Comment on "Electron transport through correlated molecules computed using the time-independent Wigner function: Two critical tests"
多电子相关散射(MECS)方法研究了线性响应区的量子电子输运[I]。Baldea和H. Koeppel,Phys. Rev. B. 78,115315(2008)]。作者建议,基于数值计算,该方法施加边界条件的方式是无法重现众所周知的电导量子化现象。我们介绍了一个分析模型,并证明电导量子化是正确的MECS方法内使用开放系统边界条件。
2009-12-17 cond-mat.mes-hall
Wigner model for quantum transport in graphene
单层石墨烯是一种新型材料,由二维蜂窝晶格中的平坦单层碳原子组成,其中电子动力学由狄拉克方程控制。采用基于Wigner-Weyl理论的赝自旋相空间方法,研究了电子在石墨烯中的输运,并考虑了量子效应.我们对粒子的全量子力学表示揭示了它本身特别接近于粒子运动的经典描述。我们分析了石墨烯中的克莱因隧穿现象及其对总电流的修正。运动方程的解析研究和一些数值试验。研究了在外加电场和刚性势阶跃作用下电子空穴对的时间演化。我们的形式主义与巴里阶段的方法的连接进行了讨论。
2011-02-11 cond-mat.mes-hall
Signatures of Wigner Localization in Epitaxially Grown Nanowires
维格纳在1934年预言,当电子气的密度很低时,它将经历向结晶态的转变。虽然在探测电子维格纳态方面已经取得了重大进展,但对其进行明确和直接的实验验证仍然是一个挑战。在这里,我们解决维格纳分子形成的InSb纳米线量子点系统的传输特性的签名,其中一些电子可能会形成局部状态取决于点的大小(即电子密度)。通过组态相互作用的方法结合适当的传输形式主义,我们能够预测这些系统的传输特性,与实验数据非常吻合。我们确定特定的签名的维格纳状态的形成,如强抑制的反铁磁耦合,并能够检测到发病的维格纳本地化,实验和理论上,通过研究不同的点的大小。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall
Wigner transport equation with finite coherence length
使用维格纳函数研究开放系统中的量子输运提出了严厉的批评。有些问题是由于假设感兴趣的系统外的电子动力学的相干长度为无穷大而引起的。在目前的工作中的维格纳函数的理论进行了修订,假设一个有限的相干长度。建立了一个新的动力学方程,对应于将Wigner动量移离实轴,并对一维势垒的情况进行了数值分析。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Wigner crystal diode
研究了维格纳晶体在一维和二维非对称周期势场中的输运性质。我们表明,奥布里转变发生在一定的临界振幅的潜在的滑动和钉扎相下面和上面的过渡。由于不对称性,奥布里钉扎相位的特征在于维格纳晶体的二极管电荷输运。我们认为,最近的实验观察与冷离子和胶体单分子层的奥布里转变可以扩展到不对称的潜力,使观察魏格纳晶体二极管与这些物理系统和电子在液氦。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall
Wigner-function formalism applied to semiconductor quantum devices: Failure of the conventional boundary-condition scheme
维格纳函数形式主义是一种众所周知的方法来模拟半导体纳米器件中的电荷传输。本文的主要目的是指出和解释传统的量子器件建模的基础上,这样的维格纳函数范式的内在局限性,提供一个明确的答案,开放的问题,传统的空间边界条件计划的应用程序的维格纳输运方程。我们的分析表明:(i)在没有能量耗散(相干极限)的情况下,Wigner方程的解配备给定的边界条件是不唯一的,和(ii)当退相干/耗散现象考虑通过弛豫时间近似的解决方案,虽然唯一的,不一定是一个物理Wigner函数。
2013-06-16 cond-mat.mes-hall
Wigner Function Formalism for Zero Magnetic Field Spin Dependent Resonant Tunneling Structures
我们发展了具有声子浴的Rashba效应共振隧穿结构中导带电子量子输运理论的Wigner函数表示。在窄带隙异质结构中,自旋分裂主要是由于电势的空间依赖性中的反转不对称性或由于外部电场而发生。这种“零磁场自旋分裂”是由于有效质量哈密顿量中的Rashba项。在广义Kadanoff-Baym方法中,采用多带非平衡格林函数形式导出了量子输运方程。
2004-09-23 cond-mat.mes-hall
Reply to Comment on "Electron transport through correlated molecules computed using the time-independent Wigner function: Two critical tests''
在他们的评论中,格里尔等人(i)让我们负责一个假装错误的主张,这是我们在物理学中从未做过的。修订版~ B { \bf 78},115315(2008),其中我们批评了其中两人提出的方法(DG),(ii)错误地声称DG方法可以重现电导量子$g_0$,但(iii)为了推导玩具模型的$g_0$,他们在标准Landauer方法内进行计算,这与DG无关。我们目前的DG方法,这表明DG方法失败的例子中,我们提出了在我们早期的工作中,可悲的是,他们的模型内得到的结果。我们还分析了DG方法失败的物理原因。
2010-06-24 cond-mat.mes-hall
Dissipative transport in superlattices within the Wigner function formalism
我们采用Wigner函数方法模拟了半导体超晶格中部分相干、耗散的电子输运。我们介绍了一个模型碰撞积分的条款,描述能量耗散,动量弛豫,和空间相干性(本地化)的衰减。基于Wigner输运方程的粒子解和模型碰撞积分,我们模拟了GaAs/AlGaAs超晶格中10 K下的量子电子输运,并精确地再现了实验中得到的电流密度与场的关系.
