固态引力红移：倾斜狄拉克锥异质结构中无质量狄拉克费米子的输运特征

我们研究了二维倾斜狄拉克锥异质结构中电子波的传播，其中倾斜取决于沿结方向的坐标 $z$。通过变换到“合适的”旋量 $\varphi$ 使得生成的狄拉克锥在局部看起来是直立的，可以使用四阶 Runge-Kutta 数值方法有效地求解在涌现弯曲时空中旋量 $\psi(z)$ 的狄拉克方程。倾斜的空间织构在关键物理量中引起振荡行为，如波函数的范数 $|\varphi(z)|^2$、赝自旋的极角和方位角 $\Theta(z)$ 和 $\Phi(z)$$，以及积分透射率$\tau$，其中振荡波长在较强（较弱）倾斜区域变得更短（更长）。这种类似于引力红移的振荡行为是可以在隧穿实验中探测的底层时空度规的指示。我们推导了位置相关波数$\Delta k_z(z)$的解析近似，解释了红移模式并通过数值模拟进行了验证。对于分布在长度尺度$\ell$上的倾斜“凸起”，随着$\ell$的增加，红移振荡的幅度减小而峰的数量增加。狄拉克方程的标度不变性允许在透射实验中通过电压扫描来探测$\ell$ 依赖性的这些方面。倾斜的平滑变化减少了电子波的阻抗失配，从而产生非常高的透射率。这一概念可以与 S 型倾斜织构相结合，用于透射波的红移或蓝移工程，具体取决于 S 型是下降还是上升。