基于维格纳方程的电子的古斯-汉欣位移

通过求解电子的维格纳方程研究二维电子气中电子的输运性质。我们发现电子在倾斜入射到势垒界面并反射时, 出现与光波类似的古斯-汉欣位移。通过维格纳方程可以得到电子的瞬态演化, 不仅可以计算古斯-汉欣位移还能研究电子在势垒内部的运动轨迹以及出现稳定古斯-汉欣位移的时间。与稳定相位法得到的古斯-汉欣位移对比发现, 考虑古斯-汉欣位移的界面反射较几何光学反射在时间上有一定迟缓, 这种迟缓与入射角无关, 但会随着势垒宽度的增加而增加; 电子的古斯-汉欣位移与势垒厚度无关, 随着入射角或入射能量的增大而增大。基于此, 我们提出一种电子分束器模型, 向输入端注入初始动能不同的高斯波包, 当电子能量低于0.01 eV时, 约85%的电子运动至第二输出端; 而当电子能量高于0.07 eV时, 约85%的电子运动至第一输出端。