2015-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
High-frequency nonlinear conductivity of a Wigner crystal
Michigan State University(密歇根州立大学);EeroQ Corporation(EeroQ公司)
研究超流氦表面上方电子形成的维格纳晶体,通过微通道几何结构中氦上电子的输运测量,发现其在高频驱动场下有强烈非线性输运响应,与高阶布拉格矢量涟波子耦合产生的动态摩擦有关。
2026-07-09 cond-mat.mes-hall
Quantum Kinetic Equation for the Wigner Equation and Reduction to the Boltzmann Transport Equation under Discrete Impurities
从量子刘维尔方程出发,导出了离散杂质下的量子动力学方程。为了实现这一目标,静电库仑势分为长,短范围的部分,并明确考虑自洽耦合与泊松方程。它示出的碰撞积分与杂质散射以及通常的漂移项是在平等的基础上推导出来的,并且在这个意义上,碰撞积分是在一个特设的方式引入,因此,杂质势的短程部分是双重计数的杂质散射的维格纳函数方案下的常规治疗是不一致的。玻尔兹曼输运方程(BTE)的推导没有强加一个假设的随机杂质配置在衬底上。衍生的BTE是能够描述的离散性质的杂质,如潜在的波动,因此,适合于分析半导体纳米结构下的电子输运。
2021-05-21 cond-mat.mes-hall physics.gen-ph
Wigner transformation, momentum space topology, and anomalous transport
利用对两点格林函数的维格纳变换的导数展开,分析了反常量子霍尔效应和手征磁效应。相应的电流与动量空间拓扑不变量成正比。我们在$2+1$ D中再现了霍尔电导率的常规表达式。在$3+1$ D中,我们的分析可以系统地解释拓扑绝缘体和Weyl半金属中的AQHE。同时,用这种方法可以证明,平衡CME是不存在的广泛类的固体,以及在适当正则化的相对论性量子场论。
2021-04-22 cond-mat.mes-hall hep-ph
Bistable Transport Properties of a Quasi-One-Dimensional Wigner Solid on Liquid Helium under Continuous Driving
研究了准一维维格纳固体在液氦衬底上运动时输运特性的低频涨落。波动发生在不同的传输模式之间,其中WS从氦表面上形成的波纹极化子(或“凹坑晶格”,DL)的去耦,或不发生在每个交流周期。我们表明,高斯分布的解耦阈值力引起这种双稳态,低频开关时发生的解耦的概率在每个交流周期是小的,但有限的。我们将退耦阈值力的分布归因于准一维电子晶格所允许的结构配置的范围,这影响了WS-DL耦合的强度。因此,交流传输模式之间的切换速率对电子固体的微观性质非常敏感。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport properties of a quasi-1D Wigner Solid on liquid helium confined in a microchannel with periodic potential
我们提出了在一个准一维系统的表面电子输运测量液氦被限制在一个101- $μ$ m长和5- $μ$ m宽的微通道,其中的静电势与周期性的$1$ - $μ$ m沿通道被引入。特别地,我们通过在很大范围内改变周期势的振幅,研究了周期势对准一维Wigner固体非线性输运的影响。在振幅为零和小振幅时,微通道中的准一维WS显示出预期的特征,如波纹子的Bragg-Cherenkov散射和重入熔化。随着电位幅值的增加,上述特征被强烈抑制。这种行为表明在电子系统中的长程位置顺序的损失,这是由于WS在通道中的横向限制的再入熔融行为的回忆。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonlinear transport of Wigner solid phase surrounding the two-flux composite fermion liquid
该研究探究了高迁移率二维空穴气中分数霍尔态的低温输运特性,基于复合费米子模型揭示其零电阻极小值和霍尔平台的异常温度依赖性,发现复合费米子液体周围的非线性输运特性及E-T对偶性,并验证其与二维相变理论的一致性。
2025-04-14 cond-mat.mes-hall
Quantum transport and the Wigner distribution function for Bloch electrons in spatially homogeneous electric and magnetic fields
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Institute of Semiconductor Physics, NASU(乌克兰国家科学院半导体物理研究所);Brooklyn College, CUNY(纽约市立大学布鲁克林学院)
本文基于李普曼方程发展了布洛赫电子在任意时间依赖的均匀电场和磁场中的动力学理论,推导了无碰撞情况下威格纳分布函数,并讨论了多能带特性及Zener磁感应隧道效应。
2017-08-04 cond-mat.mes-hall
Critical analysis of a variational method used to describe the molecular electron transport
在最近的一篇论文中,[1]。巴尔迪亚和H. Köppel,\prb { \bf 78},115315(2008)],我们证明了变分方法[P.\ Delaney和J. C. Greer,\prl { \bf 93},036805(2004)]提出的计算分子中电子输运的方法,其基于Wigner函数的边界约束,不能正确描述最简单的非相关和相关系统的零偏压电导。在本文中,我们扩展了我们以前的分析的线性响应极限的方法,考虑,而不是维格纳函数,一般的约束。我们证明,如果像往常一样在输运理论中,准粒子分布在电极中的约束,这种方法产生的零偏压电导消失的完全非物理的结果。因此,我们得出结论,变分方法本身是有缺陷的。
2011-08-01 cond-mat.mes-hall
Wigner-function formalism applied to semiconductor quantum devices: Need for nonlocal scattering models
在设计和优化新一代纳米材料和相关量子器件时,耗散与退相干现象通常通过局部散射模型来解释,例如弛豫时间和玻尔兹曼方案。在这里,我们表明,使用这种局部散射的方法内的Wigner函数形式主义可能会导致非物理的结果,即异常抑制子带间弛豫,不正确的热化动力学,违反概率密度的积极性。此外,我们提出了一个量子力学广义的弛豫时间和玻尔兹曼模型,导致非局部散射超算子,使人们能够克服这些限制。
2017-09-13 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in a Nanosize Silicon-on-Insulator Metal-Oxide-Semiconductor
提出了一种测量纳米级绝缘体上硅(SOI)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)电流的方法。从Wigner函数表象下量子Liouville方程的数值解中提取了电子输运的量子力学特征。由于电离杂质,声学声子和表面粗糙度在Si/SiO2界面的电子散射占,器件特性作为通道长度的函数。从维格纳函数分布,扩散和弹道输运的共存自然出现。结果表明,散射机制往往会减少运输的弹道分量。弹道分量随着沟道长度的减小而增加。
2003-08-25 cond-mat.mes-hall
Orbital Wigner functions and quantum transport in multiband systems
Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, University of Würzburg(维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所);Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ctd.qmat(维尔茨堡-德累斯顿卓越集群ctd.qmat);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Department of Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校物理系);Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部);Department of Physics and Astronomy, Rice University(莱斯大学物理与天文系)
本文提出基于轨道维格纳函数的输运形式体系,精确捕捉多带费米子系统中的量子相干效应,超越玻尔兹曼理论,并验证了弹道输运与拓扑泵浦等非平衡现象。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Evidence of Metallic Wigner Crystal in Rhombohedral Graphene
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Florida State University(佛罗里达州立大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
研究在石墨烯中发现维格纳晶体和金属维格纳晶体,通过调控电荷密度和能带结构揭示了新型电子晶体的形成机制及拓扑特性。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall
Self-consistent Wigner distribution function study of gate-voltage controlled triple-barrier resonant tunnelling diode
用Wigner-Poisson问题的自洽数值方法研究了电子输运在三势垒共振隧穿二极管(TBRTD)中的输运。通过TBRTD的电子流可以由施加到势阱区之一的栅极电压控制。对于不同的栅极电压值,我们已经确定的电流-电压特性,势能分布,和电子密度分布。我们已经发现的峰谷比的增强(高达$\sim$ 10),在负微分电阻区域内的线性电流与偏置电压的行为的外观,和电流-电压特性的双稳态。自洽势能分布和电子密度分布的分析,使我们能够提供这些属性的物理解释。
