Double-periodic quasi-periodic graphene superlattice: non-Bragg band gap and electronic transport
研究了双周期序列的准周期石墨烯超晶格中的电子带隙和输运性质。发现这种准周期结构可以具有零平均波数（零- $\bar{k}$）带隙，它与一个不寻常的狄拉克点有关.与布喇格带隙不同，零$\bar{k}$带隙对入射角不敏感，对晶格常数具有鲁棒性。比较了不同序列的石墨烯超晶格中Dirac点和多Dirac点的位置。在石墨烯超晶格中的零- $\bar{k}$带隙上的电子输运的控制可以促进许多石墨烯基电子器件的开发。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Single-Carrier Transport in Graphene/hBN Superlattices
石墨烯/六方氮化硼（hBN）莫尔超晶格在狄拉克费米子系统的多体效应和分形物理研究中引起了人们的兴趣。在这种超晶格中，许多奇异的输运性质已经得到了深入的研究，但以前的研究并没有集中在单载流子输运。对这些超晶格中的单载流子行为的研究将有助于理解单粒子/关联现象的转变。在这里，我们展示了高质量的双层石墨烯/hBN超晶格基量子点器件中的单载流子输运。我们展示了显着的设备的可控性在附近的电荷中性点（CNP）和孔侧卫星点的能量范围。在垂直磁场下，库仑振荡在CNP附近消失，这可能是库仑阻塞和量子霍尔机制之间交叉的特征。我们的结果为探索二维量子材料中单电子输运和分形量子霍尔效应与关联现象的关系奠定了基础。
2020-03-11 cond-mat.mes-hall
Electronic band gap and transport in Fibonacci quasi-periodic graphene superlattice
我们研究了Fibonacci准周期石墨烯超晶格中的电子带隙和输运。发现这种结构可以具有一个零-$\bar{k}$缺口，这在所有Fibonacci序列中都存在。与布拉格带隙不同，与狄拉克点相关的零$\bar{k}$带隙对入射角和晶格常数不太敏感。在零-$\bar{k}$间隙中出现的缺陷模对透射率、电导和散粒噪声有很大的影响，可以用来控制电子输运。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
Semiconductor Superlattices: A model system for nonlinear transport
半导体超晶格中的电输运由显著的负微分电导率主导。本文详细介绍了超晶格的标准输运理论，即能带传导、Wannier-Stark跳跃和顺序隧穿理论。通过与基于非平衡格林函数的量子输运模型的比较，阐明了它们之间的关系。它演示了如何发生的负微分电导率导致不均匀的电场分布，产生的电流-电压特性或自我维持的电流振荡的特征波形。理论中还包括THz范围内的附加交流电压。结果显示绝对负电导，光子辅助隧穿，增益的可能性，和负隧穿电容。
2001-07-10 cond-mat.mes-hall
Transport in random quantum dot superlattices
提出了一个计算宽禁带半导体随机量子点超晶格单电子态的新模型。无序的来源来自量子点的随机排列（构型无序）以及它们形状的空间不均匀性（形态无序）。这两种类型的无序破坏了平移对称性，并阻止了迷你带的形成，就像在量子点的有序阵列中发生的那样。该模型正确地描述了通道混合和加宽的允许的能带由于弹性散射的障碍。
2002-03-12 cond-mat.mes-hall
Charge transport in a superlattice: a numerical study using moment methods
半导体超晶格中的电荷输运的半经典模型求解，使用在波数方向的时刻和有限元在空间方向（一阶）。数值方法的选择可以保证电流守恒，同时获得高精度的结果。当样品两端之间保持直流偏压时，在很窄的电压范围内观察到通过超晶格的电流的自持振荡。计算出的解显示出预期的精度：在所使用的矩的数量上的谱收敛，以及在网格单元的数量上的一阶收敛。这一结果为高阶方法（在空间方向上）和更复杂的电荷传输模型（包括基于Wigner函数的量子模型）的数值解铺平了道路。
2012-07-26 cond-mat.mes-hall
Impact of interface roughness on perpendicular transport and domain formation in superlattices
对掺杂多量子阱中的垂直电流进行了微观计算。界面粗糙度被证明会影响共振跃迁以及引起非共振背景电流。由于形成了与实验数据定量一致的电场畴，理论特性表现出几个分支。
1996-10-15 cond-mat.mes-hall
Inelastic quantum transport in superlattices: success and failure of the Boltzmann equation
基于非平衡格林函数的完全自洽量子输运模型研究了半导体超晶格中的电输运，包括声子和杂质散射。我们计算的漂移速度场的关系和动量分布函数，涵盖了从线性响应到负微分电导率的整个场范围。量子结果进行了比较与相应的结果从Monte Carlo解决方案的玻尔兹曼方程。因此，我们的分析设置在非线性输运情况下的非弹性散射的存在下的半经典理论的有效性的限制。
1999-06-28 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
Nonlinear electron and spin transport in semiconductor superlattices
强耦合半导体超晶格中的非线性电荷输运由包含一个或两个能带的Wigner-Poisson动力学方程描述。电子-电子碰撞在Hartree近似下处理，而其他非弹性碰撞由修改的BGK（Bhatnaghar-Gross-Krook）模型描述。双曲线极限是这样的碰撞频率是相同的数量级的布洛赫频率由于电场和动力学方程中的相应的条款是占主导地位的。在此极限下，利用Chapman-Enskog微扰技术导出了能带粒子数和电场的空间非局域漂移扩散平衡方程.对于具有自旋-轨道相互作用的横向超晶格，自旋向上或向下的电子具有不同的能量，相应的漂移扩散方程可以用来计算自旋极化电流和电子自旋极化。数值解显示了电流和自旋极化通过电压偏置横向超晶格的稳定自持振荡，从而提供了一个超晶格自旋振子的例子。
2008-07-24 cond-mat.mes-hall
Electronic band gaps and transport in aperiodic graphene superlattices of Thue-Morse sequence
研究了Thue-Morse序列非周期石墨烯超晶格的电子性质。虽然该结构是非周期性的，但确实存在一个不寻常的狄拉克点（DP），其位置正好在零平均波数（零- $\bar{k})$）的位置。此外，与DP相关联的零$\bar{k}$带隙对晶格常数和入射角是稳健的，并且在适当的条件下可以出现多DP。预测了Thue-Morse序列中电子输运的可控性，这可能有助于许多石墨烯基电子学的发展。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall
Gain in quantum cascade lasers and superlattices: A quantum transport theory
利用非平衡格林函数理论计算了电流驱动半导体异质结器件的增益。为了处理非平衡分布自洽的理论的完整的两个时间结构，而不依赖于任何种类的Kadanoff-Baym Answer。如果考虑自能的变化，则结果与电磁场的选择无关。与量子级联激光器的实验增益谱得到了很好的定量一致。对半导体超晶格的计算表明，简单的二次微带输运模型在室温下对大的微带宽度给出了可靠的结果
2002-07-02 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized transport properties in magnetic moiré superlattices
本研究通过CrI_3/BAs莫尔超晶格中的磁邻近效应实现自旋极化输运，在小扭转角下获得自旋分辨微带及100%净自旋极化，并可用垂直电场调控，为磁性莫尔超晶格的自旋功能应用提供途径。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in a two-dimensional superlattice engineered via self-assembled nanostructures
纳米科学提供了一个独特的机会，通过低成本，解决方案处理组装纳米级构建模块，从下而上设计现代材料。这些系统承诺电子能带结构工程不仅使用纳米级结构调制，而且还使用介观尺度空间图案化，尽管后者的实验实现具有挑战性。在这里，我们设计和制造了一种新型的人工固体堆叠石墨烯的自组装，近周期性阵列的纳米球，并在实验上观察超晶格微带效应。我们发现电导下降在相称的填充载流子每个超晶格晶胞，这是由石墨烯晶格的准周期性变形引起的迷你带的关键特征。当晶格应变较大时，这些凹陷变得更强。利用紧束缚模型，模拟了晶格形变对原子间跃迁积分的影响，证实了超晶格的输运行为。这种二维材料-纳米颗粒异质结构通过自组装实现了简易的能带结构工程，有望用于大面积电子学和光电子学应用。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall
Ballistic electron transport in wrinkled superlattices
受弹性波在褶皱界面上的散射问题的启发，研究了弹道电子在褶皱势能面上的散射问题。电子透射系数同时依赖于褶皱的振幅和周期性，对正、负散射势能有不同的行为。对于散射势垒，迷你带出现在电子传输，在超晶格，而散射周期性势阱的传输系数有一个更复杂的形式。除了建议调整电子传输是可能的，通过修改的散射电位通过电压皱纹栅电极，我们的研究结果强调之间的类比弹道电子和弹性波，即使在非典型配置的散射问题。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall
Correlated Insulating States and Transport Signature of Superconductivity in Twisted Trilayer Graphene Moiré of Moiré Superlattices
二维材料层以小的扭曲角堆叠，产生比原始晶格大得多的尺度上的跳动周期性图案，称为莫尔超晶格。当堆叠涉及两个以上的层，相邻层之间具有独立的扭曲角时，它会产生莫尔超晶格的莫尔，具有控制系统行为的多个长度尺度。在这里，我们证明了在扭曲的三层石墨烯与两个连续的小扭曲角的高阶莫尔超晶格的这些效果。我们报告了在极低的载流子密度（~1010 cm-2）下莫尔超晶格的莫尔半填充附近的相关绝缘态，在此附近，我们还报告了通常在2D超导体中预期的零电阻输运行为。此外，在完全占用（v = -4和v = 4）状态下测量的电阻的温度依赖性是半金属的，不同于扭曲双层系统的绝缘行为，提供了连续的，非孤立的高阶莫尔平坦带的紧急相关输运行为的第一个演示。我们的研究结果为莫尔关联态的微观机制提供了新的见解，并为该材料平台上的未来研究提供了动力，例如相位相干性和Meissner效应的演示。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall
Transport in superlattices on single layer graphene
我们研究了在一个简单的连续模型和使用数值紧束缚计算的超晶格势的存在下，在未掺杂的石墨烯的运输。连续介质模型表明，系统的电导率主要受到石墨烯的狄拉克点由于电势而发展的速度各向异性的影响。对于一维超晶格势，可以产生新的狄拉克点，并且由此产生的电导率可以近似地由与每个狄拉克点相关联的各向异性电导率来描述。紧束缚计算表明，这个简单的模型是定量正确的一个单一的狄拉克点，它的工作时，有多个狄拉克点定性。值得注意的是，对于可能非常强但在狄拉克点中不引入各向异性的二维势，系统的电导率基本上保持与不存在外部势时相同。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall
Magnetic-non-magnetic superlattice chain with external electric field: Spin transport and the selective switching effect
基于格林函数理论，预测了在外加电场作用下，一维磁性-非磁性超晶格结构中存在多重迁移率边，并由此引出了在多重费米能级下实现金属-绝缘体相变的可能性.讨论了电场对链中磁性和非磁性原子位置不同排列的电子局域化的作用。我们还分析了该模型量子系统可以作为一个完美的自旋过滤器的能量范围很广。
2013-08-05 cond-mat.mes-hall
Performance degradation of superlattice MOSFETs due to scattering in the contacts
理想的、完全相干的量子输运计算预测，超晶格MOSFET可以提供低于60 mV/dec至约39 mV/dec的陡峭亚阈值摆幅性能。然而，超晶格源中的高载流子密度表明，散射可能会显著降低理想器件性能。在NEMO 5中建立了一个多尺度量子输运模型，研究了超晶格MOSFET接触中电子散射和退相干的影响。该模型将通道中基于NEGF的量子弹道输运耦合到量子力学态密度占主导地位的储层，该储层通过与由漂移扩散输运确定的局部准费米能级的强散射来热化。模拟结果表明，散射增加了电子在名义上禁止的微型间隙中的传输，从而降低了亚阈值摆幅（S.S.）和ON/OFF DC电流比。这种退化随着散射率和散射主导区域的长度而变化。不同的超晶格MOSFET的设计进行了探讨，以减轻这种有害的散射的影响。具体地，将超晶格与沟道之间的间隔物区域从3.5nm缩短至0 nm改善了模拟的S. S.从51 mV/dec.到40 mV/dec.介绍
2016-09-23 cond-mat.mes-hall
Suppression of coherent thermal transport in quasiperiodic graphene-hBN superlattice ribbons
纳米结构超晶格由于其物理性质的可调性，是一种很有前途的新型电子器件材料。周期性超晶格由于在材料之间的边界处的相长波干涉而促进了相干声子的热输运。然而，通过调节超晶格周期，可以诱导从相干到非相干输运状态的交叉。我们最近观察到这种交叉周期性石墨烯-氮化硼纳米带的长度增加的个别域。在一般情况下，输运性质占主导地位的平移对称性和非常规对称性的存在导致不寻常的输运特性。在这里，我们进行非平衡分子动力学模拟研究声子热输运的石墨烯-hBN超晶格以下的斐波那契准周期序列，其中周期性和无序结构之间的。我们的模拟表明，准周期性可以抑制这些超晶格中的相干声子热输运。这种行为与随着斐波那契代的增加，每个晶胞的界面数量增加有关，阻碍了沿着超晶格的声子相干性。石墨烯-hBN超晶格中的相干热传输的抑制使得能够在纳米尺度下对热传导进行更高程度的控制，并且显示出在新型热管理器件的设计中的应用潜力。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ballistic transport of (001) GaAs 2D holes through a strain-induced lateral superlattice
本文报道了在一个高迁移率的（001）GaAs二维空穴系统中，在单向的、表面应变诱导的、周期性的电势调制下，观察到了弹道可磁化率振荡和正磁阻效应。电阻率极小值的位置与静电可容性条件吻合得很好。从分析的振幅的振荡，我们推导出的弹道散射时间和有效幅度的诱导周期电位看到的二维孔。
2012-08-03 cond-mat.mes-hall
Anomalous Cyclotron Motion in Graphene Superlattice Cavities
我们认为石墨烯超晶格微带费米子探测磁输运实验中的电子干涉。通过对观测到的Fabry-Pérot干涉图样和相应的量子输运模拟进行解码，我们发现来自超晶格微带的狄拉克准粒子不经历常规的回旋运动，而是遵循更微妙的轨迹。特别地，在低磁场下的动力学的特征在于特殊的、直的轨迹段。我们的研究结果提供了新的见解超晶格微带费米子，并开辟了新的可能性，在电子光学实验中使用周期性电位。
2020-06-26 cond-mat.mes-hall
Optical and transport properties of short period InAs/GaAs superlattices near quantum dot formation
本文研究了分子束外延生长的InAs/GaAs短周期超晶格的光学和输运性质，其周期数为3 <= N <= 24，总厚度为14 nm。能带结构计算表明，这些超晶格是一个平均组分为In_（0.16）Ga_（0.84）As的量子阱。电子波函数仅轻微调制的超晶格势相比，一个单一的量子阱具有相同的组成，这是作为参考样品生长。在0.33 ≤ Q ≤ 2.7单层（ML）范围内，测量了InAs薄膜的光致发光、电阻、Shubnikov-de Haas效应和霍尔效应与InAs层厚度Q的关系。当Q <= 2.0 ML时，电子密度范围为6.8 ~ 11.5x10^11 cm^-2。光致发光和磁输运数据表明，只有一个子带被占用。当Q >= 2.7ML时，形成量子点，并且金属型导电性改变为可变范围跳跃导电性。
2002-04-25 cond-mat.mes-hall
Electron transport in folded bilayer-bilayer graphene/hexagonal boron nitride superlattices under high magnetic fields
采用石墨烯作为模板，我们通过堆叠双层或折叠双层-双层石墨烯（BLG或fBBLG）和六方氮化硼（hBN）来制造莫尔超晶格，即，hBN/BLG/hBN或hBN/fBBLG/hBN堆叠，其中石墨烯与两个hBN层中的一个之间具有小的扭转角。由于hBN的调制，高代狄拉克点可以出现窄带宽和范霍夫奇点。因此，在莫尔超晶格器件中，我们可以通过原位栅极调谐来访问更高代的狄拉克点。本研究基于我们之前的论文（Appl. Phys. Express 13，035003（2020））。在这里，我们通过施加高达~24 T的高磁场来显示更多扩展数据。我们还评论的电阻率和磁阻的温度依赖性与“平原”BLG数据进行比较研究。
2021-10-01 cond-mat.mes-hall
Quantum transport across normal-superlattice-normal graphene junctions: Fabry-Pérot interference, Hofstadter butterfly, and supersnake states
National Cheng Kung University（國立成功大學）；AGH University（AGH科學技術大學）；National Formosa University（國立虎尾科技大學）；University of Regensburg（雷根斯堡大學）
本研究模拟门定义的石墨烯超晶格结，发现法布里-珀罗干涉、霍夫施塔特蝴蝶谱及新型超蛇态，证明该结是承载多种输运机制的多功能平台。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall
Transport evidence of superlattice Dirac cones in graphene monolayer on twisted boron nitride substrate
二维（2D）材料中的强能带工程可以通过引入莫尔超晶格来实现，从而导致各种新的量子相的出现，这些量子相具有未来应用的潜力。目前，创造莫尔图案的作品主要集中在嵌入通道材料内部或通道与基板之间的扭曲上。然而，衬底材料内部的扭曲对未对准的沟道材料的影响却少得多。在这项工作中，我们报告了实现超晶格多狄拉克锥与共存的主狄拉克锥在单层石墨烯（MLG）在~0.14°扭曲双层氮化硼（tBN）衬底。输运测量揭示了三对超晶格狄拉克点周围的原始狄拉克锥，具有多个金属或绝缘状态周围的电荷中性点（CNP）的出现。位移场可调和电子-空穴非对称费米速度的温度依赖性的测量，以及无隙色散的超晶格狄拉克锥。MLG/tBN异质结中多狄拉克锥的实验观察得到了周期性莫尔势能带结构计算的支持。我们的研究结果揭示了使用扭曲基板作为一种通用的能带工程技术的二维材料，无论晶格匹配和晶体取向，这可能铺平了道路的一个新的分支twistronics的潜力。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall
Transport Properties in Graphene Superlattices
利用切比雪夫多项式研究了无质量狄拉克费米子在由三个区域组成的对称石墨烯超晶格中的电子输运性质。通过匹配波函数，利用传输矩阵方法，我们明确地确定了传输几率以及电导和Fano因子。在垂直狄拉克点，我们数值计算发现，传输概率显示出传输间隙，电导有最小值，Fano因子有最大值。
2018-12-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Low-temperature thermal transport in moiré superlattices
本文通过连续介质模型和半经典输运理论计算莫尔双层体系声子热导率，发现小扭转角下低温热导率因声子带重构和群速度降低而显著下降，零温极限下反而增强，并导致温度依赖偏离二次方行为。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall
Transport in Graphene superimposed by a moving Electrical Superlattice Potential
我们计算了弹道石墨烯的直流电导率波动的叠加移动单向电超晶格（SL）的潜力，SL速度小于电子速度。我们得到的电导率对沿超晶格波矢方向的速度没有依赖性。然而，在正交方向上，依赖性是强烈的速度，特别是在电压，一个新的狄拉克点出现零速度。结果表明，无限石墨烯系统可以作为一个理想的运动检测器的潜力，第一个新的狄拉克点出现。在那里，当SL速度为零时，电导率为零，当SL开始移动时，电导率跳到无穷大。对于有限系统的电压，其中新的狄拉克点的数量是由SL速度的电子速度的比例的顺序，修改的移动SL的电导率至少是类似的幅度作为停滞SL的电导率。
2012-10-11 cond-mat.mes-hall
Electron transport through antidot superlattices in $Si/SiGe$ heterostructures: new magnetoresistance resonances in lattices with large diameter antidots
在目前的工作中，我们已经研究了一些Si/SiGe样品的输运性质与正方形反点晶格的不同周期。在晶格周期为700 nm和850 nm的样品中，我们观察到了与以前在GaAs/AlGaAs和Si/SiGe反点晶格样品中观察到的一致的常规低场可磁化率磁阻峰。在晶格周期为600 nm的样品中，在最后一个可磁化峰之外发现了一系列新的发展良好的磁阻振荡，这些振荡应该起源于围绕具有特定数量边界的反点的周期性跳跃轨道。
2006-09-21 cond-mat.mes-hall
Electrostatic Superlattices on Scaled Graphene Lattices
一个可扩展的紧束缚模型应用于大规模的量子输运计算清洁石墨烯静电超晶格势，包括两种类型的石墨烯超晶格：莫尔图案由于堆叠的石墨烯和六方氮化硼（hBN）晶格，和栅极可控的超晶格使用空间调制的栅极电容。在石墨烯/hBN莫尔超晶格的情况下，我们的输运模拟和实验之间的一致性是令人满意的在零和低磁场，但打破了在高磁场，由于采用简单的模型哈密顿量，不包括高阶项的有效矢量势和狄拉克质量项。在栅极可控超晶格的情况下，不涉及高阶项，并且预计模拟在数值上是精确的。回顾最近的实验石墨烯受门控正方形超晶格周期为35 nm，我们的模拟显示出良好的一致性，揭示了多个额外的狄拉克锥在更强的超晶格调制的出现。
2019-07-07 cond-mat.mes-hall
Edge and bulk effects in the Terahertz-photoconductivity of an antidot superlattice
利用傅里叶变换光谱仪测量了正方形反点超晶格的光电导特性，研究了其太赫兹（THz）响应。我们检测，光谱分辨，周期性超晶格的回旋共振和基本磁等离子体模式。在耗散传输制度的两个共振观察到的光响应。在绝热输运区，在整数填充因子$ν=2$下，仅观察到回旋共振。从这一点，我们推断，不同的机制有助于将太赫兹辐射的吸收转化为光电导的回旋加速器和磁等离子体共振，分别。
2000-05-18 cond-mat.mes-hall
Tunable valley Hall effect in gate-defined graphene superlattices
我们从理论上研究了作为实现可调谷依赖输运的平台的具有破缺反转对称性的栅极限定的石墨烯超晶格。我们的分析是基于最近的实验[C. Forsythe等人，Nat. Nanotechnol. 13，566（2018）]，其中通过纳米结构化石墨烯/图案化电介质/栅极结构中的电介质，在石墨烯上诱导了栅极可调超晶格电势。我们演示了如何电子紧束缚结构的超晶格系统类似于一个缺口狄拉克模型与相关的谷依赖运输使用展开程序。以这种方式，我们得到的谷霍尔电导率从超晶格布里渊区的Berry曲率分布，并证明了这种电导率的可调谐性的超晶格势。最后，我们计算了与横向谷电流和纵向充电电流相关的谷霍尔角，并证明了谷电流对图案化电介质中不规则性的鲁棒性。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall
Noise-enhanced chaos in a weakly coupled GaAs/(Al,Ga)As superlattice
在室温下，在掺杂的弱耦合GaAs/ Al_{0.45} Ga_{0.55} As超晶格中观察到了噪声增强的混沌现象.当添加外部噪声时，测量的和模拟的电流与时间的轨迹都包含针对特定施加电压的不规则间隔的尖峰，其将周期性电流振荡的区域与根本没有电流振荡的区域分开。在没有电流振荡的电压区域中，电场分布由靠近发射极接触的低场域组成，所述低场域由更靠近集电极接触的高场区的电荷累积层组成的域壁分离。随着噪声幅值的增加，自发混沌电流振荡出现在一个较宽的偏置电压范围。对于这些偏置电压，两个电场畴之间的畴边界变得不稳定，并且非常小的电流或电压波动可以触发畴边界向集电极移动并诱导混沌电流尖峰。实验观察到的功能是定性非常好的模拟再现。因此，增加的噪声可以增强半导体超晶格中的混沌电流振荡。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Engineering Magnetotransport Through Hierarchical Symmetry in Weyl Semimetal Superlattices
本研究通过在 Weyl 半金属 NbP 纳米结构中引入超晶格，利用 Fermi 表面与超晶格的相对对称性调控 3D 材料的磁输运，实现了公度振荡和不对称磁阻，为费米学和量子输运工程提供了新方法。
2025-05-02 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
Quantum transport in semiconductor quantum dot superlattices: electron-phonon resonances and polaron effects
利用非平衡格林函数方法研究了周期性量子点阵列中电子在声子相互作用下的输运。自洽玻恩近似被用来模拟自能。通过与直接对角化相互作用电子和纵向光学声子的哈密顿量的结果进行比较，验证了该方法的有效性。在电子-声子共振的电荷输运的性质进行了详细的研究和散射和相干隧穿电流的贡献被确定。结果发现，在较大的值的结构周期的电流场特性的主峰表现出一种双重结构，这是被证明是极化子效应的运输签名。在较小的周期值，电子-声子共振导致多个峰值的特性。本文还介绍了一个处理实际量子点系综非均匀性的唯象模型，用以估计非均匀性对电流场特性的影响。
2008-02-07 cond-mat.mes-hall
Long-range ballistic transport of Brown-Zak fermions in graphene superlattices
在量子化磁场时，石墨烯超晶格表现出复杂的分形谱，通常被称为霍夫斯塔德蝴蝶。它可以被看作是朗道能级的集合，这些朗道能级是由布朗-扎克微带的量子化产生的，这些量子化在每个超晶格晶胞的磁通量量子的有理（$p/q$）分数处重现。在这里，我们表明，在石墨烯-氮化硼超晶格，布朗-扎克费米子可以表现出超过10 $^6$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$和平均自由程超过几个微米的迁移率。我们的设备的卓越品质使我们能够表明，布朗-扎克迷你带是$4q$倍简并和所有的简并（自旋，谷和迷你谷）可以解除交换相互作用低于1 K。我们还发现，在$1/q$分数的电探针放置在几微米远的弯曲阻力为负。后一个观察突出了布朗-扎克费米子是布洛赫准粒子在高场中沿着直线轨道传播的事实，就像零场中的电子一样。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall
Electronic superlattices in corrugated graphene
我们从理论上研究了电子输运通过波纹状石墨烯带，并显示了如何带曲率导致电子超晶格的周期设置的波长。通过带的传输敏感地依赖于超晶格能带结构，而超晶格结构又强烈地依赖于变形片材的几何形状。特别是，我们发现，对于带状宽度的横向水平分离是可比的带边能量，一个强大的电流开关发生作为施加的背栅电压的函数。因此，人工波纹石墨烯片或带可用于研究周期势中的狄拉克费米子。此外，这为基于石墨烯的电子器件提供了额外的设计范例。
2007-09-17 cond-mat.mes-hall
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
Low Bias Negative Differential Resistance in Graphene Nanoribbon Superlattices
我们理论上研究了半导体扶手椅型石墨烯纳米晶（aGNR）超晶格（5 ~ 20个势垒）在低偏压（V_SD < 500 mV）下的弹道输运负微分电阻（NDR）。我们结合石墨烯的狄拉克哈密顿量与Landauer-Büttiker形式来计算通过系统的电流I_SD。我们发现发生负折射的三种不同的输运区域：（i）宽层的“经典”区域，通过该区域，跨带隙的输运被强烈抑制，由于不同层的带隙交叉，导致几乎为1的交替区域和作为V_SD的函数的零传输概率;（ii）由超晶格能带传导主导的量子区，随着V_SD的增加，能带态的错位引起电流抑制;和（iii）一个Wannier-Stark阶梯制度与电流峰值发生在交叉点的Wannier-Stark梯级从不同的阶梯。我们观察到NDR在电压偏置低至10 mV，具有高电流密度，使aGNR超晶格有吸引力的器件应用。
2011-11-10 cond-mat.mes-hall
Dynamics of electronic transport in a semiconductor superlattice with a shunting side layer
本文研究了具有分流边层的弱耦合半导体超晶格中的电子输运模型。关键参数包括超晶格的横向尺寸、超晶格的量子阱与分流层之间的连通性以及分流层的导电性质。对于具有小的横向范围和高质量分流的超晶格，静态电场域被抑制，并且空间均匀的场配置被预测为是稳定的，这一结果对于诸如基于超晶格的太赫兹（THz）振荡器的所提出的器件可能是有用的。随着超晶格的横向尺寸的增加，均匀的场配置失去其稳定性的静态或动态的场域，无论分流性能。较低质量的分流通常导致规则和混乱的电流振荡和复杂的空间-时间动态的场分布。分离静态和动态行为的分叉的特点，并发现是依赖于分流性能。
2009-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron optics with dirac fermions: electron transport in monolayer and bilayer graphene through magnetic barrier and their superlattices
在这篇综述文章中，我们讨论了最近的进展，研究弹道输运的载流子在石墨烯通过高度不均匀的磁场称为磁势垒结合栅极电压感应静电势。从单磁势垒或双磁势垒的情况开始，我们还回顾了理解电子输运通过这种电磁势垒产生的超晶格的进展，并讨论了实验实现这种系统的可能性。特别强调的是，这种传输与光波通过介质的传播具有交变介电常数的类比。在这个方向上，我们讨论了电子模拟的光学现象，如法布里-珀罗共振，负折射，古斯-汉欣效应，光束准直在这样的系统，并解释这样的类比是如何将是有用的设备生成。讨论了狄拉克费米子能带结构的改变，以及额外狄拉克点的出现，并简要讨论了相对论狄拉克费米子的电场和磁场的相互转换。我们还讨论了这种电磁势垒的影响双层石墨烯在类似的框架。
2013-01-31 cond-mat.mes-hall
Imaging bulk and edge transport near the Dirac point in graphene moiré superlattices
通过将单层石墨烯与六方氮化硼的绝缘层对准而形成的范德华结构表现出有望打破亚晶格对称性的莫尔超晶格。尽管在狄拉克光谱中有几十毫电子伏的能隙，电阻率在低温下仍然低于预期，并且在器件之间变化。虽然亚能隙状态可能在这种行为中发挥作用，但其确切性质尚不清楚。我们提出了一个扫描栅显微镜研究莫尔超晶格器件具有可比的激活能，但不同的电荷无序水平。在狄拉克点处具有较高电荷杂质（~ ${10}^{10}$ $cm^{-2}$）和较低电阻率（~ $10$ $kΩ$）的器件中，我们观察到沿着石墨烯边缘的电流流动。结合模拟，我们的测量表明，增强的边缘掺杂是负责这种效果。此外，具有低电荷杂质（~ $10^9$ $cm^{-2}$）和较高电阻率（~ $100$ $kΩ$）的器件在体中显示出子带隙状态，这与边缘电流不存在分流一致。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
Transport properties through alternating borophene and graphene superlattices
该研究利用转移矩阵方法分析硼烯/石墨烯交替超晶格结的电子输运，发现单势垒倾斜透射与多势垒鲁棒性，并揭示透射带隙可调及电导与法诺因子的关联规律。
2024-07-17 cond-mat.mes-hall
Anisotropic transport in unidirectional lateral superlattice around half-filling of the second Landau level
我们已经观察到显着的传输各向异性在短周期（a=92 nm）的单向横向超晶格周围的填充因子nu=5/2和7/2：磁电阻显示出一个尖锐的峰值沿调制光栅的电流，而下降出现在整个光栅的电流。通过改变电子密度n_e，改变a/l（l=sqrt{hbar/eB_perp}为磁长）的比值，表明在a/l = 6.6 alt a/l alt 7.2的范围内出现了nu=5/2的各向异性特征，并改变了它们的强度，在a/l simeq = 6.7时最明显。峰/谷随着温度而变宽，大致保持其高度/深度高达250 mK。磁共振实验表明，面内磁场B_|垂直于光栅，但几乎完全被B_|与光栅平行。观测结果表明，稳定的单向电荷密度波或条纹相位的弱外部周期性调制在第二朗道水平。
2002-06-19 cond-mat.mes-hall
Nonlinear dynamics and band transport in a superlattice driven by a plane wave
由传播的平面波在空间周期势场中诱导的量子粒子输运在一系列物理系统中具有重要的意义。例子包括声学驱动的半导体超晶格和光学晶体中的冷原子。在这里，我们应用动力学描述的定向输运在超晶格超出标准的线性近似，并利用精确的路径积分解的半经典输运方程。结果表明，粒子漂移和平均速度与波的振幅有非单调关系，并有几个显著的极值。这种非平凡的动力学行为是与全球发展与波振幅的增加分叉。它们引起系统相空间的剧烈变化，并导致输运状态的变化。我们描述了不同类型的相轨迹有助于定向运输和分析其光谱内容。
2017-02-28 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Wavefronts may move upstream in doped semiconductor superlattices
在弱耦合、电流偏置、杂质半导体超晶格中，畴壁可以逆着电子流向上游移动。对于适当的掺杂值，分隔两个电场畴的畴壁在第一临界电流以下向下游移动，在该值和第二临界电流之间保持静止，并且在第一临界电流以上向上游移动。利用比较原理对离散漂移扩散模型进行了分析，并通过数值模拟验证了上述结论。可能的实验实现的建议。
2000-03-15 cond-mat.mes-hall
Ballistic-diffusive model for heat transport in superlattices and the minimum effective heat conductivity
半导体超晶格由于具有很低的热导率而引起了人们的极大兴趣。这使得它们特别适合于应用在各种设备的热电发电的能量，热控制在纳米长度尺度等，最近的实验已经证实，在室温下的超晶格的有效热导率有一个最小的非常短的时间内（在纳米的顺序），因为一些动力学计算以前曾预计。这项工作将显示在纳米一维多层系统的热传输的热力学理论的进步，考虑弹道和扩散热通量，这两者都是由Guyer-Krumhansl本构方程描述的分离。的色散关系，来自弹道和扩散热传输方程，被用来推导出的超晶格的有效热导率，并解释最小的有效热导率。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Theory and simulation of photogeneration and transport in Si-SiOx superlattice absorbers
Si-SiOx超晶格是已经被提出作为全Si串联太阳能电池器件中的高带隙吸收体材料的候选物之一。由于光激发的载流子的大的势垒，在这些设备中的传输被限制到量子限制的超晶格状态。由于有限数量的阱、大的内建场和任何类型的无序，电子光谱可以显著偏离规则超晶格的迷你带。在本文中，一个量子动力学理论的基础上的非平衡格林函数形式主义的有效质量的哈密顿量是用来调查光生和运输在这样的设备为任意的几何形状和操作条件。通过包括电子与光子和声子的耦合，该理论能够提供间接产生、载流子弛豫和超越弹道机制的阱间传输机制的微观图像。
2010-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cloning of Zero Modes in One-Dimensional Graphene Superlattices
十年前，一维（1D）石墨烯超晶格被预测会表现出零能量模式，但实验证明仍然缺失。受最近一项可能揭示这一点的实验的启发，我们在这里对1D石墨烯超晶格进行量子输运模拟，考虑静电模拟的电势分布尽可能真实。结合对相应的能带结构的分析，我们发现一维超晶格势产生的零模可以进一步克隆到更高的能量，这也可以通过调节平均密度来实现。我们的多端横向磁聚焦模拟进一步揭示了一维石墨烯超晶格的调制可控弹道微带输运。在这项工作的最后，提出了一个简单的想法，用于创建一个完美的对称周期性的潜力与强调制，产生良好的对齐零模式高达6在一个合理的门强度。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Interplay of Landau quantization and interminivalley scatterings in a weakly coupled moiré superlattice
本研究探讨了弱耦合TDBG双层系统中Landau量子化与谷间散射的相互作用，通过观察量子振荡和MISO现象，揭示了层间耦合强度与散射时间的关联及电子-电子相互作用的关键作用。
2024-01-22 cond-mat.mes-hall
Graphene: Kinks, Superlattices, Landau levels, and Magnetotransport
本文综述了单层和双层石墨烯超晶格的研究进展。我们强调的准粒子的手性在产生新的狄拉克费米子模式与可调的各向异性速度在一维（1D）超晶格中的单层和双层石墨烯的作用。我们讨论了在宽范围的垂直（轨道）磁场的超晶格中的朗道能级和磁输运的结构。在单层石墨烯中，我们发现，轨道磁场可以扭转由超晶格势施加的各向异性的运输，这表明可能的开关型器件的应用。我们还考虑了局部的拓扑模式在一个扭结的电场施加垂直于双层石墨烯，并显示如何相互作用转换成两个波段的Luttinger液体与可调Luttinger参数。双层石墨烯中电场超晶格的能带结构（有或没有磁场）被示出自然地从这种拓扑模式的耦合阵列产生。我们简要回顾了二维超晶格的能带结构的一些结果。最后，我们讨论了最近的隧道和运输实验，并指出开放的问题。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall
Probing miniband structure and Hofstadter butterfly in gated graphene superlattices via magnetotransport
本研究通过量子输运建模，在门控石墨烯超晶格中探测微能带结构，并验证横向磁聚焦技术与Hofstadter蝴蝶光谱的适用性。
2023-09-10 cond-mat.mes-hall
