Bloch wave scattering on pseudopotential impurity in 1D Dirac comb model
本文计算了一维Dirac梳状势下电子与杂质的Bloch波散射系数。杂质也被建模为δ函数赝势,允许明确的解决方案的薛定谔方程和散射问题的布洛赫波。
2015-11-15 cond-mat.mes-hall
Charged Impurity Scattering in Graphene Nanostructures
我们研究了顶栅衬底支撑的石墨烯纳米结构中的带电杂质散射和静电屏蔽。我们的模型描述了如何将边界条件纳入散射,揭示了这些纳米结构的介电响应,提供了对杂质散射的顶栅效应的见解,并预测这种石墨烯异质结构中的载流子迁移率随着顶部电介质厚度的增加和载流子密度的提高而降低。预计在顶部栅控石墨烯中载流子迁移率将增加近60%。
2012-07-26 cond-mat.mes-hall
Conductance footprints of impurity scattering in graphene nanoribbons
我们报告了对扶手椅式石墨烯纳米带中尺寸量子化和局部散射中心之间相互作用的详细分析研究,如电导中所示。局部散射中心的散射性质取决于它是位于一个子晶格上(A位杂质)还是位于两个子晶格上(位于相邻碳原子处的杂质,A-B位杂质)。A位杂质以与二维电子气制成的一维通道中的局域杂质类似的方式散射。另一方面,A-B位杂质引入了A-到B-亚晶格散射,这知道狄拉克电子的手性,并严重影响电导。对于A位杂质,在杂质处的倏逝波和对电导有贡献的传播模式之间的相互作用导致散射共振,其产生电导的下降或使杂质完全透明。后者发生在子带底部能量处,其中开口模的波矢量为零。因此,无缺陷石墨烯的电导保持在这些能量下。这类似于由二维电子气制成的量子信道中的散射中心的情况。电导骤降发生在远离电导阶跃的能量$ΔE$处,其位置直接取决于杂质强度。特别是,对于排斥性杂质,空穴掺杂会发生下降,而对于吸引性杂质,电子掺杂会发生下降。对于A-B位杂质,A-到B-子晶格散射干扰子带底部能量处的透射共振,并且杂质从不透明,并且无缺陷石墨烯带的电导台阶总是丢失。我们推导出适用于任意散射区域和任意数量引线的石墨烯引线的广义Fisher-Lee公式。
2014-08-05 cond-mat.mes-hall
Impurity scattering and Friedel oscillations in mono-layer black phosphorus
本文研究了杂质散射效应对黑磷脲(BP)的影响。对于单个杂质,我们基于紧束缚哈密顿量在动量空间中数值计算了杂质诱导的局域态密度。在实空间中,我们解析地计算了LDOS和Friedel振荡。BP的LDOS表现出很强的各向异性。当密度较低时,使用$T$ -矩阵近似法研究BP中的许多杂质。带隙中出现了中带隙态,峰位于DOS区。带隙中间态的峰值与杂质势有关。对于有限的正电势,杂质倾向于结合负电荷载流子,反之亦然。无限杂质势问题与BP中的手征对称性有关。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall
Charged impurity scattering in bilayer graphene
研究了低温超高真空下沉积钾时,杂质散射对双层石墨烯(BLG)中载流子输运的影响。带电杂质散射产生的电导率在载流子密度上呈超线性,在2-4 x 10^12 cm^-2的载流子密度测量范围内,其大小与单层石墨烯相似。在添加浓度为n_imp的带电杂质时,最小电导率Sigma_min与n_imp^-1/2成比例地降低,而电子和空穴熔池载流子密度与n_imp ^1/2成比例地增加。这些结果的有意沉积钾的BLG与带电杂质散射的理论预测吻合得很好。然而,我们的研究结果也表明,带电杂质散射单独不能解释所观察到的原始BLG钾掺杂前的SiO2上的输运性质。
2009-12-13 cond-mat.mes-hall
Effects of impurity scattering on electron-phonon resonances in semiconductor superlattice high-field transport
采用非平衡格林函数方法模拟了半导体超晶格中的高场量子输运和电子-声子共振。弹性(杂质)散射的场依赖态密度的方法,可以适用于高和低电场的非微扰。I-V曲线,特别是电子-声子共振,计算处理的非弹性(LO声子)散射微扰。计算表明,强的杂质散射如何抑制I-V曲线中的电子-声子共振峰,以及它们对杂质的大小、强度和浓度的详细敏感性。
2003-03-14 cond-mat.mes-hall
Spin current generation due to mechanical rotation in the presence of impurity scattering
本文从自旋相关输运方程出发,研究了均匀旋转物体在杂质散射作用下自旋流的产生。当平行于旋转轴施加弱磁场时,主要在径向方向上产生自旋电流,其中回旋频率小于由于杂质散射引起的弛豫时间的倒数。自旋积累估计通过求解自旋扩散方程。我们证明了逆自旋霍尔效应可以用来探测由转动引起的自旋电流。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Ionized Impurity and Surface Roughness Scattering Rates of Electrons in Semiconductor Structures with One-Dimensional Electron Gas and Broadened Energy Levels
