Magnetic Miniband Structure and Quantum Oscillations in Lateral Semiconductor Superlattices
本文对一维静电调制短周期横向超晶格的磁输运进行了全量子力学计算。磁场和调制电位的非微扰处理被证明是必要的,以重现新的量子振荡的磁阻在最近的实验中发现的电阻分量平行于调制电位。此外,我们预测振荡的相反相位的分量垂直于调制尚未观察到的实验。我们表明,新的振荡起源于磁的迷你带结构的重叠的迷你带的制度。
2002-08-21 cond-mat.mes-hall
Lateral magnetic anisotropy superlattice out of a single (Ga,Mn)As layer
我们使用光刻诱导的应变弛豫周期性地调制在一个单一的(Ga,Mn)As层的磁各向异性。这导致横向磁阻器件,其中在零外部磁场下存在两个非易失性磁状态,其中电阻由单个连续层中的两个光刻限定区域的取向产生。
2009-01-21 cond-mat.mes-hall
Electron transport through antidot superlattices in $Si/SiGe$ heterostructures: new magnetoresistance resonances in lattices with large diameter antidots
在目前的工作中,我们已经研究了一些Si/SiGe样品的输运性质与正方形反点晶格的不同周期。在晶格周期为700 nm和850 nm的样品中,我们观察到了与以前在GaAs/AlGaAs和Si/SiGe反点晶格样品中观察到的一致的常规低场可磁化率磁阻峰。在晶格周期为600 nm的样品中,在最后一个可磁化峰之外发现了一系列新的发展良好的磁阻振荡,这些振荡应该起源于围绕具有特定数量边界的反点的周期性跳跃轨道。
2006-09-21 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of a two-dimensional electron gas with spatially periodic lateral modulations: Exact consequences of Boltzmann's equation
从玻尔兹曼方程出发,在碰撞算符中考虑各向异性散射,研究了一维超晶格对二维电子系统的影响。除了静电场和磁场定义的超晶格,我们认为流动性超晶格描述的散射中心的空间调制密度。我们证明,在$x$ -方向的磁和电超晶格只影响电阻率分量$ρ_{xx}$,如果流动性是均匀的,而在$x$ -方向的流动性晶格的情况下,电和磁调制只影响$ρ_{yy}$。通过数值求解玻尔兹曼方程,统一计算了弱磁场中的正磁阻效应和强磁场中的外斯振荡。
1997-09-05 cond-mat.mes-hall
Commensurability resonances in two-dimensional magneto-electric lateral superlattices
在$\mathrm{Ga[Al]As}$异质结构中制备了由正方形反点阵列和周期性一维磁调制组成的混合横向超晶格。暴露于这些超晶格的二维电子气的特征在于在消失的平均垂直磁场的磁输运实验。尽管没有封闭的轨道,在垂直于磁调制的方向上的对角磁阻显示出明显的经典共振。它们位于磁场中,在那里蛇的轨迹存在,这是准相称的反点晶格。在磁调制方向上的对角磁阻率在阈值磁场以上急剧增加,并且没有显示出精细结构。借助基于半经典Kubo模型的数值模拟对实验结果进行了解释。
2015-03-06 cond-mat.mes-hall
Lateral superlattices as voltage-controlled traps for excitons
我们展示了局域化的量子阱激子在一个周期性阵列的线性陷阱使用光致发光实验。激子陷阱是通过施加空间交变的外部电压,通过交叉金属栅极诱导。局域化起源于量子阱平面中量子限制斯塔克效应强度的周期性调制。在我们的实验中,陷阱的深度很容易调整的电压施加到叉指栅极。此外,我们发现,一个垂直的磁场减少激子的扩散长度。在短周期横向超晶格中,我们观察到在强面内电场存在下,磁场诱导的激子稳定化。
1997-05-07 cond-mat.mes-hall
Commensurability oscillations in the Hall resistance of unidirectional lateral superlattices
我们在单向横向超晶格(ULSL)的霍尔电阻$R_{yx}$中观察到了可伸缩性振荡(CO)。通过直接检测ULSL区域和相邻的未调制的二维电子气区域之间的$R_{yx}$的差异,然后提取相对于磁场的奇数部分,获得具有小振幅($\sim$ 1 $Ω$)并且叠加在大约三个数量级的大背景上的CO。由此获得的CO与理论计算进行了比较,结果表明其振幅比理论预测小得多。本文还简要讨论了$R_{yx}$中CO比预期小对ULSL热电功率的影响。
2021-06-07 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in a p-type heterojunction with a lateral surface quantum dot superlattice
研究了具有侧面量子点超晶格的p型异质结中霍尔电导的量子化。在r-和k-空间中研究了四分量空穴波函数的拓扑性质。在研究k空间四分量波函数奇异性的基础上,提出了一种新的计算二维空穴气体霍尔电导的方法.发现了偏离Hofstadter“蝴蝶”量子化规则的现象,并对这种现象作出了解释。对于强周期势情形,考虑了磁子带的混合,讨论了磁子带间陈数的交换。
2002-12-30 cond-mat.mes-hall
Effect of Oscillating Landau Bandwidth on the Integer Quantum Hall Effect in a Unidirectional Lateral Superlattice
我们测量了单向横向超晶格(ULSL)中奇整数量子霍尔态的激活间隙-一个二维电子气(2DEG)受到静电势的单向周期性调制。通过比较的激活间隙与那些同时测量在相邻的部分相同的2DEG样品没有调制,我们发现,间隙减少在ULSL由对应于通过引入调制的朗道能级获得的宽度的量。激活能隙的减小量随着磁场的变化而变化,并随着朗道带宽的变化而变化。值得注意的是,衰减消失在平带条件。
2009-12-18 cond-mat.mes-hall
Towards superlattices: Lateral bipolar multibarriers in graphene
我们报告的单层石墨烯的横向调制的电位分布的传输特性,采用条纹顶栅电极的间距为100 nm至200 nm。顶栅和背栅电压的调谐引起局部载流子密度差异,使得能够研究单极(nn ')或双极(np')机制中的输运性质。在后者明显的单和多势垒法布里-珀罗(FP)共振发生。我们目前的测量不同的设备与不同数量的顶栅条纹和间距。数据与相位相干弹道紧束缚计算和量子电容模型高度一致,而超晶格效应和能带结构的修改可以被排除。
2014-04-14 cond-mat.mes-hall
Illumination-induced changes of the Fermi surface topology in three-dimensional superlattices
在倾斜磁场中测量了MBE生长的GaAs/AlGaAs掺Si超晶格的磁电阻,在低温下用红光二极管短暂照射后,T约为0.3K。一个显着的照明引起的修改的磁阻曲线已被观察到,这表明一个显着的变化的超晶格费米表面拓扑结构。紧束缚模型的磁电阻数据的分析表明,不仅电子浓度和迁移率已通过照射增加,但也在相邻的量子阱中的二维电子层之间的耦合已减少。
2007-05-31 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport of (001) GaAs 2D holes through a strain-induced lateral superlattice
本文报道了在一个高迁移率的(001)GaAs二维空穴系统中,在单向的、表面应变诱导的、周期性的电势调制下,观察到了弹道可磁化率振荡和正磁阻效应。电阻率极小值的位置与静电可容性条件吻合得很好。从分析的振幅的振荡,我们推导出的弹道散射时间和有效幅度的诱导周期电位看到的二维孔。
2012-08-03 cond-mat.mes-hall
Guiding center picture of magnetoresistance oscillations in rectangular superlattices
我们计算了二维电子气在引导中心图内的矩形对称横向超晶格(LSL)中的磁导率,该图将经典电子运动近似为围绕缓慢漂移的引导中心的快速回旋运动。我们明确评估的速度自关联函数沿轨道的指导中心,这是一个磁场相关的有效LSL潜在的等位。当平均自由程和LSL调制势足够大时,闭合等势的存在可能会抑制可压缩性振荡。我们提出的数值和分析结果,这种抑制,允许,在以前的量子参数相反,一个经典的解释类似的抑制效应实验上观察到的平方对称LSL。此外,对于较低对称性的矩形LSL,它们使我们预测一个强各向异性的电阻张量,高电阻和低电阻的方向,可以互换通过调整外部施加的磁场。
2001-05-31 cond-mat.mes-hall
Quantum states and optics in a {\it p}-type heterojunction with lateral surface quantum dot or antidot superlattice subjected to perpendicular magnetic field
研究了在垂直磁场作用下,具有侧面量子点(反点)超晶格的{ \it p}型异质结的量子态和光学性质.首次解决了由$4 \times 4$ Luttinger哈密顿量描述的复杂价带中空穴的Azbel-Hofstadter问题。在宽间隔磁场中,得到了不同空穴能级的磁子带集。我们发现显着的差异空穴光谱和霍夫施塔特“蝴蝶”的电子。研究了自旋轨道相互作用对波函数和能谱的影响。计算了异质结中价带中的量子态与单层中施主之间的光跃迁几率。参数集(超晶格周期、周期势的振幅、磁场的大小等)确定了实验观测裂孔朗道能级所需的条件。
2002-11-26 cond-mat.mes-hall
Very large magnetoresistance in lateral ferromagnetic (Ga,Mn)As wires with nanoconstrictions
我们已经制作了(Ga,Mn)As纳米结构,其中畴壁可以被钉扎由亚10 nm的收缩。通过形状各向异性的控制,我们可以将收缩区两侧的区域切换为平行或反平行磁化。所有样品都表现出正的磁电阻,与畴壁陷阱相一致。对于金属样品,我们发现高达8%的磁阻,这可以从自旋积累来理解。在样品中,由于在收缩耗尽,隧道势垒形成,我们观察到高达2000%的磁阻。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall
Quantum states and magnetooptics in n- and p-type heterojunctions with lateral surface quantum dot (antidot) superlattice subjected to perpendicular magnetic field
研究了在垂直向磁场作用下,具有侧面量子点(反量子点)超晶格的n型和p型异质结的量子态和光学性质。用4 × 4 Luttinger哈密顿量描述导带电子和价带空穴的Azbel' - Hofstadter问题。在非相互作用朗道能级条件下,得到了宽间隔磁场中电子和空穴能级分离时的磁子带集。研究了自旋轨道相互作用对空穴磁子带波函数和能谱的影响。计算了磁性子带中的量子态与异质结内单层杂质之间的电子态与受主态之间以及空穴态与施主态之间的跃迁几率。通过对超晶格周期、周期势幅值、磁场强度等参数的计算,所需的实验观测的磁子带。
2001-12-28 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in lateral superlattices with small-angle impurity scattering: Low-field magnetoresistance
本文研究了二维电子气在弱周期调制下的低场磁电阻效应。我们假设高迁移率半导体异质结构的小角度杂质散射特性。结果表明,沟道轨道诱导的低场强磁电阻存在的条件为$η^{3/2}ql\gg 1$,其中$η$和$q$分别为调制的强度和波矢,$l$为输运平均自由程,在此条件下,磁电阻的标度为$η^{7/2}$ .
2000-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Commensurability oscillations due to pinned and drifting orbits in a two-dimensional lateral surface superlattice
我们模拟了二维电子气在弱二维周期势$V_x \cos(2πx/a) + V_y \cos(2πy/a)$作用下的传导。在$ρ_{xx}(B)$中常见的可重复性振荡见于$V_x$单独给药。$V_y$的增加抑制了这些振荡,而不是从以前的微扰理论中预期的在$ρ_{yy}(B)$中引入额外的振荡。我们表明,这种行为产生的漂移的回旋运动的指导中心沿轮廓的有效潜力。磁场中的周期性调制可以用同样的方法处理。
1999-10-08 cond-mat.mes-hall
Commensurability oscillations in the rf conductivity of unidirectional lateral superlattices: measurement of anisotropic conductivity by coplanar waveguide
通过在单向横向超晶格(ULSL)表面放置一个共面波导来测量微波的衰减,从而测量了ULSL的射频磁导率。ULSL样品的调制主轴垂直(S_perp)和平行(S_||)对微波电场的影响。对于低微波功率,我们观察到预期的各向异性行为的可伸缩性振荡(CO),与CO在样品S_perp和S_||分别由扩散和碰撞贡献主导。在样品S_(1-x)中观察到Shubnikov-de Haas振荡的振幅调制更为显著。||.随着微波功率的增加,两种样品之间的差异被洗掉,让扩散贡献支配两种样品中的CO。用大角度电子-声子散射解释了用高微波功率测量的电导率中预期的方向选择性的失败。
2012-08-25 cond-mat.mes-hall
Photoconductivity in Ac-driven lateral superlattice in the presence of a magnetic field
本文提出了一个二维电子系统在垂直均匀磁场、弱横向超晶格和毫米波辐照下的光电导模型。该模型以非微扰的精确方式包含了微波和朗道的贡献,对周期势作微扰处理。Landau-Floquet态提供了一个方便的基础,相对于该基础,晶格势变得依赖于时间,诱导Landau-Floquet能级之间的跃迁。基于这种形式主义,我们提供了一个Kubo的公式,考虑到振荡Floquet结构的问题。总电导率表现出强烈的振荡,由$ε= ω/ ω_c$确定,其中$ω$为辐射频率,$ω_c$为回旋频率。振荡遵循最小值以$ω/ω_c =j + {1/2} (l-1) + δ$为中心,最大值以$ω/ω_c =j + {1/2} (l-1) - δ$为中心的模式,其中$j=1,2,3.......$、$δ$是恒定相移,$l$是主导多极贡献。随着电子迁移率和微波功率强度的增加,负电导态发展。提出了在$GaAs/AlGa As$异质结构中制备的横向超晶格中,根据几何结构的不同,可以观察到负电导态或负电阻态。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall
Giant tunable magnetoresistance of electrically gated graphene ribbon with lateral interface under magnetic field
研究了磁场作用下具有横向n-p结和e-n-p结的电选通石墨烯带的量子动力学和动力学。结果表明,准粒子沿n-p界面跳跃的蛇形态在带电导的主要半经典部分不出现。预测和解析计算了n-pn结带电导的巨振荡。根据带内结的数量,通过磁场或栅极电压的极小变化,其磁阻可以可控地改变50% - 90%。
2016-09-21 cond-mat.mes-hall
Fourier analyses of commensurability oscillations in Fibonacci lateral superlattices
磁输运测量已经在斐波那契横向超晶格(FLSL)上进行了--二维电子气受到以斐波那契序列排列的弱电势调制,LSLLSLS...,L/S=tau(黄金比例)。观察到复杂的可伸缩性振荡(CO),这可以被解释为一系列CO的叠加,每个CO产生的正弦调制代表的特征长度尺度的自相似世代之一的斐波那契序列。通过数值傅立叶带通滤波器,可以从磁阻迹线中分离出单个CO分量。从这样提取的单分量CO的振幅的分析,可以评估电势调制中的对应傅立叶分量的幅度。通过检查在磁阻迹线中观察到的所有傅立叶内容,可以重建由电子看到的调制电势的轮廓,其中关于不同分量之间的相位的相互关系存在一些不确定性。
2008-08-21 cond-mat.mes-hall
Scattering on the lateral one-dimensional superlattice with spin-orbit coupling
研究了二维电子气在具有不同Rashba自旋轨道耦合强度的横向一维超晶格上的散射问题。散射被认为是在一个给定的费米能级上的所有电子状态。研究了透射态自旋密度分量沿超晶格的分布,观察到了驻波的形成。结果表明,自旋密度分布的形状对Rashba耦合常数、超晶格势强度和电子气费米能级的变化具有鲁棒性。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Modulation of the Shubnikov-de Haas Oscillation in Unidirectional Lateral Superlattices
本文详细分析了二维电子气在弱单向周期势调制作用下的Shubnikov-de Haas振荡的振幅和相位。在低磁场的最大带宽条件下,振幅被抑制,伴随着相位的反转。随着磁场的增加,抑制逐渐被增强所取代。抑制和增强分别归因于调制电位对电导率的碰撞和扩散贡献,前者(后者)在低(高)磁场下占主导地位。考虑到这两种类型的贡献的理论计算显示半定量协议与实验痕迹。
2008-05-03 cond-mat.mes-hall
Tunable Superlattice in Graphene To Control the Number of Dirac Points
石墨烯中的超晶格在能带结构中产生额外的狄拉克点,并且它们的数量取决于超晶格势强度。在这里,我们使用两个栅极的组合在具有可调势垒高度的石墨烯器件中创建了横向超晶格。在这封信中,我们展示了使用横向超晶格来修改石墨烯的能带结构,从而导致新的狄拉克锥的出现。这种对能带结构的控制性改变一直持续到100 K。
2013-09-18 cond-mat.mes-hall
Phase transitions induced by a lateral superlattice potential in a two-dimensional electron gas
我们研究了在半导体量子阱中形成的二维电子气(2DEG)上放置横向超晶格势(金属网格)引起的相变。在量子化磁场和填充因子$ν=1,$下,二维电子气的基态不仅取决于超晶格势的强度$V_{g}$,而且还取决于穿过外势晶胞的磁通量子数.最近的研究表明[1],在正方形横向超晶格的情况下,电势调制电子和自旋密度,并且在$V_{g}$的某些范围内,基态是两个亚晶格自旋meron晶体,其中相邻的meron的自旋织构的全局相位移动了$π$,即它们是“反铁磁”有序的。在这项工作中,我们评估的重要性,朗道级混合的相图上得到的正方形晶格[1]和推导的相图的二维电子气调制的三角形超晶格。当考虑朗道能级混合时,我们发现在这种情况下,在一定范围内的$V_{g},$的基态是一个三亚晶格自旋介子晶体,其中相邻的相同的涡度的介子的自旋织构的全球相位旋转$120^{\circ }$相对于彼此。在相图中,这个重子晶体之前是另一个重子晶格相,它具有非常不同的自旋织构,乍一看,它不能解决三角晶格上反铁磁有序所固有的自旋挫折。[1]R. Litté和Xavier Bazier-Matte,Phys. Rev. B 94,205303(2016)。
2018-09-20 cond-mat.mes-hall
Terahertz ratchet effects in graphene with a lateral superlattice
对太赫兹交变电场激发下石墨烯侧向超晶格的棘轮效应进行了实验和理论研究。沉积在单层石墨烯顶部上的横向超晶格通过具有不同宽度和间距的周期性重复的金属条或通过叉指状梳状双光栅栅(DGG)结构形成。我们表明,棘轮光电流太赫兹辐射激发和敏感的辐射偏振态可以有效地控制通过狄拉克点驱动系统的背栅,以及通过施加不相等的电压的DGG子光栅的横向不对称性变化。棘轮光电流包括塞贝克热棘轮效应以及对驱动电磁力的相应极化敏感的“线性”和“圆形”棘轮效应。考虑到计算的潜在的配置文件和近场作用于石墨烯中的载流子的电子和等离子体棘轮的实验数据进行了分析。我们表明,光电流的产生是基于一个空间周期性的面内电位和空间调制的光,由于近场效应的光衍射的组合作用。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall
Open-orbit induced low field extremely large magnetoresistance in graphene/h-BN superlattices
研究提出基于零场费米等高线的半经典方法并结合量子模拟,揭示石墨烯/h-BN moiré超晶格中开放轨道导致的室温低场XMR及相关输运异常。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall
Anisotropic transport in unidirectional lateral superlattice around half-filling of the second Landau level
我们已经观察到显着的传输各向异性在短周期(a=92 nm)的单向横向超晶格周围的填充因子nu=5/2和7/2:磁电阻显示出一个尖锐的峰值沿调制光栅的电流,而下降出现在整个光栅的电流。通过改变电子密度n_e,改变a/l(l=sqrt{hbar/eB_perp}为磁长)的比值,表明在a/l = 6.6 alt a/l alt 7.2的范围内出现了nu=5/2的各向异性特征,并改变了它们的强度,在a/l simeq = 6.7时最明显。峰/谷随着温度而变宽,大致保持其高度/深度高达250 mK。磁共振实验表明,面内磁场B_|垂直于光栅,但几乎完全被B_|与光栅平行。观测结果表明,稳定的单向电荷密度波或条纹相位的弱外部周期性调制在第二朗道水平。
2002-06-19 cond-mat.mes-hall
Fourier transform analysis of irradiated Weiss oscillations
本文从理论上研究了微波辐射对一维超晶格磁电阻效应的影响。在我们的建议中,一个单向的空间周期电位(超晶格)的磁阻,调制微波辐射由于空间和时间相关的电位之间的干涉效应。最终的磁电阻主要取决于超晶格的空间周期和辐射频率。然后,通过调节超晶格的空间周期或辐射频率,可以强烈地修改磁阻。我们考虑一种方法来研究这些影响的基础上获得的磁阻分布的函数的逆的磁场的快速傅立叶变换。基于这一理论,我们提出了一种新型的太赫兹波段辐射传感器的设计。我们首先研究了每个潜在的系统的FFT。然后,我们共同研究了两种势同时作用时系统的FFT。
2015-04-21 cond-mat.mes-hall
Tight-binding model for strongly modulated two-dimensional superlattices
描述周期性调制的二维系统的磁输运性质的常见模型通常要么直接从半经典方法开始,要么在半经典框架内给出很好的结果。最近,已经发现的样品具有强的单边调制和短周期(d=15 nm),这不能解释的半经典水平(磁击穿)的磁阻振荡。我们使用一个简单的完全量子力学模型,它给我们的磁阻数据很好地比较实验和一个很好的直观的洞察系统中发生的影响。
2002-08-12 cond-mat.mes-hall
Magnetic quantum ratchet effect in (Cd,Mn)Te- and CdTe-based quantum well structures with a lateral asymmetric superlattice
本文报道了在垂直于量子阱平面的外加磁场作用下,在具有非对称横向双栅超晶格的(Cd,Mn)Te和CdTe基量子阱结构中观察到的磁量子棘轮效应.由连续太赫兹激光辐射激发的直流电流显示出1/B振荡,其幅度比零磁场下的光电流大得多。我们表明,光电流是由一个空间周期性的面内电位和空间调制的辐射,由于近场效应的光衍射的综合作用。光电流的大小和方向由施加到各个栅极的电压的变化所控制的横向不对称的程度来确定。所观察到的磁振荡与增强的光电流振幅从朗道量子化的结果,(镉,锰)Te在低温下,从交换增强塞曼分裂稀释磁性异质结。在半经典框架下考虑磁量子棘轮效应的理论分析很好地描述了实验结果。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall
Harmonic Content of Strain-induced Potential Modulation in Unidirectional Lateral Superlattices
详细分析了周期为a=92 ~ 184 nm的单向横向超晶格的可压缩性振荡(CO)。傅立叶分析揭示了二次(和三次)谐波以及在足够低的温度下a>=138 nm(184 nm)的基波振荡,表明在电势调制的分布中存在相应的谐波。由于热阻尼因子的低通滤波作用,CO中的谐波表现为幅度缩小的谐波;在适当考虑阻尼效应的情况下,发现调制电位的谐波幅度V_2和V_3约为基波分量V_1的30%,尽管周期a与二维电子气(2DEG)距表面的深度d = 99 nm的比值很小。V_n对a的依赖性表明基波分量起源于表面,而高次谐波则是由穿透到次表面的应变效应引起的。因此,高次谐波的操纵提供了一种有用的技术,将小长度尺度调制引入到位于晶片内部深处的高迁移率2DEG中。
2005-05-19 cond-mat.mes-hall
Local magnetoresistance in Fe/MgO/Si lateral spin valve at room temperature
本文报道了二端结构的室温局域磁电阻效应。通过采用1.6 nm厚的MgO隧道势垒,增加了自旋注入效率,导致大的非局域磁电阻。在室温下的非本地磁阻的大小估计为0.0057欧姆。结果,即使在室温下,在局部磁阻测量中也观察到清晰的矩形信号。我们也借由分别测量每个接点的自旋累积电压来探讨局部磁电阻的起源。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dependence of Modulation Amplitude on Electron Density in Unidirectional Lateral Superlattices: The Effect of the Thickness of the Two-dimensional Electron Gas
通过分析磁电阻的可调振荡,测量了表面光栅对AlGaAs/GaAs异质界面上二维电子气(2DEG)的单向周期性电势调制幅度V0与电子密度ne的关系。通过向金属背栅施加偏压或通过照射来改变电子密度。振幅随着密度的增加而减小,|dV_0/dn_e|对于前一种方法大约大一个数量级。结果被解释为第一子带能级E_1响应于异质界面上方导带边缘Δ E_c的变化的变化率dE_1/d(Δ E_c)。速率关键地取决于2DEG的厚度。
2005-02-21 cond-mat.mes-hall
Beats of the Magnetocapacitance Oscillations in Lateral Semiconductor Superlattices
计算了在垂直磁场作用下,二维弱周期势调制下横向半导体超晶格中二维电子气的磁电容.采用高斯加宽磁场依赖的宽度的状态密度,我们提出了明确的和简单的表达式的磁电容,有效的相关弱磁场和调制强度。随着两个方向上的调制强度的增加,在低磁场范围内(魏斯振荡制度),这是不存在的一维弱调制的情况下,观察到的磁电容振荡的节拍。
2007-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lateral 2D superlattices in GaAs heterostructures with independent control of carrier density and modulation potential
本研究提出一种GaAs-AlGaAs异质结构二维表面超晶格的新型双层器件设计,采用原位栅极实现短周期高迁移率超晶格,可独立宽范围调控载流子密度与调制势幅值,经低温磁输运测量验证工艺损伤小,可实现弱到强的势调制调谐。
2024-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localized Wavefunctions and Magnetic Band Structure for Lateral Semiconductor Superlattices
本文采用基于磁平移算符射线群的投影算符方法计算了垂直磁场作用下二维横向超晶格的电子能带结构。我们构造了一个新的基础适当对称布洛赫波函数的线性组合以及本地化的磁Wannier函数。磁场始终包含在对称规范中存在外部磁场时由自由电子本征函数定义的Wannier函数中。在此基础上,我们计算了具有双向弱静电调制的横向超晶格中电子的磁能谱。正方形格子和三角形格子都被认为是特殊情况。我们的方法基于群论处理整数和有理数磁通量的情况下,在一个统一的方式和提供的基础,可以方便进一步的分析和数值计算。
2006-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inverse flux quantum periodicity of magnetoresistance oscillations in two-dimensional short-period surface superlattices
研究了二维电子气在垂直磁场$B$和二维{ \it弱}周期势调制下的输运性质.后者的对称性是矩形或六边形。相应紧束缚方程的著名解表明,当有理数的通量量子$h/e$穿过晶胞时,每个朗道能级分裂成几个子带,并且相应的带隙是指数小的。假设后者是封闭的,由于无序给出了分析波函数,大大简化了磁电阻张量$ρ_{μν}$的评价。$ρ_{xx}$和$ρ_{yy}$中振荡的相对相位取决于所涉及的调制周期。对于具有{ \bf短}周期$\leq 100$ nm的2D调制,除了外斯振荡之外,碰撞对电导率的贡献以及因此张量$ρ_{μν}$显示{当一个通量量子$h/e$通过整数个晶胞时\it突出的峰}与最近的实验良好一致。对于早期实验中使用的$300- 400$ nm长的周期,这些峰值出现在比韦斯振荡小10-25倍的场处,并且没有被分辨。
2004-02-09 cond-mat.mes-hall
Lateral plasmonic superlattice in strongly dissipative regime
本文研究强耗散非共振区中双速度横向等离激元超晶格的太赫兹透射,推广理论并解析刻画多耗散区及相图,揭示其在窄频带内由栅压调控的高响应。
2024-05-10 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit lateral superlattices: energy bands and spin polarization in 2DEG
研究了在一维周期静电势作用下,具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气能带中的Bloch旋量、能谱和自旋密度.研究了具有自旋宇称的Bloch旋量的空间对称性。结果表明,在固定准动量下的布洛赫旋量描述了波长等于超晶格周期的自旋驻波。在这些状态下的自旋投影具有平行于和横向于2DEG平面的分量。观察到由于SO项和周期项之间的相互作用而导致的能量色散曲线的反交叉,从而导致自旋翻转。讨论了自旋宇称与带间光学选择定则的关系,预测了外加电场对SO超晶格磁化强度的影响。
2006-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-similarity and novel sample-length-dependence of conductance in quasiperiodic lateral magnetic superlattices
我们研究了在二维电子气上产生的Fibonacci磁超晶格中电子的输运,该超晶格由按Fibonacci序列排列的平行磁场条纹调制。透射系数和电导都具有自相似性和六圆特性。扩展态的存在在无限长下产生有限的电导率,这可以被检测为当费米能量变化时电导的突然变化,就像金属-绝缘体转变一样。这是在这种新结构中运输的一个独特特征,源于其固有的二维性质。
2001-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Designer gapped and tilted Dirac cones in lateral graphene superlattices
University of Exeter(埃克塞特大学);De La Salle University(德拉萨大学)
通过双极波导阵列调控石墨烯中狄拉克锥的间隙和倾斜,利用超晶格紧束缚模型和转移矩阵计算验证,通过栅极电压调节实现太赫兹频段的狄拉克锥调控,为太赫兹应用提供新方法。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chaos and rectification of electromagnetic wave in a lateral semiconductor superlattice
我们找到了具有高电子迁移率的横向半导体超晶格中电磁波整流的条件。整流是由一个过渡到一个耗散的混乱在一个非常高的流动性。我们表明,负责整流机制是一个创造的温暖的电子在超晶格的迷你带所造成的非线性和有限的带宽的影响的相互作用。
2002-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Charge density wave with meronlike spin texture induced by a lateral superlattice in a two-dimensional electron gas
在Landau能级$N=0.$中,研究了在填充因子$ν=1$下,当$Γ$(外势的单位晶胞通量量子数的倒数)为不同的有理数时,横向正方形超晶格势和库仑相互作用对垂直磁场中二维电子气基态的联合作用。在临界强度$W_{0}^{\left( c\right) },$下,增加电势的强度$W_{0}$引起从均匀和完全自旋极化状态到二维电荷密度波(CDW)的转变,该二维电荷密度波在CDW的每个最大值和最小值处具有类似meron的自旋织构。这种涡旋CDW的集体激发类似于Skyrme晶体的集体激发,Skyrme晶体预期是接近填充因子$ν=1$的基态。特别地,涡旋CDW中的U(1)对称性破缺导致额外的无隙相位模式,这可以为核自旋弛豫提供快速通道。随着$W_{0}$的增加,平均自旋极化$% S_{z}$以连续或不连续的方式变化,这取决于是$Γ\in \left[ 1/2,1\right] $还是$Γ\in \left[ 0,1/2\right] .$。当$W_{0},$值较大时,相模和类分子自旋织构消失,如果是$Γ\neq 1/2$,则基态为部分自旋极化的CDW,如果是$Γ=1/2.$,则基态为自旋非极化的CDW
2016-07-12 cond-mat.mes-hall
Large tunneling anisotropic magnetoresistance in (Ga,Mn)As nanoconstrictions
我们报道了在具有横向纳米收缩的薄(Ga,Mn)As外延层中的大的隧穿各向异性磁电阻(TAMR)。观察结果确定了这种效应的一般性质,它起源于铁磁体中的自旋轨道耦合,并不特定于特定的隧道器件设计。横向几何形状允许我们直接链接正常各向异性磁阻(AMR)和TAMR。这表明在室温下显示出相当AMR的其他材料(例如过渡金属合金)中可以观察到TAMR。
2004-09-08 cond-mat.mes-hall
Giant ratchet magneto-photocurrent in graphene lateral superlattices
本文报道了在具有横向双光栅顶栅(DGG)超晶格的石墨烯中观察到的磁量子棘轮效应。我们发现,太赫兹棘轮电流表现出符号交变磁振荡由于Shubnikov-de Haas效应。与零磁场下的棘轮效应相比,这些振荡的幅度大大增强。电流的方向由横向不对称性决定,横向不对称性可以通过改变DGG中的栅极电位来控制。我们还研究了太赫兹电场的取向(线偏振)和辐射螺旋(圆偏振)的棘轮电流的依赖关系。值得注意的是,在后一种情况下,从右到左圆偏振辐射的切换导致光电流方向的反转。我们证明,我们的大部分观察可以很好地拟合的漂移扩散近似的基础上的玻尔兹曼动力学方程的朗道量子化完全编码的振荡的状态密度。
2020-04-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Dynamics of electronic transport in a semiconductor superlattice with a shunting side layer
本文研究了具有分流边层的弱耦合半导体超晶格中的电子输运模型。关键参数包括超晶格的横向尺寸、超晶格的量子阱与分流层之间的连通性以及分流层的导电性质。对于具有小的横向范围和高质量分流的超晶格,静态电场域被抑制,并且空间均匀的场配置被预测为是稳定的,这一结果对于诸如基于超晶格的太赫兹(THz)振荡器的所提出的器件可能是有用的。随着超晶格的横向尺寸的增加,均匀的场配置失去其稳定性的静态或动态的场域,无论分流性能。较低质量的分流通常导致规则和混乱的电流振荡和复杂的空间-时间动态的场分布。分离静态和动态行为的分叉的特点,并发现是依赖于分流性能。
2009-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large room-temperature magnetoresistance in lateral organic spin valves fabricated by in-situ shadow evaporation
我们报告的成功制造的横向有机自旋阀的通道长度在子$100\,nm$制度。制造工艺基于在超高真空条件下的原位阴影蒸发,因此在铁磁金属电极和有机半导体之间产生清洁且无氧的界面。自旋阀器件由镍和钴-铁电极以及高迁移率\emph{n}型有机半导体$N,N'$ -双(七氟丁基)- $3,4:9,10$ -二萘嵌苯二酰亚胺组成。我们的研究包括横向自旋阀器件的制造工艺和材料的适用性以及室温下的磁输运测量的基础研究。最好的器件表现出高达$50\,%$的磁阻,这是迄今为止报道的室温下的最大值。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large magnetoresistance and spin-dependent output voltage in a lateral MnGa/GaAs/MnGa spin-valve device
我们研究了具有600 nm长的GaAs沟道和垂直磁化的铁磁MnGa电极的横向自旋阀器件的自旋相关输运性质。其电流-电压特性在低于50 K时表现出非线性行为,表明在低温下通过MnGa/GaAs肖特基势垒的隧道输运占主导地位。我们观察到明确的磁阻(MR)比高达12%,在4 K时,施加一个磁场垂直于膜平面。此外,获得了33 mV的大自旋相关输出电压。这些值是迄今为止报道的横向铁磁金属/半导体/铁磁金属自旋阀器件中最高的。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnetoresistance calculations for a two-dimensional electron gas with unilateral short-period strong modulation
用线性响应理论描述了强调制短周期单边超晶格(或者耦合量子线阵列)的磁电阻振荡。这个系统的半经典描述失败的强磁场(磁击穿),我们采用一个简单的全量子力学紧束缚模型结合久保公式代替。由此产生的磁阻数据很好地比较实验,而该模型打开了良好的直观洞察系统中发生的影响。
2002-06-12 cond-mat.mes-hall
Room temperature two terminal tunnel magnetoresistance in lateral graphene transistor
我们研究了纯自旋和自旋极化电流的行为,测量与四探针非本地和两个探针本地配置到室温和外部栅极电压下的横向石墨烯晶体管,使用标准的大规模微制造工艺生产。直接和通过Hanle效应测量的沟道中原始石墨烯的高自旋扩散长度,以及器件架构中存在的电极电阻面积之间的关系的调整,使我们能够在室温下观察局部隧道磁阻,这是这种类型器件的新发现。结果还表明,虽然纯自旋电流对温度变化不太敏感,但由于Rashba效应和费米能级位移引起的载流子迁移率变化的结合,通过外部电压进行的自旋极化电流切换更有效
2021-11-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Anisotropic Behavior of the Thermoelectric Power and the Thermal Conductivity in a Unidirectional Lateral Superlattice: A Typical Anisotropic System Exhibiting Two Distinct Nernst Coefficients
计算了单向横向超晶格的热电传导张量$\varepsilon_{ij}$和热导张量$λ_{ij}$($i,j = x,y$,$x$轴与ULSL主轴对齐),%,作为一阶矩和二阶矩给出,采用基于在低磁场下有效的文献中的电导率张量$σ_{ij}$的渐近分析公式,其中大量的朗道能级被占据。利用得到的解析表达式,阐明了Mott公式(Wiedemann-Franz定律)高精度地适用于$\varepsilon_{ij}$($λ_{ij}$)的条件。我们进一步提出的可扩展性振荡图$δ\varepsilon_{ij}$,$δλ_{ij}$,$δκ_{ij}$,和$δS_{ij}$在$\varepsilon_{ij}$,$λ_{ij}$,(一个替代的,更标准的定义)的热导率张量$κ_{ij}$,和热电势张量$S_{ij}$,使用典型的参数计算从GaAs/AlGaAs二维电子气(2DEG)制造的ULSL。$δS_{ij}$的显著特征是(i)各向异性行为($δS_{xx} \ne δS_{yy}$)和(ii)$xy$组分优于其他组分($|δS_{xy}| \gg |δS_{yx}|, |δS_{xx}|, |δS_{yy}|$)。后者清楚地表明,在各向异性系统中,两个能斯特系数$S_{xy}$和$S_{yx}$可以彼此完全不同。(i)和(ii)都与先前的理论不同,并且可归因于由于GaAs/AlGaAs 2D…
2023-03-27 cond-mat.mes-hall
Planar cyclotron motion in unidirectional superlattices defined by strong magnetic and electric fields: Traces of classical orbits in the energy spectrum
我们比较了量子和经典的描述的二维运动的电子受到垂直磁场和一维横向超晶格的空间周期性磁场和电场的大幅度定义。我们详细解释了复杂的能谱,由叠加分支的强和弱的色散,由相应的本征态和“通道”和“漂移”轨道的经典描述之间的对应关系。
1999-06-15 cond-mat.mes-hall