多孔介质和含空位随机合金中的多尺度统计量子输运

我们开发了一种多尺度自洽方法，通过结合薛定谔方程和泊松方程，研究多孔系统或由随机分布的非金属颗粒和空位合金化的金属基体中的电荷传导。为了考虑合金系统中非金属颗粒和团簇的随机分布，我们使用了不相关的白噪声蒙特卡罗采样来生成大量随机合金并统计评估电荷电导。我们进行了参数研究，并考察了随机多孔和合金系统随固有参数和随机颗粒密度的各种电学特性。我们的结果发现，低电压范围内的电荷电导对电压变化表现出高度非线性行为，与高电压范围内电荷电导恒定的情况形成鲜明对比。前一个发现是量子散射过程的直接结果。结果揭示了实验可观测量的阈值（例如电压差），使得电荷电流在大于阈值时被激活。数值研究确定了其中一个量作为其余量函数的阈值。我们的方法和结果可用于指导未来涉及此类随机合金系统的电路元件设计实验。