Observation of thermally activated glassiness and memory dip in a-NbSi insulating thin films
我们目前的电导测量非晶NbSi绝缘薄膜。这些薄膜显示出明显不同于迄今为止在无序绝缘体中报道的平衡电子特征。像在大多数研究的系统(氧化铟和粒状铝膜),一个缓慢的弛豫后观察到的电导淬火到液氦温度,这引起的MOSFET器件的存储器下降的增长。但与这些系统不同的是,这种记忆下降和相关的电导弛豫在室温下仍然可见,具有明显的温度依赖性动力学特征。
2014-06-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
The Electron-Glass in samples approaching the Mesoscopic regime
我们研究了强局域氧化铟薄膜的玻璃性质对样品横向尺寸的依赖关系。特征介观效应,如可再现的电导波动(CF)是很容易观察到的门控结构的样品尺寸小于100微米,在4K下测量,和CF的相对幅度随样品体积的闪烁噪声。相比之下,下至几微米的样品尺寸,归因于电子玻璃的非平衡特征与在宏观样品中观察到的那些特征无法区分,并且特别地,弛豫动力学与下至2微米的样品尺寸无关。此外,表征电子玻璃的通常特征包括慢弛豫、记忆效应和全老化行为都在“介观”区域中观察到,并且它们似乎与电导波动无关。
2007-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Collective modes in quantum electron glasses and electron-assisted hopping
我们研究了d ≥ 2维强库仑相互作用下Anderson绝缘体中的电子输运。在金属-绝缘体相变附近,单粒子局域化长度远大于粒子间距离,相互作用导致强关联的量子玻璃相。即使单粒子激发是局域的,系统是绝缘的,也有集体电子模式保持离域到参数小的能量。这些集体激发作为一个连续的浴,可以提供可变范围跳跃传输的激活能。这就避免了当只存在离散的粒子-空穴激发时所产生的能量守恒问题。与弱的、依赖于材料的声子辅助跳跃机制相反,电子浴的激活导致了几乎普遍的埃夫罗斯-什克洛夫斯基电导的前因子e^2/h,这在最近的许多实验中都观察到了。
2007-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Infrared-Induced Sluggish Dynamics in the GeSbTe Electron Glass
安德森本地化的GeSbTe薄膜的电子玻璃动力学显着放缓后,简短的红外照明,增加了系统的载流子浓度(从而其电导)。这些结果表明,电子玻璃所表现出的动力学是更敏感的载流子浓度比无序。反过来,这似乎意味着多体效应,如双折射性灾难,必须发挥作用,在本征电子玻璃中观察到的缓慢动力学。
2015-07-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Stress-aging in the electron-glass
研究了氧化铟薄膜电子玻璃相老化实验的新方案。在该方案中,样品暴露于非欧姆电场F达等待时间t_{w},在此期间系统试图达到稳态(而不是向平衡松弛)。只要F不太大,欧姆条件恢复后的过剩电导dG的弛豫表现出简单的老化。
2003-08-05 cond-mat.dis-nn
Impairing the memory of an electron-glass by IR excitation
我们研究了各种激发对绝缘氧化铟薄膜中观察到的反常场效应的影响。在电导G与栅极电压Vg的测量中,人们观察到Vg周围的特征尖点,在该尖点处系统已经平衡。在没有任何干扰的情况下,在新的栅极电压施加在样品上之后,该尖点可以持续很长时间,因此反映了先前平衡态的记忆。这种记忆被认为与电子之间的相关性有关。在这里,我们表明,通过将样品暴露于IR光来激发传导电子会降低这种存储器。我们认为,任何激励随机化系统破坏的相关性,因此损害了记忆。
2002-05-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Conductance relaxation in GeBiTe - slow thermalization in an open quantum system
本工作描述了GeBiTe薄膜的微结构和输运性质,重点是它们的非平衡行为。先前在相变化合物GeSbTe中研究的持续光电导(PPC)在该系统中也相当突出。在纯GeTe化合物中以及当GeTe与In或Mn合金化时观察到弱得多的PPC响应。由这些化合物制成的膜具有相同的晶体结构、相同的p型导电性、在介观尺度上延伸的相似的组成无序以及相似的马赛克形态。因此,Sb和Bi合金表现出的增强的PPC响应可能与它们的共同化学性质有关。PPC是可观察到的GeBiTe薄膜在整个范围内的方块电阻在这项工作中研究。由短暂暴露于红外照明产生的过量电导随时间以拉伸指数衰减(Kohlrausch定律)。另一方面,内在的电子玻璃效应,是观察到的薄膜的GeBiTe只有样品是强烈的本地化,就像它是与先前研究的七个电子玻璃所指出的。这些包括记忆下降,这是该现象的定义属性。GeBiTe中的记忆浸是迄今为止研究的锗碲化物合金中最宽的,这与该化合物的高载流子浓度一致。在PPC状态或电子玻璃状态中表现出的热化过程是缓慢的,但是从非平衡态的弛豫的时间规律是明显不同的。这两种现象的共存会产生一些非平凡的效应,特别是在PPC态中,记忆下降的可见性增强。讨论了这种效应与记忆效应大小对粒子间相互作用和猝灭无序之间的比值的依赖关系。
2018-03-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of anomalous field effect and mesoscopic conductance fluctuations in granular aluminium
我们在4 K下对绝缘颗粒状铝薄膜进行了电场效应测量。当样品尺寸减小到100微米以下时,可再现且稳定的电导波动被视为栅极电压的函数。我们的研究结果表明,这些波动反映了不完全的自我平均的大部分分布的微观电阻。我们还研究了异常场效应(电导下降)已经知道退出在大样品和其缓慢的电导弛豫的电导波动的存在下。在我们的测量精度范围内,这两种现象似乎是相互独立的,就像电导的两个附加贡献一样。我们讨论了这种独立性的可能的物理意义,特别是这种观察是否有利于慢电导异常弛豫的电子玻璃解释。
2008-09-08 cond-mat.dis-nn
Slow Conductance Relaxation in Insulating Granular Al: Evidence for Screening Effects
结果表明,在电场效应测量中观察到的颗粒铝膜的电导弛豫是两个贡献的总和。一个是敏感的栅极电压的变化,并给出了已经报道的异常电场效应。另一个是独立的栅极电压的历史和开始时,薄膜冷却到低温。它们的相对振幅强烈地依赖于厚度,这表明在我们的绝缘膜中存在有限的屏蔽长度,并允许其定量估计(在4K下约10nm)。在无序绝缘体的电子玻璃模型中应考虑这种类金属屏蔽。
2011-06-16 cond-mat.dis-nn
Anomalous field effect and glassy behaviour in granular aluminium thin films: electron glass?
本文研究了绝缘颗粒状铝薄膜电导的非平衡现象。本文对反常场效应及其慢弛豫作了较详细的研究。这种现象与氧化铟中已经观察到的现象非常相似。对这一现象的成因进行了讨论。在颗粒系统中,本实验自然可以沿着两条不同的线来解释。一个依赖于金属岛周围的电介质中的缓慢极化。另一个依赖于纯电子机制:在颗粒金属中形成电子库仑玻璃。仍然需要更多的选择性实验和/或关于库仑玻璃性质的定量预测来明确区分这两种库仑玻璃。
2007-05-25 cond-mat.dis-nn
A new universality class of aging in glassy systems
玻璃态系统在自然界中普遍存在,其特征是缓慢弛豫到平衡,没有典型的时间尺度,老化和记忆效应。理解这些是物理学中一个长期存在的问题。我们研究了老化的电子玻璃,系统表现出显着的缓慢弛豫的电导。我们发现,对于通常的老化方案,弛豫率的宽分布导致了log(1+t_w/t)形式的普遍弛豫,其中t_w是驱动系统脱离平衡的扰动持续时间,t是测量时间。这些结果与在不同的玻璃上进行的几个实验吻合得很好,并检查不同的物理观测值,时间从几秒钟到几个小时不等。建议的理论框架似乎提供了一个范例,在广泛的玻璃材料老化。
2009-02-09 cond-mat.dis-nn
Transition to exponential relaxation in weakly-disordered electron-glasses
电子玻璃的非平衡过剩电导通常以对数时间依赖性弛豫。研究表明,弱无序非晶氧化铟薄膜的log(t)弛豫渐近地与指数相关。这允许为给定的系统紊乱(由Ioffe-Regel参数表征)分配明确定义的弛豫时间t'。在金属-绝缘体转变附近,t'服从具有相同临界无序的标度关系,其中该系统的零温度电导率为零。后者定义了无序驱动的金属-绝缘体转变(MIT)的位置,这是一种量子相变。在这方面,电子玻璃不同于传统玻璃,如结构玻璃和自旋玻璃。实验分配一个明确的弛豫时间的能力,使我们能够证明载流子浓度的电子玻璃动力学的陡峭的依赖关系。
2018-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ageing in granular aluminium insulating thin films
提出了一套新的颗粒状铝绝缘薄膜的电场效应测量方法。我们已经探讨了如何由栅极电压的变化引起的电导弛豫依赖于年龄的系统,即在低温下,因为它的淬火经过的时间。一个明确的年龄依赖性的弛豫,定性类似于在其他研究良好的玻璃体系,如自旋玻璃或聚合物中看到的老化效应。我们解释了我们的结果与以前的不同协议在氧化铟和颗粒状铝薄膜。我们的实验研究结果带来了新的信息系统的动力学,并提出了新的约束的理论模型,可以解释慢电导弛豫无序绝缘体。
2012-07-06 cond-mat.dis-nn
Conductance noise in an out-of-equilibrium two-dimensional electron system
对Si中二维电子系统(2DES)在低温(T)下的电导噪声进行了研究,发现当载流子密度n_s固定时,在高温下从平衡态冷却后,出现了大的非高斯噪声.当n_s<n_g(n_g -玻璃化转变密度)时观察到这种行为,其表示当T->0时2DES的平衡下降。在低T下,密度改变一个小值Δn_s的协议对噪声功率谱产生相同的结果。然而,对涨落的非高斯概率密度函数(PDF)的详细分析表明,Δn_s具有与ΔT性质不同且更为显著的效应,这表明Δn_s由于库仑相互作用而引起系统自由能景观的强烈变化。从第三,等待时间(t_w)协议,其中n_s在t_w期间临时改变了大量的结果表明,非高斯PDF表现出历史依赖性和高斯分布的演变,随着系统的年龄和慢慢接近平衡。通过计算功率谱和高阶统计量的噪声测量在一个广泛的范围内的施加的电压偏置,它是建立的非高斯噪声观察到的欧姆或线性响应的制度,即它不是由施加的偏压。
2012-10-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Electron glass effects in amorphous NbSi films
本文报道了不同Nb含量和厚度的绝缘非晶NbSi薄膜的非平衡场效应。从室温冷却到4.2 K后,在所有薄膜中观察到电子玻璃的标志,即电导与栅电压曲线中记忆下降的对数增长。一个非常丰富的现象学被证明。虽然记忆浸宽度被发现强烈的膜参数变化,也观察到在非晶氧化铟膜,屏蔽长度和温度依赖性的动态更接近于颗粒状Al膜中观察到的。我们的研究结果表明,连续和不连续系统之间的区别是不相关的,以了解不同系统之间的差异,在电子玻璃功能。相反,我们认为它们不是基本性质的,而是源于所使用的协议和每种材料内的电不均匀性长度尺度的差异。
2020-03-17 cond-mat.dis-nn
Atomic-charge distribution in glasses by terahertz spectroscopy
它表明,在玻璃中的非相关原子电荷分布的宽度可以提取的耦合系数的频率依赖性的远红外吸收实验测量的时域太赫兹光谱技术。发现As2S3玻璃的该值为0.12(e)。基于密度泛函理论的紧束缚分子动力学模型的As2S3玻璃定性支持这些发现。
2007-08-29 cond-mat.dis-nn
Continuum model for the terahertz dielectric response of glasses
University of Tsukuba(筑波大学);The University of Tokyo(东京大学);Osaka University(大阪大学);Ritsumeikan University(立命馆大学);National Institute for Materials Science (NIMS)(国立材料研究所)
本文提出了一种连续模型,用于描述玻璃体在太赫兹范围内的介电响应,通过结合电荷波动谱与频率依赖的剪切模量,揭示了横向剪切动力学在玻色峰现象中的主导作用。
2026-08-28 cond-mat.dis-nn
Universal frequency-dependent conduction of electron glasses
表征非晶系统和玻璃的频率依赖性响应可以为其物理提供重要的见解。在这里,我们研究了电子玻璃的响应,其中库仑相互作用是重要的,以前已被证明可以显着修改电导,并导致记忆效应和老化。我们提出了一个模型,使我们能够考虑到在一个自洽的方式的相互作用,并探讨在所有频率的频率依赖性传导。在低频率下,传导发生在渗流骨干上,并且该模型捕获可变范围跳跃行为。在高频率下,传导由局部簇支配。尽管低频和高频下的物理机制不同,但我们能够使用两个参数将所有数值数据缩放到一条曲线上:DC传导和介电常数。该行为遵循实验上观察到的一大类非晶态固体的普遍标度。
2014-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Symmetrical field effect and slow electron relaxation in granular aluminium
报道了薄绝缘铝颗粒膜的电导率和场效应测量结果。的对称场效应和非常缓慢的电导弛豫的发生被证明。它们与绝缘氧化铟薄膜中已报道的电子玻璃态行为相同。结果表明,这种现象是相当普遍的。对结构不连续样品的研究有助于理解玻璃态行为的起源和机制。
2012-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
On relaxations and aging of various glasses
慢松弛发生在许多物理和生物系统中。“蠕变”是日常生活中的一个例子:例如,当拉伸橡皮筋时,恢复到其平衡长度并不像人们可能认为的那样是指数级的:松弛是缓慢的,在许多情况下是对数级的,并且在许多小时后仍然可以观察到。放松的形式也取决于拉伸的持续时间,即“等待时间”。这种普遍存在的现象被称为老化,在自然和技术应用中都很丰富。在这里,我们提出了一个一般的机制缓慢的松弛和老化,预测对数松弛,和一个特定的老化依赖的等待时间。我们通过将我们的预测与各种物理现象的实验数据进行比较来证明该方法的一般性,这些物理现象从粒状金属的电导到无序绝缘体和脏半导体,再到玻璃的低温介电性质。
2011-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Logarithmic relaxation and stress aging in the electron glass
电导的缓慢弛豫和老化是一系列材料的实验特征,这些材料统称为电子玻璃。我们报告了标准电子玻璃晶格模型的动态蒙特卡罗模拟。在非平衡态中,电子将经常形成具有高于声子浴温度的有效电子温度的费米分布。我们研究了在三种不同的情况下,作为时间的函数的有效温度:从初始随机状态淬火后的松弛,在驱动过程中由外部电场和在松弛后,这样的驱动。我们观察到对数松弛的有效温度淬火后,从一个随机的初始状态,以及驱动系统一段时间后,$t_w$与强电场。对于不太强的电场和不太长的$t_w$,我们观察到,在不同的等待时间的有效温度的数据崩溃时,作为$t/t_w$的函数绘制-所谓的简单老化。在驾驶期间,我们研究如何建立有效的温度,分离的贡献,从那些没有参与跳跃的网站。研究发现,加热主要影响的网站参与跳跃,但在强驱动,也加热其余网站。
2012-02-03 cond-mat.dis-nn
Time Dependent Development of the Coulomb Gap
我们表明,在库仑玻璃的库仑间隙的时间发展可以涉及很长的弛豫时间,由于电子重排和跳跃。我们发现,施加磁场降低电子跳跃的速率,因此,库仑间隙的形成。这些结果与最近的电导实验薄的半导体和金属薄膜是一致的。
1999-04-12 cond-mat.dis-nn
Nonequilibrium transport and Electron-Glass effects in thin GexTe films
本文报道了低温下碲化锗(Ge_xTe)薄膜非平衡输运的测量结果。由于偏离化学计量比相当大(约10%的Ge空位),这些薄膜表现出p型导电性,载流子浓度N> 10 ^20 cm ^(-3),并且通过明智地选择制备和后处理条件,可以在扩散或强定域区域中制备。在这两个制度的系统显示持久的光电导性激发后,通过短暂的暴露于红外辐射。在与Mn合金化的GexTe样品中也观察到持久的光电导性。然而,在Ge_xTe和GeMn_xTe_y中,这种效应比在GeSb_xTe_y合金中观察到的要弱得多,这表明锑在这种现象中起着重要的作用。这些薄膜的结构研究揭示了一个不寻常的程度的纹理,很少实现在强烈的无序系统与高载流子浓度。Ge_xTe的Anderson局域样品表现出非遍历输运特性,这是本征电子玻璃的特征,包括在激发态中产生的记忆凹陷和过剩电导的缓慢弛豫。这些结果支持的猜想,电子玻璃效应与固有的长弛豫时间是一个通用的所有安德森本地化系统与大的载流子浓度的属性。
2017-02-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Fluctuation driven transitions in localized insulators: Intermittent metallicity and path chaos precede delocalization
我们研究了如何相互作用的本地化自由度的影响缓慢的热波动,改变了有效的本地无序。我们计算的时间平均(退火)电导的绝缘制度,并找到三个不同的绝缘相,分离的两个过渡。第一种发生在非谐振绝缘体和间歇金属之间。平均电导总是由罕见的时间波动主导。然而,在间歇金属中,它们是如此强大,以至于系统在指数小的时间内变成金属。第二个转变发生在这个阶段。在较强的无序,有一个单一的最佳路径提供主导贡献的电导在所有的时间,但更接近离域,过渡到一个阶段与波动的路径发生。这最后一个阶段显示了在玻璃体系中的热波动引起的主要衰变通道的显着变化的构型混沌的量子类比。虽然在绝缘体中的退火电导是严格大于电导与典型的,冻结的障碍,我们表明,阈值离域是不敏感的热波动是否承认。这排除了潜在的双稳态,在固定的障碍,本地化阶段与抑制内部波动和离域,内部波动相。
2021-06-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Twist glass transition in regioregulated poly(3-alkylthiophenes)s
采用傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)、固体$^{13}$ C核磁共振(NMR)和差示扫描量热法(DSC)研究了区域调控聚3-丁基噻吩(P3 BT)、聚3-己基噻吩(P3 HT)和聚3-十二烷基噻吩(P3 DDT)的分子结构和动力学.在DSC测量中,在P3 BT中在340 K附近获得吸热峰,并且根据FTIR、$^{13}$ C交叉极化和魔角旋转(CPMAS)NMR、$^{13}$ C自旋-晶格弛豫时间测量和仅中心带交换检测(CODEX)测量的结果,将其归因于源自结晶相中噻吩环扭曲的玻璃化转变的焓弛豫。我们将这种转变定义为{ \it扭转-玻璃化转变},这类似于塑性晶体-玻璃化晶体转变。
2006-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Huge (but finite) time scales in slow relaxations: beyond simple aging
在过去几年中进行的实验表明,在各种材料的电导缓慢松弛和老化。在这里,我们提出了实验和理论结果的电导弛豫和老化的情况下,研究的例子多孔硅。即使在室温下,在几个小时的时间尺度上,也可以通过实验观察到弛豫,并且当施加强电场一段时间$t_w$时,随后的弛豫取决于$t_w$。我们推导出一个理论曲线,并表明,所有的实验数据崩溃到它与一个单一的时间尺度作为拟合参数。这个时间尺度被发现是在室温下的数千秒的顺序。通用的理论建议是不微调多孔硅,因此,我们相信的结果应该是普遍的,所提出的方法应该适用于许多其他系统表现出记忆和其他玻璃效应。
2011-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interaction induced spatial correlations in a Disordered Glass
无序和库仑相互作用竞争的结果是在几个安德森绝缘体中观察到的电子玻璃相。这些系统中的无序,通常是简并半导体,比相互作用更强,系统的载流子浓度N越高越是如此。在这里,我们报告了一个新的功能,观察到在电子玻璃相的In_{x} O与最低的N尚未研究。的功能,解决了作为一个广泛的峰值场效应测量,还没有被确认在以前的研究安德森绝缘体。与该现象相关的几个经验事实与它反映了相关电荷分布的推测一致。特别地,该特征可以通过栅极电压操纵来打开和关闭,这表明电荷布置的相关性。它也可以通过温度、非欧姆场或暴露于红外照明来抑制。在被冲洗之后,当系统被允许放松足够长的时间时,该特征重新出现。出现的一个令人困惑的方面是,当载流子浓度增加到一定值以上时,明显没有这种现象。这让人想起了玻璃化转变难题,只不过在后者中温度的作用是由无序发挥的。这些研究结果的分析突出了几个问题,挑战我们的理解安德森绝缘体中的无序相互作用。
2022-05-15 cond-mat.dis-nn
Ageing and relaxation times in disordered insulators
我们专注于观察到的缓慢弛豫无序绝缘体在低温下的电导(特别是颗粒铝膜)。它们表现为从高温淬火后的电导的时间对数下降,并伴随出现以保持栅极电压为中心的场效应异常。我们首先感兴趣的是老化效应,即系统动力学性质的年龄依赖性。我们强调,在不同的栅极电压的第二场效应异常的形成是不是一个“历史自由”的对数(lnt)的过程,但离开lnt的方式编码系统的年龄。因此,从观察到的弛豫中提取的表观弛豫时间分布不是“恒定的”,而是随时间而演变的。我们讨论了什么定义的年龄的系统和什么外部扰动的平衡做或不振兴it.We进一步讨论的问题的弛豫时间和评论常用的“两浸”实验协议,旨在提取“特征时间”的玻璃系统(粒状铝,掺杂氧化铟.)。我们表明,它是不可操作的系统,如粒状铝,可能是高度掺杂的InOx,它提供了一个微不足道的值,仅由实验协议确定。但是在获得不同值的情况下,如在轻掺杂的InOx或一些超薄金属膜中,可以获得潜在的有趣信息,可能是关于不同系统的“短时间”动力学的。目前关于掺杂对无序绝缘体玻璃化的影响的想法也必须重新考虑。
2012-06-23 cond-mat.dis-nn
Polar vibrational excitations and glass-like response in relaxor PMN
Princeton University(普林斯顿大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本研究通过第一性原理训练的原子模型,揭示了弛豫铁电体PMN中无序诱导的极性振动激发谱,解释了其介电、光学和热异常,并关联了类玻璃响应。
2026-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph