外场作用下Weyl半金属中电子传输的类光性质研究
批准号:
11864014
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
43.0 万元
负责人:
徐中辉
依托单位:
学科分类:
凝聚态物质力热光电性质
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵文垒、陈铜、李文辉、王晓慧、吕维帅、洪兆海、童康
中文摘要
材料体系的拓扑量子行为是当前凝聚态物理研究的热点。作为一种新型拓扑量子态,Weyl半金属最近引起了人们广泛的关注。本项目首先讨论外加磁场对Weyl半金属中电子透射率和群时延的影响,揭示外加磁场对群时延的调制作用和对Hartman效应的影响,以及群时延和居留时间的关系;并进一步分析Goos-Hänchen位移对于群时延及Hartman效应的影响。其次研究应力作用下Weyl半金属势垒中电子在行波场下群时延的共振效应和消逝场下群时延的Hartman效应;导出应力作用下Weyl半金属势垒中居留时间和群时延之间的关系,并从中揭示Hartman效应的本质。最后研究外加时变外场作用下Weyl半金属中的光辅电子输运性质,探讨Weyl半金属中电子的透射几率、电导、散粒噪声、Fano因子和含时周期势强度、电子入射能量及势垒宽度之间的变化关系。研究结果可为以Weyl半金属为基础的电子器件设计提供有益的参考。
英文摘要
Currently, the topological behavior of materials is a hot topic in condensed matter physics. As a new class of topological quantum states, Weyl semimetals have attracted extensive interest. Firstly, in this project, we study the influences of the electron transmission and group delay time of the Weyl semimetals in the presence of the magnetic field, and further analysis the influence of Goos-Hänchen shift on the group delay time and the Hartman effect. Secondly, we study the transmission resonance effect of the group delay in the propagating case and the Hartman effect in the evanescent case in the presence of the strain field, and derive the relationship between the dwell time and the group delay time of the Weyl semimetals barrier in the presence of the strain field, to clarify the essence of the Hartman effect. Finally, we will investigate the transport properties of the photon-assisted electron tunneling in Weyl semimetals in the presence of the time-periodic potential, and discuss the relationship between the transmission probability, conductivity, shot noise and Fano factor of the Weyl semimetals and the time-periodic potential strength, the electron incident energy and the barrier width. Our results will facilitate the design of the Weyl semimetals-based electronic devices.
材料体系的拓扑量子行为是当前凝聚态物理研究的热点。作为一种新型拓扑量子态,Weyl半金属最近引起了人们广泛的关注。本项目采用传输矩阵和稳态相位研究了外加磁场、外加应力场和外加时变外场作用下Weyl半金属中电子的传输性质。研究发现了外加磁场作用下Weyl半金属存在Hartman效应,揭示了磁场对群时延的调制作用和对Hartman效应的影响,以及群时延和居留时间的关系。发现了单向和剪切应力的大小对完美透射环和透射弧的影响非常明显,揭示了应力场中Weyl半金属中电子的传输特性和应力引起的赝磁场产生的机制。探讨了单向应力张量的大小和剪切应力张量的比率对Hartman效应的影响机制。发现外加含时周期势作用下Weyl半金属中电子的透射率和电导会随着时变外场的强度发生变化,揭示了含时周期势强度和结构参数对系统的调控机理。此外,采用第一性原理方法研究了空位和取代掺杂导致的缺陷晶体结构会增加Weyl半金属WTe2的光电流,揭示了掺杂和空位缺陷有效增强光电流的机制。研究结果可为以Weyl半金属为基础的电子器件设计提供理论参考。
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High sensitivity and anisotropic broadband photoresponse of T-d-WTe2
Td-WTe2 的高灵敏度和各向异性宽带光响应
DOI:
10.1016/j.physleta.2020.127093
发表时间:
2021
期刊:
Physics Letters, Section A: General, Atomic and Solid State Physics
影响因子:
--
作者:
[Xu Zhonghui, Luo Bing, Chen Yan, Li Xiaobo, Chen Zhen, Yuan Qiuming, Xiao Xianbo]
通讯作者:
Xiao Xianbo
Quantum to classical transition induced by a classically small influence
由经典的小影响引起的量子到经典的转变
DOI:
10.1088/1674-1056/ab8a3a
发表时间:
2020-07
期刊:
Chinese Physics B
影响因子:
1.7
作者:
[Zhao Wen-Lei, Jie Quanlin]
通讯作者:
Jie Quanlin
DOI:
10.1103/physreva.104.052405
发表时间:
2021-03
期刊:
PHYSICAL REVIEW A
影响因子:
2.9
作者:
[Huang Kai-Qian, Zhao Wen-Lei, Li Zhi]
通讯作者:
Li Zhi
Group delay time and Hartman effect in strained Weyl semimetals
应变外尔半金属中的群延迟时间和哈特曼效应
DOI:
10.1088/1361-648x/ab4619
发表时间:
2019-10
期刊:
Journal of Physics: Condensed Matter
影响因子:
--
作者:
[Zhonghui Xu, Zhuobin Siu, Yan Chen, Jinsong Huang, Yanling Li, Chi Sun, Can Yesilyurt, Mansoor B A Jalil]
通讯作者:
Mansoor B A Jalil
Phonon spectrum and electronic structures of WTe2: A first-principles calculation
WTe2 的声子谱和电子结构:第一性原理计算
DOI:
10.1016/j.physleta.2020.127081
发表时间:
2021-02
期刊:
Physics Letters A
影响因子:
2.6
作者:
[zhonghui Xu, Bing Luo, Zhuo Bin Siu, Yan Chen, Jinsong Huang, Yanling Li, Chi Sun, Tong Chen, Mansoor B.A. Jalil]
通讯作者:
Mansoor B.A. Jalil
共 24 条
外尔半金属的光学Tamm态及其在微纳结构中电可调谐性研究
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批准号:12364024
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:31万元
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批准年份:2023
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负责人:徐中辉
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依托单位:
国内基金
海外基金