Effect of magnons on interfacial phonon drag in YIG/metal systems
我们研究了典型的自旋Seebeck异质结构上的衬底-薄膜界面声子拖曳,特别是研究了铁磁磁振子对界面声子-电子拖曳动力学的影响。我们高精度地研究了Pt中的磁振子效应|通过设计磁振子拖曳热电偶实现YIG异质结构;| YIG薄膜和Pt| GGG界面可等温地通过以矩形U形图案化的6 nm Pt膜接近,其中一个臂在250 nm YIG膜上,另一个臂在GGG上。我们测量U的等温端之间的电压,同时施加平行于臂和垂直于底部连接的温度梯度。在施加均匀的温度梯度时,Pt充当差分热电偶。我们对这个样品进行了随温度变化的纵向热电势测量。结果表明,YIG界面实际上降低了薄膜的热电势,这意味着磁振子阻碍声子阻力。我们用低自旋霍尔角的金属Ag和Al代替Pt重复实验。我们发现,在金属界面与YIG的样品中,热电势的声子拖曳峰被杀死。我们还研究了磁热电势和YIG薄膜厚度的依赖关系。这些测量结果证实了我们的发现,磁振子阻碍声子-电子拖曳相互作用在这些异质结的金属界面。
2018-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Significant Phonon Drag Effect in Wide Bandgap GaN and AlN
本研究通过求解完全耦合的电子和声子 Boltzmann 输运方程,揭示了宽禁带 GaN 和 AlN 中声子曳引效应在室温下显著提升载流子迁移率和 Seebeck 系数,并阐明了其随载流子浓度变化的不同机制及极性光学声子的关键作用。
2023-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Drag Effect in Nernst and Thermal Hall Effects: General Theory and Application to Dilute Metal SrTiO$_{3-δ}$
本文基于线性响应理论建立声子拖曳影响能斯特与热霍尔电导率的一般公式,并应用于 SrTiO$_{3-δ}$,在无可调参数下实现与实验的定量吻合。
2024-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Properties of dislocation drag from phonon wind at ambient conditions
众所周知,在塑性形变下,位错不仅产生而且移动通过晶体,并且它们的移动性由于它们与晶体结构的相互作用而受到阻碍。在高应力和温度下,这种“阻力”主要是声子风,即声子散射位错。采用参考文献[arXiv:1804.01586]中详细讨论的半各向同性方法,我们在此讨论位错阻力$B$对位错速度的近似函数依赖性,在横向声速$c_t$和$c_t$(其中$c_t$是多晶的有效平均横向声速)的百分之几之间的各种状态下。在这样做,我们找到了一个有效的功能形式的位错阻力$B(v)$不同的滑移系和位错的字符在固定(室温)和低压。
2022-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Phonon drag in ballistic quantum wires
计算了一维纳米线中由附近纳米线中的载流弹道通道产生的声子在弹道输运机制中对产生的拖曳电流的声子介导的拖曳贡献。声子介导的拖曳电流相对于偏压或栅极电压的阈值进行了预测。
2001-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analytic model of the remobilization of pinned glide dislocations: including dislocation drag from phonon wind
在本文中,我们讨论了非常高的应变率制度内的分析模型描述适用于多晶体的移动-不动位错相交的非恒定位错阻力系数的影响。基于以前的工作位错阻力,我们估计它的温度和压力的依赖性及其对应力-应变率关系的影响。在高温区,我们表明,阻力可以保持主导作用,即使到中间应变率。我们还讨论了具有极限位错速度的后果,这是通常由位错阻力的分析模型预测的功能,但这是有争议的,因为一些MD模拟预测超音速位错。
2020-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation drag from phonon wind in an isotropic crystal at large velocities
