一维周期晶格与准周期Harper链耦合系统的电子性质研究

摘要

基于紧束缚哈密顿量,研究一维周期晶格与准周期Harper链形成的双链耦合系统的电子性质.通过求解系统的本征态能量和波函数,分析波函数的扩展和局域特性,以及计算模拟电子在耦合系统中的量子扩散,深入研究Harper势和耦合强度对电子性质的调制作用.结果表明,增大链间耦合,有助于局域态向临界态或扩展态转变,促进电子在Harper链中扩散.对于具有扩展态的Harper链,耦合系统的电子态均为扩展态;对于具有临界态的Harper链,弱耦合系统中同时出现扩展态与临界态,强耦合系统仅出现扩展态;对于具有局域态的Harper链,弱耦合系统中同时存在局域态、临界态、扩展态,其中临界态和局域态随耦合强度增加而逐渐消失,系统在强耦合情况下仅有扩展态.在耦合系统中,电子都以弹道式方式扩散,其速率随链间耦合能增大呈现出先减小再逐渐增大直至不变的转变.

关键词

周期晶格 / 准周期Harper链 / 量子耦合 / 金属-绝缘体转变 / 量子扩散