Low Temperature Physics: 39, 18 (2013); https://doi.org/10.1063/1.4775356 (8 pages)
Физика Низких Температур: Том 39, Выпуск 1 (Январь 2013), c. 26-36    ( к оглавлению , назад )

Мезоскопические состояния в графене, находящемся в магнитном поле: коллапс и возрождение волновых пакетов

В.Я. Демиховский, А.В. Тележников, Е.В. Фролова, Н.А. Кравец

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского пр. Гагарина, 23, г. Н. Новгород, 603950, Россия
E-mail: telezhnikov@phys.unn.ru

Статья поступила в редакцию 13 сентября 2012 г.

Аннотация

Исследованы эффекты коллапса и возрождения волновых пакетов в монослойном и двухслойном графене в присутствии внешнего перпендикулярного магнитного поля. Изучена эволюция электронных волновых пакетов, являющихся суперпозицией состояний с квантовыми числами n, близкими к номеру некоторого уровня Ландау n0. Аналитически рассчитаны и визуализированы плотности вероятности, а также средние скорости центра пакетов. Начальный волновой пакет, включающий состояния только с положительной энергией, теряет пространственную локализацию и распадается на несколько подпакетов в моменты t = (m/n)TR, где TR — время возрождения, m и n — взаимно простые числа. Кроме этого, показано, что поведение волнового пакета, состоящего из состояний двух энергетических зон (с En > 0 и En < 0), является более сложным. Такой пакет расщепляется на две части, которые вращаются с циклотронной частотой в противоположных направлениях. Обсуждается характер электромагнитного излучения волновых пакетов, испытывающих периодический коллапс и возрождение.

PACS: 73.22.Pr Электронная структура графена;
PACS: 72.80.Vp Электронный транспорт в графене;
PACS: 03.65.Pm Релятивистские волновые уравнения.

Ключевые слова: графен, динамика волновых пакетов, мезоскопические состояния.