Ferromagnetic semiconductor single wall carbon nanotube
研究了一种铁磁性半导体单壁碳纳米管（SWCNT）的可能性，其中铁磁性是由于锯齿形SWCNT上的掺杂磁性杂质与电子自旋之间的耦合。我们发现，在弱杂质-自旋耦合下，低杂质浓度下，自旋上电子态密度保持半导体态密度，而自旋下电子态密度表现为金属态密度。通过增加杂质浓度，上自旋电子的半导体能隙在态密度中被封闭，从而发生半导体到金属的相变。相反，在强耦合的情况下，自旋向上的电子态密度保持半导体性质，自旋向下的电子具有金属性质。此外，通过增加杂质自旋幅度，自旋上电子的半导体间隙增加。
2005-07-21 cond-mat.mes-hall
Effect of spin-orbit interaction on a magnetic impurity in the vicinity of a surface
我们提出了一种新的表面感生磁各向异性机制来解释稀磁合金薄膜的近藤电阻率的厚度依赖性。表面各向异性能是由磁性杂质自身的自旋-轨道耦合产生的，它是离表面距离d的振荡函数，衰减为1/d^2。基于简单模型的数值估计表明，这一机制与其他机制不同，会产生所需数量级的影响。
2005-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-relaxation time in the impurity band of wurtzite semiconductors
本文测定了纤锌矿结构半导体杂质带电子的自旋弛豫时间。有效的Dresselhaus自旋-轨道相互作用哈密顿量被视为在低温下的自旋弛豫的源和对应于金属-绝缘体过渡的金属侧的掺杂密度。计算了杂质态之间的自旋翻转跳跃矩阵元，并将其用于建立包含纤锌矿半导体对称性的紧束缚哈密顿量。自旋弛豫时间是从自旋扩散的半经典模型，以及从自旋和电荷扩散在杂质半导体的微观自洽图解理论。对特别重要的材料提供了估计数。理论自旋弛豫时间与GAN和ZnO中相应的低温测量值相比毫不逊色。对于氮化铟和氮化铝，我们预测，调谐的自旋-轨道耦合常数，由外部电位引起的自旋弛豫时间相关的研究机制可能会显着增加。
2017-06-22 cond-mat.mes-hall
The effect of impurities on spin polarized Zeeman bound states in dilute magnetic semiconductor-superconductor hybrids
研究了稀磁半导体混合系统中单个和多个杂质对塞曼局域自旋极化束缚态的影响。这种束缚态的出现，每当一个稀磁半导体显示巨大的塞曼效应暴露于外部磁场显示纳米级的不均匀性。我们考虑一个具体的例子超导体稀磁半导体混合，计算的能量谱和波函数的束缚态中存在一个单一的杂质，并监测的杂质强度和杂质的位置相对于塞曼捕获势的中心的函数的束缚态的演化。我们的研究结果具有重要的实验意义，因为他们预测强大的自旋纹理，甚至比理想的样品。我们发现，对于所有现实的杂质强度的塞曼束缚态生存的杂质的存在。我们还调查了大量的杂质的影响，并执行合奏平均相对于杂质的位置。我们发现，自旋极化塞曼束缚态是非常强大的，他们仍然绑定到整个实验相关区域的杂质浓度和散射强度的外场不均匀性。
2009-05-20 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit effects in the hydrogenic impurity levels of wurtzite semiconductors
本文用一级微扰理论在双函数近似下计算了纤锌矿半导体中类氢杂质$E_2^*$能级的修正。我们考虑了导带中的本征（Dresselhaus）自旋轨道有效哈密顿量，并将其效应与重整化的非本征（Rashba）自旋轨道相互作用进行了比较。重整化的非本征（Rashba）自旋轨道相互作用类似于裸氢原子的自旋轨道相互作用。为了计算非本征自旋-轨道相互作用，我们从八带Kane理论出发，得到纤锌矿半导体的重整化耦合常数$λ^*$。我们将我们的理论应用到四个具有代表性的二元半导体纤锌矿晶体结构，即GAN，ZnO，InN和AlN，并讨论了本征和非本征自旋轨道贡献的影响的相对强度。
2019-04-06 cond-mat.mes-hall
Impurity with a resonance in the vicinity of the Fermi energy
