Одночастичная функция Грина (GF) мезоскопических структур играет центральную роль в мезоскопическом квантовом переносе. Метод рекурсивного GF является стандартным инструментом для численного вычисления этой величины, но ему не хватает физической прозрачности и он ограничен относительно небольшими системами. Здесь мы представляем численно эффективный и физически прозрачный формализм GF для общей слоистой структуры. В отличие от рекурсивного GF, который непосредственно вычисляет GF через уравнения Дайсона, наш подход преобразует вычисление GF в генерацию и последующее распространение волновой функции рассеяния, исходящей от локального возбуждения. Эта точка зрения не только позволяет нам воспроизвести существующие результаты кратким и физически интуитивно понятным образом, но также обеспечивает аналитические выражения GF в терминах обобщенной матрицы рассеяния. Это определяет вклад каждого отдельного канала рассеяния в GF и, следовательно, позволяет количественно извлекать эту информацию из экспериментов с двойным зондом STM. Простота и физическая прозрачность формализма также позволяет нам аналитически рассматривать многократное отражение и вывести аналитическое правило для построения ГФ общей многоуровневой системы. Это могло бы значительно сократить время вычислений и сделать возможными квантовые расчеты переноса для больших образцов. Мы применяем этот формализм для выполнения как аналитического анализа, так и численного моделирования двумерной карты проводимости реалистичного графена. $p-n$ узел. Результаты демонстрируют возможность наблюдения пространственно разрешенной интерференционной картины, вызванной отрицательным преломлением, и дополнительно обнаруживают несколько интересных особенностей, таких как независимая от расстояния проводимость и ее квадратичная зависимость от концентрации носителей, в отличие от линейной зависимости в однородном графене.

5 Подробнее

• Получено 19 сентября 2016 г.
• Пересмотрено 20 января 2017

DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.075421

Физика конденсированных сред и материаловОбщая физика

Источник: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.95.075421