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弱耦合 GaAs/(Al,Ga)As 超晶格中的噪声增强混沌

混沌动力学 2017-03-08 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

在室温下的实验中,以及基于离散隧穿模型的非线性输运模拟结果中,观测到了掺杂弱耦合 GaAs/Al_{0.45}Ga_{0.55}As 超晶格中的噪声增强混沌。当加入外部噪声时,测量与模拟的电流-时间轨迹均包含不规则间隔的尖峰,对应于特定外加电压,这些尖峰将周期电流振荡区与完全无电流振荡的区域分隔开。在无电流振荡的电压区域,电场分布由发射极接触附近的低场域构成,该低场域通过由电荷积累层构成的畴壁与靠近集电极接触的高场区相隔。随着噪声幅度增大,自发的混沌电流振荡在更宽的偏置电压范围内出现。对于这些偏置电压,两个电场域之间的畴边界变得不稳定,极小的电流或电压涨落即可触发畴边界向集电极移动并引发混沌电流尖峰。实验观测特征在定性上被模拟极好地重现。因此,增加的噪声能够增强半导体超晶格中的混沌电流振荡。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.02510,
  title  = {Noise-enhanced chaos in a weakly coupled GaAs/(Al,Ga)As superlattice},
  author = {Zhizhen Yin and Helun Song and Yaohui Zhang and Miguel Ruiz-Garcia and Manuel Carretero and Luis L. Bonilla and Klaus Biermann and Holger T. Grahn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.02510},
  year   = {2017}
}

备注

Physical Review E 95, in press (2017)