e)和电子-光学声子相互作用的贡献。利用圆对称性和采用无质量狄拉克费米子(Dirac Fermion)哈密顿量,我们能够对e-e对碰撞积分的贡献进行本质上的解析研究。这使我们能够特别关注微妙的共线散射过程-散射粒子的入射和出射动量位于同一条线上的过程-包括载流子倍增(CM)和俄歇复合(AR)。这些过程具有为零的相空间的二维无源裸带。然而,我们认为,电子寿命的影响,在实验中看到的角度分辨光电子能谱的基础上,提供了一个自然的途径来规范这种病理,产生有限的贡献,由于CM和AR的库仑碰撞积分。最后,我们详细讨论了费米黄金法则以外的物理学的作用,包括筛选在库仑相互作用的矩阵元素的水平上的随机相位近似(RPA),特别是集中在各种近似的后果,包括静态RPA筛选,最大限度地提高CM和AR过程的影响,和动态RPA筛选,完全抑制它们。
2013-05-25 cond-mat.mes-hall
Screening theory based modeling of the quantum Hall based quasi-particle interferometers defined at quantum-dots
在这项工作中,我们调查的空间分布和宽度的不可压缩带,即边态。在强垂直磁场存在下,考察了填充因子分别为ν= 1,2和1/3时的不可压缩带.我们提出了一个微观图片的分数量子霍尔效应为基础的干涉仪,在一个唯象模型。我们采用Laughlin准粒子性质在我们的计算方案。在分数阶区,部分占据的最低朗道能级由于强关联而被假定形成一个能隙。实质上,通过把这个能隙包括到我们的能谱中,我们得到了在ν=1/3时不可压缩带的性质。的干扰条件进行了调查作为一个功能的栅电压和陡度的限制电位,连同所施加的磁场的强度。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall
A simple model of Coulomb disorder and screening in graphene
我们提出了一个简单的模型,在石墨烯的无序假设有随机分布的正,负中心的浓度相同的$N/2$在氧化硅衬底的主体。我们表明,在零栅电压,这种无序创建二维浓度$n_0 \sim N^{2/3}$的电子和空穴在石墨烯。电子和空穴交替存在于大小为$R_0 \sim N^{-1/3}$的空间水坑中。一个典型的熔池只有一个或两个载流子,这与最近的扫描单电子晶体管实验相一致。
2007-10-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Current-voltage characteristic and shot noise of shift current photovoltaics
本文从理论上研究了由于漂移电流引起的光敏器件的电流-电压关系,即$I-V$特性,光电流通过布洛赫波函数的Berry连接在非中心对称晶体中产生外部直流电场${\it without}$。我们发现$I-V$特性和散粒噪声是由导带和价带之间的群速度差控制的,即,$v_{11}-v_{22}$和弛豫时间$τ$。由于移位电流本身与这些量无关,因此有很大的可能性将其设计为最大化能量转换率并抑制噪声。我们认为非中心对称二维系统中的朗道能级是能量转换的最有希望的候选者。
2018-11-30 cond-mat.mes-hall
Modeling elastic and photoassisted transport in organic molecular wires: length dependence and current-voltage characteristics
利用π轨道紧束缚模型,我们研究了基于不同长度的低聚亚苯基的金属-分子-金属结的弹性和光辅助输运性质。单色光的效果是用接触上的交流电压来模拟的。我们首先展示了如何低偏置的传输函数可以得到分析,使用以前采用的方法为简单的链模型。特别是,通过考虑有限长链和无限延伸的聚亚苯基来提取非谐振传输的衰减系数。基于这些分析结果,我们讨论了线性响应电导的长度依赖性,热电势,以及在弱强度和低频率的限制下的电导的光诱导增强。在一般情况下,电导增强数值计算作为光频率的函数。最后,我们计算在有限的直流电压的电流-电压特性,并表明,在低电压制度,低频光的效果是诱导电流阶跃的电压分离由两倍的频率。这些效应对于较长的分子更明显。我们研究了两种不同的配置文件的直流和交流电压,它被发现的结果是强大的,相对于这样的变化。虽然我们集中在这里的具体模型oligophenylenes,结果应该是定性类似的许多其他有机分子具有足够大的电子间隙。
2008-07-17 cond-mat.mes-hall
Theory of a field effect transistor based on semiconductor nanocrystal array
研究了由球形半导体纳米晶体(NC)周期性阵列构成的场效应晶体管(FET)的表面电导率。我们发现,电子引入到NC的栅极电压占据一个或两个层的阵列。计算机模拟和分析理论被用来研究阵列屏蔽和相应的第一和第二层的电子浓度随栅极电压的增长的演变。当第一层NC每个NC具有两个电子时,其1S和1P能级之间的量子化能隙引起第二层NC的1S能级的占据。只有在较大的栅极电压下,电子才开始离开第二层NC的1S能级并填充第一层NC的1P能级。通过实质上更大的栅极电压,所有电子空出第二层并移动到第一层NC的1P能级。由于两层浓度的这种非平凡的演变,FET的表面电导率非单调地取决于栅极电压。电子浓度的相同演变导致微分电容的非单调行为。
2014-03-20 cond-mat.mes-hall
On the temperature dependence of ballistic Coulomb drag in nanowires
我们研究了费米液体理论范围内的库仑牵引电流在被动量子线上的作用电压$V$和温度$T$的依赖关系,对于任何值的$eV/k_BT$。我们假设,在这两个线的1D迷你带的底部几乎与费米能级重合。结果表明:在一定的温度范围内,拖曳电流是温度$T$的降函数,实验观察到的拖曳电流的温度依赖性$T^{-0.77}$可以用费米液体理论来解释,在较高的外加电压下,拖曳电流随外加电压的变化达到饱和; 4)通过金属栅电极屏蔽电子电势可能是重要的。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall
Screening nuclear field fluctuations in quantum dots for indistinguishable photon generation
半导体量子点可以产生高度相干且不可分辨的单光子。然而,本征半导体退相机制可以降低双光子干涉的可见性。对于量子点中的电子,一个基本的退相过程是与核自旋浴的超精细相互作用。在这里,我们直接探讨的结果波动的核自旋的弹性和非弹性散射光子谱从一个单一的点居民电子。我们发现,核自旋涨落导致失谐拉曼散射光子,这是区别于弹性和非相干成分的共振荧光。这大大降低了双光子干涉的可见性。然而,我们证明了核自旋噪声的成功筛选,使相干单光子,表现出高可见度的双光子干涉的产生。
2016-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analysis of Screening Effects on Terahertz Photoconductive Devices using a Fully-Coupled Multiphysics Approach
光电导器件(PCD)产生的太赫兹电流随着输入光泵浦功率的增加而饱和。这种行为是由电磁场与半导体载流子相互作用产生的各种屏蔽效应引起的。在这项工作中,这些屏蔽效应的数值分析首次使用完全耦合的多物理场方法。与以前开发的仿真框架不同,这种方法严格模拟了电磁场和载流子之间的非线性耦合,因此能够解释屏蔽效应。它表明,使用这种多物理场方法和实际实验得到的结果是非常一致的。光场和辐射场屏蔽效应被确定在模拟结果和光场屏蔽被发现发挥更主导的作用,在高的光泵功率水平下的PCD输出的饱和。
2021-04-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Coherence and Screening in Multi-Electron Spin Qubits
多电子自旋量子比特的性能进行了检查,通过比较在同一设备中的耦合单电子和多电子量子点的交换振荡。在多电子情况下,发现了快速(> 1 GHz)交换振荡,其品质因数Q > 15,而单电子情况下的Q ~ 2,后者与以前的实验一致。一个模型的失相,包括电压和超精细噪声的开发,是在良好的协议与单电子和多电子数据,但在这两种情况下,额外的交换独立的失相需要在广泛的参数范围内获得定量协议。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photo-induced voltage in nano-porous gold thin film
报道了在可见光区,纳秒激光斜入射下,纳米多孔金(NPG)薄膜产生光生电压的实验研究。对于s-偏振光,对于正入射角沿入射平面观察到负电压,而对于p-偏振光,对于波长大于510 nm观察到正电压,而对于较短波长则变为负电压。本文用组态的对称性和微观无规宏观各向同性NPG的对称性解释了各种偏振光的横向电压。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Capacitance-Voltage (C-V) Characterization of Graphene-Silicon Heterojunction Photodiodes
二维(2D)和三维(3D)材料的异质结构形成用于利用两类材料的性质的有效装置。石墨烯/硅(G/Si)肖特基二极管的光电特性已被广泛研究。在这里,我们介绍了一种方法来分析测量的电容-电压数据的G/Si肖特基二极管并联G/二氧化硅/Si(GIS)电容器。我们还证明了准确提取的内置电位($Φ$ $_{bi}$)和肖特基势垒高度的测量数据独立的理查森常数。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Nonclassical photon pair production in a voltage-biased Josephson junction
本文研究了连接在超导传输线上的小型电压偏置约瑟夫森结的电磁辐射。在低于约瑟夫森频率(2 eV/h)的已知发射峰的频率下,电磁环境中的量子涨落会触发额外的辐射。对于弱隧穿耦合和典型的欧姆传输线,相应的光子通量谱围绕约瑟夫森频率的一半对称,这表明光子主要是成对产生的。通过建立传输线中微波场的输入-输出形式,我们进一步证明了这种非经典光子对的产生,证明了它违反了经典的Cauchy-Schwarz不等式的双模通量互相关。在最近的实验中,我们还考虑了阶梯传输线,其中谐振增加了信噪比。
2013-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate voltage induced injection and shift currents in AA- and AB-stacked bilayer graphene
本文通过栅极电压打破中心对称性,在AA和AB堆叠双层石墨烯中研究光生电流效应,发现AB堆叠可产生毫安级直流电流,且栅压和化学势可有效调控该效应。
2023-07-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Voltage-Regulated Photoluminescence Modulation in a 0D-2D Mixed Dimensional Heterostructure
Indian Institute of Science Education and Research, Pune(印度科学教育研究所浦那分校);University of Nottingham(诺丁汉大学)
研究发现0D-2D混合维度异质结构中光致发光的偏压依赖振荡,揭示了光电流调制与电子隧道过程的竞争,为 exciton 基量子光电子器件提供新机遇。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Engineering multi-photon dissipation with a dc-voltage-biased Josephson junction
École Normale Supérieure de Lyon(里昂高等师范学院);CNRS(法国国家科学研究中心);Laboratoire de Physique(物理实验室);Alice & Bob;Mines Paris(巴黎矿业学院);Inria(法国国家信息与自动化研究所);ENS-PSL(巴黎高等师范学院-PSL大学);Centre Automatique et Systèmes (CAS)(自动系统与中心);Sorbonne Université(索邦大学);PSL Research University(PSL研究大学)
本文提出用直流偏置SQUID实现多光子耗散,避免杂散非线性项,通过维格纳层析成像表征双光子耗散,为猫量子比特稳定化提供可行途径。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effective medium theory for disordered two-dimensional graphene
我们发展了有效介质理论来研究无序石墨烯的电输运性质。该理论包括非线性屏蔽和交换相关效应,使我们能够考虑实验相关的库仑相互作用的强度。假设随机库仑杂质,我们计算的电导率作为栅极电压的函数,定量地描述了从狄拉克点周围的波动为主的制度,在高栅极电压的大掺杂制度的全面跨越。我们发现,在狄拉克点的电导率的强烈影响交换相关效应。
2009-06-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall