基于维格纳方程的电子的古斯-汉欣位移

作者：程受广; 尹云倩; 钟菊莲; 许坤远^*

来源：计算物理, 2021, 38(04): 431-440.

DOI：10.19596/j.cnki.1001-246x.8310

• 古斯-汉欣位移
• 维格纳方程
• 电子分束器
• 平面纳米器件

通过求解电子的维格纳方程研究二维电子气中电子的输运性质。我们发现电子在倾斜入射到势垒界面并反射时,出现与光波类似的古斯-汉欣位移。通过维格纳方程可以得到电子的瞬态演化,不仅可以计算古斯-汉欣位移还能研究电子在势垒内部的运动轨迹以及出现稳定古斯-汉欣位移的时间。与稳定相位法得到的古斯-汉欣位移对比发现,考虑古斯-汉欣位移的界面反射较几何光学反射在时间上有一定迟缓,这种迟缓与入射角无关,但会随着势垒宽度的增加而增加;电子的古斯-汉欣位移与势垒厚度无关,随着入射角或入射能量的增大而增大。基于此,我们提出一种电子分束器模型,向输入端注入初始动能不同的高斯波包,当电子能量低于0.01 eV时,约85%的电子运动至第二输出端;而当电子能量高于0.07 eV时,约85%的电子运动至第一输出端。

• 单位
  华南师范大学