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有机半导体中的霍尔输运

材料科学 2024-08-21 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

我们建立了一个通用理论来理解有机半导体中的准粒子霍尔效应和横向电荷载流子输运。该模拟应用于以并四苯(rubrene)为灵感的有机晶体,覆盖多个输运区域。这包括对 pristine 晶体中本征霍尔电导率的计算,其与半经典电子输运的简单描述相关联,该描述涉及能带结构中闭合电子轨道的概念,可通过密度泛函理论轻松计算。此外,该框架被用于模拟并四苯中温度依赖的纵向和横向迁移率。这些模拟与实验结果进行了比较,通过表征由于振动无序引起的霍尔效应的非理想性,为这些结果提供了见解。我们最后研究了纵向电阻率中舒布尼科夫-德哈斯振荡和横向电阻率中量子化霍尔平台出现的条件。对为何在并四苯中未观察到这些现象给出了清晰的解释。这些对有机半导体中经典和量子霍尔效应及其中间状态的见解,为未来在类似系统中的探索奠定了蓝图。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.10412,
  title  = {Hall Transport in Organic Semiconductors},
  author = {Michel Panhans and Frank Ortmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10412},
  year   = {2024}
}

备注

to be published in Phys. Rev. B