基于非平衡格林函数的洁净与无序纳米线中磁导特征及振荡研究

我们基于非平衡格林函数形式体系开发了量子输运模型，以探索半导体纳米线中磁导振荡的各个方面。在洁净情形下，取决于纳米线中电子的表面限域效应，Aharonov-Bohm (AB - h/e) 振荡占主导地位。我们还对有限长度的无序纳米线进行了数值研究，填补了现有文献的空白。通过改变纳米线长度和无序强度，我们确定了 Al'tshuler-Aronov-Spivak (AAS - h/2e) 振荡开始占主导的跃迁点，并指出了考虑开放系统的影响。此外，我们展示了散射长度与器件尺寸的相对大小如何控制这些谐波随能量的相对主导地位，揭示了 AAS 振荡从能带中心出现并开始占主导，其能量远高于导带底。我们还展示了抑制振荡分量（AB 和 AAS）以观测非振荡弱局域化修正的方法，指出了散射、非相干/退相干、电子分布几何形状以及磁场取向之间的相互作用。随后，我们对表面粗糙度进行了研究，结果显示其效应取决于粗糙度的强度和类型，范围从磁性耗尽到强 AAS 振荡。接着，我们表明退相干会导致高次谐波的逐渐退化，从而解释了即使在长且无序的纳米线中 AB 分量的重新出现。最后，我们展示了我们的模型在定性上能较好地复现 [Holloway et al, PRB 91, 045422 (2015)] 中的实验磁导谱，同时证明了无序势中空间相关性和退相干的必要性。