模拟石墨烯中电子波的 Klein 隧穿和焦散
介观与纳米尺度物理
2015-01-27 v2
摘要
我们采用紧束缚传播方法研究大型石墨烯系统中的 Klein 隧穿和量子干涉。利用这种高效的数值方案，我们模拟了波包穿过势垒的传播过程，并确定了不同入射角下的隧穿概率。我们考虑了 n-p-n 和 n-n'结中的陡峭和平滑势垒，发现结果与分析及半经典预测吻合良好。当我们超出 Dirac 区域时，观察到由于谷间散射，陡峭的 n-p 结不再显示 Klein 隧穿。然而，通过考虑平滑势可以抑制这种效应。对于变化尺度远大于原子间距的势，Klein 隧穿仍然成立。当电子和空穴的能量均高于 Van Hove 奇点时，我们观察到对于陡峭和平滑势垒均发生全反射。此外，我们考虑了由二维高斯势形成的焦散。对于足够宽的势，我们发现模拟的波密度与经典电子轨迹之间吻合良好。
引用
@article{arxiv.1409.1277,
title = {Modeling Klein tunneling and caustics of electron waves in graphene},
author = {R. Logemann and K. J. A. Reijnders and T. Tudorovskiy and M. I. Katsnelson and Shengjun Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.1277},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 12 figures