Crossover between electron-phonon and boundary resistance limited thermal relaxation in copper films
在亚开尔文温度下,我们观察到铜膜中从电子-声子耦合有限能量弛豫到由边界热阻控制的弛豫的交叉。我们的测量产生的热流的定量图片,在温度依赖性和幅度方面,在EP和PP限制制度,分别。我们表明,通过添加第三层之间的铜膜和基板,热边界电阻增加了四倍,与假设的串联连接的热阻。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Strong mobility degradation in ideal graphene nanoribbons due to phonon scattering
利用全带电子和声子色散关系研究了扶手椅型石墨烯纳米带(GNRs)中的低场声子限制迁移率。我们表明,横向限制抑制GNRs的固有迁移率的值典型的常见的块状半导体,非常远离令人印象深刻的实验2D石墨烯。宽度为1 nm的悬浮GNR在室温下表现出接近500 cm^2/Vs的迁移率,而如果将相同的GNR沉积在HfO 2上,由于表面声子,迁移率进一步降低到约60 cm^2/Vs。我们还显示了极化子形成的发生,导致带隙重整化的~118毫电子伏的1 nm宽的扶手椅GNRs。
2011-03-01 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced zero-resistance states in a high-mobility two-subband electron system
在本研究中,我们使用选择性掺杂的GaAs/AlAs异质结来制造一个高迁移率的两个子带电子系统,在子带中具有实质上不同的电子浓度。我们观察到微波光电阻在高数量的磁子带间振荡(MISO)。所研究的系统演示了微波诱导电阻振荡(MIRO)和MISO干扰。与MISO相比,所研究的两子带系统中的MIRO出现在较低的磁场中。这是一个迹象,一些未知的机制,存在于两个子带系统,是负责MISO振幅阻尼在低磁场,而它不影响MIRO振幅。在微波辐照下,在MISO最大值附近的窄范围磁场内,所研究的体系出现零电阻态(ZRS)。
2017-12-26 cond-mat.mes-hall
Acoustic phonon scattering limited carrier mobility in 2D extrinsic graphene
我们从理论上计算了非本征(即门控或掺杂有可调和有限的载流子密度)2D石墨烯层中的声子散射限制的电子迁移率作为温度$(T)$和载流子密度$(n)$的函数。我们发现一个温度依赖的声子限制电阻率$ρ_{ph}(T)$是线性的温度与$T\agt 50 K$的室温本征迁移率达到值以上的$10^5$ cm $^2/Vs$。本文讨论了$ρ_{ph}(T) \sim T^4$用于非屏蔽电子-声子耦合时的低温Bloch-Grüneisen行为。
2008-01-31 cond-mat.mes-hall
Interference of magnetointersubband and phonon-induced resistance oscillations in single GaAs quantum wells with two populated subbands
在大填充因子下,研究了具有两个布居子带的GaAs量子阱中的低温电子磁输运。磁子带间(MIS)和声声子诱导的耗散电阻振荡被发现是共存的,但相互干扰。实验表明,MIS振荡的振幅显着增强声子,声子散射和子带间电子跃迁之间的“建设性干涉”。量子振荡的温度阻尼被发现与相当大的电子-电子散射引起的朗道能级展宽有关。
2009-12-22 cond-mat.mes-hall
Oscillatory Magneto-Thermopower and Resonant Phonon Drag in a High-Mobility 2D Electron Gas
实验和理论证据提出了新的低磁场($B<5$ kG)1/B振荡的热电功率的高迁移率GaAs/AlGaAs的二维(2D)电子气。这种振荡是由声子在$B = 0$处的朗道能级间共振引起的,声子的动量等于费米波数的两倍。数值计算表明,3D和2D声子都可以贡献这种效应。
2003-10-11 cond-mat.mes-hall
Giant Magnetoresistance Oscillations Induced by Microwave Radiation and a Zero-Resistance State in a 2D Electron System with a Moderate Mobility
研究了频率为54 ~ 140 $\mathrm{GHz}$的微波场对具有AlAs/GaAs超晶格势垒且电子迁移率不高于$10^6$ $\mathrm{cm^2/Vs}$的GaAs量子阱中磁输运的影响。在给定的二维系统中,在微波辐射的作用下,观察到巨电阻振荡,它们在磁场中的位置由辐射频率与回旋频率的比值决定。早期,这种振荡只在迁移率高得多的GaAs/AlGaAs异质结构中观察到。当所研究的样品用140- $\mathrm{GHz}$微波场照射时,对应于回旋共振附近发生的主振荡最小值的电阻似乎接近于零。研究结果表明,低于$10^6$ $\mathrm{cm^2/Vs}$的迁移率值不会阻止微波辐射作用下二维系统中磁场中零电阻态的形成。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall
Piezoelectric surface acoustical phonon limited mobility of electrons in graphene on a GaAs substrate
研究了GaAs衬底上单层石墨烯中Dirac费米子的迁移率,该迁移率受GaAs(PA)压电表面声学声子的外生势和石墨烯(DA)声学本征声子的本征形变势的共同作用限制.在高温($T$)制度的动量弛豫速率表现出相同的线性依赖$T$,但不同的依赖载流子密度$n$,相应的迁移率$μ\propto 1/\sqrt{n}$和$1/n$,分别为PA和DA散射机制。在低$T$ Bloch-Grüneisen制度,迁移率显示相同的平方根密度依赖性,$μ\propto \sqrt{n}$,但不同的温度依赖性,$μ\propto T^{-3}$和$ T^{-4}$,分别为PA和DA声子散射。
2012-11-27 cond-mat.mes-hall
Terahertz-induced resistance oscillations in high mobility two-dimensional electron systems
我们报告的理论工作下的太赫兹辐射下的磁输运与高迁移率的二维电子系统。我们专注于所获得的辐射感生磁阻振荡(RIRO)和Shubnikov-de Haas(SdHO)振荡之间的相互作用。我们研究了两个效果实验获得这种辐射。首先,观察到的SdHO振荡的消失,同时在零电阻状态区域的电阻消失。其次,在足够的太赫兹辐射功率下,SdHO振荡的强调制。我们的结论是,这两种效果共享相同的物理起源,辐射朗道状态之间的散射电子,(RIRO),并在一定的磁场,(SdHO)的可用的初始态密度之间的平均先进距离的干扰。因此,从物理的角度来看,太赫兹实验和理论模拟揭示的是,一方面,朗道态受到辐射的振荡性质,另一方面,它们在散射存在下的行为。
2016-04-10 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon scattering from Green's function transport combined with Molecular Dynamics: Applications to mobility predictions
我们提出了一个概念上简单的方法来处理电子-声子散射和声子有限迁移率。通过结合基于格林函数的传输计算和分子动力学(MD),我们得到了一个依赖于温度的传输,我们评估的流动性。我们验证我们的方法通过比较不同的散装和一维系统的玻尔兹曼输运方程(BTE)获得的迁移率和电导率。对于体硅和金,我们成功地与实验值进行比较。我们讨论的局限性和优势的计算方法。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall
Magnetoquantum oscillations in the resistance of metallic point contacts: Influence of nonequilibrium phonons
本文研究了Al和Be点接触在平行于接触轴的磁场中的磁阻量子振荡幅度与施加在接触上的电压的关系。结果发现,对于一组接触的振荡幅度非单调增加的偏置电压的增加,而对于另一部分的接触的振幅减小观察。电子与非平衡声子的散射以及声子-声子碰撞将作为观察到的效应的可能原因进行讨论。
2016-01-02 cond-mat.mes-hall
Phonon-Limited Mobility in H/F-functionalized Nanotubes with 1D $π$-chains
研究了具有1D π-链的H/F功能化纳米管中电子迁移性受声子限制的影响,发现迁移性与管径周期性相关,并指出其在气体传感器中的应用潜力。
2025-09-09 cond-mat.mes-hall
Influence of nonequilibrium phonons on the amplitude of magnetoquantum oscillations in the point-contact resistance
对于与Be和Al的金属点接触,研究了接触电阻中的磁量子振荡与接触上施加电压的函数关系。对于一组点接触的振荡幅度被发现与所施加的电压与点接触的电子-声子相互作用的频谱的相似性非单调变化。研究的点接触的另一部分示出了随着偏置电压的增加而减小的振荡幅度。为了理解点接触磁电阻振荡的振幅的电压依赖性,将讨论由弹道注入电子产生的非平衡声子的影响。
2017-05-17 cond-mat.mes-hall
Wurtzite Phonons and the Mobility of a GaN/AlN 2D Hole Gas
为了使互补GAN电子器件不仅仅是一个白日梦,必须了解III族氮化物异质结构中2D空穴气体的低迁移率。这项工作推导出声学和光学声子谱中存在的一个最突出的p沟道异质结构(全二元GAN/AlN堆叠),并计算这些光谱与二维空穴气的相互作用,捕获其固有迁移率的温度依赖性。最后,应变对受限的2D空穴气体的电子结构的影响进行了检查,并提出了一种方法来工程应变,以提高2D空穴迁移率,增强p沟道器件的性能,目标是实现宽带隙CMOS。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall
Surface optical phonon scattering in N-polar GaN quantum well channels
N极性GAN沟道迁移率对于高频器件应用是重要的。在这封信中,我们报告的理论计算的表面光学(SO)声子散射率的二维电子气(2-DEG)在N极性GAN量子阱通道与高k ε。发现SO声子对2-DEG迁移率的影响在>5 nm沟道厚度时很小。然而,具有高k值的3 nm N极性GAN沟道中的SO迁移率较低,并限制了总迁移率。SiNx介质GAN的SO散射被发现是可以忽略不计的,由于其高SO声子能量。
2013-07-24 cond-mat.mes-hall
Flexural phonon scattering induced by electrostatic gating in graphene
石墨烯具有极高的载流子迁移率,部分原因是其平面镜像对称性抑制了高度占据的声学弯曲声子的散射。石墨烯器件的静电门控可以破坏平面镜像对称性,从而产生与弯曲声子的耦合机制。基于密度泛函理论(DFT)和玻尔兹曼方程,采用第一性原理计算研究了几种栅几何结构和电介质环境下栅诱导单声子散射对迁移率的影响.我们证明,这种散射机制可以是一个流动性的限制因素,并显示如何载流子密度和温度缩放的迁移率取决于静电环境。我们的研究结果可以解释从实验中提取的面内声学声子的高变形势,并进一步表明器件对称性和由此产生的迁移率之间的直接关系。
2017-01-04 cond-mat.mes-hall
The microwave induced resistance response of a high mobility 2DEG from the quasi-classical limit to the quantum Hall regime
实验研究了微波诱导电阻振荡(MIRO)的频率范围从~20 GHz到~4 THz,从准经典区到量子霍尔效应区。在低频率下,观察到规则的MIRO,其周期性由微波与回旋频率的比率确定。对于低于150 GHz的频率的磁场依赖性的MIRO波形是很好地描述了一个简化版本的现有的理论模型,其中的阻尼是由朗道能级的宽度控制。在太赫兹的频率范围内MIRO消失,只有显着的电阻变化,观察到在回旋共振。MIRO随频率的演变进行了介绍和讨论。
2005-08-12 cond-mat.mes-hall
Origin of Enhanced Thermal Resistance Near Nanoscale Hotspots: Insights from Full-Dispersion-Resolved Phonon Transport in Silicon
本研究利用全声子色散模型的BTE发现,纳米尺度热点附近热阻增强并非源于长MFP本身,而是由不与光学模式直接散射的长MFP声子低比热导致局部温度梯度变陡所致。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall
Ultra-low acoustic-phonon-limited mobility and giant phonon-drag thermopower in MgZnO/ZnO heterostructures
我们提出了数值模拟的声学声子有限的迁移率,$μ_{ac}$,声子拖曳热电势,$S^{g}$,在二维电子气限制在MgZnO/ZnO异质结构。计算是基于玻尔兹曼方程,并且是针对0.3-20 K范围内的温度和片材密度$0.5$ - $30\times 10^{15}$ m $^{-2}$进行的。在没有任何可调参数的情况下,$μ_{ac}$的理论估计值与实验值符合得很好。我们发现,$μ_{ac}$的幅度显着降低GaAs基异质结构。声子拖曳热电势$S^{g}$,根据Herring的表达式与$μ_{ac}$成反比,在$T=5$ K下严重增加超过200 mV/K,这取决于片密度。$S^{g}$的巨大值导致$ZT$在低温下的品质因数的强烈改善。我们的研究结果表明,MgZnO/ZnO异质结构可以在低温下良好的热电材料的候选人。
2014-03-29 cond-mat.mes-hall
Phononic thermal resistance due to a finite periodic array of nano-scatterers
利用声子的波动性质研究了有限周期排列的纳米散射体(如圆孔和三角形孔)的热输运。由于热声子在各个方向上产生,我们研究了它们的传输通过一个单一的阵列的正常和斜入射,使用线性色散的时间依赖的声学框架在一个二维系统。粗糙度效应可以直接在计算中考虑,而不依赖于近似的分析公式。通过时空傅里叶变换分析,我们可以观察到衍射效应和偏振转换。频率依赖的能量传输系数计算对称和非对称对象。我们表明,声子阵列作为一个有效的热障应用理论的热边界(Kapitza)电阻阵列的平滑散射孔在硅中的示例性周期性为10 nm的[5-100 K]温度范围内。结果表明,与没有声子滤波的情况相比,相关热导具有相同的温度依赖性。
2015-12-22 cond-mat.mes-hall
On the role of electron-phonon interaction in the resistance anisotropy of two-dimensional electrons in GaAs heterostructures
分析了GaAs异质结中电子-声子相互作用对二维电子单向电荷有序态(条纹相)能量的贡献。计算了能量对电子密度调制方向的依赖关系。结果表明,在靠近(001)面的电子层中,压电和形变势相互作用之间的干涉导致条纹沿[110]轴择优取向。
2001-10-19 cond-mat.mes-hall
Phonon-limited carrier mobility and resistivity from carbon nanotubes to graphene
在什么条件下一维(1D)碳纳米管(CNT)和2D石墨烯的电输运性质变得相等?我们已经在石墨烯和各种不同类型的CNT中进行了声子限制的电迁移率的原子计算来解决这个问题。理论研究是基于紧束缚方法和力常数模型,从所有可能的电子-声子耦合计算。发现石墨烯的电阻率与在高载流子密度下进行的实验非常一致。一个常见的方法是应用于研究从一维到二维的过渡,考虑直径高达16纳米的碳纳米管。结果表明,随着碳纳米管直径的增加,碳纳米管的迁移率收敛到与石墨烯相同的值。这种收敛在高温和高载流子密度下快得多。对于小直径的碳纳米管,迁移率强烈依赖于手性,直径和带隙的存在。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium Thermal Resistance of Interfaces Between III-V Compounds
本文基于Peierls-Boltzmann输运方程和从头算输入,系统研究了36个III-V族化合物半导体界面,发现非平衡声子使界面热阻比Landauer公式预测值大2-3倍,且其程度与Debye温度失配正相关,弛豫长度受两侧材料共同影响而非单一材料固有属性。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall
Phonon-limited carrier mobility in monolayer Black Phosphorous
采用紧束缚和玻尔兹曼方法计算了黑磷单分子膜的电子-声子散射和本征输运性质随温度、载流子密度和电场的变化关系。低场迁移率对密度的依赖性较弱,室温下,扶手椅方向的迁移率在300 ~ 1000 cm ^2/Vs之间,锯齿方向的迁移率在50 ~ 120 cm ^2/Vs之间,由于有效质量差而具有各向异性。在高场条件下,漂移速度与电场呈线性关系,最高可达1 - 2 V/μ m,在扶手椅方向上可达10^7 cm/s,除非考虑自热效应。
2017-04-04 cond-mat.mes-hall
A new relation between the hot electron power loss and acoustic phonon limited mobility in Bloch-Grüneisen regime
在Bloch-Grüneisen(BG)体系中,给出了半导体中三维和二维电子气以及Dirac费米子的声子散射引起的电子功率损失F(T)和迁移率μ_p的表达式。我们得到了一个简单的关系式F(T)μ_p = ηev_s^2,其中η(~1)为常数,e为电子电荷,v_s为声学声子速度。它被发现是独立的温度和电子浓度。将此关系应用于GaAs异质结和石墨烯,从测量的F(T)得到μ_p。我们提出,利用这个关系,在完全依赖于声学声子耦合的BG区,F(T)的测量可以作为确定低温μ p的工具,而低温μ p由于无序的贡献而难以测量
2017-06-21 cond-mat.mes-hall
An extraction method for mobility degradation and contact resistance of graphene transistors
本征迁移率退化系数,接触电阻和石墨烯场效应晶体管(GFETs)的介电常数参数提取不同的技术,通过考虑一种新的传输模型,包括迁移率退化的影响内的电荷沟道控制描述。通过考虑基于迁移率退化的模型,通过将公知的Y函数的概念应用于\textit{I-V}器件特性,能够实现之前未提供的直接提取方法。该方法的工作原理与栅极器件架构无关。通过使用提取的参数与底层的输运方程实现了对所制造的器件的实验数据的准确描述。还提供了由这里提取的参数实现的沟道电阻的评估。
2022-06-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Theory of Interfacial Plasmon-Phonon Scattering in Supported Graphene
限制支撑的石墨烯中的电子迁移率的因素之一是远程声子散射。我们建立了石墨烯等离子体激元与衬底表面极性声子(SPP)模耦合的理论,发现这种耦合导致了界面等离子体激元-声子(IPP)模的形成,并由此产生了动态反屏蔽和远程声子屏蔽现象。用我们的理论计算了SiO $_{2}$,HfO $_{2}$,h-BN和Al $_{2}$ O $_{3}$衬底的远声子限制迁移率.我们发现,h-BN产生最高的峰值迁移率,但在实际上有用的高密度范围内的迁移率在HfO $_{2}$支持的石墨烯是高的,尽管事实上,HfO $_{2}$是一个高- $κ$电介质与低频模式。我们的理论预测,强烈的温度依赖性的总迁移率有效地消失在非常高的载流子浓度。讨论了多晶性对IPP散射的影响。
2012-07-26 cond-mat.mes-hall
Drift plasma instability near the edge as the origin of the microwave-induced zero-resistance states
我们讨论了最近在超高电子迁移率二维电子系统中发现的微波诱导零电阻态的可能起源。我们提出了一个方案,其中两种机制,散装和边缘,有助于测量的光信号。零电阻状态被认为是由于漂移等离子体的不稳定性,开发{ \em附近的边缘}的系统下的微波辐射。所提出的方案定性同意微波功率,温度,频率,磁场,和迁移率的依赖关系的测量的光信号。
2003-03-07 cond-mat.mes-hall
First-principles method for electron-phonon coupling and electron mobility: Applications to 2D materials
本文采用密度泛函理论计算了n型单层石墨烯、硅烯和MoS $_2$的声子限制迁移率。材料的性质,包括电子-声子相互作用,从第一性原理计算。我们提供了一个详细的描述,包括非弹性散射过程的线性化玻尔兹曼输运方程(BTE)的归一化全带弛豫时间近似。体电子-声子耦合的超原胞方法进行了评估。所采用的方法是完全数值化的,因此不需要对问题的一部分进行半解析处理,重要的是,它保持了存储在耦合中的各向异性信息以及能带结构。此外,我们进行计算的低场迁移率及其对载流子密度和温度的依赖性,以获得更好的理解在石墨烯,硅烯和单层MoS $_2$的运输。与石墨烯不同,硅烯中的载流子与面外模表现出强相互作用。我们发现,石墨烯具有超过一个数量级更高的流动性相比,硅烯。对于MoS $_2$,我们得到了几个数量级的低迁移率与其他最近的理论结果一致。模拟说明了新实施的BTE求解器应用于基于第一原理和本地化基集的模拟工具的预测能力。
2015-11-06 cond-mat.mes-hall
High phonon-limited mobility of charged and neutral excitons in mono- and bilayer MoTe2
在温度和激发强度依赖的实验中,我们分析了单层和双层二碲化钼的准粒子光致发光的线形。我们确认了一个带负电荷的trion在双层的基础上,其发射特性的存在,并找到线索内和层间trions的共存与几毫电子伏分裂的能量。从激子和trion发射的线形分析,我们提取激子和trion变形势的值,以及声学和光学声子限制的迁移率在MoTe 2,迁移率显示的最高值,迄今为止报道的过渡金属dichalcogenides。
2020-04-29 cond-mat.mes-hall
A Comparative Study of Substrates Disorder on Mobility in the Graphene Nanoribbon: Charged Impurity, Surface Optical Phonon, Surface Roughness
基底对石墨烯电子性质的影响尚不清楚。许多理论和实验的努力已经做了澄清这种差异。本文研究了衬底无序情况下扶手椅型石墨烯纳米带(AGNR)中的电子输运性质。研究了衬底的三种主要无序:表面粗糙度、带电杂质和表面光学声子。采用非平衡格林函数和紧束缚模型研究了石墨烯纳米带的电子性质。这些障碍的影响分别进行了研究,最后,他们的影响进行比较,以确定散射的主导来源。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall
Simultaneous Extraction of Charge Density Dependent Mobility and Variable Contact Resistance from Thin Film Transistors
通过对薄膜晶体管在线性和饱和工作状态下的电流-电压特性进行全面推导,提出了一种提取电荷密度相关迁移率和可变接触电阻的模型。计算值进行了验证,从直接的实验方法获得的。这种方法允许从单个器件的电流电压特性的分析中明确地确定接触电阻和沟道电阻,而不需要对这两个参数进行先验假设。它解决了普遍接受的迁移率提取方法的不一致性,并为分析半导体材料中的注入和输运过程提供了新的可能性。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant Phonon Scattering in Quantum Hall Systems Driven by dc Electric Fields
利用直流激发使朗道能级发生空间倾斜,研究了二维电子系统中的共振声声子散射。我们观察到,直流电场强烈修改声子共振,转化为最小值和最大值的电阻最大值。此外,声子共振显着增强的非线性直流响应,甚至可以在低温下检测。我们的大部分观察结果可以解释在直流诱导(去)调谐的共振声学声子散射和它的相互作用与内朗道能级杂质散射。最后,我们观察到一个直流诱导的零微分电阻状态和电阻的最大值时发生的电子漂移速度接近声速。
2007-11-09 cond-mat.mes-hall
Phonon-Limited Transport in 2D Materials: A Unified Approach for ab initio Mobility and Current Calculations
本文提出结合DFT、Wannier函数、LBTE和NEGF的统一从头算方法,准确计算二维TMDCs的声子限制迁移率与器件电流特性,并验证其在下一代逻辑器件中的应用潜力。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall
Phonon Scattering at Kinks in Suspended Graphene
最近的实验已经显示出在直径范围为2至7微米的鼓中悬浮的石墨烯中范围为10至100 ns的惊人的大的热时间常数。大的时间常数和它们与直径的比例指向鼓边缘处的热阻。然而,这种阻力的微观起源的解释是缺乏的。在这里,我们展示了如何声子散射在一个扭结的石墨烯,例如,形成的侧壁粘附在边缘的悬浮膜,可以导致一个大的热时间常数。这种扭结强烈地限制了弯曲声子穿过悬浮石墨烯边缘的部分,这导致在其边界处的界面热阻。我们的模型预测的热时间常数是相同的数量级的实验数据,并显示出类似的依赖于周长。此外,该模型预测的相对平面内和平面外的声子的石墨烯的热膨胀力的贡献,与实验一致。因此,我们表明,在对比传统的热(Kapitza)电阻发生在两种不同的材料之间,在二维材料的另一种类型的热界面电阻可以几何诱导在一个单一的材料。
2019-09-25 cond-mat.mes-hall
Field enhanced electron mobility by nonlinear phonon scattering of Dirac electrons in semiconducting graphene nanoribbons
已发现作为施加的电场的函数的石墨烯纳米颗粒的计算的电子迁移率具有用于进入非线性输运状态的大阈值场。该场取决于晶格温度、电子密度、杂质散射强度、纳米尺度宽度和线边粗糙度的相关长度。已经观察到超过该阈值的增强的电子迁移率,这与具有较大群速度的高能态的初始加热电子有关。然而,由于石墨烯中的费米速度和显著增加的声子散射,这种迁移率增强很快达到最大值。在线性和非线性输运机制中观察到的迁移率的超线性和次线性温度依赖性。通过分析计算得到的非平衡态电子分布函数,将这种差异分别归因于弹性散射使电子从右费米边扫向左费米边和场致电子加热使电子从低能态向高能态移动的结果。阈值场被推高的相关长度在高场制度的减少,并进一步伴随着在迁移率增强的幅度减小。这意味着一个异常的高场增加的线边缘粗糙度散射降低相关长度,由于高能量状态的占领由场致电子加热。
2011-01-28 cond-mat.mes-hall
Resonant Magneto-phonon Emission by Supersonic Electrons in Ultra-high Mobility Two-dimensional System
McGill University(麦吉尔大学);National Research Council of Canada(加拿大国家研究委员会);Princeton University(普林斯顿大学)
超声电子在超高迁移率二维系统中引发共振磁声子发射,通过直流电流产生强共振特征,揭示了声子诱导电阻振荡及Landau能级量子化对声子发射的影响。
2025-12-29 cond-mat.mes-hall
Hall field-induced resistance oscillations in MgZnO/ZnO heterostructures
我们报告的非线性磁输运在二维电子气托管在MgZnO/ZnO异质结。应用直流电时,我们观察到明显的霍尔场致电阻振荡(HIRO),这是众所周知的高迁移率GaAs/AlGaAs量子阱的实验。HIRO对无序势的短程分量的独特敏感性使我们能够明确地确定,我们的MgZnO/ZnO异质结构的迁移率受到2D通道内或附近杂质的限制。证明HIRO可以实现在一个系统中具有更低的流动性,更高的密度,和更大的有效质量比以前研究的系统,突出了显着的普遍性的现象,其巨大的希望被用于各种新兴的二维材料的研究。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall
Phonon limited mobility of the Dirac-Fermions in a three-dimensional Dirac semimetal Cd$_3$As$_2$
建立了三维狄拉克半金属Cd $_3$ As $_2$中狄拉克-费米子气体声子有限迁移率的理论模型,考虑了声学声子和光学声子的散射.考虑到屏蔽效应,发现它们导致流动性的显着增强。简单的分析方程和幂律得到的布洛赫Gruneisen和均分制度。研究了迁移率与温度$T$和电子密度$n_e$的关系。结果表明,在高温区,光学声子限制迁移率$μ_{op}$比声学声子限制迁移率$μ_{ap}$占优势. $μ_{ap}$和$μ_{op}$之间存在交叉,并且交叉温度$T_c$随着$n_e$的增加而向更高的值移动。我们的迁移率的计算与最近的实验数据符合得很好。并与传统的简并半导体三维电子气的结果进行了比较。
2019-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Mobility Limiting Mechanisms in Lanthanum-doped Strontium Titanate
分析了La掺杂SrTiO 3薄膜的霍尔迁移率随温度变化的数据,并考虑了不同的电子散射机制。我们发现,在10-200 K之间,用~6 meV的横向光学声子(TO)形变势散射机制解释输运对温度的依赖性是必要的.此外,我们发现,在本征(名义上未掺杂)SrTiO 3的低温电子迁移率是有限的声学声子散射。将上述两种散射机制与纵向光学声子(LO)和电离杂质散射机制相结合,在整个温度范围(2- 300 K)和载流子浓度几个数量级(8 × 10 ~(17)cm ~(-3)-2 × 10 ~(20)cm ~(-3))的范围内,迁移率的测量结果与模型的计算结果吻合得很好.
2014-05-12 cond-mat.mes-hall
Microwave induced resistance oscillations on a high-mobility 2DEG: absorption/reflection and temperature damping experiments
在这项工作中,我们解决了一些未解决的问题,微波诱导电阻振荡(MIRO)和最近观察到的零电阻状态非常高的迁移率的2D电子气体在GaAs/AlGaAs异质结的实验。特别是,我们通过反射/吸收实验研究电动效应,并研究MIRO的确切波形和它们的阻尼由于温度。结果表明,由于类金属反射和等离子体激元的电动效应是重要的,产生一个广泛的回旋共振线和一些振荡不符合MIRO。为了描述MIRO波形,采用了一个简单的模型,涉及辐射诱导散射与位移。发现MIRO量子寿命的温度依赖性与电子迁移率的传输散射时间之间存在非常好的相关性。的结果进行了比较与测量的Shubnikov-de Haas振荡下降到30 mK的同一样品。
2004-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependence of Magnetophonon Resistance Oscillations in GaAs/AlAs Heterostructures at High Filling Factors
在T = 7.4 - 25.4K温度范围内,研究了中等迁移率、大填充因子的二维电子系统中声子诱导电阻振荡的温度依赖性。声子诱导振荡的振幅由量子弛豫时间决定,而量子弛豫时间又由电子-电子相互作用效应决定。这与最近在低电子密度的超高迁移率二维电子系统中得到的结果一致[A. T. Hatke等人,物理修订版信函102,086808(2009)]。随着温度的升高,磁声子电阻振荡的主最大值向更高的磁场移动。
2010-01-18 cond-mat.mes-hall
Evidence for effective thermal boundary resistance from magnon/phonon disequilibrium
利用时间分辨磁光克尔效应(TRMOKE)测量了铁磁SrRuO 3薄膜的局部温度和热流动力学。在通过泵浦脉冲加热之后,膜温度呈指数衰减,这表明膜/衬底界面限制了膜外的热流。我们发现,这种行为是一致的,从薄膜中的自旋和声子温度之间的不平衡所产生的有效的边界电阻。
2010-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonance peak shift in the photo-current of ultrahigh-mobility two-dimensional electron systems
本文对超净二维电子系统中辐照磁电阻中回旋共振谐波处强峰的上升进行了理论研究。动机是实验观察到一个完全意想不到的强电阻峰出现在二次谐波。我们将辐射驱动的电子轨道模型(以前开发的研究光电流振荡和零电阻状态)扩展到一个超净的情况下,意味着更长的散射时间和更长的平均自由程。因此,当平均自由程是等效的,在能量方面,回旋能量($2\hbar w_{c}$)的两倍,电子的行为下的有效磁场的两倍,一个真正的应用。然后,在高辐射功率和/或低温下,可以观察到电阻尖峰{二次谐波处的\it}。对于更干净的样品,能量距离可以增加到回旋能量的三倍或四倍,从而在更高的谐波(三次、四次等)处产生电阻峰值,也就是说,随着样品质量的提高,共振峰向较低的磁场移动。因此,通过选择样品迁移率,将自动选择辐射共振响应而不改变辐射频率。
2020-03-10 cond-mat.mes-hall
Determining Phonon Mean Free Path Spectrum by Ballistic Phonon Resistance within a Nanoslot-Patterned Thin Film
在微米到纳米尺度下,热传导中的经典尺寸效应在抑制热输运过程中起着重要作用。当特征长度与非金属晶体中主要为声子的热载体的平均自由程(MFP)相当时,会发生这种效应。除了现有的实验工作,薄膜上使用激光诱导的热光栅,这项工作提供了完整的理论分析,一种新的方法来提取有效的声子MFP分布的平面内的热传导的薄膜或片状样品。在该方法中,在悬浮的薄膜上图案化纳米槽。如果声子MFP比颈部宽度长得多,则声子将弹道地传输通过相邻纳米槽之间的颈部区域。然后可以使用不同颈部尺寸的相关“弹道热阻”来重建膜内的声子MFP分布。当弛豫时间近似相当精确时,该技术可以进一步扩展到二维材料。
2019-05-07 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Giant microwave photoresistivity in a high-mobility quantum Hall system
本文报道了在低温弱磁场作用下,在高迁移率二维电子系统中观察到的强微波光阻效应。这种效应表现为一个巨大的微波感应电阻率峰值,与微波感应电阻振荡相反,它只出现在回旋共振的二次谐波附近,并且只出现在足够高的微波频率下。出现在微波强度线性的状态下,峰值可以比微波诱导的电阻振荡强一个数量级以上,并且不能用现有的理论来解释。
2011-05-06 cond-mat.mes-hall
Giant asymmetry of the longitudinal magnetoresistance in high-mobility two-dimensional electron gas on a cylindrical surface
一个巨大的不对称性的磁电阻揭示在高迁移率,二维电子气的圆柱表面。纵向电阻沿磁场梯度所施加的表面曲率被发现消失,如果沿弯曲的霍尔酒吧的边缘之一进行测量。如果外部磁场反向,则纵向电阻在霍尔条的相对边缘处消失。这种不对称性定量分析的Landauer-Buettiker形式主义。
2007-03-23 cond-mat.mes-hall
Influence of a Parallel Magnetic Field on Microwave Photoconductivity in a High-Mobility 2D Electron System
实验研究了平行磁场($B_{//}$)对高迁移率二维电子系统中微波诱导电阻振荡(MIRO)和零阻态(ZRS)的影响。我们已经观察到适度的$B_{//}\sim 0.5$ T对MIRO/ZRS的强烈抑制。在霍尔棒样品中,磁等离子体共振(MPR)也同时观察到MIRO/ZRS。与MIRO/ZRS的抑制相反,发现MPR峰被$B_{//}$增强。目前提出的解释微波诱导效应的模型还没有解决这些问题。
2005-04-27 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced magnetoresistance of two-dimensional electrons interacting with acoustic phonons
从理论上研究了微波辐射下二维电子系统中电子-声子相互作用对磁输运的影响。除了存在于微波的情况下的声子诱导的电阻振荡,辐照样品的磁阻包含振荡的贡献,由于电子散射的杂质和声学声子。由于电子-声子散射的贡献被描述为声子诱导的电阻振荡和微波诱导的电阻振荡的干涉的结果。此外,微波加热电子会导致一种特殊的声子诱导振荡。讨论了不同贡献的相对强度及其对参数的依赖性。众多的振荡贡献的相互作用表明一个奇特的磁阻图片在高迁移率层的温度时,电子-声子散射变得重要。
2010-02-28 cond-mat.mes-hall
Atomistic investigation of low-field mobility in graphene nanoribbons
我们已经研究了主要的散射机制影响流动性的石墨烯纳米带使用详细的原子模拟。我们已经考虑了由于声学和光学声子,边缘粗糙度,单个缺陷和电离杂质的载流子散射,我们已经定义了一种方法的基础上模拟的统计意义的合奏nanoriginals段。在室温下,在较窄的纳米带中,边缘无序严重影响迁移率,而带电杂质和声子几乎不是限制因素。结果是有利的文献中的几个实验相比。
2011-03-01 cond-mat.mes-hall
Frequency quenching of microwave induced resistance oscillations in a high mobility two-dimensional electron gas
实验研究了高迁移率电子GaAs/AlGaAs结构中微波诱导电阻振荡(MIROs)的频率依赖性,以探索可以观察到这些振荡的极限。结果发现,在直流传输实验中,在120 GHz以上的频率,MIRO开始淬灭,而在230 GHz以上,他们完全消失。结果将需要从理论上理解,但在一个模型中,其中强迫电子电荷振荡(等离子体激元)之间的辐射和单粒子电子激发朗道水平之间的相互作用过程中发挥中间作用的定性讨论。
2007-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory and Vanishing Resistance States in Microwave Irradiated 2D Electron Systems
高迁移率二维电子系统的直流磁电阻在毫米波辐照下会产生巨振幅振荡,在振荡最小值处出现零电阻态。在简要概述了现在众所周知的现象,本文报告的方面,最近的实验就这个问题。这些是:与多光子过程相关的新的零电阻状态;高频微波对Shubnikov-de Haas振荡的抑制;以及高迁移率二维空穴系统的微波光电导性。
2004-10-21 cond-mat.mes-hall
Electron mobility in few-layer MoxW1-xS2
在这封信中,我们从理论上研究了电子迁移率在少层MoxW_(1-x)S_2中的各种散射机制的限制。基于费米黄金定则的玻恩近似,计算了室温下极化纵光学(LO)声子、合金和背景杂质散射机制的能量依赖散射时间.将各个散射率的贡献作为2D电子密度以及MoxW 1-xS 2中合金成分的函数进行分析。虽然杂质散射限制了低载流子密度(<2 × 1012 cm-2)的迁移率,但LO极性声子散射是高电子密度的主要机制。发现合金散射在MoxW_(1-x)S_(2)中0.5 < x < 0.7起不可忽略的作用。LO声子限制和杂质限制迁移率相对于合金摩尔分数显示相反的趋势。对MoxW 1-xS 2中电子迁移率的理解有望有助于基于MoS 2和WS 2合金的异质结构和器件的设计和实现。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
Current Saturation and Surface Polar Phonon Scattering in Graphene
我们提出了一个研究的极性绝缘衬底上的石墨烯器件的传输使用紧束缚模型。使用多波段玻尔兹曼处理的流动性计算。我们提供了表面极性声子对低场迁移率的贡献随载流子密度、温度和距衬底的距离的缩放。在高偏压下,我们发现石墨烯的自热效应对于解释所观察到的饱和电流行为是必不可少的。我们预测,通过优化器件的冷却,高偏置电流可以显着增强。
2009-10-26 cond-mat.mes-hall