声子与运动位错的非谐相互作用和散射,即光子风,在位错上施加拖曳力$v B(v, T, ρ)$。在早期的研究中,阻力系数$B$仅在位错速度$v$远小于横向声速$c_t$时计算和实验确定。在本文中,我们推导出解析表达式$B$的速度依赖性$c_t$在各向同性晶体的三阶连续弹性常数,在连续德拜近似,位错速度接近声速有效。在这样做时,我们指出,最一般的形式的三阶弹性势,这样的晶体和位错声子相互作用需要两个额外的弹性常数,涉及非对称的本地旋转应变,这已经被忽略了。在各向同性德拜近似下,计算了Al,Cu,Fe和Nb在1%-90%$c_t$ $c_t$范围内横向声子风对$B$的贡献随速度的变化关系.螺旋位错的横向声子散射的阻力系数为有限的$v \rightarrow c_t$,而$B$是发散的横向声子散射的边缘位错在相同的限制。这种分歧表明,德拜近似的故障和敏感性的阻力系数在非常高的速度,微观晶格截止。我们将我们的结果与实验结果进行比较,尽可能确定方法来验证和进一步改进高速位错拖曳理论与现实的声子色散关系,包括晶格截止效应,MD模拟数据和更准确的实验测量。
2019-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Velocity dependent dislocation drag from phonon wind and crystal geometry
位错的活动性是理解材料强度的一个重要因素。由于与晶体结构的相互作用,位错会受到阻力,在高应力和温度下的主要贡献是由于声子风而散射出声子。然而,这种效应对速度的依赖性还没有得到很好的理论理解。在以前的论文中,声子风的位错阻力作为速度的函数是从各向同性极限的第一原理计算的,部分是为了简单起见,但也认为宏观上,多晶金属看起来是各向同性的。然而,由于单晶晶粒的尺寸通常为几微米到一毫米,位错在单晶中移动并穿过边界,但实际上从未看到各向同性材料。因此,在这项工作中,我们强调的晶体各向异性的位错阻力占晶体和滑移面的几何形状的影响。特别是,为了简单起见,我们保持声子谱各向同性,但位错是根据晶体对称性(bcc,fcc,hcp等)建模。然后,我们比较早期的纯各向同性的结果,以及实验数据和MD模拟,他们是可用的。
2018-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Colossal Seebeck coefficient of thermoelectric material calculated by space charge effect, and phonon drag background
本文提出基于空间电荷模型,在热电材料晶界内引入多德拜长度并结合声子拖曳效应,成功重现了巨大塞贝克系数、热电子电动势及极性反转现象。
2024-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Electron Drag Effect on Thermal Conductivity in Two-dimensional Semiconductors
本文利用ab initio模拟研究二维半导体中的电子拖曳效应,发现室温下该效应可显著提高热导率,而在三维半导体中影响可忽略,并揭示了其维度差异的物理机制。
2024-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Drag Effect in Nanocomposite FeSb2
我们研究了四种不同晶粒尺寸的FeSb 2纳米复合材料的热电输运性质的温度依赖性。不同晶粒尺寸的单晶和纳米复合材料的比较表明,在该系统中存在大量的声子拖曳效应,有助于在低温下的大塞贝克系数。随着晶粒尺寸的减小,在晶界处的声子散射的增加导致声子拖曳效应的抑制,从而导致在纳米结构体材料中的塞贝克系数的小得多的峰值。因此,即使热导率急剧降低,ZT值也没有显著提高。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The elphbolt ab initio solver for the coupled electron-phonon Boltzmann transport equations
本研究推出基于现代Fortran的elphbolt从头算程序,可自洽求解耦合电子-声子玻尔兹曼输运方程,计算多种输运系数及拖拽效应,利用对称性与并行特性实现高效精细计算,代码易读易扩展。
2022-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced phonon-drag by nanoscale design of homoepitaxial \hbox{$β$-Ga$_2$O$_3$}
该研究通过调控同质外延 β-Ga₂O₃ 纳米薄膜厚度,在 λ_PD ≫ λ > d 条件下将声子拖曳热电势从 -0.4 mV/K 增强至 -3 mV/K,并揭示厚度低于 75 nm 时电子-声子相互作用由三维向准二维转变的机制。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of Dimensionality and Size in Controlloing the Drag Seebeck Coefficient of Doped Silicon Nanostructures: A Fundamental Understanding
本文通过理论计算研究了维度、尺寸和热输运方向对掺杂硅纳米结构声子拖曳塞贝克系数的影响,揭示了自旋-轨道耦合对空穴输运的关键作用,并证实100 nm硅纳米结构中仍存在部分声子拖曳贡献。
2023-07-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phonon wind and drag of excitons in monolayer semiconductors
从理论上研究了过渡金属双硫族化合物单层膜中激子的非平衡输运。我们考虑激子与非平衡声子相互作用的情况,例如,在局部激发的条件下形成“热点”。我们发展了声子对激子拖曳的理论,并详细分析了声子的扩散传播和声子的弹道传播的声子风形成的制度。我们证明了类似于在[Phys. Rev. Lett. 120,207401(2018)]可以由于非平衡声子或塞贝克效应的激子拖曳而形成。
2019-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
The phonon drag force acting on a mobile crystal defect: full treatment of discreteness and non-linearity
声子散射计算预测作用在缺陷和位错上的拖曳力随温度线性上升,这与分子动力学模拟直接矛盾,后者通常发现拖曳力与温度无关。利用Mori-Zwanzig投影技术,在不依赖弹性理论和散射理论的情况下,推导了晶体缺陷的一般朗之万方程,充分考虑了缺陷核的离散性和非线性。我们得到了分子静力学和分子动力学中评估的拖曳力的解析表达式,直接从原子间力中提取缺陷上的力。我们的研究结果表明,温度无关的阻力出现,因为在离散晶体中的振动是从来没有独立的缺陷运动,在任何声子为基础的方法的隐含假设。即使佩尔斯势垒实际上为零,这种效应仍然存在,使涉及声子辐射的定性解释无效。我们将我们的方法应用于钨和孤子的Frenkel-Kontorova模型中的间隙缺陷,发现非常好的协议与基于几何的热阻力的估计。
2015-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Gigantic enhancement of spin Seebeck effect by phonon drag
我们从理论和实验两方面研究了低温下LaY $_2$ Fe $_5$ O $_{12}$中自旋Seebeck效应的巨大增强。我们的理论分析揭示了声子的重要作用;自旋塞贝克效应被非平衡声子极大地增强,非平衡声子拖曳低位自旋激发。我们进一步认为,这种情况下提供了一个线索,以了解观察的自旋塞贝克效应,是不伴随着一个全球性的自旋电流,并预测衬底条件影响所观察到的信号。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley Hall effect caused by the phonon and photon drag
谷霍尔效应是谷电流在与电流成横向的方向上的出现。我们发展了二维半导体中电子被声子或光子拖曳的谷霍尔效应的微观理论。我们推导并分析了所有相关的贡献谷电流,包括斜散射效应以及由侧跳和异常速度所造成的异常贡献。详细研究了反常贡献的部分补偿。分析了双声子和双杂质散射过程的作用。我们还比较了拖曳条件下的谷霍尔效应和外部静态电场引起的谷霍尔效应。
2020-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon driven spin distribution due to the spin-Seebeck effect
在这里,我们报告的自旋Seebeck效应的GaMnAs在一个扩展的温度范围内的测量旁边的热导率,比热,磁化强度和热电功率。自旋Seebeck效应在GaMnAs的尺度与GaAs衬底的热导率和声子拖曳贡献的GaMnAs的热电功率的振幅,表明声子驱动的自旋再分配。声子-磁振子拖曳的唯象模型解释了测量的自旋分布的空间和温度依赖性。
2011-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric signatures of the electron-phonon fluid in PtSn4
在大多数材料中,输运可以通过不同种类的准粒子(如电子和声子)的运动来描述。然而,准粒子之间的强相互作用会导致集体行为,包括粘性流体动力学流动的可能性。在电子和声子的情况下,预期电子-声子流体表现出强的声子拖曳传输特征和极低的热导率。狄拉克半金属PtSn 4在低温下具有非常低的电阻率,并且在低温热电势中显示出明显的声子拖曳峰;因此,它是用于承载流体动力学电子-声子流体的优秀候选者。在这里,我们报告的温度和磁场的纵向和霍尔的电介电常数,热电势和PtSn 4的热导率的依赖性的测量。我们确认声子阻力峰的热电势在14 K附近,并观察到的洛仑兹比低于索末菲值的并发故障。这两个事实是预期的电子声子流体与准守恒的总动量。动量守恒和动量弛豫散射时间尺度之间的层次结构是通过测量的磁场的依赖性的电气和霍尔电阻率和热导率得到证实。这些结果表明,PtSn 4表现出流体动力学输运的关键特征。
