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二维无质量-有质量狄拉克系统中的相互作用控制输运:从简并到非简并区域的转变

介观与纳米尺度物理 2024-05-06 v1

摘要

二维(2D)金属的电阻率通常表现出对电子-电子散射的不敏感性。然而,值得注意的是,在具有包含多个电子分支的能谱系统或涉及电子-空穴等离子体的场景中,伽利略不变性可能不成立。在我们的研究中,我们关注被限制在基于碲化汞(HgTe)的三量子阱(TQW)中的二维电子。该系统在低能下展现出线性和类抛物线谱的能带共存,因此缺乏伽利略不变性。本研究采用理论与实验相结合的方法,探究这一双组分系统在不同区域下的输运性质。通过调控载流子密度和温度,我们将系统从完全简并区域(其中电阻遵循与 T2T^2 成正比的温度依赖行为)调谐到两种电子都遵循玻尔兹曼统计的区域。在非简并区域,电子相互作用导致电阻对温度的依赖性较弱。值得注意的是,我们的实验观察结果与本研究得出的理论预测高度一致。这项工作确立了基于HgTe的三重量子阱作为探索无质量-有质量狄拉克系统中不同相互作用主导场景的一个有前景的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.02233,
  title  = {Interaction-controlled transport in a two-dimensional massless-massive Dirac system: Transition from degenerate to nondegenerate regimes},
  author = {A. D. Levin and G. M. Gusev and F. G. G. Hernandez and E. B. Olshanetsky and V. M. Kovalev and M. V. Entin and N. N. Mikhailov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.02233},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 8 figures