Квантовые эффекты в мезоскопических системах. Ч.I. Квантовое туннелирование с диссипацией. Жуковский В.Ч - 90 стр.

UptoLike

Рассмотрим несколько частных случаев для ядра z
n
.
1. Пусть взаимодействие со средой отсутствует, т. е. z =0
n
. Эта си-
туация соответствует одномерному туннелированию. Выражения для дейст-
вия в этом случае (1.4.35), (1.4.36) были получены выше. Предэкспоненци-
альный множитель
B
(1.4.61) имеет вид
()
1/ 2
2
2
0
010
3/ 2
00
1
0
1
1/ 2
1/ 2
2
2
0
010
0
1
ch 1 sh
22
2sh 1 sh
22
qq
qq
qq
B
qq
qq
wb wb
w
wb wb
p
й
щ
жц
жц
к
ъ
-
ч
з
ч
з
ч
з
ч
к
ъ
+-+
з
ч
з
ч
ч
з
з
ч
к
ъ
ч
з
+
ч
ч
иш
з
иш
к
ъ
л
ы
=
йщ
жц
жц
къ
-
ч
з
ч
з
ч
з
ч
къ
+
з
ч
з
ч
ч
з
з
ч
къ
ч
з
+
ч
ч
иш
з
иш
къ
лы
. (1.4.103)
При t ®
0
0, т. е. при =
0
1
/1qq , имеем
w
wb
p
жц
ч
з
=
ч
з
ч
з
иш
3/ 2
3/ 2
0
10
th
2
q
B . (1.4.104)
При
tb=
0
/4, т. е. при =
0
1
qq (симметричные ямы):
wwbwb
p
-
жц
ч
з
=
ч
з
ч
з
иш
1/ 2
3/ 2
2
00 0 0
2
sh sh
42
q
B . (1.4.105)
Из (1.4.105) видно, что при низких температурах
wwb
p
ж
ц
ч
з
»
ч
з
ч
з
и
ш
3/ 2
00
0
exp
24
Bq , (1.4.106)
т. е. предэкспоненциальный множитель расходится. Этот факт не должен
обескураживать, поскольку при низких температурах для симметричных ям
нарушается условие квазистационарности (1.4.43) и несправедливо квази-
классическое приближение, так как при нулевой энергии туннелирования не
существует уходящей на бесконечность волны. Теория ограничена прибли-
жением свободного газа пар инстантонантиинстантон, т. е. справедливо
неравенство
=bw
w
0
0
16
B
U
, (1.4.107)
где
B
U высота барьера.
2. Важным случаем спектральной плотности фононов является при-
ближение омического затухания, т. е.
zgn=
nn
. Этот случай соответствует
     Рассмотрим несколько частных случаев для ядра z n .
      1. Пусть взаимодействие со средой отсутствует, т. е. z n = 0 . Эта си-
туация соответствует одномерному туннелированию. Выражения для дейст-
вия в этом случае (1.4.35), (1.4.36) были получены выше. Предэкспоненци-
альный множитель B (1.4.61) имеет вид
                                 й         ж жq - q ц2                    ц
                                                                           1/ 2 щ
                                 к w  b    з             1ч
                                                                   w   b  ч     ъ
             w0 3 / 2 (q0 + q1 )кch 0 - зз1 + ззз 0        ч
                                                           ч sh 2    0 ч
                                                                          ч ъ
                                                                          ч
                                 к 2       з
                                кл         з
                                           и   з
                                               и q 0
                                                     +  q1
                                                           ч
                                                           ш         2    ш ъ
                                                                          ч
                                                                                ъ
         B =                                                                    ы.   (1.4.103)
                                                                     1/ 2
                      й                                         1/ 2 щ
                             w0b ж                             ц ъ
                                                   2
                      к                  жq - q ц
                                   зз    з      1ч      2 w0 b ч
                                                               ч
                   2 кp sh          з1 + з
                                           0     ч
                                                 ч   sh        ч     ъ
                       к       2 ззи ззиq0 + q1 шч          2 шч
                                                               ч ъ
                      кл                                             ъ
                                                                     ы
     При t 0 ® 0 , т. е. при q0 / q1 = 1 , имеем
                                                   3/ 2
                           w 3 / 2q ж w b ц
                        B = 0 1 ззt h 0 ч ч
                                          ч               .                          (1.4.104)
                               p зи    2 ш
     При t 0 = b / 4 , т. е. при q1 = q0 (симметричные ямы):
                                                               - 1/ 2
                            2w0 3 / 2q0 2 w0b ж w0b цч
                        B =            sh     ззsh   ч                  .            (1.4.105)
                                 p         4   з
                                               и   2 ч
                                                     ш
     Из (1.4.105) видно, что при низких температурах
                            w0 3 / 2        жw b ц
                        B »          q0 exp зз 0 ч ,                                 (1.4.106)
                             2p              зи 4 ч
                                                  ч
                                                  ш
т. е. предэкспоненциальный множитель расходится. Этот факт не должен
обескураживать, поскольку при низких температурах для симметричных ям
нарушается условие квазистационарности (1.4.43) и несправедливо квази-
классическое приближение, так как при нулевой энергии туннелирования не
существует уходящей на бесконечность волны. Теория ограничена прибли-
жением свободного газа пар инстантон–антиинстантон, т. е. справедливо
неравенство
                                        UB
                               bw0 = 16     ,                  (1.4.107)
                                         w0
где U B — высота барьера.
     2. Важным случаем спектральной плотности фононов является при-
ближение омического затухания, т. е. z n = g nn . Этот случай соответствует