Enhancing Chaotic Behavior at room temperature in GaAs/(Al,Ga)As Superlattices
以前的理论和实验工作提出了50周期半导体超晶格作为快速,真正的随机数发生器在室温下。它们的随机性源于非线性电子动力学和量子跃迁固有的随机过程之间的反馈。这项工作从理论上表明,较短的超晶格具有较高的势垒包含完全混沌动力学在几个间隔的施加的偏置电压相比,50个周期的设备,提出了一个弱得多的混沌行为。混沌产生于确定性动力学,因此即使没有额外的随机过程,它也会持续存在。此外,对于较短的超晶格,混沌电流振荡的频率较高。这些功能应该允许更快和更强大的生成真随机数。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Thermal Conductivity of GaAs/Ge Nanostructures
超晶格是一种很有前途的低维纳米材料,可用于热电技术,能够直接将低品位热能转化为有用的电能。本文系统地研究了GaAs/Ge超晶格纳米结构的热导率与其形貌和界面的关系。使用超快时域热反射测量热导率,并发现随着界面密度的增加而降低,与我们对粒子制度中微观声子输运的理解一致。在(GaAs)0.77(Ge 2)0.23合金中观察到较低的热导率;透射电子显微镜研究揭示了合金中的相分离。这些合金可以被解释为精细的纳米结构,其长度尺度与非常薄的超晶格的周期相当。我们的实验研究结果有助于获得基本的洞察纳米级的热输运在超晶格,也是有用的,为未来的热电性能的改善,使用超晶格纳米结构。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall
Observation of the Dissipative Parametric Gain in a GaAs/AlGaAs Superlattice
振荡和波的参数生成是一种范例,已知其在各种物理系统中实现。量子超晶格的独特性质允许研究由布拉格反射和微带电子的负微分速度引起的高频现象。在超晶格中不同耗散强度下的参量增益效应已经在早期的一些理论著作中讨论过,但是到目前为止还没有实验证明。在这里,我们报告的第一次观察到的耗散参数产生的亚临界掺杂GaAs/AlGaAs超晶格进行直流偏压和微波泵浦。我们认为,耗散参数机制起源于负微分速度的周期性变化。它在超晶格中强制激发慢静电波,这提供了增益系数的显著增强。这项工作铺平了道路,一个小型的固态参量发生器的GHz \nobreakdash -太赫兹频率在室温下工作的发展。
2022-04-08 cond-mat.mes-hall
Coupled Topological Interface States and Phonon Molecules in GaAs/AlAs Superlattices
Université Paris-Saclay, C.N.R.S., Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N)(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,纳米科学技术中心)
研究通过拓扑相位翻转构建GaAs/AlAs超晶格中的耦合声子态,实现可调谐的纳米声子结构,展示拓扑界面态在GHz频段的工程应用潜力。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall
Optical and transport properties of short period InAs/GaAs superlattices near quantum dot formation
本文研究了分子束外延生长的InAs/GaAs短周期超晶格的光学和输运性质,其周期数为3 <= N <= 24,总厚度为14 nm。能带结构计算表明,这些超晶格是一个平均组分为In_(0.16)Ga_(0.84)As的量子阱。电子波函数仅轻微调制的超晶格势相比,一个单一的量子阱具有相同的组成,这是作为参考样品生长。在0.33 ≤ Q ≤ 2.7单层(ML)范围内,测量了InAs薄膜的光致发光、电阻、Shubnikov-de Haas效应和霍尔效应与InAs层厚度Q的关系。当Q <= 2.0 ML时,电子密度范围为6.8 ~ 11.5x10^11 cm^-2。光致发光和磁输运数据表明,只有一个子带被占用。当Q >= 2.7ML时,形成量子点,并且金属型导电性改变为可变范围跳跃导电性。
2002-04-25 cond-mat.mes-hall
Magnetophonon Resistance Oscillations in Structures with a GaAs Quantum Well and Barriers of AlAs/GaAs$\langleδ$-Si$\rangle$ Superlattices
Ioffe Physical-Technical Institute(约费物理技术研究所);Rzhanov Institute of Semiconductor Physics(日哈诺夫半导体物理研究所)
研究了含 GaAs 量子阱和 AlAs/GaAs 超晶格势垒样品中电子与光学、声学声子的共振散射相关振荡,发现 MPR 不依赖系统维度等,二维结构中 N = 1 振荡幅度受散射机制影响,PIRO 在特定样品中与子带间跃迁相互干涉。
2026-07-10 cond-mat.mes-hall
Screening effects of superlattice doping on the mobility of GaAs two-dimensional electron system revealed by in-situ gate control
我们研究了GaAs二维电子系统(2DES)的迁移率的掺杂层中的过剩电子的屏蔽效应与现代架构,使用短周期超晶格(SL)掺杂。通过用顶栅控制SL中的过量电子的密度,同时用背栅保持2DES密度恒定,我们能够使用一个样品比较具有相同密度但不同屏蔽程度的2DES。使用场穿透技术和电路模型分析,我们确定的状态密度和过剩的电子密度的SL,数量直接与屏蔽能力。得到的迁移率和过剩电子密度之间的关系是一致的考虑到SL中的过剩电子的屏蔽的理论。从Shubnikov-de Haas振荡确定的量子寿命比理论预期的要低得多,并且没有显示出随过量电子密度的明显变化。
2021-02-05 cond-mat.mes-hall
Dependences of the Transport Scattering Time and Quantum Lifetime on the Two-Dimensional Electron Gas Density in Modulation-Doped Single GaAs Quantum Wells with AlAs/GaAs Short-Period Superlattice Barriers
本文研究了具有AlAs/GaAs短周期超晶格势垒的调制掺杂GaAs单量子阱中输运散射时间τt、量子寿命τq及其比值τt/τq与电子气密度ne的关系。的实验依赖性的电子散射与一个有效的二维浓度n*R和背景杂质的三维浓度nB的远程电离的捐助者解释。得到的表达式为n*R(ne),包括本地化在AlAs层的X-谷电子的贡献,由远程施主的随机电位的散射抑制。结果表明,当ne超过某一临界值nec时,实验观察到的τt和τq的突然增加与n*R的减小有关。可以确定的是,在电子密度ne > nec时观察到的τt/τq的下降是因为在这个二维系统中背景杂质的随机势的散射随着n*R的减小而限制了τt的增加,而不是τq的增加。
2021-01-04 cond-mat.mes-hall
Graphene-based modulation-doped superlattice structures
研究了石墨烯基超晶格结构的电子输运性质。提出了一种基于石墨烯的调制掺杂超晶格结构几何形状,其由周期性排列的交替层组成:InAs/石墨烯/GaAs/石墨烯/GaSb。不像调制掺杂的超晶格结构,未掺杂的石墨烯/GaAs/石墨烯结构在升高的温度下显示出相对高的电导率和增强的迁移率,其更稳定并且对温度不太敏感,并且在屏蔽长度尺度上具有鲁棒的电可调谐控制。由于超晶格结构中存在金属(石墨烯)单层,热离子电流密度表现出增强的行为。所提出的超晶格结构可能成为新型宽带能隙量子器件的重要用途。
2011-02-24 cond-mat.mes-hall
Intrinsic to extrinsic phonon lifetime transition in a GaAs-AlAs superlattice
在14 nm GaAs /2nm AlAs超晶格结构中,测量了320 GHz和640 GHz两个区心纵声声子模的寿命.通过比较在296 K和79 K的测量,我们分离的固有贡献声子的声子-声子散射确定的声子寿命的外在贡献,由于缺陷和界面粗糙度。在296 K,320 GHz的声子寿命具有近似相等的贡献,从本征和非本征散射,而在640 GHz,它是由非本征效应为主。这些测量进行了比较与第一性原理晶格动力学计算的内在和外在的超晶格散射率。在320 GHz的纵向声子的室温本征寿命的计算值与0.9 ns的实验测量值是一致的。该模型正确地预测了从主要是本征到主要是非本征散射的过渡;然而,预测的过渡发生在更高的频率。我们的分析表明,“界面原子无序”模型是不完全足够的,所观察到的频率依赖性的非本征散射率很可能是由一个有限的相关长度的界面粗糙度。
2013-03-18 cond-mat.mes-hall
Magneto-phonon resonance in photoluminescence excitation spectra of magneto-excitons in GaAs/AlGaAs Superlattices
在垂直于样品层的强磁场B作用下,GaAs/AlGaAs超晶格中的基态重空穴磁激子(1 sHH型)的光致发光激发(PLE)谱中,磁激子(ME)激发态的峰强度显著增加.当改变B时,PLE峰的强度被测量为激发ME峰和系统的基态之间的能量分离$ΔE$的函数。已发现的共振轮廓具有最大值在$ΔE_{\rm max}$接近的GaAs LO声子的能量。然而,$ΔE_{\rm max}$的值取决于受激ME态的量子数。所揭示的非常低的量子效率的研究样品,使我们能够归因于所观察到的共振的非辐射磁激子弛豫速率的增强所产生的由于LO-声子发射。所提出的理论模型与实验观测符合得很好,提供了一种从$ΔE_{\rm max}$对激发ME态量子数的依赖关系中提取1 sHH磁激子“面内”色散的方法.
2015-11-03 cond-mat.mes-hall
Lifetime of sub-THz coherent acoustic phonons in a GaAs-AlAs superlattice
我们测量了用飞秒激光脉冲激发和探测的GaAs-AlAs超晶格中的区心340 GHz纵向声子模的寿命。通过比较在室温和液氮温度下进行的测量,我们分离的固有(声子-声子散射)和非固有的贡献声子弛豫。估计室温下的固有寿命为0.95纳秒相比,散装GaAs的计算和实验数据。结果表明,室温下~ 0.3THz声子处于Akhiezer区和Landau-Rumer区的声子-声子弛豫过渡区。
2012-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photocarrier extraction in GaAsSb/GaAsN type-II QW superlattice solar cells
采用基于非平衡格林函数的非弹性量子输运理论,研究了GaAsSb/GaAsN Ⅱ型量子阱超晶格中光生载流子的输运和提取.评估的本地密度的状态和光谱电流,使不同的制度的载体本地化,运输和提取作为配置参数的函数的识别。这些因素包括周期数、一个周期中各层的厚度、内置电场和工作温度。载流子提取效率的结果与不同对称的GaAsSb/GaAsN II型量子阱超晶格太阳能电池器件的实验数据有关,并为实验观察到的光伏器件性能对周期厚度的依赖性提供了定性的解释。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Lateral 2D superlattices in GaAs heterostructures with independent control of carrier density and modulation potential
本研究提出一种GaAs-AlGaAs异质结构二维表面超晶格的新型双层器件设计,采用原位栅极实现短周期高迁移率超晶格,可独立宽范围调控载流子密度与调制势幅值,经低温磁输运测量验证工艺损伤小,可实现弱到强的势调制调谐。
2024-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Broadening processes in GaAs delta-doped quantum wire superlattices
利用高磁场和低温下的量子Hall和Shubnikov de Haas实验,分析了δ掺杂二维量子阱超晶格和一维量子线超晶格中Landau能级的展宽过程.我们首先从两种超晶格在各种磁场组态下的Shubnikov de Haas曲线的阻尼因子和测量的电流来推断展宽的起源。然后,我们写出了量子霍尔效应中电阻率的一般公式,引入了与局域化过程相联系的失相因子。
2007-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Noise enhanced spontaneous chaos in semiconductor superlattices at room temperature
表现出快速自发混沌振荡的物理系统被用于在随机数发生器中产生高质量的真随机序列。使用快速实用熵源来产生真随机序列的概念对于以非常高的速度使数据的存储和传输更加安全至关重要。虽然第一个高速器件是混沌半导体激光器,但在室温下半导体超晶格中自发混沌的发现提供了一种有价值的纳米技术选择。在1996年的实验中,在低于液氮的温度下观察到了自发混沌。在这里,我们表明在室温下自发混沌出现在理想化的超晶格的电压范围内,不同的振荡模式之间的急剧转变发生。内部和外部噪声拓宽了这些电压范围,并增强了超晶格蜗牛状混沌吸引子对初始条件的对初始条件的敏感性,从而使自发混沌更鲁棒。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall
Statistical Disorder in MBE-Grown AlGaAs/GaAs Superlattices for Quantum Bragg Mirrors using Synchrotron X-ray Diffraction
University of São Paulo(圣保罗大学);Brazilian Synchrotron Light Laboratory - SIRIUS/CNPEM(巴西同步辐射光源实验室-SIRIUS/CNPEM)
本研究采用同步辐射X射线衍射结合递归动力学衍射与模拟退火,量化MBE生长的203层QBM器件的结构无序,发现AlGaAs势垒层厚度偏差并为MBE校准提供反馈。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall
Electron magnetotransport in GaAs/AlGaAs superlattices with weak and strong inter-well coupling
本文报道了在倾斜磁场作用下,分子束外延GaAs/AlGaAs超晶格的磁输运测量结果。它已被证明,照明的强耦合超晶格窄井导致其维数从3D到2D的减少。磁电阻曲线与光照前相比发生了显著的变化,揭示了光照诱导的相变。紧束缚模型计算的实验数据表明,照明不仅提高了电子浓度,但也抑制了电子隧穿通过势垒。
2007-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Phonon interference effects in GaAs-GaP superlattice nanowires
Universität Basel(巴塞尔大学);Istituto Nanoscienze-CNR and Scuola Normale Superiore(国家纳米科学技术研究所和比萨高等师范学院);Institut de Ciencia de Materials de Barcelona, ICMAB−CSIC(巴塞罗那材料科学研究所)
研究通过超晶格纳米线中声子干涉效应揭示热传导机制,展示了通过结构控制优化热性能的潜力。
2025-08-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Study and characterization by magnetophonon resonance of the energy structuring in GaAs/AlAs quantum-wire superlattices
利用磁声子共振技术,在高达35 T的脉冲磁场作用下,研究了GaAs/AlAs量子线一维超晶格的能带结构.这些样品是通过“原子锯法”从原始的量子阱2D超晶格中产生的,它们的能带在体的X态上进行了实质性的修改。我们用有限元方法计算了能带结构,并研究了GaAs和AlAs在点X处由质量m_t和m_l组成的各种微带结构。从实验的角度来看,主要的结果是,在2D的情况下,我们只观察到共振时,磁场B是沿生长轴,而在1D的情况下,我们得到的所有磁场配置的共振。分析电阻率ρ_xy随B的变化的最大值(或B // E的最小值),可以定性和半定量地解释理论上预期的能带结构。
2007-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
GaAs/GaP Superlattice Nanowires for Tailoring Phononic Properties at the Nanoscale: Implications for Thermal Engineering
该研究通过实验与DFPT计算揭示了GaAs/GaP超晶格纳米线中声子色散和电子带隙的可调性,证明纳米尺度材料工程可定制声子特性并为热工程开辟新途径。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
GaAs delta-doped quantum wire superlattice characterization by quantum Hall effect and Shubnikov de Haas oscillations
通过量子阱超晶格(2D)中的受控位错滑移(原子锯方法)实现的量子线超晶格(1D)已经显示出磁声子振荡。这种效应已被用来研究这种系统的电子性质,并证明了量子特性的物理性质的线。通过冷却温度和使用高达35 T的脉冲磁场,我们观察到了量子霍尔效应(QHE)和Shubnikov de Haas(SdH)振荡的各种配置的磁场。由基场值导出的有效质量与由磁声子效应得到的有效质量是一致的。场的旋转会引起共振频率的变化,这是由于质量张量的改变,就像在(3D)电子气中一样。从QHE的观点来看,rho_yz中的平台相对于rho_zz最小值是退相的,这似乎与加宽的朗道能级的态密度最小值的退相有关。
2007-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Noise-enhanced chaos in a weakly coupled GaAs/(Al,Ga)As superlattice
在室温下,在掺杂的弱耦合GaAs/ Al_{0.45} Ga_{0.55} As超晶格中观察到了噪声增强的混沌现象.当添加外部噪声时,测量的和模拟的电流与时间的轨迹都包含针对特定施加电压的不规则间隔的尖峰,其将周期性电流振荡的区域与根本没有电流振荡的区域分开。在没有电流振荡的电压区域中,电场分布由靠近发射极接触的低场域组成,所述低场域由更靠近集电极接触的高场区的电荷累积层组成的域壁分离。随着噪声幅值的增加,自发混沌电流振荡出现在一个较宽的偏置电压范围。对于这些偏置电压,两个电场畴之间的畴边界变得不稳定,并且非常小的电流或电压波动可以触发畴边界向集电极移动并诱导混沌电流尖峰。实验观察到的功能是定性非常好的模拟再现。因此,增加的噪声可以增强半导体超晶格中的混沌电流振荡。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Magnetophonon resonance in high density, high mobility quantum well systems
我们研究了一系列在相邻短周期AlAs/GaAs超晶格中对称调制掺杂的单GaAs量子阱样品中的磁声子共振(MPR)效应。观察到两个不同的MPR系列起源于$Γ$和X电子分别与GaAs和AlAs的纵向光学(LO)声子相互作用。这明确地证实了X电子在超晶格的AlAs量子阱中的存在,先前被用来解释这些结构中的高电子迁移率(Friedland等人,Phys. Rev. Lett. 77,4616(1996年)。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall
High spectral resolution of GaAs/AlAs phononic cavities by subharmonic resonant pump-probe excitation
本文介绍了GaAs/AlAs超晶格平面腔和低温微柱腔($\sim 20\,\textrm{K}$)中几十GHz范围内受限声模的谐振频率、寿命和形状的精确测量。已经使用了次谐波共振泵浦-探测技术,其中泵浦激光器的重复率被调谐到腔共振的次谐波以使声共振的振幅最大化,与用于对表面位移的高灵敏度($\sim 10 \,\textrm{fm}$)的Sagnac干涉仪技术相结合。在$\sim 20\,\textrm{GHz}$处的腔基模和高达$\sim 180\,\textrm{GHz}$的高次腔谐波已被清楚地分辨。在平面超晶格中测量了高达$2.7 \times 10^4$的机械Q值,并证明了超晶格腔微柱中受限声学模式的直接空间映射。所获得的Q-频率产品是$ \sim 5 \times 10^{14}$,证明这些超晶格腔适用于光学机械应用。
2018-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two dimensional collective electron magnetotransport, oscillations and chaos in a semiconductor superlattice
当量子化时,经典混沌单粒子系统的轨迹包括本征值统计和本征函数中的疤痕。自2001年以来,许多理论和实验工作都认为经典混沌单电子动力学影响和控制集体电子输运。对于在倾斜磁场和电场下的半导体超晶格中的输运,这些理论依赖于简化为一维自洽漂移模型。基于自洽玻尔兹曼输运的二维理论不支持单电子混沌影响集体输运。该理论与现有的电流自振荡的实验证据一致,通过倍周期的情况下预测自发的集体混沌,它可以通过测量倾斜磁场下的超晶格内的电势明确地进行测试。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Measurement of miniband parameters of a doped superlattice by photoluminescence in high magnetic fields
我们研究了GaAs/Al $_{0.21}$ Ga $_{0.79}$ As组成的50/50超晶格,调制掺杂Si,以产生每个超晶格周期的$n=1.4\times 10^{12}$ cm $^{-2}$电子。调制掺杂量身定制,以避免形成的Tamm状态,和光致发光由于从扩展的超晶格状态的带间跃迁被检测到。通过研究量子化磁场对超晶格光致发光的影响,可以得到能带宽度、电子-空穴对的约化有效质量和带隙重整化。
2004-06-11 cond-mat.mes-hall
The Effects of Post-Thermal Annealing on the Emission Spectra of GaAs/AlGaAs Quantum Dots grown by Droplet Epitaxy
采用液滴外延法制备了GaAs/AlGaAs量子点,并通过扫描透射电镜数据得到了量子点的几何结构。热后退火对于液滴外延生长的量子点的光学激活至关重要。我们通过光致发光和阴极发光测量研究了量子点和底层超晶格的发射能量偏移,并通过选择性蚀刻结构到量子点的下层来指定量子点的发射。我们研究了退火程度对量子点的光学性质的影响,从超晶格的峰位移,它具有相同的组成的量子点,因为超晶格具有均匀和明确的几何形状。理论分析提供了扩散长度依赖的发射光谱的峰位移。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Formation of artificial Fermi surfaces with a triangular superlattice on a conventional two dimensional electron gas
本研究在GaAs/AlGaAs异质结上制备了可调谐三角人工晶格,通过改变栅压调控势调制强度,观测到不同的输运振荡现象,证明该超晶格可构建具有定制电子性质的人工二维晶体。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Controlling and enhancing THz collective electron dynamics in superlattices by chaos-assisted miniband transport
我们发现,倾斜的磁场改变了偏置半导体超晶格中电荷畴的结构和太赫兹动力学。在临界场值下,微带电子的布洛赫运动和回旋运动之间的强耦合触发了电子轨道的混沌离域,导致其漂移速度的强烈共振增强。这通过诱导多个传播电荷域和频率比没有倾斜场高十倍的GHz-THz电流振荡来显著影响集体电子行为。
2010-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Designing hyperchaos and intermittency in semiconductor superlattices
在直流偏压下的弱耦合半导体超晶格是具有多个自由度的可激发系统,在室温下可以表现出自发混沌,并且可以作为快速的物理随机数发生器器件。具有相同周期的超晶格由于电荷偶极波的动力学而表现出电流自振荡,但混沌振荡存在于窄的电压区间。由于结构生长参数的变化,它们很容易消失。基于数值模拟,我们预测,插入两个相同的充分分离的较宽的井,通过允许波成核在修改后的井和更复杂的动力学增加超晶格的激发性。该系统在扩展的直流电压范围内表现出超混沌和各种阵发混沌。与理想超晶格不同,我们的混沌吸引子对噪声和由于生长波动引起的受控随机无序具有鲁棒性和弹性。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Illumination-induced changes of the Fermi surface topology in three-dimensional superlattices
在倾斜磁场中测量了MBE生长的GaAs/AlGaAs掺Si超晶格的磁电阻,在低温下用红光二极管短暂照射后,T约为0.3K。一个显着的照明引起的修改的磁阻曲线已被观察到,这表明一个显着的变化的超晶格费米表面拓扑结构。紧束缚模型的磁电阻数据的分析表明,不仅电子浓度和迁移率已通过照射增加,但也在相邻的量子阱中的二维电子层之间的耦合已减少。
2007-05-31 cond-mat.mes-hall
Dynamical Instabilities and Deterministic Chaos in Ballistic Electron Motion in Semiconductor Superlattices
研究了在交变电场作用下超晶格微带内弹道电子的运动。我们表明,电子与自洽电磁场产生的电子流的相互作用可能会导致从规则到混沌动力学的过渡。我们估计了这种确定性混沌的实验观测条件,并讨论了超晶格系统与其他凝聚态和量子光学系统的相似性。
1998-07-29 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Limit cycle induced frequency locking in self-sustained current oscillations of superlattices
基于GaAs/AlAs超晶格中极限环在外加交流驱动力作用下的变形,导出了超晶格中自维持电流振荡的交流响应.频率锁定到一个整数分数的交流频率是在一个周期性的响应,其中一个极限环变形或没有拓扑变化。这种频率锁定对于交流偏置是鲁棒的,因为极限环可以自我调整。数值和实验结果都得到了验证,表明SL中的SSCO可以在非线性物理的一般概念和原理的框架内理解。
2003-04-29 cond-mat.mes-hall
Pendulum limit, chaos and phase-locking in the dynamics of ac-driven semiconductor superlattices
我们描述了一个极限的情况下,交流驱动的半导体超晶格的非线性动力学的迷你带运输制度是由一个周期性强迫和阻尼摆。我们发现解析的条件过渡到混沌,并考虑温度的影响效果。我们还讨论了超晶格中的分数直流电压态起源于钟摆的锁相状态。
2002-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech nlin.CD
Novel SuperLattice Plasmon Mode in a Grating of 2D Electron Strips
Institute of Solid State Physics, RAS(俄罗斯科学院固体物理研究所);Kotelnikov Institute of Radio-engineering and Electronics of the RAS(俄罗斯科学院科捷利尼科夫无线电电子学研究所);Institute of Solid State Physics, Vienna University of Technology(维也纳工业大学固体物理研究所)
该研究通过二维电子条纹光栅发现新型超晶格等离子体模式,并提出分析方法揭示其物理机制。
2026-01-03 cond-mat.mes-hall
Hyperchaos, intermittency, noise and disorder in modified semiconductor superlattices
直流偏压下的弱耦合半导体超晶格是一个多自由度的非线性系统,其非线性是由电子的有序隧穿引起的。它们可以在室温下表现出自发混沌,并作为快速物理随机数发生器设备。在这里,我们提出了一个一般的顺序输运模型与不同的电压降在量子阱和势垒,包括噪声和波动,由于超晶格外延生长。具有相同周期的超晶格中的电流的可激发性和振荡是由于当电流下降到临界值以下时在发射极接触处形成的电荷偶极波的成核和运动。插入更宽的井增加超晶格的激发性,允许波成核在修改后的井和更复杂的动力学。然后超混沌和不同类型的间歇混沌是可能的扩展直流电压范围。内部散粒噪声、热噪声和外部噪声对混沌吸引子的影响较小。然而,由于生长波动引起的随机无序可能抑制任何规则或混沌的电流振荡。数值模拟表明,当外延生长引起的涨落标准差小于0 0 2 4 nm(单层的10%)时,超过70%的样品保持混沌状态,而当外延生长引起的涨落标准差小于0 0 15 nm时,无序抑制了混沌。
2022-11-28 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Devil's staircase, spontaneous-DC bias, and chaos via quasiperiodic plasma oscillations in semiconductor superlattices
研究了在单色交流电场作用下半导体超晶格中的等离子体不稳定性。这种不稳定性导致在频率ω 2下的持续振荡,该频率与驱动器不相称,或者频率锁定到驱动器,ω 2 =(p/q)ω。当锁定比中的p或q为偶数时,发现自发产生的直流偏置。频率锁定区在参数空间中形成Arnol'd舌,ω 2/ω呈现魔鬼阶梯。当共振重叠时,观察到向混沌运动的过渡。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall nlin.CD nlin.PS
Terahertz superlattice parametric oscillator
报道了一种GaAs/AlAs超晶格参量振荡器。它被微波场(功率为几mW)泵浦,产生三次谐波辐射(频率接近300 GHz)。活性超晶格的非线性是由于导电电子在超晶格平面上的布拉格反射造成的。的非线性理论表明,参数振荡应该是可能的频率以上10太赫兹。活性超晶格可能是预测的非常非线性太赫兹场的进一步研究的对象。
2005-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-breaking and chaos in electron transport in semiconductor superlattices
研究了在沿生长方向极化的太赫兹电场驱动下半导体超晶格中电子在单个微带中的运动。我们在半经典平衡方程模型中工作,包括不同的弹性和非弹性散射率,并纳入由电子运动产生的自洽电场。我们探索复杂动态的区域,其中可能包括混乱的行为和破坏。我们估计的直流电流和直流电压的幅度,自发地出现在区域的对称性破缺的参数特征的现代半导体超晶格。这项工作补充了PRL 80(1998)2669 [ cond-mat/9709026 ]。
2001-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech nlin.CD
The effect of the electric field on the nucleation of the nanometer periodic structure of adatoms in GaAs semiconductor under the action of laser irradiation
本文研究了电场对$n$ -GaAs半导体中吸附原子表面超晶格形成条件和周期的影响。已经确定,在GaAs半导体中,电场强度的增加(取决于方向)导致临界温度(吸附原子的临界浓度)的增加或减少,在该临界温度下可以形成自组织纳米结构。结果表明,在强合金化的$n$半导体中,随着电场强度的增加,吸附原子自组织表面纳米结构的周期单调变化(随电场方向的不同而减小或增大).
2019-03-27 cond-mat.mes-hall
Chaos and rectification of electromagnetic wave in a lateral semiconductor superlattice
我们找到了具有高电子迁移率的横向半导体超晶格中电磁波整流的条件。整流是由一个过渡到一个耗散的混乱在一个非常高的流动性。我们表明,负责整流机制是一个创造的温暖的电子在超晶格的迷你带所造成的非线性和有限的带宽的影响的相互作用。
2002-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Experimental evidence of delocalized states in random dimer superlattices
利用光致发光和垂直直流电阻研究了GaAs-AlGaAs超晶格的电子性质。结果进行了比较,在有序和不相关的无序超晶格。我们报告的第一个实验证据表明,空间相关性抑制本地化的状态在无序的低维系统,我们以前的理论计算建议,在早期的信念,所有的本征态是本地化的。
1999-02-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electron transport through antidot superlattices in $Si/SiGe$ heterostructures: new magnetoresistance resonances in lattices with large diameter antidots
在目前的工作中,我们已经研究了一些Si/SiGe样品的输运性质与正方形反点晶格的不同周期。在晶格周期为700 nm和850 nm的样品中,我们观察到了与以前在GaAs/AlGaAs和Si/SiGe反点晶格样品中观察到的一致的常规低场可磁化率磁阻峰。在晶格周期为600 nm的样品中,在最后一个可磁化峰之外发现了一系列新的发展良好的磁阻振荡,这些振荡应该起源于围绕具有特定数量边界的反点的周期性跳跃轨道。
2006-09-21 cond-mat.mes-hall
Effect of electron-electron scattering on magnetointersubband resistance oscillations of two-dimensional electrons in GaAs quantum wells
研究了具有AlAs/GaAs超晶格势垒的GaAs单量子阱中占据两个子带(能量分别为$E_1$和$E_2$)的二维电子的低温($4.2<T<12.5$ K)磁输运($B<2$ T).两个系列的Shubnikov-de Haas振荡被发现伴随着磁子带间(MIS)振荡,周期性的反磁场。MIS振荡的周期服从条件$Δ_{12}=(E_2-E_1)=k \cdot \hbar ω_c$,其中$Δ_{12}$是子带能量分离,$ω_c$是回旋频率,并且$k$是正整数。在$T$ =4.2 K时,直到$k$ =100时,振荡才显现出来。强的温度抑制的磁子带间振荡观察。我们表明,抑制是电子-电子散射的结果。我们的结果与最近的实验结果吻合得很好,表明对电子-电子相互作用的敏感性是磁阻振荡的基本性质,源于二阶Dingle因子。
2009-11-26 cond-mat.mes-hall
Dependence of Modulation Amplitude on Electron Density in Unidirectional Lateral Superlattices: The Effect of the Thickness of the Two-dimensional Electron Gas
通过分析磁电阻的可调振荡,测量了表面光栅对AlGaAs/GaAs异质界面上二维电子气(2DEG)的单向周期性电势调制幅度V0与电子密度ne的关系。通过向金属背栅施加偏压或通过照射来改变电子密度。振幅随着密度的增加而减小,|dV_0/dn_e|对于前一种方法大约大一个数量级。结果被解释为第一子带能级E_1响应于异质界面上方导带边缘Δ E_c的变化的变化率dE_1/d(Δ E_c)。速率关键地取决于2DEG的厚度。
2005-02-21 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and extrinsic origins of low-frequency noise in GaAs/AlGaAs Schottky-gated nanostructures
研究了不同层结构和工艺条件下GaAs/AlGaAs异质结量子点接触中电流的低频噪声。与以前的报告相比,有没有门依赖的随机电报噪声(RTN),起源于隧道通过肖特基势垒在使用标准的低损伤工艺制造的设备。栅依赖RTN只出现在与高损伤过程,诱导电荷陷阱网站制造的设备。我们发现,在AlGaAs势垒中插入AlAs/GaAs超晶格有助于抑制陷阱的形成。我们的研究结果使制造抗损伤,从而低噪声设备。
2013-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Directed transport born from chaos in asymmetric antidot structures
结果表明,极化微波辐射在二维电子气中的非对称反点超晶格中产生定向输运。一个数值方法的开发,允许建立这种棘轮效应的几个参数相关的真实的实验研究的依赖。它被应用到具体的情况下,半盘高尔顿板的电子动力学是混沌的微波驱动的情况下。结果表明,在较低的微波功率下,可以获得较高的电流。这种效应为微波控制非对称超晶格中的输运开辟了新的可能性。
2005-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Digital-Alloy Bragg Mirrors in High-Q Microcavities for Polariton Lasing
St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);Spin Optics Laboratory, St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学旋光实验室);Nanophotonics Research Center, St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学纳米光子学研究中心);Abrikosov Center for Theoretical Physics, Moscow Center for Advanced Studies(莫斯科高等研究学院阿布里科索夫理论物理中心);Russian Quantum Center, Skolkovo, Moscow(俄罗斯量子中心)
通过数字合金超晶格实现高Q微腔,降低极子激光阈值并提高质量因子,利用量子限制和激子效应优化模型。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Magnetoresistance Oscillations Induced by Microwave Radiation and a Zero-Resistance State in a 2D Electron System with a Moderate Mobility
研究了频率为54 ~ 140 $\mathrm{GHz}$的微波场对具有AlAs/GaAs超晶格势垒且电子迁移率不高于$10^6$ $\mathrm{cm^2/Vs}$的GaAs量子阱中磁输运的影响。在给定的二维系统中,在微波辐射的作用下,观察到巨电阻振荡,它们在磁场中的位置由辐射频率与回旋频率的比值决定。早期,这种振荡只在迁移率高得多的GaAs/AlGaAs异质结构中观察到。当所研究的样品用140- $\mathrm{GHz}$微波场照射时,对应于回旋共振附近发生的主振荡最小值的电阻似乎接近于零。研究结果表明,低于$10^6$ $\mathrm{cm^2/Vs}$的迁移率值不会阻止微波辐射作用下二维系统中磁场中零电阻态的形成。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall
Structural and optical properties of high quality zinc-blende/wurtzite GaAs hetero-nanowires
本文报道了三种不同的GaAs纳米线的结构和光学性质,它们具有100%的锌-锗结构,平均为30%和70%的纤锌矿。通过透射电子显微镜观察到纳米线中的各种较短和较长的锌尖晶石或纤锌矿晶体相。观察到尖锐的光致发光线的发射能量从1.515 eV调谐到1.43 eV时,纤锌矿的百分比增加。发射峰的下移可以通过在这些纳米线中存在的界面处、量子阱中和随机短周期超晶格中的载流子限制来理解,假设纤锌矿和锌掺杂GaAs之间的交错带偏移。后者也证实了时间分辨测量。阴极发光测量也证明了这些光学跃迁的极端局部性质。单根导线上的拉曼光谱显示不同的应变条件,这取决于纤锌矿的内容,也影响了频带的对齐。最后,发生的两个晶体相的热力学方面进行了讨论。
2009-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Nanophononic Interface States Using High-Order Bandgaps in the One-Dimensional Su-Schrieffer-Heeger Model
本文提出在GaAs/AlAs超晶格高阶带隙中通过能带反转和厚度比调控产生拓扑纳米声子界面态,并证明不同阶带隙的混合结构也能实现,为宽频拓扑器件设计提供新平台。
2023-05-30 cond-mat.mes-hall
Chaos-Assisted Dynamical Tunneling in Flat Band Superwires
本文研究二维超晶格平带中超导线内的混沌辅助动力学隧穿机制,提出傍轴近似理论解释,并量化隧穿速率及可控抑制方法,为未来纳米器件设计提供启示。
2024-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
High Resolution Parameter Space from a Two Level Model on Semi-Insulating GaAs
半绝缘砷化镓(SI-GaAs)样品在实验中显示,在高电场下,甚至在室温下,都具有N形形式的负微分电导率(NNDC)。自从E. Scholl无法生成SI-GaAs的NNDC曲线,在这项工作中,我们提出了一种替代模型。所提出的“双谷模型”是基于导带内两个谷的产生复合方程的最小集合和作为所施加电场的函数的漂移速度的方程,其涵盖了SI-GaAs系统的非线性导电的物理性质。“双谷模型”能够第一次在理论上生成NNDC区域,并且有了它,我们能够使用周期性检测(PD)例程构建高分辨率的周期性参数空间(PSP)。在参数空间中,观察到自组织周期结构沉浸在混沌区域。复杂区域呈现为围绕焦点旋转的“虾”形状,其在大尺度上形成“蜗牛壳”形状,不同“虾”之间具有错综复杂的连接。参数空间上的详细信息的知识是至关重要的本地化的光滑和连续的混沌宽区域。
2014-09-25 cond-mat.mes-hall nlin.AO nlin.PS