弯曲导线中的介观电子与声子输运
介观与纳米尺度物理
2009-11-10 v1 材料科学
摘要
利用电荷、自旋或能量输运来开发具有前所未有的测量能力的新型纳米机器引起了极大兴趣。这些介观系统中的电学和热输运通常涉及波在纳米尺度几何结构（如量子线）中的传播。在本文中，我们提出了一种通用理论技术，用于描述波在均匀截面、位于平面内但形状任意的弯曲导线中的传播。该方法包括：(i) 引入由导线形状决定的局部正交坐标系，即弧长和两个局部垂直坐标轴；(ii) 在该坐标系中改写所研究的波动方程；(iii) 识别由局部曲率引起的有效散射势；(iv) 求解相关的Lippmann-Schwinger方程以获得散射矩阵。我们针对适用于电子和（标量）声子介观输运的标量亥姆霍兹方程，在硬壁和无应力边界条件下详细执行了该过程。声子情形的一个新特点是反射概率在长波长极限下始终为零，从而允许在低能下进行简单的微扰（Born近似）处理。我们的结果表明，与电荷输运不同，至少在所考虑的二维标量声子模型中，曲率仅略微抑制热输运，即使对于急剧弯曲的导线也是如此。还讨论了在实验中的应用。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0404245,
title = {Mesoscopic Electron and Phonon Transport through a Curved Wire},
author = {Shi-Xian Qu and Michael R. Geller},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0404245},
year = {2009}
}
备注
9 pages, 11 figures, RevTex