The nanostructural origin of the ac conductance in dielectric granular metals: the case study of Co_20(ZrO_2)_80
我们表明,这是所需的纳米结构颗粒Co20(ZrO 2)80薄膜,以产生一个交流响应,如一个普遍观察到的各种各样的介电材料。Co颗粒的双峰尺寸分布产生随机竞争的电导通道,其允许热辅助隧穿通过小颗粒和更大的颗粒之间的电容性电导。由一个简单的立方随机电阻-电容网络的模型定量描述的实验结果作为温度和频率的函数,并使控制样品的交流响应的微观参数的测定。
2007-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Observation of thermally activated glassiness and memory dip in a-NbSi insulating thin films
我们目前的电导测量非晶NbSi绝缘薄膜。这些薄膜显示出明显不同于迄今为止在无序绝缘体中报道的平衡电子特征。像在大多数研究的系统(氧化铟和粒状铝膜),一个缓慢的弛豫后观察到的电导淬火到液氦温度,这引起的MOSFET器件的存储器下降的增长。但与这些系统不同的是,这种记忆下降和相关的电导弛豫在室温下仍然可见,具有明显的温度依赖性动力学特征。
2014-06-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
"Creeping conductance" in nonstationary granular systems and artificial arrays
我们考虑一个非稳态阵列的导体,连接的电阻随时间波动。一对特定导体之间的电荷转移被认为是由“电击穿”所主导的--当相应的电阻接近于零的时候。在特定击穿期间转移的电荷量由系统的静电能量的最小值条件控制。我们发现电导率,弛豫速率,和波动的“经典近似”,有效的,如果典型的转移电荷是大相比,$e$这样的系统。我们讨论了可能实现的胶体系统和阵列的聚合物连接颗粒的模型。
2015-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Symmetrical field effect and slow electron relaxation in granular aluminium
报道了薄绝缘铝颗粒膜的电导率和场效应测量结果。的对称场效应和非常缓慢的电导弛豫的发生被证明。它们与绝缘氧化铟薄膜中已报道的电子玻璃态行为相同。结果表明,这种现象是相当普遍的。对结构不连续样品的研究有助于理解玻璃态行为的起源和机制。
2012-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Distribution of conductance for Anderson Insulators: A theory with a single parameter
基于传输矩阵的微扰方法,得到了三维强无序导体电导全分布的解析表达式。我们的研究结果证实了数值证据,对数正态分布的限制,甚至在深绝缘制度。我们表明,电导的对数尺度的方差作为平均值的分数幂,而偏度的变化,因为一个接近安德森金属-绝缘体过渡从深绝缘极限,所有描述为一个单一的参数的函数的符号。该方法提出了一个可能的单参数描述的安德森过渡,考虑到完整的非平凡分布的电导。
2009-10-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Percolation with excluded small clusters and Coulomb blockade in a granular system
我们认为直流电导率$σ$的小导电和绝缘颗粒的混合物略低于逾渗阈值,其中有限的集群的导电颗粒的特点是由一个广泛的频谱的大小。电荷输运由相邻导电簇之间的载流子隧穿通过由一个绝缘颗粒组成的短"链路“来控制。在降低温度时,小的簇(直到一些$T$依赖的大小)变成库仑阻塞,并且如果可能的话,通过相关的跳跃路径来避免。我们介绍了一个相关的解析问题的次近邻(NNN)的电导率与排除小集群和证明(数值和解析),$σ$减少的幂律的大小排除集群。作为一个物理结果,电导率是一个幂律函数的温度在一个广泛的中间温度范围。我们表示相应的指数通过已知的临界指数的逾渗理论,并确认这种关系的数值。
2009-10-15 cond-mat.dis-nn
`One-sided' log-normal distribution of conductances of a disordered quantum wire
我们开发了一个简单的系统的方法,有效的所有强度的障碍,获得解析的第一次完整的分布的电导P(g)的准一维线在没有电子-电子相互作用。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,由一个基本上是“单侧”对数正态分布。对于较大的无序,g > 1的对数正态分布的尾部被高斯截断。
1999-12-07 cond-mat.dis-nn
Competition of the Coulomb and hopping based exchange interactions in granular magnets
本文研究了嵌入绝缘基体中的两个铁磁颗粒之间电子间库仑相互作用引起的交换耦合。这种对交换相互作用的贡献补充了由于晶粒之间的虚拟电子跳跃而产生的贡献。我们表明,库仑和跳跃的交换相互作用是可比的。然而,对于大多数系统参数,这些贡献具有相反的符号并且彼此竞争。与基于跳跃的交换相互作用相反,基于库仑的交换与绝缘基质$\varepsilon$的介电常数成反比。总的晶粒间交换相互作用对绝缘基体的介电常数有复杂的依赖关系。增加$\varepsilon$可以观察到铁磁-反铁磁(FM-AFM)和AFM-FM转变。对于某些参数没有过渡是可能的,然而,即使在这种情况下,交换相互作用有很大的变化,改变其值的三倍,增加矩阵介电常数。
2017-02-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum percolation in granular metals
针对大随机分布隧道电导的实际情况,发展了颗粒金属薄膜电导的量子修正理论。晶粒间电压的量子涨落(能量E远低于裸充电能级E_C)对平均电导\bar{g}(E)的抑制作用远大于其标准偏差σ(E)。在足够低的能量E_* 下,任何分布都变宽,σ(E_*)~ \bar{g}(E_*),导致隧穿态密度的强烈局域涨落。通过对矩阵重整化群方程的解析和数值分析相结合,建立了金属-绝缘体相变的渗流性质。
2004-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electrical glassy behavior in granular aluminium thin films
我们提出了新的结果获得的绝缘颗粒Al薄膜的场效应测量。首先,可再现的和稳定的电导波动被认为是在微米尺寸的样品作为栅极电压的函数。已经知道存在于宏观样品中的异常场效应及其缓慢弛豫被证明仍然存在于小样品中,并且对波动图案没有影响。其次,证明了“真实”老化,即异常场效应弛豫取决于自冷却以来经过的时间,该时间越长,系统对栅极电压变化做出反应所需的时间越长。这些研究结果的解释和影响进行了讨论。
2012-06-21 cond-mat.dis-nn
Anomalous field effect and glassy behaviour in granular aluminium thin films: electron glass?
本文研究了绝缘颗粒状铝薄膜电导的非平衡现象。本文对反常场效应及其慢弛豫作了较详细的研究。这种现象与氧化铟中已经观察到的现象非常相似。对这一现象的成因进行了讨论。在颗粒系统中,本实验自然可以沿着两条不同的线来解释。一个依赖于金属岛周围的电介质中的缓慢极化。另一个依赖于纯电子机制:在颗粒金属中形成电子库仑玻璃。仍然需要更多的选择性实验和/或关于库仑玻璃性质的定量预测来明确区分这两种库仑玻璃。
2007-05-25 cond-mat.dis-nn
Conductance distribution in quasi-one-dimensional disordered quantum wires
我们开发了一个简单的系统的方法,有效的所有强度的障碍,获得完整的电导P(g)的准一维线内的非相互作用的费米子模型的分析分布。该方法已在[1-3]中用于预测P(g)在g=1附近的尖锐特征以及绝缘和交叉区域中电导分布中的非解析性的存在,以及显示P(g)如何随着无序强度的增加而从高斯变化到对数正态行为。在这里,我们提供了该方法的许多细节,包括中间结果,这些结果提供了对解决方案性质的深入了解。此外,我们在相同的框架内表明,虽然金属P(g)是一个高斯g >>1,有一个对数正态的尾巴g << 1,与早期的场论计算一致。我们还获得了其他几个结果,比较非常好的金属和绝缘制度与可用的精确结果。
2003-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Non-analyticity in the distribution of conductances in quasi one dimensional wires
我们表明,准一维导线的电导g的分布P(g)在绝缘区域具有非解析行为,导致在g=1附近的分布中的不连续导数。我们给出了完整分布的解析表达式,并提取了一个近似的标度行为有效的不同强度的混乱接近g=1。
2002-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Resistivity Minimum in Granular Composites and Thin Metallic Films
我们分析了厚颗粒状铁磁化合物NiSiO 2和Fe,Ni和Py在金属-绝缘体转变附近的弱耦合薄膜的电导率的温度依赖性。电阻率的最小值,其次是在较低的温度下的电导率的对数变化的发展是由于颗粒状结构的化合物和薄膜由传统的沉积技术制造。电阻率最小值被确定为温度依赖的晶内金属电导和热激活的晶间隧穿之间的过渡。
2016-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Experimental evidence for a collective insulating state in two-dimensional superconductors
本文介绍了无序超导非晶氧化铟薄膜在强磁场($B$)中的电流-电压特性的实验研究结果。随着$B$强度的增加,超导性降低,直到临界场($B_c$),其中系统被迫进入绝缘状态。我们发现,在绝缘阶段测量的微分电导突然消失低于一个明确的温度,导致在一个明确的阈值传导。我们的结果表明,在高$B$的二维超导体中出现了一个新的集体态。
2005-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Computation of Biological Conductance with Liouville Quantum Master Equation
提出结合 Liouville 量子主方程密度矩阵与分子电导现象学模型的新公式,解释蛋白质电导率对距离和温度的依赖性,并在胞外细胞色素纳米线上验证有效性,助力纳米生物电子器件设计。
2024-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall q-bio.BM
Percolation model for the superconductor-insulator transition in granular films
研究了颗粒超导体中超导体-绝缘体转变的温度依赖性。从经验上讲,这些系统的特点是非常广泛的电阻尾部,这取决于指数的温度,和正常状态的电阻。我们用二维随机电阻逾渗网络来模拟这些系统,其中两个晶粒之间的电阻由约瑟夫森结耦合或准粒子隧穿决定。我们的数值模拟以及有效的介质评估解释了在很宽的温度和电阻范围内的实验结果。利用有效介质近似,我们找到了系统的有效电阻的解析表达式和分离导电和绝缘分支的临界电阻的值。
2007-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Coulomb gap triptychs, $\sqrt{2}$ effective charge, and hopping transport in periodic arrays of superconductor grains
在颗粒超导体中,单个颗粒可以包含束缚的库珀对,而整个系统是强绝缘的。在这种情况下,电导率由单个晶粒中局域态之间的电子跳跃决定。在这里,我们研究一个模型的跳跃导电性在这样一个绝缘的颗粒超导体,其中无序被假定为提供嵌入在晶粒之间的绝缘间隙的随机电荷。我们使用计算机模拟计算的单电子和电子对的状态密度在不同的值的超导能隙$Δ$,我们确定“三联画”的对称性和它们之间的标度关系。在$Δ$的特定临界值处,可以定义表征态密度和跳跃输运的有效电荷$\sqrt{2}e$。我们讨论了我们的结果的影响,磁电阻和隧穿实验。
2012-06-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signature of Parity Anomaly: Crossover from One Half to Integer Quantized Hall Conductance in a Finite Magnetic Field
本研究探究有限磁场下半磁性拓扑绝缘体薄膜中无质量狄拉克费米子的宇称反常,发现半量子化霍尔电导与宇称反常直接相关,其随磁场和无序的转变特征可作为宇称反常的关键指标,为理解能带拓扑与量子反常的关系提供新见解。
2023-08-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electric Field Effect in Ultrathin Films near the Superconductor-Insulator Transition
本文研究了电场对镀有非晶锗的衬底上金属薄膜电导的影响。电导调制对称相对于所施加的电场的极性的贡献被发现在政权中,没有迹象的玻璃态行为。对于厚度使它们处于超导体-绝缘体转变的绝缘侧的膜,电导随着电场而增加,而对于变得超导的膜,电导则下降。对后者施加磁场,降低了转变温度,最终淬灭了超导性,将电导对电场的响应的符号改变回绝缘体的符号。我们建议,这种对称的电容充电的响应是在a-Ge层的电导的变化的后果,而不是如前所述的超导体-绝缘体转变的物理的基本属性。
2001-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con