我们研究了一种杂质，其共振能级的能量与周围费米气体的费米能量一致。杂质引起费米面上费米子散射相移的快速变化，引入了一个新的特征长度尺度。我们调查的表现形式，这个长度尺度的自能的杂质和密度的浴。我们的计算揭示了费米气体的密度的模型无关的变形，这是由共振的宽度。为了提供一个更广泛的图片，我们调查的密度在淬火动力学的时间演化，并研究在有限温度下的系统的行为。最后，我们简要讨论了我们的研究结果的费米极化子问题的影响。
2022-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
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
Fine structure of neutral acceptor states of isolated impurity in zinc-blende semiconductors
在扩展基组$sp^3d^5s^*$紧束缚模型的框架下，重新研究了锌半导体中中性受主态的性质。用过对称势解释了当前k $\cdot$ p方法中包络函数理论与原子计算之间的对称性差异。微观局域态密度（LDOS）的球谐分解允许紧束缚结果的包络函数的直接分析。研究了应变和电场对简并度的提升及其对LDOS的影响。研究了空穴与杂质$d$ -壳层交换相互作用引起的磁性杂质的精细结构及其与应变的关系。结果表明，轻重空穴混合交换作用使基态各向同性增强。结果是重要的扫描隧道显微镜（STM）图像的背景下，地下杂质。
2014-05-16 cond-mat.mes-hall
Carrier-impurity spin transfer dynamics in paramagnetic II-VI diluted magnetic semiconductors in the presence of a wave-vector-dependent magnetic field
在考虑载流子-杂质关联的情况下，导出了顺磁性II-VI族稀磁半导体中载流子和杂质自旋在$\mathbf{k}$相关的有效磁场中的量子动力学运动方程。在马尔可夫极限下，电子-杂质自旋转移的速率可以从平行和垂直于杂质自旋的电子自旋导出，对应于法拉第和Voigt几何中克尔实验中可测量的衰变速率。我们严格的微观量子动力学处理自动占的事实，即在一个单独的自旋翻转散射过程中，自旋翻转的电子必然伴随着一个翻转的杂质自旋在相反的方向和相应的变化的杂质塞曼能量的影响最终的能量的散射事件后的电子。在自旋触发器散射过程后，电子能量的这种变化在文献中通常被忽略，在外部磁场中的极度稀磁半导体的情况下，这种变化变得特别重要。作为$\mathbf{k}$依赖的有效磁场的一个具体例子，Rashba场对Hg $_{1-x-y}$ Cd $_y$ Mn $_x$ Te量子阱中载流子-杂质关联的动力学的影响被描述。据发现，虽然占Rashba相互作用的动力学的相关性导致修改后的$\mathbf{k}$ -空间动力学，总载流子自旋的时间演化没有显着的影响。此外，本理论和集体载流子杂质的进动模式的描述之间的联系。
2016-03-25 cond-mat.mes-hall
Fermion condensation around a Coulomb impurity in a Weyl semimetal and in a narrow band gap semiconductor as manifestations of the Landau zero-charge problem
一个库仑杂质放在一个未掺杂的外尔半金属自发地包围着自己的凝聚外尔费米子云。我们发现，该系统的基态表现出实验上可达到的朗道零电荷效应：费米子凝聚完全屏蔽了杂质电荷。在窄的带隙中，这种效应表现在高电荷复合中心的可观察电荷的几乎普遍性。
2012-10-05 cond-mat.mes-hall hep-th
Magnetic Impurity States and Ferromagnetic Interaction in Diluted Magnetic Semiconductors
研究了稀磁半导体的电子结构，特别是空穴性质。将Haldane-Anderson模型推广到磁性杂质，并在Hartree-Fock近似下进行了分析。由于杂质d-态与宿主p-态的强杂化，在价带中产生空穴，同时形成局域化的磁矩。这些空穴弱束缚在杂质位置周围，其特征长度为几个晶格常数。对于两种杂质的情况，发现当两种杂质的间距为空穴长度的数量级时，这些空穴的重叠有利于铁磁相互作用。空间扩展的空穴对铁磁交换相互作用起着至关重要的作用。
2007-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impurity effects on semiconductor quantum bits in coupled quantum dots
