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人们比较关心低维元器件的各种物理性质以及可能的应用,系统中存在缺陷或无序,各种相互作用以及声子散射。本文研究了一维和准一维系统中无序和电声散射对电子输运的影响。
在一维和二维系统中,无序引起安德森局域化,无相互作用无关联的无序系统不存在真正的金属-绝缘体相变。一维短程关联无序系统存在分立的扩展态能级,一维长程关联无序系统有连续的扩展态能带,系统发生金属-绝缘体相变。利用转移矩阵研究系统的平均电阻率随系统尺寸的标度行为,计算表明在关联指数大于临界值时,系统出现退局域,同时证明了电子的退局域是无序的长程关联导致的。对一维具有长程跳跃积分的均匀无序系统,采取转移矩阵和有限尺寸标度方法,研究了电导随系统尺寸的标度行为。在靠近能带顶部将有金属-绝缘体相变。在金属相会出现电导饱和,数量级为e<2>/h,系统的输运依然受系统的几何结构限制。
电子的退相干是人们关心的问题。声子散射为非弹性散射,因此有必要研究声子散射对电子的相干输运的影响。解电声耦合态的薛定谔方程组,我们研究了一维有限系统中的电声散射过程,计算电导与门电压的关系。声子散射不仅引起电子的退相干,还产生一种新的量子干涉现象,具体表现为电导随门电压出现快振荡和慢振荡。无序很容易破坏这种相干性,温度升高时,两种振荡消失。这些结果很好地解释了纳米碳管中的量子干涉。零温时AB振荡的振幅随电声耦合强度出现准周期振荡,由于电声耦合态的相干性。声子的平均声子数与电声耦合强度无太大依赖关系,频率越高,其平均声子数越少。