三维狄拉克半金属中的载流子屏蔽、输运与弛豫
介观与纳米尺度物理
2015-01-20 v2 材料科学
摘要
本文发展了一种理论，用于描述掺杂三维 (3D) 狄拉克材料中依赖于密度和温度的载流子电导率，重点研究由随机带电杂质（例如掺杂离子和非故意背景杂质）引起的屏蔽库仑无序导致的电阻散射。该理论既适用于未掺杂的本征（“高温”，）极限，也适用于掺杂的外征（“低温”，）极限，并在两种机制下获得了载流子电导率的解析标度性质，其中 是对应于掺杂自由载流子密度（电子或空穴）的费米温度。描述电导率如何依赖于密度和温度的标度性质可用于通过输运测量确立 3D 系统的狄拉克特性。我们还考虑了 3D 狄拉克材料中受声子散射限制的温度依赖性电导率。此外，我们在存在屏蔽带电杂质散射的情况下，理论计算并比较了定义量子能级展宽的单粒子弛豫时间 和定义电导率的输运散射时间 。针对存在长程屏蔽库仑无序的 3D 狄拉克材料，对 结果进行了关键的定量分析。
引用
@article{arxiv.1408.0518,
title = {Carrier screening, transport, and relaxation in 3D Dirac semimetals},
author = {S. Das Sarma and E. H. Hwang and Hongki Min},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.0518},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 5 figures, Substantially expanded version with additional results and new contents and with a revised title