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关于粒子隧穿两个相同矩形势垒的广义哈特曼效应和透射时间

量子物理 2015-03-17 v6

摘要

我们发展了一种新的量子力学方法来处理粒子在一维(1D)两个相同矩形势垒系统上的散射,该方法在散射的所有阶段对其子过程——透射和反射——的动力学进行建模。在此基础上,我们为每个子过程定义了驻留时间以及局部(精确)和渐近(外推)群时间。我们的渐近透射群时间概念证实了在非透明极限下Wigner相位时间的有效性,以及基于其预测的通常和广义哈特曼效应的存在。在能量尺度上,该概念在高能区和低能区(除共振点及其邻域外)均有效。相反,Büttiker驻留时间作为透射时间仅在共振点处有效。我们的透射驻留时间概念预测了当非透明势垒间距增加时隧穿时间的单调增长。根据我们的方法,只有这个时间尺度给出了透射粒子在系统占据区域中平均花费的真实时间。我们解释了为什么渐近和局部透射群时间不能扮演这个角色,以及为什么{\it 透射群}速度的概念超出了狭义相对论的范围。此外,所有透射时间仅允许间接测量。因此,当散射所有阶段的透射动力学未知时,对所有隧穿时间实验进行明确解释是不可能的。

关键词

引用

@article{arxiv.1005.1323,
  title  = {On the generalized Hartman effect and transmission time for a particle tunneling through two identical rectangular potential barriers},
  author = {N. L. Chuprikov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1005.1323},
  year   = {2015}
}

备注

20 pages (new style files); one old figure and six new figures; purified and more detailed mathematical part; rewritten physical part