二维半导体中的电子散射：狄拉克与薛定谔行为的对比
介观与纳米尺度物理
2018-09-12 v1
摘要
电子在材料中的输运取决于其对材料内部缺陷或杂质引起的局域扰动的响应。散射过程可以用相移和相应的截面来描述。过渡金属硫族化物中自旋旋量态的多轨道性质自然会建议考虑用有质量狄拉克方程来描述该问题，而其导带和价带的抛物线色散则倾向于用更简单的薛定谔方程来描述。在此，我们对比有质量狄拉克粒子与薛定谔电子的散射，以评估每种电子模型的不同渐近区域（低费米能和高费米能）并描述其有效性或过渡区域。在低能下，色散近似为抛物线，散射过程由低角动量通道主导，导致近乎各向同性的散射振幅。另一方面，高费米能下的微分截面表现出线性能带色散的明显特征，因为分波相移趋近于非零值。我们通过给出吸引和排斥散射中心的微分截面来分析电子动力学。狄拉克与薛定谔载流子之间的不同行为指出了在这些材料中可靠处理散射过程所需不同描述的局限与条件。
引用
@article{arxiv.1804.01826,
title = {Electron Scattering in 2D Semiconductors: Contrasting Dirac and Schr\"odinger Behavior},
author = {D. Meneses-Gustin and S. E. Ulloa and V. Lopez-Richard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.01826},
year = {2018}
}