本文提出了一种考虑能级展宽的计算极细半导体量子线中电子的电离杂质散射率和表面粗糙度散射率的方法。假设结构中的所有电子都处于电量子极限。在考虑电离杂质散射的同时,考虑了屏蔽效应。比较了用指数自相关函数和高斯自相关函数计算的表面粗糙度散射率。
2006-04-06 cond-mat.mes-hall
Microwave strengths to induce magnetoresistance oscillations in high-mobility 2DES in a photon-assisted impurity scattering model
结果表明,虽然二维电子系统中微波感生磁电阻振荡的主要特征对光子辅助杂质散射模型中的弹性散射行为不敏感[X.L. Lei和S.Y. Liu,Phys. Rev. Lett. 91,226805(2003)],诱导有效振荡所需的微波强度强烈地取决于杂质势的形式。如果弹性散射是由背景带电杂质引起的,则振幅为每厘米几伏的微波电场足以引起显著的振荡,这比如果散射是由位于距离2D电子气60 nm处的远程带电杂质引起的所需的振荡小一个数量级。
2004-09-03 cond-mat.mes-hall
Two distinct methods to evaluate graphene relaxation time and mobility in Boltzmann diffusive transport, considering ionized impurity scattering and Thomas-Fermi screening
研究了受电离杂质散射限制的石墨烯中的玻尔兹曼扩散输运,包括弛豫时间和迁移率。弛豫时间的计算有两种不同的方法,一种是通过散射矩阵直接利用玻尔兹曼输运方程,另一种是基于散射截面。对于石墨烯,两种方法产生相同的弛豫时间结果。假设线性的超导费米屏蔽和合理的电子载流子密度,弛豫时间和迁移率可以计算和绘制,这表明石墨烯是一种非常有前途的高迁移率材料,用于超快电子器件应用。
2017-12-30 cond-mat.mes-hall
Single and multi-particle scattering in Helical liquid with an impurity
本文研究了螺旋液体中单个非磁性杂质的散射行为。螺旋液体是具有一对反向传播边缘态的一维系统,它们是时间反转伙伴。在没有磁场的情况下,时间反演对称性是守恒的,因此禁止单粒子散射。然而,多粒子过程是可能的。我们研究了后向散射电流和噪声,并推导出有效的散射电荷。磁场增强了后向散射电流,但减少了有效散射电荷。我们发现,散射电荷可以在$e$和$2e$之间变化,这取决于电子-电子相互作用的强度和磁场。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
The Edelstein effect in the presence of impurity spin-orbit scattering
本文研究了二维电子气中的电流诱导自旋极化,也称为Edelstein效应。与以前的处理相比,我们考虑了Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用以及杂质散射的自旋轨道相互作用。在评估Kubo公式的自旋极化响应施加电场,我们明确考虑到侧跳和斜散射的影响。我们表明,列入侧跳和斜散射修改电流诱导的自旋极化的表达。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall
Impurity Scattering and Mott's Formula in Graphene
我们提出了计算的热和电的线性响应在石墨烯,包括自洽的t矩阵近似的无序。对于强杂质散射,在幺正极限附近,费米能级附近杂质态带的形成导致莫特关系在低温下成立。对于更高的温度,由于线性态密度,存在强烈的偏差。低温热电势与杂质势的倒数和杂质密度的倒数成正比。关于石墨烯中杂质散射的信息可以从热电势中提取,或者直接测量,或者通过莫特关系从电导率的电子密度依赖性中提取。
2007-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasibound states at thresholds in multichannel impurity scattering
研究了一维含时杂质势多通道散射问题中透射共振和准束缚态的阈值行为,以及准一维线中单个杂质的相关问题.以前的文献中曾指出,当传输零点与子带边界碰撞时,准束缚态消失。然而,传输线的形状,弗里德尔求和规则,和延迟时间表明,准束缚态仍然存在,并影响物理量。我们在多通道散射的一般背景下讨论了传输共振的阈值行为与准束缚态及其边界条件之间的关系。
2002-10-01 cond-mat.mes-hall
Filling of magnetic-impurity-induced gap in topological insulators by potential scattering
