Current induced torques and interfacial spin-orbit coupling: Semiclassical Modeling
在由铁磁层和具有强自旋轨道耦合的非磁性层组成的双层纳米线中,电流对磁化产生的转矩超过在简单铁磁纳米线中发现的转矩。由此产生的磁动力学似乎需要转矩,可以分为两个方面,阻尼类和场类。类阻尼扭矩通常源自描述体自旋霍尔效应和自旋转移扭矩的模型,而类场扭矩通常源自描述界面自旋-轨道耦合的Rashba模型。我们推导出一个模型的基础上,统一这些方法的玻尔兹曼方程。我们还考虑近似的玻尔兹曼方程,漂移扩散模型,定性再现的行为,但定量未能再现的结果。我们表明,玻尔兹曼方程与物理上合理的参数可以匹配的扭矩为任何特定的样品,但在某些情况下,它无法描述实验观察到的厚度依赖性。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of multilayer graphene
我们应用半经典量子玻尔兹曼形式主义的多层石墨烯的输运性质的计算。我们计算的电导率,以及导热系数和热电势的Bernal堆叠多层膜的偶数层。我们发现,在多层石墨烯的流体动力学传输的窗口是类似的双层石墨烯的情况下。我们介绍了一个简单的流体动力学模型,我们称之为多流体模型,它可以用来重现量子玻尔兹曼方程的电导率和热电势的结果。
2020-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum kinetic theory of the semiclassical side jump, skew scattering and longitudinal velocity
本研究通过系统对比半经典玻尔兹曼方程与量子密度矩阵方法,发现侧跳速度的纵向速度修正,明确半经典侧跳碰撞积分的量子近似性质,揭示了半经典输运理论的量子根源。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall
Breakdown of the resistor model of CPP-GMR in magnetic multilayered nanostructures
我们研究了改变多层膜中各层的顺序对CPP GMR的影响。使用紧束缚简单立方两带模型(s-d),磁输运性质的计算在零温度,零偏压的限制,在Landauer-Buttiker形式主义。我们证明,对于不同厚度的层形成的单个磁性金属和多层膜形成的两个磁性金属,GMR比和它的依赖于无序是敏感的层的顺序。这种效应在大无序的极限中消失,在那里恢复了广泛使用的玻尔兹曼方法的结果。
1999-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover from quantum to Boltzmann transport in graphene
我们比较了一个完全量子力学数值计算的石墨烯的导电性的半经典玻尔兹曼理论。考虑到无序势是光滑的晶格间距的规模上,我们发现定量协议之间的两种方法远离狄拉克点。在狄拉克点,这两个理论在弱无序下是不相容的,尽管它们在强无序下可能相容。我们的数值计算提供了量子和半经典石墨烯输运机制之间的完全交叉的定量描述。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall
Two Problems in Spin-Dependent Transport in Metallic Magnetic Multilayers
在垂直于层几何结构的平面的电流中的磁性多层膜的输运性质由层的本体中的扩散散射以及跨界面的扩散散射和弹道散射来定义。由于金属中的屏蔽长度较短,当在每层中求解宏观输运方程(玻尔兹曼方程或扩散方程)时,多层的逐层处理是可能的,同时通过边界条件考虑界面散射的细节。嵌入的弹道和扩散界面散射的扩散散射在大部分的层的框架是统一的想法背后的问题,在这项工作中解决的问题:在多层结构中找到的界面电阻的问题和电流感应磁化切换的问题。
2004-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy spectrum of graphene multilayers in a parallel magnetic field
我们研究了平行于层的强磁场对Bernal堆叠的石墨烯双层和多层(包括石墨)的能谱的轨道效应。我们考虑了电子在平面内和平面外最近位置之间隧穿的极小模型。利用半经典解析近似和精确数值对角化,我们发现能谱由两个区域组成。在低能区和高能区,半经典电子轨道是封闭的和开放的,因此相应地,谱是离散的和连续的。离散能级是平行磁场的朗道能级的类似物。它们可以用电子隧穿和光学光谱学进行实验检测。在这两个域中,电子波函数被定位在有限数量的石墨烯层上,因此结果可以应用于有限厚度的石墨烯多层膜。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall
Weak localization and antilocalization corrections to nonlinear transport: a semiclassical Boltzmann treatment
Washington University in St. Louis(华盛顿大学圣路易斯分校);National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室)
研究二维系统中弱(反)局域化对二阶非线性输运的影响,采用半经典玻尔兹曼方法求解准粒子分布函数,计算电导率张量,发现局域化效应会使非线性电导率张量符号改变,此现象在相关器件中被观测到。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin transfer torque in continuous textures: semiclassical Boltzmann approach
我们考虑一个微观模型的巡游电子耦合通过铁磁交换的局部磁化的方向矢量n(r,t)在空间和时间变化。我们假设,对于空间梯度和时间导数n(r,t)的一阶,磁化分布函数f(p,r,t)的巡游电子具有Anonymous形式:f(p,r,t)= f_{parallel}(p)n(r,t)+ f_{1 r}(p)n ^ nabla_{r} n + f_{2 r}(p)nabla_{r} ABMO n+ f_{1 t}(p)n ^ partial_t n+ f_{2 t}(p)partial_t n。然后使用Landau-Sillin运动方程方法,我们推导出组分f_{parallel}(p),f_{1 r}(p),f_{2 r}(p),f_{1 t}(p)和f_{2 t}(p)在“平衡”和非平衡情况下的显式形式:(i)没有杂质散射,(ii)自旋守恒散射和(iii)自旋非守恒散射。两个分量f_{1 r}、f_{2 r}的非平衡部分对局域电子磁化强度的反作用构成两个自旋转移矩项。
2007-03-21 cond-mat.mes-hall
Semiclassical equations of motion for disordered conductors: extrinsic interband velocity, corrected collision integral and spin-orbit torques
半经典运动方程被广泛用于描述导电材料中的载流子输运。然而,将无序系统地纳入半经典模型的实质性挑战仍然存在,导致定量的不准确性和偶尔错误的预测的期望值的物理观测。本文以量子力学密度矩阵为出发点,给出了无序导体中载流子半经典运动方程的一般公式。我们专注于外部电场,没有磁场,和自旋无关的无序。密度矩阵方法允许对杂质组态进行平均,并且具有无序平均密度矩阵的速度算符的迹可以被重新解释为由玻尔兹曼分布函数加权的半经典速度。通过这个基本原理,众所周知的本征群和异常速度是平凡恢复,而我们证明了一个外在的带间速度的存在,即无序校正的半经典速度的布洛赫电子,介导的带间矩阵元的贝瑞连接。类似的修正也存在于自旋算符的非平衡期望值中,对自旋-轨道力矩有贡献。为了获得与图解方法的一致性,将玻尔兹曼方程中的散射项校正到电场中的一阶,并且将玻尔兹曼方程求解到无序势中的子前导阶。我们的处方确保所有的顶点校正中存在的图解治疗考虑在内,并说明这一点,我们讨论模型的情况下,在拓扑绝缘体,包括异常霍尔效应以及自旋轨道扭矩。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall
Multiscale approach to spin transport in magnetic multilayers
本文讨论了磁性多层膜中自旋输运的两种对偶方法:基于紧束缚模型(TB)的直接纯量子方法和半经典方法(连续随机矩阵理论,CRMT)。这两种方法的结合提供了一种系统的方法来执行系统的多尺度模拟,这些系统包含更大尺度的相关物理(自旋积累,自旋扩散......)。和更小的(镜面反射,隧道.)比层的弹性平均自由程大。我们明确表明,CRMT和TB在其共同的适用范围内给出了一致的结果。
2011-08-20 cond-mat.mes-hall
Vertex corrections to the dc conductivity in anisotropic multiband systems
对于各向同性单带系统,弛豫时间近似下的半经典Boltzmann输运理论和顶点修正下的Kubo公式在逆输运弛豫时间中引入$(1-\cosθ)$因子时,给出了相同的结果.在各向异性多带系统中,半经典玻尔兹曼输运方程被推广到耦合积分方程,该方程在不同的角度在不同的带中的输运弛豫时间。利用Kubo公式,研究了各向异性多带系统中直流电导率的顶点修正,导出了弹性和非弹性散射的输运弛豫时间所满足的关系式,验证了结果与半经典方法的一致性.
2019-04-10 cond-mat.mes-hall
Large negative transconductance in multilayer graphene: The role of intersubband scattering
我们计算了多层石墨烯的输运性质,考虑了在高密度区多子带散射的影响,其中较高的子带被载流子占据。为了计算多层石墨烯的电导率,我们使用耦合多带玻尔兹曼输运理论,同时充分考虑多带散射效应。我们发现,允许的散射通道,屏蔽效应,手性性质的电子结构,和类型的杂质散射决定的多层石墨烯的输运行为。我们发现当载流子开始占据较高的子带时,多层石墨烯的电导率会发生突变,因此随着载流子密度的变化,会出现较大的负负阻(NTC)。这些现象主要是由子带间散射和带接触处态密度的变化引起的。基于我们的研究结果,有可能利用多层石墨烯中的大NTC来构建新型器件。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall
Tunable magnetoresistance behavior in suspended graphitic multilayers through ion implantation
我们报道了一种通过离子注入点缺陷工程在悬浮石墨多层膜中实现的可调磁电阻(MR)行为。我们发现,离子注入急剧改变的MR行为:在纯石墨多层膜的线性正MR转化为负MR后,引入显着的短程障碍(注入硼或碳原子),符合最近的非马尔可夫输运理论。我们的实验表明,非马尔可夫过程中的有趣的MR行为的石墨系统的重要作用,并打开了一个新的窗口,了解输运现象以外的德鲁德-玻尔兹曼方法和定制的石墨层的电子性质。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Quantum and Boltzmann transport in the quasi-one-dimensional wire with rough edges
We study quantum transport in Q1D wires made of a 2D conductor of width W and length L>>W. Our aim is to compare an impurity-free wire with rough edges with a smooth wire with impurity disorder. We calculate the electron transmission through the wires by the scattering-matrix method, and we find the Landauer conductance for a large ensemble of disordered wires. We study the impurity-free wire whose edges have a roughness correlation length comparable with the Fermi wave length. The mean resistance <ρ> and inverse mean conductance 1/<g> are evaluated in dependence on L. For L -> 0 we observe th…
2011-04-26 cond-mat.mes-hall
Probing quantum nonlinear phononics in multilayer graphene with time-resolved Raman scattering
Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体的研究所);Hamburg University(汉堡大学)
该研究通过对比经典、半经典近似与全量子理论,提出非平衡自发拉曼散射作为探测工具,揭示多层石墨烯中量子非线性声子学效应,扩展了非线性声子学的研究范畴。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Classical-to-Quantum Crossover in 2D TMD Field-Effect Transistors: A First-Principles Study via Sub-10 nm Channel Scaling Beyond the Boltzmann Tyranny
National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学)
本研究通过亚10纳米通道缩放,揭示了二维TMDFETs中经典到量子传输机制的交叉点,明确了量子隧穿电流与半经典热离子发射的平衡条件。
2025-11-18 cond-mat.mes-hall
Effect of charged line defects on conductivity in graphene: numerical Kubo and analytical Boltzmann approaches
