La función de Green de una sola partícula (GF) de las estructuras mesoscópicas juega un papel central en el transporte cuántico mesoscópico. La técnica GF recursiva es una herramienta estándar para calcular esta cantidad numéricamente, pero carece de transparencia física y se limita a sistemas relativamente pequeños. Aquí presentamos un formalismo GF numéricamente eficiente y físicamente transparente para una estructura general en capas. En contraste con el GF recursivo que calcula directamente el GF a través de las ecuaciones de Dyson, nuestro enfoque convierte el cálculo del GF en la generación y posterior propagación de una función de onda de dispersión que emana de una excitación local. Este punto de vista no solo nos permite reproducir los resultados existentes de una manera concisa y físicamente intuitiva, sino que también proporciona expresiones analíticas del FG en términos de una matriz de dispersión generalizada. Esto identifica las contribuciones de cada canal de dispersión individual al GF y, por lo tanto, permite que esta información se extraiga cuantitativamente de los experimentos STM de doble sonda. La simplicidad y transparencia física del formalismo nos permite además tratar la reflexión múltiple analíticamente y derivar una regla analítica para construir el GF de un sistema general en capas. Esto podría reducir significativamente el tiempo computacional y permitir cálculos de transporte cuántico para muestras grandes. Aplicamos este formalismo para realizar tanto análisis analítico como simulación numérica para el mapa de conductancia bidimensional de un grafeno realista. $p-n$ unión. Los resultados demuestran la posibilidad de observar el patrón de interferencia resuelto espacialmente causado por la refracción negativa y además revelan algunas características interesantes, como la conductancia independiente de la distancia y su dependencia cuadrática de la concentración del portador, en oposición a la dependencia lineal en el grafeno uniforme.

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• Recibido el 19 de septiembre de 2016
• Revisado el 20 de enero de 2017

DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.075421

Física de la materia condensada y los materialesFísica General

Fuente: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.95.075421