Enhancement of electron magnetic susceptibility due to many-body interactions in monolayer MoSe$_2$
本研究采用全光学方法定量测量单层MoSe$_2$中二维电子气的磁化率，发现低载流子密度下多体相互作用对磁化率影响显著，推导出的裸g因子值与从头算理论结果存在差异。
2023-07-22 cond-mat.mes-hall
Evolution of photo-excited carrier distribution from anisotropic to isotropic and isotropic photon absorption in graphene
飞秒时间分辨光谱使用400 nm泵浦和800 nm探测CVD生长的多层石墨烯提供了强有力的证据，为初始弛豫后的光激发载流子的各向同性分布。这种各向同性分布的指示是来自泵浦-探测测量的差分反射率（\DeltaR /R）和透射率（\DeltaT /T）的泵浦偏振独立性。与[arXiv. 1301.1743v3（2013）]，时间分辨光谱的这些泵浦偏振依赖性证实了光激发载流子分布随着载流子弛豫从各向异性到各向同性的演变。并且，石墨烯的吸光度对于面内和面外光场是相同的。无论载流子在动量空间中的分布如何，载流子填充效应对面内光场和离面光场的影响是一致的。石墨烯/石墨中ps动力学信号的符号反转不应与载流子直接相关。
2013-12-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Diluted magnetic Dirac-Weyl materials: Susceptibility and ferromagnetism in three-dimensional chiral gapless semimetals
我们从理论上研究了具有任意带色散的三维（3D）手性无带隙电子空穴系统（半金属）的温度依赖的静态磁化率和长程磁耦合[即，$\varepsilon(k) \sim k^N$，其中$k$是波矢量，$N$是正整数]。我们研究了这些系统中存在的稀随机磁性杂质的磁性。假设载体介导的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida间接交换相互作用，我们发现，在存在稀磁性杂质的情况下，本征3D手性半金属的磁有序是铁磁性的所有值的$N$。采用有限温度自洽场近似，计算了铁磁转变温度（$T_{\rm c}$）。我们发现，$T_{\rm c}$的增加而增加的$N$由于增强的态密度，和计算的$T_{\rm c}$是实验上可访问的假设合理的磁性杂质和巡回载流子之间的耦合。
2018-08-29 cond-mat.mes-hall
Spin susceptibility of two dimensional hole gases in GaAs/AlGaAs heterostructures
我们测量了限制在GaAs/AlGaAs界面的二维空穴气的自旋磁化率，其密度范围为2.8 × 10^10 ~ 6.5 × 10^10 cm-2。我们采用平行磁场中载流子自旋极化的方法。我们观察到的自旋磁化率的增强体值，增加的密度是减少与量子蒙特卡罗计算的定性协议。测量的增强因子从2.8增加到4.8作为孔密度的减少。
2004-09-21 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit crossed susceptibility in topological Dirac semimetals
本文从理论上研究了拓扑Dirac半金属的自旋轨道交叉极化率。由于强的自旋轨道耦合，电子的轨道运动受到塞曼耦合的调制，这有助于轨道磁化。我们发现自旋-轨道交叉极化率与狄拉克点的间距成正比，并且是高度各向异性的。轨道磁化仅沿旋转对称轴产生。我们还研究了常规自旋磁化率。自旋磁化率表现出各向异性，自旋磁化仅沿垂直于旋转对称轴的方向产生，而自旋-轨道交叉磁化率则相反。我们定量地比较了这两种能力，发现它们是可以比较的。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall
Plasmonic nanocrystals with complex shapes for photocatalysis and growth: Contrasting anisotropic hot-electron generation with the photothermal effect
在等离子体激元学中，特别是在等离子体激元光化学中，热电子产生的效应是一个令人兴奋的现象，推动了新的基础和应用研究。然而，获得热电子状态的微观描述是一个具有挑战性的问题，限制了我们利用这些激发载流子设计高效纳米天线的能力。本文针对这一局限性，研究了控制等离子体表面局部光化学的物理动力学参数的空间分布。我们发现，在具有复杂形状的小等离子体纳米晶体中，高能电子和空穴的产生具有强烈的位置依赖性和各向异性，而整个表面的光温几乎是均匀的。我们的形式主义包括三种机制的激发载流子的产生：德鲁德过程，表面辅助产生的热电子在sp-带，和带间d-空穴的激发。我们的计算表明，热载流子产生源于这些机制反映了内部结构的热点在纳米晶体具有复杂的形状。高能载流子的注入和表面光温的增加是等离子体纳米结构表面上的光催化和光生长过程的驱动力。因此，开发一个一致的微观理论，这样的过程是必要的设计高效的纳米天线的光催化应用。
2022-03-02 cond-mat.mes-hall
Hidden Anisotropy in the Drude Conductivity of Charge Carriers with Dirac-Schrödinger Dynamics
我们发现，尽管费米面各向同性，能量色散，和无序配置的二维电子气的电导率可以是本质上各向异性的。在我们研究的模型中，各向异性源于狄拉克和薛定谔特征之间的相互作用，结合在一个特殊的双带哈密顿描述类似于磷烯中的低能激发的准粒子。因此，即使是标量各向同性无序散射也会改变载流子的性质并导致各向异性输运。精确地求解这种带有点状随机杂质的载流子的玻尔兹曼方程，我们发现了一个隐藏的旋钮，可以通过调节费米能量或温度来控制各向异性。我们的研究结果预计将普遍适用于超出这里研究的模型，并应刺激进一步寻找替代方法来控制先进材料中的电子输运。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance of spin-orbit coupled carriers scattered from polarized magnetic impurities
各向异性磁电阻（AMR）是一种相对论性磁输运现象，由自旋轨道耦合和铁磁有序态的对称性破缺共同作用引起。在这项工作中，我们专注于AMR的一个实现，其中自旋-轨道耦合进入通过特定的自旋纹理的载体费米表面和铁磁性通过弹性散射的极化磁性杂质的载体。我们报告详细的启发式检查，使用模型自旋轨道耦合系统，出现的正AMR（沿电流磁化的最大电阻率），负AMR（沿电流磁化的最小电阻率），和晶体AMR（电阻率取决于相对于晶轴的磁化和电流矢量的绝对取向）组件。我们强调潜在的纯磁性和组合电磁杂质电位之间的质的差异，短程和长程杂质之间，自旋1/2和更高的自旋状态的运营商。基于我们的启发式分析的结论是支持的精确解的积分形式的玻尔兹曼输运方程在典型的二维电子系统与Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用和三维球形Kohn-Littinger模型。我们包括我们的微观计算的关系的AMR的全角度依赖的标准现象学的评论，并在现实的，二维的导带载波系统和各向异性运输的稀释磁性半导体的价带的相关性，我们的研究。
2009-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoplasmons of the tilted-anisotropic Dirac cone material $α-$(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
研究了有机化合物$α-$（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$在垂直磁场中准二维电子液体的低能连续模型的集体模.零磁场输运实验和\textit{ab initio}理论证明，该材料同时具有无质量和有质量的低能载流子，前者可用倾斜的各向异性狄拉克锥描述。这些锥的极化率是各向异性的，并且在任何两个回旋共振之间发生两组磁等离子体激元模式。我们表明，锥的倾斜导致一个独特的谷间阻尼效应：上混合模式的一个锥是阻尼的粒子孔连续的其他锥在通用方向。我们分析了大量载流子的存在如何影响系统的响应，并演示了掺杂如何可以调整$α-$（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$之间的各向同性和各向异性的筛选制度。
2014-09-09 cond-mat.mes-hall
Interplay of the Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling in the optical spin susceptibility of 2D electron systems
本文计算了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的二维电子气的自旋磁化率张量。结果表明，两种类型的自旋-轨道耦合之间的相互作用导致自旋密度响应函数的各向异性谱行为，这与Rashba或Dresselhaus消失的情况显着不同。强共振的自旋磁化率作为能量自旋分裂的角各向异性的结果。这种特性的光学调制响应可能是有用的实验探测自旋积累和自旋密度电流在这样的系统。
2007-05-25 cond-mat.mes-hall
Theoretical prediction of a giant anisotropic magnetoresistance in carbon nanoscrolls
蛇形轨道是在磁场方向或载流子类型反转的界面处形成的来回弯曲的载流子的轨迹。在弹道样品中，它们的存在表现为在小磁场下出现的磁导振荡。在这里，我们表明，蛇轨道的签名也可以发现在相反的扩散运输制度。我们说明了这一点，通过研究经典的磁输运性质的碳管状结构受到相对较弱的横向磁场蛇轨迹出现在接近零径向场投影。在碳纳米卷中，蛇轨道的形成导致了强方向依赖的正磁阻，其各向异性高达80%。
2017-04-12 cond-mat.mes-hall
Titanium trisulfide monolayer: A new direct-gap semiconductor with high and anisotropic carrier mobility
一种新的二维层状材料，即三硫化钛（TiS $_3$）单层片，被预测具有所需的电子性能的纳米电子应用。基于密度泛函理论和形变理论框架下的第一性原理计算，我们证明了TiS $_3$二维晶体是一种带隙为1.06 eV、载流子迁移率高的直接带隙半导体.更值得注意的是，2D TiS $_3$的面内电子迁移率是高度各向异性的，在\emph{b}方向上达到$\sim$ 10，000 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$，其高于MoS $_2$单层的面内电子迁移率。同时，空穴迁移率降低约两个数量级。我们还发现，散装的TiS $_3$具有较低的裂解能量比石墨，表明剥离的TiS $_3$单层或多层的可能性高。通过声子谱计算和\emph{NPT}系综中的Born-Oppenheimer分子动力学模拟，考察了TiS $_3$单层的动力学和热稳定性。预测的新的电子性能，使TiS $_3$单层在未来的纳米电子学应用有吸引力的二维材料。
2015-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamics of the anisotropic two-channel Kondo problem
构造并数值求解了自旋各向异性双通道近藤模型在任意外场$h$中的热力学Bethe Answer方程.在高温下，比热和磁化率呈幂律关系。对于$h \to 0$和低于近藤温度$T_K$的温度下，双通道近藤效应的发展，其特征在于威尔逊比8/3，和对数发散的磁化率和线性比热系数。有限磁场$h>0$驱动系统到费米液体固定点，该固定点具有不寻常的威尔逊比，该威尔逊比敏感地依赖于$h$。
2001-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Hall Effect and Diamagnetism of Anisotropic Dirac Electrons in Solids
研究了固体中Dirac电子共有的有效哈密顿量--各向异性Wolff哈密顿量的自旋霍尔电导率$σ_{{\rm s}xy}$和轨道磁化率$χ$.结果表明，对于$σ_{{\rm s}xy}$和$χ$，各向异性的影响只出现在前因子中，前因子表示为能量色散的高斯曲率，其函数形式与各向同性Wolff哈密顿量的函数形式等价.结果表明，在绝缘态下自旋霍尔电导率与轨道极化率之间的关系式$σ_{{\rm s}xy}=(3mc^2/\hbar e)χ$，首次在各向同性Wolff哈密顿量下得到，同样适用于各向异性Wolff哈密顿量.在此基础上，用轨道磁化率的大小估算了铋及其锑合金的自旋霍尔电导率的大小，理论与实验符合较好.自旋霍尔电导率的大小与$eσ_{{\rm s}xy} \sim 10^4 Ω^{-1}{\rm cm}^{-1}$一样大，约为Pt的100倍。
2014-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly anisotropic electronic transport properties of monolayer and bilayer phosphorene from first principles
从理论上研究了磷烯的本征载流子输运动力学。利用密度泛函理论的处理，低场迁移率和饱和速度的特点是在单层和双层结构中的电子和空穴。分析清楚地阐明了通过各向异性能带结构和载流子-声子散射率表现出的晶体取向依赖性。在单层中，在室温下，扶手椅方向上的空穴迁移率估计为Z字形方向上的大约5倍（460 cm $^2$ /Vs对90 cm $^2$ /Vs）。另一方面，双层输运表现出更适度的各向异性，具有显著更高的迁移率（分别为1610 cm $^2$ /Vs和760 cm $^2$ /Vs）。对导带电子的计算表明了相当的依赖性，而特征值通常较小约2倍。饱和速度的变化被认为是不太明显。凭借预期的优异性能和减小的各向异性，少层磷烯提供了一个有希望的机会，特别是在p型应用中。
2016-05-14 cond-mat.mes-hall
Observation of the intrinsic magnetic susceptibility of highly purified single-wall carbon nanotubes
我们报告的观察的内在磁化率的高度纯化的单壁碳纳米管样品制备的酸处理和密度梯度超离心（DGU）的组合。我们观察到，单壁碳纳米管的抗磁化率线性增加与纳米管直径。我们发现磁化率除以直径是标度温度的普适函数。此外，纯半导体和纯金属单壁碳纳米管样品的估计磁化率表明，它们对载流子密度的变化有不同的响应，这与理论一致。这些发现提供了实验验证的理论预测的直径，温度和金属丰度的磁化率的依赖。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strongly anisotropic spin response as a signature of the helical regime in Rashba nanowires
当自旋轨道动量接近费米动量k_F \approx k_{SO}时，磁场中的Rashba纳米线呈现螺旋状.我们表明，这种制度的特点是由一个强烈的各向异性的电子自旋磁化率，在自旋空间中的一个方向上的指数抑制信号，并且没有沿这个方向的低频自旋波动。由于在无带隙区k_F \not \approx k_{SO}中的自旋响应在所有三个方向上具有幂律行为，因此自旋测量提供了补充自旋不敏感电导测量的螺旋区的特征。
2013-08-05 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium occupation number and charge susceptibility of a resonance level close to a dissipative quantum phase transition
根据最近的论文（物理学评论Lett。102，216803，（2009）），我们研究了接近于在弱耗散的去定域相和强耗散的定域相之间的Kosterlitz-Less（KT）型耗散量子相变的共振能级的非平衡占据数和电荷磁化率。共振水平耦合到两个无自旋的费米子浴与有限的偏置电压和欧姆玻色子浴表示耗散环境。该系统等价于一个有效的各向异性Kondo模型。在非平衡重整化群（RG）方法中，我们计算了有效近藤模型中的非平衡磁化强度和自旋磁化率，分别对应于共振能级的占据数和电荷磁化率.我们证明了涂抹的KT过渡的非平衡磁化作为有效的各向异性近藤耦合的函数，在对比中，在平衡的过渡在磁化的一个完美的跳跃。在大偏压的限制下，我们发现在KT转变和本地化阶段的数量显示偏离平衡居里定律的行为。随着系统在局域化阶段中变得更深，这两个量随着偏置电压的增加而更快地减小到零。
2010-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The anisotropic ultrahigh hole mobility in strain-engineering two-dimensional penta-SiC$_2$
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，系统地研究了单层penta-SiC $_2$的应变工程（拉伸和压缩应变）、电子、力学和输运性质.通过施加面内拉伸或压缩应变，很容易调制单层penta-SiC $_2$的电子能带结构，这随后改变载流子的有效质量。此外，所获得的电子性质的预测，从间接半导体金属的变化。更有趣的是，在室温下，单轴应变可以将penta-SiC $_2$沿着特定方向的空穴迁移率提高几乎三个数量级，$i.e.$从2.59 $\times10^3 cm^2/V s$提高到1.14 $\times10^6 cm^2/V s$（大于石墨烯的载流子迁移率，3.5 $\times10^5 cm^2/V s$），而对电子迁移率的影响很小。单层penta-SiC $_2$的高载流子迁移率在高性能电子器件和光电子器件中具有潜在的应用前景
2017-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The low-density spin susceptibility and effective mass of mobile electrons in Si inversion layers
我们研究了高迁移率Si-MOS样品在宽范围的载流子密度$n\simeq (1-50) \times 10^{11}$ cm $^{-2}$上的Shubnikov-de Haas（SdH）振荡，其中包括二维（2D MIT）的表观金属-绝缘体转变附近。使用一种新的技术，测量叠加和独立控制的平行和垂直磁场中的SdH振荡，我们确定的自旋磁化率$χ^*$，有效质量$m^*$，和$g^*$ -因素的移动电子。这些数量随着密度的降低而逐渐增加;在2D MIT附近，我们观察到$χ^*$增强了$\sim 4.7$倍。
2001-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Optical conductivity of three and two dimensional topological nodal line semimetals
拓扑节线半金属在低载流子浓度下的费米面形状特殊，导致了它们不寻常的光学和输运性质。本文利用久保公式分析了三维和二维节线半金属的线性光学响应。三维节线半金属的光学电导率是各向异性的。沿轴向（\textit{i.e.}，垂直于硅环平面的方向），在低和高载流子掺杂下，Drude重量与化学势具有线性关系。对于径向方向（\textit{i.e.}，平行于环形平面的方向），在从低到高的载流子浓度的过渡中，这种依赖性从线性变为二次。带间对光学电导率的贡献也是各向异性的。特别地，在大频率下，它在轴向方向上饱和到恒定值，并且沿着径向方向随着频率线性增加。在二维节线半金属中，不能诱导带间光学跃迁，对光学电导率的唯一贡献来自带内激发。相应的德鲁德重量是独立的载流子密度在低载流子浓度和线性增加的化学势在高载流子掺杂。
2017-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic and tunable optical conductivity of a two-dimensional semi-Dirac system in the presence of elliptically polarized radiation
研究了偏振辐射场的椭圆率对二维半狄拉克（SD）系统光电性质的影响。的光学电导率计算内的能量平衡方程的方法从半经典玻尔兹曼方程。我们发现在垂直于$xx$和$yy$方向上存在由带内和带间电子跃迁通道引起的各向异性光吸收。此外，我们研究的椭圆率比，温度，载流子密度，和带隙参数上的二维SD系统的光学电导率放置在横向和垂直方向，分别的影响。结果表明，椭圆率比、温度、载流子密度和带隙参数对电导率谱的强度、峰位和峰形有重要的影响。从这项研究中获得的结果表明，2D SD系统可以是一个有前途的各向异性和可调谐的光学和光电材料的创新的2D光学和光电子器件，这是活跃在红外和太赫兹带宽的应用。
2022-03-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Intrinsic Charge Carrier Mobility in Single-Layer Black Phosphorus
本文提出了一种适用于单层黑磷（BP）的各向异性二维半导体中的单声子和双声子载流子散射理论。我们表明，在对比石墨烯，其中双声子过程中，由于弯曲声子的散射占主导地位，在任何实际相关的温度和独立的载流子浓度$n$，双声子散射BP是不太重要的，可以被认为是可以忽略不计的$n\gtrsim10^{13}$厘米$^{-2}$。然而，在较小的$n$，声子进入基本上是非谐的制度。与在BP的主方向之间不表现出强各向异性的空穴迁移率（$μ_{xx}/μ_{yy}\sim1.4$ at $n=10^{13}$ cm $^{-2}$ and $T=300$ K）相比，发现电子迁移率显著更各向异性（$μ_{xx}/μ_{yy}\sim6.2$）。对于空穴（电子），$μ_{xx}$的绝对值不超过250（700）cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$，这可以被认为是室温下BP中迁移率的上限。
2016-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Scaling and universality in the anisotropic Kondo model and the dissipative two-state system
利用欧姆两态系统与各向异性Kondo模型的等价性，研究了欧姆两态系统的标度性和普适性。对于欧姆两态系统，我们发现的比热，$C_α(T)$，静态磁化率，$χ_α(T)$，和自旋弛豫函数$S_α(ω)$取决于约化温度$T/Δ_{r}$（频率$ω/Δ_{r}$）的通用标度函数，与$Δ_{r}$的重整化隧穿频率，并唯一指定的耗散强度$α$（$0<α<1$）。在实验实现中，可以使用缩放函数来提取$α$和$Δ_{r}$。
1998-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nanoscale strain manipulation of smectic susceptibility in kagome superconductors
Boston College（波士顿学院）；University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
本文利用扫描隧道显微镜谱学成像研究笼目超导体AV3Sb5中应变对单向电荷密度波的影响，发现近晶电子指向矢与应变方向存在纳米尺度解耦，揭示了CDW相中较弱的近晶-弹性耦合，并与铁基超导体中的向列-弹性耦合形成对比。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
