کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4967964 1449386 2016 34 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A kinetic model for the transport of electrons in a graphene layer
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل سینتیکی برای انتقال الکترون در یک لایه گرافن
کلمات کلیدی
معادله دیراک، گرافن، معادلات جنبشی، تقاطع مخروطی، لندو فرمول زینر،
ترجمه چکیده
در این مقاله، ما یک طرح عددی جدید برای محاسبه انتقال الکترون ها در یک دستگاه گرافن پیشنهاد می کنیم. مدل کوانتومی پایه برای گرافن یک معادله دیروز با وزن است که مقادیر ویژه آنها یک تکینگی مخروطی را دارند که مسئول انتقال غیر آدیاباتیک بین دو حالت است. ما ابتدا یک مدل سینتیکی را به دست می آوریم که به صورت دو معادله بولتزمن همراه با یک اپراتور برخورد می شود که مدل های انتقال غیر آدیاباتیک است. این اصطلاح تصادف شامل یک دوره انتقال لانداو-زینر و یک اپراتور پرش است که حضور آن برای تأمین انرژی صرفه جویی در مصرف انرژی در طول انتقال ضروری است. ما یک تحلیلی الگوریتم نیمه گروهی را که با استفاده از روش ذره ای حل مدل جنبشی را پیشنهاد می کنیم پیشنهاد می کنیم. ما توجیهی تحلیلی از مدل را ارائه می دهیم و پیشنهاد می کنیم مجموعه ای از آزمایش های عددی را بررسی کنیم که تأثیر منابع مختلف خطاها بین مدل های کوانتومی و جنبشی.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
In this article, we propose a new numerical scheme for the computation of the transport of electrons in a graphene device. The underlying quantum model for graphene is a massless Dirac equation, whose eigenvalues display a conical singularity responsible for non-adiabatic transitions between the two modes. We first derive a kinetic model which takes the form of two Boltzmann equations coupled by a collision operator modeling the non-adiabatic transitions. This collision term includes a Landau-Zener transfer term and a jump operator whose presence is essential in order to ensure a good energy conservation during the transitions. We propose an algorithmic realization of the semi-group solving the kinetic model, by a particle method. We give analytic justification of the model and propose a series of numerical experiments studying the influences of the various sources of errors between the quantum and the kinetic models.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 327, 15 December 2016, Pages 450-483
نویسندگان
, ,