2009-03-27 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in low-density $p$-Si/SiGe heterostructures: From metal through hopping insulator to Wigner glass
我们研究了低密度$p-$ Si/SiGe异质结构在低温和高达18 T的宽域磁场中的直流和交流输运。复AC电导从在2D孔层附近传播的表面声波的速度和衰减的同时测量来确定。观察到的直流和交流电导的行为被解释为从金属电导在B=0,通过在中间磁场(接近整数量子霍尔效应的平台对应的朗道能级填充因子$ν$ =1)的局域态之间的跳跃,以形成在极端的量子极限($B\gtrsim 14$,$T \lesssim 0.8$ K)的维格纳玻璃的演变。
2007-12-05 cond-mat.mes-hall
Spin dependent electron transport through a magnetic resonant tunneling diode
纳米结构中的电子输运性质可以例如通过使用半经典维格纳形式体系或量子力学格林函数形式体系来建模。我们比较了磁共振隧穿二极管的情况下,这些方法的性能和结果。我们在自洽自旋密度泛函理论中实现了这两种方法。我们的数值实现的维格纳形式主义是基于有限差分格式,而格林函数形式主义的有限元方法。作为一个具体的应用程序,我们认为Slobodskyy等研究的设备。[Phys. Rev. Lett. 90,246601(2003)],并分析其实验结果。维格纳函数和格林函数形式主义给出了类似的电子密度和电位,但令人惊讶的是,前一种方法需要更多的计算机资源,以获得数值准确的结果电流。这两种形式都可以成功地用于模拟磁共振隧穿二极管结构。
2004-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Parametric statistics of the scattering matrix: From metallic to insulating quasi-unidimensional disordered systems
研究了描述电子在准一维无序系统中输运的散射矩阵$S$的统计性质。对于弱无序(金属制度),能量依赖的相移的$S$被发现产生相同的普适参数相关的那些特征混沌哈密顿本征值驱动的外部参数。这是分析内的布朗运动模型$S$,这是直接相关的维格纳-史密斯延迟时间矩阵的分布。对于大的无序(局域区),输运是由共振隧穿和普遍的行为消失。一个基于局部波函数的简化描述的模型定性地解释了我们的数值结果。在绝缘体中,相移速度的参数相关遵循维格纳时间的能量相关自相关。维格纳时间和电导在金属和绝缘体中是相关的。
1997-03-19 cond-mat.mes-hall
From non-equilibrium Green's functions to Lattice Wigner: A toy model for quantum nanofluidics simulations
针对纳米通道中负量子摩擦现象,提出半经典介观玻尔兹曼-维格纳格点模型,数值研究一维纳米流体在周期外势下的演化,发现量子涨落主要影响奇数动力学矩,为量子纳米流体输运模拟提供新工具。
2025-03-24 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.flu-dyn
Stick-Slip Motion of the Wigner Solid on Liquid Helium
我们提出了时间分辨的时间输运测量的维格纳固体(WS)的液体氦表面限制在一个微米尺度的通道。静止时,WS被一团量子化的毛细波(ripplons)“装扮”。在驱动力的作用下,我们发现,重复的WS-ripplon去耦导致粘滑电流振荡,其频率可以通过调节温度,压电场,或电子密度来调谐。液态He上的WS是研究类极化子解耦动力学的一个很有前途的系统。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Geometrical phase effects on the Wigner distribution of Bloch electrons
我们调查的动力学布洛赫电子使用的密度算符方法,并将这种方法与以前的理论基础上的波包。我们研究具有可忽略的无序和强自旋-轨道相互作用的非相互作用系统,这些系统一直处于最近自旋相关现象研究的最前沿。我们证明了规范不变性的要求,结果在一个移动的位置,在那里的布洛赫电子的维格纳函数进行评估。本形式主义也产生了修正的载波速度所产生的贝里相位。载流子位置随规范变化的位移和对载流子速度的Berry相位修正自然地出现在电荷和电流密度分布中。在自旋输运的上下文中,我们表明,自旋速度可以定义在这样一种方式,使自旋动力学被视为在同一个立足点上的电荷动力学。除了规范相关的位置偏移,我们发现额外的,规范协变多极项的自旋,自旋电流和自旋力矩的密度分布。
2006-05-22 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Dynamics, Avalanches and Noise for Driven Wigner Crystals
本研究通过数值模拟揭示维格纳晶体在无序中驱动的丰富输运相变,包括弹性脱钉、丝状流动、无序流动及移动近晶相,并发现丝状流中的开关与负微分电导、$1/f$噪声及阈值下的幂律雪崩,与实验一致。
2022-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic transport, metal-insulator transition, and Wigner crystallization in transition metal dichalcogenide monolayers
本文基于有限温度Boltzmann理论分析单层TMDs的低温输运,揭示了金属相中线性电阻率源于Friedel振荡,并指出2D低密度MIT行为是无序效应与Wigner晶体物理复杂相互作用的结果。
2024-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tau-Function Theory of Quantum Chaotic Transport with beta=1,2,4
研究了弹道量子点中电导、散粒噪声和Wigner延迟时间概率分布的累积量及其母函数。我们的方法基于某些矩阵积分的可积理论,并适用于随机矩阵理论的所有对称类β = 1,2,4。我们计算了β = 1,4时电导和散粒噪声的混合累积量的弱局部化修正,从而证明了Khoruzhenko等人的一些推论(Phys. Rev. B,Vol. 80(2009),125301)。我们推导出微分方程的特征的累积量生成函数的所有β = 1,2,4。此外,我们表明,维格纳延迟时间的累积量生成函数可以表示在Painleve' III'超越。这使我们能够研究维格纳延迟时间的累积量在渐近极限n ->无穷大的性质。最后,对于所有的对称类和任何数量的开放通道,我们推导出一组递归关系,是非常有效的计算累积量在所有订单。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Spiraling Solitons: a Continuum Model for Dynamical Phyllotaxis and Beyond
一种新颖的,多变的,拓扑孤子最近已被证明出现在系统的排斥粒子在圆柱形的几何形状,其静态描述的数量理论对象的叶序。在这里,我们提出了一个最小的和本地连续模型,可以解释的叶序孤子的许多功能,如锁定速度,螺旋移位,能量传输和,维格纳晶体的纳米管,电荷传输。这种处理是通用的,应该适用于其他螺旋系统。与例如Sine-Gornon类系统不同,我们的孤子可以存在于非简并结构之间,意味着通过系统的功率流,它分离的域的动态;我们还预测脉冲,静态和动态。应用包括纳米管上维格纳晶体的电荷传输或A-到B-DNA的跃迁。
2009-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Doped Twisted Bilayer Graphene near Magic Angles: Proximity to Wigner Crystallization not Mott Insulation
我们设计了一个模型来解释为什么扭曲的双层石墨烯(TBLG)表现出绝缘行为时,$ν=2,3$电荷占据一个单位莫尔细胞,一个功能归因于莫特,但不是$ν=1$,明显不符合莫特绝缘。我们计算$r_s=E_U/E_K$,其中$E_U$和$E_K$的势能和动能,分别,并表明:(i)莫特标准在于在密度$10^4$高于实验和(ii)过渡到一系列的维格纳晶体状态存在作为$ν$的函数。我们发现,对于$ν=1$,$r_s$未能越过阈值($r_s = 37$)的三角形晶格和金属输运Entrance。然而,对于$ν=2$和$ν=3$,阈值$r_s=22$和$r_s=17$分别满足向具有蜂窝($ν=2$)和kagome($ν=3$)结构的维格纳晶体(WC)的转变。我们相信,这种晶态是分析超导性的正确起点。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner function and kinetic phenomena for chiral plasma in a strong magnetic field
利用常磁场中Weyl方程的精确解,导出了磁化手征等离子体的等时Wigner函数。发现维格纳函数对沿磁场方向的动量分量的依赖是不对称的,并且与费米子手征相关。这种依赖性对于再现正确的手性磁性和手性分离效应是主要的。在最低朗道能级近似下,导出了强磁场中等时维格纳函数的方程。利用该方程,发现强磁场中的纵向集体模是带隙的等离子体激元,其带隙由磁场决定。与普通的磁场不同,轴向磁场允许波矢不对称的集体激发的色散规律。研究了手征费米子在强磁场和轴向磁场中的热电现象,并计算了相应的输运系数。
2017-09-07 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
The role of the exchange-Coulomb potential in two-dimensional electron transport
Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa(里斯本大学技术研究所);Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Instituto Politécnico de Lisboa(里斯本高等工程学院,里斯本理工学院)
本文提出量子输运理论,研究交换作用对二维电子气体输运的影响,发现交换作用可导致低密度下等离子体不稳定性,并在耦合层中预测声光模式耦合和长寿命电荷不平衡模式。
2026-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.plasm-ph