Zero-Conductance Resonances due to Flux States in Nanographite Ribbon Junctions
利用Landauer方法研究了纳米石墨带中电子通过结的输运性质。在低能区,锯齿形边界的带具有边缘态的单一导电沟道。作为化学势的函数的电导显示出具有零电导的急剧下降的丰富结构。每一个零电导共振都与一个共振态相联系,这个共振态可以解释为两个具有类凯库勒电流模式的简并通量态的叠加。这些零电导下降与明显的负磁阻有关。
1999-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet Spectrum and Two-Terminal Conductance of a Transition Metal Dichalcogenide Ribbon under a Circularly Polarized Laser Field
研究了单层过渡金属二硫属化物(TMDC)带在时间周期圆偏振激光场作用下的输运性质。首先,我们在Floquet理论的框架内计算了准能谱,并分析了Floquet体带隙的非平凡拓扑结构。后者揭示了在有限的样品中的体间隙内的手性边缘状态的存在下,在协议作为能量和激光场的振幅的函数的适当的绕组数的计算。分析了含时微扰对平衡边缘态的影响。最后,我们计算了双端电导,并讨论了上述效应对双端电导的影响,特别是,除了体电导的抑制和Floquet带隙处边缘输运的出现外,我们还发现左右传输系数之间的不对称性(在锯齿形情况下),导致泵浦效应。此外,我们发现当线性电导由平衡边缘态控制时,激光场可以导致线性电导的完全关闭。
2018-11-29 cond-mat.mes-hall
Giant tunable magnetoresistance of electrically gated graphene ribbon with lateral interface under magnetic field
研究了磁场作用下具有横向n-p结和e-n-p结的电选通石墨烯带的量子动力学和动力学。结果表明,准粒子沿n-p界面跳跃的蛇形态在带电导的主要半经典部分不出现。预测和解析计算了n-pn结带电导的巨振荡。根据带内结的数量,通过磁场或栅极电压的极小变化,其磁阻可以可控地改变50% - 90%。
2016-09-21 cond-mat.mes-hall
First-principles study of heat transport properties of graphene nanoribbons
结合密度泛函理论和非平衡格林函数方法,研究了扶手椅型和锯齿型石墨烯纳米带的热导率。由于石墨烯纳米带的声子色散的各向异性,锯齿形带具有比宽度相当的扶手椅带更高的热导率:锯齿形带中的低频带比扶手椅带中的低频带更分散。有和没有氢钝化的边缘修改的原子结构,并最终影响声子的热输运不同的两种带类型。
2011-08-04 cond-mat.mes-hall
Band-gap engineering and ballistic transport in corrugated graphene nanoribbons
我们在紧束缚$p$轨道模型的框架下计算了周期性波纹石墨烯纳米带的能带结构和电导。我们认为波纹结构的基础上,主机带扶手椅和锯齿形边缘和三种不同类型的波纹(扶手椅边缘,锯齿形边缘以及一个矩形的波纹)。我们证明,扶手椅主机带,根据不同类型的电子束,带隙或低速迷你带附近的电荷中性点出现。对于更高的能量,允许的布洛赫状态带变得由小阻带分开。相比之下,对于具有Z字形主机的波纹带,波纹既不引入带隙也不引入阻带(除了矩形波纹的情况)。根据有限波纹带的能带结构,分析了有限波纹带的电导。对于一个足够大的波纹数的电导如下相应的传播布洛赫状态的数量,并显示出明显的振荡,由于在波纹段的法布里-珀罗干涉。最后,我们证明了边缘无序强烈影响波纹带的电导。我们的研究结果表明,观察在波纹带中形成的迷你带将需要干净的,边缘无序的自由样品,特别是对于扶手椅主晶格的情况下。
2009-06-15 cond-mat.mes-hall
Cross correlations in disordered, four-terminal graphene-ribbon conductor: Hanbury-Brown and Twiss exchange as a sign of non-universality of noise
我们研究了由石墨烯带制成的十字形导体中的电流-电流相关性。我们测量了自相关和互相关,并将它们与理想扩散导体的理论预测进行了比较。我们的数据偏离这些预测和协议,可以通过添加贡献,从占领数噪声在连接十字架的武器的中心区域。此外,我们确定了该系统中的Hanbury-Brown和Twiss(HBT)交换相关。相反的预期,一个十字形的扩散系统,我们发现有限的HBT交换效应,由于在交叉口的占用数噪声。发现这些HBT交换相关的强度随栅电压而变化,并且在狄拉克点附近观察到非常明显的具有大波动的HBT效应。
2016-01-31 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Conductance in Disordered Two-Dimensional Electron Systems
我们撤回这篇论文,因为结果是错误的。
2004-10-13 cond-mat.mes-hall
Numerical study of the lattice vacancy effects on the single-channel electron transport of graphite ribbons
采用紧束缚模型,利用Landauer方法研究了晶格空位对纳米石墨带电导的影响。在低能区,锯齿形边界的带提供了一个单一的导电沟道,其起源与边缘态的存在有关。发现电导的化学势依赖性强烈地依赖于被去除的A和B亚晶格位数的差($Δ$)。含$Δ\neq 0$的大晶格空位在单沟道区显示$2Δ$零电导凹陷,而含$Δ=0$的大晶格空位在该区域没有凹陷结构。本文还讨论了这一电导规则与Longuet-Higgins猜想之间的联系。
2002-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perfectly Conducting Channel and Universality Crossover in Disordered Nano-Graphene Ribbons
具有锯齿形边缘的石墨烯带的能带结构具有在动量空间中良好分离的两个谷,这与石墨烯光谱的两个狄拉克点有关。每个谷中的传播模式包含源自带中心处的部分平坦带的单个手征模式。如果杂质散射不连接两个谷,即对于长程杂质电势,则该特征在无序系统中产生完美导电沟道。然而,具有短程杂质势的带通过谷间散射显示出普通的局域化行为。这两个制度属于不同的普适性类:单一的长程杂质和正交的短程杂质。
2007-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dirac Point Resonances, Transport Gaps and Conductance Quantization in Graphene Nanoribbons with Adsorbed Atoms and Molecules
基于扩展的Huckel理论推导出的紧束缚模型,计算了吸附有H、F、OH和O的石墨烯纳米带中的电子量子输运.利用密度泛函理论计算了吸附物和石墨烯的弛豫原子几何构型。我们的模型包括当H,F,OH或O共价键合到石墨烯时发生的从sp2到sp3电子结构的石墨烯的局部再杂交的影响。它捕获的物理散射共振,诱导在石墨烯附近的狄拉克点的存在下,这些吸附物。我们发现这些狄拉克点共振发挥主导作用,在量子输运带与这些吸附物:即使在低吸附物浓度的电导的带状强烈抑制和运输间隙附近的共振电子费米能量的发展。输运能隙的中心位置非常接近H的狄拉克点能,F和OH的输运能隙低于狄拉克点能,O的输运能隙高于狄拉克点能。我们预测在适当条件下具有这些吸附物质的带,其表现出与Lin等人[Phys. Rev. B 78,161409(2008)]在中等低温下观察到的那些类似的等高的量子化电导台阶,即使对于电导小于2 e2/h几个数量级的带也是如此。
2011-06-28 cond-mat.mes-hall
Energy Band Gap Engineering of Graphene Nanoribbons
我们研究了光刻图案化的石墨烯带结构中的电子输运,其中载流子的横向限制在电荷中性点附近产生能隙。单个石墨烯层与金属电极接触,并图案化为不同宽度和不同晶体取向的带。随温度变化的电导测量显示更大的能隙开放较窄的带。这些能隙的大小进行了研究,通过测量在低温下的非线性响应制度的电导。我们发现,能隙与带宽度成反比,从而证明了通过光刻工艺设计石墨烯纳米结构的带隙的能力。
2007-02-22 cond-mat.mes-hall
Suppression of conductance fluctuation in weakly disordered mesoscopic graphene samples near the charge neutral point
我们测量了在机械剥离的石墨烯上通过全干燥、无光刻工艺制备的双层和三层石墨烯器件的电导波动,所述全干燥、无光刻工艺使用石英丝作为荫罩。当栅极电压被调节到石墨烯器件被推到电荷中性点时,当器件仍然处于弱无序状态时,电导波动的幅度从与普遍电导波动一致的值迅速被抑制。抑制的可能的物理起源进行了讨论。
2007-09-06 cond-mat.mes-hall
Conductance distribution of disordered quasi one-dimensional wires
我们确定解析的准一维无序电子系统的电导分布,忽略电子-电子相互作用,为所有的无序强度。我们发现,在金属和绝缘制度之间的交叉区域,P(g)是高度不对称的,由“单边”对数正态分布。对于较大的无序,对数正态分布的尾部被高斯截断,g > 1。
1999-08-09 cond-mat.mes-hall
Conductance Fluctuations in Disordered Wires with Perfectly Conducting Channels
我们研究了具有幺正对称性的无序量子线中的电导涨落,重点研究了在一个传播方向上的导电通道数不等于在相反方向上的导电通道数的情况。我们考虑具有$N+m$左移通道和$N$右移通道的无序导线。在这种情况下,$m$左移通道变得完全导电,左移通道的无量纲电导$g$表现为长线极限中的$g \to m$。我们得到的方差$g$的扩散制度,通过使用Dorokhov-Mello-Pereyra-Kumar方程的传输特征值。结果表明,除非$N$很大,否则$m \neq 0$电导涨落的普适性将被破坏.
