3D-2D crossover and phase shift of beats of quantum oscillations of interlayer magnetoresistance in quasi-2D metals
该研究在Kubo公式与自洽玻恩近似框架下,重新分析准二维金属层间电导率Shubnikov振荡拍频的相位,修正了相移预期值,解释了3D-2D交叉中的相位反转并预测强磁场下的振幅下降。
2024-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Suppression of thermal conductivity in graphene nanoribbons with rough edges
我们数值分析了理想和粗糙边缘的碳纳米带的热导率。我们表明,边缘无序可以导致抑制热导率的几个数量级。这种效应与边缘诱导的安德森局域化和声子输运的抑制有关,并且对于较长的纳米带和较低的温度变得更加明显。
2010-06-24 cond-mat.mes-hall
Order parameter suppression in double layer quantum Hall ferromagnets
朗道能级填充因子为$ν=1$的双层量子霍尔系统具有对称性破缺的基态,在没有层间隧穿的情况下,具有自发的层间相位相干性,对称子带和反对称子带之间存在间隙.我们研究了量子涨落对对称格林函数的光谱函数的影响,在光吸收实验(cond-mat/9809373)中进行了探测。我们发现,作为最大的层分离时,$ν=1$量子霍尔效应发生的接近,在最低朗道水平的吸收增长的强度。详细的线的形状,这种吸收的评估和相关的系统的集体激发光谱的功能。
1999-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric transport and magnetic properties in multilayer graphene
利用矩阵分解技术研究了多层石墨烯在弱磁场中的电输运和轨道磁性。在零温度下,最小电导率由单层系统的电导率乘以层数$N$给出,与层间跳跃$t$无关。当层间跳跃满足条件$t\gg \hbar/τ$时,$τ$是杂质散射的碰撞时间,$[N/2]$扭结和$[N/2]+1$平台分别出现在电导率和霍尔电导率的费米能量(栅极电压)依赖性中。这些行为被解释为多波段效应。我们还发现,霍尔电导率和磁化率作为温度的函数,在一定的栅极电压值的最小值。这种行为是由费米能量依赖于这些功能在零温度下解释。
2008-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Layer-resolved conductivities in multilayer graphenes
通过计算多层石墨烯的霍尔电导率和纵向电导率随费米能级的变化关系,研究了具有不同堆叠结构(AB、ABC和AA型)的多层石墨烯在磁场中的层间输运。它们的行为强烈地依赖于堆叠结构和层的选择。不同层之间的霍尔电导率不再量子化。此外,对于AB堆叠,层间电导率随着层间距的增加而在零能量附近消失,并且在特定情况下显示负值。磁场对纵向层间电导率的抑制表明该系统可用作开关器件。
2011-08-16 cond-mat.mes-hall
Dynamical conductivity of AA-stacked bilayer graphene
我们计算的动态电导率的AA-堆叠的双层石墨烯作为频率的函数,并在有限的化学势的存在下,由于充电。不同于单层,我们发现一个Drude吸收在电荷中性除了带间吸收的两倍层间跳跃能量的发病。在有限掺杂下,带间吸收呈现两个边,这两个边同时依赖于化学势和层间跳跃能。我们研究的行为作为一个函数的变化的化学势相对于层间跳跃的能量尺度和计算的部分光学和。与以前发表的AB-堆叠的情况下的结果进行了对比。虽然我们专注于面内电导率,但我们也提供AB和AA堆叠的垂直电导率。我们还研究了AA堆叠的其他变化,如AAA堆叠三层的导电性。基于文献中讨论的拓扑绝缘体的模型,我们还考虑了自旋轨道耦合对AA堆叠双层的光学性质的影响,其说明了在能带结构中的点处的能隙开口的影响。
2012-08-08 cond-mat.mes-hall
Precursors to Exciton Condensation in Quantum Hall Bilayers
Tunnel光谱揭示了层间电子-空穴相关性的证据在量子霍尔双层二维电子系统的层间距附近,但以上,过渡到不可压缩的激子凝聚体在总朗道水平填充$ν_T=1$。这些相关性表现为库仑赝能隙的非线性抑制,抑制弱耦合双层中的低能层间隧穿。赝能隙抑制在$ν_T=1$处最强,并且随着从上方接近激子凝聚的临界层分离而快速增长。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localized states, topology and anomalous Hall conductivity on a 30 degrees twisted bilayer honeycomb lattice
University of Nebraska Omaha(内布拉斯加大学奥马哈分校)
研究30度扭折双层蜂窝晶格中局部态、拓扑性质及异常霍尔电导率,揭示强耦合下本征能隙的非拓扑起源。
2026-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Signatures of the Quantum Geometric Dipole of Interlayer Excitons in Counterflow Conductivity
Indiana University(印第安纳大学);Quantum Science and Engineering Center, Indiana University(印第安纳大学量子科学与工程中心);Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC)(马德里材料科学研究所(西班牙国家研究委员会))
本文研究了双层系统中层间激子的量子几何偶极子结构,通过反向电流电导作为探测手段,揭示了强垂直磁场下磁激子能带中量子几何偶极子的特征,展示了非平衡动量分布与层不对称驱动场的关系。
2026-05-21 cond-mat.mes-hall
Monotonic growth of interlayer magnetoresistance in strong magnetic field in very anisotropic layered metals
结果表明,在垂直于导电层的强磁场中,层间电子电导率的单调部分强烈降低。我们只考虑相干层间隧穿,所得结果与标准理论严重矛盾。这种效应出现在非常各向异性的层状准二维金属,当层间转移积分小于朗道能级分离。
2011-04-27 cond-mat.mes-hall
Large-amplitude oscillation dynamics and domain suppression in a superlattice Bloch oscillator
我们分析了超晶格布洛赫振荡器的电流动力学的条件下,除了直流偏置场引起的负微分交流电导率,一个类似的强交流场是存在的,在频率略低于布洛赫频率与直流场。在交流驱动频率下的微分电导率则为负,但是,由于系统的强非线性,直流微分电导率被交流场修改。对于足够强的交流场,将存在直流偏置范围,在该直流偏置范围内,直流微分电导率变为正,而交流电导率保持为负。这种现象应该有助于抑制通常与负直流微分电导率相关的畴状空间电荷不稳定性。
2000-09-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Size Effect in Conductivity of Multilayer Metal Films
分析了量子化多层金属薄膜的导电性,着重讨论了粗糙层间界面的散射。预测了电导率的三种不同类型的量子尺寸效应。这些QSE中的两个是类似于那些在薄膜中的散射粗糙的墙壁。第三种类型的QSE是唯一的,只在界面的某些位置观察到。电导率的相应峰非常窄且高,具有有限截止,这仅是由于一些其他散射机制或界面的涂抹。这些几何共振有两类。界面的某些共振位置是普适的,不依赖于界面势的强度,而另一些共振位置则对界面势敏感。随着层间势垒宽度的增加,这种几何QSE逐渐消失。
2003-02-26 cond-mat.mes-hall
Layered Dynamical Conductivity for a Transfer Matrix Method -- Application to an N-layer Graphene
我们计算了一个$N$层石墨烯的光学性质,制定了每一层的动态电导率。这是当电磁场局限于特定层时的电导率,并且与假设所有层中的均匀场计算的标准电导率不同。通过将这些电导率与传输矩阵方法相结合,我们考虑了由内反射引起的电磁场的空间变化。从两个电导率获得的结果表明,在任何$N$下,源自层间电子相互作用的类似峰结构出现在$N$层石墨烯的反射率中。该峰是AB堆积所固有的,对于AA堆积看不到,并且对应于足够大的$N$的峰被认为是对于天然石墨观察到的峰。对现有的高取向热解石墨和天然石墨高压实验结果进行了物理解释。虽然一个分层的导电性低估了石墨在低于峰值的光子能量的反射率,我们将表明,这种分歧是由于层间相互作用引起的非局部导电性。分层导电性的计算是有用的,在知道当地的光响应,并可以进一步验证通过层间电子相互作用的校正,我们最近发现的通用层数的观察。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb drag of viscous electron fluids: drag viscosity and negative drag conductivity
我们表明,在流体动力双层系统中的库仑阻力导致流体动力方程中的附加粘性项,即,除了众所周知的运动粘度和霍尔粘度外,还包括阻力粘度和阻力-霍尔粘度。这些新的粘度项产生的应力张量的变化,由于层间库仑相互作用。所有四个粘度项都可以通过改变所施加的磁场和两层中的电子密度来调节。在两层中的电子密度之间的某些比率下,拖曳粘度显著地改变纵向输运,导致负拖曳电导率。
2022-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charged impurity scattering in bilayer-graphene double layers
我们考虑由两个平行的双层石墨烯片由电介质分隔的双层系统。我们计算的有限温度下的电导率的第一层由于带电杂质位于两层。研究了温度、层间距、介电常数、杂质浓度、载流子浓度等对电导率的影响。我们显示位于层II中的带电杂质的重要性,在确定小的层间距离的第一层的电导率。本文的结果使我们对第二种效应作用下双层石墨烯中带电杂质的长程散射有了更多的了解。
2020-05-02 cond-mat.mes-hall
Suppression of bulk conductivity in InAs/GaSb broken gap composite quantum wells
InAs/GaSb量子阱中的二维拓扑绝缘体态通过依赖于绝缘体的拓扑保护螺旋边缘沟道输运来表现。本工作研究了一种通过使用不同杂质浓度的镓源材料来抑制体电导率的方法。虽然最高纯度的镓伴随着通过样品本体的清晰传导,但故意引入的杂质导致本体电阻超过1 MΩ。发现该电阻与施加的磁场无关。报道了在Sb基样品生长用的分子束外延系统中制备的GaAs/AlGaAs结构的超高电子迁移率。
2013-08-16 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced suppression of dissipative conductivity and its Shubnikov -- de Haas oscillations in two-dimensional electron systems: Effect of dynamic electron localization
提出了一个二维电子系统(2DESs)在磁场中的微波光电导模型,其微波频率低于电子的回旋频率,此时朗道能级(LL)内跃迁占主导地位.使用这个模型,我们解释了减少的2DES耗散电导率(和电阻率)和涂抹的Shubnikov-德哈斯振荡最近观察到的微波辐射\cite{1,2}的效果。该模型调用的概念,抑制弹性杂质散射的电子的微波电场。我们计算了2DES电导率与内LL过渡作为辐射和回旋频率和微波功率的函数的依赖性。所得到的相关性与最近的实验观测结果\cite{1,2}是一致的。
2004-11-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Crossover from Positive to Negative Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion System with Non-Vertical Interlayer Tunneling
本文对层状狄拉克费米子系统的层间磁电阻效应进行了理论描述,并将其应用于有机导体α-(BEDT-TTF)_2I_3在压力下的磁电阻效应。假设非垂直层间隧穿并考虑较高的朗道能级效应,我们用Kubo公式计算了层间电导率,提出了实验观察到的负层间磁阻交叉的物理图像,其中狄拉克费米子零能朗道能级起着核心作用,正的层间磁阻,这是朗道能级混合效应对非垂直层间跳跃的结果。交叉磁场取决于朗道能级加宽因子,并可用于确定狄拉克费米子朗道能级能谱。
2010-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Suppression of weak localization effects in low-density metallic 2D holes
我们测量了一个栅控高迁移率GaAs二维空穴样品的电导率,其密度范围为(7-17)× 10^9 cm^-2,空穴温度低至5 × 10 ^-3 E_F。我们测量了电导率g=G/(e^2/h)随磁场(g=1.5和T=9 mK时Δ g=0.019 +/- 0.006)和温度(g=1.56和2.8时dln g/dT<0.0058和0.0084)变化的弱局域化修正。这些值小于无序2D费米液体的标准弱局域化理论预测的值1/π的百分之几
2001-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Suppression of Extrinsic Anomalous Hall Conductivity in Disordered Parity Anomalous Semimetal
The University of Hong Kong(香港大学);Great Bay University(大湾区大学)
研究半磁性拓扑绝缘体薄膜中无序奇异性反常半金属的半量子化霍尔效应,发现侧跳和斜散射两种外在机制对反常霍尔电导无贡献,表明该体系具有抗无序的量子相特性。
2026-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Weak-localization corrections to the conductivity of double quantum wells
本文计算了弱局域化对隧道耦合双层电子系统电导率的贡献δσ(B),并考察了它在垂直或平行于电子层的弱磁场B中的行为。在垂直磁场B中,只要磁场小于\hbar /eD τ t(D为面内扩散系数,τ t为层间隧穿时间),δσ(B)增加并保持与隧穿有关。当τ_t小于非弹性散射时间时,平行磁场也会导致电导率的显著增加,并在高于\hbar /eZ(D τ_t)**(1/2)的磁场下达到饱和,其中Z是层间距。在相干隧穿极限下,当τ t与弹性散射时间相当时,由于扩散系数的改变,δσ(B)与单层系统的δ σ(B)不同。本文讨论了利用电导率对栅控能级分裂的依赖关系来探测双层系统中弱局域化效应的可能性。
1999-12-10 cond-mat.mes-hall
Dragging of magnetic domain walls by interlayer exchange
由于自旋转移力矩,磁畴壁可以被自旋极化电流移动。这打开了将它们用于自旋电子存储器器件的可能性,例如,在赛马场的仓库里自然地,在小型化的设备中,畴壁可以彼此非常接近并且影响彼此的动态。在这项工作中,我们考虑两个分离的畴壁在不同的层,通过层间交换耦合相互作用。其中一面墙被自旋极化电流移动。取决于如电流密度、层间耦合或钉扎电势的若干参数,两个畴壁的组合动力学可以非常强烈地改变,例如,对于墙壁的相关运动。此外,更微妙的效果出现在抑制沃克击穿伴随着畴壁速度的增加。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall
Interplay of ferroelectricity and interlayer superconductivity in van der Waals bilayers
L. D. Landau Institute for Theoretical Physics(列夫·朗道理论物理研究所);Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)(莫斯科物理技术学院(国立研究大学));National University of Science and Technology “MISIS”(国立科技大学“MISIS”);Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院微观结构物理研究所)
研究范德瓦耳斯双层中铁电性和层间超导性的相互作用,发现自旋三态超导性受磁场影响显著,临界温度呈现非单调变化。
2025-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Extreme Suppression of Thermal Conductivity in Monolayer Beryllene
Indian Institute of Technology Jodhpur(印度焦浦尔理工学院)
本研究基于从头算与线性化声子玻尔兹曼输运方程,揭示单层铍烯的高热导率及其由弯曲声子主导、随温度变化的异常热输运机制。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic quantum oscillations of in-plane Hall conductivity and magnetoresistance tensor in quasi-two-dimensional metals
本文建立准二维金属磁阻振荡理论,利用Kubo-Streda公式推导磁量子振荡与慢振荡的振幅和相位解析表达式,并讨论温度和不均匀性对振荡的平均化效应,为实验数据分析提供理论工具。
2024-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmonic photonic crystal mirror for long-lived interlayer exciton generation
二维过渡金属双硫族化合物的范德华异质结构中的层间激子最近成为量子多体效应、长程相互作用和光谷电子学应用的一个迷人的平台。这种现象和应用的实际实施需要进一步开发层间激子的长寿命特性。虽然材料的发展已经成功地提高了非辐射寿命,但层间激子的面外偏振性质使得用常规光子镜提高辐射寿命具有挑战性。在这里,我们提出并系统地分析了等离子体光子晶体(PPhC)镜,可以增加两个数量级的层间激子的辐射寿命。基于真空场跃迁,PPhC镜在其领土上支持空间均匀的辐射衰减抑制,这对于工程化不在特定位置的层间激子是至关重要的。PPhC镜平台将为实现长寿命的层间激子基纳米器件提供新的可能性。
2021-08-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Modeling Interlayer Interactions and Phonon Thermal Transport in Silicene Bilayer
该研究开发了基于从头计算的层间势,通过平衡分子动力学模拟发现双层硅烯热导率高于单层,归因于层间作用与屈曲导致的声子群速度提升。
2023-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
PseudoSkyrmion Effects on Tunneling Conductivity in Coherent Bilayer Quantum Hall States at $ν=1$
我们提出了一个机制,为什么在$ν=1$相干双层量子霍尔态的层间隧穿电导是非常大的,但在最近的实验中有限。根据该机制,赝Skyrmions导致有限的电导率,虽然存在着一种期望,即无耗散隧穿电流出现在状态。赝Skyrmions具有垂直于层的固有极化场,这导致耗散。使用的机制,我们表明,在电导率的大峰值仍然为弱平行磁场,但迅速衰减后,其强度超过一个临界值,$\sim 0.1$特斯拉。
2002-10-11 cond-mat.mes-hall hep-ph
Suppression of the Persistent Spin Hall Current by Defect Scattering
研究了在扩散输运体系中存在Rashba自旋轨道相互作用时二维电子气的线性响应自旋霍尔电导率。当缺陷散射由各向同性短程势散射体建模时,由于顶点校正,自旋霍尔电导率消失。非零自旋霍尔效应可以恢复占主导地位的前向缺陷散射。
2004-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Flexural deformations and collapse of bilayer two-dimensional crystals by interlayer exciton
我们发展了一个在原子薄双层膜中形成的层间激子-极化子的自洽理论。位于不同层中的电子和空穴之间的库仑吸引导致它们的弯曲变形,并提供了激子与弯曲声子耦合的有效机制。我们研究了层间张力对极化子结合能和有效质量的影响,从而导致在弱耦合和强耦合两种情况下,层间张力对极化子形成的抑制作用。我们还考虑了与面外和面内晶格位移之间的相互作用有关的非线性的作用,并得到了由于载流子之间的库仑吸引力而使激子崩塌的层粘的判据。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer magnetoresistance in multilayer Dirac electron systems: motion and merging of Dirac cones
从理论上研究了多层类石墨烯系统中狄拉克锥的运动和合并对层间磁电阻的影响。这种合并,这可能是由单轴应变引起的,在单层狄拉克电子系统中引起从半金属相到绝缘相的拓扑转变,其中狄拉克点消失。基于描述二维Dirac电子晶体中Dirac点运动和合并的普适哈密顿量,在仅考虑$n=0$ Landau能级贡献的量子极限下,利用Kubo公式计算了变形类石墨烯层堆叠的层间电导率.从一个负的到一个积极的层间磁阻的交叉被发现发生的合并是接近。磁阻的这种符号变化也可能是由狄拉克谷之间的耦合引起的,狄拉克谷随着磁场振幅的增加而增强。我们的结果可以描述有机导体$α$ -(BEDT)$_2$ I $_3$在高压下的磁输运行为,在高压下可以观察到狄拉克锥的合并.
2013-04-29 cond-mat.mes-hall
Selective transport of water molecules through interlayer spaces in graphite
石墨中的层间空间对于离子和分子(包括质子)是不可渗透的。它的受控膨胀将在海水淡化,气体净化,高密度电池等方面找到几个应用。在过去,金属插层已被用来修改石墨层间空间,但是,所得的插层化合物在水中是不稳定的。在这里,我们成功地扩大石墨层间空间插入水溶液氯化钾离子电化学。与未插层石墨相比,水的电导率显示出几个数量级的增强。水蒸发实验进一步证实了高渗透率。有弱离子渗透通过层间空间,高达1 M的最高氯化物浓度,空间上有限的运输的指示。在这些非常少的运输离子,我们观察到水合能依赖的盐离子之间的选择性。这些都强烈建议一个软球模型的空间排斥,这是很少报道。我们的光谱研究提供了明确的证据,阳离子-π相互作用,虽然弱阴离子-π相互作用也可检测到。这些发现提高了我们在原子尺度上对分子和离子输运的理解。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Super-suppression of long wavelength phonons in constricted nanoporous geometries
本文通过分子动力学、非平衡格林函数和蒙特卡罗模拟,发现收缩纳米多孔几何结构可引起声子谱中反相关热流和热量俘获,从而实现对长波长声子的超抑制,使热导率远低于马蒂森定则的预测。
2024-05-07 cond-mat.mes-hall
Optical and plasmonic properties of twisted bilayer graphene: Impact of interlayer tunneling asymmetry and ground-state charge inhomogeneity
本文对不同填充因子和扭曲角$θ$下扭曲双层石墨烯(TBG)的局域光学电导率、等离子体光谱和热电性能进行了理论研究。我们的计算是基于从一个连续模型,有两个可调参数,$u_0$和$u_1$,参数化的亚晶格层间和亚晶格层间隧道速率,分别获得的电子能带结构。在这篇文章中,我们专注于两个关键方面:i)我们研究我们的结果对$u_0$值的依赖性,探索整个范围$0\leq u_0\leq u_1$ ; ii)我们考虑到TBG中存在的本征电荷密度不均匀性所产生的影响,通过计算自洽Hartree近似内的能带结构。在零填充因子处,即在电荷中性点处,光学电导率对$u_0$的值和扭转角非常敏感,而电荷不均匀性仅引起适度的校正。另一方面,远离零填充,静电屏蔽占主导地位,光学电导率明显受到电荷不均匀性的影响,最大的影响被认为是带内贡献。这些发现也反映了等离子体光谱。我们将我们的结果与文献中现有的结果进行了比较,其中上述效应i)和ii)尚未得到系统的研究。作为我们计算的自然副产品,我们得到了Drude重量和Seebeck系数。前者表现出增强的粒子-空穴不对称性,这是由于不均匀的基态电荷分布造成的。与单层石墨烯相比,后者显示出即使在低温($\approx 5~{\rm K}$)下也显示出宽的符号变化特征,这是由于带的斜率减小。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall
Local Optical Conductivity of Bilayer Graphene with Kink Potential
我们研究了具有扭结势的双层石墨烯的光学响应,该扭结势由一个畴壁组成,该畴壁将两个具有相反层间偏压的AB区分开。基于连续介质模型,详细研究了实空间中的能带结构和局域电导率。我们发现局域在畴壁的一维手征态对局域光电导率有显著的贡献,并且在不同的区域表现出明显的差异。畴壁态对电导率的影响可以通过空间和频率分辨的光谱特征来检测。从不同费米能的光谱中,可以直接测量能带结构中的重要特征,例如两个手征态之间的能量分离。当畴壁区域较宽时,局域电导率的空间分布可以提供有关束缚态和拓扑畴壁态的重要信息。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall
On the nature of interlayer interactions in a system of two graphene fragments
借助量子化学方法,我们研究了不同堆叠排列(AA和AB)的石墨烯片段之间的层间相互作用的性质。我们发现,作为系统基态的AB堆积模式的特征在于几乎不存在于AA中的有效带间轨道相互作用。它们的消失引起石墨烯层之间的电子去耦,使得当堆叠图案从AB变为AA时,薄片之间的键合相互作用$ΔE_{oi}$从-0.482 eV急剧降低到-0.087 eV。提高保持相同AA晶格有序的层之间的成键相互作用的有效方法是诱导层的旋转。随着薄片的旋转,键合相互作用得到改善,主要是由于抑制泡利排斥,这反过来又增加了层间轨道相互作用,而带间部分的那些仍然可以忽略不计的整个范围内的旋转角。泡利斥力也被发现是主要的力量分开的两个片段的堆叠模式从AA到AB的变化。这提高了平衡层间距离,AA堆叠的平衡层间距离大于AB堆叠的既定值(3.4 A)。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall
Defect-induced Fermi level pinning and suppression of ambipolar behaviour in graphene
本文对低偏压无序石墨烯纳米线的电子输运进行了系统的研究。我们揭示了单极输运的出现作为缺陷浓度增加超过0.3\%,其中几乎绝缘的行为是在n型通道上观察到的,而金属行为是在p型通道中观察到。电导显示出延伸通过狄拉克点(n型)上方的整个侧面的平台,并且电导率与狄拉克点处的最小电导率一致。最小电导率随缺陷浓度的增加而降低,指出在无序样品中不存在零能量模式。拉曼光谱和X射线光电子能谱被用来探测氦离子辐照产生的缺陷的性质,并揭示了氧-碳键的存在,以及存在的$sp^3$配置从C KLL俄歇光谱发现。观察到的行为归因于通过轰击氦离子在石墨烯晶格中溅射碳原子而产生的悬挂键。悬挂键充当电荷陷阱,将费米能级钉扎到狄拉克点。
2014-10-16 cond-mat.mes-hall
Interference effects in one-dimensional moiré crystals
在紧束缚近似下,利用Landauer-Büttiker方法研究了一维莫尔晶体有限截面中的干涉效应。我们解释了双壁碳纳米管的层间输运,并设计了一个预测模型。波函数干涉在介观尺度上是可见的:在强耦合区,作为量子电导和涌现局域态的周期性调制;在局域绝缘区,作为层间输运的抑制和态密度的振荡。这些结果可以用来设计量子电子器件。
2021-08-01 cond-mat.mes-hall
Dragging of electric current by hydrodynamic flow at charge neutrality
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of Washington(华盛顿大学)
该研究建立电荷中性态附近石墨烯双层的电流拖拽理论,考虑电子流体力学与电荷puddle无序层间关联,揭示拖拽电阻率非单调变化等规律,并给出不同石墨烯器件的定量估算。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Interlayer quantum transport in Dirac semimetal BaGa$_2$
在拓扑半金属中,只要能带交叉恰好存在于费米能级($E_F$),就很容易达到量子极限。在多层Dirac费米子系统中,第零朗道能级上的Dirac费米子密度随磁场的增加而增加,导致了量子极限附近的层间隧穿电导率随磁场和角度的变化. BaGa $_2$是一种各向异性狄拉克锥接近于$E_F$的多层狄拉克半金属,为研究其层间输运性质提供了一个很好的平台。本文报道了BaGa $_2$中相邻Ga层的第零层长链上狄拉克费米子隧穿引起的负层间磁电阻(NIMR,I//c和B//c)。当电场偏离c轴时,层间电阻率$ρ_{zz}(θ)$增加,最终导致电场垂直于c轴的峰值。这些不寻常的层间输运性质(NIMR和电阻率峰与B $\perp$ c)一起观察到的第一次在狄拉克半金属在环境压力下,很好地解释了量子极限下的狄拉克费米子之间的隧道模型。
2019-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Visualization of Thermal Conductivity Suppression Due to Enhanced Phonon Scattering Near Individual Grain Boundaries
了解晶格缺陷对纳米级热传输的影响对于从热管理到能量转换的各种应用至关重要。晶界是多晶材料中普遍存在的缺陷,它散射声子并降低热导率。从历史上看,它们对热传导的影响已经通过空间平均测量间接研究,这几乎没有提供关于单个GB附近声子输运的信息。在这里,使用空间分辨时域热反射(TDTR)测量结合电子背散射衍射(EBSD),我们在几个μm的单个GB在掺硼多晶金刚石的热导率进行局部测量。我们观察到强烈抑制的热传输附近的GB,从约1000 W/m-K的大晶粒的中心到约400 W/m-K的GB附近的电导率降低。此外,我们表明,这种电导率的降低是测量到~10 μm远离GB。提出了一个理论模型,捕获的声子平均自由路径,由于强烈的扩散声子散射在无序晶界的局部减少。我们的研究结果提供了一个新的框架,了解纳米材料中的声子缺陷相互作用,与使用高热导率的多晶材料作为电子热管理中的散热器的影响。
2018-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Wafer-scale Heterogeneous Integration of Monocrystalline \b{eta}-Ga2O3 Thin Films on SiC for Thermal Management by Ion-Cutting Technique
超宽带隙、高击穿电场和大面积可负担的衬底使得\b{eta} -Ga 2 O 3在下一代电力电子应用中具有前景,而其热导率比其他宽/超宽带隙半导体低至少一个数量级。为了避免局部焦耳热引起的器件性能和可靠性下降,积极的热管理策略是必不可少的,特别是对于高功率高频应用。本工作报告了一种可扩展的热管理策略,通过离子切割技术在高热导率SiC衬底上异质集成晶片级单晶\b{eta} 2 O 3薄膜。用时域热反射法(TDTR)测量了PDMATHABMM_2 O_3-SiC界面的热边界电导(TBC)和PDMATHABMM_2 O_3薄膜的热导率,以评价中间层厚度和热退火的影响。进行材料表征以了解这些结构中的热传输机制。结果表明,随着中间层厚度的减小,\b{eta} -Ga 2 O3-SiC薄膜的热导率增加,在800 ℃退火后,由于消除了薄膜中的应变,\b{eta} -Ga 2 O3的热导率增加了一倍以上。建立了一个Callaway模型来理解测量的热导率。TBC和Ga 2 O3热导率的小点到点变化证实了粘合和剥离的均匀性和高质量。我们的工作为电力电子和\b{eta} -Ga 2 O 3相关半导体器件的热管理铺平了道路。
2020-05-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Weakly incoherent magnetotransport in layered metals
在弱非相干极限下,当层间转移积分小于杂质势引起的朗道能级展宽,但层间电子隧穿保持层内动量时,研究了磁场中层状金属的电导率.结果表明,杂质势在这一区域的影响比准二维金属在相干极限下的影响大得多。弱非相干区有几个新的定性特征,没有发现在以前的理论方法。在此范围内,背景层间磁电阻随垂直于导电层的磁场的增加而单调增加。有效电子的平均自由时间是相当短的,比在相干制度,并减少与磁场。这增强了高次谐波在角磁阻振荡中的作用,并增加了丁格尔温度,从而抑制了磁量子振荡。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Hopping Conductivity Beyond The Percolation Regime Probed By Shot-Noise Measurements
我们已经观察到抑制散粒噪声的可变范围跳跃制度的二维电子气的本地化长度,xi,是由栅极电压控制。我们发现,在很宽的xi/L_0 * 值范围内,抑制因子F(Fano因子)近似与系统长度L成反比(F = L_0 */L),其中L_0 * 是特征长度。在xi/L0 *<<1的情况下,我们已经用沿着样本长度的硬跳之间的距离L0来标识L0 *。另一方面,当xi为L0 * 的量级时,我们观察到L0 * 与从跳跃的逾渗模型计算的L0不一致。我们将这种差异归因于该模型的故障和跳跃路径的重建。
2003-04-11 cond-mat.mes-hall
Theory of the Shubnikov-de Haas effect in quasi-two-dimensional metals
本文研究了准二维正常金属中的舒布尼科夫-德哈斯效应。层间电导率使用Kubo公式计算。在自洽玻恩近似下考虑了电子的短程散射。所得结果不同于玻尔兹曼输运方程的结果。这种差异被证明是磁场中电导率的一般特征。两个新的定性效果-场依赖的拍频相移和电导率的缓慢振荡的详细描述。所得结果适用于强各向异性有机金属和其他准二维化合物。
2002-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Anisotropic Conductivity of Nodal Line Semimetal in Single-Component Molecular Conductor [Pd(dddt)$_2$]
利用紧束缚模型,研究了单组分分子导体[Pd(dddt)$_2$ ]中三维Dirac电子节线半金属的各向异性电导率.电导率显示由$σ_y > σ_x > σ_z$给出的各向异性,其与狄拉克锥的速度一致,其中$z$是层间方向,$y$是分子堆叠方向。随着压力的增加,出现节线半金属,随后是狄拉克点的环,其中$σ_x$在压力下达到最大值。通过计算态密度和化学势研究了这种压力依赖性。研究了各向异性电导率的温度依赖性,在低温下得到一个恒定的行为,这归因于狄拉克电子。
2018-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two limit cases of twisted hBN bilayers and their excitonic response
本文讨论了AB和AA '两种hBN双层膜的激子效应引起的光学响应。了解这些双层的属性是非常有用的任意角度的扭曲双层的研究,因为这两种配置对应于0和60度旋转的极限情况。为了获得激子响应,我们提出了一种方法来解决一个四带Bethe-Salpeter方程,通过铸造成一个一维的问题,从而大大减少了计算的数值负担相比,严格的二维方法。我们发现的结果与从头计算已经发表在文献中的AA'双层,并预测AB双层,这在很大程度上仍然是未研究的激子电导率。这两种类型的双层的电导率的主要区别是一个小的外观,但很好地解决,在AB配置的两个较大的之间的共振。这种共振主要是由于层间激子,并且在AA'双层中不存在。此外,AB双层的导电性是由于层内和层间激子两者,并且由p态主导,而层内态是AA'构型的相关态,如在单层中。本文还讨论了在AA ′双层膜中引入偏压的影响。
2022-01-17 cond-mat.mes-hall
Anisotropic In-plane Thermal Conductivity of Freestanding Few-layer ReS2
Indian Institute of Science(印度科学研究所)
研究少层ReS2面内各向异性热导率,通过偏振分辨光热拉曼测温法提取其热导率,发现样品有明显面内各向异性,AA堆叠薄片热导率更高,面内热导率对厚度非单调依赖,为二维材料声子传输提供见解,凸显其在热管理等应用潜力。
2026-07-16 cond-mat.mes-hall
Conductance suppression due to two-stream instability in bilayer graphene
我们研究了流体动力学机制下本征双层石墨烯中的电子-空穴双流不稳定性(或库仑阻力),考虑了温度、初始漂移速度、磁场和碰撞的影响。阈值漂移速度的不稳定性的开始是的顺序的载流子的热速度。我们提出了一个前所未有的纯静电机制,导致电流松弛的证据,引起了一个明确的直流纵向电导率$\propto T^{3/2}$。由于静电和碰撞过程之间的竞争,两个不同的运输制度被确定。对霍尔电导率的分析表明,双流不稳定性效应也纠正了线性响应理论中获得的最新结果。
2022-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Measurement of the surface susceptibility and the surface conductivity of atomically thin $\rm MoS_2$ by spectroscopic ellipsometry
我们展示了如何正确地从椭圆偏振数据中提取描述单层$\rm MoS_2$的光学性质的表面磁化率和表面电导率。理论上,这些参数源于将单层二维晶体建模为表面电流,一个真正的二维模型。目前的实验实践是考虑这个模型等效于一个均匀的板与剥离的散装材料的层间距给出的有效厚度。我们证明,单层$\rm MoS_2$的表面磁化率的评价中的误差,由于使用的平板模型,是至少10%或更大,在确定这种材料的光学性质的显着差异。
2017-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Super-Suppression of Long Phonon Mean-Free-Paths in Nano-engineered Si due to Heat Current Anticorrelations
以最小的可能影响电性能的结构干预来最大限度地降低硅的热导率的能力是在低成本材料(例如Si)中设计热电效率的重要能力。我们最近报道了发现的纳米级孔在Si中,产生特别大的热导率降低伴随着强烈的热相关的热流波动,这是错过了传统上用于数值玻尔兹曼输运模型的扩散绝热边界条件的现象。这份手稿提出了分子动力学模拟的结果和蒙特卡罗射线追踪模型,除了这种现象,揭示特殊的孔布局弹性背散射长波长载热声子。这意味着在散射之前声子的热携带被散射的声子解除,导致有效的平均自由程显著短于到孔的几何视线。这种效果是特别明显的长波长,长的平均自由程声子的运输大大阻碍比预期纯粹从通常的考虑定义的散射缺陷之间的距离。平均自由程低于纳米结构的特征长度尺度的这种超抑制提供了一种以最小的结构影响最小化热导率的途径,而对长波长的更强影响为带通声子滤波的设计提供了可能性。此外,本文中开发的射线跟踪模型表明,不同形式的相关散射印记的热流自相关函数,可用作诊断在其他纳米结构系统中的一个独特的签名。
2022-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci