Amplification and Disorder Effects on the Coherent Backscattering in a Kronig-Penney Chain of Active Potentials
本文报道了放大效应对一维周期性Kronig-Penney晶格透射和反射系数影响的解析和数值结果。一个定性的协议被发现与紧束缚模型，其中的传输和反射增加小的长度之前强烈振荡在一定的长度与最大值。对于更大的长度，透射以与生长区域中相同的速率呈指数衰减，而反射在高值处饱和。然而，最大透射（和反射）移动到更大的长度，并在放大消失的极限下发散，而不是达到1。在非常大的样品中，预期无序的存在和相关的长度尺度将限制扩增中的这种不受抑制的增长。此外，在无序和局域化之间还有其他有趣的竞争效应，导致透射峰的非单调行为。
1997-10-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Energy spectrum, the spin polarization, and the optical selection rules of the Kronig-Penney superlattice model with spin-orbit coupling
Kronig-Penney模型是固体物理学中一个精确可解的一维晶体模型，它描述了固体中允许带和禁带的形成过程。在本文中，我们研究了在强自旋轨道耦合和塞曼场的存在下的模型。我们分析得到四个超越方程，代表能量和布洛赫波矢之间的隐式关系。通过求解这四个超越方程，我们精确地得到了自旋轨道带。除了在布里渊区边界处打开的通常的带隙之外，在布里渊区内部的一些特殊位置处也打开了更大的自旋轨道带隙。自旋极化矢量的$x$分量是布洛赫波矢量的偶函数，而自旋极化矢量的$z$分量是布洛赫波矢量的奇函数。在能带边缘处，相邻能带之间的光学跃迁速率不为零。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
A continuum limit for the Kronig-Penney model
研究了一维周期性量子系统的传输特性，该系统具有固定长度的$L$，$N$势垒为固定高度的$V$和宽度的$λ$，$N$阱为固定宽度的$δ$ .特别是，我们研究的行为的传输系数的限制$N\to \infty$，与$L$固定。这是通过让$δ$和$λ$都作为$1/N$进行缩放来实现的，以这种方式，它们的比率$γ= λ/δ$是表征模型的固定参数。在这个连续极限中，多势垒系统表现为由恒定高度$E_o=(γV)/(1+γ)$的唯一势垒构成。色散关系的分析表明，在任何有限的$N$的禁带的存在。
2014-09-11 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
One-dimensional Kronig-Penney superlattices at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
电子与周期性晶格势相互作用的范例是固态物理的核心。半导体异质结构和超冷中性原子晶格捕获了一维电子系统的许多基本性质。然而，由于所涉及的固有的小长度尺度，在固态下制造完全一维的超晶格是非常具有挑战性的。导电原子力显微镜（c-AFM）光刻技术最近被证明可以产生具有高度量子化电导和强吸引力的电子-电子相互作用的弹道少模电子波导。在这里，我们表明，人工Kronig-Penney超晶格势可以施加在这样的波导，引入一个新的超晶格间距，可以媲美电子之间的平均间距。所施加的超晶格势将电子子带“断裂”成具有磁可调分数电导（以$e^2/h$为单位）的新子带的流形。最低的$G=2e^2/h$平台，与自旋单重态电子对的弹道输运相关，在探测到的最高磁场（$|B|=16$ T）下对去配对是稳定的。该系统的一维模型表明，超晶格中的工程自旋轨道相互作用有助于在设备中观察到的增强配对。这些发现代表了设计具有涌现特性的新量子材料家族的能力的重要进步，并标志着固态1D量子模拟平台发展的里程碑。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport Anisotropy in One-dimensional Graphene Superlattice in the High Kronig-Penney Potential Limit
针对传统介电栅极无法实现石墨烯强KP势调制的问题，本研究利用纳米铁电畴栅极制备一维石墨烯超晶格，观测到输运各向异性与卫星狄拉克点的标度规律，为电子超准直和平带研究提供了新平台。
2023-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kramers-Kronig relations and causality conditions for graphene in the framework of the Dirac model
我们分析了狄拉克模型所描述的石墨烯导电性的因果关系的概念。据回顾，因果关系的条件导致解析的导电性在上半平面的复频率和标准的对称性，其实部和虚部。这导致了克拉默斯-克罗尼格关系，其显式形式取决于电导率在零频率下是否没有极点（如在零温度的情况下，石墨烯的带隙大于化学势的两倍）或它是否有极点（如在所有其他情况下，特别是在非零温度下）。通过直接的解析计算表明，最近基于热量子场论的第一性原理，利用（2+1）维时空中的极化张量得到的石墨烯电导率的实部和虚部精确地满足Kramers-Kronig关系.在这样做时，两个积分的值在常用的表，这也是重要的色散关系在量子场论和基本粒子物理学的更广泛的地区，是正确的。所得结果不仅具有基本的理论性质，而且可以作为检验不同唯象方法的有效性和解释实验数据的指南。
2018-03-22 cond-mat.mes-hall
Impurity effects on the band structure of one-dimensional photonic crystals: Experiment and theory
我们研究了单个杂质对光子Kronig-Penney模型微波实现中传输的影响，该模型由聚四氟乙烯片阵列与微波波导中的空气间隔交替组成。由于只考虑第一传播模式，系统本质上是一维的，服从亥姆霍兹方程。我们推导出解析的封闭形式的表达式，从中可以确定的能带结构，频率的缺陷模式，和带剖面。这些同意非常好的实验数据，考虑所有类型的单一缺陷（例如，填隙式，替代），并表明我们的实验装置，以探索一些现象发生在更复杂的实验。相反，基于我们的公式提供的理解，关于未知杂质的信息可以通过简单地观察透射实验数据中的某些特征来确定。此外，我们的结果是直接适用于密切相关的量子一维Kronig-Penney模型。
2008-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Kramers-Kronig relation of graphene conductivity
利用一个完整的洛伦兹协变和局域规范不变公式，我们讨论了石墨烯对任意外电场的响应。本文给出了交流电导率虚部与实部之间的关系式，称为Kramers-Kr（\ddot{o}）nig关系式。我们指出，在电导率计算中存在着一个模糊性，归因于在紫外附近的灯芯行为。我们认为，要全面研究石墨烯的电响应，非微扰的贡献应该考虑。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic states in a superlattice consisting of alternating strips of single-layer and bilayer graphene
提出了一种由单层和双层石墨烯交替条带组成的超晶格模型，其能谱参数可以通过改变垂直于样品表面的外电场来控制。利用Kronig-Penney模型，得到了色散方程，并在此基础上研究了单层和双层石墨烯带宽比对石墨烯超晶格能谱的影响.的解析解的结果进行了比较与建模的密度泛函理论的方法的结果。结果表明，用于推导色散方程的低能近似是有效的，当考虑一个超晶格与窄条的双层石墨烯和宽条的单层石墨烯。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall
Nearly Free Electron States in Graphene Nanoribbon Superlattices
近自由电子（NFE）态是低维系统中一类重要的未占据态。尽管人们对它进行了深入的研究，但关于它的物理起源及其对外部扰动的响应行为仍然没有一个清晰的描述。我们基于石墨烯纳米超晶格的系统的第一性原理研究表明，实际上存在两种NFE态，这可以通过简单的Kronig-Penney势模型来理解。通过电子掺杂可以获得无原子散射的NFE传输通道，其可以用作概念上新的场效应晶体管。
2010-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Bloch states in single layer graphene with Rashba spin-orbit coupling: Spectrum and spin current density
研究了单层石墨烯中二维无质量Dirac电子在一维周期Kronig-Penney势和Rashba自旋轨道耦合作用下的Bloch谱和自旋物理。克莱因悖论揭示了能带色散和石墨烯自旋电子学的新特征。（1）Bloch能量色散$\veps(p)$具有特殊的结构：在Bloch动量$\pm p \ne 0$处有{ \it两个Dirac点}，在宽的价带和导带之间出现一个窄带。(2)电荷流和自旋密度矢量消失。(3)然而，所有的自旋流密度张量的非对角元素是有限的，它们的大小与自旋轨道强度线性增加。特别地，存在极化垂直于石墨烯平面的自旋密度电流。(4)自旋密度流是空间相关的，因此它们的连续性方程包括有限的自旋力矩密度。
2021-01-22 cond-mat.mes-hall
Single-layer and bilayer graphene superlattices: collimation, additional Dirac points and Dirac lines
本文综述了单层和双层石墨烯上几种类型的一维超晶格的能谱和输运性质。在单层石墨烯中，对于某些SL参数，入射在SL上的电子束是高度准直的。另一方面，有额外的狄拉克点产生的其他SL参数。使用矩形障碍，使我们能够找到新的狄拉克点在光谱中的位置和电子速度的重整化的解析表达式。这些额外的狄拉克点上的电导率的影响进行了研究。在δ函数势垒的极限下，有限个势垒的透过率T、电导G以及SL的能谱都是势垒无量纲强度P的周期函数Pδ（x）~ V（x）.对于势垒高度符号交替的Kronig-Penney SL，狄拉克点成为P = π/2 + nπ的狄拉克线，其中n是整数。在双层石墨烯中，在势垒和阱上施加适当的偏压，我们发现产生了几种新型的SL，其中两种类似于I型和II型半导体SL。与单层石墨烯类似，发现了额外的“狄拉克”点。还考虑了非弹道输运。
2011-01-21 cond-mat.mes-hall
Strong electron-phonon coupling in the sigma band of graphene
石墨烯中电子-声子耦合的第一性原理研究预测$σ$带的高耦合强度，其中$λ$值高达0.9。在$σ$带的顶部附近，发现$λ$是$\approx 0.7$。该值与最近观察到的角分辨光电子能谱在$σ$带色散中的扭结一致。虽然来自$σ$带的光电发射强度由于亚晶格干涉而受到矩阵元素的强烈影响，但是对于在第一布里渊区和相邻布里渊区中获取的数据，这些效应显著不同。这可以用来解开矩阵元素和电子-声子耦合的影响。严格的分析实验确定的复杂的自能使用Kramers-Kronig变换进一步支持分配所观察到的扭结强的电子-声子耦合，并产生一个耦合常数$0.6(1)$，在极好的协议与计算。
2016-07-04 cond-mat.mes-hall
Topological effects and particle-physics analogies beyond the massless Dirac-Weyl fermion in graphene nanorings
平面六边形和三角形石墨烯纳米环中的扶手椅和锯齿形边缘终端被示出为与独特的能隙和图案（例如，具有扶手椅终止的六边形环的能量的线性色散与锯齿形终止的抛物线色散）在紧束缚谱带中作为磁场的函数。紧束缚Aharonov-Bohm行为的相对论Dirac-Kronig-Penney模型分析表明，扶手椅六角环中的石墨烯准粒子是具有位置依赖质量项的超相对论费米子的凝聚态实现，类似于量子场论和聚乙炔理论中熟悉的具有分数电荷的零能量费米子孤子。上述行为的拓扑起源突出了它与三角形扶手椅环的情况下，我们发现，准粒子激发的行为是熟悉的狄拉克费米子与恒定质量的对比。此外，锯齿形六边形环的光谱对应于轻子类质量费米子的低动能非相对论性区域。一个一维的相对论拉格朗日形式主义耦合的费米和标量玻色子场通过汤川相互作用，结合破坏的Z2反射对称的标量场，统一上述不同的行为。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall hep-ph nucl-th