2018-02-26 cond-mat.mtrl-sci
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
Large phonon-drag thermopower polarity reversal in Ba-doped KTaO3
本研究在Ba掺杂KTaO3薄膜中观测到由电子-声子倒逆散射介导的声子拖拽热电势极性反转,重掺杂样品80K附近出现符号反转,轻掺杂样品无此现象,深化了氧化物中相关效应的认知并展现其热电材料应用潜力。
2025-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon drag thermal Hall effect in metallic strontium titanate
SrTiO $_3$是一种量子电晶体,具有可探测的声子热霍尔效应(THE)。在这里,我们表明,振幅的THE是非常敏感的化学计量。它急剧减少后,用钙,稳定的铁电秩序的一小部分的Sr原子的替代。它急剧增加的氧空位密度甚至更低,这使系统成为稀金属。金属态的增强远远超过了电子和声子贡献的总和。我们将这一观察结果解释为三个特征的结果:i)热主要由声子传输; ii)电子霍尔角非常大; iii)电子和声子之间存在大量的动量交换。从Herring的声子拖曳图出发,我们得到了增强的THE的定量解释。因此,声子阻力,迄今为止检测到的热电系数的放大器,可以产生一个纯粹的热横向响应在一个大的霍尔角的稀金属。我们的结果揭示了一个迄今未知的结果之间的电子和声子的动量守恒碰撞,即热横向响应在一个大的霍尔角稀金属。我们的结果揭示了一个迄今为止未知的电子和声子之间的动量守恒碰撞的后果。
2022-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Origin of anomalous temperature dependence of Nernst effect in narrow-gap semiconductors
基于玻尔兹曼输运理论,我们研究了声子拖曳机制引起的能斯特系数($ν$)反常温度依赖性的起源。对于窄禁带半导体,我们发现在$ν$中有两个明显的峰结构出现的特征温度。因此,塞贝克系数($S$)总是只有一个峰值。虽然由于电子弛豫时间的动量依赖性而导致的Sondheimer抵消的击穿对于在低$T$下的$ν$中的峰是必不可少的,但是价带对声子拖曳电流的贡献对于在较高$T$下的峰是必不可少的。考虑到这一机制,我们成功地再现了$ν$和$S$的FeSb $_2$的一个巨大的声子拖曳效应的实验观察。
2020-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Fine Oxide Dispersoids Modulate Phonon Drag and Dislocation Relaxation in Dynamically Deformed Superalloys
University of Utah(犹他大学)
研究了CrCoNi基氧化物弥散强化多主元素合金GRX-810在高应变率和高温下的动态强度行为,发现其在常温下动态强度显著高于传统合金,但高温下因热软化导致强度下降。
2026-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Peak thermoelectric power factor of holey silicon films
纳米结构硅的热电性能还没有完全理解,尽管他们最初的承诺。虽然极低的热导率吸引了大量的工作,纳米结构对功率因数的影响大多没有引起注意。虽然最初的报告没有发现任何显着的变化,功率因数相比,散装,随后的详细测量p型硅纳米线显示了一个鲜明的减少塞贝克系数相比,类似的掺杂散装。减少是一致的声子阻力贡献的消失,由于声子边界散射。在这里,我们报告测量不同的纳米结构,多孔硅薄膜,测试是否可以观察到类似的声子阻力损失。通过设计实验,在同一样品上测量所有属性,我们表明,虽然这些薄膜具有接近的导电性,在散装在可比的掺杂,他们表现出相当小的热电势。这些数据与声子阻力的损失是一致的。在120 - 230 nm之间的颈部距离,在最佳掺杂的功率因数是$\sim$体的50%。这些见解是有用的,在实际设计的未来热电器件的基础上纳米结构硅。
2020-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Joule heating and thermoelectric properties in short single-walled carbon nanotubes: electron-phonon interaction effect
在玻恩近似下,采用非平衡格林函数方法研究了单壁碳纳米管中的电子-声子相互作用(EPI)效应。着重研究了金属扶手椅型(10,10)管和半导体锯齿型(10,0)管中EPI引起的焦耳热现象和热电性能。对于金属(10,10)管中的焦耳热,击穿偏置电压的理论结果与实验值相当。结果表明,增大化学势可以显著提高焦耳热,而温度对焦耳热的影响不大。在锯齿形(10,0)管中,由于电子能带结构中的带隙不为零,焦耳热小于扶手椅管。对于电子电导$G_{e}$和电子热导$σ_{el}$,EPI在较高温度或较高化学势下有重要影响。与弹道输运相比,考虑EPI后,$G_{e}$随温度升高而减小的趋势相反。这是由于在这种情况下,电子声子散射机制在电子输运中的主导作用。在低温和高化学势的情况下,声子热导存在一个有趣的“电子拖曳”现象,电子通过EPI效应将声子从低温区拖曳到高温区。
2011-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Phonon limited thermoelectric transport in Pb
我们提出了一个完全基于从头计算的方案来计算电子-声子相互作用下的输运性质,即电导率σ和热电势S。因此,我们明确地研究了Eliashberg谱函数的k依赖结构,耦合强度,线宽和弛豫时间τ。我们得到了一个依赖于状态的τ,并表明它的必要性,以重现在德拜温度以下的温度下增加的热电势,而不考虑声子拖曳效应。尽管各种k和q的依赖关系的详细调查,所提出的计划可以很容易地应用到更复杂的系统。
2017-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Adiabatic and Nonadiabatic Electronics of Materials
本文讨论了材料的绝热和非绝热电子学的物理基础。指出了绝热方法在材料电子学研究中的局限性。结果表明,固体材料的非绝热物理性质(超导电性、超导性、热超导性和电子在声子的德拜温度下的声子拖曳)依赖于原子核在原子中的振荡。
2006-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Discovery of Superconductivity and Electron-Phonon Drag in the Non-Centrosymmetric Weyl Semimetal LaRhGe$_3$
本研究通过输运、热力学和拉曼光谱实验,发现非中心对称Weyl半金属LaRhGe$_3$具有超导电性($T_{\text c}$=0.39 K)和强电子-声子耦合,揭示了正常态电子-声子拖曳效应,为相关材料研究开辟了新方向。
2024-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnon-drag thermopile
自旋电子学中的热电效应作为纳米结构中的热管理和通过使用热流来控制自旋信息的手段正受到越来越多的关注。热磁振子(自旋波量子)预计将发挥重要作用,然而,对所涉及的基本物理机制知之甚少。原因是缺乏有关磁振子相互作用的信息,也缺乏获得磁振子相互作用的可靠方法,特别是对于电导体,因为电子的影响错综复杂。在这里,我们展示了一个概念上的新设备,使我们能够收集信息的磁振子电子散射和磁振子阻力效应。该装置类似于热电堆,其由放置在热源和冷源之间的大量成对的铁磁线形成,并且热并联和电串联连接。通过控制成对导线中磁化强度的相对方向,可以独立于电子和声子拖曳热电效应来研究磁振子拖曳。作为温度的函数的测量揭示了磁振子和声子种群的变化后的磁振子阻力的影响。这些信息对于理解电子-磁振子相互作用、磁振子动力学和热自旋输运的物理学至关重要。
2012-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Phason Drag Effect on Thermoelectricity
Lee,Rice和Anderson在他们的不朽论文中证明了在Peierls态中一维无公度电荷密度波(CDW)中存在描述电子密度和声子耦合运动的集体模。这种模式,它代表了电子和晶格畸变的相干滑动运动,并影响低能量输运特性,是由复杂的Peierls凝聚体的序参量的相位描述,导致在纯系统中的Fröhlich超导性。然而,一旦出现空间无序,相子被钉扎,系统转变为绝缘的基态:这是一个戏剧性的变化。由于相位子可以被认为是声子拖曳效应的一个极限,因此,本文基于Kubo和Luttinger的线性响应理论研究了相位子对热电效应的影响。结果表明,在低温下,当k_BT/Δ<<1(Δ:Peierls能隙)时,Seebeck系数的绝对值与电阻率的平方根成正比,且与无Peierls能隙时的电子贡献相反。
2020-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-transport phenomena in p-doped diamond from first principles
利用密度泛函理论,通过线性化Boltzmann输运方程的精确解,对p型掺杂金刚石中的磁输运现象进行了第一性原理研究.在一定的温度和载流子浓度范围内,这种方法的结果与霍尔和漂移迁移率、低场和高场磁电阻以及塞贝克系数(包括声子拖曳效应)的实验数据非常一致。特别是,我们的研究结果提供了一个非常高的流动性和塞贝克系数的值的详细表征,并预测一个大的磁场驱动的塞贝克系数的增强,高达30%,在磁场的40千欧已经在室温下。
2018-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Trans-phonon effects in ultrafast nano-devices
我们报道了碳纳米管(CNT)基器件中的一种新现象,即透声效应,它类似于空气动力学中的跨音速效应。这是由于类似于径向呼吸模式的纳米管声子的耗散共振,以及随后对滑动管的拖曳力的急剧激增,以及当管间滑动速度达到临界值时遇到的多个声子势垒。结果发现,transphonon效应可以通过应用几何约束或不同的手性组合的纳米管进行调谐。
2007-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Theory of Huge Thermoelectric Effect Based on Magnon Drag Mechanism: Application to Thin-Film Heusler Alloy
为了理解在薄膜Heusler合金Fe $_2$ V $_{0.8}$ W $_{0.2}$ Al中观察到的出乎意料的高热电性能,我们研究了由钨基杂质带产生的磁振子拖曳效应,作为这种增强的可能来源,类似于在FeSb $_2$中观察到的声子拖曳。假设薄膜Heusler合金具有与杂质带结合的导带,由钨替代产生,我们基于自洽t矩阵近似推导了电导率$L_{11}$,基于线性响应理论推导了磁振子拖曳引起的热电电导率$L_{12}$,并估算了电阻率、Seebeck系数和功率因数随温度的变化.最后,我们将理论结果与薄膜Heusler合金的实验结果进行了比较,结果表明,异常热电性能的起源很可能是由于与钨基杂质带相关的磁振子阻力。
2021-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of Mutual Drag of Light and Heavy Holes on Magnetoresistivity and Hall-effect of p-Silicon and p-Germanium
考虑了硅和锗中空穴的霍尔效应和磁阻效应,并适当考虑了轻重带载流子的相互拖曳。搜索此阻力的贡献表明,这种相互作用对这两种效应都有足够的和重要的影响。
2010-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Extreme electron-hole drag and negative mobility in the Dirac plasma of graphene
该研究测量高温下单层石墨烯 Dirac 点附近 Planckian 等离子体中的电子–空穴拖曳,发现强散射使少数载流子反向运动并产生负迁移率。
2024-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spectral non-uniform temperature, non-local heat transfer, and the spin Seebeck effect
本文提出了一个由亚热非局域声子热传递和光谱非均匀温度分布驱动的自旋Seebeck效应的理论。该理论解释了这种效应的非局部行为,其原因是存储能量(热)的声子和传递能量(亚热)的声子位于光谱的不同部分,并且具有非常不同的动力学。这引起了光谱声子分布函数,偏离局部平衡沿基板和边界条件是敏感的。该理论还预测了铁磁金属中的效应的非磁振子起源,与最近的实验观察一致。从衬底到Pt探针和向后的热流的平衡导致由本地热声子拖曳的自旋极化电子产生的可测量的垂直自旋电流。我们预测特定的样本长度限制和其他依赖性,可以通过实验探测,并获得正确的影响幅度。
2013-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large anisotropic thermal conductivity of intrinsically two-dimensional metallic oxide PdCoO$_2$
高度导电的层状金属氧化物\pdcoo{}是碱金属在二维中的近乎完美的类似物。它与费米面未达到布里渊区边界的其他二维电子系统的区别在于其平面电子密度超过$10^{15}$ cm $^{-2}$。简单的单带准二维电子结构导致强各向异性输运性质,限制了电子-声子散射的有效性。在10- 300 K温度范围内对单晶的测量表明,由于声子热输运的影响,热导率的各向异性比电阻率的各向异性弱得多。面内热电势在300 K附近与温度呈线性关系,在50 K附近出现一个纯度依赖的峰.考虑到能带结构的极端简单性,可以将该峰与由正常电子-声子散射过程驱动的声子拖曳识别。
2014-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal and Thermoelectric Transport in Nanostructures and Low-Dimensional Systems
近年来,对纳米结构和低维体系中热输运和热电输运现象的研究取得了重大进展。本文综述了几个有趣的量子和经典尺寸效应的热和热电性能,已预测的理论计算或在实验中观察到。注意力集中在声子边界散射的卡西米尔极限和声子限制的影响,半导体纳米线(NW)和纳米网的晶格热导率;厚度,横向尺寸和界面相互作用对碳纳米管(CNT)和石墨烯的晶格热导率的影响;和声子拖曳热功率和量子尺寸对半导体纳米线的热电功率因子的影响。进一步的实验和理论研究,建议更好地了解这些纳米级的传输现象。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear temperature behavior of thermopower and strong electron-electron scattering in thick F-doped SnO$_{2}$ films
实验研究了F掺杂SnO $_2$厚膜($\sim$ 1\,$μ$ m)的半经典和量子输运性质.结果表明,在$\sim$ 90 ~ 300,K范围内,由热声子引起的电阻率服从Bloch-Grüneisen定律,而在300 ~ 10,K范围内,仅观察到与温度呈线性关系的扩散热势,由于电子-声子弛豫时间较长,声子拖曳热势被完全抑制.这些观察,连同温度无关的载流子浓度的特性,表明在F掺杂的SnO $_2$膜的传导电子的行为基本上像一个自由电子。在低温下,电子-电子散射超过电子-声子散射,并控制非弹性散射过程。理论预测的散射率为大和小的能量转移电子-电子散射过程,这是可以忽略不计的弱在三维无序的常规导体,定量测试在这个较低的载流子浓度和自由电子的高度简并半导体。
2014-07-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Quantum feedback at the solid-liquid interface: flow-induced electronic current and its negative contribution to friction
本文基于非平衡Keldysh框架提出流体与电子流相互交织的量子理论,预测中性液体流经固体时会产生库仑拖拽电流,该电流通过量子反馈机制降低流体力学摩擦系数,为设计低摩擦材料提供策略。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Skew Scattering and Side Jump Drive Exciton Valley Hall Effect in Two-Dimensional Crystals
激子谷霍尔效应是在存在拖曳力的情况下谷标记激子的空间分离。通常,这种效应与粒子由于布洛赫带的Berry曲率而获得的异常速度有关。在这里,我们表明,反常速度起不到激子谷霍尔效应,这是由侧跳和斜散射机制的作用。我们开发的激子谷霍尔效应在合成电场和声子阻力的存在下的微观理论,并计算所有相关的贡献谷霍尔电流也证明了取消的异常速度。阻力的起源和散射过程的影响的灵敏度示出。我们扩展漂移扩散模型来考虑谷霍尔效应,并计算激子密度和谷极化分布。
2020-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin photocurrents and circular photon drag effect in (110)-grown quantum well structures
本文报道了(110)生长量子阱结构中自旋光电流的研究。所研究的效应包括圆形光电流效应和迄今尚未观察到的圆形光子拖曳效应。实验数据可以用从唯象理论导出的解析表达式来描述。建立了一个圆形光子拖曳效应的微观模型,证明产生的电流具有自旋相关的起源。
2006-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Hall effect and spin-Coulomb drag in doped semiconductors
在这篇综述中,我们详细描述了两个重要的自旋输运现象:非本征自旋霍尔效应(来自电子和杂质之间的自旋轨道相互作用)和自旋库仑阻力。这两种现象的相互作用进行了分析。特别地,我们讨论了自旋相反的电子之间的散射对自旋流的影响和自旋霍尔效应产生的自旋积累。未来的挑战和开放的问题进行了简要讨论。
2009-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photon-drag photovoltaic effects and quantum geometric nature
本文理论分析了光子拖曳效应诱导体光伏效应的机制,揭示其与量子几何张量的直接联系,并证明在非磁性中心对称材料中可分离位移电流,且应用于二维拓扑绝缘体与磁性外尔半金属。
2025-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics