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含时 Landauer-B\"uttiker 公式:在石墨烯纳米带瞬态动力学中的应用

介观与纳米尺度物理 2014-03-07 v2

摘要

在这项工作中,我们开发了 Landauer-B\"uttiker 方法的含时扩展,以研究通过分子结的含时量子输运中的瞬态动力学。该方法的一个关键特征是,它提供了偏置或栅极电位开启后分子结密度矩阵含时演化的闭式积分表达式,无需传播单个单粒子轨道即可进行评估。这使得研究耦合到宽带引线的大型分子系统中的含时输运成为可能。作为该形式体系的应用,我们研究了对称性不同的锯齿形和扶手椅形石墨烯纳米带的瞬态动力学。我们发现瞬态时间可超过数百飞秒,同时表现出与密度波在纳米带与引线界面处的多次反射相关的长时振荡运动。该时间剖面的形状随纳米带长度缩放,并受由带内和带 - 引线跃迁描述的快速振荡调制。特别是在扶手椅形纳米带中,存在一系列与位于带 - 引线界面的边缘态反射相关的准稳态。对于锯齿形纳米带,存在一个与边缘态和电极费米能级之间的虚跃迁相关的主导振荡频率。我们进一步研究了纳米带中的局部键电流,发现边缘的宇称强烈影响电子在纳米带中的路径。最后,我们研究了各种附加栅极电位下的瞬态行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1312.6006,
  title  = {Time-dependent Landauer-B\"uttiker formula: application to transient dynamics in graphene nanoribbons},
  author = {Riku Tuovinen and Enrico Perfetto and Gianluca Stefanucci and Robert van Leeuwen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1312.6006},
  year   = {2014}
}

备注

14 pages, 10 figures