我们报告的影响合金无序的$ν=5/2$分数量子霍尔态的定量测量。合金无序由量子阱的Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As沟道中的铝含量$x$控制。我们发现合金散射抑制了$ν=5/2$态。令我们惊讶的是,在具有合金无序的样品中,当与其中合金无序不是主要散射机制的样品相比时,$ν=5/2$状态出现在显著降低的迁移率。我们的研究结果突出了不同类型的障碍存在于这些样品中,如短程合金和长程库仑无序的不同作用。
英文摘要:
We report quantitative measurements of the impact of alloy disorder on the $ν=5/2$ fractional quantum Hall state. Alloy disorder is controlled by the aluminum content $x$ in the Al$_x$Ga$_{1-x}$As channel of a quantum well. We find that the $ν=5/2$ state is suppressed with alloy scattering. To our surprise, in samples with alloy disorder the $ν=5/2$ state appears at significantly reduced mobilities when compared to samples in which alloy disorder is not the dominant scattering mechanism. Our results highlight the distinct roles of the different types of disorder present in these samples, such as the short-range alloy and the long-range Coulomb disorder.
Calculating the transport properties of magnetic materials from first-principles including thermal and alloy disorder, non-collinearity and spin-orbit coupling
描述了一种基于密度泛函理论的包含自旋轨道耦合和自旋非共线性的双端散射形式。使用紧密结合的松饼-锡轨道结合稀疏矩阵技术的广泛使用的实现允许各种各样的非均匀结构被灵活地建模与各种类型的无序,包括温度诱导的晶格和自旋无序。该方法被示出与温度相关的电阻率和磁化阻尼的重要替代无序磁性合金坡莫合金(Py),Ni $_{80}$ Fe $_{20}$的计算。计算结果与最近的实验测量的阻尼(包括其温度依赖性)的比较表明,散射的方法捕捉到最重要的贡献,这一重要属性。
Giant Spin Hall Effect Induced by Skew Scattering from Bismuth Impurities inside Thin Film CuBi Alloys
我们证明了通过在Cu中引入少量Bi杂质可以诱导巨自旋霍尔效应(SHE)。基于一种新的三维自旋输运有限元方法的分析表明,Bi杂质诱导的SHE符号为负,其自旋霍尔角为-0.24。CuBi合金中的这种负的大SH角可以通过应用由Fert和Levy [Phys. Rev. Lett. 106,157208(2011)]至6p杂质。
Impact of disorder on the optoelectronic properties of GaN$_y$As$_{1-x-y}$Bi$_x$ alloys and heterostructures
我们进行了系统的理论分析的性质和重要性的合金无序效应的电子和光学性质的GAN $_{y}$的As $_{1-x-y}$ Bi $_{x}$合金和量子阱(QW),使用大规模的原子超晶胞电子结构计算的基础上的紧束缚方法。使用有序合金超晶胞计算,我们还得到和参数化的扩展的基础14带\textbf{k} $\cdot$ \textbf{p}哈密顿GAN $_{y}$ As $_{1-x-y}$ Bi $_{x}$。这些模型的结果的比较突出了短程合金无序所发挥的作用-与取代氮(N)和铋(Bi)的掺入-在确定电子和光学性质的细节。大型合金超晶胞的系统分析表明,N和Bi对能带结构的各自影响在很大程度上保持独立,我们发现即使在N和Bi原子共享共同的Ga最近邻的显著合金无序存在下,这一强有力的结论也是有效的。我们的计算表明,N-(Bi-)相关的合金无序强烈影响的导(价)带边状态,导致量子阱强载流子局域化,以及不均匀的扩大和修改的传统选择规则的光学跃迁。我们的分析提供了详细的洞察关键性能和趋势,在这种不寻常的材料系统,并使定量评估的潜力GAN $_{y}$作为$_{1-x-y}$铋$_{x}$合金在光子和光伏器件的应用。
Effects of Impurity Scattering on Orbital Hall Conductivity and Orbital Transport in Ru-based Alloys
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences(中国科学院半导体研究所半导体物理与芯片技术国家重点实验室);College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学材料科学与光电技术学院)
Hall coefficient in amorphous alloys: critical behavior and quantitative test of quantum corrections due to weak localization and electron-electron interactions
铋化物半导体材料和异质结构被认为是设计和实现光子、热电、光伏和自旋电子器件的有希望的候选材料。本文对强耦合GaBi $_x$ As $_{1-x}$ /GaAs多量子阱(MQW)结构的电学和光学性质进行了详细的理论研究。基于一套系统的大尺度原子紧束缚计算,我们的结果表明,合金成分的原子尺度波动的影响比阱间耦合效应更强,并在多量子阱结构的电子和光学性质中起着重要的作用。与量子阱几何参数无关,合金无序导致载流子的强约束,空穴能量的大加宽,以及基态跃迁波长的红移。偏振分辨的光学跃迁强度表现出显着的效果的混乱,其中的非均匀加宽可以超过一个数量级的多量子阱,相比之下,约三个单量子阱的因素。合金无序效应的强烈影响持续存在时,通常预期在现实的实验环境中的MQW的大小和组成的小的变化被认为是。所呈现的结果突出了连续方法的有限范围,并强调需要大规模的原子方法来设计具有基于bismide材料的新特性的定制功能的设备。