 |
 |
 |
| 24小時熱門版塊排行榜 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 29 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 4416 | 回復(fù): 28 | ||||
[交流]
為什么在低溫、強磁場下，半導(dǎo)體中的電子只能沿著邊緣運動？
|
||||
|
At low temperature and high magnetic field, electrons travel only along the edge of the semiconductor。今天看文獻《The quantum spin Hall effect and topological insulators》是看到的，請問這是為什么呢？ 這是不是就是edge state的出處啊 |
回復(fù)此樓» 收錄本帖的淘帖專輯推薦
 拓?fù)洳牧?/a> |
» 猜你喜歡
26博士申請
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
268求調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
302求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
311求調(diào)劑
已經(jīng)有10人回復(fù)
-
被我言中：新模板不強調(diào)格式了，假專家開始管格式了
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
303求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
考研求調(diào)劑
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
085601專碩，總分342求調(diào)劑，地區(qū)不限
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
085601材料工程專碩求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
一志愿天津大學(xué)化學(xué)工藝專業(yè)（081702）315分求調(diào)劑
已經(jīng)有6人回復(fù)
» 本主題相關(guān)價值貼推薦，對您同樣有幫助:
- 場發(fā)射性質(zhì)可以用在哪些方面呢？
已經(jīng)有4人回復(fù)
- 【分享】“神奇材料”石墨烯
已經(jīng)有57人回復(fù)
» 搶金幣啦！回帖就可以得到:
-
【技術(shù)服務(wù)】研究所橫向技術(shù)開發(fā)及服務(wù)
+1/99
-
溫州大學(xué)呂晶晶課題組2026年招生
+1/85
-
坐標(biāo)廣州，男征女，雙向奔赴
+1/67
-
湖北工業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)與健康學(xué)院 課題組招收2026級食品/生物方向碩士
+1/36
-
找工作經(jīng)驗求助
+1/34
-
澳大利亞西澳大學(xué)（UWA）張金強課題組招收全獎博士生（化工新能源方向）
+1/27
-
招碩士調(diào)劑生
+2/26
-
華南師范大學(xué)（211）申請審核制博士招生- 電子、自動化、機械、生物學(xué)、物理相關(guān)專業(yè)
+1/25
-
中山大學(xué)院士團隊微納器件、腦機接口方向博士招生、博后招聘
+1/21
-
海南師范大學(xué)孫元元老師招生博士，名額1~2個，2026年9月份入學(xué)（光電/光熱催化方向）
+1/18
-
北京某研究院生物化學(xué)與分子生物學(xué)相關(guān)專業(yè)申請考核制博士招生（春季）
+1/15
-
福建師范大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院杜克釗團隊博士/碩士招生
+1/14
-
招收化工與材料學(xué)科點研究生
+1/13
-
中國民航飛行學(xué)院先進連接團隊招收航空宇航、航空機械專業(yè)碩士研究生（學(xué)碩專碩均可）
+1/7
-
香港大學(xué)David Srolovitz教授課題組招聘「香江學(xué)者」博士后
+1/7
-
上海師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院任新意副研究員招收調(diào)劑學(xué)生3-4名（有機化學(xué)專業(yè)）
+1/5
-
Top-88悉尼科技大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)/AI 招收2027年入學(xué) 校獎 博士生1到2名(國際和本地學(xué)生）
+1/4
-
加拿大阿爾伯塔大學(xué)招收電磁、無線通信、機器學(xué)習(xí)方向全獎碩士/博士/博士后/訪問學(xué)者
+2/2
-
海南大學(xué)徐月山老師招生第二批博士名額2~3個，2026年9月份入學(xué)（高端設(shè)備開發(fā)方向）
+1/2
-
請求調(diào)劑
+1/1
|
??????? ?????????????????? ??????Щ????????????????? ????漰????Ч??? ?????????????? ????????????? ??????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????? ?????????????????δ???? ????Ч????????????????????? ?б???????????????????????????????????????? ??????????γ?????????? ?????????????????????? ????????????????Ч??????? ?????????? ?????????????????Ч????? ??????????????? ??????????????????ЩЧ??????? ??? ??????????????????Ч????????? ?????? ???????????? ???????Ч????????????????? ??????о???????????????????Ч??????? ????????????????????????????????? ??????????????Pb??????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????п????????????????? ???????????????????????Pb???????? ????????????????????Ч??????????? ????????鷳?? ???????????? ???????????? ???????????? ???????????? ??????ò??????? ?????????????? ???棨???棩???????????????? ??? ??? ???????????????????? ??? ?????????????????????????????????? ????????????????? ??????????????? ????????? ??????? ????Ч??????????????????Ч? ????????????????????????????? ??????????????????????????Ч????????????????????? ?????????????? ???????? ???????????Ч? ???????????????Ч??????????Ч?????????????????·??????????仯????? ?????? ??????????????????????? ??????????????????????????????????? ???????????????????? [ Last edited by ????730 on 2013-4-17 at 23:22 ] |
» 本帖已獲得的紅花（最新10朵）
hello_Jzz9樓2013-04-17 17:05:43
★
hello_Jzz(金幣+1): 謝謝參與
hello_Jzz(金幣+1): 謝謝參與
|
這個地方有個明顯的錯誤，低溫一般增加電子的自由程，而不是減小～ 看見了略為回答一二： 1. “這樣，在bulk中，電流就抵消了，而邊緣處就會出現(xiàn)剩余電流”，你描述的是經(jīng)典的霍爾效應(yīng)，不是量子的。這種經(jīng)典的解釋也許可以幫助你有個圖像，但個人認(rèn)為，終究不適合用來理解量子霍爾效應(yīng)。量子霍爾效應(yīng)只能在量子力學(xué)的框架下解釋。 2. 一般有限的體系都可能有edge state,只不過一般體系的edge state對體系的性質(zhì)影響不大，所以不大討論這個態(tài)。但是topological insulator (including QHE to my understanding)中edge state很特別。體態(tài)是絕緣的，邊緣態(tài)是導(dǎo)電的�？梢詳y帶edge current, either spin or charge current. 3. QHE的出現(xiàn)僅當(dāng)電子在磁場中的cyclotron radius 遠(yuǎn)小于電子的自由程的情況下才出現(xiàn)。粗略的說electron must have already executed many cyclotron periods before it is scattered by other electrons/phonons/defects. 這樣才能保證磁場中的量子效應(yīng)不被抹掉。So you need a high magnetic field, which means much smaller cyclotron radius/magnetic length. Also you need a low temperature to decrease the effect of scattering, which will increase the mean free path. 4. 由于體態(tài)是絕緣態(tài)，bulk中不存在電流，也就談不上電流的抵消。 |
17樓2013-04-18 10:03:30
8樓2013-04-17 15:52:12
★
小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
|
您好！看您對量子霍爾效應(yīng)和量子自旋霍爾效應(yīng)深有研究，想向您請教一個困擾我很久的物理圖像問題。 我看到很多文獻中對量子霍爾效應(yīng)和量子自旋霍爾效應(yīng)一般以附圖中的物理圖像來解釋。文獻中說量子霍爾效應(yīng)可以看成是體態(tài)電子在低溫強磁情況下，由于受到很強的洛倫茨力，所以作localized的繞圈運動，故體態(tài)絕緣。而邊緣由于“繞圈受限”，與邊界發(fā)生彈性散射，改變電子運動方向，在邊緣上形成單向的電子導(dǎo)電通道，從而沒有背散射。而且相對的兩個邊緣，電子導(dǎo)電通道方向相反。我的問題是，如果按照這種說法，在真正的輸運測量時，兩端加一個橫向電壓，電子的傳輸方式是怎樣的？只是沿著一個邊緣走，另一個邊緣不導(dǎo)電？ 同樣的道理，量子自旋霍爾效應(yīng)也有如此的問題？當(dāng)在輸運測量時，電子的傳輸方式是怎樣的？兩個邊緣的電子是不是單一自旋的？ 敬望解答！ 圖片1.png |
22樓2013-08-02 18:03:30
|
這是一個好問題。 這兩幅圖其實是經(jīng)典的解釋，能夠為我們建立很好地物理圖像，便于理解，當(dāng)然，它的本質(zhì)應(yīng)該用量子理論解釋。不過，用這兩幅圖，也能說明問題。 假設(shè)樣品的載流子是電子，那么，當(dāng)電子從兩端所加電極流入樣品時，就會形成邊緣態(tài)，而且電子是繞著樣品流動的，不要認(rèn)為距離正極同樣距離的點的電壓就一定相等，不然怎么會有霍耳電壓呢？正是因為有了電子的邊緣態(tài)運動，才有了霍耳電壓的存在。而柵源極之間的電壓也不會受到邊緣態(tài)的影響。 不知道這么回答你是否能想清楚？附圖是QHE和QSHE的能帶圖�；蛟S能幫助你理解。 圖片1.png |
24樓2013-08-06 18:20:07
26樓2013-08-07 18:06:05
2樓2013-04-17 00:03:59
3樓2013-04-17 02:44:53
4樓2013-04-17 14:18:39
5樓2013-04-17 14:30:09
6樓2013-04-17 14:50:09
7樓2013-04-17 15:01:25
10樓2013-04-17 20:46:51
11樓2013-04-17 20:53:29
★
hello_Jzz(金幣+1): 謝謝參與
hello_Jzz(金幣+1): 謝謝參與
|
At low temperature and high magnetic field, electrons travel only along the edge of the semiconductor。 這個普通物理也許可以解釋。 1 強場時，半導(dǎo)體內(nèi)部的電子受到的洛倫茲力太大，而內(nèi)部也沒有其它的力能夠抵消掉這個強力，因此電子只能跑到半導(dǎo)體表面。即只有表面的電子導(dǎo)電，表面會提供力抵消掉強洛倫茲力。 2 低溫時，半導(dǎo)體內(nèi)部的電阻很小，那就意味著會產(chǎn)生極強的電流，但是這個也是不現(xiàn)實的，正如理想導(dǎo)體的內(nèi)部不存在電荷一樣。至于表面可以導(dǎo)電，這個與表面的性質(zhì)有關(guān)。 |
12樓2013-04-17 21:22:22
13樓2013-04-17 22:33:55
14樓2013-04-17 22:36:52
15樓2013-04-17 22:48:22
16樓2013-04-17 23:25:43
18樓2013-04-18 11:01:32
|
十分感謝您的回復(fù)，我想說明以下幾點： （1）QH和WSH應(yīng)該是在二維電子氣系統(tǒng)中討論的，所以我的這個bulk指的是xy明面中部，是我不好，因為bulk是特指“體”的。您的第三個解釋是很專業(yè)的闡述了我之前的說法，我的意思就是這樣的～  （2）在您說的第二點中，TI的bulk is insulator, but its surface state is 金屬態(tài)，這里是表面態(tài)，而不是您說的邊緣態(tài)，我以為邊緣態(tài)和表面態(tài)是不同的，我的問題是在QSH中，也就是二維電子氣系統(tǒng)中，也就是TI的表面態(tài)中，為什么會出現(xiàn)邊緣態(tài)，不過和其他人討論，應(yīng)該是自旋軌道耦合的原因。不知道您是否了解其中原因？ |
19樓2013-04-18 16:28:08
20樓2013-04-18 16:33:42
★
小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
|
這里面需要有對數(shù)學(xué)上的拓?fù)涓拍詈臀锢砩系耐負(fù)涓拍畹睦斫猓矣X得Qi Xiao Liang和S.C.Zhang的綜述—Topological insulator and superconductors 講的很詳細(xì)�？纯蠢锩娴膇ntroduction就可以了。 http://rmp.aps.org/abstract/RMP/v83/i4/p1057_1 |
21樓2013-04-18 17:51:18
|
這是一個好問題。 這兩幅圖其實是經(jīng)典的解釋，能夠為我們建立很好地物理圖像，便于理解，當(dāng)然，它的本質(zhì)應(yīng)該用量子理論解釋。不過，用這兩幅圖，也能說明問題。 假設(shè)樣品的載流子是電子，那么，當(dāng)電子從兩端所加電極流入樣品時，就會形成邊緣態(tài)，而且電子是繞著樣品流動的，不要認(rèn)為距離正極同樣距離的點的電壓就一定相等，不然怎么會有霍耳電壓呢？正是因為有了電子的邊緣態(tài)運動，才有了霍耳電壓的存在。而柵源極之間的電壓也不會受到邊緣態(tài)的影響。 不知道這么回答你是否能想清楚？附圖是QHE和QSHE的能帶圖。或許能幫助你理解。 圖片1.png |
23樓2013-08-06 18:19:51
25樓2013-08-07 10:25:38
27樓2014-02-15 10:20:49
28樓2014-02-15 10:20:57
29樓2014-02-15 10:23:01
相關(guān)版塊跳轉(zhuǎn)
我要訂閱樓主 hello_Jzz 的主題更新
| 29 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考博] 26博士申請 +3 | 1042136743 2026-03-17 | 3/150 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 277調(diào)劑 +5 | 自由煎餅果子 2026-03-16 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 有沒有道鐵/土木的想調(diào)劑南林，給自己招師弟中～ +3 | TqlXswl 2026-03-16 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 化學(xué)調(diào)劑0703 +8 | 啊我我的 2026-03-11 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 0703化學(xué)調(diào)劑 +6 | 妮妮ninicgb 2026-03-15 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 321求調(diào)劑 +5 | 大米飯！ 2026-03-15 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 0703化學(xué)調(diào)劑，求各位老師收留 +8 | 秋有木北 2026-03-14 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 085600材料與化工 求調(diào)劑 +13 | enenenhui 2026-03-13 | 14/700 |
|
|
|
[考研] 285求調(diào)劑 +6 | ytter 2026-03-12 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 材料與化工一志愿南昌大學(xué)327求調(diào)劑推薦 +7 | Ncdx123456 2026-03-13 | 8/400 |
|
|
|
[考博] 東華理工大學(xué)化材專業(yè)26屆碩士博士申請 +6 | zlingli 2026-03-13 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 289求調(diào)劑 +4 | 這么名字咋樣 2026-03-14 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 308 085701 四六級已過求調(diào)劑 +7 | 溫喬喬喬喬 2026-03-12 | 14/700 |
|
|
|
[考研] 材料專碩288分求調(diào)劑 一志愿211 +4 | 在家想你 2026-03-11 | 4/200 |
|
|
|
[考研] ［0860］321分求調(diào)劑，ab區(qū)皆可 +4 | 寶貴熱 2026-03-13 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 315求調(diào)劑 +9 | 小羊小羊_ 2026-03-11 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 329求調(diào)劑 +3 | miaodesi 2026-03-12 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 314求調(diào)劑 +7 | 無懈可擊的巨人 2026-03-12 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 274求調(diào)劑 +3 | S.H1 2026-03-12 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 求調(diào)劑 +3 | 程雨杭 2026-03-12 | 3/150 |
|