我们发现,铁磁排列的磁性杂质在拓扑绝缘体表面诱导的能隙可以被填充,由于散射的非磁势的杂质。在连续表面模型和三维紧束缚晶格模型中,我们发现,能隙已经消失在弱势散射杂质共振添加光谱重量在狄拉克点。这可以帮助解释关于间隙存在的看似矛盾的实验结果。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall
Charged impurity scattering in bilayer-graphene double layers
我们考虑由两个平行的双层石墨烯片由电介质分隔的双层系统。我们计算的有限温度下的电导率的第一层由于带电杂质位于两层。研究了温度、层间距、介电常数、杂质浓度、载流子浓度等对电导率的影响。我们显示位于层II中的带电杂质的重要性,在确定小的层间距离的第一层的电导率。本文的结果使我们对第二种效应作用下双层石墨烯中带电杂质的长程散射有了更多的了解。
2020-05-02 cond-mat.mes-hall
Dynamical Poles in Non-Hermitian Impurity Scattering
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所,北京凝聚态物理国家实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Department of Physics, University of Michigan Ann Arbor(密歇根大学安娜堡分校物理系);Kavli Institute for Theoretical Sciences, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论科学卡弗里研究所)
研究非厄米特杂质散射中动态极点对晚期时间信号的影响,揭示其与静态束缚态的区别及非厄米特格林函数分析结构的作用。
2026-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Fractional Impurity Entropy from Potential Scattering in a Free Electron Gas
Purdue University(普渡大学)
本研究针对自由电子系统,通过分析环形结构中排斥点状杂质的散射过程,发现无需强关联或拓扑序,仅靠杂质诱导的单粒子动量量子化偏移即可产生普适的分数熵变。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Inconsistency between Linearized Thomas-Fermi Approximation and Electron-Ionized Impurity Scattering Rate in the first Born Approximation
我们表明,通过计算的电子杂质散射率在一阶通过费米的黄金法则,并假设局域杂质势是汤川形式,得到一个波矢传输分布是不符合有限温度线性化的Tumas-Fermi近似{ \it n}型半导体。我们以前的研究结果表明,这是不是这种情况下的载波非简并动力学,因为平均波矢量转移一般可以忽略不计,在这个政权。此外,我们还研究了在第一玻恩近似下电子-杂质微分截面随波矢转移的变化规律。我们发现,在大多数碰撞中,散射概率最多相差$1$ \%的估计计算的杂质势在随机相位近似水平。
2018-08-21 cond-mat.mes-hall
Stability of Weyl metals under impurity scattering
我们研究了体杂质对Weyl半金属电子光谱的影响,Weyl半金属是最近发现的一类Dirac型材料。使用一个$T$矩阵的方法,我们研究了共振散射,由于一个本地化的杂质在紧束缚的连续介质模型的版本最近讨论的Burkov,胡克,和Balents,描述扰动四分量狄拉克费米子在临界点附近。杂质势由强度$g$和基质结构$Λ$描述。与d波超导体中的情况不同,在这种情况下,零能量共振总是可以通过改变杂质标量和/或磁性杂质强度来诱导,我们发现,对于某些类型的杂质($Λ$),Weyl节点被保护,并且标量杂质将在很宽的散射强度范围内诱导间隙内共振。一个一般的框架来解决这个问题,以及确定的依赖共振能量上的杂质强度。
2013-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Absence of a supercritical regime induced by short-range impurity scattering in gapped graphene
我们发现,在石墨烯中的电子态密度(DOS)的变化引起的杂质散射与短程电位是完全不同的,由长程库仑势所引起的。最终消失在价带中的状态的光谱权重(随着散射强度的增加)不会转变为共振态。因此,没有观察到与价带中态密度的重新分布有关的不寻常的屏蔽效应。因此,在石墨烯中由短程杂质诱导的状态与长程势的情况相比具有明显不同的性质。事实上,这些性质非常类似于其他二分晶格中的短程单一杂质的情况,例如正方形,体心立方和简单立方晶格。
2010-01-13 cond-mat.mes-hall
Robust to impurity-scattering spin Hall effect in two-dimensional electron gas
提出了一种具有空间随机Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气中自旋霍尔效应的机制。基于Kubo形式和动力学方程的计算表明,与恒定自旋轨道耦合相比,在无规自旋轨道场中的自旋霍尔电导率并不完全被潜在杂质散射所抑制.即使规则的贡献被顶点修正去除,我们考虑的项仍然存在。因此,本征自旋霍尔效应是存在的,然而,非普遍的。
2010-10-23 cond-mat.mes-hall
Diamagnetic response of Aharonov-Bohm rings: Impurity backward scatterings
我们报告了无序正常金属环的持续电流的理论计算。结果表明,零磁场附近的环的抗磁响应归因于杂质的多次后向散射。我们观察到从顺磁响应的过渡到反磁的无序的强度增长,使用解析计算和数值精确对角化。
2005-10-07 cond-mat.mes-hall
Two-impurity scattering in quasi-one-dimensional systems
在具有低浓度缺陷$n$的准一维系统(管)中,电阻率$ρ$具有作为费米能的函数的峰值(van-Hove奇点)。我们表明,由于非玻恩散射效应的深窄的差距应该出现在每个峰值的中心。在间隙底部的电阻率($ρ_{\min}\propto n^2$)由在罕见的“双”对紧密缺陷处的散射主导,而在孤立缺陷处的散射被抑制。预测的效应是多通道系统的特征,它不能在严格的一维系统中观察到。
2021-05-21 cond-mat.mes-hall
Impurity scattering induced carrier transport in twisted bilayer graphene
我们从理论上计算了低扭曲角下双层石墨烯的杂质散射感生电阻率,其中石墨烯费米速度被强烈抑制。我们认为,作为载流子密度,扭转角,和温度的函数,在玻尔兹曼理论弛豫时间的方法,长程库仑散射和短程缺陷散射。对于实验相关的障碍,杂质散射贡献的电阻率相当(远大于)的声子散射的贡献,在高(低)温度。减小扭转角导致更大的电阻率,并且通常,电阻率随着温度(载流子密度)的增加而增加(减小)。包含在理论中的van Hove奇点导致在较高密度下的电阻率的强烈增加,其中化学势接近于van Hove奇点,导致在电阻率中的明显密度依赖的平台型结构,这在最近的运输实验中已经观察到。我们还表明,在扭曲的双层石墨烯在低扭转角强烈违反了Matthissen规则。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall
Interplay between phonon and impurity scattering in 2D hole transport
我们研究了二维p-GaAs系统的输运性质,同时考虑了空穴-声子和空穴-杂质散射效应。通过分析p-GaAs在10 K ~ $<T<$ 100 K温度范围内的空穴迁移率数据,估算了合适的空穴-声子耦合形变势。由于空穴-声子散射和空穴-杂质散射之间的相互作用,计算的电阻率随温度的变化呈现出有趣的非单调行为。特别是,我们发现,有一个温度范围(通常为2 K $<T<$ 10 K),其中计算的电阻率变得独立于温度,由于温度相关的电阻散射的贡献之间的微妙的取消所产生的杂质和声子。这种电阻率饱和制度出现在低载流子密度时,由于声子散射增加的电阻率补偿由于非简并效应降低的电阻率。这种与温度无关的平坦电阻率制度是实验上可获得的,并且可能已经在最近的实验中观察到。
2012-03-08 cond-mat.mes-hall
Impurity and edge roughness scattering in armchair graphene nanoribbons: Boltzmann approach
利用准一维体系的Boltzmann输运方程,对扶手椅型石墨烯纳米带在短程杂质和边缘粗糙度存在下的导电性进行了理论研究.随着被占据子带数目的增加,由于短程杂质的电导率向二维情况收敛。的磁导率的计算证实了边缘粗糙度引起的下降在回旋半径接近最近的量子模拟建议的带宽度。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall
Theory of charged impurity scattering in two dimensional graphene
我们回顾了在石墨烯附近的带电杂质的物理。库仑杂质的长程性质影响基态密度分布的性质以及石墨烯的输运性质。我们讨论了单个库仑杂质的屏蔽和在许多随机分布杂质存在下石墨烯的系综平均密度分布。最后,我们讨论了石墨烯的输运性质,由于散射带电荷的杂质在低和高的载流子密度。
2008-12-10 cond-mat.mes-hall
Ab initio spin-flip conductance of hydrogenated graphene nanoribbons: Spin-orbit interaction and scattering with local impurity spins
我们采用基于DFT的从头算输运方法计算了氢吸附在扶手椅型石墨烯纳米带中自旋相关的零偏压电导$G_{σσ'}$。我们发现,自旋翻转电导$G_{σ\barσ}$可以达到相同的数量级的自旋守恒的一个,$G_{σσ}$,由于交换介导的自旋散射。相比之下,真正的自旋轨道相互作用似乎只起次要作用。
