Influence of the Constant Electric Field on the Mutual Rectification of the Electromagnetic Waves in Graphene Superlattice
在紧束缚近似下,导出了石墨烯超晶格中电子能量的显式表达式。讨论了椭圆余弦波在石墨烯超晶格中传播的可能性。计算了在纵向恒定电场作用下,椭圆余弦和正弦电磁波在垂直于超晶格轴方向上感应的直流电流。当纵向电场的强度改变其绝对值时,这种直流电流的方向也会改变。
2016-08-08 cond-mat.mes-hall
Dynamics of a nanowire superlattice in an ac electric field
利用单带包络函数理论,通过数值求解含时薛定谔方程,研究了有限长纳米线超晶格在交流电场作用下的动力学行为。我们发现,对于一个交流电场共振的两个能级位于两个不同的迷你带,在纳米线超晶格的相干动力学是更复杂的相比,标准的两个能级的描述。根据跃迁所涉及的能级,相干振荡表现出不同的模式。在纳米线超晶格中的势垒阱反转现象的签名也得到了。
2005-09-24 cond-mat.mes-hall
Partial electron localization in a finite-size superlattice placed in an electric field
研究了置于电场中的有限尺寸超晶格中的部分电子局域化。研究了电场在准定域态形成中的作用。通过对电子在给定点处的最大发现概率密度的分析,提出了部分局域化程度的定量判据。研究发现,随着电场的增加,局域化程度并不是单调增加的。超晶格势的振幅对局域化的影响大于电场对局域化的影响。
2017-09-15 cond-mat.mes-hall
THz parametric gain in semiconductor superlattices in the absence of electric domains
我们从理论上表明,太赫兹增益的条件和半导体超晶格中的破坏性电畴的形成条件是相当不同的情况下的参量产生和放大。无偏高频电场对超晶格的作用使能带电子的能量和有效质量发生周期性变化。这种参数效应可以在泵浦频率的某个偶次谐波处导致显著的增益,而不会形成电域和来自泵浦谐波的破坏。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Nanohelices as superlattices: Bloch oscillations and electric dipole transitions
将纳米螺旋线置于横向电场中会产生具有可调电子性质的超晶格行为。我们从理论上研究这样的系统,并发现布洛赫振荡和负微分电导时,纵向电场(沿纳米螺旋轴)也适用。此外,我们还研究了横向电场诱导的能隙中的偶极跃迁,该能隙可以通过实验获得的外场调谐到赞美的太赫兹频率范围。我们还揭示了一个光电流效应照射到我们的螺旋量子线的圆偏振光。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall
Oscillations of 2D Rashba system spin polarization in quantizing magnetic field
应用非平衡统计算符的方法描述了具有自旋轨道相互作用的二维电子系统的磁电效应,并找到了量子化磁场中电荷载流子自旋的极化。我们发现,在量子化磁场中,自旋极化的振荡变得“异常”大。
2006-06-30 cond-mat.mes-hall
Fine structure of the exciton absorption in semiconductor superlattices in crossed electric and magnetic fields
本文用解析法确定了半导体超晶格在电场和磁场交叉作用下的激子吸收系数,其中磁场平行于超晶格轴,电场垂直于超晶格轴。我们的研究适用于磁长度的情况下,而远小于激子玻尔半径,大大超过超晶格周期。超晶格中的光吸收表现出与激子束缚态序列相关的光谱精细结构,激子束缚态的能量与磁场中载流子的朗道能量相邻。我们研究了外场和质心激子运动对精细结构峰位和振子强度的影响。特别是,我们发现,反转的外部场的取向和平面内的总激子动量显着影响的吸收光谱。讨论了实验观测激子吸收的条件。
2018-10-25 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium phase transitions in a quasi-two-dimensional superlattice with parabolic miniband
计算了一维抛物型能带超晶格中的分布函数和电流密度。电流对温度的依赖性与实验数据一致。将其推广到具有抛物面能带的准二维超晶格。对于Y方向开口,X方向通直流电的样品,发现了一种新的非平衡相变现象,即在升温过程中出现自发横向电场。
2006-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic Localization and Electromagnetic Transparency of Semiconductor Superlattice in Multifrequency Electric Fields
研究了多频强电场中半导体超晶格中电子的动力学行为。我们研究的条件,动态本地化和电磁透明。研究了双谐场中电磁透明的形成、破坏和稳定过程。建立了稳定的直流电场。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Resonant peak splitting for ballistic conductance in magnetic superlattices
从理论上研究了磁超晶格中弹道电导峰的共振劈裂。研究发现,对于具有周期性排列的$n$全同磁垒的磁性超晶格,弹道电导存在一个普遍的$(n-1)$ -倍共振峰分裂规则,它类似于$n$ -垒电超晶格中传输的$(n-1)$ -倍共振峰分裂(R. Tsu和L.江崎,应用物理学通讯。{ \bf 22},562(1973))。
2001-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Collective modes and the far-infrared absorption of the two-dimensional electron gas in a periodic quantizing magnetic field
研究了二维电子气在周期调制量子化磁场中的远红外吸收。磁场仅沿一个空间方向变化,并且外部时间相关电场沿该轴线性极化。在基态和Hartree近似下的吸收计算中,电子的相互库仑作用被自洽地处理。异质结构顶部的磁性材料作为光栅耦合器的效应包括在时间相关的入射FIR电场中。我们表明,类似于电调制,吸收可以直接相关的基本电子能带。此外,由于电子密度对磁调制的静态响应有很大不同,磁调制导致吸收光谱具有更丰富的结构。
1997-11-19 cond-mat.mes-hall
Planar cyclotron motion in unidirectional superlattices defined by strong magnetic and electric fields: Traces of classical orbits in the energy spectrum
我们比较了量子和经典的描述的二维运动的电子受到垂直磁场和一维横向超晶格的空间周期性磁场和电场的大幅度定义。我们详细解释了复杂的能谱,由叠加分支的强和弱的色散,由相应的本征态和“通道”和“漂移”轨道的经典描述之间的对应关系。
1999-06-15 cond-mat.mes-hall
Giant Shift Current in Electrically-Tunable Superlattice Bilayer Graphene
研究电可调超晶格双层石墨烯中巨位移电流的产生机制及调控方法
2025-08-14 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable stacking domains and ferroelectricity in moiré superlattices
叠层畴是由于层间范德华力和层内弹性力的竞争而在叠层超晶格中形成的,它可以被认为是由于无中心对称双层膜中的局部自发极化而形成的极性畴。我们提出了一个理论模型,它捕捉到的影响,施加电场上的域结构。自发极化和场的耦合导致畴的不均匀弛豫,在非零场下超晶格中出现净极化,这对莫尔周期很敏感。我们表明,介电响应的字段减少堆叠能量,并导致在所有双层软域。然后,我们讨论了最近的铁电性的背景下,我们的模型。
2021-11-15 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
Inducing topological flat bands in bilayer graphene with electric and magnetic superlattices
本研究探讨了在Bernal堆叠双层石墨烯中应用空间周期性面外磁场(磁超晶格)及其与电超晶格结合来诱导拓扑平带的方法,发现两者共同作用可产生高Chern数的平带,并提出了利用II型超导体涡旋阵列和磁电材料实现这种超晶格的方案。
2024-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric field-induced spin textures in a superlattice with Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling
研究了在Rashba和Dresselhaus对自旋轨道耦合贡献固定和变化的情况下,一维门控超晶格中的直流电荷流、场致自旋极化和自旋织构。结果发现,具有零平均值的自旋分量可以证明非零场诱导的自旋纹理在超晶格细胞,可以通过实验探测,具有最高的振幅可实现的可比Rashba和Dresselhaus条款的间隔。碰撞率和温度的有限参数的考虑被认为是非破坏性的计算电流和自旋特性取决于所有状态下的费米能级。
2009-05-07 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
Tuning electrical and optical anisotropy of a monolayer black phosphorus magnetic superlattice
从理论上研究了调制周期性垂直磁场对单层黑磷(磷烯)电子态和光吸收谱的影响。我们证明了不同的磷烯磁超晶格(PMS)取向可以产生不同的能谱,即,调谐固有电子各向异性。Rashba自旋轨道耦合(RSOC)将在该磷烯磁性超晶格中发展自旋分裂能量色散。各向异性的动量相关的载流子分布沿/垂直于磁条的证明,和这些奇异的属性,通过调整超晶格的几何形状,磁场和RSOC项(通过外部电场)的操纵系统地解决。相应地,我们在基态电子-空穴对跃迁速率谱和PMS取向依赖的各向异性光吸收谱中发现了亮-暗跃迁。这一特性为我们利用磁超晶格结构对磷烯的电子各向异性进行调制以及利用光学技术检测这种调制能力提供了一种可行的方法。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall
Multifractal analysis of the electronic states in the Fibonacci superlattice under weak electric fields
研究了弱电场对Fibonacci超晶格电子结构的影响。电场使非周期超晶格的能谱产生非线性动力学。从能级反交叉的角度解释了非线性的机理。应用多重分形理论研究了弱电场对电子本征函数统计性质的影响。结果表明,外加电场并没有消除电子本征函数的多重分形特征,奇异谱仍然是非抛物线的,但具有修改的形状。在弱电场中,相邻本征态能级间距离的变化导致相应本征函数参与率的倒数变化。它表明,反交叉附近的反参与比的局部极小值对应于奇异性强度的边缘值之间的差异的一阶导数的不连续性。作为电场的函数的广义维数的分析表明,电场相关的反交叉附近的相邻的电子本征函数振幅的空间波动,和标度指数的非线性字符确认相应的电子本征函数的多重分形。
2011-11-30 cond-mat.mes-hall
Ferroelectric hysteresis in singly aligned graphene-hBN moiré superlattices
CIC nanoGUNE(纳米科技联合研究中心);University of the Basque Country (UPV/EHU)(巴斯克大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构);Centro de Física de Materiales (CFM-MPC) Centro Mixto CSIC-UPV/EHU(物质物理中心(CFM-MPC)CSIC-巴斯克大学联合中心)
通过霍尔测量和温度依赖性实验,证实单层石墨烯-六方氮化硼莫尔超晶格中存在铁电响应,并揭示其源于莫尔超晶格能带导致的异常电荷屏蔽,自发极化从2K持续至室温。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Commensurability resonances in two-dimensional magneto-electric lateral superlattices
在$\mathrm{Ga[Al]As}$异质结构中制备了由正方形反点阵列和周期性一维磁调制组成的混合横向超晶格。暴露于这些超晶格的二维电子气的特征在于在消失的平均垂直磁场的磁输运实验。尽管没有封闭的轨道,在垂直于磁调制的方向上的对角磁阻显示出明显的经典共振。它们位于磁场中,在那里蛇的轨迹存在,这是准相称的反点晶格。在磁调制方向上的对角磁阻率在阈值磁场以上急剧增加,并且没有显示出精细结构。借助基于半经典Kubo模型的数值模拟对实验结果进行了解释。
2015-03-06 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
Electric field induced localization phenomena in a ladder network with superlattice configuration: Effect of backbone environment
研究了具有骨架点的紧束缚梯形网络的电场诱导局域化性质。基于格林函数理论,我们数值计算了梯形结构及其骨架中不同原子位置的双端输运和态密度。我们的研究结果导致了获得多个迁移率边缘的可能性,这基本上起到了一个完全不透明的完全或部分导电的区域之间的切换动作时,系统费米能量的变化,因此,在制造介观或DNA为基础的开关器件的支持。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall
Cloning of Dirac fermions in graphene superlattices
横向超晶格吸引了人们的主要兴趣,因为这可以允许人们修改二维电子系统的光谱,并最终创建具有定制电子特性的材料。以前,它被证明很难实现足够短的周期性和弱无序的超晶格,和大多数观察到的功能可以解释在相称的回旋轨道。超晶格迷你带(所谓的霍夫施塔特蝴蝶)形成的证据仅限于观察新的低场振荡和朗道能级内的内部结构。在这里,我们报告的传输性能的石墨烯放置在氮化硼衬底上,并准确地沿其晶体学方向排列。衬底的莫尔电位导致石墨烯电子光谱的深刻变化。第二代狄拉克点表现为电阻率的明显峰值,伴随着霍尔效应的反转。后者表明石墨烯的导带和价带内的有效质量的符号发生变化。量子化磁场导致第三代狄拉克点的扎克式克隆,这些狄拉克点在单位分数的通量量子穿透超晶格晶胞的场中被观察为许多中性点。石墨烯超晶格打开了一个场所,研究丰富的物理预期的不可分割的量子系统,并说明了可能性,可控地修改电子光谱的二维原子晶体,通过使用它们的晶体学排列在范德华异质结构。
2013-05-09 cond-mat.mes-hall
Electron polarizability of crystalline solids in quantizing magnetic fields and topological gap numbers
本文提出了一种用量子化磁场修正晶体能谱的静态电子极化率理论。有人认为,极化率的强烈影响的非耗散霍尔电流的存在下,诱导的交叉电场和磁场:这些甚至可以改变它的符号。结果详细说明了一个二维正方形晶格。极化率和霍尔电导率分别与进入丢番图方程的两个拓扑量子数有关。这些数字原则上可以在实际实验中检测到。
2007-10-31 cond-mat.mes-hall
Magnetic Minibands and Electron-Electron Bound States in ac-Driven Graphene with Space-Modulated Gap
研究了量子化磁场和电磁辐射作用下石墨烯超晶格准能谱中磁性微粒的出现。石墨烯超晶格被认为是通过石墨烯能带结构的狄拉克点附近的间隙的空间周期性调制而形成的。在弱空间调制情况下,导出了电子Floquet谱的显式表达式。微块宽度随交流电场振幅而变化。证明了电子-电子束缚态的可能性。这些态的结合能是交流电场幅值的函数。
2017-07-03 cond-mat.mes-hall
Blowing Polar Skyrmion Bubbles in Oxide Superlattices
类粒子拓扑结构,如skyrmions和涡旋,由于其丰富的物理内涵和潜在的广泛应用,引起了人们越来越多的兴趣。在这里,我们发现极性skyrmion气泡和有序的涡旋阵列在铁电超晶格在电场下的可逆切换,让人想起流体力学中的高原-罗利不稳定性。构造了电场相图,显示了观测到的极skyrmion的宽稳定窗口。本研究为铁电拓扑结构和场致拓扑相变的计算设计提供了一个示范。
2017-11-03 cond-mat.mes-hall
Electric field-tunable layer polarization in graphene/boron nitride twisted quadrilayer superlattices
最近观察到的非常规铁电性的AB双层石墨烯夹在六方氮化硼(hBN)提供了一个新的平台,以操纵多层范德华异质结构中的相关相。我们提出了一个低能量的连续介质模型的AB双层石墨烯封装的顶部和底部层的hBN或石墨烯,有两个独立的扭曲角。对于石墨烯/hBN异质结构,我们表明,扭转角的不对称性导致层极化的价带和导带。我们还表明,出平面位移场不仅调谐层偏振,但也使低能量带。我们扩展的模型表明,由AB双层石墨烯封装的顶部和底部的石墨烯层的四层石墨烯异质结构的电子结构可以类似地通过外部电场调谐。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall
Signature of Correlated Insulator in Electric Field Controlled Superlattice
本研究在栅极定义超晶格调制的伯纳尔堆叠双层石墨烯中观测到关联绝缘相特征,将其与平带形成关联,为定制超晶格研究二维材料强关联电子体系提供新途径。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large, nonsaturating thermopower in a quantizing magnetic field
热电效应是由于自由载流子从热到冷的扩散而在固体材料中从温度梯度产生电压。识别具有大热电响应的材料对于新型发电机和冷却器的开发至关重要。本文从理论上研究了Dirac/Weyl半金属在量子化磁场作用下的热势。我们将它们的热电性质与传统的重杂质半导体的热电性质进行了对比,我们表明,在足够大的磁场下,Dirac/Weyl半金属的热电势随磁场线性增长而不饱和,并可以达到极高的值。我们的研究结果表明,一个直接的途径,实现创纪录的高热电势和热电优值,他们比较以及最近的实验上铅$_{1-x}$锡$_x$硒。
2018-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate-Tunable Topological Flat Bands in Trilayer Graphene-Boron Nitride Moiré Superlattices
我们研究了由莫尔超晶格和电场在几乎对齐的ABC三层石墨烯-氮化硼界面中诱导的平带的电子结构,其中库仑效应可以导致相关的带隙相。我们的计算结果表明,谷自旋解决孤立的超晶格平带进行有限的陈数$C = 3$成比例的层数可以出现附近的电荷中性适当的垂直电场和扭转角。当库仑相互作用提升能带的简并度时,这些拓扑能带可以导致体现轨道磁性和自旋磁性的反常量子霍尔相。窄带宽的$\sim10$毫电子伏可实现连续范围的扭转角$θ\lesssim 0.6^{\circ}$与适度的层间电势差$\sim$ 50毫电子伏的TLG/BN系统的电场可调谐库仑相互作用驱动的自发霍尔相位的研究一个有前途的平台。
2018-06-01 cond-mat.mes-hall
Localized States and Resultant Band Bending in Graphene Antidot Superlattices
我们制作了染料敏化的石墨烯反点超晶格,目的是阐明局域边缘态密度的作用。从沉积的染料分子的荧光被发现强烈淬灭作为一个函数的增加antidot填充分数,而它是增强在未图案化,但电背门控样品。这种对比行为强烈地指示了导致荧光猝灭以及p型掺杂的内置横向电场。这些发现对于需要电子-空穴对的场分离的光捕获应用具有极大的兴趣。
2011-02-25 cond-mat.mes-hall
Bloch gain in dc-ac-driven semiconductor superlattices in the absence of electric domains
我们从理论上研究了在无电畴的情况下,在直流-交流驱动的半导体超晶格中放大和产生太赫兹辐射的可行性。我们发现,如果除了直流偏置一个强大的太赫兹泵浦场施加,布洛赫增益分布为一个小的太赫兹信号可以实现在正的静态微分电导率的条件下。这里出现正微分电导率,类似于大信号放大方案的情况[H. Kroemer,cond-mat/0009311)],由于高频交流场的应用引起的直流电流密度的修改[K。Unterrainer \textit{et al.},物理学修订快报。\textbf{76},2973(1996)]。而在低频率和零频率的吸收的符号是敏感的交流领域,在增益最大值附近的增益分布是鲁棒的。我们建议将这种交流感应效应用于太赫兹布洛赫振荡器的启动器中。我们的分析表明,短太赫兹脉冲的超晶格的应用程序允许抑制不希望的电域的形成,并达到持续的大幅度操作的直流偏置布洛赫振荡器。
2007-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Suppresion of Bloch oscillations by weak disorder in semiconductor superlattices
我们利用一个包含无序和外加电场的简单模型研究了半导体超晶格中布洛赫振荡的退相动力学。一个彻底的数值研究,我们的模型允许我们声称,小的,无意的阱宽波动可以负责快速退相的布洛赫振荡在低温下。我们表明,布洛赫振荡的寿命是由一个特征时间,这取决于无序度和独立的电场。我们的模型计算和最近的几个实验之间的良好一致性进一步支持了这一结果,并导致了具体的新预测。
1996-10-29 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
Quantum transport in weakly coupled superlattices at low temperature
本文报道了在低温下外加电场作用下,弱耦合超晶格(SL)结构中电流的研究。这种低温输运的特征在于相邻阱之间极低的隧穿概率。在实验上,低温下的I(V)曲线显示出一个显著的特征,即微分电导的平台或零。一个理论模型的基础上的散射率的评估,以了解这种行为,探索不同的散射机制在AlGaAs合金。在通常的实验条件下,如我们的主要相互作用被发现是电子电离的施主散射。I(V)特性曲线中平台的存在可以用弱耦合量子阱中Wannier-Stark电子态的电场局域化与相邻阱间电场辅助隧穿之间的竞争来物理解释。的掺杂浓度和分布的影响,以及存在的杂质内的障碍进行了讨论。
2010-03-11 cond-mat.mes-hall
Principals of the theory of light reflection and absorption by low-dimensional semiconductor objects in quantizing magnetic fields at monochromatic and pulse excitations
发展了低维半导体物体(量子阱、线和点)在单色和脉冲照射以及任何形式的光脉冲下的光反射和吸收理论的基础。半导体物体可以放置在静止的量化磁场中。作为一个例子的情况下,正常的光入射到量子阱表面被认为是。量子阱的宽度可以与光波长相当,并且电子激发的能级的数量是任意的。对于电场的傅立叶分量,得到了积分方程(类似于戴森方程)和该方程在某些个别情况下的解。
2003-11-07 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of a two-dimensional electron gas with spatially periodic lateral modulations: Exact consequences of Boltzmann's equation
从玻尔兹曼方程出发,在碰撞算符中考虑各向异性散射,研究了一维超晶格对二维电子系统的影响。除了静电场和磁场定义的超晶格,我们认为流动性超晶格描述的散射中心的空间调制密度。我们证明,在$x$ -方向的磁和电超晶格只影响电阻率分量$ρ_{xx}$,如果流动性是均匀的,而在$x$ -方向的流动性晶格的情况下,电和磁调制只影响$ρ_{yy}$。通过数值求解玻尔兹曼方程,统一计算了弱磁场中的正磁阻效应和强磁场中的外斯振荡。
1997-09-05 cond-mat.mes-hall
Fine structure of the exciton electroabsorption in semiconductor superlattices
研究了周期远小于二维激子玻尔半径的半导体层状超晶格(SL)中的Wannier-Mott激子在平行于SL轴的纵向直流电场作用下的行为.在紧束缚近似和绝热近似下导出了激子态和光吸收系数。研究了强、弱电场分别提供空间局域和扩展的电子和空穴态。给出了激子态和激子吸收谱对SL参数和电场强度的依赖关系。我们重点研究了由一系列相邻的能级组成的准二维激子基态能级的精细结构。这些能级与由面内激子态形成的势所支配的相对激子纵向运动的慢速度有关。结果表明,外加电场压缩了精细结构能级,降低了相应的光学峰强度,提高了激子结合能。讨论了激子电吸收精细结构的一种可能的实验研究。
2016-06-18 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
Model of the Influence of an External Magnetic Field on the Gain of Terahertz Radiation from Semiconductor Superlattices
从理论上分析了磁场对超晶格小信号吸收和增益的影响。我们预测了一个非常大的和可调的太赫兹增益,由于在交叉电场和磁场的非线性回旋振荡。与布洛赫增益相反,这里的超晶格处于电稳定状态。我们还发现,太赫兹布洛赫增益可以显着增强与垂直的磁场。如果磁场相对于超晶格轴倾斜,通常不稳定的布洛赫增益分布在斯塔克回旋共振附近变得稳定。
2009-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Terahertz Parametric Gain in Semiconductor Superlattices
本文研究了超晶格中电子在直流和交流电场作用下的高频响应。在交流电场的作用下,微带电子的有效质量发生振荡,从而产生参量共振。我们已经建立了一个理论上的可行性相敏参量放大在谐振。参量放大不需要在负微分电导的条件下操作。因此,可以防止在超晶格内部形成高电场的破坏性畴。在这里,我们专注于电磁辐射的参数上转换和下转换,从可用的频率到所需的太赫兹频率范围。
2007-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Rectification of THz-radiation in semiconductor superlattices in the absence of domains
本文从理论上研究了太赫兹交流电场的动态整流。强耦合半导体超晶格中的直流电流和电压对入射辐射的响应。我们解决的问题,对电场域的稳定性:一个自发的直流电压是已知的,正好出现一个空间均匀的电子分布是不稳定的参数。我们表明,通过施加一个弱的直流偏置整流器可以从零直流电压状态切换到一个有限的电压在完全没有域。开关发生在无偏半导体超晶格的动力学对称性破缺条件附近。因此,我们的方案允许产生直流电压,否则将无法达到由于域不稳定性。此外,对于在室温下的实际的、高掺杂的宽迷你带超晶格,所产生的DC场可以近似量子化,即,近似与hω/2πea的整数倍成比例,其中a是超晶格周期,ω是AC场频率。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
Electric field tunable bands in doubly aligned bilayer graphene hBN moire superlattice
本文研究非对称扭转hBN/BLG/hBN超莫尔晶格中电场诱导的能带修饰,发现位移场对导带和价带影响不同,并观察到新的6重简并朗道能级。
2025-02-06 cond-mat.mes-hall
Coherent carrier dynamics in semiconductor superlattices
研究了半导体超晶格中载流子在交直流电场驱动下的相干动力学。我们数值求解包线函数的含时有效质量方程。我们发现,载流子发生拉比振荡时,驱动频率是接近的迷你带之间的分离。
1998-01-08 cond-mat.mes-hall
Surface photocurrent in electron gas over liquid He subject to quantizing magnetic field
研究了量子化磁场存在下电子气在液态氦表面的光电流效应。气体受到向表面法线倾斜的弱交变微波电场的影响。线性和圆形的光电流效应进行了研究。电流通过间接光跃迁发生,并有ripplons发射或吸收的参与。光电流张量在微波频率$ω$处具有强共振,该频率接近尺寸量子化子带之间的跃迁频率。共振是对称的或反对称的,取决于张量分量。其他共振出现在$ω\approx n ω_c$,其中$n$是整数,$ω_c$是回旋频率。发现后者的共振分裂为两个峰,与发射或吸收的波纹子。计算得到的光电流系数与实验观测值符合较好。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
Electric field effects in Fibonacci superlaticces
我们提出了一个贯穿研究的传输和本地化性质的Fibonacci超晶格,无论是在平带条件下,并受到均匀的电场垂直于层。我们使用传输矩阵的形式主义,以确定传输系数和电子态的本地化程度。我们发现,当电场被打开时,电子光谱的碎裂模式被强烈地修改,这种效果随着系统长度的增加而更加明显。我们将这些现象与Fibonacci超晶格中载流子的场致局域化联系起来。
1996-11-25 cond-mat.mes-hall
Theory of spatially inhomogneous Bloch oscillations in semiconductor superlattices
在具有长散射时间的半导体超晶格中,由于散射引起的布洛赫振荡的阻尼是如此之小,以至于非线性可以补偿它,并且布洛赫振荡即使在流体动力学状态下也会持续存在。为了证明这一点,本文提出了一个考虑非弹性碰撞的能带超晶格的Boltzmann-Poisson输运模型,并利用奇异微扰法导出了电子密度、电场和Bloch振荡复振幅的流体力学方程。在适当的参数范围内,这些方程的数值解显示出稳定的Bloch振荡,具有空间非均匀的场、电荷、电流密度和能量密度分布。这些布洛赫振荡消失散射时间变得足够短。对于足够低的晶格温度,布洛赫和耿氏型振荡介导的电场,电流和能量域共存的电压范围。对于较大的晶格温度(300 K),只有布洛赫振荡与稳定的振幅和电场的档案。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
A transverse current rectification in graphene superlattice
提出了一种基于条形介质衬底上石墨烯的超晶格能谱模型。导出了在椭圆极化电磁波作用下,该结构中出现的垂直于牵引电场的直流分量。本文分析了横向电流密度与超晶格轴向椭圆极化波分量大小和拉力场大小的关系。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall
Two mini-band model for self-sustained oscillations of the current through resonant tunneling semiconductor superlattices
提出了一个包含散射和能带间隧穿的半导体超晶格中电子输运的双能带模型。该模型是制定的维格纳函数在一个基础上由泡利矩阵,包括电子-电子散射的Hartree近似和修改Bhatnagar-Gross-Krook碰撞条款。对于强外加场,平衡方程的电场和迷你带人口推导出使用Chapman-Enskog微扰技术。这些方程,然后数值求解直流电压偏置的超晶格。结果包括自持电流振荡,由于重复成核的电场脉冲在注入接触区域和它们的运动朝向集电极。魏格纳函数的数值重建表明,具有较高能量的迷你带是空的振荡期间的大部分:它成为人口只有当本地电场(对应于通过脉冲)是足够大的触发共振隧穿。
2010-06-11 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Sequential tunneling in doped superlattices: Fingerprints of impurity bands and photon-assisted tunneling
本文对弱耦合掺杂超晶格中的电输运进行了理论和实验研究。我们的计算显示出负微分电导率在足够高的电场的所有掺杂。在低掺杂的样品中,杂质带的存在大大改变了电流-电压特性,我们发现了两个不同的电流峰,其相对高度随电子温度而变化。这些发现可以解释在低掺杂样品中观察到的不同峰的电流-电压特性与外部太赫兹辐射。从我们的微观输运模型,我们得到定量协议的实验电流-电压特性,而不使用任何拟合参数。我们的实验数据和理论都表明,绝对负电导在自由电子激光源的宽频率范围内持续存在。
1997-09-17 cond-mat.mes-hall
Suppressed absolute negative conductance and generation of high-frequency radiation in semiconductor superlattices
我们发现,在半导体超晶格中的空间电荷不稳定性(电场域)是由小的恒定和大的交变电场诱导的绝对负电导的属性。我们提出了有效的方法来抑制这种破坏性的现象,以获得在微波和太赫兹频率在室温下工作的设备中产生。我们从理论上证明了一个无偏的超晶格与适度的掺杂受到微波泵浦场提供了一个强大的增益在第三,第五,第七等谐波的泵浦频率在抑制域的条件下。
2006-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
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