带隙 $\alpha-\mathcal{T}_3$ 晶格中电子隧穿的广义 WKB 理论
介观与纳米尺度物理
2021-05-05 v1
摘要
我们推广了具有任意跳跃参数 的赝自旋-1 材料的 Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) 半经典方程，其包含两个极限情形：骰子晶格和石墨烯。结合以 Planck 常数 的幂次展开的级数展开方法，我们得到并求解了 中半经典电子波函数的递推微分方程组。利用这些获得的波函数，我们分析了相关物理机制，并量化了赝自旋-1 Dirac 电子在具有零和有限带隙的 材料中穿越非矩形势垒的透射。我们的研究揭示了若干独特特征，包括电子透射对能隙、势垒轮廓斜率和入射电子横向动量的依赖方式。具体而言，我们发现所获得的透射振幅强烈依赖于 晶格的几何相位 。我们相信我们目前的发现可应用于超快模拟射频器件中基于 Dirac 锥的隧穿晶体管，以及通过一维散射体阵列的势垒对隧穿电流的控制。
引用
@article{arxiv.2102.03441,
title = {Generalized WKB theory for electron tunneling in gapped $\alpha-\mathcal{T}_3$ lattices},
author = {Nicholas Weekes and Andrii Iurov and Liubov Zhemchuzhna and Godfrey Gumbs and Danhong Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.03441},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 6 figures