Probing the topological exciton condensate via Coulomb drag
最近预测了在拓扑绝缘体薄膜中激子凝聚的开始。我们计算了这种转变的临界温度,考虑到屏蔽效应。此外,我们表明,接近这个转变可以探测通过测量作为温度的函数的薄膜的表面之间的库仑阻力。该电阻率在接近激子-凝聚态时显示出上升。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag and Spin Coulomb Drag in the presence of Spin-orbit Coupling
利用图解微扰理论计算了Rashba自旋轨道耦合下的(电荷)库仑阻力系数$ρ_D$和自旋库仑阻力系数$ρ_{\uparrow\downarrow}$。导出了$ρ_D$和$ρ_{\uparrow\downarrow}$的解析表达式,发现自旋轨道相互作用在弹道区对$ρ_D$和$ρ_{\uparrow\downarrow}$产生了小的增强,而在扩散区对$ρ_D$没有影响.在弹道制度的这种增强是由于非线性磁化率的增强(即通过整流的热电势波动的钝化层中产生的电流),而在扩散制度的增强缺乏是由于无序的抑制。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag between two graphene layers at different temperatures
我们从理论上研究了当层与层之间存在温差时,石墨烯中的库仑阻力。在退化的限制等层密度,我们发现,这可能会导致显着偏离通常的二次温度依赖性的阻力。精确的行为强烈地依赖于可用于带内散射的相空间,并且当层的温度互换时是不对称的。特别地,当一层处于比另一层高得多的温度$T$时,拖曳电阻率表现为$ρ_D\sim T/d^5$,其中$d$是层间分离。当活性层处于较高温度时,在该极限下的阻力的大小总是较大的。
2022-12-12 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag and High Resistivity Behavior in Double Layer Graphene
我们表明,在超洁净的石墨烯双层的库仑阻力可以用于控制电流的开/关比通过调谐外部栅极电压。因此,尽管石墨烯保持半金属,但双层石墨烯系统可以从导电状态调谐到高电阻状态。我们表明,我们的研究结果解释了以前的数据库仑阻力在双层石墨烯样品在无序二氧化硅衬底。
2011-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coulomb drag in monolayer and bilayer graphene
我们从理论上计算了两个石墨烯单层之间以及两个石墨烯双层之间的相互作用引起的摩擦库仑阻力系数,这两个石墨烯双层在空间上分开一个距离"$d$"。我们发现,石墨烯单层之间的阻力可以显着影响层内动量弛豫机制。对于与能量无关的层内散射,由层间电子-电子相互作用引起的摩擦阻力分别在高密度($k_F d \gg 1$)和低密度($k_F d \ll 1$)极限下渐近地变为$ρ_D \sim T^2/n^4d^6$和$ρ_D \sim T^2/n^2d^2$。当长程电荷杂质散射在层内占主导地位时,单层拖曳电阻率分别表现为$k_F d \gg 1$和$k_F d \ll 1$的$ρ_D \sim T^2/n^3d^4$和$T^2 \ln (\sqrt{n} d) /n$。双层阻力的密度依赖性被计算为$ρ_D \propto T^2/n^{3}$在大和小层分离极限。在大的层分离极限,双层阻力有一个强大的$1/d^4$层分离的依赖性,而这到一个弱的对数依赖性的强层间相关性的限制小的层分离。除了获得库仑阻力在石墨烯中的渐近解析公式,我们提供了任意值的密度和层分离的数值结果,我们的渐近理论结果之间的平滑插值。
2011-12-09 cond-mat.mes-hall
Anomalous Coulomb Drag in Electron-Hole Bilayers due to the Formation of Excitons
最近的几个实验报道了电子空穴双层膜中库仑拖曳效应的反常温度依赖性。受这些令人困惑的数据的启发,我们从理论上研究了低密度电子空穴双层膜,其中电子和空穴通过形成激子分子来避免量子简并。我们描述了电子-空穴等离子体和激子气体之间的电离-复合交叉,并计算了层内电阻率和拖曳电阻率作为温度的函数。后者表现出一个最小值,然后在低温下急剧上升,与实验观察结果定性一致[见,例如,J. A. Wendons等人,物理修订版信函102,026804(2009)]。重要的是,拖曳电阻率在所提出的方案中被发现是相当不敏感的电子和空穴浓度的失配形成鲜明对比的情况下的电子-空穴库珀配对。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag near the metal-insulator transition in two-dimensions
我们研究了在表观金属-绝缘体转变附近的稀二维空穴系统之间的拖曳电阻率。我们发现,从$T^{2}$的阻力依赖性的偏差是独立的层间距和相关的单层电阻率的金属类行为,这表明它们都来自同一个起源。此外,层间距依赖性的测量表明,虽然该系统的屏蔽性能保持相对独立的温度,它们显着减弱的载流子密度降低。最后,我们证明了阻力本身显着提高金属$T$的单层电阻率的依赖性。
2004-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resistivity of a Metal between the Boltzmann Transport Regime and the Anderson Transition
利用实空间格林函数方法和相关的Landauer型公式,研究了有限三维无序导体在杂质上的弱散射和强散射的输运性质.脏金属由最近邻紧束缚哈密顿量描述,每个位置具有单个s轨道和随机在位势(Anderson模型)。我们精确地计算零温度电导的有限大小的样品之间放置两个半无限无序自由的铅。从无序平均电阻随样品长度的线性标度系数中找到电阻率。这个“量子”电阻率相比,半经典玻尔兹曼表达式计算玻恩近似和多重散射近似。
2000-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Thermal drag in electronic conductors
本文研究了两种不同的库仑耦合系统中的电子热阻力,第一种系统由两个库仑阻塞的金属岛组成,第二种系统由两个平行的量子线组成。每个系统的两个导体是电隔离的,并放置在四电极装置的两个电路(驱动和拖动)中。系统在驱动电路上被温度差$ΔT$或电压差$V$偏置,而在拖动电路上不存在偏置。在一对金属岛的情况下,我们使用主方程的方法来确定的一般属性的拖曳热流$I^{\rm (h)}_{\rm drag}$,占也为共同隧穿贡献和存在大的偏见。分析结果中得到的顺序隧穿制度的小偏差,发现,特别是,$I^{\rm (h)}_{\rm drag}$是二次的$ΔT$或$V$和非单调的岛间耦合的函数。最后,通过用超导体取代拖动电路中的一个电极,我们发现可以从另一个正常电极中提取热量。在两条相互作用量子线的情况下,利用Luttinger液体理论和玻色化技术,我们导出了低温下弱耦合极限下热跨阻率$ρ^{\rm (h)}_{12}$的解析表达式.结果证明,$ρ^{\rm (h)}_{12}$与电跨阻率$ρ^{\rm (c)}_{12}$成比例,使得它们的比率(一种Wiedemann-Franz定律)与$T^3$成比例。我们发现,热跨阻率在低温下与$T$成正比,在中温下像$1/T$一样减小,在高温下像$1/T^3$一样减小。我们完成了我们的分析,进行数值模拟,证实了上述结果,并允许访问强耦合制度。
2018-07-11 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
The Phonon Drag Effect in Single-Walled Carbon Nanotubes
本文用耦合电子-声子玻尔兹曼方程的变分解计算了一维系统中声子阻力对热电势的贡献。一个简单的公式推导出的金属,单壁碳纳米管的声子阻力的温度依赖性。当费米能级变化时,不同电子能带之间的散射产生非零的声子阻力值。
2002-11-06 cond-mat.mes-hall
Theory of Coulomb Drag in Spatially Inhomogeneous Materials
平行二维电子层间的库仑阻力是研究电子-电子相互作用的极好工具。在实际实验中,由于外部带电杂质等缺陷,这些层显示空间电荷密度波动。然而,目前还没有一种系统的方法在阻力计算中考虑这些不均匀性,使得实验数据的解释成问题。另一方面,有一个非常成功的和广泛接受的形式主义描述传输内的单个非均匀层称为有效介质理论。在这项工作中,我们推广了标准的有效介质理论的情况下,库仑阻力两个不均匀的片,并证明层的不均匀性有很强的影响阻力输运。在层间激子凝聚的情况下,我们表明,拖曳电阻率的值取决于密度波动的幅度。接下来,我们考虑石墨烯片之间的阻力,其中空间电荷密度波动的存在是众所周知的。我们表明,这些不均匀性在解释现有的实验数据中发挥了至关重要的作用。特别是,实验观察到的拖曳电阻率峰值的温度依赖性只能通过考虑层密度波动来解释。我们还提出了一种方法提取信息的层的不均匀性之间的相关性。本文导出的库仑阻力的有效介质理论具有普遍性,适用于所有二维材料。
2017-03-11 cond-mat.mes-hall
Density-density propagator for one-dimensional interacting spinless fermions with non-linear dispersion and calculation of the Coulomb drag resistivity
利用玻色化-费米子化变换,将非线性色散的无自旋费米子Tomonaga-Luttinger模型映射到相互作用在重整化群意义下无关的费米子准粒子模型上.这样的映射使我们能够建立一个扩展的密度-密度传播的原始Tomonaga-Luttinger哈密顿量的顺序(无关的)准粒子相互作用。这种展开式中的最低阶项与自由费米子的传播子成比例。下一个术语也被评估。所找到的传播子用于计算两个电容耦合一维导体系统中的库仑药物电阻率$r$。结果表明,对于自由费米子和相互作用费米子,$r$与$T^2$成正比.与非相互作用的结果相比,边际排斥链内相互作用起到减少$r$的作用。由于准粒子相互作用对$r$的修正也被发现。在低温下,它以$T^4$的形式扩展。
2009-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microwave-induced magnetooscillations and signatures of zero-resistance states in phonon-drag voltage in two-dimensional electron systems
我们在垂直磁场中的二维电子气中观察到了微波辐射下与电阻振荡相关的声子拖曳电压振荡。这一现象的解释由微波的声子拖曳电压垂直于声子通量的耗散电阻率的影响。当最低阶电阻极小值演变为零电阻状态时,声子拖曳电压表现出尖锐的特征,表明与这些状态相关的电流域可以在没有外部直流驱动的情况下存在。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag in graphene - boron nitride heterostructures: the effect of virtual phonon exchange
对于两个空间分离的单原子石墨烯层封装在六方氮化硼中的系统,我们考虑了费米液体区域中载流子之间的拖曳效应。通常,这种现象被描述为层间库仑相互作用。我们表明,如果一个额外的电子-电子相互作用,通过交换虚拟衬底声子包括在模型中,预测的拖曳电阻率在150 K以上的温度有很大的修改。氮化硼的各向异性晶体结构,具有较强的层内和相对较弱的层间键,被发现在这种效果中起着重要的作用。
2012-09-28 cond-mat.mes-hall
Interaction dominated transport and Coulomb drag in bilayer graphene
我们研究了双层石墨烯(BLG)中输运现象的相互作用效应。对于原始BLG中的最小电导率,我们发现电导率在极限$T\to 0$中假定为恒定值,第一次校正为$\propto \sqrt{T}$。这必须与费米液体中的标准$1/T^2$形成对比(忽略额外的无序和最重要的无序)。我们进一步研究了两个BLG之间的库仑拖曳电阻率在整个范围内从费米液体制度的所有方式的电荷中性(CN)点。我们发现,在费米液体制度阻力的行为非常相似的阻力在一个标准的二维电子气。与单层石墨烯相反,我们发现没有饱和阻力作为现实参数的距离$d$的函数。在CN附近,我们发现了一个有趣的相互作用效应和无序之间的相互作用,就像在单层石墨烯的情况下。在这里,拖曳电阻率强烈地依赖于相应的散射时间的比率。
2012-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Drag viscosity of metals and its connection to Coulomb drag
近年来,人们对电子系统中流体动力学输运的研究兴趣大增。我们研究了金属的电子粘滞性,发现了一个与库仑阻力密切相关的新的组分。利用线性响应理论,可以从动量通量的延迟关联函数中提取动量的输运系数粘性,即,应力张量存在一个以前被忽视的贡献,剪切粘度的相互作用的应力张量的一部分,占相互作用引起的动量流。这种贡献,我们称之为阻力粘度,是由长距离相互作用引起的摩擦阻力引起的。因此,它与库仑阻力有关,库仑阻力也是由相互作用引起的阻力引起的。从Kubo公式出发,利用Keldysh技术,计算了二维和三维金属的拖曳粘度以及双层二维电子系统的拖曳电阻率。拖曳电阻率和拖曳粘度都表现出从低温下的二次T行为到高温下的线性行为的交叉。虽然阻力粘度出现相对较小的清洁金属相比,正常的Drude组件,它可能会主导在某些系统中的流体动力学传输,这是在结论中讨论。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant frictional drag in strongly interacting bilayers near filling factor one
研究了高迁移率、强相互作用GaAs双层空穴系统在填充因子$ν=1$量子霍尔态(QHS)附近的摩擦阻力。我们的测量揭示了一个非常大的纵向拖曳电阻率($ρ^{D}_{xx}$)在这个政权,超过15 k $Ω/\Box$在填充因子$ν=1.15$。$ρ^{D}_{xx}$显示出弱的温度依赖性,并且在最低温度下似乎在有限的大值处饱和。我们的观测结果与理论模型相一致,该理论模型假定了一个相分离,例如当系统从相干$ν=1$ QHS跃迁到弱耦合$ν=2$ QHS时,$ν=1$ QHS的水坑嵌入在不同的状态中。
2008-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-limited resistivity of graphene by first-principle calculations: electron-phonon interactions, strain-induced gauge field and Boltzmann equation
石墨烯中的电子-声子耦合被广泛地从第一性原理建模和模拟。我们发现,使用一个准确的声学声子模式的偏振模型是至关重要的,以获得正确的数值结果。在线性响应框架下,在密度泛函理论水平上计算了电子与声学声子模、规范场和形变势之间的相互作用。声学声子的零动量极限被解释为应变模式,允许在GW近似下计算声学规范场参数。研究了电子屏蔽对电子-声子矩阵元的作用。然后,我们解决玻尔兹曼方程半解析石墨烯,包括声学和光学声子散射。结果表明,在Bloch-Grüneisen和均分区域,电子输运主要由未屏蔽的声学规范场决定,而形变势的贡献可以忽略不计,并且是强屏蔽的.通过与实验数据的比较,我们发现声学声子对电阻率的贡献与掺杂和衬底无关。DFT+GW方法低估了这种对电阻率的贡献约30%。在270 K以上,计算的电阻率低估实验一个更严重,低估是在较低的掺杂更大。我们发现,除了远程声子散射,这种分歧的一个可能的解释是电子-电子相互作用,强烈重正化耦合到固有的光学声子模式。最后,在讨论了Matthiessen规则在石墨烯中的有效性之后,我们直接从实验数据中推导出Boltzmann方程的简化解析解,以提取与应变诱导规范场相关的声学声子的耦合。
2014-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hall Drag in Correlated Double Layer Quantum Hall Systems
我们发现,在零温度的限制下,双层量子霍尔系统表现出一种新的现象,称为霍尔阻力,即在一个层中驱动的电流在另一个层中引起的电压降,在垂直于驱动电流的方向。二乘二霍尔电阻率张量被量子化并且与描述量子霍尔态的拓扑顺序的${\bf K}$矩阵成比例,即使当${\bf K}$矩阵包含零本征值时,在这种情况下霍尔电导率张量不存在。本文还讨论了本工作与前人工作的关系。
1998-06-11 cond-mat.mes-hall
Spin Polarization Dependence of the Coulomb Drag at Large $r_{s}$
我们发现,两个稀释的二维空穴系统之间的拖曳电阻率($ρ_{D}$)的温度依赖性表现出不寻常的依赖于自旋极化。在表观金属-绝缘体转变附近,由$T^α$给出的阻力的温度依赖性随着平行磁场($B_{||}$)的应用而减弱,其中$α$在$B_{||} > B^{*}$的零场值的一半处饱和,其中$B^{*}$是极化场。此外,我们发现,$α$大致为2在平行场诱导的金属-绝缘体转变,并在不同的$B_{||}$的温度依赖性的$ρ_{D}/T^{2}$看起来惊人的相似,发现在单层电阻率。相反,在更高的密度下,远离零场跃迁,阻力的温度依赖性大致与自旋极化无关,$α$保持接近2,正如从简单的费米液体图像所预期的那样。
2004-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Diffusion equation and spin drag in spin-polarized transport
我们利用玻尔兹曼方程研究了电子-电子相互作用对自旋极化输运的作用,导出了一组耦合输运方程。对于自旋极化输运,电子-电子相互作用是重要的,因为它们倾向于平衡两种自旋物质的动量。这种"自旋拖曳“效应增强了系统的电阻率。该增强越强,尺寸越低,并且应该在例如具有铁磁接触的二维电子气中是可测量的。我们还包括自旋翻转散射,它有两个效果:它平衡的自旋密度不平衡,并提供了一个非s波组件,也是电流不平衡。
2001-07-06 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag between Quantum Wires
本文在Tomanaga-Luttinger模型的框架下研究了一对平行的一维电子系统中的库仑阻力。我们发现库仑耦合对一维金属丝的影响比对二维金属层的影响大得多:在零温度下,由于锁定电荷密度波的形成,跨阻率{ \em发散}。在远高于交叉温度$T^*$的温度下,跨阻率遵循幂律$ρ\propto T^x$,其中依赖于相互作用强度的指数$x$由相对电荷模式的Luttinger液体参数$K_{c-}$确定。在低于$T^*$的温度下,相对电荷位移通过孤子激发实现,通过指数温度依赖性反映。交叉温度$T^*$敏感地依赖于线宽、线间距、费米波长和有效玻尔半径。对于焊线距离$\bar{d} \gg k_F^{-1}$,它被$T/E_F \sim \exp[ - \bar{d} k_F / (1-K_{c-}) ]$指数抑制。如果两条线中的每一条都形成自旋能隙,则行为会发生急剧变化。在这种情况下,我们发现跨阻率{ \em在零温度下为零}。我们讨论了我们的结果,鉴于可能的实验实现在GaAs-AlGaAs半导体结构。
1999-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Coulomb Drag
我们介绍了一个显着的特点,自旋极化运输,自旋库仑阻力:有一个内在的摩擦源自旋电流由于自旋"向上“和自旋”向下“的电子之间的库仑相互作用。我们计算了相关的“自旋transrestitivity”在一个广义的随机相位近似,并讨论其依赖于温度,频率和电子密度。我们表明,在适当的参数范围内,这样的电阻率是可测量的,并提出了一个实验来测量它。
1999-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb drag in graphene
我们从理论上计算了两个石墨烯单层的库仑拖曳电阻率空间上分开的距离“$d$“。结果表明,在高密度($k_F d \gg 1$)和低密度($k_F d \ll 1$)极限下,由层间电子-电子相互作用引起的摩擦阻力分别渐近为$T^2/n^3$和$T^2 \ln(n)/n$.
2012-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmons and Coulomb drag in Dirac/Schroedinger hybrid electron systems
我们发现,当石墨烯片被放置在半导体的表面上,在接近的2DEG的普通二维电子气(2DEG)托管在GaAs异质结构的等离子体激元光谱显着修改。大质量电子和无质量狄拉克费米子之间的长程库仑相互作用导致了一组新的光学和声学子带内等离子体。在这里,我们计算这些耦合模式的随机相位近似内的色散,在长波长的限制,揭示他们的依赖狄拉克速度和狄拉克费米子密度提供解析表达式。我们还评估了电阻率在库仑阻力运输设置。这些狄拉克/薛定谔混合电子系统在实验上是可行的,并在两个空间维度的电子-电子相互作用效应的基础研究开辟了新的研究机会。
2012-06-18 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon interaction in a spin-orbit coupled quantum wire with a gap
研究了面内磁场诱导下具有Rashba自旋轨道相互作用的带隙量子线中电子与声学声子的相互作用。我们计算声学声子有限电阻率($ρ$)和声子拖曳热电势($S_g$)由于两个众所周知的机制,即电子-声子相互作用,变形势(DP)和压电(PE)散射。在所谓的Bloch-Gruneisen温度极限中,$ρ$和$S_g$都以幂律方式依赖于温度($T$),即$ρ$或$S_g\sim T^{ν_T}$。对于电阻率,$ν_T$分别取DP和PE散射的值$5$和$3$。另一方面,$ν_T$是$4$和$2$由于DP和PE散射,分别为声子拖曳热电势。此外,我们还发现$ν_T$依赖于Rashba参数($α$)和电子密度($n$).在较低密度下,$ν_T$对$α$的依赖性变得更加显著。我们还研究了$ρ$和$S_g$随载流子密度的变化。通过数值分析,建立了类似的幂律依赖性$ρ$或$S_g\sim n^{-ν_n}$,其中有效指数$ν_n$经历从低密度行为到高密度行为的平滑过渡。在较高密度区域,$ν_n$与从理论论证中获得的值非常匹配。给出了布洛赫-格吕尼森体系中电阻率和声子拖曳热势的近似解析表达式。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall
Boltzmann transport theory of magnon-exciton drag
Ioffe Institute(伊奥费研究所);Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau(莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道校区)
针对双层范德华反铁磁半导体CrSBr,发展磁振子-激子拖曳效应的微观理论,通过玻尔兹曼方程揭示磁振子-激子散射主导输运,产生大且各向同性的激子传播。
2026-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnon Mediated Electric Current Drag Across a Ferromagnetic Insulator Layer
在半导体异质结中,库仑相互作用是电子不能穿透的绝缘体上两个二维电子气之间的电流拖曳的原因。对于由铁磁绝缘体(FI)层分隔的两个金属层,电流拖曳可以由FI的非平衡磁振子电流介导。我们确定的拖曳电流使用半经典玻尔兹曼方法与适当的边界条件的电子和磁振子在金属FI界面。
2012-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Quantum Sensing of Single Phonons via Phonon Drag in Two-Dimensional Materials
最终在单声子极限下电检测声子的能力是用于基于声子的量子计算(所谓的量子声子学)的许多方案的关键要求。在这里,我们预测,通过利用它们的电子与表面极性声子的强耦合,范德华异质结构可以为声子传感提供一个合适的平台,能够在单声子水平上解决能量转移。我们考虑的几何形状是一个拖动动量施加在石墨烯层中的电子上,通过六方氮化硼介电层中的单个失衡声子,产生可测量的感应电压($V_{\rm drag}$)。我们的玻尔兹曼输运方程的数值解表明,这种阻力电压可以达到几百微伏每声子的水平,远高于实验检测限。此外,我们预测,$V_{\rm drag}$应该是高度不敏感的石墨烯层中的载流子的迁移率,并增加温度至少300 K,提供了一个多功能的材料平台的潜力,单声子传感。
2022-09-18 cond-mat.mes-hall
Anomalous drag in electron-hole condensates with granulated order
我们根据局部电子-空穴对凝聚和无序诱导的载流子密度变化之间的相互作用来解释在低温下在双层电子-空穴系统中观察到的强层间阻力。平滑无序驱动冷凝物进入颗粒相,其中层间相干性仅在良好分离和断开的区域或晶粒中形成,并且电子和空穴的密度偶然匹配。然后,阻力由在层之间传递动量的颗粒处的层之间的电荷载流子的Andreev散射主导。我们表明,这种情况下可以解释所观察到的阻力系数对温度的依赖性,和层之间的平均电荷不平衡。
2021-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum and Boltzmann transport in the quasi-one-dimensional wire with rough edges
We study quantum transport in Q1D wires made of a 2D conductor of width W and length L>>W. Our aim is to compare an impurity-free wire with rough edges with a smooth wire with impurity disorder. We calculate the electron transmission through the wires by the scattering-matrix method, and we find the Landauer conductance for a large ensemble of disordered wires. We study the impurity-free wire whose edges have a roughness correlation length comparable with the Fermi wave length. The mean resistance <ρ> and inverse mean conductance 1/<g> are evaluated in dependence on L. For L -> 0 we observe th…
2011-04-26 cond-mat.mes-hall
Electrical transport and thermoelectric properties of silver nanoparticles
由油胺、三辛基膦和/聚乙烯吡咯烷酮合成的银纳米粒子(Scherrer粒径为15.1 ~ 33.4 nm)在5 ~ 300 K范围内的电阻率表明,随着微晶尺寸的减小,银纳米粒子的德拜温度降低,剩余电阻率增大,电子-声子耦合常数增大。值得注意的是,在15.1 nm的德拜温度降低约36%相比,散装Ag的Seebeck系数中发现的通常的声子拖曳峰在这些纳米颗粒中变成了下降或声子拖曳最小值,随着油胺和三辛基膦诱导的纳米颗粒中微晶尺寸的减小,该下降或声子拖曳最小值逐渐被抑制并向较低温度移动。相比之下,它出现在较高的温度在三辛基膦诱导的纳米粒子。在不同形状的油胺-聚乙烯吡咯烷酮诱导的纳米颗粒中,在125 K至215 K之间观察到一个宽的驼峰,电阻率在270 K附近的斜率变化和Seebeck系数在172 K附近的一个额外的类似倾角的特征。它们归因于电子和声子的空间限制、不同的势垒高度、金属纳米颗粒和表面活性剂之间的不同电荷转移机制、增强的无序(晶界、表面原子分数的增加、表面活性剂基质和其他缺陷),导致其整体电子和声子相互作用的修改。最后,还评估了它们的热电功率因数。
2019-08-20 cond-mat.mes-hall
Frictional Drag between Two Dilute Two-Dimensional Hole Layers
本文报道了在rs =19~39范围内对稀双层二维空穴系统的阻力测量结果。我们观察到,与库仑相互作用的简单玻尔兹曼计算相比,阻力有很强的增强,并且与T^2相关性有偏差,这不能用声子介导、等离子体增强或无序相关过程来解释。我们认为,这种偏离的结果从相互作用的影响,在稀释制度。
2002-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interface charged impurity scattering in semiconductor MOSFETs and MODFETs: temperature dependent resistivity and 2D "metallic" behavior
我们采用Drude-Boltzmann输运理论并考虑实际电荷杂质散射效应,给出了反常二维输运行为的结果。我们的研究结果与现有的实验数据在几个不同的系统,解决了起源的强和非单调的温度依赖性电阻率的定量协议。
2000-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impurity scattering induced carrier transport in twisted bilayer graphene
我们从理论上计算了低扭曲角下双层石墨烯的杂质散射感生电阻率,其中石墨烯费米速度被强烈抑制。我们认为,作为载流子密度,扭转角,和温度的函数,在玻尔兹曼理论弛豫时间的方法,长程库仑散射和短程缺陷散射。对于实验相关的障碍,杂质散射贡献的电阻率相当(远大于)的声子散射的贡献,在高(低)温度。减小扭转角导致更大的电阻率,并且通常,电阻率随着温度(载流子密度)的增加而增加(减小)。包含在理论中的van Hove奇点导致在较高密度下的电阻率的强烈增加,其中化学势接近于van Hove奇点,导致在电阻率中的明显密度依赖的平台型结构,这在最近的运输实验中已经观察到。我们还表明,在扭曲的双层石墨烯在低扭转角强烈违反了Matthissen规则。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall
Dephasing Effects by Ferromagnetic Boundary on Resistivity in Disordered Metallic Layer
从理论上研究了低温下两层铁磁层夹置无序金属层的电阻率。结果表明,作用在界面处的磁场不影响经典玻尔兹曼电阻率,但在存在自旋轨道相互作用的情况下,会引起电子之间的退相,抑制由于自旋轨道相互作用而引起的反定域化.在两层的磁化平行的情况下,失相变得更强,有助于在低温下接近开关场的正磁阻。
1999-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Characterization of porous nanoparticles using the lattice Boltzmann method for fluid flow
本文利用格子玻尔兹曼方法计算多孔球形颗粒的蠕流,研究尺寸、孔隙率与曳力的关系,并揭示导致DLS测量不一致的潜在误差来源。
2025-03-13 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Ultranarrow resonance in Coulomb drag between quantum wires at coinciding densities
我们研究了化学势失配$Δ$(不同的电子密度)对两条平行弹道量子线之间库仑阻力的影响。对于对碰撞,拖曳电阻率$ρ_{\rm D}(Δ)$在$Δ=0$处表现出一种特殊的异常,其中$ρ_{\rm D}$在$Δ=0$处是有限的,并且在任何非零的$Δ$处为零。在$ρ_{\rm D}(Δ)$中,在零$Δ$处的“无体”共振仅由多粒子散射过程加宽。我们分析库仑阻力有限$Δ$中存在的两个和三个粒子散射的动力学方程框架内,专注于一个福克-普朗克图片的相互作用引起的扩散动量空间的双线系统。我们描述了由于三粒子散射而导致的弱和强线内平衡的$ρ_{\rm D}$对$Δ$的依赖性。
2016-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb drag between helical Luttinger liquids
我们从理论上研究了自旋旋转对称性被破坏的两个螺旋边缘之间的库仑阻力,例如在两个电容耦合的量子自旋霍尔绝缘体中会发生的情况。对于螺旋边缘,库仑阻力特别有趣,因为它专门探测打破单个边缘电导量子化的非弹性相互作用。使用动力学方程形式主义,补充玻色化,我们发现,拖曳电阻率$ρ_D$表现出对温度的非单调依赖性$T$。在低$T$的限制,$ρ_D$消失与减少$T$作为一个幂律,如果intraedge相互作用不是太强。这与传统量子线中的库仑阻力形成鲜明对比,在传统量子线中,$ρ_D$在$T\to 0$处发散,而不管排斥相互作用的强度如何。螺旋边缘之间的库仑阻力的另一个不寻常的性质涉及更高的$T$,与Luttinger液体模型不同,阻力由等离子体介导。特殊类型的等离子体介导的阻力可以被视为螺旋液体的一个显着特征-因为它需要特殊的Umklapp散射,只有在电子光谱中存在狄拉克点时才能得到。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kinetic theory of transport for inhomogeneous electron fluids
电子相互作用和无序之间的相互作用在传统的玻尔兹曼输运理论中被忽略,但在确定非常规金属的电阻率方面可以发挥重要作用。当准粒子是长寿命的,人们可以通过求解空间非均匀玻尔兹曼方程来解释这些交织的效应。假设光滑无序和忽略umklapp散射,我们解决这些非均匀动力学方程和计算电阻率跨越弹道流体动力学过渡。电子-电子相互作用的一个重要结果是动量弛豫时间的修正;这种效应在传统理论中被忽略。我们精确地描述了当相互作用增强动量散射率时,以及当它们降低动量散射率时,我们的方法统一了现有的半经典输运理论,并揭示了新的输运机制。特别是,我们解释了如何电阻率可以成正比的动量守恒碰撞的速度。我们将这一结果与现有的输运奥秘进行了比较,包括许多费米液体的无序无关的$T^2$电阻率,以及许多奇怪金属的线性$T$“普朗克极限”电阻率。
2018-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Seebeck effect in dilute two-dimensional electron systems: temperature dependencies of diffusion and phonon-drag thermoelectric powers
考虑到根据有限温度STLS理论筛选电子散射相互作用并求解线性化Boltzmann方程(不诉诸弛豫时间近似),我们对二维半导体中的低温Seebeck效应进行了理论分析具有稀电子密度。我们发现,温度($T$)的扩散和声子拖曳热电功率($S_d$和$S_g$)的依赖关系,可以不再由传统的简单的幂律描述。随着温度的升高,$|S_d|/T$降低,当$T\gtrsim 0.1 ε_F$($ε_F$是费米能),而$|S_g|$首先增加,然后下降,导致峰值位于布洛赫-格林尼森温度和$ε_F$之间的温度。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of ν=1 quantum Hall bilayers. Phenomenological description
提出了一个描述量子霍尔双层膜在ν_T=1态下的逆流和拖曳实验的唯象模型。我们考虑由统计分布区域组成的系统,其中局部总填充因子ν_{T1}>1,ν_{T2}<1。在给定区域中电子的过量或不足导致涡旋激发的出现。量子霍尔双层膜中的涡旋是带电的。它们负责激子超电流的衰减,并且同时直接贡献于电导率。逆流和驱动器的粘性系数的实验温度依赖性下的会计粘性力施加到涡是指数增加的函数的逆温度。层间相位相干性被完全破坏的缺陷区域的存在可以导致基本的负纵向拖曳电阻率以及逆流霍尔电阻率。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kinetic theory of Coulomb drag in two monolayers of graphene: from the Dirac point to the Fermi liquid regime
我们从理论上研究了两个平行单层石墨烯系统中的库仑阻力。使用玻尔兹曼方程的方法,我们研究了各种限制,从非简并相互作用为主的限制接近电荷中性的费米液体制度的方式。在非退化的限制,我们发现,被动层的存在下,可以在很大程度上影响有源层的导电性,尽管没有阻力。这引起了一个非平凡的温度行为的单层电导率,并进一步提出了一个有前途的战略,在未来的实验中增加非弹性散射的作用。对于小的但有限的化学势,我们发现,拖曳电阻率变化很大的非弹性和弹性散射的比例的函数。我们发现,从有限的化学势到零化学势和清洁系统的外推是微妙的和限制的顺序事项。在费米液体制度,我们分析了阻力作为温度的函数$T$和层之间的距离$d$,并比较我们的结果与现有的理论和实验结果。除了常规的具有相关$T^2$行为的$1/d^4$依赖性之外,我们发现存在另一种$1/d^5$依赖性状态,其中阻力以线性$T$方式变化。分离这两种状态的相关参数由$\bar{d}=T d/v_F$给出($v_F$是费米速度),其中$\bar{d} \ll1$对应于$T^2$ -行为,而$\bar{d}\gg1$对应于$T$ -行为。
2012-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge density wave and finite-temperature transport in minimally twisted bilayer graphene
研究了垂直电场作用下最小扭曲双层石墨烯(mTBLG)中电子-电子相互作用驱动的现象。mTBLG中的低能自由度由一维畴壁态网络控制,该网络由两个一维线性色散自旋1/2费米子通道描述。结果表明,这种相互作用在低温下可以实现自旋能隙的沟道间电荷密度波(CDW)态,在沟道间形成“库仑阻力”,只留下一个电荷传导模式。对于足够高的温度,幂律的温度电阻率出现从域壁内的电荷umklapp散射。值得注意的是,CDW态的存在可以加强电荷umklapp散射,并诱导电阻率最小值对应的CDW相关能在中间温度。进一步讨论了畴壁控制网络电阻率的条件。特别是,幂律的温度电阻率的结果可以适用于其他系统,表现出拓扑畴壁结构。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el