論文の概要: Fourier Electron Optics with Massless Dirac Fermions Scattered by
Quantum Dot Lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.11259v1
- Date: Sat, 17 Feb 2024 12:15:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-20 22:26:09.178624
- Title: Fourier Electron Optics with Massless Dirac Fermions Scattered by
Quantum Dot Lattice
- Title(参考訳): 量子ドット格子で散乱した無質量ディラックフェミオンを用いたフーリエ電子光学
- Authors: Partha Sarathi Banerjee, Rahul Marathe and Sankalpa Ghosh
- Abstract要約: 環境条件下でグラフェンに無質量ディラックフェミオン(MDF)を添加したフーリエ電子光学(FEO)を導入する。
光学におけるバビネットの原理の電子的類似性を確立する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The field of electron optics exploits the analogy between the movement of
electrons or charged quasiparticles, primarily in two-dimensional materials
subjected to electric and magnetic (EM) fields and the propagation of
electromagnetic waves in a dielectric medium with varied refractive index. We
significantly extend this analogy by introducing Fourier electron optics (FEO)
with massless Dirac fermions (MDF), namely the charge carriers of single-layer
graphene under ambient conditions, by considering their scattering from a
two-dimensional quantum dot lattice (TDQDL) treated within Lippmann-Schwinger
formalism. By considering the scattering of MDF from TDQDL with a cavity, as
well as the moir\'{e} pattern of twisted TDQDLs, we establish an electronic
analogue of Babinet's principle in optics. Exploiting the similarity of the
resulting differential scattering cross-section with the Fraunhofer diffraction
pattern, we construct a dictionary for such FEO. Subsequently, we evaluate the
resistivity of such scattered MDF using the Boltzmann approach as a function of
the angle made between the direction of propagation of these charge-carriers
and the symmetry axis of the dot-lattice, and Fourier analyze them to show that
the spatial frequency associated with the angle-resolved resistivity gets
filtered according to the structural changes in the dot lattice, indicating
wider applicability of FEO of MDF.
- Abstract(参考訳): 電子光学の分野は電子や荷電準粒子の運動の類似性を利用しており、主に電磁場と電磁場(EM)の2次元材料と、屈折率の異なる誘電体媒質中での電磁波の伝播である。
リップマン・シュウィンガー形式で処理された2次元量子ドット格子(tdqdl)からの散乱を考慮し、この類似性を大きく拡張し、質量を持たないディラックフェルミオン(mdf)を持つフーリエ電子光学(feo)、すなわち環境条件下での単層グラフェンの電荷キャリアを導入する。
tdqdl からの mdf のキャビティとの散乱、およびねじれた tdqdl の moir\'{e} パターンを考えることにより、バビネットの光学における原理の電子的類似性を確立する。
フラウンホーファー回折パターンと結果の微分散乱断面積の類似性を証明し、そのようなFEOの辞書を構築する。
その後,これらの電荷キャリアの伝播方向とドット格子の対称性軸との間の角度の関数としてボルツマン法を用いて分散MDFの比抵抗を評価し,これらを解析し,この比抵抗に付随する空間周波数がドット格子の構造変化に応じてフィルタリングされることを示し,MDFのFEOの広い適用性を示す。
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