Algorithm for calculating the transmission coefficient through periodic one-dimensional and two-dimensional nanostructures

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The numerical algorithm for calculating the transmission function was implemented based on the numerical method of searching for energy levels and eigenwave functions of stationary states for Schrödinger particles. The program has been tested on well-known analytical and numerical solutions. Nanoribbon and chiral liquid crystal considered as two-dimension nanostructures. Results can be used to generalize on waveguide: the problem of calculating the eigenfunctions and propagation constants of guided modes.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. R. Sadykov

Snezhinsky Institute of Physics and Technology National Research Nuclear University Moscow Energy Physics Institute

Author for correspondence.
Email: n.r.sadykov@rambler.ru
Snezhinsk

S. N. Skryabin

Snezhinsky Institute of Physics and Technology National Research Nuclear University Moscow Energy Physics Institute

Email: n.r.sadykov@rambler.ru
Russian Federation, Snezhinsk

References

  1. Демиховский В.Я., Вугальтер Г.А. Физика квантовых низкоразмерных структур. М.: Логос, 2000. 248 с.
  2. Дегтярев В.Ф., Жилинский А.П. // Нанострукт. Матем. физ. и моделир. 2020. Т. 21. № 2. С. 33.
  3. Драгунов В.П., Неизвестный И.Г., Гридчин В.А. Основы наноэлектроники. Новосибирск: НГТУ, 2000. 331 с.
  4. Селина Н.В. // Нанострукт. Матем. физ. и моделир. 2018. Т. 18. № 1. С. 33.
  5. Давидович М.В. // ЖТФ. 2022. Т. 92. № 9. С. 1387, Davidovich M.V. // Tech. Phys. 2022. V. 67. No. 9. P. 1196.
  6. Давидович М.В. // ЖТФ. 2023. Т. 93. № 4. С. 495, Davidovich M.V. // Tech. Phys. 2023. V. 68. No. 4. C. 462.
  7. Krive I.V., Palevski A., Shekhter R.I., Jonson M. // Low Temp. Phys. 2010. V. 36. No. 2. P. 119.
  8. Wang J., Naftaly M., Wasige E. // Appl. Sciences. 2022. V. 12. P. 3822.
  9. Asada M., Suzuki S. // Sensors. 2021. V. 21. P. 1384.
  10. Grishakov K., Katin K., Maslov M. // Appl. Sciences. 2023. V. 13. P. 3007.
  11. Parmee R.J., Collins C.M., Milne W.I., Cole M.T. // Nano Convergence. 2015. V. 2. P. 1.
  12. Evtukh A., Hartnagel H., Yilmazoglu O., Mimura H., Pavlidis D. Vacuum nanoelectronic devices: novel electron sources and applications. West Sussex: John Wiley & Sons Ltd., 2015. 464 p.
  13. Egorov N.V. Sheshin E.P. Field emission electronics. Springer Series in Advanced Microelectronics. Switzerland, 2017. 568 p.
  14. Елецкий А.В. // УФН. 2010. Т. 180. С. 897, Eletskii A.V. // Phys. Usp. 2010. V. 53. P. 863.
  15. Захарченко М.В., Глинский Г.Ф. // «Журнал технической физики». 2023. Т. 93. № 10. С. 1396, Zakharchenko M.V., Glinskii G.F. // Technical Physics. 2023. Vol. 68. No. 10. Р. 1297.
  16. Sadykov N.R., Khrabrov R.S., Pilipenko I.A. // Eur. Phys. J. D. 2023. V. 77. Art. No. 9.
  17. Кусмарцев Ф.В., Кревчик В.Д., Семенов М.Б. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2016. Т. 104. № 6. С. 406, Kusmartsev F.V., Krevchik V.D., Semenov M.B. et al. // JETP Lett. 2016. V. 104. No. 6. P. 392.
  18. Buttiker M. // Phys. Rev. B. 1992. V. 46. P. 12485.
  19. Wielandt H. // Math. Z. 1944. V. 60. P. 93.
  20. Икрамов Х.Д. Несимметричная проблема собственных значений: численные методы. М.: Наука, 1991. 240 с.
  21. Скрябин С.Н., Петрова Ю.А., Садыков Н.Р. // Письма в ЖЭТФ. 2024. Т. 50. № 15. С. 41, Skryabin S.N., Petrova Y.A., Sadykov N.R. // Tech. Phys. Lett. 2024. V. 50. No. 8. P. 37.
  22. Schmidt A.G.M., Pereira M.E. // Phys. Lett. A. 2024. Т. 517. Art. No. 12967.
  23. Беляков В.А. // Нанострукт. Матем. физ. и моделир. 2014. Т. 10. № 2. С. 41.
  24. Jensen Kevin L. Electron emission physics. Advances in imaging and electron physics. V. 149. Academic Press, 2007. 338 p.
  25. Ардашева Л.И., Садыков Н.Р., Черняков В.Е. // Квант. электрон. 1992. Т. 19. № 9. С. 903, Ardasheva L.I., Sadykov N.R., Chernyakov V.E. // Sov. J. Quantum. Electron. 1992. V. 22. No. 9. P. 840.
  26. Афанасьев А.Н., Мялицин Л.А., Садыков Н.Р., Садыкова М.О. // Изв. вузов. Физ. 2005. Т. 48. № 1. С. 11, Afanas’ev A.N., Myalitsin L.A., Sadykov N.R., Sadykova M.O. // Russ. Phys. J. 2005. V. 48. No. 1. P. 10.
  27. Юдина Н.В., Садыков Н.Р. // Вестн. НИЯУ МИФИ. 2017. Т. 6. № 6. С. 512.
  28. Stern T.E., Gossling B.S., Fowler R.H. // Proc. Royal. Soc. London A. 1929. V. 124. P. 699.
  29. Садыков Н.Р., Петрова Ю.А., Пилипенко И.А. и др. // Журн. хим. физики. 2023. Т. 97. № 2. С. 1., Sadykova N.R., Petrova Yu.A., Pilipenko I.A. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. No. 2. P. 367.
  30. Petukhova A.Y., Perminov A.V., Starikova V.A., Konina Y.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. No. 6. P. 1000.
  31. Казаринов Р.Ф., Сурис Р.А.// ФТП. 1971. № 4. С. 797.
  32. Weiglhofert W.S., Lakhtakia A. // J. Phys. D. Appi. Phys. 1993. V. 26. P. 2117.
  33. Дремов В.В., Садыков Н.Р. // Опт. и спектроск. 1996. Т. 80. № 5. С. 814, Dremov V.V., Sadykov N.R. // Opt. Spectrosc. 1996. V. 80. No. 5. P. 731.
  34. Maksimov A.A., Filatov E.V., Tartakovskii I.I. et al. // Phys. Rev. Appl. 2022. V. 17. Art. No. L021001.
  35. Максимов А.А., Тартаковский И.И. // Изв. РАН. Сер. физ. 2024. Т. 88. № 2. С. 185, Maksimov A.A., Tartakovskii I.I. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. No. 2. P. 156.
  36. Максимов А.А., Филатов Е.В., Тартаковский И.И. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 2. С. 241, Maksimov A.A., Filatov E.V., Tartakovskii I.I. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 2. P. 176.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependence of the transmission function on energy in a logarithmic scale for potentials 1 and 2 shown in the inset.

Download (284KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the transmission function on the energy E. Curves 1; 2 and 3 correspond to nanotubes of length L1 = 3.5; 7 and 14 nm; respectively.

Download (354KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Calculated dependence of the transmission function in the case of a potential with a periodic profile.

Download (165KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Wave function of the state |nx = 1〉; |ny = 3〉. W = 0; Enx = 1; ny = 3 = −6.13926 eV (a). W = 108 V/m; Enx = 1; ny = 3 = −6.5737 eV (b).

Download (535KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependence of the transmission function on energy for states |nx = 1〉 in the presence of a longitudinal electric field W = 108 V/m.

Download (153KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».