論文の概要: Bloch states of an infinite one-dimensional lattice under transverse electric field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.22199v2
- Date: Sat, 29 Aug 2026 02:19:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 13:34:07.481204
- Title: Bloch states of an infinite one-dimensional lattice under transverse electric field
- Title(参考訳): 逆電場下における無限一次元格子のブロッホ状態
- Authors: Anand Aruna Kumar,
- Abstract要約: 実効的な1次元周期的原子鎖は、鎖軸を横切る弱い静電場を受ける。
逆磁場は、最小エネルギー分布が周期的に繰り返されるカナリアプロファイルによって近似される弱い弾性および偏光応答を生成する。
第一ブインゾーン還元により、電場依存のバンドエネルギーとブラッグギャップの対応する階層が得られる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.2291770711277359
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: We consider an effectively one-dimensional periodic atomic chain subjected to a weak static electric field transverse to the chain axis. The intrinsic lattice is represented in reciprocal space by a harmonically weighted periodic pseudopotential, while the transverse field produces a weak elastic and polarizable response whose minimum-energy distribution is approximated by a periodically repeated catenary profile. Bloch reduction places both contributions in a common reciprocal-space Hamiltonian. The intrinsic lattice produces a \ (|r-s|^ {-1} \) hierarchy, whereas the catenary contribution is a symmetric Toeplitz correction with coefficients proportional to \((1+π^2(r-2) ^ {-1} \) and therefore asymptotically to \ (|r-s|^ {-2} \). The complete nonzero reciprocal weight of the catenary contribution is absolutely convergent and sums to \ (|V_ {\rm c} |/e \). At the unit-cell level, the lowest intrinsic harmonic together with the catenary term gives a Mathieu equation containing both cosine and hyperbolic-cosine modulations. A first-Brillouin-zone reduction then yields the field-dependent band energies and the corresponding hierarchy of Bragg gaps. The model isolates a simple mechanism by which a transverse electric field can reorganize the Bloch spectrum of a low-dimensional periodic system. Keywords: Bloch theory; transverse electric field; catenary potential; Mathieu equation; Brillouin zone; band structure.
- Abstract(参考訳): 実効的な1次元周期的原子鎖は、鎖軸を横切る弱い静電場を受ける。
固有格子は相互空間で調和的に重み付けられた周期的擬ポテンシャルで表現され、一方、逆場は、最小エネルギー分布が周期的に繰り返されるカナリープロファイルによって近似される弱弾性かつ偏光性応答を生成する。
ブロッホ還元(Bloch reduction)は、両方の寄与を共通の相互空間ハミルトニアン(英語版)に配置する。
内在格子は \ (|r-s|^ {-1} \) 階層を生成するのに対し、カテナリー寄与は \((1+π^2(r-2) ^ {-1} \) に比例する係数を持つ対称的なテプリッツ補正であり、したがって漸近的に \ (|r-s|^ {-2} \) となる。
カテナリー寄与の完全なゼロでない相互重みは絶対収束し、 \ (|V_ {\rm c} |/e \) となる。
単位セルレベルでは、カテナリー項と共に最も低い内在調和は、コサインと双曲コサイン変調の両方を含むマチュー方程式を与える。
第1ブリョーアンゾーンの還元により、電場依存のバンドエネルギーとブラッグギャップの対応する階層が得られる。
このモデルは、逆電場が低次元周期系のブロッホスペクトルを再編成する単純なメカニズムを分離する。
キーワード:ブロッホ理論、横電場、カテナリーポテンシャル、マチュー方程式、ブリルアンゾーン、バンド構造。
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