白志明,马 强

(河北科技大学理学院,河北石家庄 050018)

多散射杂质对二维电子系统输运特性的影响

白志明,马 强

(河北科技大学理学院,河北石家庄 050018)

利用散射矩阵理论研究了含有多个矩形散射杂质二维系统中电子输运问题。绝对零度下,电导随入射电子能量增大,呈台阶式上升形式;杂质宽度的减小使得电导的量子化现象增强;杂质长度的增大,使得电导在最初阶段急剧减小,而后呈现周期性振荡;随着散射杂质数量的增加,电导由急剧减小也呈现周期性振荡。温度的升高使得电导台阶倾斜,量子化现象逐渐消失。

杂质;电导量子化;散射矩阵理论

在凝聚态物理中,研究电子输运现象已有很长时间,研究对象绝大多数是室温下的宏观物体。室温下,由晶格振动所引起的非弹性效应会非常频繁地作用于电子,使其带有的相位信息被破坏掉[1-9],因此,电子的波动性已几乎不起作用,于是电子的粒子性占据了主导地位,所运用的理论通常也是经典与半经典的方法(比如,经典的玻尔兹曼方程,它把电子看成是具有确定位置和动量的经典粒子,受到外场、晶格振动、杂质和缺陷的共同作用)。尽管像玻尔兹曼方程这样的方法在上述领域中已经取得了不错的成果,但是还有很大的局限性,它很难解决电子波动性起主要作用的电子输运问题。因为当所研究的体系尺度小到可以和电子的德布罗意波长相比较,且在低温的情况下时,电子的波动性将起到明显的作用。……