論文の概要: The Transfer Matrix Method and The Theory of Finite Periodic Systems.
From Heterostructures to Superlattices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.11640v4
- Date: Sat, 20 Nov 2021 18:16:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-13 22:54:04.410470
- Title: The Transfer Matrix Method and The Theory of Finite Periodic Systems.
From Heterostructures to Superlattices
- Title（参考訳）: 伝達行列法と有限周期系の理論
ヘテロ構造から超格子へ
- Authors: Pedro Pereyra
- Abstract要約: 長周期系と超格子はエネルギースペクトルと波動関数に新しい影響を与える。
ほとんどのアプローチは無限系の理論を調整するが、これは少数の単位セルに対して$n$で受け入れられる。
Floquetの定理を用いた転送行列法の負の抵抗、トランジスタ、チャネル結合、スピントロニクス、スーパールミナル、光反物質効果に対するいくつかの応用を概説する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Long-period systems and superlattices, with additional periodicity, have new
effects on the energy spectrum and wave functions. Most approaches adjust
theories for infinite systems, which is acceptable for large but not small
number of unit cells $n$. In the past 30 years, a theory based entirely on
transfer matrices was developed, where the finiteness of $n$ is an essential
condition. The theory of finite periodic systems (TFPS) is also valid for any
number of propagating modes, and arbitrary potential profiles (or refractive
indices). We review this theory, the transfer matrix definition, symmetry
properties, group representations, and relations with the scattering
amplitudes. We summarize the derivation of multichannel matrix polynomials
(which reduce to Chebyshev polynomials in the one-propagating mode limit), the
analytical formulas for resonant states, energy eigenvalues, eigenfunctions,
parity symmetries, and discrete dispersion relations, for superlattices with
different confinement characteristics. After showing the inconsistencies and
limitations of hybrid approaches that combine the transfer-matrix method with
Floquet's theorem, we review some applications of the TFPS to multichannel
negative resistance, ballistic transistors, channel coupling, spintronics,
superluminal, and optical antimatter effects. We review two high-resolution
experiments using superlattices: tunneling time in photonic band-gap and
optical response of blue-emitting diodes, and show extremely accurate
theoretical predictions.
- Abstract（参考訳）: 長周期系と超格子は、さらなる周期性を持ち、エネルギースペクトルと波動関数に新たな影響を及ぼす。
ほとんどのアプローチは無限系の理論を調整するが、これは大小の単位セルに対して許容されるものではない。
過去30年間で、n$ の有限性が本質的な条件である転移行列に基づく理論が開発された。
有限周期系(TFPS)の理論は、伝播モードの任意の数と任意のポテンシャルプロファイル(または屈折率)にも有効である。
本稿では, この理論, 伝達行列の定義, 対称性, 群表現, 散乱振幅との関係について概説する。
本稿では, 共振状態, エネルギー固有値, 固有関数, パリティ対称性, 離散分散関係の解析式を, 閉じ込め特性の異なる超格子に対して, マルチチャネル行列多項式の導出を要約する。
転送行列法とフロケの定理を組み合わせたハイブリッドアプローチの不整合と限界を示した後、TFPSの多チャネル負性抵抗、弾道トランジスタ、チャネル結合、スピントロニクス、スーパールミナル、光学アンチマッター効果へのいくつかの応用をレビューした。
フォトニックバンドギャップにおけるトンネル時間と青色発光ダイオードの光応答の2つの高分解能実験を概説し, 極めて正確な理論的予測を行った。
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