半导体中疾病的存在可以极大地改变其物理特性。然而,忠实地考虑它的模型仍然稀缺且计算不足。我们提出了一个数学和计算模型,能够模拟几十纳米侧长的半导体合金的光电子响应,同时涉及由纳米级的组成障碍引起的量子定位效应。该模型基于对位置景观理论使电子和孔本征孔的结构的Wigner-Weyl分析。在针对1D和2D中基于本征态的计算验证后,我们的模型应用于不同组合物的3D Ingan合金中光吸收的计算。我们获得了平均带隙以下的吸收尾部的详细结构和所有模拟组合物的urbach能量。此外,Wigner-Weyl形式主义使我们能够在所有频率下定义并计算有效局部吸收能力的3D地图。最后,所提出的方法为将此方法推广到所有能量交换过程,例如逼真的设备中的辐射和非辐射重组。
近年来,外尔半金属(WSM)在固态研究中引起了广泛关注。它们的独特性质是由电子能带结构中导带和价带的单个接触点决定的,该结构具有线性电子色散。[1,2] 在这种所谓的外尔锥中,电子表现为无质量的准相对论费米子,并由狄拉克方程的相应解外尔方程描述。[3] 这些外尔节点总是以相反手性的成对出现,在动量空间中分开并由拓扑保护的表面态(费米弧)连接。 [4,5] 这种特殊的电子结构产生了许多材料特性,例如高电子迁移率、[6,7] 低温超导性、[8–10] 巨大的磁阻、[11,12] 强烈的异常霍尔效应、[7,11,13] 以及 Adler–Bell–Jackiw 异常。[14–17]
层状过渡金属硫族化物是电子 Weyl 节点和拓扑超导的有希望的宿主。MoTe 2 是一个引人注目的例子,它同时包含非中心对称 T d 和中心对称 T ' 相,这两种相都被认为是拓扑上非平凡的。施加的压力会将这些相分离的结构转变调整到零温度,从而稳定混合的 T d – T ' 矩阵,该矩阵包含两个非平凡拓扑相之间的界面网络。本文中,我们表明,这一临界压力范围以不同的相干量子振荡为特征,表明拓扑非平凡 T d 和 T ' 相之间的拓扑差异产生了一种新兴的电子结构:拓扑界面网络。拓扑非平凡电子结构和锁定变换势垒的罕见组合导致了这种违反直觉的情况,其中可以在结构不均匀的材料中观察到量子振荡。这些结果进一步开启了稳定多种拓扑相与超导共存的可能性。
2 ( | + ⟩ AZ ⊗|−⟩ BZ −|−⟩ AZ ⊗| + ⟩ BZ )。它们与泡利算子一一对应(要从泡利算子传递到贝尔态,只需将 | ... ⟩⟨ ′′′ | 正式替换为 | ... ⟩ AZ ⊗ | ′′′ ⟩ BZ 即可。这个技巧在 d 维中也适用,其中(两个 d 维)贝尔态在最简单的情况下遵循以下定义:
我们研究了倾斜的Weyl半准薄膜的表面等离子体极化的分散体和光谱。倾斜的Weyl半含量在Weyl节点处具有倾斜的Weyl锥,并用封闭的费米表面和I型II分类为I型,并带有过时的Weyl锥和开放的费米表面。我们发现,即使在没有外部磁场的情况下,该系统的表面等离子体极化的分散也是非偏置的。此外,我们证明了倾斜参数对控制这种非进取心具有深远的作用。我们揭示了II型Weyl半分化的薄膜以负基组速度托有表面等离子体极化模式。此外,我们表明该结构的角光谱是高度不对称的,并且在吸收性和反射率中,这种角度不对称性在很大程度上取决于倾斜的Weyl semimimetal的倾斜参数。这些令人兴奋的功能建议在光学传感设备,光学数据存储和量子信息处理的设备中使用倾斜的Weyl半学。
其电子结构的特性观察到独特的物理现象,例如手性[15-17]和轴向重力异常,[18]圆形光钙效应,[19-20]手性声波,[21-22]表面状态增强的Edelstein效应[23]或最近提出的Chiral Hall-Chiral Hall-Hall-Hall-Hall-Hall-Hall-Hall-Hall-feff。[24]大多数这些效果的观察取决于WSM的拓扑结构是否可以轻松访问。In this regard, the ability to sup- press non-topological (trivial) surface states, as well as to modify the Fermi-level posi- tion to get a desired Fermi surface topology, would allow full access to unveil the role of topological surface states on physical observables, and, in addition, to construct on-demand Fermi-surfaces to harness electrical, acoustic or optical measurable outputs.到目前为止,通过探索不同的WSM来实现电子结构的多样性,但是对同一材料中拓扑带的形状和大小的真实控制仍然存在,这主要是由于缺乏自下而上的超高维库姆合成方法,从而可以控制表面终端和Fermi-Level的位置,以通过dopsing或Fermi-Level的位置来控制。需要克服这一挑战,以实现Fermi级工程的Weyl Semimetal异质结构,从而导致了众多的新型平台,以探索基于拓扑的基本质量和设备应用。在这项工作中,我们展示了I型Weyl Semimetal NBP的电子结构的两个引人注目的修改,它们由于成功的外延薄膜生长合成途径而变得可访问。[25]首先,由于有序的磷末期表面悬挂键的饱和,因此获得了NBP的弓形状(琐碎)表面状态的完全抑制,这表现在A(√2×2×√2)表面重构中。第二,通过化学对表面进行化学掺杂,fermi-Energy经历了大约 + 0.3 eV(电子掺杂)的实质转移,同时保留原始的NBP NBP的谱带特征,从而使拓扑范围的范围优点和点亮点能够达到较大的范围,从而实现了第一个实验性的视觉效果,并实现了范围的范围,并实现了范围的范围,并实现了范围的范围。分子束外延过程。我们的工作打开了实现最新理论建议的可能性,例如依赖纯拓扑>
利用其电子结构的特性来观察独特的物理现象,例如手性[15–17]和轴引力异常、[18]圆形光电效应、[19–20]手性声波、[21–22]表面态增强的埃德尔斯坦效应[23]或最近提出的手性霍尔效应。[24]大多数这些效应的观察取决于是否可以轻松访问WSM的拓扑电子态。在这方面,抑制非拓扑(平凡)表面态以及修改费米能级位置以获得所需费米面拓扑的能力将允许充分揭示拓扑表面态对物理可观测量的作用,此外,还可以按需构造费米面以利用电、声或光可测输出。到目前为止,电子结构的多样性是通过探索不同的 WSM 实现的,但对同一材料中拓扑能带形状和大小的真正控制仍然难以实现,主要是因为缺乏自下而上的超高真空合成方法,无法控制表面终止和费米能级位置,例如通过掺杂或应变。需要克服这一挑战才能实现费米能级设计的韦尔半金属异质结构,从而产生大量新平台来探索基于拓扑的基本现象和设备应用。在这项工作中,我们展示了 I 型韦尔半金属 NbP 电子结构的两种显著修改,这得益于成功的外延薄膜生长合成路线。 [25] 首先,由于表面悬空键被有序磷终端饱和,NbP 的蝴蝶结状(平凡)表面态被完全抑制,表现为(√2×√2)表面重构。其次,通过用 Se 原子化学掺杂表面,费米能级发生约 + 0.3 eV(电子掺杂)的大幅偏移,同时保留了原始的 NbP 能带结构特征,从而首次在实验中可视化了远高于 Weyl 点的拓扑能带色散,并强调了通过分子束外延过程中的表面化学掺杂可以实现的大费米能级可调性。我们的工作为实现最近的理论提议开辟了可能性,例如依赖于纯拓扑
Gottesman and Chuang(1999)引入的量子组合的传送模型激发了Clif-Ford层次结构的发展。尽管具有量子计算的内在价值,但与该模型密切相关的魔术状态蒸馏的广泛使用强调了理解层次结构的重要性。除了诊断单位的情况外,人们对该等级结构的结构有限有限(Cui等,2017; Rengaswamy等人。2019)。我们通过Weyl(即Pauli)在这些级别上扩展了层次结构的第二和第三层的结构,第一个级别是无处不在的Pauli组。尤其是我们对Pauli Group上标准的操作的支持。自从第三级统一的保利会产生Trace-Lise Hermitian Cli效应以来,我们也表征了他们的Pauli支持。半单位单位在电视模型中节省了Ancilla,我们通过同骨转移探索他们的Pauli支持。最后,我们证明,直到通过clif-ford乘法,每个第三级统一通勤至少都使用一个Pauli矩阵。这可以无力地使用,以表明,直到通过cli的繁殖,每个第三级统一都在保利组的最大交换亚组上进行。另外,可以看出,后者意味着Beigi和Shor(2010)证明的广义半乳房构想。我们讨论了量子误差校正和高空产品设计中的潜在应用。
(这里 n = 0,1,2 …)表明存在具有 π Berry 相的狄拉克费米子 2,3,这反映了狄拉克点的拓扑性质。从那时起,许多其他类别的在其能带结构中具有狄拉克/韦尔节点特征的拓扑材料被预测和识别 4,5,在自旋电子学、光电子学和量子计算应用方面具有巨大潜力。然而,这些由两个能带或两个自旋极化能带分支交叉产生的狄拉克/韦尔点通常仅限于没有可利用带隙的半金属。在这项工作中,我们引入了一种新的半导体系统:碲烯(碲的二维 (2D) 形式),在导带最小值附近具有韦尔节点特征。二维极限下的拓扑材料和半导体的结合使我们能够以更可控的方式探索韦尔物理并设计拓扑器件。