論文の概要: A higher-order accurate operator splitting spectral method for the
Wigner-Poisson system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.00416v2
- Date: Fri, 6 May 2022 22:30:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-28 03:39:54.168633
- Title: A higher-order accurate operator splitting spectral method for the
Wigner-Poisson system
- Title（参考訳）: Wigner-Poisson系に対する高次精度演算子分割スペクトル法
- Authors: Zhenzhu Chen and Haiyan Jiang and Sihong Shao
- Abstract要約: 半導体印加効果トランジスタ(dgMOSFET)における2次元量子輸送の正確な記述は、高分解能な解法を必要とする。
そこで我々は,Wigner-Poisson系を4次元位相空間で高精度に発展させるために,スペクトル法を分割する演算子を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8164433158925591
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: An accurate description of 2-D quantum transport in a double-gate metal oxide
semiconductor filed effect transistor (dgMOSFET) requires a high-resolution
solver to a coupled system of the 4-D Wigner equation and 2-D Poisson equation.
In this paper, we propose an operator splitting spectral method to evolve such
Wigner-Poisson system in 4-D phase space with high accuracy. After an operator
splitting of the Wigner equation, the resulting two sub-equations can be solved
analytically with spectral approximation in phase space. Meanwhile, we adopt a
Chebyshev spectral method to solve the Poisson equation. Spectral convergence
in phase space and a fourth-order accuracy in time are both numerically
verified. Finally, we apply the proposed solver into simulating dgMOSFET,
develop the steady states from long-time simulations and obtain numerically
converged current-voltage (I-V) curves.
- Abstract（参考訳）: 二重ゲート型金属酸化物半導体印加効果トランジスタ(dgmosfet)における2次元量子輸送の正確な記述には、4次元ウィグナー方程式と2次元ポアソン方程式の結合系に対する高分解能解法が必要である。
本稿では,Wigner-Poisson系を4次元位相空間で高精度に進化させるためのスペクトル分割法を提案する。
ウィグナー方程式の作用素分割の後、得られた2つの部分方程式は位相空間のスペクトル近似で解析的に解くことができる。
一方、我々はポアソン方程式の解法にチェビシェフスペクトル法を適用した。
位相空間におけるスペクトル収束と時間における4次精度を数値的に検証する。
最後に,提案された解法をdgmosfetシミュレーションに適用し,長期シミュレーションから定常状態を開発し,数値収束電流電圧(i-v)曲線を得る。
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