Low Temperature Physics: 44, 711 (2018); https://doi.org/10.1063/1.5041438
Физика Низких Температур: Том 44, Выпуск 7 (Июль 2018), c. 905-913    ( к оглавлению , назад )

О баллистическом транспорте в каналах с отрицательным преломлением частиц

Л.А. Пастур, В.В. Славин, А.В. Яновский

Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины пр. Науки, 47, г. Харьков, 61103, Украина
E-mail: slavin@ilt.kharkov.ua

Статья поступила в редакцию 28 февраля 2018 г.

Анотация

Рассматривается баллистический транспорт в канале, состоящем из двух слоев, в предположении, что на их границе осуществляется отрицательное преломление движущихся по каналу частиц, аналогичное известному в оптике эффекту Веселаго. К такой постановке может приводить электронный транспорт в графене и вейлевских металлах, где отрицательное преломление обусловлено эффектом Клейна на p–n-переходе, а также спиновый, например фотонный, транспорт в метаматериалах. Показано, что в квазиклассическом приближении граница с отрицательным преломлением обладает свойством, аналогичным рассеянию назад, и поэтому может существенно влиять на транспорт через длинные и узкие каналы даже в случае совершенной границы. Если же граница не является совершенной (шероховатости, адсорбированные примеси и т.п.), и процессы преломления (туннелирования) и отражения происходят случайно, то набор интересных свойств канала существенно расширяется и открывает возможности эффективного управления прохождением частиц через такие каналы, включая как режим плавного управления, так и режим жесткой отсечки.

PACS: 72.80.Vp Электронный транспорт в графене;
PACS: 78.67.Pt Многослойники, сверхрешетки, фотонные структуры, метаматериалы;
PACS: 42.25.Gy Краевые и граничные эффекты; отражение и преломление.

Ключевые слова: отрицательное преломление, транспорт, проводимость, туннелирование Клейна, графен.

Oпубликована онлайн: 28 мая 2018 г.