Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Supplementary Material


The Hamiltonian which describes the Dynamics of atoms in the bichromatic lattice is:

Figure 1 shoes the band structure of such a Fourier-synthesized lattice for and , where .

(Сам построил)

The eigenvalue equation for this Hamiltonian will be

where is the Bloch wavefunction and could be written in the form

Here is the quasimomentum that is conventionally restricted to the reduced Brillouin zone Inserting the wavefunction intoSchrodinger equation we get

Equating the coefficients of each and harmonics, we get a system of three differential equations:

or eigenvalue equation

where

,

and

Taking into account that (we work in the center of the Brillouin zone) for M we get

Now let`s find the eigenvalues of this matrix.

We are especially interested for the eigenvalues ​​in the second and third Bloch band for a quasi-momentum . This should be in the range of , so that it is useful to introduce a new variable . The determinant will give the following equation for coefficients:

Since the Bloch bands are in the vicinity of (the crossing point on the Figure1. Is near ), the term could be neglected, so that the resulting quadratic equation by the coefficient can be resolved

In the next step, the difference between the two eigenvalues ​​is then calculated to obtain information about the energy split between the second and third Bloch-Bands.

(When ). Thus,

From Eq. (1.12)

Here the term could be neglected, since . The last term is the energy difference between the 2nd and 3rd bands, which is . So, the eigenvalue will be:

From the second equation of the (1.9) system

Adiabatic elimination of the ground state () leads to . At the same time

thus, . Refering back to Shrodinger equations for and we write

Recalling that for the reduced M matrix we get

Applying a rotation to Eq.(1.21) with a unitary () transformation matrix

and replacing q by the corresponding operator finally gives an effective Hamiltonian

Where and are Pauli matrixes:

Consequently,

For a derivation of the full effectively relativistic wave equation Hamiltonian with an external potential which acts on spinors with and corresponding to course grain atomic wavefunctions in the upper and lower bands, respectively. The corresponding time-dependent wave-equation will be

For each spinor the time-dependent waveequation will be

Taking time-derivative from (1.4) and replacing in it expression for from (1.5) one can get

Next, we find an expression for from (1.4) and replace it in (1.6). So, we get

Here we multiply both sides by :

So,

or,

Dispersion relation can be obtained with the help of plane wave solution

The corresponding group velocities will be

and effective masses:

 




<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
 | ДАГЕСТАН. УТРО

Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 364. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...


Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Тактические действия нарядов полиции по предупреждению и пресечению групповых нарушений общественного порядка и массовых беспорядков В целях предупреждения разрастания групповых нарушений общественного порядка (далееГНОП) в массовые беспорядки подразделения (наряды) полиции осуществляют следующие мероприятия...

Механизм действия гормонов а) Цитозольный механизм действия гормонов. По цитозольному механизму действуют гормоны 1 группы...

Алгоритм выполнения манипуляции Приемы наружного акушерского исследования. Приемы Леопольда – Левицкого. Цель...

Особенности массовой коммуникации Развитие средств связи и информации привело к возникновению явления массовой коммуникации...

Тема: Изучение приспособленности организмов к среде обитания Цель:выяснить механизм образования приспособлений к среде обитания и их относительный характер, сделать вывод о том, что приспособленность – результат действия естественного отбора...

Тема: Изучение фенотипов местных сортов растений Цель: расширить знания о задачах современной селекции. Оборудование:пакетики семян различных сортов томатов...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия