Small-angle impurity scattering and the spin Hall conductivity in 2D systems
任意小浓度的杂质可以影响二维半导体系统中的自旋霍尔电导率。我们发展了一个类似玻尔兹曼的方程，它可以用于任意角度依赖的杂质散射，以及费米表面周围自旋轨道场b（k）的任意角度依赖。对于适用于GaAs中的二维空穴系统的模型，如果杂质散射不是各向同性的，我们发现自旋霍尔电导率取决于b相对于能量的导数和偏离抛物线能带结构，以及散射的角度依赖性。原则上，所得到的自旋霍尔电导率可以大于或小于“固有值”，并且可以具有相反的符号。在小角度散射的极限下，在一个适合于小空穴浓度的模型中，能带是抛物线的，b ~ k^3，自旋霍尔电导率与本征值符号相反，并且具有更大的幅度。我们的分析假设自旋轨道分裂$b$和输运散射率τ ^{-1}都小于费米能，但该方法对任意b* τ值都是有效的。
2005-11-15 cond-mat.mes-hall
Electron mobility in few-layer MoxW1-xS2
在这封信中，我们从理论上研究了电子迁移率在少层MoxW_（1-x）S_2中的各种散射机制的限制。基于费米黄金定则的玻恩近似，计算了室温下极化纵光学（LO）声子、合金和背景杂质散射机制的能量依赖散射时间.将各个散射率的贡献作为2D电子密度以及MoxW 1-xS 2中合金成分的函数进行分析。虽然杂质散射限制了低载流子密度（<2 × 1012 cm-2）的迁移率，但LO极性声子散射是高电子密度的主要机制。发现合金散射在MoxW_（1-x）S_（2）中0.5 < x < 0.7起不可忽略的作用。LO声子限制和杂质限制迁移率相对于合金摩尔分数显示相反的趋势。对MoxW 1-xS 2中电子迁移率的理解有望有助于基于MoS 2和WS 2合金的异质结构和器件的设计和实现。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
Effect of impurities in high-symmetry lattice positions on the local density of states and conductivity of graphene
量子化学计算的动机，表明在石墨烯中的分子吸附发生在蜂窝晶格的优先网站，我们研究了孤立的杂质的影响上的局部电子性质的石墨烯单层，当杂质是位于一个网站，键，或中空状的位置。我们评估的局部态密度（LDOS）作为能量的函数上的杂质和它的邻近网站，以及在倒易空间中，在对应于一个束缚态的能量，在三种情况下的利益。后一项研究可能与解释傅里叶变换扫描隧道光谱的结果有关，因为它们显示了哪些状态主要导致LDOS的杂质诱导变化。我们还估计，半解析地，具有低能量的束缚态的杂质势的强度和宽度的条件的依赖性。然后利用这些结果来获得在稀杂质限制下的石墨烯中的准粒子寿命和静态电导率。特别是，我们恢复了次线性的载流子浓度的电导率的依赖性作为一个通用的杂质效应。
2009-09-10 cond-mat.mes-hall
Charged impurity scattering in bilayer-graphene double layers
我们考虑由两个平行的双层石墨烯片由电介质分隔的双层系统。我们计算的有限温度下的电导率的第一层由于带电杂质位于两层。研究了温度、层间距、介电常数、杂质浓度、载流子浓度等对电导率的影响。我们显示位于层II中的带电杂质的重要性，在确定小的层间距离的第一层的电导率。本文的结果使我们对第二种效应作用下双层石墨烯中带电杂质的长程散射有了更多的了解。
2020-05-02 cond-mat.mes-hall
Ab initio theory of the spin-dependent conductivity tensor and the spin Hall effect in random alloys
我们提出了一个扩展的相对论电子输运理论的标准（电荷）的随机合金的电导率张量的紧束缚线性松饼-锡轨道方法的所谓的自旋相关的电导率张量，它描述了Kubo的线性响应的自旋电流外部电场。该方法是基于有效的电荷和自旋电流运营商，对应于intersite电子输运和nonrandom，这简化了配置平均的相干势近似的装置。特别注意的是费米海项的自旋相关的电导率张量，其中包含一个非零的非相干部分，在标准的电导率张量。所开发的形式主义适用于自旋霍尔效应在二元无规doppler合金，无论是在模型水平上，并为Pt基合金的面心立方结构。我们表明，自旋霍尔电导率由三个贡献（一个内在的和两个外在的）表现出不同的浓度依赖性在稀释极限的合金。所选的Pt合金（Pt-Re，Pt-Ta）的结果导致自旋霍尔角约0.2，这些相当大的值得到的组合物，属于热力学平衡相。因此，这些合金可以被认为是用于有效电荷到自旋转换的其它系统的替代物，所述其它系统通常是亚稳晶体或金属玻璃。
2019-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extrinsic-Intrinsic Crossover of the Spin Hall Effect Induced by Alloying
我们观察到合金化引起的本征和非本征自旋霍尔效应之间的交叉。我们发现，自旋霍尔角，自旋霍尔电导率与电导率的比值，通过调整Au-Cu合金的成分，急剧变化。自旋霍尔角的变化的符号仅在有限的范围内的Cu浓度由于非本征的斜散射，而本征的贡献成为主导与增加的Cu浓度。这一观测结果为自旋轨道物理学的基本理解提供了重要信息。
2018-07-31 cond-mat.mes-hall
Theory of 2D transport in graphene for correlated disorder
我们从理论上重新审视石墨烯输运性质作为载流子密度的函数，考虑到环境中库仑杂质无序的空间分布中可能的相关性。我们发现，带电杂质的相关性引起密度依赖的石墨烯导电性，这与现有的实验数据定性一致。我们还发现，相当出乎意料的是，电导率可以增加与杂质密度，如果有足够的杂质间的相关性存在于系统中。特别地，石墨烯电导率在较低（较高）栅极电压下的线性（次线性）自然地解释为仅由库仑无序中的杂质相关效应引起。
2011-10-05 cond-mat.mes-hall
Diameter dependence of SiGe nanowire thermal conductivity
理论计算了SiGe合金纳米线的热导率随纳米线直径、合金浓度和温度的变化关系，得到了与实验结果相一致的定量结果。我们的研究结果占较弱的直径最近观察到的Si $_{1-x}$ Ge $_x$纳米线（$x<0.1$）的热导率的依赖性，相比纯Si纳米线。我们还提出了在全范围内的合金浓度，$0 \leq x \leq 1$，这可能作为一个基础，与未来的实验比较高合金浓度纳米线的计算。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Compositionally-modulated Si1-xGex multilayers with cross-plane thermal conductivity below the thin-film alloy limit
我们描述的外延Ge/Si多层膜的跨平面的热导率，可以系统地降低到非常低的值，相比，无论是与体和薄膜SiGe合金的相同的平均浓度，通过简单地改变组成层的厚度。从头计算表明，部分相互扩散的Ge到Si的间隔，这自然会导致Ge偏析生长过程中，起着决定性的作用，降低导热系数低于可以实现没有相互扩散（完美的超晶格），或与总的相互扩散（合金限制）。这种现象类似于先前在具有嵌入式纳米颗粒的合金中观察到的现象，并且它强调了同时结合合金和纳米尺寸的散射体以最小化热导率的重要性。因此，我们的计算表明，超晶格与尖锐的界面，这是常见的，但难以实现，比成分调制的Si1-xGex多层膜在寻找超低热导率的材料。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatial distribution of local tunneling conductivity due to interference and Coulomb interaction effects for deep and shallow impurities on semiconductor surfaces
研究了半导体表面深、浅杂质局域隧穿电导的空间分布。考虑了非平衡库仑相互作用和干涉效应，并借助Keldysh理论进行了理论分析。研究了两种模型：浅杂质态的平均场自洽方法和深杂质态的Hubbard-{I}模型。我们已经发现，不仅以上的杂质，但也在距离可比的晶格周期都影响直接和共振隧穿通道之间的干扰和本地化的电子和现场库仑排斥强烈修改的形式的隧道电导率测量的扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）。
2010-05-20 cond-mat.mes-hall
Effect of charged impurity correlation on transport in monolayer and bilayer graphene
我们研究了单层和双层石墨烯的输运性质，同时考虑到带电杂质空间分布的相关性。特别是，我们发现，实验观察到的石墨烯电导率的次线性缩放可以自然地解释为库仑无序中的杂质相关效应引起的，没有必要假设除了带电杂质的存在下的短程散射中心。我们发现，在双层石墨烯中，杂质之间的相关性也会导致在较高载流子密度下电导率的缩放发生交叉。我们发现，在带电杂质之间的相关性的存在下，电导率依赖于非线性的杂质密度$n_i$，甚至可以增加与$n_i$。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall
Micro(point)contact spectroscopy of dilute magnetic (Kondo) alloys CuMn and CuFe
本文用微接触光谱法研究了磁性杂质CuMn和CuFe在0.01- 1at.%范围内的合金。最小值或最大值（所谓的零偏置异常），观察这些合金的微接触光谱在电压~ 1 mV。由磁场中零偏异常最小值的分裂确定了Cu基体中Mn杂质的Lande g因子。进行的定量计算与理论一致，并允许确定重要的几何接触参数<K>，平均几何形状因子和合金本身的特性，例如J/E_F，即，电子和磁性杂质之间的交换相互作用能量的大小与费米能量的比值，来自微接触光谱。
2018-01-09 cond-mat.mes-hall
Clustered impurities and carrier transport in supported graphene
通过自洽耦合模拟载流子输运和电动力学，研究了带电杂质分布和载流子-载流子相互作用对石墨烯/SiO $_2$中电子输运的影响.我们表明，特征宽度为40- 50 nm的杂质团簇产生实验观察到的大小的电子空穴水坑。在电导率与载流子浓度的关系中，杂质分布决定了剩余电导率和线性区斜率，测量的斜率可以用来估算实验中的杂质浓度。此外，我们表明，高密度的电导率次线性源于载流子-载流子相互作用。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall
Impurity and edge roughness scattering in armchair graphene nanoribbons: Boltzmann approach
利用准一维体系的Boltzmann输运方程，对扶手椅型石墨烯纳米带在短程杂质和边缘粗糙度存在下的导电性进行了理论研究.随着被占据子带数目的增加，由于短程杂质的电导率向二维情况收敛。的磁导率的计算证实了边缘粗糙度引起的下降在回旋半径接近最近的量子模拟建议的带宽度。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity of ternary III-V semiconductor alloys: The role of mass difference and long-range order
采用平衡分子动力学和优化的Albe-Tersoff经验原子间相互作用势，研究了三元砷化物（III-As）半导体合金的热输运.现有的二元铝砷，砷化镓和铟砷的潜力进行了优化，以获得准确的声子色散和温度依赖性的热导率。三元III-V族的热输运计算通常采用虚拟晶体近似（VCA），其中结构被假定为随机合金，所有III族原子（阳离子）被视为具有有效加权平均质量。在这里，我们表明，显式处理原子质量是至关重要的，显式原子质量得到的热导率与平均VCA阳离子质量得到的值有很大不同。阳离子质量之间的差异越大，热导率的VCA预测越差。在VCA中的随机合金假设也受到挑战，因为X射线衍射和透射电子显微镜显示在InGaAs，InAlAs和GaAlAs外延层中的顺序。我们计算了三种常见类型的顺序[CuPt-B，CuAu-I，和三周期-A（TPA）]的热导率，并表明，实验结果为In $_{0.53}$ Ga $_{0.47}$ As和In $_{0.52}$ Al $_{0.48}$ As，这是晶格匹配的InP衬底，可以重现在分子动力学模拟与2%和8%的随机无序，分别。根据我们的研究结果，在三元III-As合金的热输运似乎是由质量差散射，这是更明显的比VCA建议，和长程序，这些合金支持之间的竞争。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The rise of spin-flip transitions in the anomalous Hall effect of FePt alloy
我们进行了第一性原理计算，证明自旋翻转跃迁的重要性的内在反常霍尔导电性的有序FePt合金。我们表明，这种转变得到增强的大自旋轨道耦合的Pt原子，变得可以忽略不计时，Pt被取代的较轻的等电子Pd。我们发现，自旋翻转转变FePt起源不仅从传统的带在费米能级的反交叉，但也从之间的转换以及分离对具有类似的色散带。我们还预测了FePt的反常霍尔电导率的强各向异性，这完全来自自旋翻转跃迁，并研究了无序对其的影响。
2010-09-16 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
Tuning Thermal Conductivity of Hybrid Perovskites through Halide Alloying
本研究提出通过卤化物合金化与结构扭曲调控混合钙钛矿热导率的策略，实验与模拟表明该方法可大幅调节热导率并揭示其声子散射与受限扩散机制，为相关应用提供指导。
2024-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature linear transport of two-dimensional massive Dirac fermions in silicene: residual conductivity and spin/valley Hall effects
考虑有限温度屏蔽电子-杂质散射，我们提出了一种动力学方程方法来研究二维大质量费米子在硅烯中的输运性质。我们发现当化学势位于能隙内时，纵向电导率总是不为零。这种剩余电导率来自带间相关性，并且强烈依赖于电子-杂质散射的强度。我们还澄清，电子-杂质相互作用作出重大贡献的自旋和谷霍尔电导率，然而，几乎是独立的杂质密度。纵向电导率以及自旋和谷霍尔电导率对化学势，温度和能隙的依赖关系进行了分析。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-diffusive Lattice Thermal Transport in Si-Ge Alloy Nanowires
我们提出了一个计算的晶格热导率的硅锗纳米线（NWs）的基础上解决玻尔兹曼输运方程的抽样声子平均自由程的蒙特卡罗方法。我们增加了以前的工作与完整的声子色散和部分扩散动量依赖镜面模型的边界粗糙度散射。我们发现，声子飞行是由几个μm以上的长自由飞行的混合中断的短飞行的突发，导致在一个沉重的尾部分布的飞行长度，通常遇到的Lévy步行动力学。因此，在硅锗纳米线声子运输既不完全弹道也不扩散，而是，它落入一个中间制度称为超扩散，其中热导率的规模与作为$κ\propto L^α$的NW的长度与长度依赖性$α\approx 0.33$的指数在广泛的范围内的线长度10纳米$<L<$ 10 $μ$ m的直径和粗糙度无关。我们的结论是，在硅锗合金纳米线的热导率是长度依赖于高达10 $μ$ m，因此可以调整热电应用。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall
Charged impurity scattering in bilayer graphene
研究了低温超高真空下沉积钾时，杂质散射对双层石墨烯（BLG）中载流子输运的影响。带电杂质散射产生的电导率在载流子密度上呈超线性，在2-4 x 10^12 cm^-2的载流子密度测量范围内，其大小与单层石墨烯相似。在添加浓度为n_imp的带电杂质时，最小电导率Sigma_min与n_imp^-1/2成比例地降低，而电子和空穴熔池载流子密度与n_imp ^1/2成比例地增加。这些结果的有意沉积钾的BLG与带电杂质散射的理论预测吻合得很好。然而，我们的研究结果也表明，带电杂质散射单独不能解释所观察到的原始BLG钾掺杂前的SiO2上的输运性质。
2009-12-13 cond-mat.mes-hall
The energy spectrum and the electrical conductivity of graphene with substitution impurity
采用Lifshitz单电子紧束缚模型研究了取代原子对石墨烯能谱和电导率的影响。它是建立在杂质原子的有序的结果在电子的能谱中的间隙，其宽度取决于序参量和散射势的大小。结果表明，当序参量接近其最大值时，在能隙边缘的电子态密度的能量曲线上出现与局域杂质态有关的峰。在费米能级进入间隙区的电子浓度处，电导率为零，并且发生金属-介电转变。当费米能级落在能带区域时，当序参量达到最大值时，电子弛豫时间和电导率趋于无穷大。在弱散射的极限情况下，石墨烯的电子密度和电导率的解析计算，与不同的散射势的数值计算的结果进行比较。
2020-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical and optical conductivities of hole gas in $p$-doped bulk III-V semiconductors
我们研究了由Luttinger哈密顿量描述的$p$掺杂的体III-V族半导体中空穴气的电导率和电导率。我们提供了德鲁德电导率的精确解析表达式，反弛豫时间为各种杂质的潜力，德鲁德重量和光学电导率的Luttinger参数$γ_1 $和$γ_2$。由于重、轻空穴态的螺旋度守恒，后向散射被完全抑制。我们发现，对于库仑型和高斯型杂质势，重空穴的弛豫时间的倒数远小于轻空穴的弛豫时间的倒数，而对于短程杂质势，轻空穴的弛豫时间的倒数则小于重空穴的弛豫时间的倒数。Drude电导率随空穴密度的增加呈非线性增加。在超导费米极限下，得到了电导率与密度关系的指数。即使存在自旋-轨道耦合，Drude重量也随密度线性变化。有限频率电导率为$\sqrtω$，其振幅强烈依赖于Luttinger参数。可以从光学电导率测量中提取Luttinger参数。
2016-09-13 cond-mat.mes-hall
Conductivity magnetooscillations in 2D electron-impurity system under microwave irradiation: role of magnetoplasmons
发展了一种多电子理论来解释微波辐射下极高迁移率二维电子系统中最近观察到的电导磁振荡现象。第一次，一个理论考虑到微波诱导重整化屏蔽杂质势。结果表明，该势在电场性质上具有奇异性、动态性和非线性性。这从根本上改变了“干净”2D系统中杂质处电子散射的图像：整流耗散电流的出现是2D磁等离子体激元的激发，而不是朗道能级之间的单电子跃迁。在“脏”的二维系统中，电子-电子相互作用的作用减弱，因此集体激发不再存在，我们的结果变成了众所周知的结果，这些结果是在单电子方法中获得的。
2005-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measurement of Scattering Rate and Minimum Conductivity in Graphene
对于迁移率在$1-20\times10^3$ cm $^2$ /V sec范围内的一组样品，研究了具有各种无序水平的石墨烯样品的电导率。将实验数据与基于带电杂质散射的理论输运计算进行比较，我们估计样品中的杂质浓度从$2-15\times 10^{11}$ cm $^{-2}$变化。在低载流子密度极限下，电导率表现出$2-12e^2/h$范围内的值，这可能与样品中不均匀电荷分布引起的残余密度有关。电导率曲线的形状表明，高迁移率的样品包含一些短程无序，而低迁移率的样品主要是由长程散射。
2007-07-12 cond-mat.mes-hall
Suppression of bulk conductivity in InAs/GaSb broken gap composite quantum wells
InAs/GaSb量子阱中的二维拓扑绝缘体态通过依赖于绝缘体的拓扑保护螺旋边缘沟道输运来表现。本工作研究了一种通过使用不同杂质浓度的镓源材料来抑制体电导率的方法。虽然最高纯度的镓伴随着通过样品本体的清晰传导，但故意引入的杂质导致本体电阻超过1 MΩ。发现该电阻与施加的磁场无关。报道了在Sb基样品生长用的分子束外延系统中制备的GaAs/AlGaAs结构的超高电子迁移率。
2013-08-16 cond-mat.mes-hall
Unifying first principle theoretical predictions and experimental measurements of size effects on thermal transport in SiGe alloys
在这项工作中，我们证明了第一原理计算和实验测量的尺寸效应在SiGe合金的热输运之间的对应关系。瞬态热栅（TTG）用于测量有效热导率。在密度泛函理论（DFT）框架下的虚晶近似结合杂质散射被用来确定被测样品的确切合金成分的声子性质。利用这些性质，经典的尺寸效应计算的反射模TTG使用最近开发的声子玻尔兹曼输运方程（BTE），这是验证建立蒙特卡罗模拟的实验几何形状。我们发现在跨越一个数量级的光栅周期的热导率的减少（多达$\sim$ 25\%的体积值）的理论预测和实验测量之间的协议。这项工作提供了一个框架的桌面研究的尺寸效应对热输运。
2017-07-04 cond-mat.mes-hall
Lattice thermal conductivity of Ti$_x$Zr$_y$Hf$_{1-x-y}$NiSn half-Heusler alloys calculated from first principles: Key role of nature of phonon modes
尽管XNiSn（X=Ti、Zr或Hf）半赫斯勒化合物具有相对高的晶格热导率$κ_{\ell}$，但它们是良好的热电材料。以前的研究表明，$κ_{\ell}$可以通过X位上的亚晶格合金化来还原。为了揭示合金成分对$κ_\ell$的影响，我们采用弛豫时间近似下的声子Boltzmann输运方程结合密度泛函理论研究了该体系，并利用虚晶近似屏蔽了整个三元Ti $_x$ Zr $_{y}$ Hf $_{1-x-y}$ NiSn相图，通过质量无序散射探讨了合金化的影响.发现Ti $_x$ Hf $_{1-x}$ NiSn组合物的晶格热导率最低;特别地，当Ti含量在20和80%之间变化时，存在以Ti $_{0.5}$ Hf $_{0.5}$ NiSn为中心的浅最小值，其中$κ_l$取3.2和4.1 W/mK之间的值。有趣的是，在这个系统中的质量无序散射的整体行为只能从声子模式的性质和质量方差的大小的组合来理解。质量无序散射在散射低能量的声学声子时是无效的。通过使用一个简单的模型的晶界散射，我们发现，纳米结构这些化合物可以有效地散射这样的声子，从而进一步降低晶格热导率，例如，Ti $_{0.5}$ Hf $_{0.5}$ NiSn与$L= 100$ nm的晶粒尺寸经历了42\%的减少$κ_{\ell}$相比，单晶。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlated charged impurity scattering in graphene
理解石墨烯中的无序对于电子应用至关重要;与传统材料相比，石墨烯中非常低的电子-声子散射1，2意味着即使在室温下，无序3 -7也主导其电阻率。带电杂质5，8-10已被确定为SiO2衬底上石墨烯中的重要无序类型11，12，其给出了接近线性的载流子密度依赖性电导率σ（n），并产生电子和空穴池13 -15，其决定了石墨烯的最小电导率σ min 10的大小。已知带电杂质的相关性对于在远距离掺杂的杂质半导体异质结构16 -18中实现最高迁移率是必不可少的，并且在有限温度下在某种程度上存在于任何杂质系统中。在这里，我们表明，即使是适度的相关性，在带电杂质的位置，实现退火钾在石墨烯上，可以增加流动性的四倍以上。考虑到杂质相关长度与温度有关但与杂质密度无关，理论上可以很好地理解这些结果。杂质相关性也自然地解释了通常在衬底结合的石墨烯器件中观察到的次线性σ（n）2，11，12，20。
2011-06-23 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in three-dimensional Weyl electron system -- in the presence of charged impurity scattering
利用自洽玻恩近似（SCBA）理论研究了存在带电杂质散射时三维外尔电子系统的量子输运。散射强度由有效精细结构常数$α$表征，它取决于线性带的介电常数和费米速度。我们发现，玻尔兹曼理论失败的带接触点，电导率采取几乎恒定的值几乎与$α$无关，即使态密度与$α$线性增加。在那里，电导率的大小仅取决于杂质密度。的定性行为是完全不同的高斯杂质的情况下，其中的最小电导率低于一定的临界杂质强度消失。
2014-12-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The role of lighter and heavier embedded nanoparticles on the thermal conductivity of SiGe alloys
我们已经使用了原子{ \it从头算}的方法，没有可调参数计算的晶格热导率的Si $_{0.5}$ Ge $_{0.5}$与嵌入的Si或Ge纳米颗粒的直径高达4.4 nm的低浓度。通过精确的格林函数计算的纳米粒子的散射率，我们发现，嵌入在$\text{Si}_{0.5}\text{Ge}_{0.5}$的Ge纳米粒子提供比嵌入Si纳米粒子低20%的热导率。这与玻恩近似相反，玻恩近似预测两种情况下的减少量相等，而不管质量差的符号。尽管存在这些差异，我们发现玻恩近似仍然表现得非常好，它允许调查更大的纳米颗粒尺寸，直径高达60 nm，不可行的确切方法。
2011-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Kubo-Bastin approach for the spin Hall conductivity of decorated graphene
理论预测和最近的实验结果表明，可以通过增强杂质附近的自旋轨道耦合来在石墨烯中设计自旋霍尔效应。我们使用Kubo-Bastin公式的Chebyshev展开来计算石墨烯的紧束缚模型的自旋电导率张量，其中随机分布的杂质吸附在碳原子上。我们模型的杂质引起的自旋轨道耦合与石墨烯的哈密顿量，考虑到三个不同的贡献~ \cite{Gmitra2013}，并显示自旋霍尔和纵向电导率取决于每个自旋轨道耦合的强度和杂质的浓度。此外，我们计算的狄拉克点附近的单个和多个杂质的状态密度的实空间投影，并将这些结果与电导率计算。
2016-02-15 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport trends in group 4 half-Heusler alloys
从第一性原理出发，研究了54种不同的4族半赫斯勒（HH）合金的热电性能。电子输运的研究与密度泛函理论使用混合泛函促进的$\mathbf{k} \cdot \mathbf{p}$方法，而温度依赖的有效势方法用于声子贡献的优值$ZT$。计算了声子热导率，包括非简谐声子-声子、同位素、合金和晶界散射。HH合金具有${\it XYZ}$组成，并且在此研究的合金在4-9-15族（Ti，Zr，Hf）（Co，Rh，Ir）（As，Sb，Bi）和4-10-14族（Ti，Zr，Hf）（Ni，Pd，Pt）（Ge，Sn，Pb）中。发现热导率的电子部分显著影响$ZT$，从而影响最佳掺杂水平。此外，功能的选择被发现显着影响热电性能，特别是对于表现出带对齐功能的结构。当考虑合金和晶界散射时，本征热导率显着降低，这也降低了热导率的分布。发现在${\it Z}$ -位点（即由第14或15族元素占据的位点）上的亚晶格无序比由第4族元素占据的${\it X}$ -位点取代更有效。计算结果证实了ZrNiSn、ZrCoSb和ZrCoBi基合金具有良好的热电性能。考虑到可以实现足够高的载流子浓度，一些其他n型和p型化合物也被预测为潜在的优异热电材料。这项研究提供了深入了解HH合金的热电势，并为优化多组分合金的热电性能提供了策略。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity-assisted tunneling in graphene
在无序势的存在下，未掺杂的石墨烯条带的电导增加，这在原子尺度上是平滑的。这一现象归因于无质量狄拉克费米子的杂质辅助共振隧穿。采用传输矩阵的方法，我们证明了共振特性的电导率增强的存在下，一个单一的杂质。通过映射到一个安德森局域化问题上，计算了一维无序势涨落模型的双端电导率。
2007-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Enhancement of Spin-charge Conversion in Dilute Magnetic Alloys by Kondo Screening
我们推导出一个动力学理论，能够处理大自旋轨道耦合和近藤屏蔽在稀磁合金。我们得到的碰撞积分非微扰和发现的贡献成正比的杂质散射S-矩阵的动量导数。后者对自旋扩散和自旋-电荷转换系数产生了重要的修正，并完全捕获了所谓的侧跳过程，而无需诉诸玻恩近似（共振散射失败）或其他启发式推导。我们将我们的动力学理论应用到具有强自旋轨道的量子杂质模型，该模型捕获了La $_{1-x}$ Cu $_6$等合金中近藤屏蔽铈杂质的最重要特征。我们发现1）一个大的零温自旋霍尔电导率，它只依赖于费米波数和2）横向自旋扩散机制，修改了标准的菲克扩散定律。我们的预测可以很容易地验证标准的自旋输运测量金属合金与近藤杂质。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-polarized electronic structures and transport properties of Fe-Co alloys
利用Kubo-Greenwood公式计算了Fe-Co合金中随机合金无序引起的电导率。在低温下，所得到的电阻率与实验数据定量吻合。由电导率（86%）估算的Fe_（50）Co_（50）的自旋极化与费米能级态密度（-73%）的自旋极化符号相反。研究发现，电导率主要由s电子决定，少数自旋态的s电子由于受到d电子态密度较大的强散射而导电性较低.
2009-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High conductivity Polarization-induced 2D hole gases in Undoped GaN/AlN Heterojunctions enabled by Impurity Blocking Layers
高电导率的未掺杂GAN/AlN 2D空穴气体（2DHG），AlGaN/GAN 2D电子气体（2DEG）的p型对偶，为GAN中的空穴传输提供了有价值的见解，并实现了第一个GAN GHz RF p沟道FET。它们是向高速和高功率的宽带隙半导体互补电子器件迈出的重要一步。这些技术上和科学上相关的2D空穴气体被认为不像2DEG那样鲁棒，因为结构上类似的异质结构在$Δp_s >$ 7 × 10 $^{13}$ cm $^{-2}$上表现出空穴密度的宽变化和低迁移率。在这项工作中，我们发现，这些变化与不需要的掺杂杂质，如硅和氧从成核界面浮起有关。通过在AlN缓冲层中引入杂质阻挡层（IBL），我们消除了2D空穴气体密度和输运性质的可变性，从而在整个生长过程中将2DHG密度变化更严格地控制为$Δp_s \leq$ 1 x 10 $^{13}$ cm $^{-2}$，并且霍尔迁移率提高了3倍。与没有IBL的GAN/AlN结构相比，这些变化导致空穴电导率增加2- 3倍。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
The role of spin-flip transitions in the anomalous Hall effect of FePt alloy
我们进行了第一性原理计算，证明了自旋轨道相互作用的非自旋守恒部分的重要性，为有序FePt合金的本征反常霍尔电导率。如果Pt被较轻的等电子元素Pd取代，这种相互作用的影响会大大降低。负责异常速度的带间跃迁的分析表明，自旋翻转跃迁不仅发生在费米能级附近的避免带交叉，但也有类似的色散以及分离的带对之间。我们还预测了强烈的各向异性的FePt的异常霍尔电导率完全由低频自旋翻转跃迁。
2011-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric transport and current noise through a multilevel Anderson impurity: Three-body Fermi-liquid corrections in quantum dots and magnetic alloys
本文提出适用于多能级量子点和磁性合金的费米液体理论，计算三体关联修正，揭示洛伦兹数偏离维德曼-弗兰兹定律的$T^2$依赖及对噪声的影响。
2024-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic states of single impurity in disordered environment
研究了非晶态合金中孤立杂质的荷磁状态。所研究系统的哈密顿量是Anderson杂质模型的推广。即，包括导电电子在金属离子和带电杂质上的弹性和非弹性散射过程。在Hartree-Fock近似下得到了组态平均的单粒子格林函数。本文给出了计算电子光谱、带电杂质态和自旋极化杂质态的自洽方程组。定性分析的金属主机结构无序的观察值的影响。杂质环境的结构无序引起虚杂质能级的额外移动和加宽。
2013-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Effect of spin-orbit interaction on a magnetic impurity in the vicinity of a surface
我们提出了一种新的表面感生磁各向异性机制来解释稀磁合金薄膜的近藤电阻率的厚度依赖性。表面各向异性能是由磁性杂质自身的自旋-轨道耦合产生的，它是离表面距离d的振荡函数，衰减为1/d^2。基于简单模型的数值估计表明，这一机制与其他机制不同，会产生所需数量级的影响。
2005-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport coefficients of graphene: Interplay of impurity scattering, Coulomb interaction, and optical phonons
我们使用Boltzmann方程方法研究了Dirac载流子在单层石墨烯中的电输运和热输运。受最近的热电势测量的启发[F. Ghahari，H.-嗯~ Xie，T. Taniguchi，K. Watanabe，M.~ S.~福斯特和P。~ Kim，Phys.修订版本\ Lett. { \bf 116}，136802（2016）]，我们考虑了淬火无序、库仑相互作用和电子-光学-声子散射的影响。通过无偏数值解玻尔兹曼方程，我们计算的电导率，热功率，和电子组件的热导率，并讨论的有效性莫特的公式和Wiedemann-Franz定律。一个解析解的无序的情况下，屏蔽库仑杂质散射，虽然弹性，违反了Wiedemann-Franz定律，即使在低温下。对于载流子-载流子库仑散射和短程杂质散射的组合，我们观察到从相互作用限制（流体动力学）制度到无序限制（费米液体）制度的交叉。在前者中，热电势和热导率遵循相对论流体力学理论的预期结果。另一方面，我们发现，光学声子变得不可忽略，在相对较低的温度和诱导的电子热电势违反莫特公式。结合所有这些散射机制，我们得到的热电势，定量符合实验数据。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of electron-impurity scattering on density of states in silicene: impurity bands and band-gap narrowing
考虑到带间关联，我们提出了一种广义的格林函数多重散射方法来研究电子-杂质散射对硅烯态密度的影响。发现在相对高的化学势下能隙减小，在低的化学势下分裂的杂质带转变为带尾，并讨论了太赫兹频率范围内杂质浓度对电导率的影响.
2016-09-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
