Düzensiz sistemlerde Bragg yansımalarının mezoskopik dalgalanmalara etkisi ve elektronik korelasyonlar

Abstract

Bu çalışmamızda, yarı-dolu bant yapısına sahip az katkılı iki- ve üç- boyutlu örgüler için elektron-elektron korelasyonlarından kaynaklanan kuantum katkıların rolünü açıklamaya çalıştık. Random olarak dağılmış substitutional impüritilere sahip iki- ve üç- boyutlu örgülerin iletkenliğindeki ve elektronik durum yoğunluğundaki mezoskopik dalgalanmalar üzerinde çalışıldı. Fermi yüzeyinin karşı tarafında yer alan seviyelerin korelasyonlarına ek olarak Fermi yüzeyinin aynı tarafında (altında veya üstünde) bulunan seviyelerin korelasyonları da nestinge bağlı olarak yarı dolumda ortaya çıkarlar. Bragg yansımaları yarı-dolumdaki iletkenliğin dağılım fonksiyonunu değiştirir ve statik iletkenlik dalgalanmalarının artışına yardımcı olur. Etkileşmeyen elektronların kuantum girişim etkisi yanında, bant merkezindeki elektron-elektron etkileşimi de sistemin fiziksel özelliklerini belirgin bir şekilde değiştirir. Substitutional impüritilere sahip üç-boyutlu kübik bir örgünün elektronik durum yoğunluğuna {DY) yüksek dereceden kuantum etkileşim katkıları kısa-menzilli elektron-elektron etkileşimleri durumunda hesaplandı. Bant merkezinde DY'ye nihai kuantum katkısı pozitiftir; yahi, Fermi enerjisine yaklaşıldıkça DY artar. Bununla birlikte Bragg yansımalarının bastırıldığı commensurate noktalardan uzakta, DY 'ye negatif katkılar halen var olmaya devam eder. DY için bulunan sonuçlardan hareket ederek tünelleme iletkenliği hesaplandı ve tünelleme iletkenliğinin anti sıfır- bias anomali sergilediği gösterildi. Bragg yansımaları aynı zamanda bir elektronun inelastik ömrünü de önemli ölçüde etkiler. Elektron-elektron saçılma oranları bandın ortasında Umklapp süreçleri ile azalır. 2-boyutlu düzensiz örgülerde yarı-dolumda bu, elektron-elektron saçılma zamanlarının artması ve elektronların bir faz uyum hareketi göstermeleri anlamına gelir.In the present work we have attempted to describe the role of quanty^*1* corrections originating; from noninteracting electrons and electron-electron correlations in the middle of the band for weakly disordered lattices. The mesoscopic fluctuations of the density of electronic states and of the conductivity of two- and three-dimensional lattices with randomly distributed substitutional impurities are studied. Correlations of the levels lying above (or below) the Fermi surface, in addition to the correlations of the levels lying on opposite sides of the Fermi surface, take place at half filling due to nesting. The Bragg reflections mediate to increase static fluctuations of the conductivity in the middle of the band which change the distribution function of the conductivity at half- filling. In addition to quantum interference effect of noninteracting electrons, electron-electron interaction in the middle of the band significantly changes the physical properties of the system. The high order quantum interaction corrections to the density of electronic states (DOS) of a three-dimensional cubic lattice with substitutional impurities are calculated in the presence of short-range electron-electron interactions. The resulting quantum correction to the DOS at half-filling is positive; i.e., the DOS increases as the Fermi energy is approached. However, far from the commensurate points where the Bragg reflections are suppressed, the negative corrections to the DOS survive. For the sake of completeness the tunnelling conductivity is calculated. It is shown that tunnelling conductivity manifests anti zero-bias anomaly. Bragg reflections also significantly affects the inelastic lifetime of an electron. Electron-electron collision rates are reduced by the Umklapp processes in the middle of the band. This means the enhancement of electron-electron collision times and indicating a phase coherent motion of electrons at half-filling in 2-dimensional disordered lattices.