Transport study of Berry's phase, the resistivity rule, and quantum Hall effect in graphite
传输测量表明,在霍尔,$R_{xy}$,和对角,$R_{xx}$,电阻的强烈振荡,并在最低温度下,在三维高取向热解石墨(HOPG)表现出霍尔平台。与此同时,基于Shubnikov-de Haas振荡的Berry相分析表明,石墨不同于GaAs/AlGaAs 2D电子系统、3D n-GaAs外延层、半导体$Hg_{0.8}Cd_{0.2}Te$和其他一些系统。最后,我们观察运输数据遵循$B\times dR_{xy}/dB \approx - ΔR_{xx}$。这个特征与观察到的振荡$R_{xx}$和$R_{xy}$的相对相位一致。
2010-10-04 cond-mat.mes-hall
Magnetic-field periodic quantum Sondheimer oscillations in thin-film graphite
本文发现薄膜石墨在准量子极限下表现出周期为1-3 T的量子Sondheimer振荡,并通过台阶样品验证其周期与厚度成反比,将其重新解释为Landau能级间共振,扩展了量子振荡家族。
2023-07-28 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm resistance magneto-oscillations on single-nanohole graphite and graphene structures
石墨烯是一种稳定的单原子层材料,表现出高迁移率的无质量狄拉克费米子的二维电子气。石墨烯的有趣特性之一是实现Tamm-type边缘态的可能性。这些状态不同于由系统边缘处的缺陷、杂质和其他缺陷引起的通常的表面状态,也不同于由跳过回旋加速器轨道引起的磁边缘状态。Tam态是周期性晶体势在边缘破缺的结果,即使在零磁场下也能存在,并形成导带。直到最近,这些状态仅通过局域STM技术在石墨烯中观察到,并且没有直接的实验来研究它们对输运测量的贡献。在这里,我们提出的Aharonov-Bohm(AB)振荡的单纳米孔石墨和石墨烯结构的电阻的实验,它表明存在导电边缘状态循环纳米孔周围。估计表明边缘态的穿透深度短至约2nm。的振荡持续到温度T=115 K和它们的存在的T-范围的增加与纳米孔直径的减小。提出的AB振荡的机制是基于狄拉克费米子通过纳米孔通过Tamm态的共振谷间背散射。实验结果与这种情况是一致的。我们的研究结果显示了一种在石墨烯边缘态高温下工作的干涉器件的方法
2013-10-03 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductivity and quantum oscillations in intercalated graphite CaC$_6$ with the Fermi surface reconstructed by the uniaxial charge density wave
本文计算了插层石墨CaC$_6$在单轴电荷密度波重构开放费米面及磁击穿条件下的磁电导张量,发现所有经典分量均出现强量子振荡,使经典结果本质上变为非经典。
2025-01-02 cond-mat.mes-hall
Electrostatic Force Microscopy on Oriented Graphite Surfaces: Where Insulating and Conducting Behaviors Coexist
我们利用静电力和原子力显微镜测量了高度取向的热解石墨表面电势波动。甚至当样品接地时,也观察到微米畴状电位分布。考虑到石墨良好的金属导电性,这种电位分布是出乎意料的,因为表面应该是等电位的。我们的研究结果表明,金属和绝缘行为的区域共存,表现出大的电位波动的顺序为0.25V。我们讨论了这些测量在石墨的无序结构的影响。
2006-04-11 cond-mat.mes-hall
Interactions and disorder in 2D graphite sheets
目前的工作讨论的理论模型,解决电子-电子相互作用和无序的石墨烯平面的影响。研究的出发点是一个简单的紧束缚模型的电子结构,然后讨论的有趣的功能引起的未屏蔽库仑相互作用。该模型的不寻常的功能被强调。结果表明,在凝聚态理论中使用的标准微扰处理失败,和一个更精细的重整化群的方法是必要的。然后,一个理论框架,使我们能够扩展到许多类型的障碍,早期的方法设计治疗的五倍环的富勒烯,进行了讨论。无序和相互作用的组合效应产生了具有新的强相互作用相的相图。
2005-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comment on "Consistent Interpretation of the Low-Temperature Magnetotransport in Graphite Using the Slonczewski-Weiss-McClure 3D Band-Structure Calculations" (arXiv:0902.1925)
在2004年,我们已经表明,石墨中的导电性的很大一部分是由无质量的线性光谱的空穴-狄拉克费米子,与大量的正常载流子-电子共存。在最近的一封信[物理。102,166403(2009),arXiv:0902.1925] Schneider等人修改了我们的结论,指出两种类型的载体都是巨大的。由于这两个群体使用相同的方法来确定Shubnikov de Haas振荡的相位,我们在这里评论说,争议源于Schneider 2009等人对实验结果的不当处理。
2009-11-12 cond-mat.mes-hall
A consistent interpretation of the low temperature magneto-transport in graphite using the Slonczewski--Weiss--McClure 3D band structure calculations
在mK温度下测量了天然石墨和高取向热解石墨(HOPG)的磁输运。在轨道角动量量子数达到$N\approx90$的情况下,观察到电子和空穴载流子的量子振荡。一个显着的协议时,得到的数据和预测的Slonczewski-Weiss-McClure紧束缚模型的大规模费米子比较。在输运数据中没有观察到狄拉克费米子的证据,输运数据主要由费米能级的朗道带交叉所支配,对应于$dE/dk_z=0$,它发生在远离预期狄拉克费米子的$H$点的地方。
2009-02-11 cond-mat.mes-hall
Quantum oscillations in a hexagonal boron nitride-supported single crystalline InSb nanosheet
在六方氮化硼(hBN)介质/石墨栅结构上外延生长独立的InSb纳米片,制成门控霍尔栅器件,并通过低温下的栅转移特性和磁输运测量研究了InSb纳米片的电子输运特性。测量结果表明,InSb纳米片中的载流子是电子,石墨栅可以高效地调节InSb纳米片中的载流子密度。在InSb纳米片中的电子的迁移率提取从低场magentotransport测量和迁移率超过~18000 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$的值被found. High-field magentotransport测量显示良好定义的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡的InSb纳米片的纵向电阻。的SdH振荡的温度依赖性的测量进行和关键的传输参数,包括电子有效质量m $^*$ $\sim$ 0.028 m $_0$和量子寿命$τ$ $\sim$ 0.046 ps,在InSb纳米片提取。这是第一次,这样的实验测量已被报道为独立的InSb纳米片和所获得的结果表明,InSb纳米片/hBN/石墨栅极结构可用于开发先进的量子器件,用于新的物理研究和量子技术的应用。
2022-08-19 cond-mat.mes-hall
Integer Quantum Hall Effect in Graphite
我们目前的霍尔效应测量高度定向热解石墨,表明发生的整数量子霍尔效应。通过在范德堡配置中获得的横向电导率的场依赖性中观察到规则的平台状结构提供了证据。测量与Corbino盘配置支持这一结果,并表明,准线性和非饱和的纵向磁电阻在石墨是由霍尔效应与最近的无序半导体的理论模型一致。
2006-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Spectroscopy of magneto-phonon resonances in Graphene and Graphite
当朗道能级之间的能量间隔被连续调谐以跨越光学声子模式的能量时,磁-声子共振或MPR发生在半导体材料中。MPR已在体半导体、二维系统和量子点中被大量探索。近年来,人们对石墨烯中Dirac费米子磁激子的MPR相互作用产生了极大的兴趣,并在理论上提出和实验上观察到了偶宇称E2 g长波光学声子模的丰富的分裂和反交叉现象。已发现MPR关键地取决于石墨烯层中的无序。这一特性为研究原子层中无序和相互作用之间的相互作用创造了新的场所。我们在这里回顾MRP在石墨烯的基本原理和实验拉曼散射工程,导致这些现象在石墨烯和石墨的观察。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Millikelvin de Haas-van Alphen and Magnetotransport studies of Graphite
最近对石墨电子性质的研究产生了关于布里渊区内不同载流子类型的位置和狄拉克费米子可能存在的相互矛盾的结果。本文报道了在30 mK ~ 4 K温度范围内,磁场高达12 T的条件下,对高取向热解石墨样品的de Haas-van Alphen,Shubnikov-de Haas和霍尔效应的综合研究。传输测量证实了Schroeder等人指定的不同载波类型的布里渊区位置:电子在K点,空穴在H点附近。我们提取的回旋质量和散射时间为两种载体类型的温度和磁场依赖性的磁振荡。我们的研究结果表明,空穴经历更强的散射,因此具有较低的迁移率比电子。我们利用相位频率分析和截距分析的1/B位置的磁振荡极值,以确定在石墨中的载体的性质,无论是狄拉克或正常(薛定谔)费米子。这些分析表明,正常的空穴和电子的性质不确定。
2010-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Dirac and Normal Fermions in Graphite and Graphene: Implications to the Quantum Hall Effect
