Excitation of relaxation oscillations in a semiconductor superlattice by incident waves: efficient terahertz harmonics generation
理论研究了入射波激发弛豫振荡产生的半导体超晶格倍频太赫兹谐波。结果表明，弛豫振荡激发成为可行的，如果超晶格直流电阻是足够低的比较与外部波导系统的特征辐射阻抗。作为入射波功率的函数的所产生的谐波的功率在取决于超晶格峰值电流的特定输入功率水平下展示了阈值状行为。我们表明，对于典型的超晶格参数的卷的频率所产生的谐波主要是指定的等离子体频率的电子在超晶格的迷你带。我们认为，超晶格的迷你带宽的增加可以从根本上提高效率和产生的太赫兹谐波的光谱范围。
2010-12-13 cond-mat.mes-hall
THz parametric gain in semiconductor superlattices in the absence of electric domains
我们从理论上表明，太赫兹增益的条件和半导体超晶格中的破坏性电畴的形成条件是相当不同的情况下的参量产生和放大。无偏高频电场对超晶格的作用使能带电子的能量和有效质量发生周期性变化。这种参数效应可以在泵浦频率的某个偶次谐波处导致显著的增益，而不会形成电域和来自泵浦谐波的破坏。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Time dependence of transmission in semiconductor superlattices
通过直接数值求解含时薛定谔方程，研究了电子在半导体超晶格等有限周期系统中传播的时滞。据发现，除了增加的transmittance，添加的抗反射涂层显着减少的时间延迟。
2006-01-12 cond-mat.mes-hall
Polarization of ultrashort optical pulses in semiconductor superlattice in a presence of magnetic field
基于弛豫时间近似下的Boltzmann方程和耦合的麦克斯韦方程组，得到了超短光脉冲在外加磁场的半导体超晶格中的传输方程组.结果表明，一个原始的线偏振光脉冲在一个样品的领域中启动一个正交偏振。研究了初始脉冲在样品中的传播动力学。晶格的几何形状的影响已经引起。
2009-08-18 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
Rectification of THz-radiation in semiconductor superlattices in the absence of domains
本文从理论上研究了太赫兹交流电场的动态整流。强耦合半导体超晶格中的直流电流和电压对入射辐射的响应。我们解决的问题，对电场域的稳定性：一个自发的直流电压是已知的，正好出现一个空间均匀的电子分布是不稳定的参数。我们表明，通过施加一个弱的直流偏置整流器可以从零直流电压状态切换到一个有限的电压在完全没有域。开关发生在无偏半导体超晶格的动力学对称性破缺条件附近。因此，我们的方案允许产生直流电压，否则将无法达到由于域不稳定性。此外，对于在室温下的实际的、高掺杂的宽迷你带超晶格，所产生的DC场可以近似量子化，即，近似与hω/2πea的整数倍成比例，其中a是超晶格周期，ω是AC场频率。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
Theory of charge fluctuations and domain relocation times in semiconductor superlattices
散粒噪声对半导体超晶格中非线性电子输运的影响取决于超晶格量子阱之间的耦合强度。强耦合超晶格可以用能带Boltzmann-Langevin方程来描述，并利用自洽的Chapman-Enskog方法导出了随机漂移扩散方程。类似地，弱耦合、高杂质半导体超晶格中的散粒噪声由随机离散漂移扩散模型描述。相应的确定性模型的电流-电压特性由多个稳定分支组成，这些稳定分支对应于显示由畴壁分隔的两个畴的电场分布。如果初始状态对应于稳定分支中间的电压，并且突然切换到对应于下一个分支的最终电压，则畴在一定延迟时间（称为重定位时间）之后重定位。利用分支理论和布朗粒子从势阱中逃逸的经典结果讨论了这个平均迁移时间的可能标度。
2004-12-07 cond-mat.mes-hall
Wavefronts may move upstream in doped semiconductor superlattices
在弱耦合、电流偏置、杂质半导体超晶格中，畴壁可以逆着电子流向上游移动。对于适当的掺杂值，分隔两个电场畴的畴壁在第一临界电流以下向下游移动，在该值和第二临界电流之间保持静止，并且在第一临界电流以上向上游移动。利用比较原理对离散漂移扩散模型进行了分析，并通过数值模拟验证了上述结论。可能的实验实现的建议。
2000-03-15 cond-mat.mes-hall
Fine structure of the exciton absorption in semiconductor superlattices in crossed electric and magnetic fields
本文用解析法确定了半导体超晶格在电场和磁场交叉作用下的激子吸收系数，其中磁场平行于超晶格轴，电场垂直于超晶格轴。我们的研究适用于磁长度的情况下，而远小于激子玻尔半径，大大超过超晶格周期。超晶格中的光吸收表现出与激子束缚态序列相关的光谱精细结构，激子束缚态的能量与磁场中载流子的朗道能量相邻。我们研究了外场和质心激子运动对精细结构峰位和振子强度的影响。特别是，我们发现，反转的外部场的取向和平面内的总激子动量显着影响的吸收光谱。讨论了实验观测激子吸收的条件。
2018-10-25 cond-mat.mes-hall
Effects of impurity scattering on electron-phonon resonances in semiconductor superlattice high-field transport
采用非平衡格林函数方法模拟了半导体超晶格中的高场量子输运和电子-声子共振。弹性（杂质）散射的场依赖态密度的方法，可以适用于高和低电场的非微扰。I-V曲线，特别是电子-声子共振，计算处理的非弹性（LO声子）散射微扰。计算表明，强的杂质散射如何抑制I-V曲线中的电子-声子共振峰，以及它们对杂质的大小、强度和浓度的详细敏感性。
2003-03-14 cond-mat.mes-hall
Semiconductor Superlattices: A model system for nonlinear transport
半导体超晶格中的电输运由显著的负微分电导率主导。本文详细介绍了超晶格的标准输运理论，即能带传导、Wannier-Stark跳跃和顺序隧穿理论。通过与基于非平衡格林函数的量子输运模型的比较，阐明了它们之间的关系。它演示了如何发生的负微分电导率导致不均匀的电场分布，产生的电流-电压特性或自我维持的电流振荡的特征波形。理论中还包括THz范围内的附加交流电压。结果显示绝对负电导，光子辅助隧穿，增益的可能性，和负隧穿电容。
2001-07-10 cond-mat.mes-hall
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
Physical Principles of the Amplification of Electromagnetic Radiation Due to Negative Electron Masses in a Semiconductor Superlattice
在电场和磁场交叉作用下的超晶格中，在一定条件下，当电子的平均能量在能带中部以上，电子的有效质量为负值时，电子布居数会发生反转。这是负有效质量放大器和发生器（NEMAG）在超晶格中的实现。即使在没有负微分电导的情况下，它也可以导致太赫兹辐射的放大和产生。
2015-03-16 cond-mat.mes-hall
Theoretical backgrounds of nonlinear THz spectroscopy of semiconductor superlattices
我们考虑在探测和泵浦场的相称频率的最一般情况下，在双色电场作用下，半导体超晶格的单个微带中的太赫兹吸收和增益。利用玻尔兹曼输运方程的精确解，我们表明，在小信号限制的吸收公式总是包含两个不同的条款有关的参数和非相干相互作用的微带电子与交变泵场。这为在不切换到负微分电导状态的情况下控制THz增益提供了理论背景。出于教学的原因，我们详细介绍了公式的推导。
2008-11-10 cond-mat.mes-hall
Absolute Negative Conductivity and Spontaneous Current Generation in Semiconductor Superlattices with Hot Electrons
研究了在平行于生长轴的电场和垂直于生长轴的磁场作用下半导体超晶格中的电子输运。使用一个单一的迷你带，半经典平衡方程模型的弹性和非弹性散射，我们发现（1）的电流-电压特性变得多稳态在一个大的磁场;和（2）“热”电子显示新的功能，在其电流-电压特性，包括绝对负电导率（ANC），并为足够强的磁场，在零偏置的自发直流电流。我们讨论了可能的实验情况，提供必要的热电子观察预测ANC和自发直流电流的产生。
1999-10-04 cond-mat.mes-hall
The non-linear terahertz response of hot electrons in low-dimensional semiconductor superlattices: Suppression of the polar-optical phonon scattering
在极化光学声子引起的电子非弹性散射过程受到强抑制的条件下，研究了低维半导体超晶格对强太赫兹场的响应.在我们的研究中，我们采用了平衡方程的方法，它允许调查的超晶格强太赫兹场的响应，同时考虑到电子的非弹性和强烈显着的弹性散射。我们的方法提供了一种方法来分析电子的布洛赫动力学的影响，在超晶格的迷你带并排的电子加热的影响的幅度和频率依赖性的超晶格电流响应在太赫兹频段。我们的研究表明，无论是通过横向量子化的超晶格维数的减少，或由一个强磁场的应用所造成的非弹性散射的抑制可以引起一个巨大的电流响应度的增强。这种增强可以解释为由于入射太赫兹场在低维超晶格中的有效电子加热而发生的显著的电子测辐射热效应。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall
Magnetic Miniband Structure and Quantum Oscillations in Lateral Semiconductor Superlattices
本文对一维静电调制短周期横向超晶格的磁输运进行了全量子力学计算。磁场和调制电位的非微扰处理被证明是必要的，以重现新的量子振荡的磁阻在最近的实验中发现的电阻分量平行于调制电位。此外，我们预测振荡的相反相位的分量垂直于调制尚未观察到的实验。我们表明，新的振荡起源于磁的迷你带结构的重叠的迷你带的制度。
2002-08-21 cond-mat.mes-hall
Energy bandpass filtering in superlattice phase change memories
我们提出的能量带通滤波采用抗反射异质结构的思想作为一种手段，以减少基于GeTe和Sb $_{2}$ Te $_{3}$异质结构的超晶格相变存储器的能量需求。用非平衡格林函数方法研究了GeTe/Sb $_{2}$ Te $_{3}$超晶格的不同构型.我们的电子输运模拟计算的耦合参数的高电阻共价态，$97 \%$的稳定的低电阻谐振态，保持开/关比为100的可靠的读取操作。通过检查超晶格结构的各种配置，我们得出结论，在超晶格的两侧上包括抗反射单元将总的ON/OFF比增加了一个数量级，这可以进一步帮助存储器器件的按比例缩小。还观察到，具有这样的抗反射单元的器件表现出比最常见的PCM超晶格配置小32 $\%$的耐压，并且在存在弹性退相的情况下表现出小27 $\%$的耐压。此外，我们还发现，在这些设备中的ON/OFF比也弹性的超晶格的周期性的变化。
2019-02-27 cond-mat.mes-hall
Dynamical phenomena in Fibonacci Semiconductor Superlattices
我们提出了一个详细的研究斐波那契半导体超晶格中的电子波包的动力学，无论是在平带条件下，并受到均匀的电场垂直于层。电子的相干传播是通过一个标量哈密顿量使用有效质量近似。我们发现初始高斯波包在通过超晶格时被选择性地过滤。这意味着只有那些波数属于类分形能谱允许的子能带的波包分量才能在整个超晶格中传播。波包透射部分的傅立叶图案提供了清晰的分形证据，再现了潜在的能量谱。这种现象持续存在，即使在无意的障碍，由于生长缺陷的存在。最后，我们已经证明，周期性相干场诱导振荡（布洛赫振荡），我们能够观察到在我们的模拟周期性超晶格，取代在斐波那契超晶格更复杂的振荡显示准周期的签名，从而sheded更多的光在这些系统中的电子态的非常特殊的性质。
1996-10-17 cond-mat.mes-hall
Comment on "Dispersive Terahertz Gain of a Nonclassical Oscillator: Bloch Oscillation in Semiconductor Superlattices"
在最近的两封信[物理。90，046806; Phys. Rev. 94，057408]，Hirakawa等人研究了来自光激发超晶格的相干太赫兹（THz）辐射的发射。作者解释了太赫兹瞬态的光谱的半经典输运模型，并得出结论，数据提供了所谓的布洛赫增益的存在的证据。我们表明，在电导率方面的数据的解释，但是，没有正确执行，从而使引用作者的结论无效。
2006-05-26 cond-mat.mes-hall
Resonant Rayleigh Scattering in Ordered and Intentionally Disordered Semiconductor Superlattices
本文报道了GaAs-AlGaAs超晶格中共振瑞利散射的实验研究。我们发现，故意沿z的无序显着修改激子的退相速率的能量色散。在相同方向上的外部磁场的应用程序允许连续调谐的平面激子本地化和研究的平面和垂直无序之间的相互作用。
2007-01-25 cond-mat.mes-hall
Nonlinear electron and spin transport in semiconductor superlattices
强耦合半导体超晶格中的非线性电荷输运由包含一个或两个能带的Wigner-Poisson动力学方程描述。电子-电子碰撞在Hartree近似下处理，而其他非弹性碰撞由修改的BGK（Bhatnaghar-Gross-Krook）模型描述。双曲线极限是这样的碰撞频率是相同的数量级的布洛赫频率由于电场和动力学方程中的相应的条款是占主导地位的。在此极限下，利用Chapman-Enskog微扰技术导出了能带粒子数和电场的空间非局域漂移扩散平衡方程.对于具有自旋-轨道相互作用的横向超晶格，自旋向上或向下的电子具有不同的能量，相应的漂移扩散方程可以用来计算自旋极化电流和电子自旋极化。数值解显示了电流和自旋极化通过电压偏置横向超晶格的稳定自持振荡，从而提供了一个超晶格自旋振子的例子。
2008-07-24 cond-mat.mes-hall
Semiconductor superlattice diodes for detection of THz photons: The role of plasmon polariton excitation
从理论上分析了基于超晶格的二极管探测器在太赫兹波段（包括极性光学声子频率区域）的电流（电压）响应度。在等效电路方法的框架内的电动模型，它允许一个分析的响应度考虑到在基板和二极管的接触层中的等离子体激元激发已被建议。它已被证明，等离子体激元激发的存在下，引起强烈的功能，在频率依赖性的基于超晶格的二极管的响应度，即在杂交等离子体激元和光学声子的频率的共振谷和峰。有人建议，通过明智地设计基于超晶格的二极管，有可能大幅提高它们在太赫兹频带中的响应度。
2014-05-29 cond-mat.mes-hall
Wigner-Poisson and nonlocal drift-diffusion model equations for semiconductor superlattices
提出了描述杂质半导体超晶格中电荷输运的Wigner-Poisson动力学方程。假设电子占据最低能带，忽略横向动量交换，电子-电子相互作用用Hartree近似处理。有弹性碰撞与杂质和非弹性碰撞与声子，缺陷等，后者是由一个修改后的BGK（Bhatnagar-Gross-Krook）碰撞模型，允许能量耗散，同时产生电荷连续性。在双曲极限下，利用Chapman-Enskog方法，从动力学Wigner-Poisson-BGK方程组出发，系统地导出了非局部漂移扩散方程.原来的量子动力学模型方程的非局部性意味着衍生的漂移扩散方程包含一个或多个超晶格周期的空间平均值。后者方程的数值解显示通过电压偏置超晶格的电流的自持振荡，与已知的实验一致。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall
Controlling the harmonic conversion efficiency in semiconductor superlattices by interface roughness design
在半导体超晶格中，当布拉格振荡电子与输入电磁场相互作用时，频率倍增是可能的。理想的超晶格具有纯反对称的电压电流响应，因此只能产生奇次谐波。然而，现实世界的超晶格也可以具有偶次谐波响应，这增加了可能的输出频率范围。这些影响最近已经解释了一个预测模型，该模型结合了玻尔兹曼方程与非平衡格林函数方法的Ancillary解决方案。这种预测工具，加上最近在GHz输入源方面的进展，支持开发可以在GHz到THz范围内工作的紧凑型室温器件的兴趣日益增长。自然要问的问题是，可以期望什么样的效率。本文通过研究辐照半导体超晶格的功率转换效率来解决这个问题。界面缺陷一直包括在理论中，它们强烈影响的奇次谐波和偶次谐波的功率输出。预测的奇次谐波输出与实验数据在很宽的频率范围内得到了很好的一致性。所使用的固有转换效率是基于样品内部的输入场的估计幅度，因此与表征不同设置的几何因素无关。该方法开辟了通过控制接口质量来设计偶次谐波输出功率的可能性。
2019-01-28 cond-mat.mes-hall
Luminescence anomaly of dipolar valley excitons in homobilayer semiconductor moiré superlattices
在扭曲的同质双层过渡金属二硫属化物中，层内和层间谷激子与在莫尔条纹中空间变化的层配置杂交。基态谷激子被捕获在具有相反电偶极子的两个高对称点处的莫尔超晶胞中，形成最近邻偶极吸引的蜂窝超晶格。我们发现，层配置的空间纹理的结果在莫尔陷阱激子的发光异常，其中微小的位移的相互作用显着增加亮度和改变偏振从圆形到线性。在完全填充时，辐射复合主要发生在激子超晶格的边缘和空位处。这种异常也表现在小星系团的级联发射中，产生了偏振纠缠光子链。层间偏置可以将超晶格转换为仅具有排斥相互作用的单轨道三角晶格，其中发光异常可以用来区分分数填充时的有序状态和畴边界。
2021-04-16 cond-mat.mes-hall
Enhanced Efficiency of Intermediate-Band Semiconductor Solar Cells Embedded with Quantum Dot Superlattices
Yerevan State University（埃里温国立大学）；University of Iceland（冰岛大学）
该研究通过多尺度方法结合理论计算、实验数据和计算模型，优化量子点超晶格结构，提升中间带太阳能电池效率至13.3%。
2025-11-21 cond-mat.mes-hall
Nonanalytic enhancement of the charge transfer from adatom to one-dimensional semiconductor superlattice and optical absorption spectrum
从理论上分析了一维量子点阵列中从吸附原子到半导体衬底的电荷转移。由于范霍夫奇异性的电子态密度在带边，电荷转移衰减率增强非解析的耦合常数$g$作为$g^{4/3}$。计算了吸附原子芯能级电子电离到导带的光吸收谱。吸附原子局域态时间演化的可逆非马尔可夫过程和不可逆马尔可夫过程分别通过分支点和极点贡献在吸收光谱中表现出来。
2006-01-20 cond-mat.mes-hall
Dynamic Localization and Electromagnetic Transparency of Semiconductor Superlattice in Multifrequency Electric Fields
研究了多频强电场中半导体超晶格中电子的动力学行为。我们研究的条件，动态本地化和电磁透明。研究了双谐场中电磁透明的形成、破坏和稳定过程。建立了稳定的直流电场。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Photo-excited semiconductor superlattices as constrained excitable media: Motion of dipole domains and current self-oscillations
本文提出并分析了一个非掺杂光激发半导体超晶格中电荷输运的模型，该模型包括电子-空穴复合对电场的依赖性以及通过依赖于电场的复合系数对光激发强度的依赖性。在直流偏压和高的光激发强度下，由于超晶格内部的一些电荷偶极波的重复均匀成核，出现了电流的自持振荡。与复合系数恒定的情况相反，成核偶极波可以在两个相对移动的偶极中分裂为场依赖的复合系数。理解这些不寻常性质的关键是这些超晶格具有独特的静电场域。同时，它们的动力学行为类似于一个扩展的可激发系统：唯一稳定不动点的适当有限扰动可能会导致相空间中的大偏移，然后返回到稳定状态并触发脉冲和波列。电压偏置约束导致新波在旧波到达触点时成核。
2009-12-24 cond-mat.mes-hall
Giant nonlinearity in Zero-Gap Semiconductor Superlattices
使用有效介质的方法，我们描述了如何结合汞镉碲化物半导体合金带隙能量的相反的迹象，它可能是设计一个超晶格中的电子具有各向同性的零有效质量和一个单一的谷线性能量动量色散。我们证明了由于超晶格的零质量特性，在外加电磁场的作用下，超晶格可能具有很强的非线性响应。
2013-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-sustained current oscillations in the kinetic theory of semiconductor superlattices
我们给出了n-杂质半导体超晶格中自持电流振荡的动力学理论描述的第一个数值解。控制方程是一个带有BGK（Bhatnagar-Gross-Krook）碰撞项的单小带Boltzmann-Poisson输运方程。适当的边界条件的分布函数描述电子注入的接触区域。当在波矢量上积分时，这些条件在注入接触处无缝地变为欧姆定律，在接收接触处变为零电荷边界条件。利用确定性加权粒子法对时变模型的分布函数进行了数值求解。数值模拟被用来确定该方法的收敛性。数值结果证实了Chapman-Enskog微扰方法的有效性，因为它们与数值解非常吻合，所以以前用于导出高电场的广义漂移扩散方程。
2009-07-22 cond-mat.mes-hall
Electron dynamics in intentionally disordered semiconductor superlattices
我们研究了无序量子阱半导体超晶格的动力学行为，其中无序是有意的和短程关联的。我们发现，而一个粒子的传输时间的增长与井的数量在一个通常的无序超晶格的入射粒子能量的任何值呈指数关系，对于特定的入射能量值，这个时间线性增加时，包括相关的障碍。正如预期的那样，这些能量值与Dom \em et al.} [Phys. Rev. B { \bf 51}，14，359（1994）];在我们的动力学结果中看到这样的状态表现出弹道状态，非常接近完美超晶格的WKB近似。对入射高斯波包的输出信号进行傅里叶变换，揭示了原始信号的戏剧性滤波，这使我们相信，基于此属性的设备可以被设计并用于纳米技术应用。考虑到使用直流电场来抑制输出频带的可能性，我们也讨论了这一点。在结论中，我们总结了我们的结果，并提出了未来的发展前景，从这项工作。
1996-10-09 cond-mat.mes-hall
Voltage switching and domain relocation in semiconductor superlattices
对弱耦合杂质半导体超晶格在其电流-电压特性的第一平台中表现出多稳态畴形成的畴壁在不同斜坡时间的电压开关过程中的重新定位进行了数值研究。在电流-电压特性的稳定稳定分支的末端，发现了稳定的电流自振荡，这些振荡是由于阴极附近的电荷偶极子的周期性运动，这些电荷偶极子在到达接收触点之前消失在SL内部。取决于直流电压阶跃，静态分支之间的多稳态类型和电压切换的持续时间，不寻常的搬迁情况下，发现包括电流的变化，遵循categatically稳定的I-V分支，不同的更快的情节涉及电荷三极和偶极子，甚至小幅度振荡的电流接近静态I-V分支的末端，然后偶极-三极的情况。
2006-03-06 cond-mat.mes-hall
Drastic Reduction of Shot Noise in Semiconductor Superlattices
我们已经在实验上发现，相对于泊松噪声值$2eI$，通过未掺杂的半导体超晶格的隧穿电流$I$的散粒噪声减小，并且在量子阱强耦合的超晶格中，噪声接近该值的1/3。另一方面，当耦合较弱或当强电场施加到超晶格时，噪声变为泊松。虽然我们的结果是定性的一维多重障碍与现有的理论相一致，理论不能解释的噪声对超晶格参数的依赖，我们已经观察到。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Progress in Analytical Solutions for High Order Harmonic Generation in Semiconductor Superlattice Multipliers
针对半导体超晶格高次谐波建模现有方案的噪声与谐波丢失问题，提出修正逻辑函数拟设，可保留50阶高次奇次谐波且消除数值噪声，提供更高效稳健的解析建模方法。
2023-10-08 cond-mat.mes-hall
Interlayer coupling in ferromagnetic semiconductor superlattices
本文发展了稀磁半导体载流子感生铁磁性的平均场论。我们的方法代表了一个标准的RKKY模型的改进，允许系统的空间不均匀性，自由载流子自旋极化，有限的温度，自由载流子交换和相关性要考虑自洽。作为一个例子，我们计算了Mn $_x$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs超晶格的电子结构，证明了半导体磁电阻系统具有设计特性的可能性。
2000-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spatially confined Bloch oscillations in semiconductor superlattices
在一个半导体超晶格的散射时间长，阻尼布洛赫振荡由于散射是如此之小，对流非线性可以补偿它和布洛赫振荡持续甚至在流体动力学制度。在这种情况下，数值解表明，有稳定的布洛赫振荡局限于一个区域附近的收集器具有不均匀的场，电荷，电流密度和能量密度的档案。当由于非弹性碰撞引起的阻尼变得足够强时，这些布洛赫振荡消失。
2011-07-15 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Fine structure of the exciton electroabsorption in semiconductor superlattices
研究了周期远小于二维激子玻尔半径的半导体层状超晶格（SL）中的Wannier-Mott激子在平行于SL轴的纵向直流电场作用下的行为.在紧束缚近似和绝热近似下导出了激子态和光吸收系数。研究了强、弱电场分别提供空间局域和扩展的电子和空穴态。给出了激子态和激子吸收谱对SL参数和电场强度的依赖关系。我们重点研究了由一系列相邻的能级组成的准二维激子基态能级的精细结构。这些能级与由面内激子态形成的势所支配的相对激子纵向运动的慢速度有关。结果表明，外加电场压缩了精细结构能级，降低了相应的光学峰强度，提高了激子结合能。讨论了激子电吸收精细结构的一种可能的实验研究。
2016-06-18 cond-mat.mes-hall
Kinetics of exciton photoluminescence in type-II semiconductor superlattices
研究了第二类半导体超晶格中粗糙界面处激子的衰减速率。结果表明，间接激子在平面界面复合的可能性本质上影响激子在粗糙界面的光致发光动力学。这是因为激子在平面界面处的复合与粗糙度处的复合之间存在强相关性。得到了发光动力学参数与粗糙界面统计特性之间的关系式。根据实验数据估算了GaAs/AlAs超晶格中粗糙度的平均高度和长度。
2000-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Direct current generation due to harmonic mixing: From bulk semiconductors to semiconductor superlattices
讨论了在交流电场及其相移n次谐波作用下，半导体超晶格中直流电流和直流电压（停止偏压）的产生效应。在低场极限，我们发现一个简单的依赖于直流电压的强度，频率和相对相位的混合谐波的任意偶数值的n。我们表明，产生的直流电压有一个最大值时，交流场的频率是在超晶格中的电子的散射常数的顺序。这意味着，对于典型的半导体超晶格在室温下在太赫兹频域中工作的效果是真正可观察的。我们还比较了最近一篇描述在交流场及其二次谐波（n=2）作用下半导体超晶格中定向电流产生效应的论文[K.Seeger，Appl.Phys.Lett. 76（2000）82]与我们早期描述相同效果的发现[K.Alekseev et al.，欧罗巴Lett. 47（1999）595; cond-mat/9903092 ]。对于交流场与其n次谐波（n>=4）的混合，我们发现，除了直流电流的相移控制之外，还有频率控制。在n=2的情况下，不存在这种直流电流方向的频率控制。发现的效果是，直流电流抑制和直流电流反转存在一些特定的值的交流磁场频率。对于典型的半导体超晶格这样一个有趣的行为的直流电流应该也可以观察到在太赫兹域。最后，我们简要回顾了半导体和半导体微结构中谐波混合时产生直流电流问题的历史。
2000-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Dynamics of electronic transport in a semiconductor superlattice with a shunting side layer
本文研究了具有分流边层的弱耦合半导体超晶格中的电子输运模型。关键参数包括超晶格的横向尺寸、超晶格的量子阱与分流层之间的连通性以及分流层的导电性质。对于具有小的横向范围和高质量分流的超晶格，静态电场域被抑制，并且空间均匀的场配置被预测为是稳定的，这一结果对于诸如基于超晶格的太赫兹（THz）振荡器的所提出的器件可能是有用的。随着超晶格的横向尺寸的增加，均匀的场配置失去其稳定性的静态或动态的场域，无论分流性能。较低质量的分流通常导致规则和混乱的电流振荡和复杂的空间-时间动态的场分布。分离静态和动态行为的分叉的特点，并发现是依赖于分流性能。
2009-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electromagnetic Waves Reflectance of Graphene -- Magnetic Semiconductor Superlattice in Magnetic Field
在考虑耗散过程的Faraday几何下，对置于磁场中的石墨烯-磁性半导体-石墨烯超晶格的电动力学性质进行了理论研究。采用传输矩阵法计算了不同周期数和不同周期尺寸的超晶格对电磁波的反射率、透射率和吸收率随频率和场的变化关系。石墨烯-磁性半导体-石墨烯超晶格的电动力学性质的有效控制的可能性已经被证明。
2014-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
2D Semiconductors Superlattices as Hyperbolic Materials
本研究探讨了由2D半导体单层和六方氮化硼交替构成的2D半导体超晶格的光学响应，发现其在可见光至近红外光谱范围内表现出稳健的双曲响应，且尺寸比传统金属基双曲超材料小一个数量级，为深亚波长光电器件开辟了新途径。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Model of the Influence of an External Magnetic Field on the Gain of Terahertz Radiation from Semiconductor Superlattices
从理论上分析了磁场对超晶格小信号吸收和增益的影响。我们预测了一个非常大的和可调的太赫兹增益，由于在交叉电场和磁场的非线性回旋振荡。与布洛赫增益相反，这里的超晶格处于电稳定状态。我们还发现，太赫兹布洛赫增益可以显着增强与垂直的磁场。如果磁场相对于超晶格轴倾斜，通常不稳定的布洛赫增益分布在斯塔克回旋共振附近变得稳定。
2009-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
On the effectiveness of the thermoelectric energy filtering mechanism in low-dimensional superlattices and nano-composites
电子能量滤波是提高热电材料功率因数和ZT值的有效途径。在这项工作中，我们探讨的效果，降低维数的成功的能量过滤机制的功率因数增强。我们使用量子力学非平衡格林函数（NEGF）方法研究了包括电子-声子散射的电子输运，研究了一维和二维超晶格/纳米复合材料体系。我们发现，给定相同的材料参数，1D通道比2D通道更有效地利用能量过滤，因为它们：i）允许对于较小的阱尺寸/较小的晶粒实现最大功率因数（这是使声子散射最大化所需要的），ii）与阱/晶粒材料相比，更好地利用势垒/边界材料中的较低热导率：以及产生一种对最佳屏障设计的有害随机偏差具有鲁棒性的系统。在某些情况下，我们发现相对优势可以高达3倍。我们确定，能量过滤是最有效的载流子流的平均能量变化最多的井和障碍沿通道，出现的事件时，在主机材料中的载流子流的能量低，当能量弛豫载流子的平均自由程是短的。虽然导致1D系统比2D系统有更大相对改善的这些方面的最终原因是1D系统在状态密度中的van Hove奇点，但所获得的见解是通用的，并为超越维度考虑的能量过滤设计提供信息。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall
Itinerant spin polaron and metallic ferromagnetism in semiconductor moiré superlattices
理论上预测半导体莫尔超晶格的莫特绝缘体在窄莫尔能带半填充上下掺杂时分别存在巡游自旋极化子与金属铁磁性，且自旋极化子可通过电荷隙随磁场依赖关系的扭折直接识别。
2023-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Suppressed absolute negative conductance and generation of high-frequency radiation in semiconductor superlattices
我们发现，在半导体超晶格中的空间电荷不稳定性（电场域）是由小的恒定和大的交变电场诱导的绝对负电导的属性。我们提出了有效的方法来抑制这种破坏性的现象，以获得在微波和太赫兹频率在室温下工作的设备中产生。我们从理论上证明了一个无偏的超晶格与适度的掺杂受到微波泵浦场提供了一个强大的增益在第三，第五，第七等谐波的泵浦频率在抑制域的条件下。
2006-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
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
Generation of high-frequency radiation in semiconductor superlattices with suppressed space-charge instabilities
我们从理论上研究了该方案，允许避免破坏性的空间电荷不稳定性，并获得在微波和太赫兹频率的半导体超晶格器件的强增益。超晶格受到微波场的作用，在抽运频率的某些奇次谐波下产生超晶格。增益的增加是因为谐波产生的参量放大。负微分电导（NDC）不是产生的必要条件。对于具有NDC的操作模式，有限的空间电荷积累不足以降低增益。
2005-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech nlin.PS
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
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
Topological Dirac semimetal phases in InSb/$α$-Sn semiconductor superlattices
基于先进的第一性原理计算和低能$k\cdot p$理论，我们从理论上证明了在InSb/$α$-Sn常规半导体超晶格中Dirac半金属相和拓扑绝缘体相的共存.通过适当的界面设计，当沿{[}111{]}方向生长时，会出现较大的界面极化。这种本征极化静电场的存在大大减小了带隙，最终导致能带结构反转，形成了拓扑Dirac半金属相，在$Γ$点附近沿（111）晶向出现了一对Dirac节点。在（100）投影面上观察到清晰的表面态和费米弧。此外，我们还发现了一个二维的拓扑绝缘体相，其非平凡带隙接近70 meV，这使得在室温下观察到量子自旋霍尔效应成为可能.我们的建议为通过适当的界面设计实现在传统半导体超晶格中共存的拓扑非平凡相铺平了道路。
2016-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
