Згин-імітаційна теорія та розсіювання електронних хвиль в різко зігнутих квантових нанодротах
The concept of bend-imitating description as applied to the one-electron quantum mechanics in sharply-bent ideal electron waveguides and its development into a self-consistent theory are presented. In general, the theory allows one to model each particular circular-like bend of a continuous quantum...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022058 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2022058 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20220582022-02-09T17:57:37Z Bend-Imitating Theory and Electron Scattering in Sharply-bent Quantum Nanowires Згин-імітаційна теорія та розсіювання електронних хвиль в різко зігнутих квантових нанодротах Vakhnenko, O.O. - - The concept of bend-imitating description as applied to the one-electron quantum mechanics in sharply-bent ideal electron waveguides and its development into a self-consistent theory are presented. In general, the theory allows one to model each particular circular-like bend of a continuous quantum wire as some specific multichannel scatterer being point-like in the longitudinal direction. In an equivalent formulation, the theory gives rise to rather simple matching rules for the electron wave function and its longitudinal derivative affecting only the straight parts of a wire and thereby permitting one to bypass a detailed quantum mechanical consideration of elbow domains. The proposed technique is applicable to the analytical investigation of spectral and transport properties related to the ideal sharply-bent 3D wire-like structures of fixed cross-section and is adaptable to the 2D wire-like structures, as well as to the wire-like structures in the magnetic field perpendicular to the wire bending plane. In the framework of bend-imitating approach, the investigation of the electron scattering in a doubly-bent 2D quantum wire with S-like bend has been made, and the explicit dependences of the transmission and reflection coefficients on geometrical parameters of a structure, as well as on the electron energy, have been obtained. The total elimination of the mixing between the scattering channels of a S-like bent quantum wire is predicted. Представлено концепцію згин-імітаційного опису стосовно одноелектронної квантової механіки для різко зігнутих ідеальних електронних хвилеводів та розвинуто її до меж самодостатньої теорії. На загал така теорія дозволяє трактувати кожний окремий зкруглений згин неперервного квантового дроту як деякий специфічний багатоканальний розсіювач з нехтовно малим розміром у поздовжньому напрямку. Як наслідок теорія породжує досить прості правила зшивання для електронної хвильової функції та її поздовжньої похідної, тим самим дозволяючи уникнути детального квантово-механічного розгляду областей згину. Згин-імітаційний підхід є потужним аналітичним прийомом для дослідження спектральних і транспортних характеристик як тривимірних, так і двовимірних дротоподібних наноструктур з різкими згинами, включаючи дротоподібні структури, що зазнають впливу магнітного поля, перпендикулярного до площини згину. В рамках згин-імітаційної теорії досліджено розсіювання електронів у подвійно зігнутому двовимірному квантовому дроті з S-подібним згином. Одержано явні аналітичні залежності для коефіцієнтів проходження та відбиття електронних хвиль як від геометричних параметрів, так і від енергії електрона. Теоретично передбачено повну відсутність перемішування між каналами розсіювання в квантовому дроті з S-подібним згином. Publishing house "Academperiodika" 2022-02-09 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022058 10.15407/ujpe56.7.669 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 56 No. 7 (2011); 669 Український фізичний журнал; Том 56 № 7 (2011); 669 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe56.7 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022058/2279 |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
- - |
| spellingShingle |
- - Vakhnenko, O.O. Згин-імітаційна теорія та розсіювання електронних хвиль в різко зігнутих квантових нанодротах |
| topic_facet |
- - |
| format |
Article |
| author |
Vakhnenko, O.O. |
| author_facet |
Vakhnenko, O.O. |
| author_sort |
Vakhnenko, O.O. |
| title |
Згин-імітаційна теорія та розсіювання електронних хвиль в різко зігнутих квантових нанодротах |
| title_short |
Згин-імітаційна теорія та розсіювання електронних хвиль в різко зігнутих квантових нанодротах |
| title_full |
Згин-імітаційна теорія та розсіювання електронних хвиль в різко зігнутих квантових нанодротах |
| title_fullStr |
Згин-імітаційна теорія та розсіювання електронних хвиль в різко зігнутих квантових нанодротах |
| title_full_unstemmed |
Згин-імітаційна теорія та розсіювання електронних хвиль в різко зігнутих квантових нанодротах |
| title_sort |
згин-імітаційна теорія та розсіювання електронних хвиль в різко зігнутих квантових нанодротах |
| title_alt |
Bend-Imitating Theory and Electron Scattering in Sharply-bent Quantum Nanowires |
| description |
The concept of bend-imitating description as applied to the one-electron quantum mechanics in sharply-bent ideal electron waveguides and its development into a self-consistent theory are presented. In general, the theory allows one to model each particular circular-like bend of a continuous quantum wire as some specific multichannel scatterer being point-like in the longitudinal direction. In an equivalent formulation, the theory gives rise to rather simple matching rules for the electron wave function and its longitudinal derivative affecting only the straight parts of a wire and thereby permitting one to bypass a detailed quantum mechanical consideration of elbow domains. The proposed technique is applicable to the analytical investigation of spectral and transport properties related to the ideal sharply-bent 3D wire-like structures of fixed cross-section and is adaptable to the 2D wire-like structures, as well as to the wire-like structures in the magnetic field perpendicular to the wire bending plane. In the framework of bend-imitating approach, the investigation of the electron scattering in a doubly-bent 2D quantum wire with S-like bend has been made, and the explicit dependences of the transmission and reflection coefficients on geometrical parameters of a structure, as well as on the electron energy, have been obtained. The total elimination of the mixing between the scattering channels of a S-like bent quantum wire is predicted. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022058 |
| work_keys_str_mv |
AT vakhnenkooo bendimitatingtheoryandelectronscatteringinsharplybentquantumnanowires AT vakhnenkooo zginímítacíjnateoríâtarozsíûvannâelektronnihhvilʹvrízkozígnutihkvantovihnanodrotah |
| first_indexed |
2023-03-24T09:00:23Z |
| last_indexed |
2023-03-24T09:00:23Z |
| _version_ |
1795757751028154368 |