2015-04-25 cond-mat.mes-hall
Role of Ionized Impurity and Interface Roughness Scatterings in the Electronic Transport of InAs/GaSb Type II Superlattices at Low Temperatures
计算了InAs/GaSb Ⅱ型超晶格中低温下的面内电子迁移率。界面粗糙散射和电离杂质散射被认为是限制低温下电子输运的主要散射机制。为此,我们用数值有限差分法求解K.P哈密顿量,计算了这种超晶格中电子的能带结构和波函数。得到了不同温度和结构参数下的散射率。我们发现,在薄层超晶格中的散射率是高的和迁移率上升,随着温度的升高,在低温制度。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vertical transport in InAs/GaSb superlattice: role of ionized impurity and interface roughness scatterings
本文利用界面粗糙度散射和电离杂质散射研究了InAs/GaSb超晶格中垂直电子迁移率随温度的变化。用有限差分K.P方法计算了InAs/Gasb超晶格的能带结构,研究了它们的输运性质。研究了几个结构参数如层厚、界面粗糙度、相关长度和离子密度等对垂直迁移率的影响。理论模拟结果表明,这两种散射机制在低温和薄层系统中是重要的。
2015-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface charged impurity scattering in semiconductor MOSFETs and MODFETs: temperature dependent resistivity and 2D "metallic" behavior
我们采用Drude-Boltzmann输运理论并考虑实际电荷杂质散射效应,给出了反常二维输运行为的结果。我们的研究结果与现有的实验数据在几个不同的系统,解决了起源的强和非单调的温度依赖性电阻率的定量协议。
2000-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of Impurity Scattering on Orbital Hall Conductivity and Orbital Transport in Ru-based Alloys
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences(中国科学院半导体研究所半导体物理与芯片技术国家重点实验室);College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学材料科学与光电技术学院)
研究杂质散射在轨道电流产生和输运中的作用,通过Cu或Ti合金化调控钌基双层膜杂质散射,提取有效轨道霍尔电导率和扩散长度,揭示杂质对轨道输运的影响机制,为高效轨道电子材料开发提供指导。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall
Temperature dependent anisotropic charge carrier mobility limited by ionized impurity scattering in thin-layer black phosphorus
从理论上探讨了有限温度下受电离杂质散射限制的黑磷中各向异性载流子输运。各向异性电子结构进入极化率(屏蔽)、动量弛豫时间和迁移率的计算。对于有限温度,散射不限于费米面和极化率是温度相关的。屏蔽的影响进行了详细研究,其依赖于载流子密度和温度。在T<100 K时,极化率的温度依赖性与热激发效应相竞争。结果,载流子迁移率随着温度的升高而缓慢降低。迁移率的温度依赖性较弱,其各向异性比为1.9-3.2,与已发表的实验数据一致。
2017-02-12 cond-mat.mes-hall
Impurity scattering and size quantization effects in a single graphene nanoflake
利用傅里叶变换扫描隧道光谱技术,我们测量了外延石墨烯纳米片中受限狄拉克准粒子的杂质散射产生的干涉图样。在与现实模型薄片的紧束缚计算的实验结果进行比较后,我们表明,在傅立叶变换的局域态密度中观察到的特征与石墨烯纳米片的不同横模(子带)之间的散射有关,并允许直接洞察石墨烯的电子光谱。我们还观察到一个强烈的减少准粒子的寿命,这是由于与底层基板的相互作用。此外,我们表明,现场的能量在花缺陷的分布导致一个有效地打破赝自旋选择规则,其中允许谷内背散射。
2017-02-25 cond-mat.mes-hall
Correlated charged impurity scattering in graphene
理解石墨烯中的无序对于电子应用至关重要;与传统材料相比,石墨烯中非常低的电子-声子散射1,2意味着即使在室温下,无序3 -7也主导其电阻率。带电杂质5,8-10已被确定为SiO2衬底上石墨烯中的重要无序类型11,12,其给出了接近线性的载流子密度依赖性电导率σ(n),并产生电子和空穴池13 -15,其决定了石墨烯的最小电导率σ min 10的大小。已知带电杂质的相关性对于在远距离掺杂的杂质半导体异质结构16 -18中实现最高迁移率是必不可少的,并且在有限温度下在某种程度上存在于任何杂质系统中。在这里,我们表明,即使是适度的相关性,在带电杂质的位置,实现退火钾在石墨烯上,可以增加流动性的四倍以上。考虑到杂质相关长度与温度有关但与杂质密度无关,理论上可以很好地理解这些结果。杂质相关性也自然地解释了通常在衬底结合的石墨烯器件中观察到的次线性σ(n)2,11,12,20。
2011-06-23 cond-mat.mes-hall
The complete impurity scattering formalism in graphene
我们提出了完整的形式主义,描述在低能量的石墨烯散射。我们首先分析实空间自由格林函数矩阵,其在低能量下的解析展开式,仔细地将离散晶格结构和任意形式的原子轨道波函数结合起来。然后,我们计算存在杂质的实空间格林函数。我们表示我们的结果在2X2和4X 4的形式(两个子晶格和两个不等价的第一布里渊区的谷)。我们将其与cond-mat/0608228和cond-mat/0702019中提出的4X 4形式主义进行比较,并表明后者是不完整的。我们描述了它可以被调整,以准确地考虑谷间散射的影响,如局部态密度的空间变化的数量。
2008-07-12 cond-mat.mes-hall
Friedel oscillations, impurity scattering and temperature dependence of resistivity in graphene
我们发现,Friedel振荡(FO)在grapehene强烈的影响,在这种材料中的电子的手性。特别地,杂质周围的电荷密度的FO显示出比传统的2D电子系统更快的$1/r^3$衰减,并且不有助于对电阻率的线性温度相关校正。与此相反,FO的交换场周围的原子尖锐的缺陷,打破了蜂窝晶格的六方对称性导致电阻率的负线性T依赖性。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall
Tunneling exponents sensitive to impurity scattering in quantum wires
我们表明,标度指数隧穿到量子线中的“库仑Tonks气体”制度的不可穿透的,但在其他方面自由,电子的杂质散射线的影响。因此,隧穿到这种导线中的指数取决于通过导线的电导。这种惊人的效应源于多体散射共振,让人想起近藤效应。预测的异常标度是稳定的,对弱扰动的理想Tonks气体极限在足够高的能量,类似于量子临界点的现象。
2007-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charged impurity scattering in two-dimensional materials with ring-shaped valence bands: GaS, GaSe, InS, and InSe
奇异态密度和两个费米波矢产生的环形或“墨西哥帽”价带引起的带电杂质散射率和带电杂质限制迁移率的独特趋势。环形价带是许多单层和少层二维材料的共同特征,包括III-VI材料GaS、GaSe、InS和InSe。的波矢量依赖的筛选,计算内的随机相位近似,是如此之强,它是决定的散射率和迁移率相对于温度和空穴密度的总体趋势的主导因素。被认为是放置在基板上和2D通道中的带电杂质。裸库仑势的不同波矢依赖性改变了迁移率的温度依赖性。将带电杂质5 $Å$从沟道中心移动到衬底使迁移率增加一个数量级。
2018-08-31 cond-mat.mes-hall
Exact time-dependent density functional theory for impurity models
我们利用密度矩阵重整化群构造了一个含时杂质模型的交换关联势。即使对于短程相互作用,我们也发现了一个无限长的交换关联势,它是在接通电压后立即建立起来的。我们的结果表明了基于含时密度泛函理论的输运计算的基本困难。虽然形式上的方法的工作,重要的信息可能会丢失在基态泛函,并可能隐藏在通常未知的非平衡泛函。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall
Transport and elastic scattering times as probes of the nature of impurity scattering in single and bilayer graphene
传输$τ_{tr}$和弹性散射时间$τ_{e}$的实验确定从单层和双层石墨烯的磁导的载流子密度依赖性。这两个时间和它们的载流子密度的依赖关系被发现是非常不同的单层和双层。然而,发现它们的比率$τ_{tr}/τ_{e} $在两个系统中都是$1.5 $的量级,并且与载流子密度无关。这些测量提供了对散射中心的性质(中性或带电)和空间范围的了解。与理论预测的比较得出,我们的石墨烯样品中的主要散射机制可能是由于短程强散射体引起的共振散射,一个可能的候选者是空位。
2010-04-22 cond-mat.mes-hall
Small-angle impurity scattering and the spin Hall conductivity in 2D systems
任意小浓度的杂质可以影响二维半导体系统中的自旋霍尔电导率。我们发展了一个类似玻尔兹曼的方程,它可以用于任意角度依赖的杂质散射,以及费米表面周围自旋轨道场b(k)的任意角度依赖。对于适用于GaAs中的二维空穴系统的模型,如果杂质散射不是各向同性的,我们发现自旋霍尔电导率取决于b相对于能量的导数和偏离抛物线能带结构,以及散射的角度依赖性。原则上,所得到的自旋霍尔电导率可以大于或小于“固有值”,并且可以具有相反的符号。在小角度散射的极限下,在一个适合于小空穴浓度的模型中,能带是抛物线的,b ~ k^3,自旋霍尔电导率与本征值符号相反,并且具有更大的幅度。我们的分析假设自旋轨道分裂$b$和输运散射率τ ^{-1}都小于费米能,但该方法对任意b* τ值都是有效的。
2005-11-15 cond-mat.mes-hall
Influence of non-magnetic impurity scattering on the spin dynamics in diluted magnetic semiconductors
半导体中磁性杂质的掺杂不仅引起准自由载流子和磁性杂质之间的自旋-自旋相互作用,而且引起载流子的局部自旋无关的无序势。基于载流子和杂质密度矩阵的量子动力学理论以及磁性和非磁性载流子-杂质关联,以Mn掺杂的CdTe为例,研究了非磁性散射势对圆偏振光激发后DMS自旋动力学的影响.结果表明,非马尔可夫效应,这是预测在计算中,只有磁性载流子-杂质相互作用占,可以强烈抑制在非磁性杂质散射的存在下。这种效应可以追溯到一个显着的重新分布的载流子在$\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
Calculated magneto-resistance due to domain walls : the role of impurity scattering
现有的Levy-Zhang方法来构建的磁畴壁的电阻率的贡献进行了探讨。对模型方程进行了解析积分,给出了电流流过壁面时电阻率的闭合表达式。Boltzmann方程解析求解和自旋上和自旋下的比的双折射率的计算和它的库仑和交换散射势的强度的依赖关系阐明。
2008-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Coupling between Phonon-Phonon and Phonon-Impurity Scattering: A Critical Revisit of the Spectral Matthiessen's Rule
当多重散射机制存在时,光谱Matthiessen规则通常用于计算总声子散射率。在这里,我们预测的光谱声子弛豫时间$τ$的缺陷体硅的简正模分析的基础上的分子动力学,并表明光谱Matthiessen的规则是不准确的,由于忽略了非谐声子-声子散射$τ_a^{-1}$和声子-杂质散射$τ_i^{-1}$之间的耦合。结果,光谱Matthiessen规则低估了总声子散射率,因此高估了质量掺杂和Ge掺杂硅的热导率$κ$约20- 40%。我们还直接估算了这种耦合散射率,即所谓的耦合五声子散射率$τ_{\rm couple}^{-1}$,并在$τ_a^{-1}+τ_i^{-1}+τ_{\rm couple}^{-1}$和总散射率$τ_{tot}^{-1}$之间取得了很好的一致性。
2015-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Contrasting influence of charged impurities on transport and gain in terahertz quantum cascade lasers
利用非平衡格林函数计算了共振声子太赫兹量子级联激光器的输运和增益特性。杂质散射被证明是负责对比在运输和增益特性的非线性效应。对于典型的掺杂浓度,电流密度被发现是弱敏感的杂质散射强度。与此相反,计算的增益被发现是非常敏感的杂质散射强度。这种差异归因于带电杂质的长程耦合的强动量依赖性。小动量杂质散射被证明是负责共振隧穿过程的非相干制度。这些新的见解杂质散射的关键作用打开了一个新的路线,改善太赫兹量子级联激光器的掺杂分布的工程。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall
Impact of impurity scattering on odd-frequency spin-triplet pairing near the edge of the Kitaev chain
我们研究了Kitaev链模型,这是最简单的模型的拓扑超导体托管马约拉纳费米子,出现在边缘的零能量状态。我们解析计算半无限Kitaev链与δ函数型杂质势准经典制度内的格林函数,以获得诱导奇频率配对的空间依赖性。研究发现,当杂质位置离边缘不远时,局域态密度(LDOS)和奇频自旋三重态$s$ -波对振幅的空间分布随杂质势的强度变化是可调的.此外,零能量LDOS和低频奇频率对振幅被发现具有相同的空间依赖性。基于Majorana费米子的波函数,分析了零能LDOS的空间分布。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall
The effect of magnetic impurity scattering on transport in topological insulators
拓扑绝缘体中的电荷输运主要以所谓的拓扑投影螺旋边缘态为特征,其中载流子在自旋和动量方面相关。原则上,这些边缘态可以携带无耗散电流,因为只要时间反演对称性不被破坏,来自杂质和缺陷的背散射就被抑制。然而,所施加的磁场或衬底中的潜在核自旋缺陷可以破坏这种时间反转对称性。特别是,磁性杂质导致自旋翻转过程的背散射。我们已经调查了逐点磁性杂质的螺旋边缘状态的BHZ模型中使用非平衡格林函数形式主义的输运性质的影响,并比较结果的半解析方法。利用这些技术,我们研究了杂质强度和自旋杂质极化的影响。我们观察到的缺陷-缺陷相互作用的二次效应,这取决于下面的材料参数,引入一个非单调响应的电导缺陷密度。这反过来又表明在稀释和高密度自旋杂质限制的磁输运签名的质的差异。
2021-10-21 cond-mat.mes-hall
Impurity-induced vector spin chirality and anomalous Hall effect in ferromagnetic metals
多个散射体的散射有时会引起异常的霍尔效应。本文研究了反常霍尔效应的产生机制,它是由自旋杂质和局域磁矩的关联引起的,即由矢量自旋手征引起的霍尔效应。利用散射理论方法,研究了由两个磁矩和一个非磁性杂质的散射过程引起的斜散射,该散射与非磁性杂质附近自旋的矢量自旋手征成正比.此外,我们表明,一个有限的矢量自旋手征自然存在于周围的杂质在通常的铁磁金属在有限的温度下,由于局部反转对称性破缺的杂质。这一结果可能与磁性氧化物在有限温度下反常霍尔效应增强有关。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectral footprints of impurity scattering in graphene nanoribbons
我们报告了一个详细的调查,在石墨烯纳米带的尺寸量子化和局部散射中心之间的相互作用,在当地的态密度。的光谱特征,获得后的局部态密度的傅立叶变换,包括特征峰,可以是相关的纳米晶体的横模。在扶手椅带中,两个不等价的子晶格之一的傅立叶变换态密度的形式类似于二维电子气中的量子信道的形式,根据能带结构的差异进行修改。在添加第二子晶格贡献之后,由于叠加而获得图案的特征调制,类似于由于大面积石墨烯中的单个杂质散射而在光谱中获得的。我们提出的分析结果扶手椅纳米带中的电子传播在狄拉克近似,包括一个单一的散射中心内的T-矩阵配方。为了比较,我们已经扩展了调查与原子递归格林函数的方法得到的数值。原子论方法的光谱特征包括三角弯曲效应。在少模纳米带中,杂质引起的局域态密度振荡在大距离处不衰减。
2012-12-22 cond-mat.mes-hall
Inelastic-impurity-scattering-induced spin texture and topological transitions in surface electron waves
自旋手征二维电子气中磁性杂质的非弹性散射,例如,的Rashba系统,示出产生拓扑结构的变化,从散射中心发出的电子波的自旋纹理。虽然弹性散射引起了一个纯粹的面内自旋纹理的面内磁散射势,面外组件出现后激活的非弹性散射过程。这个属性导致的可能性,使平凡和平凡的自旋纹理的拓扑结构之间的控制过渡。
2015-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Inelastic Microwave Photon Scattering off a Quantum Impurity in a Josephson-Junction Array
非谐超导电路中的量子涨落使得单个入射光子能够进行频率转换。这种在光子束强度中呈线性的效应导致了标准输入输出电路理论的分支。我们考虑一个极端情况下的非谐性,光子散射的一个小的一组弱链接内的约瑟夫森结阵列。我们证明了这种量子杂质显示近藤物理和评估的弹性和非弹性光子散射截面。这些截面揭示了近藤问题的多体性质,而这些性质在传统的费米子模型中是很难得到的。
2013-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The role of electron-electron collisions for magnetotransport at intermediate temperatures
我们讨论了在无序电子系统中的电流磁效应和热磁效应,重点是中间温度,电子-电子散射和电子-杂质散射发生在类似的速率,而声子相关的影响可以忽略不计。特别是,我们探讨如何驱动的电流和热电流由电场或温度梯度的动量相关的电子-杂质散射,电子-电子散射的相互作用的影响,和存在的磁场。我们发现,电阻,塞贝克系数和能斯特系数是特别敏感的动量依赖性的电子杂质散射率在中温。足够强的动量依赖性的电子-杂质散射率可以诱导的塞贝克系数的符号变化。这种符号变化可以通过垂直磁场来抑制。Seebeck系数的温度和磁场依赖性可用于测量电子-杂质和电子-电子散射率的大小。动量无关的电子杂质散射的能斯特系数为零,但显示在有限的温度下,一旦占的动量依赖性的最大值。相比之下,霍尔系数和Righi-Leduc系数显示只有一个弱的依赖于电子杂质散射的动量依赖在中间温度。
2020-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el