Phonon-drag thermopower and hot-electron energy-loss rate in a Rashba spin-orbit coupled two-dimensional electron system
本文从理论上研究了Bloch-Gruneisen(BG)体系中Rashba自旋轨道耦合二维电子系统(2DES)中声子拖曳对热电势和热电子能量损失率的贡献。我们假设电子通过形变势与纵向声学声子相互作用,通过压电势与纵向和横向声学声子相互作用。讨论了Rashba自旋轨道相互作用对声子拖曳热电势和热电子能量损失率的大小和温度依赖性的影响。我们数值提取的声子拖曳热势和能量损失率的温度依赖性的指数。我们发现,由于Rashba自旋轨道耦合的存在,指数被强烈抑制。
2013-06-11 cond-mat.mes-hall
Phonon drag thermopower in graphene in equipartition regime
这封信计算了电子-声子相互作用对石墨烯热电效应的贡献。考虑独立石墨烯的情况,考虑与固有声学声子的相互作用。所考虑的温度范围从液氮到室内水平。结果表明,声子对电子的拖曳对热电动势的贡献取决于样品中的费米能和声子弛豫时间。显式的温度依赖性的贡献来自声子的热电动势是弱的,相反,由于扩散,这是直接与温度成正比。得到的依赖性表明,在所考虑的温度下,高载流子浓度和样品具有高的热导率,声子阻力的贡献可以成为主导。因此,已经建立了一个理论极限的可能增加的热电动势通过电子阻力的固有声子的石墨烯。
2015-08-17 cond-mat.mes-hall
Phonon-mediated drag at $ν=1/2$: A test of the Chern-Simons composite fermion theory
本文报道了在Chern-Simons复合费米子理论所预言的朗道能级填充因子$ν=1/2$下,二维电子层间声子介导的摩擦阻力的研究。宽间隔层之间的摩擦阻力主要由声子介导的相互作用,并且由于大的复合费米子有效质量而从其零场形式改变,并且不太强烈,由磁局部场效应。我们发现,约化阻力$ρ(T)/T^2$的峰值在一个更大的温度,并有一个不同的密度依赖性比在零场。我们将这些结果与最近的实验结果进行了比较。
2000-03-05 cond-mat.mes-hall
Phonon mediated drag in double layer two dimensional electron systems
报道了在双层二维电子气系统中研究声子介导阻力的实验结果。详细测量的温度,层间距,密度比,和匹配密度的阻力的依赖关系进行了讨论。并与理论结果作了比较[M. C. Bonsager等人,Phys.Rev.B57,7085(1998)],其提出了新的耦合电子-声子集体模式的存在。层间距和密度的依赖性在匹配的密度与层间距低于2600 A的样品不支持这种模式的存在,表现出预期的独立的电子和声子系统的行为。然而,阻力的大小表明了另一种极限,即电子和声子强耦合的极限。对于更大的层间距,结果显示出与任一极限的预期行为的显著差异。
1999-04-13 cond-mat.mes-hall
Comment on 'Missing 2$k_F$ Response for Composite Fermions in Phonon Drag'
对S的信的评论。Zelakiewicz等人,物理修订版信函85,1942(2000)。
2001-05-15 cond-mat.mes-hall
Exchange and correlation effects on drag in low density electron bilayers: Coulomb and virtual-optical-phonon-mediated electron-electron interaction
研究了低密度电子双层膜中的交换和关联效应。除了直接库仑相互作用外,还考虑了由虚极性光学(PO)声子交换引起的有效电子-电子相互作用。我们发现,引入xc校正的结果在一个显着的增强的跨阻性和质的变化,其温度依赖性。虚PO声子贡献的行为类似于库仑阻力,并显着减少总阻力,从而导致与最近的实验结果更好的协议。
2005-07-31 cond-mat.mes-hall
Ultra-low acoustic-phonon-limited mobility and giant phonon-drag thermopower in MgZnO/ZnO heterostructures
我们提出了数值模拟的声学声子有限的迁移率,$μ_{ac}$,声子拖曳热电势,$S^{g}$,在二维电子气限制在MgZnO/ZnO异质结构。计算是基于玻尔兹曼方程,并且是针对0.3-20 K范围内的温度和片材密度$0.5$ - $30\times 10^{15}$ m $^{-2}$进行的。在没有任何可调参数的情况下,$μ_{ac}$的理论估计值与实验值符合得很好。我们发现,$μ_{ac}$的幅度显着降低GaAs基异质结构。声子拖曳热电势$S^{g}$,根据Herring的表达式与$μ_{ac}$成反比,在$T=5$ K下严重增加超过200 mV/K,这取决于片密度。$S^{g}$的巨大值导致$ZT$在低温下的品质因数的强烈改善。我们的研究结果表明,MgZnO/ZnO异质结构可以在低温下良好的热电材料的候选人。