在准2D高取向热解石墨(HOPG)中测量的磁阻和量子霍尔效应(QHE)的Shubnikov de Haas(SdH)振荡的光谱分析[Phys.Rev.Lett. 90,156402(2003)]揭示了两种类型的载流子:具有Berry相位0的正常(有质量)电子和具有Berry相位π的Dirac类(无质量)空穴。我们证明,最近报道的整数和半整数QHE的双层和单层石墨烯同时发生在HOPG样品。
2007-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological characteristics of local atomic arrangements at crystalline-amorphous structural transition in graphite
在球磨过程中,石墨发生了从晶态到非晶态的准连续结构转变。结合X射线衍射分析、反向蒙特卡罗模拟和Voronoi图方法,确定了碳纳米材料结构中短程有序和中程有序的定量特征。高分辨率TEM图像揭示了具有洋葱状结构的球状碳材料的形成。为模拟球磨石墨的原子构型而构造的Voronoi多面体(VP)在拓扑和度量特征上具有非常大的多样性,并且包含大量的5-fold面。通过对VP球度系数Ksph的分析,得出了球磨后碳的结构由石墨状向类金刚石状转变的局部原子排列变化的结论。提出将球度系数作为拓扑有序度的一个参数来定量估计非晶结构的无序度。
2014-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Suppresion of Bloch oscillations by weak disorder in semiconductor superlattices
我们利用一个包含无序和外加电场的简单模型研究了半导体超晶格中布洛赫振荡的退相动力学。一个彻底的数值研究,我们的模型允许我们声称,小的,无意的阱宽波动可以负责快速退相的布洛赫振荡在低温下。我们表明,布洛赫振荡的寿命是由一个特征时间,这取决于无序度和独立的电场。我们的模型计算和最近的几个实验之间的良好一致性进一步支持了这一结果,并导致了具体的新预测。
1996-10-29 cond-mat.mes-hall
Topological oscillations of the magnetoconductance in disordered GaAs layers
对角($G_{xx}$)和霍尔($G_{xy}$)的磁导率的振荡变化进行了讨论的拓扑标度效应引起的量子霍尔效应。由于朗道量子化,它们发生在没有态密度振荡的场范围内,因此与舒布尼科夫-德哈斯振荡完全不同。实验上观察到了无序GaAs层在外加磁场的量子极限下的这种振荡,并用整数和分数量子霍尔效应的统一标度理论进行了很好的描述。
2004-01-09 cond-mat.mes-hall
Nonintrinsic origin of the magnetic-field-induced metal-insulator and electronic phase transitions in graphite
对厚度为25 $μ$ m ~ 23 μ m的高取向热解石墨块体和微晶片样品的详细磁电阻研究表明,通常观察到的场致金属-绝缘体和电子相变在较薄的样品中消失了。所观察到的抑制是伴随着数量级的减少的磁阻和Shubnikov-de-Haas振荡的振幅。的整体行为是有关的石墨样品中存在的相同和不同的堆叠顺序的结晶区域之间的二维界面的数量的减少。我们的研究结果表明,这些场诱导的转变是不固有的理想石墨结构,因此,相关部分的出版的解释应重新考虑。
2019-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Aharonov-Bohm oscillations in disordered nanorings with quantum dots: Effect of electron-electron interactions
研究了电子-电子相互作用对金属量子点纳米环中Aharonov-Bohm(AB)电流振荡的影响。我们表明,电子-电子相互作用导致电子退相,从而抑制AB振荡的幅度在所有温度下到T=0。发现热退相和量子退相之间的交叉由环周长控制。我们的预测可以在未来的实验中直接测试。
2009-05-15 cond-mat.mes-hall
Magnetothermal Transport of Oriented Graphite at Low Temperatures
本文研究了高取向热解石墨样品在温度为0.2KPDMATHABMN K,磁场为0 T $ \le B \le 9$ T时的热导率$κ(T,B)$与磁场的关系。在电阻率测量中观察到的金属-绝缘体转变附近的场$B \sim 0.1 $ T处,样品显示出明显偏离Wiedemann-Franz定律的扭结行为。我们进一步表明,在量子极限$B > 1 $ T,这是与在霍尔测量中观察到的朗道量子化的热导率的振荡,随着温度的增加幅度以下的$\sim T^3$法律在$T > 0.2 $ K和显示在$T \sim 6 $ K的最大值,这表明它们是声子介导的。
2004-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exchange interaction, disorder, and stacking faults in rhombohedral graphene multilayers
我们应用平均场Hartree-Fock理论,在双层石墨烯的电荷中性的带隙电子态的薄膜的菱形石墨多达30层。对于基态,序参量(在谷中心的带的分离)饱和到一个恒定的非零值作为层数的增加,而带隙减少层数。我们考虑了以随机层势形式出现的手征对称性破缺无序和以层间耦合随机值形式出现的手征保持无序。前者降低了平均带隙的大小,而后者具有可忽略的影响,这是由于具有大量层的膜内的自平均。我们确定在存在一个单独的堆垛层错,这导致在两对低能量带的基态,我们确定两个单独的序参量。其中一个决定了在零温度下的带隙,另一个决定了临界温度,导致,总体上,带隙的温度依赖性是不同的原始菱面体石墨。在堆垛层错的存在下,每个单独的菱形截面与$m$层有助于一对低能量的平带,产生位于特征$m$依赖波矢量的Berry曲率的峰值。在基态中填充的价带的每个自旋谷味的陈数在量值上等于层的总数除以2,与原始菱面体石墨的值相同。
2021-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment on ``Topological Oscillations of the Magnetoconductance in Disordered GaAs Layers''
在最近的一封信中,Murzin et. [Phys.Rev.Lett.,Vol.92,016802(2004)]研究了在低温下从具有重Si掺杂的GaAs层的样品获得的磁阻数据中的“瞬子效应”。这个拓扑问题最初出现在大约20年前量子霍尔效应的微观理论的发展中。Murzin et.例如,然而,并没有传达多年来在量子输运的一般理论中出现的关于标度的正确思想。
2005-04-28 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm oscillations in disordered topological insulator nanowires
在拓扑绝缘体的金属表面处的电子输运的直接特征是在Bi_2Se_3纳米线的最近研究中观察到的Aharonov-Bohm振荡[Peng等人,自然之母。9,225(2010)],其中发现电导作为通过导线的磁通量$ϕ$的函数振荡,具有一个通量量子$ϕ_0=h/e$的周期和在零通量处的最大电导。这似乎既不符合扩散理论,也不符合弹道理论,扩散理论预测的周期为半个通量量子,弹道理论在最简单的形式中预测的周期为$ϕ_0$,但在零通量时由于拓扑绝缘体中的非平凡贝里相而达到最小值。我们展示了电导的h/e和h/2 e通量振荡如何依赖于掺杂和无序强度,为实验提供了可能的解释,并讨论了进一步的实验,可以验证该理论。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall
Coulomb-Blockade Oscillations in Semiconductor Nanostructures
I.引言(前言,半导体纳米结构的基本性质)。二.库仑阻塞振荡理论(振荡周期、振幅和线形)。三.库仑阻塞振荡实验(量子点,无序量子线,与无序量子线早期工作的关系)。四.量子霍尔效应体系(量子点中的Aharonov-Bohm效应、Aharonov-Bohm效应的库仑阻塞、量子点实验、无序量子线实验)。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall
Nanoscale electrostatic control in ultra clean van der Waals heterostructures by local anodic oxidation of graphite gates
通过局部阳极氧化实现石墨栅极纳米级静电控制,用于构建超清洁范德瓦尔斯异质结构,实现量子点接触和边缘态的精确操控。
2024-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mesoscopic oscillations of the conductance of disordered metallic samples as a function of temperature
我们从理论和实验上表明,小无序样品的电导表现出随机振荡作为温度的函数。振荡的振幅随温度的幂律衰减,其特征周期为温度本身的数量级。
2005-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm conductance of a disordered single-channel quantum ring
研究了弱无序对单沟道量子环隧穿电导的影响。我们假设温度高于环中的能级间距,小于费米能。在没有无序的情况下,电导显示出作为磁通量的函数的急剧下降(反共振)。我们讨论了不同类型的无序,发现短程无序加宽了反共振,而长程无序导致了额外的共振凹陷。我们证明了共振凹陷具有基本上非洛伦兹形状。结果被推广到占的自旋轨道相互作用,导致分裂的无序加宽的共振凹陷,并因此共存的两种类型的振荡(都具有尖锐的凹陷的形式):Aharonov-Bohm振荡与磁通量和Aharonov-Casher振荡与自旋轨道耦合的强度。我们还讨论了塞曼耦合的影响。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall
Measurement of Topological Berry Phase in Highly Disordered Graphene
我们在磁场高达65 T的条件下观察到了高度无序石墨烯的量子霍尔效应(QHE)和Shubnikov-de Haas(SdH)振荡。通过氢化石墨烯直至H/C $\approx 0.1\%$比率引入无序。SdH振荡和QHE的分析表明,Berry相的拓扑部分,与伪自旋缠绕数成比例,对大规模石墨烯中氢化引入的无序是稳健的。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall
Disorder effect on the Friedel oscillations in a one-dimensional Mott insulator
本文用DMRG方法数值计算了莫特绝缘体中一维无序导线的一边与量子点耦合时产生的Friedel振荡。通过研究无序对Friedel振荡衰减的影响,我们发现无序的影响随着相互作用强度的增加而减小。这种行为是相反的,最近报道的影响,在安德森绝缘体制度,无序导致更强的衰减的弗里德尔振荡。
2007-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Order-disorder oscillations in exciton-polariton superfluids
利用平均场论研究了半导体微腔中激子-极化激元共振泵浦超流体的动力学行为。调制不稳定性发展到晶体有序,然后有序和无序状态交替形成。一个超固态的状态也被发现,在其中的超流共存的结晶秩序在休息。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Quantum oscillations in graphene in the presence of disorder and interactions
讨论了石墨烯中的量子振荡。相互作用的影响由关于de Haas-van Alphen振荡的Kohn定理解决,该定理指出,只要忽略无序并且系统被充分屏蔽,电子-电子相互作用就不会影响振荡频率,这对于化学势不太接近狄拉克点应该是有效的。通过精确的转移矩阵和有限尺寸对角化计算,我们确定了存在势无序时朗道能级的位置。即使对于中度无序,位置也未移位;然而,更强的无序可以导致移位,但即使对于石墨烯晶格上的裸跳跃矩阵元素的一半那么大的无序宽度,这也似乎是最小的。电导率的Shubnikov-de Haas振荡在杂质散射的自洽玻恩近似下解析计算。电导率的振荡部分遵循广泛调用Lifshitz-Kosevich形式时,某些质量和频率参数得到适当的解释。
2008-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Weak localization, Aharonov-Bohm oscillations and decoherence in arrays of quantum dots
将散射矩阵理论与非线性$σ$模型和Keldysh方法相结合,发展了一种统一的理论方法,使人们能够非微扰地研究电子-电子相互作用对任意量子点阵列中弱局域化和Aharonov-Bohm振荡的影响。我们的模型包括(i)弱无序导体(ii)强无序导体和(iii)金属量子点。在所有这些情况下,在$T \to 0$的电子退相干时间被发现饱和到一个有限的值所确定的通用公式,同意定量与许多实验结果。我们的分析提供了压倒性的证据,有利于电子-电子相互作用作为一个普遍的机制,零温度电子退相干无序导体。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall
STM observation of the quantum interference effect in finite-sized graphite
利用STM在两种有限尺寸的石墨烯片上观察到了超周期图案。一种是从高取向热解石墨(HOPG)衬底上倾斜的纳米石墨烯片,另一种是相对于HOPG衬底具有位错网络结构的多层厚石墨烯片。对于前者,面内周期性在倾斜方向上逐渐增加,并且很容易通过在纳米石墨烯片上附着纳米石墨片而改变。振荡模式可以通过限制在倾斜的纳米石墨烯片中的电子波的干涉来解释。对于后者,图案和它们的振幅依赖于偏置电压和从HOPG衬底的平台高度。覆盖层中的扰动波和未扰动波的干涉效应是产生局域态密度随空间变化的斑图的原因。
2004-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Observation of quantum transport features in graphene devices fabricated utilizing a nano-manipulating probe technique
发展了一种利用纳米探针剥离石墨薄片快速制备介观多层石墨烯电子器件的新方法。在磁场大于4 T和温度低于30 K时,这些器件的磁电阻表现出明显的Shubnikov-de Haas振荡。从SdH振荡的分析中,我们表明,多层石墨烯器件具有与双层和三层石墨烯相当的载流子密度和有效质量(m*= 0.042me - 0.083me)。该多层石墨烯中的量子寿命在22至90 fs的范围内,对应于5至15 meV的无序加宽。
2015-04-09 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of correlated disorder in a two-dimensional electron gas
本文报道了在Ga[Al]As异质结构中嵌入InAs自组装量子点的二维电子气的电子输运测量结果。在高InAs点密度,观察到明显的Altshuler-Aronov-Spivak磁阻振荡,这表明由带电点和应变场形成的潜在景观的短程有序。这些振荡的存在与金属-绝缘体转变的观察相一致,并且作为电子密度的函数的电子迁移率的最大值。在一个基于相关障碍的模型中,我们建立了这些效应之间的关系。
2001-10-18 cond-mat.mes-hall
Giant Nernst-Ettingshausen oscillations in Semiclassically strong magnetic fields
我们考虑了具有抛物或线性色散的准二维系统在半经典强磁场存在下的能斯特-埃廷豪森(NE)效应。我们表明,发生的巨大振荡的NE系数是一致的,最近的实验观察石墨烯,石墨和铋。在2D的情况下,我们发现这些振荡的确切形状,并表明它们的幅度减少/增加与狄拉克费米子/正常载流子的费米能量的增强。随着向3D光谱的交叉,振荡的相位偏移,它们的振幅减小并且峰值变得不对称。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Friedel oscillations in disordered quantum wires: Influence of e-e interactions on the localization length
数值计算了位于无序相互作用量子线一端的杂质引起的Friedel振荡。使用DMRG方法确定系统的基态中的电子密度,并且使用导线耦合到杂质的情况与杂质未耦合的情况之间的密度差来提取弗里德尔振荡数据。我们表明,幂律衰减的振荡发生在一个相互作用的干净的1D样品所描述的Luttinger液体理论,乘以一个指数衰减项,由于混乱。通过该指数项对平均弗里德尔振荡进行缩放,使无序样品数据在干净的结果上崩溃。我们表明,长度尺度的指数衰减可能与安德森局域化长度,从而被用来作为一种方便的方式来确定的依赖于无序和相互作用的本地化长度。的本地化长度减少的相互作用强度的函数,根据以前的预测。
2006-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder induced local density of states oscillations on narrow Ag(111) terraces
本文用扫描隧道显微镜在低温下用dI/dV映射方法详细研究了Ag(111)在不同宽度无序台阶上的局域态密度。观察到表面态带边的底部从平台诱导的限制明显的位移。无序的梯田显示有趣的对比度反转的dI/dV地图作为一个功能的尖端样品电压极性的细节,取决于梯田的平均宽度和特定的边缘轮廓。与具有直边缘的完美阶地相反,观察到平行于阶边缘的驻波图案,即在非限制方向上。基于Ag(111)表面态的散射计算再现了这些空间振荡和驻波图案的所有定性特征,包括极性相关的对比度反转。
2005-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Spin-Orbit Coupling on Anomalous Quantum Oscillations in InAs/GaSb Quantum Wells
研究揭示自旋-轨道耦合对InAs/GaSb量子井中异常量子振荡的抑制与增强机制,提出有效模型分析其起源并扩展传统理论。
2025-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening, Friedel oscillations, RKKY interaction, and Drude transport in anisotropic two-dimensional systems
研究了二维金属和杂质半导体系统中质量各向异性对Friedel振荡、Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用、屏蔽性质和玻尔兹曼输运的影响.在理论上不作任何有效的各向同性近似,充分考虑了质量各向异性的情况下,在无规相近似下计算了静态极化率和介电函数。我们发现,尽管系统的各向异性,载流子屏蔽表现出各向同性的小动量的行为,并成为强各向异性超过一定的阈值动量。这种屏蔽的各向异性导致各向异性的弗里德尔振荡,以及各向异性的RKKY相互作用,其特征在于依赖于局部磁矩之间的方向的周期性。我们还探讨了基于玻尔兹曼输运理论的质量各向异性的存在下的无序限制的直流输运性质。有趣的是,我们发现,沿重和轻质量方向的短程无序限制电阻率的各向异性比总是相同的质量各向异性比,而对于长程无序限制电阻率的各向异性比是相同的质量比仅在低密度极限,和饱和的质量比的平方根在高密度极限。我们的理论工作应该适用于许多现有的和待发现的各向异性二维系统。
2021-04-07 cond-mat.mes-hall
Bloch Oscillations of an Exciton-polariton Bose-Einstein Condensate
本文从理论上研究了半物质半光准粒子激子-极化激元的布洛赫振荡。我们提出了一个原始的结构,尽管粒子的相对较短的寿命和工程周期电位的限制所施加的约束,观察这种现象。首先,我们专注于线性政权在一个完美的晶格中获得定期的振荡。第二,我们考虑到一个现实的结构紊乱,已知本地化非相互作用的粒子,这是相当戏剧性的传播相关的现象。在非线性凝聚态中,粒子间相互作用所提供的能量的重整化使我们能够有效地屏蔽无序并恢复振荡。这种效应只在一个精确的参数范围内有用,在此范围之外,系统变得动态不稳定。对于一个大的化学势的潜在的振幅的顺序,一个强大的朗道-齐纳隧道往往完全离域粒子。
2011-01-11 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in 2D lateral superlattices with smooth disorder: Quasiclassical theory of commensurability oscillations
在准经典输运理论的框架下,研究了二维横向超晶格中二维电子气磁阻的可公度振荡。对于目前制备的高迁移率异质结构,假设杂质散射具有小角度的性质。调制感应磁阻$Δρ_{xx}$的形状取决于参数$γ\equiv η^2 ql/4$的值,其中$η$和$q$是调制的强度和波矢量,$γ\ll 1$是传输平均自由程。通过$η$中的微扰理论,如先前应用于一维调制的情况。在较强的磁场中,$Δρ_{xx}$变得比Drude电阻率大得多,输运采用具有大Péclet数的对流扩散形式(瑞利-贝纳德对流单体),这意味着$B$的振荡幅度增加要慢得多($\propto B^{3/4}$)。如果是$γ\gg 1$,则低$B$下的输运由调制诱导的混沌(而不是无序)主导。在磁场处,磁电阻率呈指数下降,并且磁电阻率振荡开始发展,其中运动采取绝热漂移的形式。的适用性条件,作用的类型的障碍,和实验观察的可行性进行了讨论。
2001-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Weak antilocalization in epitaxial graphene: evidence for chiral electrons
碳化硅上生长的石墨中的输运主要由界面处的电子掺杂外延层控制。在磁场10 mT $< B <$ 5 T时,二维样品中的弱反定位表现为纵向电阻中的宽尖状凹陷。还观察到在B=0处的非常尖锐的弱局部化电阻峰。这些特征与石墨烯弱(反)局域化理论定量吻合,暗示了样品的手性电子特征。散射的贡献,在衬底中的陷阱电荷和三角形翘曲由于石墨层上的顶部被初步确定。Shubnikov-de Haas振荡非常小,并显示出异常的Berry相位。
2007-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder-induced magnetooscillations in bilayer graphene at high bias
底部附近的偏压双层石墨烯的能谱具有“墨西哥帽”状形状。对于费米水平内的墨西哥帽,我们预测,除了传统的磁振荡消失的温度,有额外的磁振荡是弱敏感的温度。这些振荡对长程无序也不敏感。它们在磁场中的周期与偏置V成比例,即V^2。这些振荡的起源是无序诱导的类电子和类空穴费米面之间的散射,具体的墨西哥帽。
2010-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Majorana wavefunction oscillations, fermion parity switches, and disorder in Kitaev chains
研究了一维拓扑超导晶格系统中Majorana费米子波函数和基态费米子宇称的衰减和振荡。使用马约拉纳传输矩阵方法,我们发现,马约拉纳波函数的属性被编码在相关的李雅普诺夫指数,这反过来又是两个独立的组件的总和:一个“超导组件”的间隙诱导衰变的特点,和“正常的组件”,它确定的振荡和化学势配置的响应。拓扑相变分离阶段与马约拉纳结束模式被认为是这两个组件的取消。我们表明,马约拉纳波函数振荡是完全由一个潜在的非超导紧束缚模型,并完全负责GS费米子奇偶开关在有限大小的系统。这些观察使我们能够解析地绘制出波函数振荡,由此产生的GS奇偶配置作为一个函数的参数空间在均匀的电线,和特殊的奇偶开关点,退化的零能量马约拉纳模式恢复,尽管有限的尺寸效应。对于无序的线,我们发现,带振荡被完全洗掉,导致第二本地化长度的马约拉纳模式和剩余的振荡随机化,在正常系统中的安德森局域化物理。我们的转移矩阵方法还允许我们i)再现关于中间带隙马约拉纳态的缩放的已知结果,并证明其对数正态分布的起源,ii)识别偶数与奇数个晶格位点的情况下的无序依赖的GS奇偶开关的对比行为,以及iii)绘制GS奇偶配置和相关奇偶开关点作为无序强度的函数。
2016-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Reentrant behavior in the superconducting phase-dependent resistance of a disordered 2-dimensional electron gas
本文研究了耦合到两个超导终端上的无序T形二维电子气的相位相关微分电阻随偏压的变化关系。当能量降低时,电阻振荡首先增加。当偏置电压低于无偏置能量时,电阻振荡被抑制,并且在零偏置电压下几乎完全消失。我们发现一个定性的协议与计算的重入行为的电阻和讨论定量偏差。
1997-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of structural and chemical disorders on the visible/UV spectra of carbonaceous interstellar grains
最近在实验和理论上对石墨烯(石墨的基本成分)的理解取得了惊人的进展,本文从第一性原理计算了由石墨烯层堆叠而成的纳米颗粒的紫外消光。该理论还涵盖了石墨烯受到结构,化学或取向无序影响的情况,每种无序类型由单个参数定量定义。发现这种模型材料所携带的消光凸块的位置和宽度与已知的天文学2175中微子特征在相同的范围内:随着无序参数的增加,凸块宽度从0.85增加到2.5 $μ$ m $^{-1}$,而其峰值位置从4.65移动到4.75 $μ$ m $^{-1}$。中等程度的无序足以覆盖绝大多数观察到的隆起的宽度范围(0.75至1.3 $μ$ m $^{-1}$)。更高的度数说明了异常值,也在天空中观察到。结构或化学无序的引入相当于将初始的$sp^{2}$键合改变为$sp^{3}$或$sp^{1}$,因此模型材料的光学性质变得类似于在实验室中研究的或多或少无定形富碳材料:a-C、a-C:H、HAC、ACH、煤等。
2013-04-17 astro-ph.GA cond-mat.mes-hall
Magnetic field induced Coulomb blockade in small disordered delta-doped heterostructures
在低密度下,由于无序和屏蔽效应,δ掺杂异质结构中被限制在两个维度的电子可以将自己排列成自洽的液滴。我们用这个观察表明,在低温下,应该有电阻振荡在低密度的二维电子气作为门电压的函数,这是大大增强的磁场。这些振荡是小样品固有的,并在较大样品中在低温下让位于可变范围跳跃电阻率。我们把我们的分析的背景下,最近的实验中,类似的物理效应已经讨论了从维格纳晶体或电荷密度波图片的角度来看。
2007-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum magneto-oscillations in a two-dimensional Fermi liquid
量子磁振荡为金属费米液体参数的定量化提供了有力的工具。特别是,准粒子的有效质量和自旋磁化率提取的实验使用Lifshitz-Kosevich公式,推导出的假设下,系统在非零磁场的性质是唯一确定的零场费米液体状态。这个假设在3D中是有效的,但一般来说,在2D中是错误的,其中Lifshitz-Kosevich公式仅在振荡被热拖尾和无序强烈阻尼时才可以应用。本文研究了二维磁振荡中相互作用和无序度对磁振荡幅度的影响。结果表明,随着温度的降低,有效质量随温度的增加而发散,这表明有效质量偏离了费米液体的行为。研究还表明,非弹性相互作用引起的准粒子寿命不会进入振幅,尽管这些相互作用确实使有效质量重新正规化。这个结果提供了一个推广的福勒-普兰奇定理制定原来的电子-声子相互作用。
2003-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Oscillations of Induced Magnetization in Superconductor-Ferromagnet Heterostructures
我们研究了超导铁磁体(SF)异质结构的自旋磁化强度的变化,当温度降低到超导转变温度以下。假设SF界面在原子尺度上是光滑的,平均自由程不太短。通过求解Eilenberger方程,我们证明了超导体中感应的自旋磁矩是交换场$h$与铁磁体厚度$d$的乘积$hd$的振荡变号函数.因此,超导状态下系统的总自旋磁矩不仅可以小于(屏蔽),而且可以大于(反屏蔽)正常状态下的总自旋磁矩,这与高度无序(扩散)系统的情况相反,在这种情况下,只有屏蔽是可能的。这种令人惊讶的效应是由于系统中局域Andreev态的特殊周期性。这在具有理想弹道输运(样品中没有体无序,光滑的理想透明界面)的系统中最明显,然而这些理想条件对于该效应的存在并不重要。我们发现,振荡存在(虽然抑制),即使是任意低的界面透明度和存在大量的障碍,只要$h τ\gg 1$($τ$ -平均自由程)。在低的界面透明度,我们解决了任意强度的无序的问题,并获得振荡磁化在弹道制度($h τ\gg 1$)和非振荡磁化在扩散($h τ\ll 1$)作为一个公式的限制情况。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlinear Current of Strongly Irradiated Quantum Hall Gas
本文研究了弱无序高朗道能级中的二维电子。在强微波场的存在下的电流场响应,计算。无序Floquet演化算子允许我们在任何强度的电场下微扰地处理短程无序。用简化的随机矩阵近似再现了加宽的朗道能级的态密度和结构因子。我们推导出微波感应电阻率振荡的大小。无序短波长截止决定了零电阻态的非线性电场和霍尔感生电阻率振荡。我们讨论了更广泛的影响,我们的实验结果和其他理论。
2007-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transversal magnetoresistance and Shubnikov-de Haas oscillations in Weyl semimetals
从理论上探讨了外尔半金属在远离电中性的横向磁场中的磁电阻效应。在自洽玻恩近似下的分析是针对两种不同的无序模型进行的:(i)短程杂质和(ii)带电(库仑)杂质。对于这些模型的障碍,我们计算的电导率远离电荷中性点以及霍尔电导率,并分析了横向磁阻(TMR)和Shubnikov-de Haas振荡的两种类型的障碍。我们进一步考虑一个模型与Weyl节点转移的能量相对于彼此(如在各种材料中发现)与化学势对应的总电荷中性。在实验上最相关的库仑杂质的情况下,我们发现在这个模型中一个大的TMR在宽范围的量化磁场。更具体地,在超量子极限中,其中只有第零朗道能级是有效的,TMR在磁场中是线性的。在中等(但仍然量化)磁场的制度,其中较高的朗道水平是相关的,快速增长的TMR补充强舒布尼科夫-德哈斯振荡,与实验观察一致。
2017-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci