Percolation-to-hopping crossover in conductor-insulator composites
在这里，我们表明，导电体-绝缘体复合材料的导电性，其中电子可以隧道从每个导电粒子到所有其他可能会显示两个渗流和隧道（即跳跃）制度，这取决于几个特性的复合材料。具体而言，我们发现，引起一个政权或其他的相关参数是$D/ξ$（其中$D$是导电颗粒的尺寸和$ξ$是隧道长度）和特定的复合材料的微观结构。对于大的值的$D/ξ$，渗流时出现的复合微结构可以被建模为一个规则的晶格，是分数占据的导电粒子，而隧道制度总是得到一个连续绝缘矩阵中的导电粒子的平衡分布。随着$D/ξ$的减少，格子状复合材料的电导率的扩散行为逐渐过渡到隧道状区域，表征连续体中的颗粒分散。当$D/ξ$值低于$D/ξ\simeq 5$时，电导率具有与复合材料的具体微观结构无关的隧道样行为。
2010-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Solution of the tunneling-percolation problem in the nanocomposite regime
我们注意到，隧道渗滤框架是很好地理解在极端情况下，类似的双折射和跳跃的行为，但中间制度还没有被讨论过，尽管其相关的深入研究的电性能的纳米复合材料。接下来，我们在这里研究的导电性的分散体的颗粒填料内的绝缘矩阵考虑明确的填料颗粒的形状和粒子间的电子隧穿过程。我们表明，纳米复合材料的导电性的填料的依赖性的主要特征可以被复制，而不引入任何\textit{a priori}施加切断在粒子间的电导，通常在这些系统的解释类似的解释。此外，我们证明，我们的数值计算结果是完全再现的关键路径法，这是广义的，以包括颗粒填料的形状。通过利用这种方法，我们提供了简单的分析公式的复合电导率有效的许多制度的利益。我们的配方的有效性进行评估，通过重新解释现有的实验结果，纳米管，纳米片和纳米球复合材料和提取的特征隧穿衰减长度，这是发现其值的预期范围内。这些结果的结论，然后不仅是有用的中间政权的理解，但也为定制的纳米复合材料的电性能。
2010-04-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Break-Junction Tunneling Spectroscopy for Doped Semiconductors in the Hopping Regime
我们提出了一个理论，在一个断裂结半导体器件的材料，其中的电子传导机制是跳跃运输的隧道光谱。从传统的跳跃电流的表达式，我们开发的情况下，隧道电阻远大于有效的单跳电阻的断结隧道电流的表达式。我们认为，渗滤的方法是不够的，在这种情况下，并详细讨论了控制的可能性，以提取光谱信息的设备的特性的相关规模的相互作用。
2004-01-16 cond-mat.dis-nn
Variable Range Hopping Conduction in Complex Systems and a Percolation Model with Tunneling
对于无序{ \it量子绝缘体}在$d$ -维中的低温电导，Mott \cite{mott}提出了他的可变范围跳跃（VRH）公式，$G(T) = G_0 {\rm exp}[-(T_0/T)^γ]$，其中$G_0$是材料常数，$T_0$是特征温标。对于无序但不相互作用的载流子电荷，莫特发现$γ= 1/(d+1)$在$d$ -维中。后来，Efros和Shkolvskii \cite{esh}发现，对于纯的（{ \it即}，无序）{ \it量子绝缘体}与相互作用电荷，$γ=1/2$，{ \it独立于d}。最近的实验表明，$γ$要么（i）大于上述任何预测;（ii）更有趣的是，它似乎是掺杂剂浓度$p$的函数。我们研究这个问题与{ \it半经典}或{ \it半量子} RRTN（{ \it随机电阻暨隧道键网络}）模型，我们在20世纪90年代开发的。这些宏观{ \it颗粒/结晶复合材料}是由随机放置的介观或纳米级粗颗粒簇组成的，具有金属和半导体键的温度依赖性的两个唯象函数。我们发现，我们的RRTN模型（为简单起见，在2D中）也令人满意地捕捉到了$γ$与$p$的这种连续变化。
2005-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dimensional effects on the tunneling conductivity of gold-implanted nanocomposite films
研究了金注入聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和氧化铝纳米复合薄膜的电导率与金浓度的关系。当Au含量大于某一临界浓度时，Au-PMMA和Au-Al 2 O3的电导率可以用二维渗流来描述，表明渗流的临界相关长度大于膜的厚度。低于临界负载，导电性主要由分散在PMMA或氧化铝连续基质中的孤立Au颗粒之间的隧穿过程决定。使用有效介质分析的隧穿电导率，我们表明，金-PMMA的行为作为一个隧穿系统在两个维度上，作为膜厚度是可比的平均金颗粒尺寸。相反，金氧化铝薄膜的导电性是最好的三维隧道描述，虽然膜的厚度是只有几倍大于颗粒尺寸。我们解释增强的有效维数的金-氧化铝膜的隧穿制度，由于较大的膜厚度相比，平均粒子间的距离。
2015-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Non-ohmic hopping transport in a-YSi: from isotropic to directed percolation
研究了非晶YSi在30 ~ 2 K温度范围内的变程跳跃输运随温度T和电场F的变化。对于F=0，其中传导沿着弯曲路径（各向同性渗透），电导G根据Efros-Shklovskii定律依赖于T。非线性的I-V的研究了非常高的领域，G不再依赖于T（定向渗流：电流路径沿F）。我们表明，加热效应可以忽略不计。然后，我们证明了对于低F值，ln（G（F，T））=ln（G（0，T））-eFL/kT。的数量级（5-10 nm）和T的依赖性的L同意与理论预测。从L，我们提取介电常数。非常高的电场数据与理论预测不一致，这可能是由于穿过迁移率边缘的隧穿。对于中间的电场，我们的数据证据的影响，拉直的路径（从各向同性过渡到定向渗流）。第一次提取了电流逆电力流动的路径段的统计特性。
1999-11-26 cond-mat.dis-nn
Percolation-type description of the metal-insulator transition in two dimensions
一个简单的非相互作用的电子模型，结合本地量子隧穿和全球经典渗流（由于在低温下的有限的退相时间），介绍了描述在二维的金属-绝缘体过渡。结果表明，该模型能很好地解释实验中金属侧电阻与温度的指数关系、指数与密度的线性关系、临界电阻的$e^2/h$标度、平行磁场对金属相的淬灭以及临界密度与垂直磁场的非单调关系等现象.
1999-04-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Percolation model for the superconductor-insulator transition in granular films
研究了颗粒超导体中超导体-绝缘体转变的温度依赖性。从经验上讲，这些系统的特点是非常广泛的电阻尾部，这取决于指数的温度，和正常状态的电阻。我们用二维随机电阻逾渗网络来模拟这些系统，其中两个晶粒之间的电阻由约瑟夫森结耦合或准粒子隧穿决定。我们的数值模拟以及有效的介质评估解释了在很宽的温度和电阻范围内的实验结果。利用有效介质近似，我们找到了系统的有效电阻的解析表达式和分离导电和绝缘分支的临界电阻的值。
2007-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Transport via classical percolation at quantum Hall plateau transitions
本文研究了无序二维电子气在强垂直磁场下的输运性质，重点研究了量子霍尔平台跃迁处的峰值纵向电导率$σ_{xx}^\mathrm{peak}$.我们使用一个本地的电导率模型，有效的温度足够高，使量子隧穿被抑制，考虑到随机漂移运动的电子在无序的潜在景观和非弹性过程中提供的电子-声子散射。提出了这个问题的图解解决方案，这导致了丰富的相互作用的传导机制，经典的渗流效应发挥了突出的作用。推导了高温极限下$σ_{xx}^\mathrm{peak}$的标度函数，该标度函数可用于从实验数据中提取经典渗流的普适临界指数。
2012-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum percolation in granular metals
针对大随机分布隧道电导的实际情况，发展了颗粒金属薄膜电导的量子修正理论。晶粒间电压的量子涨落（能量E远低于裸充电能级E_C）对平均电导\bar{g}（E）的抑制作用远大于其标准偏差σ（E）。在足够低的能量E_* 下，任何分布都变宽，σ（E_*）~ \bar{g}（E_*），导致隧穿态密度的强烈局域涨落。通过对矩阵重整化群方程的解析和数值分析相结合，建立了金属-绝缘体相变的渗流性质。
2004-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Effect of tunneling on the electrical conductivity of nanowire-based films: computer simulation within a core--shell model
我们研究了二维纳米线网络的导电性。隧穿对它们的导电性的贡献的分析评估表明，它是成比例的线浓度的平方。利用计算机模拟，考虑了三种阻力，即，(i)导线的电阻，（ii）导线-导线结电阻，以及（iii）导线之间的隧道电阻。我们发现，由于隧道效应，逾渗阈值降低。然而，隧道效应对致密纳米线网络的电导率的影响可以忽略不计。
2019-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Depletion interaction effects on the tunneling conductivity of nanorod suspensions
我们研究的模拟和理论如何绝缘的球形颗粒的加入影响的导电杆的流体的导电性，建模spherocylinders。的电连接实现的隧道过程中，导致一个更详细和现实的描述比一个不连续的渗流方法。我们发现，对于一个给定的浓度的棒，球增强隧道电导率，并提高棒浓度的制度，其中导电网络是建立良好的。通过使用关键路径分析重新制定的网络杆，我们量化的影响，耗尽引起的杆之间的吸引力，由于球体。此外，我们表明，我们的电导率数据是定量再现的有效介质近似，明确涉及系统的隧道电导的结构的杆球流体。
2013-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
A model of transport nonuniversality in thick-film resistors
我们提出了一个模型的厚膜电阻器中的运输，自然解释了所观察到的非普适值的电导指数T提取附近的渗滤过渡。该模型的主要成分是典型的厚膜电阻和导电颗粒之间的隧道隔离的微观结构。非普适性是粒子间隧穿距离广泛分布的结果。
2003-07-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Current relaxation in the Random Resistor cum Tunneling Network Model through First-Passage route : Regimes and Time-scales
通过第一次通过方法，数值研究了双随机电阻-隧道网络（RRTN）模型中的体电流弛豫。RRTN考虑了一个额外的半经典势垒跨越过程的电压阈值内的经典RRN键逾渗模型的框架。我们确定了不同的时间制度的弛豫和相应的唯象时间尺度，固定不同的制度的程度。这些时间尺度以前在参考文献中确定。\cite{relax-physicaA, aksubh}。我们研究了这些时间尺度的分布，发现在热力学极限下它们之间存在着完美的相关性。我们的结论是，存在一个单一的时间尺度控制RRTN动态。平均首次通过时间随系统尺寸的变化似乎是由于载流子在网络中的亚扩散运动。
2021-05-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Strain modulation of transport criticality in heterogeneous solids
一个巨大的类无序导电绝缘化合物接近逾渗阈值的特点是非普适值的传输临界指数。缺乏普适性意味着临界指数可能取决于材料的性质，如特定的微观结构或成分的性质，原则上，它们可以受到适当的应用扰动的影响，从而获得关于非普适性起源的重要信息。在这里，我们表明，在RuO $_2$ -玻璃复合材料的非普适指数可以调制所施加的机械应变，由对数发散的压阻响应的逾渗阈值的信号。我们解释这种现象是由于隧道距离依赖的运输指数，因此支持运输非普适性理论提出了几年前。
2004-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Resistivity and 1/f Noise in Non-Metallic Phase Separated Manganites
提出了一个简单的模型来计算非金属相分离的锰氧化物中含有小金属液滴（磁极化子）的电阻率，磁阻和噪声谱。该系统被认为是远离渗透过渡到金属状态。假设电荷转移是由于电子通过绝缘介质从一个液滴隧穿到另一个而发生的。由于这种隧穿，液滴获得或失去额外的电子，形成亚稳态的双电子和空态。在此模型的框架下，系统的直流电导率和噪声功率的显式推导。结果表明，在低频范围内，噪声谱具有1/f形式。
2000-10-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Critical behavior of the piezoresistive response in RuO2-glass composites
我们重新分析早期测量的电阻R和压阻K的RuO 2基厚膜电阻。在这些系统中，传输的非线性性质很好地解释了传输指数t大于其通用值t=2.0的值。此外，我们表明，RuO 2的压阻数据的体积分数的依赖性很好地拟合与一个grammically发散在逾渗阈值。我们认为，可以理解的普遍性击穿和发散的压阻响应的框架中提出的隧道化模型几年前，适用于炭黑-聚合物复合材料。我们提出了一个新的隧道效应理论的基础上常见的许多厚膜电阻器的偏析的微观结构，并表明，该模型可以在原则上描述所观察到的普遍性击穿和发散的压阻。
2002-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic random resistor networks: a model for piezoresistive response of thick-film resistors
许多证据表明，厚膜电阻器接近于金属-绝缘体转变，并且金属晶粒之间的隧穿过程是电阻的主要来源。我们认为作为一个极小模型的厚膜电阻的传输特性的描述一个介电电阻网络，与隧道的导电元件。对于定向和随机取向的网络，我们表明，当系统远离渗流阈值时，压阻响应于施加的应变是模型相关的，而在临界区域，它获得了普遍的属性。特别是接近金属-绝缘体转变时，压阻各向异性表现出幂律行为。在此范围内，存在一个简单的和普遍的电导和压阻各向异性之间的关系，这可以通过实验测试的厚膜电阻的普通悬臂梁测量。
2002-03-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Granular hopping conduction in (Ag,Mo)$_x$(SnO$_2$)$_{1-x}$ films in the dielectric regime
我们研究了两个系列的Ag $_{x}$（SnO $_2$）$_{1-x}$和Mo $_{x}$（SnO $_2$）$_{1-x}$颗粒膜的电导率$σ(T)$的温度依赖性，其中$x$是金属的体积分数。在前一系列中的金属颗粒具有近似球形的形状，而在后一系列中包含许多小的亚结构。在这两个系列的薄膜，我们已经观察到的$σ\propto \exp[-(T_0/T)^m]$温度依赖性，与$m\,\simeq\,1/2$，在宽$T$范围从2到80（100）K，其中$T_0$是一个特征温度。我们的$σ$（$T$）的结果解释的Abeles-Sheng模型，该模型考虑了金属颗粒的结构效应。随着$x$的减小，颗粒间最佳分离度（$s_{m}$）和充电能量（$E_{c}$）的提取值略有增加。在Abeles-Sheng模型中定义的参数$C(x)$的变化与仅取决于$x$和绝缘基体的介电常数的简化表达式一致。当温度升高到100 K以上时，观察到热涨落诱导的隧穿导电过程的交叉。
2017-08-15 cond-mat.dis-nn