我们从理论上考虑了在横向耦合的二维双（GaAs）量子点系统中，在外加磁场的情况下，非故意带电杂质对量子点系统的影响.利用分子轨道和组态相互作用方法，计算了杂质对单点双电子能谱和耦合双点双电子能谱的影响。我们发现，两个最低的能量状态之间的单重态-三重态交换分裂，无论是单个点和耦合点系统，敏感地依赖于杂质的位置和它的耦合强度（即有效电荷）。强的电子-杂质耦合破坏了左点和右点中两个双占据单态的相等性，导致不同自旋单态之间的混合。结果，在零磁场的情况下，不再完全获得最大纠缠量子比特态。当杂质有效电荷增加或杂质位置改变时，排斥性杂质会导致三重态-单重态跃迁。根据数值计算结果，对双点系统中自旋量子比特操作中的杂质效应进行了讨论。
2011-07-10 cond-mat.mes-hall
Effective Equations for the Precession Dynamics of Electron Spins and Electron-Impurity Correlations in Diluted Magnetic Semiconductors
从稀磁半导体中自旋动力学的量子动力学理论出发，我们推导出简化的方程，有效地描述了任意初始杂质磁化的载流子和磁性杂质之间的自旋转移。取这些有效方程的马尔可夫极限，我们得到了很好的定量协议与全量子动力学理论的自旋动力学在高磁掺杂体系统。与此相反，标准速率的描述，其中的载流子-掺杂剂的相互作用是根据费米的黄金法则，这涉及到一个短的记忆以及微扰的参数的假设处理，已被证明以前失败，如果杂质磁化是非零的。推导出有效方程的马尔可夫极限，假设只有一个短的记忆，而高阶项仍然占。这些高阶项表示由于杂质自旋而导致的有效磁场中载流子-掺杂剂相关性的旋进。数值计算表明，我们的有效方程的马尔可夫极限很好地再现了全量子动力学理论的结果。此外，该限度允许分析解决方案和物理透明的解释。
2014-12-18 cond-mat.mes-hall
The Nature of the magnetism-promoting hole state in the prototype magnetic semiconductor GaAs: Mn
最近的实验[1]表明，GaAs：Mn中的铁磁性（FM）是由杂质带而不是价带中的空穴决定的。本文讨论了杂质带中载流子介导的FM的物理机制，其中Mn的d能级起着至关重要的作用。该理论基于第一原理方法。
2012-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Donor-driven spin relaxation in multi-valley semiconductors
我们提出了一个理论的自旋弛豫的电子由于散射的中心电池电位的杂质在硅中。考虑到导带的多通道性质和平移对称性的破坏，自旋翻转幅度由这种短程杂质散射主导，之后电子被转移到$k$空间中不同轴上的谷（所谓的$f$过程）。这些$f$ -过程在所有温度下主导自旋弛豫，其中在低温下散射离开杂质中心晶胞主导，并且在升高的温度下与$Σ$ -轴声子散射。据我们所知，该理论是第一个解释和精确量化的自旋弛豫杂质身份的依赖性。因此，新的形式填补了长期以来$n$型硅自旋弛豫理论的空白，它是有价值的硅基自旋电子器件的表征。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity center in a semiconductor quantum ring in the presence of a radial electric field
研究了在径向强电场作用下量子环中杂质电子的问题。开发的问题的分析和数值方法。分析调查集中在政权的一个强大的电线电场相比，由于杂质的电场。采用绝热和准经典近似。得到了杂质电子的结合能与电场强度、QR参数和杂质在QR中的位置的显式关系。基于有限差分法在二维和三维的结合能的数值计算进行任意强度的电场。结果表明，杂质电子的结合能随杂质的径向位置而出现极大值，该极大值可以通过施加相应的线电场而任意移动。最大结合能随电场强度的增加而单调增加。发现发生了电场的反转效应。杂质的纵向位移的增加通常导致结合能的降低。低和高量子环的结果推导和讨论。建议与GaAs/GaAlAs QR的实验访问设置。
2004-11-09 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
Nonequilibrium Green's Function Formalism Applicable to Discrete Impurities in Semiconductor Nanostructures
Institute of Applied Physics, University of Tsukuba（筑波大学应用物理研究所）
本文提出一种新的非平衡格林函数框架，用于描述半导体纳米结构中离散杂质的特性，通过自能和泊松方程耦合处理杂质势的短程和长程部分，揭示杂质散射的非局域性。
2025-03-10 cond-mat.mes-hall
Imaging the high-frequency charging dynamics of a single impurity in a semiconductor on the atomic scale
Utrecht University（乌得勒支大学）；Leiden University（莱顿大学）；Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；University of Iowa（爱荷华大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
研究揭示单个硫杂质在InAs中的电荷动力学是动态的，由局部电场控制，通过MHz频率STM噪声谱学确定电荷态寿命和开关率，发现杂质开关是量子器件中的普遍电荷噪声机制。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of the spin-orbit interaction in the impurity-band states of n-doped semiconductors
数值研究了Rashba自旋轨道相互作用对Matsubara和Toyozawa（MT）的n-杂质半导体中电子模型的影响。我们专注于分析的态密度（DOS）和逆参与比（IPR）的自旋轨道微扰态的MT组的能量本征态，以表征本征态相对于其扩展或本地化的性质。我们能够考虑的有限尺寸需要增强自旋轨道耦合强度，以获得有意义的微扰。IPR和DOS，然后研究作为增强参数的函数。
2011-02-23 cond-mat.mes-hall
Impurity-induced states in superconducting heterostructures
异质结构允许实现在孤立系中难以获得的电子态。示例性的是由超导体和具有自旋轨道耦合的半导体形成的准一维异质结构的情况，其中可以实现马约拉纳零能量模式。本文研究了单一杂质对超导异质结能谱的影响。我们发现，超导体和半导体之间的耦合可以强烈地影响杂质诱导的状态，并可能诱导额外的子带隙束缚态，不存在于孤立的均匀超导体。对于准一维超导体/半导体异质结构，我们得到了低能杂质诱导束缚态出现的条件。
2017-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spatial distribution of local tunneling conductivity due to interference and Coulomb interaction effects for deep and shallow impurities on semiconductor surfaces
研究了半导体表面深、浅杂质局域隧穿电导的空间分布。考虑了非平衡库仑相互作用和干涉效应，并借助Keldysh理论进行了理论分析。研究了两种模型：浅杂质态的平均场自洽方法和深杂质态的Hubbard-{I}模型。我们已经发现，不仅以上的杂质，但也在距离可比的晶格周期都影响直接和共振隧穿通道之间的干扰和本地化的电子和现场库仑排斥强烈修改的形式的隧道电导率测量的扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）。
2010-05-20 cond-mat.mes-hall
Tunneling spectroscopy of phosphorus impurity atom on Ge(111)-(2x1) surface. {Ab initio} study
我们对Ge（111）-（2x 1）表面的P施主杂质原子附近的电子性质进行了数值模拟。我们发现在表面掺杂剂周围的表面$LDOS$在空的表面态能带$π^*$的底部附近显著增加，由于其有限的空间范围和带隙内的能量位置，我们称之为分裂态。结果表明，尽管体施主杂质能级位于导带底部，但Ge（111）-（2 × 1）表面上的表面施主杂质可能产生低于费米能级的能级，这取决于杂质原子的局部环境.在Ge（111）-（2x 1）表面的STM实验中，发现了位于亚表面原子层中的杂质。在STM实验中观察到的杂质像的准一维特征被我们的计算机模拟所证实，并指出杂质原子的存在可能会影响到一些$π$键合的二聚体行。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synchronous Spatial Oscillation of Electron- and Mn-Spin Polarizations in Dilute-Magnetic-Semiconductor Quantum Wells under Spin-Orbit Effective Magnetic Fields
在半导体中，自旋轨道有效磁场，即，Rashba和Dresselhaus场用于控制电子自旋极化。然而，这种操作破坏了电子-自旋相干性，并且自旋极化被限制在铁磁源极附近。在本文中，我们提出使用稀磁半导体来改善空间振荡电子自旋极化的相干性。在稀磁半导体中，源极附近的电子自旋极化通过s-d自旋翻转散射动态地诱导磁性杂质的局域自旋极化。这种杂质-自旋极化又改善了电子-自旋极化的相干性，并且这种改善的电子-自旋极化在邻近区域中更远地诱导杂质-自旋极化。由于这种正反馈，电子和杂质自旋极化的相干和同步空间振荡协同增长。对CdMnTe量子阱的数值计算表明了该机制的有效性。
2012-08-02 cond-mat.mes-hall
Non-perturbative Correlation Effects in Diluted Magnetic Semiconductors
研究了稀磁半导体中类近藤自旋相互作用引起的载流子-杂质关联效应。这些相关性不仅负责载流子和杂质之间的自旋转移，而且还在自旋动力学中产生非微扰效应，例如载流子自旋的进动频率的重整化，其可以在CdMnTe量子阱中达到百分之几的值。在二维系统中，具有定义波矢的单电子自旋的旋进频率重整化显示出类似于金属中的近藤问题的对数发散。然而，对于光滑的电子分布，由于对数的可积性，发散消失。一个可能的失相机制所造成的波矢量依赖的电子自旋进动频率被发现是次要的重要性相比，从载流子的自旋转移到杂质系统。在马尔可夫极限的理论，准平衡表达式的载流子-杂质的相关能量可以推导出表示形成强相关的载流子-杂质态的温度在mK范围内。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Impurity-assisted tunneling magnetoresistance under weak magnetic field
将自旋注入到半导体中对于将自旋功能集成到传统电子学中是必不可少的。绝缘层通常插入铁磁金属和半导体之间，以获得有效的自旋注入，因此区分隧道势垒中的电自旋注入和杂质驱动效应的特征至关重要。在这里，我们展示了一个杂质辅助隧道磁电阻效应在非磁性绝缘体的隧道势垒和铁磁绝缘体的隧道势垒。在这两种情况下，该效果反映了通过外部磁场的杂质沟道的隧穿电流的开/关切换。报道的效果，这是普遍的任何杂质辅助隧穿过程，最终澄清了广泛使用的技术，采用相同的铁磁电极注入和检测自旋积累的争议。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Disordered quantum antiferromagnetism in doped semiconductors: Density of states approach
本文通过态密度方法研究无序磁矩系统中的反铁磁交换相互作用，理论计算与Si:P磁化率随温度变化的实验数据在宽浓度和温度范围内定量吻合。
2025-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Piezoelectric electron-phonon interaction in impure semiconductors: 2D electrons versus composite fermions
我们开发了一个统一的治疗二维电子和体声子之间的压电耦合在零和强磁场的情况下，后者对应于偶数分母填充分数。与通过变形势耦合的情况相反，由于杂质重整化的电子-声子顶点的主导贡献并不完全被非弹性电子-杂质散射过程所抵消。电子能量弛豫时间，扩散修正的电导率，声子发射率由热电子计算现实的$GaAs/AlGaAs$异质结构。
1997-05-25 cond-mat.mes-hall
Resonant exchange interaction in semiconductors
我们提出了一个非微扰计算的间接交换相互作用的两个顺磁性杂质通过二维自由载流子气体的隧道势垒分离。新方法考虑了杂质吸引势产生的束缚态。计算结果表明，如果束缚杂质态能量位于由自由的2D载流子所占据的能量范围内，则由于共振隧穿，间接交换相互作用被强烈增强，并且超过了几个数量级，这是人们从传统的RKKY方法所期望的。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall
Surface versus Impurity Doping Contributions in InAs Nanocrystals Field Effect Transistor Performance
半导体纳米晶体阵列的电功能性主要取决于可能由杂质或表面掺杂产生的自由载流子。在此，我们使用InAs纳米晶体薄膜作为一个模型系统，以解决这些掺杂机制的相对贡献，通过比较分析合成和Cu掺杂的基于场效应晶体管（FET）的特性。通过应用传统半导体FET中使用的FET模拟方法，我们阐明了表面和杂质掺杂对InAs NC基FET的整体性能的贡献。合成的InAs纳米晶基FET显示出分配给表面电子积累层的贡献的n型特性，该表面电子积累层可以被认为是具有特定掺杂密度的实际电子捐赠掺杂水平，并且在能量上位于导带正下方。Cu掺杂的InAs NCs FET显示出增强的n型导电，正如预期的那样，从Cu杂质位置作为InAs纳米晶体中的间隙n掺杂剂。模拟曲线揭示了来自靠近InAs NC的导带起始的杂质子带内的电子的额外贡献。因此，这项工作表明了实用程序的体FET模拟方法也NC为基础的FET。它提供了指导方针，以控制掺杂的dielectric阵列独立于表面贡献和杂质掺杂的胶体半导体NC对他们的未来利用作为构建块在自下而上制备的光电子器件。
2021-05-23 cond-mat.mes-hall
Wave function propagation in a two-dimensional paramagnetic semiconductor from an impurity
本研究模拟了二维顺磁半导体 half-BHZ/QWZ 模型及引入时间反演对的修改版 BHZ 模型，通过添加杂质并利用 Julia 加速时间演化计算，观察了杂质参数与哈密顿量虚部对称性对散射和吸收行为的影响，为开发新型电子设备奠定基础。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Low-temperature electron mobility in doped semiconductors with high dielectric constant
本文提出并从理论上研究了大介电常数掺杂半导体中电子-杂质散射的新机制。它是基于\textit{vector}的想法，在晶格中由任何点缺陷引起的变形不对称地位于晶胞中。结果，由于弹性形变引起的局部晶格压缩随着与杂质的距离而衰减为$1/r^2$。在这种缺陷上的电子散射（由于标准变形势）导致低温迁移率$μ(n)$与$μ(n) \propto n^{-2/3}$形式的电子密度$n$成比例，这接近于在许多相关材料上的实验观察。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall
Electrical and optical conductivities of hole gas in $p$-doped bulk III-V semiconductors
我们研究了由Luttinger哈密顿量描述的$p$掺杂的体III-V族半导体中空穴气的电导率和电导率。我们提供了德鲁德电导率的精确解析表达式，反弛豫时间为各种杂质的潜力，德鲁德重量和光学电导率的Luttinger参数$γ_1 $和$γ_2$。由于重、轻空穴态的螺旋度守恒，后向散射被完全抑制。我们发现，对于库仑型和高斯型杂质势，重空穴的弛豫时间的倒数远小于轻空穴的弛豫时间的倒数，而对于短程杂质势，轻空穴的弛豫时间的倒数则小于重空穴的弛豫时间的倒数。Drude电导率随空穴密度的增加呈非线性增加。在超导费米极限下，得到了电导率与密度关系的指数。即使存在自旋-轨道耦合，Drude重量也随密度线性变化。有限频率电导率为$\sqrtω$，其振幅强烈依赖于Luttinger参数。可以从光学电导率测量中提取Luttinger参数。
2016-09-13 cond-mat.mes-hall
Localized states in 2D semiconductors doped with magnetic impurities in quantizing magnetic field
根据Friedel-Anderson共振杂质散射理论，建立了强磁场量子化二维电子气中磁性杂质的理论。结果表明，这种散射的结果在外观的束缚朗道子带之间的零角动量的朗道态。共振散射是自旋选择性的，并且它导致朗道态的强自旋极化，以及杂质$d$能级的$g$因子和晶场分裂的显著磁场依赖性。
2001-12-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Imaging of Single-Atom Spin-Splitting in a Monolayer Semiconductor
理论工作表明，单层MoS 2掺杂Mn应表现为二维稀磁半导体，这将为自旋电子学应用，器件物理和新的基态开辟可能性。MoS 2中Mn掺杂剂的磁性取决于所述掺杂剂的中间带隙杂质状态以及掺杂剂掺入和掺杂剂浓度的位置。在这项工作中，我们使用STM/STS来表征与Mn掺杂剂在MoS 2中相关的多种杂质类型，并使用由于尖端诱导的能带弯曲而出现在光谱图中的环特征来研究中间带隙杂质态的性质。的双重性质的环和比较DFT计算表明，Mn状态表现出强的自旋分裂，可以量化。我们使用扫描MOKE实验将这些磁化测量从原子尺度扩展到mm尺度，并检测随Mn浓度增加的自旋磁化率信号。这些实验表明，单一的Mn原子在二硫化钼功能作为积极的非屏蔽磁矩在TMD单层，可以利用自旋物理应用和科学。
2021-09-03 cond-mat.mes-hall
Few-Particle Effects in Semiconductor Quantum Dots: Observation of Multi-Charged-Excitons
我们从实验和理论上研究了单量子点光谱中的少粒子效应。采用QD的光耗尽以及杂质束缚电子返回QD的缓慢跳跃传输来有效地控制QD中存在的电子的数量。通过研究结构相同的量子点，我们发现，观察到的光谱演变可以归因于内在的，多粒子相关的影响，而不是外在的量子点杂质环境相关的相互作用。从我们的理论计算中，我们确定了不同的过渡相关的激子和激子充电多达五个额外的电子，以及中性和带电的双激子。
2000-05-11 cond-mat.mes-hall
Bose polaron interactions in a cavity-coupled monolayer semiconductor
移动量子杂质和玻色浴之间的相互作用导致准粒子的形成，称为玻色极化子。玻色极化子的基本性质，例如它们之间的相互作用，可能与裸杂质的性质有很大的不同。在这里，我们探讨玻色极化子物理在二维非平衡设置注入$σ^-$极化激子极化激元杂质到浴的相干$σ^+$极化激元产生的单层MoSe $_2$嵌入在光学腔的共振激光激发。通过利用双激子费什巴赫共振之间的杂质和浴极化激元，我们调整的相互作用系统的强耦合制度，并证明了两个新的准粒子分支的共存。利用时间分辨的泵浦探测测量，我们观察到极化子修饰如何改变杂质极化激元之间的相互作用。值得注意的是，我们发现，高能量极化子准粒子之间的相互作用，这是排斥小浴占用，可以成为有吸引力的强杂质浴耦合制度。我们的实验提供了在任何物理系统中玻色极化子-极化子相互作用强度的第一个直接测量，并为探索和控制驱动耗散设置中的多体相关性铺平了道路。
2022-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
Charge impurity effects in hybrid Majorana nanowires
我们解决了一个突出的问题，代表了一个关键的路障，在发展中的基于马约拉纳的拓扑量子位使用超导体-超导体混合结构：定量表征的混合设备内的电荷杂质的无意存在所产生的无序效应。考虑到无序可能对马约拉纳物理学产生深远的影响，但本质上很难在混合结构中进行实验探测，因此提供无序效应的定量理论描述变得至关重要。为了完成这一任务，我们发展了一个微观理论，（i）通过自洽地解决相关的三维薛定谔-泊松问题，提供了嵌入在半导体线邻近耦合到超导层内的电荷杂质产生的有效电势的定量表征，（ii）描述了在s波超导性存在下混合结构的低能物理，自旋-轨道耦合、塞曼分裂和由多电荷杂质引起的无序通过使用（i）在标准自由费米子方法内的结果，和（iii）通过产生作为控制参数的函数的隧穿微分电导图将微观结果与实验上可观察的特征联系起来（例如，塞曼场和化学势）。我们发现，电荷杂质导致严重的并发症的实现和观察的马约拉纳零模式，这有直接影响的发展马约拉纳为基础的量子比特。更重要的是，我们的工作为该领域的进展提供了明确的方向，包括必须实现的特定材料质量和半导体纯度目标，以创建拓扑量子位。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall
