С 1950-х годов теория прыжковой проводимости строилась на приближении среднего поля. Тем не менее, недавно стало понятно, что этого приближения не достаточно для описания современных материалов с прыжковой проводимостью, например органических полупроводников. Мы поставили своей целью разработать общую теорию прыжковой проводимости, выходящую за рамки среднего поля, а значит, учитывающую корреляции чисел заполнения и сепинов. ns.
Прогресс:
Теория зарядовых корреляций: была построена общая теория, позволяющая учитывать зарядовые корреляции произвольного порядка. Хотя вклад корреляций в проводимость в «классических» случаях (навпример, в случае закона Мотта) мал, они бывают важны для описания более экзотических (квази-одномерных) материалов.
A.V. Shumilin, Y.M. Beltukov, Phys. Rev. B, 100, 014202 (2019)
https://arxiv.org/abs/1904.03103
Теория спиновых корреляций и органическое магнетосопротвление: Включив в теорию спиновые корреляции, мы смогли описать с ее помощью магнетосопотивление в органических полупроводниках, известное как OMAR. В частности мы показали, что его форма зависит от свойств транспорта в органике и может быть использована для его анализа.
https://arxiv.org/abs/2001.03404
Планы на будущее:
Учет спиновых корреляций в методе Монте-Карло: Метод Монте-Карло традиционно использовался для расчета прыжковой проводимости с учетом зарядовых корреляций. Однако из-за квантовой природы спина, корректно включить в него спиновые корреляции нетривиально. Это требует отдельного исследования.
Учет кулоновского взаимодействия: Из-за кулоновского взаимодействия корреляции возникают уже в равновесии. Это существенно усложняет нашу теорию, но, возможно, и откроет новые возможности ее применения.
Контактное лицо: Андрей Шумилин