2008-04-28 cond-mat.mes-hall
Conductance Through Graphene Bends and Polygons
我们调查的电子之间的传输进行nanooriginates铅定向在60度的倍数相对于彼此,直接连接或通过石墨烯多边形。模式匹配分析表明,在低能量下的传输是敏感的精确的方式,其中的带状物加入。最引人注目的是,我们发现形成120度角的扶手椅引线可以支持大传输或高度抑制的传输,这取决于特定的几何形状。紧束缚计算详细地证明了这种效应,并且也用于研究在较高能量下的传输以及Z字形带状引线。
2008-04-01 cond-mat.mes-hall
Conductance quantization and transport gap in disordered graphene nanoribbons
我们数值研究了边缘和体无序对石墨烯纳米带电导的影响。我们计算的电导抑制由于本地化引起的边缘散射。我们发现,即使是弱的边缘粗糙度,电导步骤被抑制和输运间隙出现。这些间隙与纳米取向度宽度近似成反比。开/关电导比随纳米尺度长度呈指数增长。我们的研究结果对石墨烯在弹道纳米线中的使用施加了严重的限制。
2009-01-26 cond-mat.mes-hall
Edge modes and non local conductance in graphene superlattices
研究了石墨烯带隙莫尔超晶格中边缘模的存在性。我们发现超晶格能带获得有限的陈氏数,这导致了谷霍尔效应。色散边缘模式的存在下,证实了现实的纳米带的能带结构的计算使用紧束缚方法。这些边缘状态对无序只有微弱的敏感性,因为短程散射过程导致微米量级的平均自由程。这些结果解释了当化学势位于体超晶格间隙内时边缘电流的存在,并为氮化硼上石墨烯带中现有的非局部电阻率测量提供了解释。
2017-10-25 cond-mat.mes-hall
Asymptotic behavior of the conductance in disordered wires with perfectly conducting channels
我们研究了具有幺正对称性的无序导线的电导,重点研究了由于两个传播方向之间的通道数不平衡而存在$m$完美导电通道的情况。使用的Dorokhov-Mello-Pereyra-Kumar(DMPK)方程的传输本征值的精确解,我们得到的平均值和二阶矩的电导在长导线制度。为了比较,我们采用三边Chalker-Coddington模型作为通道数不平衡的$m = 1$系统的最简单的例子,并利用超对称方法得到电导的平均和二阶矩.我们证明了Chalker-Coddington模型的结果与DMPK方程的结果是一致的。
2007-12-25 cond-mat.mes-hall
Conductance distributions of 1D-disordered wires at finite temperature and bias voltage
我们计算了在有限温度T和偏置电压V下,在独立电子图像中,假设完全相干输运的一维无序导线的电导G的分布。在足够高的温度和偏置电压下,其中系统的几个谐振对电导有贡献,分布P(G(T,V))可以通过零温度和零偏置电压下电导分布的自卷积以良好的精度表示。卷积的数量取决于T和V。在非常低的T和V的制度,其中只有一个共振是相关的G(T,V),电导分布分析的共振隧穿电导模型。有限的T和V上的电导分布的强烈影响,观察和我们的理论分析很好地描述,因为我们验证了在不同的温度,电压和长度的线进行了一些一维无序线的数值模拟。还提供了在高温和偏置电压下P(G(T,V))的一阶矩的分析估计。
2006-06-28 cond-mat.mes-hall
Conductance through disordered graphene nanoribbons: Standard and anomalous electron localization
研究了锯齿形和扶手椅型石墨烯纳米带中无序的存在所产生的电导涨落。我们表明,量子输运在锯齿形纳米带发生通过边缘状态是指数本地化,在标准的安德森局域化问题,而扶手椅纳米带的石墨烯亚晶格的对称性产生异常本地化,或离域。我们发现,这两种不同的电子局域化导致锯齿形和扶手椅型纳米带之间的电导统计的显着差异。特别是,扶手椅纳米带显示非常规的大电导波动相对于安德森本地化的电子。我们计算分析这两种类型的带的电导的完整分布。没有自由拟合参数,我们验证了我们的理论结果进行数值模拟无序锯齿形和扶手椅纳米带的实验可实现的长度和宽度。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Conductance Oscillations in a Topological Insulator-Disordered Superconductor Hybrid Interface
National Institute of Technology, Rourkela(鲁尔基拉国立技术学院);Bar-Ilan University(巴伊兰大学)
研究通过拓扑绝缘体与无序超导体的耦合,揭示了近邻诱导超导性中的导电振荡现象及临界温度特性。
2026-01-16 cond-mat.mes-hall
Conductance of partially disordered graphene: Crossover from temperature-dependent to field-dependent variable-range hopping
我们报告并分析了部分无序还原氧化石墨烯电导的低温测量,发现数据遵循一个简单的交叉方案。在室温下,电导主要由二维(2D)电场辅助,热驱动(Pollak-Riess)可变范围跳跃(VRH)通过高度无序的区域。然而,在较低温度T下,当电场E超过特定的交叉值E_C(T)_2D =(E_a E_0 ^(1/3)/3)^(3/4)时,我们发现一个平滑的交叉遵循exp(-E_0/E)^(1/3)场驱动的(Shklovskii)2D VRH电导行为,该交叉值E_C(T)_2D =(E_a E_0^(1/3)/3)^(3/4)分别由高场和中场区域的标度因子E_0和E_a确定。我们的交叉方案也很好地解释了其他作者报道的三维无序碳网络的实验数据,这表明了广泛的适用性。
2013-05-03 cond-mat.mes-hall
Fabry-Perot and Aharonov-Bohm interference in ideal graphene nanoribbons
采用量子力学方法计算了理想石墨烯纳米带中电子的磁输运。在非相互作用理论中,人们预测,一个理想的带状物,它是连接到宽的引线应揭示法布里-珀罗电导振荡在磁场。在考虑库仑相互作用的理论中,振荡模式应该由Aharonov-Bohm干涉效应决定。这两种理论都预测了准束缚态的形成,尽管结构不同,但由于在连接带和引线之间的界面上的强电子散射,在带内。电导振荡是经由这些准束缚态的共振背散射的结果。
2022-06-24 cond-mat.mes-hall
Disordered Graphene Ribbons as Topological Multicritical Systems
锯齿形石墨烯带的低能谱包含具有高度非线性色散$ε(k)=\pm |π-k|^W$的两个无带隙带,其中$W$是带的宽度。相应的状态位于两个相对的锯齿形边缘。它们的存在反映了这样一个事实,即干净的丝带是一个准一维系统,自然微调到拓扑{ \em多临界}点。这个量子临界点将拓扑平凡相与具有指数$W$的拓扑相分开。在这里,我们调查的影响(手征)保序无序这样一个多临界点。我们发现,该系统窝藏离域状态的本地化长度发散在零能量的方式符合$W=1$临界点。关于态密度(DOS)也是如此,它表现出普遍的戴森奇点,尽管干净的DOS基本上依赖于$W$。另一方面,与晶格交错相关联的零能局域化长度临界指数不是普适的,而是依赖于拓扑指数$W$。
2022-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Conductance Distribution in Disordered Quantum Wires with a Perfectly Conducting Channel
我们研究了相位相干无序量子线的电导,重点是在两个传播方向之间的导电通道的数量是不平衡的情况下。如果在一个方向上的通道的数量比在相反方向上的通道的数量多一个,则无论导线长度如何,一个没有反向散射的完美导电通道都是稳定的。因此,无量纲电导并不消失,但收敛到单位的长线限制,表明没有安德森局域化。为了观察一个完美的导电通道的影响,我们数值计算得到的电导在这两种情况下,有和没有一个完美的导电通道的分布。我们表明,分布的特征形式显着修改的存在下,一个完美的传导通道。
2009-03-11 cond-mat.mes-hall
Conductance and Its Variance of Disordered Wires with Symplectic Symmetry in the Metallic Regime
用随机矩阵方法研究了具有辛对称性的无序金属丝的电导。它已被证明,在长线极限电导的行为至关重要地取决于是否导电通道的数量是偶数或奇数。我们专注于金属制度的导线长度远小于本地化长度,并计算合奏平均电导和它的方差为偶数和奇数通道的情况下。我们发现,弱反定域修正的电导在奇沟道的情况下是等效的,在偶沟道的情况下。此外,我们还发现方差不依赖于通道数是偶数还是奇数。这些结果表明,与长线极限相反,在金属区不能观察到明显的奇偶差异。
2005-03-11 cond-mat.mes-hall
Observation of $h/e$ conductance oscillations in disordered metallic $T_3$ network
我们报告上进行的大型金属二维$\mathcal{T}_{3}$网络的磁输运测量。叠加在传统的Altshuler-Aronov-Spivak(AAS)振荡周期$h/2e$,我们观察到明确的$h/e$振荡磁场高达$8 T$。对这一现象提出了不同的解释。
2004-07-08 cond-mat.mes-hall
Control of electric current by graphene edge structure engineering
在石墨烯纳米管结中,在一些结中出现几乎完美的传输,而在另一些结中出现由于反共振引起的零电导下降。我们已经分类的外观为所有组合的带状和结边缘结构的零电导下降。这些输运性质不是由整个结结构引起的,而是由部分的角边结构引起的,这表明只要切掉一部分纳米晶的角边,就可以控制电流.带宽度预期窄于10 nm,以便在室温下观察到零电导下降。
2009-08-03 cond-mat.mes-hall
Mechanical Manipulations on Electronic Transport of Graphene Nanoribbons
利用传输矩阵方法研究了单轴应变对异质结中两金属引线连接的石墨烯纳米带输运性质的影响。两个典型的GNRs与锯齿形和扶手椅的边界被认为是,和张力施加平行或垂直于带轴。结果表明,扶手椅型GNRs的电导数据的栅电压依赖性中缺少电子-空穴对称性,而在任何应变下,Z字形带都存在电子-空穴对称性。对于一个扶手椅GNR与垂直张力施加,电导的急剧下降附近的应变诱导量子相变,这使得可以确定临界应变准确地通过测量电导。在锯齿形带中,存在着一个范围内的栅极电压为零,电导是不敏感的小水平应变。计算了GNR的能带结构和低能性质,阐明了GNR的应变效应机制。我们希望我们的研究结果可以在开发石墨烯为基础的应变传感器。
2015-05-12 cond-mat.mes-hall
Anisotropic universal conductance fluctuations in disordered quantum wires with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction and applied in-plane magnetic field
研究了在二维无序电子气中实现的窄量子线在k-线性Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用(SOI)和外加面内磁场作用下的输运性质.在以前工作的基础上[Scheid等人,PRL 101,266401(2008)],我们发现除了电导之外,普遍电导波动还具有相对于磁场方向的各向异性。这种各向异性可以解释唯一的对称性所表现出的哈密顿量以及相对强度的Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用,因此可以用来检测这个比例从纯电气测量。
2009-03-21 cond-mat.mes-hall
Conductance distribution in disordered quantum wires: Crossover between the metallic and insulating regimes
我们计算的准一维系统中的金属绝缘体的交叉制度的电导P(g)的分布,最近的分析方法的基础上有效的所有强度的障碍。我们显示的演化P(g)的无序参数的函数从绝缘体到金属。我们的结果与数值研究报告中关于这个问题,并与分析结果的平均值和方差的g。
2002-12-04 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of pseudo-magnetic Landau levels in strained graphene ribbons
在非均匀应变的石墨烯中,低能电子经历谷反对称伪磁场,这导致在价带和导带之间的边缘处形成局域态,根据奇特的n=0伪磁性朗道能级来理解。在这里,我们表明,这样的状态可以表现为一个孤立的四重态的低能量电导共振在一个悬浮的拉伸石墨烯带,其中夹持的金属接触导致在带端附近的应变的强烈不均匀性。
2013-03-13 cond-mat.mes-hall
Anomalously large conductance fluctuations in weakly disordered graphene
我们数值研究了介观波动的石墨烯带(宽度W大的长度L相比)的电导,在一个合奏的样品与不同的实现随机静电势景观。对于强无序(潜在的波动可比的跳跃能量),电导的方差接近由Altshuler-Lee-Stone理论的普遍电导波动预测的值。对于较弱的无序的方差大大增强,如果潜在的原子分离的尺度上是光滑的。如果势在原子尺度上变化,则没有增强,这表明蜂窝晶格上没有背散射是巨大波动的起源。
2007-06-28 cond-mat.mes-hall
Electron transport through honeycomb lattice ribbons with armchair edges
我们解决电子输运蜂窝晶格带扶手椅边缘连接到两个半无限的一维金属电极内的紧束缚框架。在这里,我们提出了数值的电导能量和电流-电压特性的功能的长度和宽度的带。我们的理论结果预测,对于具有小得多的长度和宽度的带状物,所谓的纳米晶,电导谱中的间隙出现在能量E=0处。随着带状物尺寸的增大,这种间隙逐渐减小,最后几乎消失。这揭示了从半导体到导电材料的转变,并且从我们呈现的电流-电压特性中变得更加清晰可见。
2009-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Topological entanglement entropy of interacting disordered zigzag graphene ribbons
相互作用的无序锯齿形石墨烯纳米带具有分数电荷,是准一维的,并且显示指数小的间隙。我们的数值计算表明,这些系统的拓扑纠缠熵有一个小的有限的,但普遍的值,独立的相互作用和无序的强度。对拓扑纠缠熵的计算结果表明,无无序相是临界的,在无序存在时变得不稳定。
2021-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum transport in honeycomb lattice ribbons with zigzag edges: A theoretical study