从理论上研究了含一维带电缺陷的单层石墨烯中的载流子输运。扩展的带电缺陷,被认为是一个重要的因素,在化学气相沉积的石墨烯迁移率下降,描述了一个自洽的费米子-费米势。电子输运的数值研究是通过一个依赖于时间的实空间Kubo方法在蜂窝晶格包含数百万个碳原子,捕获的线性响应的高度无序制度的现实尺寸的系统。我们的数值计算与动力学输运理论描述的电荷输运在弱散射极限的补充。在第二玻恩近似下,通过计算散射振幅得到半经典输运寿命。在半经典方法中发现的输运电子-空穴不对称性与Kubo计算是一致的。在强散射区,电导率是电子密度的次线性函数,并弱地依赖于散射费米屏蔽波长。我们把这种非典型行为归因于一维带电缺陷的扩展性质。我们的结果与最近的实验报告一致。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall
On Landauer vs. Boltzmann and Full Band vs. Effective Mass Evaluation of Thermoelectric Transport Coefficients
扩散运输的Landauer方法在数学上与Boltzmann运输方程的解有关,并给出了两种形式的热电参数的表达式。量子力学和半经典技术,以获得从一个完整的描述的能带结构,E(k),在Landauer方法或玻尔兹曼溶液中的传输分布的导电通道的数量开发和比较。热电输运系数从原子水平,全频带描述的晶体进行评估。代表性的散装材料的几个例子计算,和全频带的结果是更常见的有效质量形式主义。最后,给出了一个完整的E(k)的晶体,一个程序来提取一个准确的,有效的质量水平的描述。
2009-09-28 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
Semiclassical Electron and Phonon Transport from First Principles: Application to Layered Thermoelectrics
本文综述了基于第一性原理和半经典玻尔兹曼输运方程计算设计热电材料的方法,并以锡和锗硒化物层状热电材料为例,展示了热电优值的确定流程与实用评估指南。
2023-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong photogalvanic effect in Weyl materials due to magnetic resonances
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
研究Weyl半金属在磁场下的光电流效应,利用Kubo形式推导解析表达式,识别可实验探测的共振,并通过半经典Boltzmann方法纳入有限散射,精确求解Weyl节点的Boltzmann方程。
2026-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transport signatures of valley polarization in graphene multilayers: In-plane linear magnetoconductivity vs anomalous Hall effect
Donostia International Physics Center(多诺西亚国际物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克拉巴斯克,巴斯克科学基金会)
研究二维材料中谷极化通过平面线性磁电导和反常霍尔效应的传输特征,揭示多层结构中谷极化与轨道磁矩的关系。
2026-05-15 cond-mat.mes-hall
Vertex renormalization in dc conductivity of doped chiral graphene
石墨烯的显着输运性质不仅来自Dirac类能量色散,而且来自其激发的手性性质,这使得标准半经典玻尔兹曼方法的适用性限制不清楚。在本文中,我们提供了在电子-声子相互作用的情况下,在石墨烯中的输运散射时间的量子推导。通过使用Kubo形式主义,我们明确计算的顶点修正直流电导率保留完整的手征矩阵结构的石墨烯。我们表明,至少在该政权的大化学势的玻尔兹曼图片是合理的,它也是强大的对一个小的子晶格的不等价性,部分破坏的手征性的作用。
2009-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistivity of a Metal between the Boltzmann Transport Regime and the Anderson Transition
利用实空间格林函数方法和相关的Landauer型公式,研究了有限三维无序导体在杂质上的弱散射和强散射的输运性质.脏金属由最近邻紧束缚哈密顿量描述,每个位置具有单个s轨道和随机在位势(Anderson模型)。我们精确地计算零温度电导的有限大小的样品之间放置两个半无限无序自由的铅。从无序平均电阻随样品长度的线性标度系数中找到电阻率。这个“量子”电阻率相比,半经典玻尔兹曼表达式计算玻恩近似和多重散射近似。
2000-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Semiclassical transport in two-dimensional Dirac materials with spatially variable tilt
本文用玻尔兹曼理论研究倾斜随空间变化的二维狄拉克材料,发现由时空几何诱导的几何平面霍尔效应,并指出零偏压电流可探测太赫兹辐射。
2024-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci gr-qc
Boundary conditions effects by Discontinuous Galerkin solvers for Boltzmann-Poisson models of electron transport
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
研究不连续伽辽金方法在玻尔兹曼-泊松模型中反射边界条件对解行为的影响,探讨扩散和混合反射的边界层效应。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall cs.NA math.NA
Boltzmann approach to spin-orbit-induced transport in effective quantum theories
在自旋/反常霍尔效应的模型研究中,有效哈密顿量通常作为起始点。然而,一个完整的有效量子理论不仅包含有效哈密顿量,还包含物理观测量与正则观测量之间的关系。我们直接在有效量子理论水平上构造了弱无序势区的半经典玻尔兹曼(SB)输运框架,并通过在该水平上建立广义Kohn-Luttinger密度矩阵输运理论来证实这一构造.阐明了目前SB理论与以前的唯象玻尔兹曼理论、量子动力学理论和通常的Kubo-Streda理论之间的联系和区别。我们还在有效量子理论的水平上提出了稍微广义化的Kubo-Streda公式。在这个层次上,它是广义的库博-斯特雷达公式,而不是通常的一个,导致相同的物理解释,目前SB理论。在Rashba二维有效模型的应用中,发现了一个非零自旋霍尔效应,它在强Rashba耦合的情况下很重要,但在以前的理论中被忽略了。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall
Unified Semiclassical Theory of Nonlinear Hall Effect:Bridging Ballistic and Diffusive Transport Regime
本文基于Boltzmann输运方程建立统一半经典框架,结合广义边界条件桥接弹道与扩散输运区域,揭示非线性霍尔效应源于Berry曲率偶极子与Fermi面积分的竞争,为有限尺寸系统提供理论见解与分析工具。
2025-08-10 cond-mat.mes-hall
Quantum transport through mesoscopic disordered interfaces, junctions, and multilayers
这项研究探讨了通过宏观不均匀的三维无序导体使用介观方法(实空间格林函数技术在两探针测量几何)的垂直输运。纳米尺度的样品(含有$\sim1000$原子)是由一个简单的立方晶格上的紧束缚的哈密顿量,其中引入的现场势能的无序建模。我计算的输运性质:无序金属结连接两个均匀的样品与不同种类的微观无序,一个单一的强烈无序的界面,和多层组成的界面和均匀的层,其特征在于不同的强度相同类型的微观无序。这使我们能够:对比电阻模型(半经典)方法与肮脏的介观多层膜的全量子描述;研究肮脏界面的传输特性(其中,对于单个界面以及薄于局部化长度的这种界面的堆叠,确定了传输特征值的Schep-Bauer分布);并阐明耦合到理想导联的效果(“测量装置”)对体导体和脏界面的电导的测量当多层在两个界面之间包含弹道层时,其无序平均电导作为费米能的函数振荡。我还解决了量子输运理论中的一些基本问题-Kubo公式在精确状态表示和“介观Kubo公式”(它给出了连接到两个半无限理想引线的有限尺寸样品的零温度电导)之间的关系通过比较它们对结和均匀样品的答案进行了彻底的重新检查。
2001-12-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Unified Theoretical Approach to Electronic Transport from Diffusive to Ballistic Regimes
我们表明,通过整合出的电场,并结合适当的边界条件,半经典玻尔兹曼方程可以描述电子输运性能,连续从扩散弹道制度。得到了$D=1,2,3$维电导的一般解析公式,分别在扩散和弹道极限下恢复了Boltzmann-Drude公式和Landauer-Büttiker公式.这种直观和有效的方法可以应用于调查各种电荷和自旋输运现象的系统尺寸和杂质散射的相互作用。
2016-01-14 cond-mat.mes-hall
Labyrinthine water flow across multilayer graphene-based membranes: molecular dynamics versus continuum predictions
在本文中,我们调查的水通过石墨烯为基础的膜的流体动力学渗透,最近的实验结果石墨烯氧化物膜的启发。我们考虑穿过具有交错排列的纳米缝的多个石墨烯层的流动,其中层间距离范围从亚纳米到几纳米。我们比较结果的渗透率通过分子动力学模拟的连续预测通过使用格子玻尔兹曼计算和流体动力学建模。这突出表明,尽管极端的限制,在石墨烯基膜的渗透性定量预测的基础上的连续表达,适当地考虑到入口和滑移的限制水流的影响。我们的预测反驳了这些膜系统在小尺度上的流体力学故障。它们构成了一个基准,我们比较发表的实验数据。
2016-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Phonon-limited resistivity of multilayer graphene systems
University of Maryland(马里兰大学);Wuhan University(武汉大学)
我们计算了Bernal双层石墨烯(BBG)和菱面体三层石墨烯(RTG)中声子散射对电阻率的掺杂和温度($T$)依赖性的理论贡献。我们专注于详细的,各向异性的$k\cdot p$能带结构的这些系统的非平凡的几何特征的作用-例如,范霍夫奇异性,Lifshitz转换,费米表面各向异性,带曲率附近的间隙-其对运输的影响尚未被系统地研究。我们发现,这些几何特征强烈影响的电阻率的温度和掺杂的依赖性。特别地,能带几何结构导致在高$T$均分区域中的非线性$T$依赖性,使通常的$T^4$到$T$的布洛赫-格林尼森交叉复杂化。我们对BBG和RTG的关注是由最近在这些系统中的实验所激发的,这些实验发现了几种接近于复杂的同位旋极化相层次的奇异低$T$超导性。这些相互作用驱动的阶段是密切相关的能带结构的几何特征,突出的重要性,了解带的几何形状对运输的影响。虽然解决的各向异性带的几何形状的散射时间的影响需要非平凡的数值解,我们的方法是植根于直观的玻尔兹曼理论。我们比较我们的结果与最近的实验,并讨论我们的预测可以用来阐明在这些系统中的各种散射机制的相对重要性。
2023-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Solitons induced by an in-plane magnetic field in rhombohedral multilayer graphene
本文研究面内磁场下菱面体多层石墨烯的轨道运动,发现零能量平带持续存在且能级分岔由波矢平行分量决定,并通过半经典量子化和类SSH孤子纹理解释了零能量态在不同体层上的局域行为。
2023-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Extrinsic nonlinear spin currents in spin-orbit coupled systems: A Boltzmann transport study
School of Physics, Peking University(北京大学物理学院)
本研究发展半经典玻尔兹曼框架,保留散射核的角与带依赖,求解拓扑绝缘体带隙表面态的二阶非本征自旋电流,揭示高阶角谐量和等能轮廓间散射对非线性自旋输运的关键作用。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall
Stark-cyclotron Resonance in an Array of Carbon Nanotubes
采用基于半经典Boltzmann输运方程的动力学方法,对碳纳米管阵列中的斯塔克回旋共振进行了理论研究.得到了电流密度的精确表达式。我们注意到,斯塔克回旋共振发生时,拉莫尔频率与斯塔克频率一致。这些频率的重合产生共振。
2015-06-01 cond-mat.mes-hall
Magneto-thermoelectricty of anisotropic two-dimensional materials
本文基于半经典玻尔兹曼输运理论和矢量平均自由程方法,解析研究了垂直磁场下各向异性二维材料的线性热电响应,克服了传统弛豫时间近似的缺陷,并计算了半狄拉克半金属等代表性系统的电导率与热电系数。
2024-07-21 cond-mat.mes-hall
Semiclassical spin transport in LaO/STO system in the presence of multiple Rashba spin orbit couplings
LaO/STO系统中的线性和立方自旋轨道耦合与磁矩和自旋极化载流子之间的相互作用为自旋输运应用提供了新的途径。利用基于弛豫时间近似(RTA)的Boltzmann输运理论和更精细的Schliemann-Loss(SL)δ势散射模型,研究了LaO/STO体系中线性和立方Rashba自旋轨道耦合(RSOC)对面内磁矩的影响.在一般情况下,这两种方法产生的自旋积累(自旋电流)之间的线性(二次)关系时,三个RSOC强度之一是变化的,其他两个固定。具有不同角度依赖性的多种类型的RSOC的同时存在是破坏费米表面的k空间对称性的关键成分,从而确保在整个费米表面上积分时的有限自旋累积。虽然经常使用的RTA方法是足够准确的自旋累积计算,更精细的SL模型需要自旋电流计算,因为RTA方法忽略了费米轮廓的各向异性所产生的立方RSOC条款。基于改进的SL模型和RSOC参数的优化调整,自旋电荷转换值LaO/STO的预测值达到30的显着效率。
2022-09-06 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian impurity scattering in graphene: Boltzmann transport and thermoelectric response
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所)
本文研究石墨烯中非厄米杂质散射对热电输运的影响,通过分波法求解狄拉克散射并构建玻尔兹曼模型,发现增益增强而损失抑制热电性能,为调控石墨烯热电响应提供新机制。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Boltzmann-constrained extraction of spin splitting and momentum relaxation in d-wave altermagnets
College of Physics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(南京航空航天大学物理学院);Key Laboratory of Aerospace Information Materials and Physics (NUAA), MIIT(工业和信息化部航空航天信息材料与物理重点实验室);School of Engineering, Newcastle University(纽卡斯尔大学工程学院)
针对d波交变磁体,提出一种基于物理信息神经网络(PINN)的玻尔兹曼求解器,通过结合费米能级依赖性和严格物理约束,从电导谱中同时提取自旋分裂参数α和动量弛豫时间τ0,精度达亚百分比。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall
Electron-electron scattering and magnetoresistance of ballistic microcontacts
使用半经典玻尔兹曼方程,我们计算修正的Sharvin电导宽2DEG弹道接触,导致电子-电子散射的铅。这些修正主要是由来自不同储存器的动量几乎相反的电子碰撞所决定的。它们是正的,随温度升高而增加,并被磁场强烈抑制。我们认为,这种抑制可能是负责在最近的实验中观察到的异常正磁阻。
2010-03-27 cond-mat.mes-hall
Semiclassical theory of frequency dependent linear magneto-optical transport in Weyl semimetals
BITS Pilani-Hydrabad Campus(比塔皮拉尼海德拉巴德校区);Indian Institute of Technology Mandi(印度技术学院曼迪分校);Indian Institute of Technology Bombay(印度技术学院孟买分校);SRM University(SRM大学);National Institute of Technology, Assam(阿萨姆国家技术学院)
本文研究Weyl半金属中频率依赖的磁光输运,通过Boltzmann理论分析轨道磁矩、Weyl锥倾斜、能谷散射与电磁驱动的相互作用,揭示了长程磁光导率的频率依赖行为及chiral anomaly的抑制机制。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Semiclassical theory of anisotropic transport at LaAlO3/SrTiO3 interfaces under in-plane magnetic field
在过渡金属氧化物$LaAlO_3$(LAO)和$SrTiO_3$(STO)之间的界面处的非常规磁输运通常与移动电子与局部磁矩相互作用有关。然而,在这个界面上的磁性的性质和性质还没有很好地理解。在本文中,我们专注于自旋轨道耦合驱动的输运效应,有意忽略可能的强相关性。的电阻率张量计算作为一个功能的大小和方向的外部磁场平行的接口。数值求解了二维自旋-轨道耦合电子系统的半经典Boltzmann方程,该系统被电场加速并被空间关联杂质散射。在几开尔文的温度和密度,使化学势穿越第二对自旋轨道分裂带,我们发现一个强烈的各向异性调制的(负)磁阻高于10 T,其特征在于多个最大值和最小值远离晶轴。随着磁电阻的下降,横向电阻率出现了突然的增强。后者的角度调制从(低场)正弦依赖性到(高场)阶梯状行为有很大的偏离。这些独特的功能是两个(带内和带间)散射振幅的布里渊区的各向异性的后果时,在系统中的相关能量尺度-化学势,自旋轨道相互作用和塞曼能量-都是彼此可比的。该理论提供了良好的定性协议与文献中的实验数据。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall
On the Theory of Magnetotransport in a Periodically Modulated Two-Dimensional Electron Gas
基于玻尔兹曼输运方程,提出了一个二维电子气在弱静电或磁调制下沿一个方向调制的半经典理论。它示出的磁阻$ ρ_{||} $的振荡对应于沿调制线观察到在适度低的磁场驱动的电流,可以被解释为经典的几何共振,反映了空间调制和电子的回旋半径的周期的可伸缩性。
2005-04-07 cond-mat.mes-hall
Scattering nonlocality in quantum charge transport: Application to semiconductor nanostructures
我们的主要目标是提供一个严格的处理散射非局域性半导体纳米结构。一方面,从传统的密度矩阵公式出发,利用著名的Wigner函数图像作为研究半经典极限的理想工具,我们将对空间相关的Boltzmann方程进行完全量子力学推导。另一方面,我们将研究这种半经典框架的有效性限制,特别指出,在散射非局域性效应可能发挥相关作用的制度,为此,我们将补充我们的分析研究与一些模拟实验,讨论和进一步扩大散射诱导的量子扩散GaN基纳米材料的初步研究。对于光激发半导体中载流子-载流子弛豫的情况,我们的分析将表明简化的退相模型在描述声子诱导的散射非局域性方面的失败,指出这种限制对于准弹性耗散过程的情况尤其严重。
2014-06-25 cond-mat.mes-hall
Simulation of Transport and Gain in Quantum Cascade Lasers
量子级联激光器可以在不同的方法层次内建模:能级中电子密度的标准速率方程,微观分布函数的半经典玻尔兹曼方程,以及包括状态之间的相干演化的量子动力学。本文提出了一种基于非平衡格林函数的量子输运方法。这允许对器件的传输和光学增益进行定量模拟。将电流密度分为两个部分表明,半经典跃迁可能主导Sirtori等人的原型器件的输运,但对于最近的每周期只有几层的太赫兹激光器则不然。许多粒子的影响是非常依赖于异质结构的设计,并在这里考虑的情况下,包含在Hartree Fock水平的电子-电子相互作用,提供了一个相当大的变化吸收,但只赋予一个微小的位移的增益峰值。
2003-04-24 cond-mat.mes-hall
Transport in bilayer graphene near charge neutrality: Which scattering mechanisms are important?
利用半经典量子玻尔兹曼方程(QBE),数值计算了双层石墨烯在电中性附近的直流输运性质。与之前的讨论相反,我们发现即使在40 K以下的温度下,声子散射也至关重要。尽管如此,电子-电子散射仍然占主导地位的声子碰撞,允许流体动力学的方法。我们介绍了一个简单的双流体动力学模型的电子和空穴通过库仑阻力相互作用,并比较我们的结果完整的QBE计算。我们表明,双流体模型产生定量准确的结果,导热系数,热功率和热导率。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Kinetic theory of transport for inhomogeneous electron fluids
电子相互作用和无序之间的相互作用在传统的玻尔兹曼输运理论中被忽略,但在确定非常规金属的电阻率方面可以发挥重要作用。当准粒子是长寿命的,人们可以通过求解空间非均匀玻尔兹曼方程来解释这些交织的效应。假设光滑无序和忽略umklapp散射,我们解决这些非均匀动力学方程和计算电阻率跨越弹道流体动力学过渡。电子-电子相互作用的一个重要结果是动量弛豫时间的修正;这种效应在传统理论中被忽略。我们精确地描述了当相互作用增强动量散射率时,以及当它们降低动量散射率时,我们的方法统一了现有的半经典输运理论,并揭示了新的输运机制。特别是,我们解释了如何电阻率可以成正比的动量守恒碰撞的速度。我们将这一结果与现有的输运奥秘进行了比较,包括许多费米液体的无序无关的$T^2$电阻率,以及许多奇怪金属的线性$T$“普朗克极限”电阻率。
2018-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th