2014-03-29 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag in graphene - boron nitride heterostructures: the effect of virtual phonon exchange
对于两个空间分离的单原子石墨烯层封装在六方氮化硼中的系统,我们考虑了费米液体区域中载流子之间的拖曳效应。通常,这种现象被描述为层间库仑相互作用。我们表明,如果一个额外的电子-电子相互作用,通过交换虚拟衬底声子包括在模型中,预测的拖曳电阻率在150 K以上的温度有很大的修改。氮化硼的各向异性晶体结构,具有较强的层内和相对较弱的层间键,被发现在这种效果中起着重要的作用。
2012-09-28 cond-mat.mes-hall
Oscillatory Magneto-Thermopower and Resonant Phonon Drag in a High-Mobility 2D Electron Gas
实验和理论证据提出了新的低磁场($B<5$ kG)1/B振荡的热电功率的高迁移率GaAs/AlGaAs的二维(2D)电子气。这种振荡是由声子在$B = 0$处的朗道能级间共振引起的,声子的动量等于费米波数的两倍。数值计算表明,3D和2D声子都可以贡献这种效应。
2003-10-11 cond-mat.mes-hall
Phonon drag thermopower and weak localization
先前的实验工作的二维(2D)的电子气在硅蓝宝石器件导致的结论是,电导率和声子拖曳热电势$S^g$的影响,以相同的相对程度由弱本地化。本文进一步给出了两种极低迁移率二维电子气在$δ-$掺杂GaAs/Ga $_x$ Al $_{1-x}$ As量子阱中输运系数的实验和理论结果。实验是在3- 7 K的温度范围内进行的,其中声子阻力占主导地位的热电势和,与以前的工作相反,观察到的变化,由于弱本地化的热电势被发现是一个数量级小于那些在电导率。提出了二维和三维半导体中声子拖曳热势的理论框架,解释了$S^g$对弱局域化的不敏感性。它还提供了许多以前的实验和理论结果的透明的物理解释。
1998-07-09 cond-mat.mes-hall
Magneto-thermoelectric current induced by phonon drag in low-dimensional junctions
本文研究了在外加直流磁场作用下低维结中热流的分裂。结是半导体C的窄的单原子层条(或纳米管)与金属条N(C/N结)之间的交叉。外部热源将非平衡(NE)声子、电子和空穴注入C中,然后它们沿C/N结的方向传播。大部分热量由NE声子携带,它们沿着C拖曳额外的电子和空穴激发。在C/N结附近,洛伦兹力将电荷载流子从C拉到N,从而沿着N感应出大量的横向磁热电电流(MTEC)。
2013-10-04 cond-mat.mes-hall
Phonon drag in ballistic quantum wires
计算了一维纳米线中由附近纳米线中的载流弹道通道产生的声子在弹道输运机制中对产生的拖曳电流的声子介导的拖曳贡献。声子介导的拖曳电流相对于偏压或栅极电压的阈值进行了预测。
2001-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Drag of electrons in graphene by substrate surface polar phonons
已知通过基底的表面极性声子(SPP)的电子散射降低了它们在支撑的石墨烯中的迁移率。然而,没有实验证据表明SPP对石墨烯中热电现象的电子拖曳的贡献:石墨烯热电性与莫特定律表现出良好的一致性,这意味着扩散对热电性的贡献在宽范围的载流子密度和温度中占主导地位。在这里,我们发展了一个完整的理论,电子在石墨烯的牵引SPP。通过求解电子被表面等离子体散射的玻尔兹曼输运方程,推导出表面等离子体阻力对石墨烯热电势的贡献。相比,扩散热电势,得到的值似乎是一个数量级较低的各种基板。这可以解释为低占有数的SPP和短的平均自由程的声子源于他们的小群速度。我们的结论是,石墨烯的热电实验可以在莫特定律的框架内处理。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall
Phonon-drag magnetoquantum oscillations in graphene
提出了量子化磁场中石墨烯中低温声子拖曳磁热功率理论$S_{xx}^g$。发现$S_{xx}^g$表现出作为磁场$B$和电子浓度$n_e$的函数的量子振荡。发现振荡的幅度随着$B$($n_e$)的增加而增加(减少)。还研究了$S_{xx}^g$作为温度的函数的行为。预测$S_{xx}^g $的大值($\sim$几百个$μ$ V/K)。将$S_{xx}^g $的数值与实测的磁热电势$S_{xx}$和修正的Girvin-Jonson理论的扩散分量$S_{xx}^d$进行了比较。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall
Spatially Mapping Phonon Drag in Ultrascaled 5-nm Silicon Nanowire Field-Effect Transistor Based on a Quantum Hydrodynamic Formalism
IMFT-CNRS, University of Toulouse(图卢兹大学);International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)(伊比利亚纳米技术国际实验室);University of Enna “Kore”, Department of Engineering and Architecture(恩纳科雷大学);Department of Mathematics and Computer Science, University of Catania(卡塔尼亚大学)
该研究采用量子流体动力学方法空间映射5 nm全环绕栅极硅纳米线FET中的声子曳引,揭示电子-声子耦合自热机制,并发现高偏置下热导率降低近50%。
2025-10-21 cond-mat.mes-hall
Frictional magnetodrag between spatially separated two-dimensional electron systems: Coulomb versus phonon mediated electron-electron interaction
本文研究了垂直磁场作用下双层电子系统中由库仑和声子介导的电子-电子相互作用引起的摩擦阻力。在无规相位近似下,我们计算了有限温度下朗道能级内磁等离子体激元的色散关系,并区分了它们对磁阻力的贡献。我们计算的transresistance $ρ_{Drag}$作为磁场$B$,温度$T$,和层间距$Λ$的匹配的电子密度的函数。对于$Λ=200$ nm,我们发现,$ρ_{Drag}$是完全由于声子交换,并显示没有双峰结构作为$B$的函数。对于$Λ=30$ nm,$ρ_{Drag}$呈现双峰结构,主要是由于库仑相互作用。$ρ_{Drag}$的值约为0.3 $Ω$在T=2 K和半填充的第二Lanadau能级,这是约13倍大于$Λ=200$ nm的值。在0.1 ~ 8 K的温度区间的下沿,对于$Λ=30$ nm,$ρ_{Drag}/ T^{2}$保持有限,而对于$Λ=200$ nm,它趋于零.在该区间的上沿附近,$Λ=30$ nm的$ρ_{Drag}$在$T$中近似线性,而$Λ=200$ nm的$ρ_{Drag}$在$T$中缓慢降低。因此,对于$Λ=200$ nm,$ρ_{Drag}/ T^{2}$的峰非常尖锐。这种显著不同的磁场和温度依赖性的$ρ_{Drag}$,我们主要归因于弱屏蔽效应在大的层间分离。
2003-02-21 cond-mat.mes-hall
Frictional drag between non-equilibrium charged gases
采用基于质心分离和电子相对动力学的非平衡格林函数方法,研究了不同温度下分离但耦合的二维电子气体间的摩擦阻力。作为产生摩擦力的机制,我们包括直接库仑相互作用,通过虚和实TA和LA声子介导的相互作用,光学声子,等离子体激元,以及TA和LA声子-电子集体模式。我们发现,当两个电子气体之间的距离是大的,并在中间温度等离子体激元和集体模式发挥最重要的作用,在摩擦阻力,有两个子系统之间的温差的可能性大大修改的跨阻。
2000-11-22 cond-mat.mes-hall
Effect of piezoelectric substrate on phonon-drag thermopower in monolayer graphene
研究了压电基底上单层石墨烯的声子拖曳热电势。本文计算了GaAs基片上压电表面声(PA)声子的外生势对声子拖曳的贡献S^gPA随温度T和电子浓度ns的变化。在非常低的温度下,发现石墨烯的声学(DA)声子的本征变形势的S ^g_PA远大于S^g_DA。在~5 K附近,S^g_PA和S^g_DA有一个交叉点.在约>10 μ m尺寸的石墨烯样品中,我们预测在10 K下的S_g ~20 uV,这远大于热电势的扩散分量,并且可以通过实验观察到。在Bloch-Gruneisen(BG)区域,T和n_s的依赖性分别由幂律S^g_PA(S^g_DA)~ T^2(T^3)和S^g_PA,S^g_DA ~ n_s^(-1/2)给出. T(n_s)依赖性是二维声子(电子的狄拉克相位)的表现。讨论了屏蔽的效果。类似于Herring定律(S_g mu_p ~T^-1),我们预言了一个新的关系式S_g mu_p ~n_s^0,其中mu_p是声子限制迁移率。我们认为,ns相关的测量将在识别狄拉克相位和屏蔽效应方面发挥更重要的作用。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall
Phonon Drag Effect in Nanocomposite FeSb2
我们研究了四种不同晶粒尺寸的FeSb 2纳米复合材料的热电输运性质的温度依赖性。不同晶粒尺寸的单晶和纳米复合材料的比较表明,在该系统中存在大量的声子拖曳效应,有助于在低温下的大塞贝克系数。随着晶粒尺寸的减小,在晶界处的声子散射的增加导致声子拖曳效应的抑制,从而导致在纳米结构体材料中的塞贝克系数的小得多的峰值。因此,即使热导率急剧降低,ZT值也没有显著提高。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced phonon-drag by nanoscale design of homoepitaxial \hbox{$β$-Ga$_2$O$_3$}
该研究通过调控同质外延 β-Ga₂O₃ 纳米薄膜厚度,在 λ_PD ≫ λ > d 条件下将声子拖曳热电势从 -0.4 mV/K 增强至 -3 mV/K,并揭示厚度低于 75 nm 时电子-声子相互作用由三维向准二维转变的机制。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large phonon-drag enhancement induced by narrow quantum confinement at the LaAlO3/SrTiO3 interface
在室温以下的LaAlO 3/SrTiO 3界面的二维电子系统(2DES)的热电功率进行了探索,与Nb掺杂的SrTiO 3单晶的比较。对于接口,我们发现一个区域低于T =50 K的热电势占主导地位的声子阻力,其幅度是巨大的放大相对于相应的体积值,达到值~mV/K及以上。界面处的声子阻力增强可以追溯到2DES的紧密载流子限制,并且代表了界面处强电声声子耦合的尖锐特征。
2016-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of phonon-drag thermopower of extrinsic semiconducting single-wall carbon nanotubes and comparison with previous experimental data
提出了一个计算简并掺杂半导体单壁碳纳米管(SWCNTs)声子拖曳热电势($S^{g}$)的理论模型。详细计算了$S^{g}$随温度、管半径和费米能级位置的变化。我们推导出一个简单的解析表达式$S^{g}$,可以用来确定掺杂纳米管中的自由载流子密度。在低温下,$S^{g}$表现出载流子一维(1D)特性的活化行为特征。考虑到屏蔽效应,发现它们显著降低了$S^{g}$的大小。我们的研究结果与以前发表的实验数据进行了比较,在散装p掺杂单壁碳纳米管材料。在10-200 K的温度范围内,获得了一组一致的参数,极好的协议。鉴于这些系统的复杂性,这是一个惊人的结果。
2010-06-12 cond-mat.mes-hall
Phonon-drag induced suppression of the Andreev hole current in superconducting niobium contacts
我们已经研究了如何在弹道点接触的Andreev反射孔电流响应于一个大的偏置电压。其强烈的抑制作用可以用高能电子流过接触产生的非平衡声子风所产生的阻力来解释。空穴-声子相互作用导致低能空穴的散射长度降至100\,nm,从而破坏了安德烈夫反射空穴对电子路径的相干折回。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Frictional Drag Between Coupled 2D Hole Gases in GaAs/AlGaAs Heterostructures
我们报告的第一次测量耦合2D孔气体之间的阻力效应。我们通过改变量子阱中载流子密度、气体间势垒宽度以及垂直磁场来研究这种耦合。从这些数据中,我们能够将摩擦阻力归因于声子耦合,因为非抛物性允许分别调谐费米波矢和费米速度,从而区分声子主导的耦合和等离子体主导的耦合。
1999-04-15 cond-mat.mes-hall
Phonon wind and drag of excitons in monolayer semiconductors
从理论上研究了过渡金属双硫族化合物单层膜中激子的非平衡输运。我们考虑激子与非平衡声子相互作用的情况,例如,在局部激发的条件下形成“热点”。我们发展了声子对激子拖曳的理论,并详细分析了声子的扩散传播和声子的弹道传播的声子风形成的制度。我们证明了类似于在[Phys. Rev. Lett. 120,207401(2018)]可以由于非平衡声子或塞贝克效应的激子拖曳而形成。
2019-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Gigantic enhancement of spin Seebeck effect by phonon drag
我们从理论和实验两方面研究了低温下LaY $_2$ Fe $_5$ O $_{12}$中自旋Seebeck效应的巨大增强。我们的理论分析揭示了声子的重要作用;自旋塞贝克效应被非平衡声子极大地增强,非平衡声子拖曳低位自旋激发。我们进一步认为,这种情况下提供了一个线索,以了解观察的自旋塞贝克效应,是不伴随着一个全球性的自旋电流,并预测衬底条件影响所观察到的信号。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley Hall effect caused by the phonon and photon drag
谷霍尔效应是谷电流在与电流成横向的方向上的出现。我们发展了二维半导体中电子被声子或光子拖曳的谷霍尔效应的微观理论。我们推导并分析了所有相关的贡献谷电流,包括斜散射效应以及由侧跳和异常速度所造成的异常贡献。详细研究了反常贡献的部分补偿。分析了双声子和双杂质散射过程的作用。我们还比较了拖曳条件下的谷霍尔效应和外部静态电场引起的谷霍尔效应。
2020-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-Drag Thermopower at High Temperatures
提出了绝热结晶模型。结果表明,晶体中可能存在弹性核相对于电子的振荡和这种振荡的波(固有振荡和波)。对具有电子振动中心的半导体中电阻率的实验温度依赖性的分析表明,固有振荡与晶体声子以及电子和空穴有效地相互作用,产生电子和空穴与声子的强大相互作用。德拜温度从77 K到700 K的声子拖曳热电势实验窄峰证实了晶体中固有振荡波的存在。固有的振荡和波引起强烈的电子-声子相互作用,并可能在低于室温和远高于室温的温度下产生超导性。
1999-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Missing 2k_F Response for Composite Fermions in Phonon Drag
通过声子阻力测量研究了复合费米子对大波矢散射的响应。虽然在零磁场下的响应保留了电子系统的定性特征,但当系统通过改变密度或场而从半满朗道能级变化时,会产生显著的差异。这些偏差,这似乎是不符合目前的图片复合费米子,是不存在的,如果保持半填充,同时改变密度。然而,仍然存在与2k_F散射预期的温度依赖性的明显偏差。
1999-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal Hall conductivity of semimetallic graphite dominated by ambipolar phonon drag
Wuhan National High Magnetic Field Center, School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院);Laboratoire de Physique et d’Étude des Matériaux (ESPCI - CNRS - Sorbonne Université), PSL Research University(巴黎高等物理化工学院-法国国家科学研究中心-索邦大学物质物理与研究实验室)
本研究发现石墨的热霍尔电导率主要由双极声子拖拽主导,其霍尔洛伦兹数达到新纪录。
2026-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Seebeck effect in dilute two-dimensional electron systems: temperature dependencies of diffusion and phonon-drag thermoelectric powers
考虑到根据有限温度STLS理论筛选电子散射相互作用并求解线性化Boltzmann方程(不诉诸弛豫时间近似),我们对二维半导体中的低温Seebeck效应进行了理论分析具有稀电子密度。我们发现,温度($T$)的扩散和声子拖曳热电功率($S_d$和$S_g$)的依赖关系,可以不再由传统的简单的幂律描述。随着温度的升高,$|S_d|/T$降低,当$T\gtrsim 0.1 ε_F$($ε_F$是费米能),而$|S_g|$首先增加,然后下降,导致峰值位于布洛赫-格林尼森温度和$ε_F$之间的温度。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Virtual Photon Contribution to Frictional Drag in double-layer Devices
研究了双层费米子气体中摩擦阻力的一阶贡献。我们讨论了单光子交换在评估跨阻中的相关性,这通常是由二阶效应如库仑和声子阻力来解释的。有效的E. M。相互作用是未屏蔽的,在直流极限下,我们获得对跨导性的有限(和大)贡献。
2002-11-29 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon interaction in a spin-orbit coupled quantum wire with a gap
研究了面内磁场诱导下具有Rashba自旋轨道相互作用的带隙量子线中电子与声学声子的相互作用。我们计算声学声子有限电阻率($ρ$)和声子拖曳热电势($S_g$)由于两个众所周知的机制,即电子-声子相互作用,变形势(DP)和压电(PE)散射。在所谓的Bloch-Gruneisen温度极限中,$ρ$和$S_g$都以幂律方式依赖于温度($T$),即$ρ$或$S_g\sim T^{ν_T}$。对于电阻率,$ν_T$分别取DP和PE散射的值$5$和$3$。另一方面,$ν_T$是$4$和$2$由于DP和PE散射,分别为声子拖曳热电势。此外,我们还发现$ν_T$依赖于Rashba参数($α$)和电子密度($n$).在较低密度下,$ν_T$对$α$的依赖性变得更加显著。我们还研究了$ρ$和$S_g$随载流子密度的变化。通过数值分析,建立了类似的幂律依赖性$ρ$或$S_g\sim n^{-ν_n}$,其中有效指数$ν_n$经历从低密度行为到高密度行为的平滑过渡。在较高密度区域,$ν_n$与从理论论证中获得的值非常匹配。给出了布洛赫-格吕尼森体系中电阻率和声子拖曳热势的近似解析表达式。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall
Frictional magnetodrag between spatially separated two dimensional electron gases mediated by virtual phonon exchange
我们研究了在考虑和不考虑屏蔽效应的情况下,由于虚声子交换引起的空间分离的二维电子系统之间的磁阻力。计算了拖曳率随磁场、温度和层间距的变化。
2003-08-05 cond-mat.mes-hall
Thermopower of a 2D electron gas in suspended AlGaAs/GaAs heterostructures
我们提出了高电子迁移率的二维电子气(2DEG)在一个薄的悬浮membranes.We表明,小尺寸的膜大大降低了热导率相比,散装材料,使它有可能建立一个强大的热梯度沿2DEG即使在几微米的距离。我们发现,零场热电势显着影响的微图案化。在相反的2DEG纳入散装材料中,热电势的扩散贡献保持占主导地位的温度为7 K,直到声子阻力变得强大,并支配运行的热电势。我们还发现,电子和声子之间的耦合在声子拖曳制度是由于屏蔽变形势,在相反的压电耦合体声子。
2011-11-05 cond-mat.mes-hall
Self-consistent quantum-kinetic theory for interacting drifting electrons and force-driven phonons in a 1D system
本文提出一维量子线中电子与力驱动声子耦合的自洽量子动理学模型,揭示电子-声子散射可拖曳声子运动并增强或抑制电流,且无需引入温度即可描述超快关联输运。
2024-01-12 cond-mat.mes-hall
Phonon Scattering of Composite Fermions
研究了量子化磁场中偶分母分数对应的声学声子与二维电子相互作用的主要方面。利用复合费米子方法,我们导出了由陈-西蒙斯规范场介导的电子-声子耦合的顶点。我们估计声学声子贡献的电子迁移率,声子拖曳热功率,和热电子能量损失率,这一切,取决于温度制度,是成比例的T比他们的零场对应的较低的权力,或增强相同的数值因子的表面声波衰减系数。
1996-12-23 cond-mat.mes-hall
Theory of magnetothermoelectric phenomena in high-mobility two-dimensional electron systems under microwave irradiation
从理论上研究了稳态微波辐照下垂直磁场中二维电子气对温度梯度的响应。计算了由温度梯度引起的电流和热功率系数,同时考虑了扩散和声子拖曳机制。由于电子能谱的朗道量子化,微波对热电势的修改发生,并且由与微波引起的电阻率振荡相似的微观机制控制。微波诱导修正声子拖曳热电势的磁场依赖性是由声子共振频率与辐射频率的混合决定的,这会导致干涉振荡。微波辐射对横向热电势的影响远大于纵向热电势。除了作为磁场的函数示出突出的微波诱导振荡之外,横向热功率似乎对微波辐射的线偏振方向高度敏感。
2015-05-22 cond-mat.mes-hall
Electrical transport and thermoelectric properties of silver nanoparticles
由油胺、三辛基膦和/聚乙烯吡咯烷酮合成的银纳米粒子(Scherrer粒径为15.1 ~ 33.4 nm)在5 ~ 300 K范围内的电阻率表明,随着微晶尺寸的减小,银纳米粒子的德拜温度降低,剩余电阻率增大,电子-声子耦合常数增大。值得注意的是,在15.1 nm的德拜温度降低约36%相比,散装Ag的Seebeck系数中发现的通常的声子拖曳峰在这些纳米颗粒中变成了下降或声子拖曳最小值,随着油胺和三辛基膦诱导的纳米颗粒中微晶尺寸的减小,该下降或声子拖曳最小值逐渐被抑制并向较低温度移动。相比之下,它出现在较高的温度在三辛基膦诱导的纳米粒子。在不同形状的油胺-聚乙烯吡咯烷酮诱导的纳米颗粒中,在125 K至215 K之间观察到一个宽的驼峰,电阻率在270 K附近的斜率变化和Seebeck系数在172 K附近的一个额外的类似倾角的特征。它们归因于电子和声子的空间限制、不同的势垒高度、金属纳米颗粒和表面活性剂之间的不同电荷转移机制、增强的无序(晶界、表面原子分数的增加、表面活性剂基质和其他缺陷),导致其整体电子和声子相互作用的修改。最后,还评估了它们的热电功率因数。
2019-08-20 cond-mat.mes-hall
Acoustic phonon-based interaction between coplanar quantum circuits in magnetic field
我们研究了在垂直磁场B中两个相邻的含半导体量子点接触的共面电路之间基于声学声子的相互作用。在拖曳式实验中,响应于另一个电路中的外部电流,测量其中一个电路(无偏置)中流动的电流。在中度B中,感应电流的符号仅由B的极性决定。这表明声子发射/再吸收有效的空间区域由磁场控制。用二维电子系统中跳跃轨道的非平衡输运解释了结果。
2010-11-17 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon relaxation in a model of a granular film
本文研究颗粒金属薄膜中电子-声子弛豫,考虑两种散射机制,发现低温冷却功率呈幂律且前因子随晶界透明度降低而增大。
2023-11-14 cond-mat.mes-hall
Magnon-drag thermopile
自旋电子学中的热电效应作为纳米结构中的热管理和通过使用热流来控制自旋信息的手段正受到越来越多的关注。热磁振子(自旋波量子)预计将发挥重要作用,然而,对所涉及的基本物理机制知之甚少。原因是缺乏有关磁振子相互作用的信息,也缺乏获得磁振子相互作用的可靠方法,特别是对于电导体,因为电子的影响错综复杂。在这里,我们展示了一个概念上的新设备,使我们能够收集信息的磁振子电子散射和磁振子阻力效应。该装置类似于热电堆,其由放置在热源和冷源之间的大量成对的铁磁线形成,并且热并联和电串联连接。通过控制成对导线中磁化强度的相对方向,可以独立于电子和声子拖曳热电效应来研究磁振子拖曳。作为温度的函数的测量揭示了磁振子和声子种群的变化后的磁振子阻力的影响。这些信息对于理解电子-磁振子相互作用、磁振子动力学和热自旋输运的物理学至关重要。
2012-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Frictional Drag between Two Dilute Two-Dimensional Hole Layers
本文报道了在rs =19~39范围内对稀双层二维空穴系统的阻力测量结果。我们观察到,与库仑相互作用的简单玻尔兹曼计算相比,阻力有很强的增强,并且与T^2相关性有偏差,这不能用声子介导、等离子体增强或无序相关过程来解释。我们认为,这种偏离的结果从相互作用的影响,在稀释制度。
2002-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron drag in ferromagnetic structures separated by an insulating interface
我们考虑由绝缘界面隔开的两个铁磁层系统中的电子拖曳。它的来源预计是磁振子-电子相互作用。也就是说,我们假设外部电压被施加到“有源”层,刺激通过该层的电流。反过来,携带电流的电子被磁振子散射导致该层内的磁振子拖曳电流。两层中的磁振子之间的3-磁振子相互作用(具有非局域性质)导致“被动”层内的磁振子拖曳,相应地,通过磁振子-电子散射过程产生电子拖曳电流。我们估计的拖曳电流,并将其与声子诱导的。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sensing Coherent Phonons with Two-photon Interference
由于声子与物质之间的相互作用要强得多,因此检测相干声子与相干光子相比提出了不同的挑战。这对于高频载热声子尤其如此,高频载热声子是经历与环境的许多退相干事件的固有晶格振动,因此通常被认为是不相干的。双光子干涉技术,特别是相干布居俘获(CPT)和电磁感应透明(EIT),已经导致了极其灵敏的检测,光谱学和计量学。在这里,我们提出了在三能级系统中使用双光子干涉来感测相干声子。与以前的作品已经处理声子耦合阻尼,我们占相干声子耦合使用一个完整的量子力学处理。我们观察到强烈的不对称性,在CPT的吸收谱和负色散的EIT敏感性的相干声子耦合的存在下,不能占,如果只考虑纯声子阻尼。我们的建议在感测载热相干声子效应和理解三耦合振子系统中的相干玻色子多路干涉效应方面具有应用。
2017-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnetophonon oscillations of thermoelectric power and combined resonance in two-subband electron systems
通过测量垂直磁场中具有两个占据子带的高迁移率量子阱中的热电效应,我们探测到了由于电子与声学声子相互作用而引起的磁声子振荡。这些振荡包含特定的功能,确定为组合共振所造成的子带间声子辅助的电子在朗道量子化的存在下的过渡。将声子拖曳磁热电效应的量子理论推广到多子带占据的情况,描述了我们的实验结果。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Heat-Driven Electron-Motion in a Nanoscale Electronic Circuit
通过拖曳实验研究了两个电隔离的准一维电导线之间的相互作用。在这项工作中,我们通过实验证明了在一个无偏(拖动)线,这是从与相邻的偏置(驱动)线的相互作用的结果产生的电流。拖曳流的方向取决于一维导线的长度与障碍物在拖曳导线中的位置之间的关系。当我们在驱动线中额外形成势垒时,拖曳电流的方向由两个势垒的相对位置决定。我们解释这种行为的电子激发的声子介导的相互作用的两条线在存在的电子散射内的驱动线。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall
Chiral Phonon Activated Spin Seebeck Effect
自旋极化的有效产生是自旋电子学的中心焦点。在磁性材料中,自旋电流可以通过传统的自旋塞贝克效应从热流中产生。近年来,具有确定旋向和角动量的手征声子也在多个研究领域产生了深远的影响。本文从温度梯度下手征声子的非平衡分布入手,在没有磁序和自旋轨道耦合的手征材料中发现了一种新的自旋选择性效应--手征声子激活的自旋塞贝克(CPASS)效应。声子阻力和带输运的贡献,CPASS系数计算的基础上玻尔兹曼输运理论。通过CPASS效应的自旋累积随温度梯度二次增加,并且随化学势调制而变化,从而使得能够高效且可调谐地产生自旋。CPASS效应为手性诱导的自旋选择性效应提供了一个有希望的解释,并为设计基于双手性材料的先进自旋电子器件提供了机会。
2022-03-19 cond-mat.mes-hall
Coupled electron-phonon hydrodynamics and viscous thermoelectric equations
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心);Theory of Condensed Matter Group of the Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室凝聚态理论组);Department of Applied Physics and Applied Mathematics, Columbia University(哥伦比亚大学应用物理与应用数学系)
本文提出了一种基于第一性原理的理论框架,用于描述复杂器件几何中电子-声子非扩散流体传输现象,统一了电子和声子的粘性热电方程,并预测了非扩散行为的特征。
2026-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Enhancement of Phonon Electron Coupling in Graphene under Femtosecond Laser Heating at Room Temperature
该研究理论分析飞秒激光激发石墨烯的非平衡热动力学,通过声子支分辨的电子-声子耦合揭示超快能量传递及经典TTM的偏差。
2025-06-08 cond-mat.mes-hall
Quantum sensing magnonic number states using a bosonic mode as the probe
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau(莱茵兰-普法尔茨凯泽斯劳滕-兰道技术大学);Hanyang University(汉阳大学)
本文提出利用玻色模式(如反铁磁磁振子模式、声子模式)作为探针的量子传感方法,可分辨磁振子数态,性能优于量子比特,为磁振子叠加态传感提供通用设计原则。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall
Anomalous acousto-current within the quantum Hall plateaus
Peking University(北京大学);Princeton University(普林斯顿大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
该研究通过表面声波在量子霍尔平台中观察到异常大的双极尖峰,揭示了声电流与电子导电性的非线性关系。
2024-03-22 cond-mat.mes-hall
Transport properties of strongly coupled electron-phonon liquids
在这项工作中,我们考虑耦合的电子-声子流体的流体动力学行为,着重于电子输运的条件下的强声子阻力。当由于例如umklapp散射导致的声子平衡的速率比正常的电子-声子碰撞的速率慢得多时,发生这种状态。然后声子和电子形成耦合的非平衡态,其中电子-声子流体的总准动量守恒。一个联合流速出现作为一个集体的流体动力学变量。我们从微观动力学理论推导出这种流体的运动方程,并阐明其有效粘度和热导率。特别是,我们推导出的分布函数的任意谐波的衰减时间,并揭示其相应的费米表面上的超扩散弛豫。我们进一步考虑这一理论的几个应用程序的磁输运性质的霍尔酒吧和Corbino磁盘的几何形状,相关的实验。在我们的分析中,我们允许一般的边界条件,涵盖了从无滑移到无应力流动的交叉。我们的方法还涵盖了交叉从斯托克斯欧姆制度的条件下的Gurzhi效应。此外,我们考虑了表面阻抗和非平衡噪声的频率依赖性。对于后者,我们注意到,在扩散制度,福克-普朗克近似,适用于电子-声子碰撞积分的Eliashberg形式,减少了它的微分算子与Burgers非线性。结果,非平衡分布函数在能量域中具有冲击波结构。这种行为的噪声的Fano因子的后果进行了研究。最后,我们讨论了我们的结果的背景下,最近的电子-声子阻力测量狄拉克和外尔半金属的连接和局限性。
2020-06-06 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Single Phonon Detection for Dark Matter via Quantum Evaporation and Sensing of $^3$Helium
在我们的宇宙中,暗物质的丰度是普通可见物质的五倍。虽然寻找暗物质的实验室搜索传统上集中在电弱尺度上,但低质量隐藏扇区的理论激发了新的探测技术。将这些搜索扩展到更低的质量范围,远低于1 GeV/c $^2$,这带来了新的挑战,因为与标准模型物质的罕见相互作用逐渐减少了探测器中电子和原子核的能量。在这里,我们提出了一种基于声子辅助量子蒸发结合量子传感器的方法,通过跟踪自旋相干性来检测解吸事件。我们提出的暗物质传感器的目的是将参数空间扩展到稀有相互作用中的能量转移,以低至几毫电子伏,用于检测keV/c $^2$质量范围内的暗物质粒子。
2023-02-07 cond-mat.mes-hall hep-ex quant-ph