二维耦合无序体系量子扩散的周期性振荡  

Periodic Oscillations of Quantum Diffusion in Two-Dimensional Coupled Disordered Systems

作　　者：陆箐松 黄宇 陆艳艳 

机构地区：[1]贵州商学院计算机与信息工程学院,贵州 贵阳 [2]贵州电网公司贵阳供电局,贵州 贵阳

出　　处：《应用物理》2024年第12期832-848,共17页Applied Physics

基　　金：本文章由贵州省教育厅高等学校自然科学研究项目(青年科技人才成长项目),项目号:黔教技[2024]178号,贵州商学院校级科研课题学生项目(项目编号[2023ZKX007])支持。

摘　　要：本文首先介绍了二维材料与耦合机制,随后基于紧束缚近似理论研究二维耦合无序量子扩散现象,运用解析及数值的方法证实了二维耦合体系横向及纵向传播中的同步量子扩散周期性振荡。研究表明:双层无序石墨烯体系周期性振荡对无序度承受能力相对双层无序四方晶格体系更强。边界无序体系周期性振荡任意无序度下均存在。当无序仅处于系统边界,Pk(t),dk(t)振荡在波包到达边界后开始以yk(t)=0.5±0.5e−t/t0cos(2vt+ϕ),yk(t)=Pk(t)或d¯k2(t)函数衰减,衰减速度符合1/t0~W1.75,较双层无序系统衰减更慢。边界无序系统周期性衰减速度随W存在由增加到降低的转变,强无序下出现W越大衰减速度越慢的反常量子扩散现象。边界无序体系中量子扩散周期性振荡始终存在。研究表明:这一周期性振荡是由层间量子跳跃导致,是各层无差异能谱的结果,与体系形状、大小、边界条件、以及格点能大小无关,且适用于不同原子结构体系。无序系统中层间能谱差异性导致了周期性振荡的衰减,其衰减速度与频率可分别通过体系无序度W与层间耦合强度u进行调控。This paper first introduces two-dimensional materials and their coupling mechanisms. It then investigates the phenomenon of two-dimensional coupled disordered quantum diffusion based on the tight-binding approximation theory. Using both analytical and numerical methods, the study confirms the existence of synchronous quantum diffusion periodic oscillations in the transverse and longitudinal propagation of two-dimensional coupled systems. The results indicate that the periodic oscillations in a bilayer disordered graphene system exhibit greater resilience to disorder compared to a bilayer disordered square lattice system. Periodic oscillations persist in boundary disordered systems across various levels of disorder. When disorder is confined solely to the system’s boundary, the oscillations of Pk(t)and dk(

关 键 词：耦合系统 量子扩散 周期性振荡 Anderson局域化 

分 类 号：O17[理学—数学]