一维无序体系电子输运:直流电导与无序行为

需积分: 0 0 下载量 7 浏览量 更新于2024-09-05 收藏 589KB PDF 举报
"无序体系直流电导中的无序行为研究,马松山,徐慧,文章探讨了在单电子紧束缚无序模型下,一维无序体系的电子跳跃输运直流电导模型,分析无序度对直流电导率的影响,涉及对角无序、非对角无序和完全无序三种情况。" 在无序体系直流电导的研究中,马松山和徐慧针对无序在电子输运中的行为进行了深入探索。他们基于单电子紧束缚无序模型构建了一个一维无序体系的电子跳跃输运模型,进而推导出直流电导的公式。通过计算直流电导率,他们揭示了无序度对体系电导性能的显著影响。 研究表明,对角无序体系的电导率随着无序度的增加而减少。在无序度较小的范围内,电导率表现出振荡特性。相比之下,非对角无序体系的电导率低于对角无序体系,且在低无序度区域,电导率呈现先增后减的趋势。完全无序体系的电导率则位于非对角无序和对角无序之间,其变化规律与非对角无序情况类似,但不同于对角无序的情况。 这些发现对于理解非晶态半导体、有机聚合物以及生物分子器件等无序体系的电子输运机制具有重要意义。传统的电子跳跃输运理论,如Mott提出的理论,以及后续的傅立叶晶格变换和重正化群方法,为研究提供了基础。然而,对于无序如何影响电子输运的本质作用,仍缺乏全面的理论框架。因此,马松山和徐慧的一维模型为这一领域提供了新的视角。 无序度在较大值时对电导率的影响变得不那么显著,这可能是因为在高无序环境下,电子输运受到多重散射事件的复杂相互作用,使得无序度的影响被平均化。这一现象提示我们需要更精细的理论工具来描述在极端无序条件下的电子输运行为。 这项研究强调了无序在无序体系电子输运中的关键角色,并为理解和设计新型半导体材料提供了理论依据。通过深入研究无序度与电导率之间的关系,未来可能开发出更高效、更具可控性的电子器件,尤其是在非晶态和生物材料等领域。此外,该研究也提醒我们,对于无序体系的电子输运,还需要更多的理论发展和实验验证来完善现有的认识。