各向异性二维体系中的屏蔽、Friedel振荡、RKKY相互作用与Drude输运
介观与纳米尺度物理
2021-04-09 v2
摘要
我们研究了质量各向异性对二维(2D)金属和掺杂半导体体系中的Friedel振荡、Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY)相互作用、屏蔽性质和玻尔兹曼输运的影响。我们在随机相位近似内计算静态极化率和介电函数，充分计入质量各向异性，不作任何有效各向同性近似。我们发现，尽管体系各向异性，载流子屏蔽在小动量下呈现各向同性行为，并在超过某一阈值动量后变得强各向异性。此种屏蔽各向异性导致各向异性Friedel振荡，以及以局域磁矩间方向依赖的周期性为特征的各向异性RKKY相互作用。我们还基于玻尔兹曼输运理论探究了存在质量各向异性时的无序限制直流输运性质。有趣的是，我们发现沿重质量和轻质量方向的短程无序限制电阻率各向异性比始终与质量各向异性比相同，而对于长程无序限制电阻率，各向异性比仅在低密度极限下与质量比相同，并在高密度极限饱和至质量比的平方根。我们的理论工作应适用于许多已存在和尚未发现的各向异性二维体系。
引用
@article{arxiv.2102.05659,
title = {Screening, Friedel oscillations, RKKY interaction, and Drude transport in anisotropic two-dimensional systems},
author = {Seongjin Ahn and S. Das Sarma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.05659},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 4 figures