Diluted magnetic semiconductors with narrow band gaps
我们提出了一种方法来实现稀磁半导体（DMS）的p型和n型载流子通过选择具有窄带隙的主机半导体。通过采用密度泛函理论和量子蒙特卡罗模拟相结合，我们证明了这样的半导体使用Mn掺杂的BaZn 2 As 2，它具有0.2 eV的带隙。此外，我们还发现了一种新的无毒DMS Mn掺杂BaZn_2Sb_2，其居里温度比Mn掺杂BaZn_2As_2的居里温度高，后者的居里温度在最近的实验中达到了230 K。
2016-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sr and Mn co-doped LaCuSO: A wide band gap oxide diluted magnetic semiconductor with TC around 200K
本文报道了体氧化物稀磁半导体（DMS）系统La_（1-x）Sr_xCu_（0.925）Mn_（0.075）SO（x=0，0.025，0.05，0.075和0.1）的合成。LaCuSO作为一种宽带隙p型氧化物半导体，满足理论上预测的室温DMS的所有条件。当x>0.05时，其居里温度（TC）约为200 K，这是迄今为止已知的块体DMS材料的最高TC记录之一。该系统提供了具有p型导电的氧化物DMS系统的罕见示例，这对于形成高温自旋电子器件是重要的。
2013-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectral analysis on a phonon spectral function of a solid-state plasma in a doped semiconductor
本文分析了在杂质半导体中形成的固态等离子体的声子谱函数。声子传播子的实部和虚部进行评估，包括载波屏蔽效应内的随机相位近似，和有限温度下的声子谱函数的光谱行为进行检查的等离子体-声子耦合模式和准粒子激发模式的等离子体。结果被应用到的情况下，导电电子在纤锌矿GAN考虑载流子-声子耦合通道通过极性光学声子。我们发现，等离子体振子LO声子耦合（“上”和“下”）模式的色散关系和通过单准粒子激发的附加模式的字符是严重相关的非局域和动态行为的能量移动和碰撞加宽的等离子体的缀饰声子传播。
2014-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin diffusion in doped semiconductors: the role of Coulomb interactions
研究了库仑相互作用对杂质半导体中自旋包迁移率和扩散的影响。我们发现，扩散常数减少，相对于其非相互作用的值，由库仑增强的自旋磁化率和自旋库仑阻力的综合作用。在铁磁半导体中，自旋扩散常数在铁磁转变温度下为零。
2001-06-14 cond-mat.str-el
Li1.1(Zn1-xCrx)As: Cr doped I-II-V Diluted Magnetic Semiconductors in Bulk Form
本文报道了体相稀磁半导体I-II-VLi_（1.1）（Zn_（1-x）Cr_x）As（x = 0.03，0.05，0.10，0.15）的合成与表征，其立方晶体结构与III-VGaAs和II-VI族Zn_xCr_xZnSe相同。当过量Li产生p型载流子时，Cr取代Zn 10%，在TC ~ 218 K以下形成铁磁有序。Li（Zn，Cr）As代表另一种磁性半导体系统，其具有使载流子和自旋去耦的优点，其中载流子通过添加额外的Li来产生，并且自旋通过Cr取代Zn来引入。
2014-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale ferromagnetism in non-magnetic doped semiconductors
虽然在稀磁半导体如Ga_（1-x）Mn_（x）As中可以观察到相对高温下的铁磁性，但没有磁性离子的杂质半导体还没有显示出铁磁性的证据。使用一个广义的无序哈伯德模型设计来表征半导体中的类氢中心，我们发现，这样的系统也可能表现出铁磁基态，至少在纳米尺度上。这是最清楚地发现，在一个制度无法进入散装系统，但可达到量子点以及异质结构。我们提出的数值计算结果表明，在晶格和位置无序系统的高自旋基态的发生。我们研究如何磁相位的影响，真正的杂质半导体的特性，如位置的障碍和电子空穴的不对称性。
2007-05-25 cond-mat.str-el
Cluster meanfield approximation for the optical response of weakly doped semiconductor quantum wells
由于过量载流子对光生价带空穴的动力学响应，杂质半导体量子阱光学性质的计算是一个复杂的多体问题。然而，在低密度下，动力学响应的主要影响是形成trions，一个简单的集群平均场近似可以有效地计算光学极化率。
2003-01-09 cond-mat.str-el
Magnetic and thermodynamic properties of cobalt doped iron pyrite: Griffiths Phase in a magnetic semiconductor
在Fe位上用Co掺杂带绝缘体FeS $_2$引入了小密度的巡回载流子和磁矩。在Co浓度的$0\le x\le 0.085$范围内测量了晶格常数、交流和直流磁化率、磁化强度和比热。交流磁化率与静水压力的变化也被测量在我们的样品的一小部分。所有这些量都显示出$x$的系统变化，包括在$x=0.007\pm 0.002$处的顺磁到无序铁磁转变。随着温度和磁场的变化的详细分析揭示了小的幂律依赖性在低温下的样品附近的临界浓度的磁性，并在较高的$x$居里温度以上。此外，磁化率和比热在H=0附近是非解析的，在相同的温度范围内显示出非常尖锐的场依赖性。我们解释这种行为是由于形成格里菲斯相，从淬火无序固有的杂质半导体。
2009-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Technique for Magnetic Susceptibility Determination in the High Doped Semiconductors by Electron Spin Resonance
研究了高杂质半导体磁化率的测定方法。描述了一种基于具有戴森形状的吸收线的导数的正部分的双重积分并且考虑到皮肤层的深度的过程。并以高浓度掺砷锗样品为例进行了分析，其结果与绝缘体金属相变相对应。
2013-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
K and Mn co-doped BaCd2As2: a hexagonal structured bulk diluted magnetic semiconductor with large magnetoresistance
在K和Mn共掺杂的BaCd_2As_2系统中发现了一种体相稀磁半导体。与最近报道的四元ThCr_2Si_2结构的II-II-V基（Ba，K）（Zn，Mn）_2As_2不同，Ba_（1-y）KyCd_（2-x）Mn_xAs_2系统具有六方CaAl_2Si_2型结构，Cd_2As_2层形成蜂窝状网络。锰浓度达到其x？0.4.磁化强度测试表明，样品在居里温度高达16 K时发生铁磁转变.六方结构的Ba_（1-y）KyCd_（2-x）Mn_xAs_（2-x）具有小于10 Oe的低矫顽场和约-70%的大磁阻，是一种很有希望的自旋操纵材料。
2013-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical exponent of metal-insulator transition in doped semiconductors: the relevance of the Coulomb interaction
我们报告了一个模拟的金属-绝缘体过渡的杂质半导体，在平等的基础上对待无序和相互作用的模型。用密度泛函理论对模型进行了分析。从多重分形分析的Kohn-Sham本征函数，我们发现$ν\approx 1.3$的相关长度的临界指数。这与安德森的局域化模型不同，并表明库仑相互作用改变了跃迁的普适性类。
2014-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Disorder and electron interaction control in low-doped silicon metal-oxide-semiconductor field effect transistors
我们制造了硅金属氧化物半导体场效应晶体管，其中一个额外的钠掺杂层被纳入到氧化物中，以在Si-SiO2界面处产生电位波动。这些波动的幅度由氧化物中的离子密度及其相对于Si-SiO2界面的位置控制。由于离子在室温下的高迁移率，可以通过施加合适的电场来移动它们。我们表明，在这种配置中，这样的设备可以用来控制在Si-SiO2界面的无序和电子-电子相互作用强度。
2010-10-11 cond-mat.str-el
Search for Ferromagnetism in doped semiconductors in the absence of transition metal ions
与掺杂有过渡金属磁性元素的半导体（其在低于~ 100 K的温度下变成铁磁性）相反，掺杂有非磁性离子的半导体（例如掺杂有磷的硅）在低至毫开尔文温度下没有显示出铁磁性的证据。这是尽管这样的事实，即对于低密度的系统，预计将很好地模拟的哈伯德模型，这是预测有一个铁磁基态在T=0的2-或3-维的二分晶格在半填充附近的强相关性的限制。我们研究了低密度半导体中由类氢中心形成的杂质带，并表明它是由广义哈伯德模型描述的，该模型除了具有强的电子-电子相互作用和无序性外，还具有固有的电子-空穴不对称性。借助平均场方法以及精确对角化的集群周围的半填充，我们可以建立一个铁磁基态的存在，至少在纳米尺度上，这是更强大的比发现在标准的哈伯德模型。这种铁磁性在体系统无法达到的区域中最明显，但在量子点和2D异质结构中可以达到。我们提出了广泛的数值计算结果表明，在周期性和位置无序的2D系统中发生的高自旋基态的小系统。我们考虑了真实杂质半导体的性质，如位置无序和电子-空穴不对称性，如何影响小的二维系统的基态自旋。我们还讨论了这一工作与稀磁半导体如Ga_（1-x）Mn_（x）As的关系，它们虽然是无序的，但在相对较高的温度下显示出铁磁性。
2009-07-21 cond-mat.str-el
Skyrmion Lattice in a Doped Semiconductor
我们报告了一个全面的小角中子散射研究（SANS）的磁相图的杂质半导体Fe_{1-x} Co_{x} Si的x=0.2和0.25。对于平行于中子束的磁场，我们观察到一个六倍的强度模式下的场冷却，这确定了A相的Fe_{1-x} Co_{x} Si作为一个skyrmion晶格。该制度的skyrmion晶格是高度滞后的，并在很宽的温度范围内的程度，与Fe和Co原子的网站无序。我们的研究确定了Fe_{1-x} Co_{x} Si是MnSi之后的第二种材料，其中形成了skyrmion晶格，并确定了skyrmion晶格也可能出现在强杂质半导体中。
2009-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Absorption spectrum of a weakly n-doped semiconductor quantum well
我们计算，作为温度和导带电子密度的函数，弱n掺杂，理想化的半导体量子阱的光吸收。特别是，我们专注于吸收带由于形成的带电激子。我们将带电激子概念化为巡游激发，它与巡游导带电子对光生价带空穴的出现的动力学响应密切相关。在激子线附近的吸收的数值结果，并与，分别与带电激子带和激子线的光谱权重进行了详细分析。我们发现，在定性协议与实验数据，带电激子的光谱重量的增长与导带电子密度的增加和/或降低温度的激子的费用。
2001-10-28 cond-mat.str-el
Nested Fermi surfaces and correlated electronic phases in hole-doped semiconductor quantum wells
我们证明了在空穴-杂质半导体量子阱中存在着新的相互作用效应，这种相互作用效应与掺杂变化时费米表面几何形状的巨大变化有关。我们目前的能带结构计算表明，在$p$型立方半导体中形成的量子阱在由量子阱的宽度$d$设定的临界空穴密度下发展出嵌套费米面。嵌套引起竞争超导和电荷或自旋密度波秩序，我们分析使用微扰重整化群方法。相关相可以通过将空穴密度朝向或远离临界密度调谐来产生或破坏。我们的研究结果建立了$p$型半导体量子阱作为一个平台，新的相关阶段，这可能是精确控制使用静电门控和外部磁场。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
High-quality all-oxide Schottky junctions fabricated on heavily Nb-doped SrTiO3 substrates
我们提出了一个详细的研究外延La0.7Sr0.3MnO3/SrTi0.98Nb0.02O3肖特基结的电学性质。已经采用了允许将结尺寸减小到当前电子器件尺寸的制造工艺。重掺杂的杂质半导体已被用作衬底，以抑制其串联电阻。我们发现，与标准半导体不同，高质量氧化物基肖特基结在半导体掺杂浓度大于10^20 cm^（-3）时仍保持高度整流特性。此外，结显示滞后的电流-电压特性。
2007-06-15 cond-mat.str-el
Observation of quasi-steady dark excitons and gap phase in a doped semiconductor
Institute for Advanced Studies, Wuhan University（武汉大学高等研究院）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）；Wuhan Institute of Quantum Technology（武汉量子技术研究院）
本研究通过角分辨光电子能谱法在掺杂半导体SnSe2中观察到准稳态暗激子和能隙相，揭示了光-物质相互作用在电子结构工程中的作用，并为实现具有大能隙的半导体中的激子能隙相提供了新方法。
2025-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum spin liquids and the metal-insulator transition in doped semiconductors
我们描述了一种在杂质半导体如Si：P或Si：B中实现金属-绝缘体转变的新的可能途径。我们探讨了金属输运的损失发生的可能性，通过莫特本地化的电子到一个量子自旋液体状态与扩散电荷中性的“自旋”激发。这种量子自旋液体状态可以作为金属和安德森-莫特绝缘体之间的中间相出现。一个直接的可测试的结果是在金属-绝缘体转变附近的电绝缘体中在低温下存在金属热导率。此外，我们表明，虽然过渡是二级的零温剩余电导率将跳跃过渡接近金属一侧。然而，电导率将具有非单调的温度依赖性，这可能使外推到零温度复杂化。在其他实验中的签名和一些与现有数据的比较。
2012-04-10 cond-mat.str-el
Theoretical study of interacting hole gas in p-doped bulk III-V semiconductors
研究了掺$p$的体III-V半导体中均匀相互作用空穴气。价带的结构由Luttinger的哈密顿量在球近似下建模，产生重空穴和轻空穴色散分支，并通过自洽的Hartree-Fock处理考虑库仑排斥。作为该模型的一个重要特征，Hartree-Fock方程的自洽解几乎可以用纯解析的方式找到，而其他类型的有效自旋-轨道耦合项则不然。特别是，库仑相互作用重整化的费米波数的重和轻的空穴。结果表明，自洽Hartree-Fock方法得到的基态能量与最低阶微扰理论得到的结果不一致。我们讨论了铁磁半导体的观测结果，以及在体$p$ -杂质半导体中可能观测到的自旋霍尔效应。最后，我们还研究了这类系统的介电函数的基本性质。
2006-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergence of Weyl metals driven by doped magnetic impurities in spin-orbit coupled semiconductors
用掺杂磁性杂质构造有效场论（用具有随机质量项的O（3）矢量模型描述），自旋轨道耦合半导体的巡游电子（由具有相对大的质量项的狄拉克理论给出），以及掺杂的磁性离子和巡回电子之间的有效相互作用（假设有有效的塞曼耦合项），基于维数正则化技术，在单圈水平上进行微扰重整化群分析.结果发现，由于塞曼耦合项的量子涨落，巡游电子动力学中的质量重整化获得了负反馈效应，与传统的量子电动力学问题相反，这种相互作用效应更迅速地增强了费米子质量。回想一下，在存在自旋-轨道耦合的情况下，施加的磁场减小了带隙，该重整化群分析表明，外部磁场克服了重整化带隙，即使没有铁磁有序，掺杂的磁性杂质也允许重整化带隙。换句话说，即使由于半导体的相对大的带隙，单独的外部磁场不能实现外尔金属相，也可以通过将磁性杂质掺杂到自旋轨道耦合半导体中来控制外尔金属物理。此外，我们强调，准粒子不存在于这个新兴的无序Weyl金属相由于强磁涨落的相关性。这种非费米液体型Weyl金属态在量子临界附近出现拓扑非平凡的能带结构，可以认为是一种新的金属相。
2018-10-29 cond-mat.str-el
Disordered quantum antiferromagnetism in doped semiconductors: Density of states approach
本文通过态密度方法研究无序磁矩系统中的反铁磁交换相互作用，理论计算与Si:P磁化率随温度变化的实验数据在宽浓度和温度范围内定量吻合。
2025-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous spin polarization in doped semiconductor quantum wells
计算了n掺杂GaAs/AlGaAs量子阱中零温一级铁磁相变的临界密度。我们发现铁磁转变的存在依赖于阱宽的选择。我们严格证明，这种依赖性是由交换相互作用的不同组成部分之间的相互作用，并存在一个上限，超过该上限没有过渡的井宽。我们预测，一些窄的量子阱可以表现出这种转变的电子密度低于已被认为是迄今为止的实验。我们使用屏蔽Hartree-Fock近似与极化相关的有效质量，这是调整，以匹配的临界密度预测的二维电子气的蒙特卡罗计算。
2004-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb Gap in a Doped Semiconductor near the Metal-Insulator Transition: Tunneling Experiment and Scaling Ansatz
利用电子隧穿实验研究了金属-绝缘体转变（MIT）临界密度附近掺硼硅单晶单粒子态密度（DOS）的库仑关联效应。在低能量下，DOS测量区分MIT两侧密度为10 - 15%的绝缘和金属样品。然而，在更高的能量下，绝缘体和金属的DOS表现出共同的行为，大致随着能量的平方根而增加。所观察到的DOS的特性可以被理解为使用经典的库仑相互作用的治疗结合了一个唯象的标度的ananimals来描述的长度尺度依赖的介电常数的MIT接近从绝缘侧。
2014-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Polaron and bipolaron transport in a charge segregated state of doped strongly correlated 2D semiconductor
采用具有短程和长程相互作用的二维格子气模型，计算了经典强关联电荷分离极化子态的非相干电荷输运.通过蒙特卡罗模拟，我们发现在高温下，输运主要是由解离的相关极化子的跳跃所控制，其中它们的迁移率与温度成反比。在低于成簇转变温度的温度下，双极化子输运成为主导。双极化子跳跃的能垒是由库仑效应决定的，并且被发现低于单极化子跳跃的能垒。这导致极化子和双极化子在低温下迁移率的温度依赖性截然不同。
2010-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metal-Insulator Transition and Emergent Gapped Phase in the Surface-Doped 2D Semiconductor 2H-MoTe$_2$
由于其高度可调的载流子密度和界面增强的多体相互作用，化学产生的二维（2D）界面或结构是寻求奇异相变的理想选择。在这里，我们报告的金属-绝缘体转变（MIT）的发现和新兴的间隙相的金属-半导体界面中创建的2 H-MoTe $_2$通过碱金属沉积。使用角分辨光电子能谱，我们发现，电子-声子耦合是强的，其特征在于由一个清晰的观察副本抖脱带的接口。这种强烈的电子-声子耦合与无序散射相互作用，导致极化子的安德森局域化，这可以解释MIT。圆顶状的紧急缺口阶段，然后可以归因于极化子扩展状态或声子介导的超导性。我们的研究结果表明碱金属沉积作为一种有效的方法，以提高在二维半导体多体相互作用的能力。表面掺杂的2 H-MoTe $_2$是实现极化子绝缘体和高$T_c$超导电性的一个有希望的候选材料。
2021-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Axionic superconductivity in three dimensional doped narrow gap semiconductors
本文研究了掺杂三维窄禁带半导体材料$\mathrm{Cu}_x\mathrm{Bi}_2\mathrm{Se}_3$和$\mathrm{Sn}_{1-x}\mathrm{In}_x\mathrm{Te}$中常规s波与三重态Balian-Werthamer或B相配对之间的竞争。当两个竞争通道的耦合常数相当时，我们发现了低温下同时发生时间反转和宇称违反的$p + is$态，这为物质的动态轴子态提供了一个例子.与时间反演不变的拓扑B相不同，$p + is$态具有带隙的Majorana费米子作为表面Andreev束缚态，这引起异常的表面热霍尔效应。$p+is$态的反常引力和电动力学响应可以用$θ$真空结构来描述，其中$θ\neq 0$或$π$。
2014-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancement of Critical Current Densities in Co-Doped BaFe$_{2}$As$_{2}$ with Columnar Defects Introduced by Heavy-Ion Irradiation
本文首次报道了用重铁辐照Co掺杂BaFe $_{2}$ As $_{2}$单晶中的柱状缺陷。透射电子显微镜证实了柱状缺陷的存在，其密度约为辐照剂量的40%。磁光成像和体磁化强度测量表明，在辐照区域的临界电流密度强烈增强。我们还发现，涡流蠕变率强烈抑制的柱状缺陷。比较了重离子辐照对Co掺杂BaFe $_{2}$、As $_{2}$和铜氧化物超导体的影响。
2009-06-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signature of Electronic Correlations in the Optical Conductivity of the Doped Semiconductor Si:P
在高掺杂但仍然绝缘的硅中，电子在低温下的输运主要是局域态之间的跳跃;它可以作为无序固体的模型系统，可以研究电子相互作用。我们研究了掺磷硅在太赫兹频率范围内（30 GHz到3 THz）低温下的频率依赖电导率$T\geq 1.8$ K.定性地观察到Efros和Shklovskii预测的从线性到二次频率依赖性的光学电导率的交叉;然而，简单的模型不会导致定量的一致性。覆盖了很大范围的施主浓度，我们的温度和频率依赖的调查显示，在低温下，局域态之间的电子相关效应发挥着重要而复杂的作用。特别是，我们发现一个超线性的电导率的频率依赖性，突出的状态密度的影响，即库仑间隙，对光学电导率。当通过增加掺杂浓度接近金属到绝缘体转变时，介电常数和局域化长度表现出临界行为。
2007-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Superconductivity induced by strong electron-exciton coupling in doped atomically thin semiconductor heterostructures
本研究提出原子级薄半导体中激子介导电子间有效吸引的超导诱导机制，考虑三激子强耦合物理，发现系统经历BCS-BEC交叉且临界温度可达费米温度10%，为二维材料异质结构实现高温超导提供新方向。
2024-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