我们探讨了耦合到两个半无限大一维金属电极的锯齿形边缘蜂窝状晶格带中的电子输运性质。计算是基于紧束缚模型和格林函数方法,数值计算的电导-能量和电流-电压特性的功能的长度和宽度的带。我们的数值计算结果预测,对于这样的带的能隙总是出现在整个能量E=0的电导谱。随着带状物尺寸的增大,间隙逐渐减小,但不会消失。这清楚地表明,具有锯齿形边缘的蜂窝晶格带总是表现出半导体行为,并且从我们提出的电流-电压特性中变得更加清晰可见。
2009-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of temperature and bias voltage on the conductance distribution of disordered 1d quantum wires
在独立电子图中研究了一维无序系统在有限偏压V和温度T下电导的统计性质。在共振隧穿传输的统计模型中,我们计算了电导P(G)在不同的V,T状态下的完整分布。我们发现,P(G)的变化从众所周知的对数正态分布在T=0的线性响应制度的高斯分布在大V,T。并分析了平均量的T、V依赖性< G >< ln G >。我们的分析结果证实了数值模拟。我们还讨论了模型的有效性的限制,并得出结论,有限的T,V的影响,这里提出的应该是可观察的。
2005-07-14 cond-mat.mes-hall
Conductance of Disordered Wires with Symplectic Symmetry: Comparison between Odd- and Even-Channel Cases
本文采用紧束缚模型,在横向由M个格点组成的正方晶格上,对具有辛对称性的无序金属丝的电导进行了数值模拟。如果散射体的电势范围远大于晶格常数,则当M为奇(偶)时,导电通道的数量N变为奇(偶)。计算平均无量纲电导g作为系统长度L的函数。结果表明,当N为奇数时,电导随L的增大表现为g> 1.这表明没有安德森局域化。在偶信道情况下,普通的本地化行为出现,g随L的增加呈指数衰减。它还表明,g的衰减是更快地在奇数通道的情况下比在偶数通道的情况下。这些数值结果与现有的分析理论定性一致。
2004-11-18 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through graphene nanoribbons with Stone-Wales reconstruction at edges and interfaces
本文利用转移矩阵方法研究了石墨烯纳米带在Stone-Wales重构下的电导。半无限长量子线作为引线连接到带状物上。S-W重构发生在电极和条带之间的边缘和界面上。当重构发生在边缘上时,如果栅极电压$V_g$在正能量区域和负能量区域中均取$|V_{g}|\sim t_0$($t_0$是石墨烯的跳跃幅度)附近的中间值,则电导被显著抑制。相反,如果$V_g$靠近狄拉克点或带边缘,则电导对边缘重建相对不敏感。边缘重建的影响变得不那么重要,增加色带宽度,正如预期的那样。S-W重构也可能发生在界面处。在这种情况下,对于扶手椅GNR,重构在$V_g$的整个范围内相同地抑制电导。对于锯齿形GNRs,电导在负能区被强烈抑制,而电导在正能区的变化相对较小。我们还分析了具有界面缺陷的中性扶手椅型GNRs的透射系数随沟道折射率(导线的横向动量$k_y$)的变化。有趣的是,由于晶胞倍增,在$k_{y}=π/3$和$k_{y}=2π/3$处出现两个透射峰。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall
Conductance response of graphene nanoribbons and quantum point contacts in the scanning probe measurements
我们提供了一个理论研究的电导响应系统的基础上石墨烯纳米粒子的扫描探针的电位。这项研究是基于量子传输边界方法的实施的紧束缚哈密顿量的朗道方法,并涵盖均匀的纳米带,它们的非对称窄化和量子点接触的各种配置文件。在低费米能量的响应图解决形成的n-p结引起的探测电位和存在的非均匀带的边缘的扶手椅段。对于纳米带的非对称变窄,扫描探针解决了与系统的较窄部分的最高子带内的反向散射相关的驻波的形成。包含长收缩的QPC支持形成局部共振,诱导在费米能量中重入的电导峰系统,具有可以通过电导映射解析的概率密度的形式。对于较短的收缩,探针诱导收缩内的平滑电导最小值。一般来说,除了低能输运能隙之外,在带的较宽部分中,系统的电导的变化与较窄部分相比是低的。
2015-05-13 cond-mat.mes-hall
Combined effect of strain and defects on the conductance of graphene nanoribbons
我们研究了结构缺陷和单轴纵向应变对扶手椅型石墨烯纳米带的电子输运性质的综合影响,使用基于半经验紧束缚模型,Landauer形式主义和格林函数的递归方法的数值方法。我们计算了在量子相干状态下,不同缺陷类型和浓度的石墨烯纳米带的电导。此外,我们施加均匀的平面张力的非理想石墨烯带随机分布和取向的单,双空位和Stone-Wales缺陷。由于石墨烯纳米带的输运特性对边缘终止和纵横比非常敏感,并且已经表明能隙可以在临界应变下出现;需要研究这两种效应的相互作用。我们表明,带隙工程使用应变仍然是可能的非理想扶手椅带具有小的缺陷浓度,作为间隙的振荡行为被保存。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall
Electronic Structure of gated graphene and graphene ribbons
我们研究了门控石墨烯片的电子结构。我们考虑无限的石墨烯和有限宽度的带。在Hartree近似下,自洽地计算了电注入载流子之间的库仑相互作用以及与外部栅极的耦合。我们计算额外的载流子的平均密度,$n_{2D}$,被占用的子带的数量和密度分布作为门电位$V_g$的函数。我们讨论了量子校正的经典电容,我们计算的阈值$V_g$以上的半导体扶手椅带进行。我们发现,理想的宽带的理想电导是成正比的栅电压的平方根。
2007-02-20 cond-mat.mes-hall
Quantized conductance at the Majorana phase transition in a disordered superconducting wire
没有时间反转和自旋旋转对称性的超导导线可以被驱动到支持马约拉纳束缚态的拓扑相。这些零能量状态的直接检测是复杂的扩散的低激发在无序的多模线。我们表明,相变本身是由一个量子化的热导和电散粒噪声功率的信号,而不管无序的程度。在环形几何结构中,相变由磁导振荡的倍周期发出信号。这些特征直接来自反射矩阵的行列式的符号作为拓扑量子数的识别。
2010-11-30 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations in disordered 2D topological insulator wires: From quantum spin-Hall to ordinary quantum phases
杂质和缺陷在拓扑绝缘体(TI)中普遍存在,因此理解无序对电子输运的影响是重要的。我们用Bernevig-Hughes-Zhang(BHZ)哈密顿量和实际参数计算了无序二维TI线的随机电导涨落$P(G)$的分布。正如我们所展示的,无序驱动TI进入不同的区域:金属(M),量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)和普通绝缘体(OI)。通过改变无序强度和费米能,我们在整个相图上解析和数值计算$P(G)$。电导涨落遵循么正普适类$β=2$的统计规律。然而,在强无序和高能量下,涨落$δG$的大小达到正交对称类($β=1$)的普适值。在QSHI-M和QSHI-OI交叉点,边缘态和体态之间的相互作用在电导的统计特性中起着关键作用。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall
Quantum blockade and loop current induced by a single lattice defect in graphene nanoribbons
我们从理论上研究了具有原子诱导缺陷的窄石墨烯带中的电子输运性质。据发现,金属石墨烯纳米颗粒的最低电导步骤可能会发展一个下降,甚至下降到零,在某些值的费米能量由于缺陷。伴随着电导下降的发生,在缺陷周围产生了一个回路电流。我们展示了电导下降的性质如何取决于缺陷的参数,例如缺陷的相对位置和严重程度以及石墨烯带的宽度和边缘。特别地,对于金属扶手椅边缘石墨烯纳米带,电导下降是否出现,它们可以通过选择单个缺陷的位置来控制。
2009-03-05 cond-mat.mes-hall
Unconventional Features in the Quantum Hall Regime of Disordered Graphene: Percolating Impurity States and Hall Conductance Quantization
我们报告在无序石墨烯中形成临界态,在量子霍尔制度中的变量和非常规输运性质的起源,例如在没有能带隙和朗道能级简并断裂的情况下的零能量霍尔电导平台。通过使用有效的实空间输运方法,我们计算了大尺寸石墨烯片的耗散和霍尔电导率与随机分布的模型单和双空位。通过分析输运系数随缺陷密度、系统尺寸和磁场长度的标度关系,我们阐明了反常量子霍尔特性的起源是磁场依赖的杂质态,它在某些临界能量处发生渗透。这些发现揭示了未识别的状态和量子输运异常实验报告。
2016-02-18 cond-mat.mes-hall
Non-Ergodicity & Microscopic Symmetry Breaking of the Conductance Fluctuations in Disordered Mesoscopic Graphene
我们显示了一个显着的偏离遍历性的电导波动在石墨烯。与脏金属的遍历性形成鲜明对比的是,由变化的磁场产生的波动比扫描费米能时获得的波动小得多。当垂直或平行于石墨烯平面施加时,它们还表现出对磁场的破磁效应的强烈各向异性响应。这些结果揭示了石墨烯中量子干涉的复杂图像,其描述似乎比传统的介观系统更具挑战性。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall
Finite size effects and localization properties of disordered quantum wires with chiral symmetry
通过电导计算分析了无序量子线局域化性质中的有限尺寸效应。通过在导线中的随机位置处引入空位并因此保持手征对称性来诱导无序。对于准一维的几何形状和低浓度的空位,指数衰减的平均电导与导线的长度得到即使在能带的中心。对于宽导线,有限尺寸效应导致电导遵循非纯指数律衰减。我们提出了一个平均电导的分析公式,该公式准确地再现了两种几何形状的数值数据。然而,当空位浓度增加到临界值以上时,发生向电导抑制的转变。这是被捕获在样品的有限区域中的超局域态的存在的特征。
2003-03-04 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport through graphene nano-ribbons
我们研究了通过石墨烯纳米带的磁输运作为栅极和偏置电压以及温度的函数。我们发现,一个磁场系统地导致电导的几个特斯拉的规模上的增加。这种现象是伴随着减少的能量尺度与充电效果,和跳跃过程探测的温度依赖性测量。所有的观察结果可以解释一致的强局域化效应所造成的大的障碍,并排除在纳米带中观察到的绝缘状态可以解释仅在一个真正的价带和导带之间的差距。
2010-03-15 cond-mat.mes-hall
Properties of nano-graphite ribbons with zigzag edges -- Difference between odd and even legs --
研究了锯齿形纳米石墨带的持续电流和输运性质,并考虑了系统长度对$L$的影响。研究发现,无论是孤立环中的持续电流,还是连接到完美引线上的系统电导,都表现出显著的$L$依赖性。另外,对于奇数边和偶数边的系统,依赖性也是不同的。在持续电流上,具有奇数支路的情况下的幅度显示为$L^{-N}$的功率低行为,其中$N$是支路的数量,而对于具有偶数支路的情况,其最大值呈指数下降。由$e^2/h$归一化的每一个自旋的电导表现如下。在偶边情况下,它衰减为$L^{-2}$,而在奇边情况下,它衰减为$L \to \infty$。因此,该材料被证明具有显着的性质,即即使在没有电子-电子相互作用的情况下,具有奇数腿的系统和具有偶数腿的系统之间也存在质的差异。
2008-07-25 cond-mat.mes-hall
Long-Range Spatial Correlations of Eigenfunctions in Quantum Disordered Systems
本文研究有限无序系统(金属颗粒)系综中量子本征函数的统计特性。我们关注的是参与率倒数的矩。在对应于晶粒无限电导的普遍随机矩阵极限中,这些矩是自平均量。在大而有限的电导的时刻波动,由于在本征函数的长程相关。我们评估的波动在给定的电导和几何形状的颗粒的分布,并表示它们通过在粮食中的扩散算子的频谱。
1997-03-07 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic noncyclic geometric phase and ensemble average spectrum of conductance in disordered mesoscopic rings with spin-orbit coupling
我们把杨的理论从U(1)规范场推广到非阿贝尔$U(1)\times SU(2)_{spin}$规范场.在此基础上,考虑到非绝热非循环输运中的几何Pancharatnam相和有效Aharonov-Bohm(AB)相,计算了两个引线连接的无序介观环中电导的系综平均Fourier谱.我们的理论可以解释Morpurgo { \sl et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 80},1050(1998)]令人满意。特别是,我们澄清,实验观察到的分裂,以及一些结构的侧部的主峰在合奏平均傅立叶谱,干从非绝热非循环Pancharatnam阶段和有效的AB阶段,都依赖于自旋轨道耦合。
2000-03-27 cond-mat.mes-hall
Cohesion and conductance of disordered metallic point contacts
在独立电子模型和硬壁边界条件下,研究了二维金属纳米线中点接触的凝聚力和电导。纳米线的所有性质都与电子散射问题的格林函数有关,该问题通过改进的递归格林函数算法精确求解。我们的研究结果证实了以前的方法的基础上的WKB近似长收缩的有效性,但发现一个增强的凝聚力较短的收缩。令人惊讶的是,即使在最后一个电导通道关闭后,内聚仍然存在。对于无序的纳米线,统计分析产生良好定义的峰值的电导直方图,即使当个别电导迹线不显示良好定义的平台。低于整数倍的$2e^2/h$,以及峰高和峰宽的峰的位移,被发现是在良好的协议与基于随机矩阵理论的预测,并类似于实验观察到的。因此,导线几何形状的突然变化对于再现所观察到的电导直方图是不必要的。无序对凝聚力的影响被认为是相当强的,并且对收缩中心处的杂质的特定构型非常敏感。
1999-05-04 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic oscillations of the conductance of disordered metallic samples as a function of temperature
我们从理论和实验上表明,小无序样品的电导表现出随机振荡作为温度的函数。振荡的振幅随温度的幂律衰减,其特征周期为温度本身的数量级。
2005-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall