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光子石墨烯中的角度依赖克莱因隧穿

光学 2022-12-14 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

克莱因悖论指相对论性粒子对高势垒的完美隧穿。作为粒子物理中一个奇特特征,它造就了石墨烯非凡的导电性质。近来它在原子凝聚体及拓扑光子学、声子学背景下被研究。虽然在理论上完美隧穿仅对正入射成立,但迄今为止,克莱因隧穿的角度依赖性及其随势垒高度的强烈变化尚未被实验测量。本工作中,我们利用具有傍轴光束传播及通过电磁感应透明进行折射率图案化的原子蒸气池的灵活性。我们报道了在二维光子系统(光子石墨烯)中正入射下完美克莱因透射的首次实验观测,并测量了角度依赖性。与直觉相反但与狄拉克方程一致,我们观察到克莱因透射随角度的衰减可通过增大势垒高度而受到抑制,这是石墨烯及其类似物导电性的一个关键结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.03066,
  title  = {Angular-dependent Klein tunneling in photonic graphene},
  author = {Zhaoyang Zhang and Yuan Feng and Feng Li and Sergei Koniakhin and Changbiao Li and Fu Liu and Yanpeng Zhang and Min Xiao and Guillaume Malpuech and Dmitry Solnyshkov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.03066},
  year   = {2022}
}