<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Appl. Math. Stat.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Appl. Math. Stat.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2297-4687</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fams.2025.1636414</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Applied Mathematics and Statistics</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Conditions for perfect transmission of quantum particles across layered heterostructures and resonance effects of an auxiliary well potential</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>Yaroslav</given-names></name>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/3081725/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/data-curation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>Alexander V.</given-names></name>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff><institution>Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine</institution>, <addr-line>Kyiv</addr-line>, <country>Ukraine</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Luis M. Nieto, University of Valladolid, Spain</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Q. H. Liu, Hunan University, China</p>
<p>Rabha W. Ibrahim, Institute of Electrical and Electronics Engineers, United States</p></fn>
<corresp id="c001">&#x0002A;Correspondence: Yaroslav Zolotaryuk <email>yzolo&#x00040;bitp.kyiv.ua</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>01</day>
<month>10</month>
<year>2025</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2025</year>
</pub-date>
<volume>11</volume>
<elocation-id>1636414</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>27</day>
<month>05</month>
<year>2025</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>28</day>
<month>08</month>
<year>2025</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2025 Zolotaryuk and Zolotaryuk.</copyright-statement>
<copyright-year>2025</copyright-year>
<copyright-holder>Zolotaryuk and Zolotaryuk</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license>
</permissions>
<abstract>
<p>We consider the bilayer heterostructure composed of the layer described by a rectangle-like potential and the background layer with an arbitrary potential profile given only by a transmission matrix. The conditions for the <italic>perfect</italic> (zero reflection) transmission of quantum particles across this structure is derived in the form of two basic equations on the rectangular layer parameters and the distance between the layers. The solution of these equations is analyzed in detail including some special cases and squeezing approximations. The effect of a rectangular well potential on the tunneling of particles with infinitesimally low energy through the background layer is investigated.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>one-dimensional quantum systems</kwd>
<kwd>bilayer heterostructures</kwd>
<kwd>point interactions</kwd>
<kwd>resonant tunneling</kwd>
<kwd>transfer matrix</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="4"/>
<table-count count="0"/>
<equation-count count="62"/>
<ref-count count="36"/>
<page-count count="10"/>
<word-count count="7306"/>
</counts>
<custom-meta-wrap>
<custom-meta>
<meta-name>section-at-acceptance</meta-name>
<meta-value>Mathematical Physics</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-wrap>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>In this paper, we derive some general conditions for resonant tunneling in the heterostructures composed of parallel layers. The electron motion in such a multi-layered structure is confined in the longitudinal direction (say, along the <italic>x</italic>-axis), which is perpendicular to the planes, and is free in the transverse direction. The three-dimensional Schr&#x000F6;dinger equation of this structure can be separated into longitudinal and transverse parts, resulting in the reduced one-dimensional Schr&#x000F6;dinger equation with respect to the longitudinal component of the wave function &#x003C8;(<italic>x</italic>) and the electron energy <italic>E</italic>. Thus, in the units as &#x0210F;<sup>2</sup>/2<italic>m</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; 1, the one-dimensional stationary Schr&#x000F6;dinger equation reads</p>
<disp-formula id="E1"><label>(1)</label><mml:math id="M1"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02033;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>V</italic>(<italic>x</italic>) is a potential and the prime stands for the differentiation over the space <italic>x</italic>.</p>
<p>In general, resonant tunneling effects in heterostructures are studied when the potential profile <italic>V</italic>(<italic>x</italic>) is a compactly supported regular function. However, due to a rapid progress in fabricating micro- and nanodevices in recent years, the study of the electron transmission through heterostructures can additionally and effectively be investigated in the zero-thickness limit approximation when their width shrinks to zero. Within such an asymptotic approximation it is possible to produce the so-called point interaction models [see the book [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] for details and references], which are quite useful because they admit exact closed analytical solutions providing relatively simple situations, where an appropriate way of squeezing to zero can be chosen to be in relevance with a real structure. A whole body of literature [see, e.g., the works [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>], to mention a few] has been published, where a number of interesting effects was discovered for the Schr&#x000F6;dinger <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> with the potentials in the form of distributions.</p>
<p>An example of such point interaction effects is the <italic>resonant tunneling</italic> through potentials squeezed to one point. This effect has been discovered and discussed in the works [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>] for the potential <italic>V</italic>(<italic>x</italic>) &#x0003D; &#x003B3;&#x003B4;&#x02032;(<italic>x</italic>), &#x003B4;&#x02032;(<italic>x</italic>): &#x0003D; <italic>d&#x003B4;</italic>(<italic>x</italic>)/<italic>dx</italic>, where &#x003B4;(<italic>x</italic>) is Dirac&#x00027;s delta function and &#x003B3; the potential strength. A non-zero transmission through this singular single-point potential (referred from now on to as the &#x003B4;&#x02032;-potential) has been shown to occur under certain conditions imposed on the strength &#x003B3;, forming a discrete <italic>resonance set</italic>. It has been derived that the resonance set for the &#x003B4;&#x02032;-potential <italic>depends</italic> on the sequence of &#x003B4;&#x02032;-like regularizing functions. This leads to the conclusion about the existence of a <italic>hidden</italic> parameter in the Schr&#x000F6;dinger <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> with the &#x003B4;&#x02032;-potential.</p>
<p>The structures in which (regular) background potentials are perturbed by a point potential are also of significant importance. Thus, the perturbation of a harmonic oscillator by a so-called &#x003B4;&#x02032;-<italic>interaction</italic> [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>] [the term adopted in the book [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] for which, at the point of singularity, the derivative &#x003C8;&#x02032;(<italic>x</italic>) is continuous and &#x003C8;(<italic>x</italic>) discontinuous] as well as by a triple of &#x003B4;&#x02032;-interactions [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>] has rigorously been defined as self-adjoint Hamiltonians. Another type of the point interactions, which were used as a perturbation of background potentials is the &#x003B4;&#x02032;-<italic>potential</italic> defined as the derivative of the delta function [the terms &#x003B4;&#x02032;-interaction and &#x003B4;&#x02032;-potential mean different point interactions, as suggested to distinguish these notions in Brasche and Nizhnik [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>]]. This point interaction has been used as the perturbation of a constant electric field and a harmonic oscillator [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>] as well as the perturbation of an infinite square well [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>]. Three exactly solvable models with a one-dimensional V-shaped (conic) potential have been elaborated in the work [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]. These studies, which concern the perturbation of isotropic harmonic and conic potentials by a point interaction located at the origin have been extended to two and three dimensions in the papers [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>]. All these systems are combined from a specific regular subsystem plus a point interaction centered inside this subsystem. In the work [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>], the situation has been examined when a point interaction is found outside a background system at some finite distance.</p>
<p>In the present paper, we focus our attention on the perturbation of the background system with a general potential shape, which is characterized only by a transmission matrix. The perturbation is accomplished by a rectangle-like potential barrier/well located beyond the background system at an arbitrary distance. This potential geometry is applicable to heterostructures composed of two parallel layers described by corresponding potential profiles. A particular ubiquitous case of such systems is the double-barrier potential model that plays a key role in investigation of tunneling effects, beginning from the pioneering work [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>].</p>
<p>The motivation for this study is twofold. First, it is worthwhile to find the conditions for a <italic>perfect</italic> transmission across such a bilayer in the sense that there is no reflection of particles from the bilayer. Second, it would be of interest to investigate the effect of controlling the tunneling of particles with infinitesimally low energy through a background layer by &#x0201C;tuning&#x0201D; the parameters of an auxiliary rectangular well potential.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2 Preliminaries</title>
<p><italic>Transmission matrix for a single layer structure</italic>: Consider a potential profile <italic>V</italic>(<italic>x</italic>) of an arbitrary shape with the support on the interval <italic>x</italic><sub>1</sub> &#x0003C; <italic>x</italic> &#x0003C; <italic>x</italic><sub>2</sub>, where <italic>x</italic><sub>1</sub> and <italic>x</italic><sub>2</sub> are arbitrary points on the <italic>x</italic>-axis. The transmission matrix for <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> that connects the boundary conditions at <italic>x</italic> &#x0003D; <italic>x</italic><sub>1</sub> and <italic>x</italic> &#x0003D; <italic>x</italic><sub>2</sub> is defined through the matrix equation</p>
<disp-formula id="E2"><label>(2)</label><mml:math id="M2"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02208; &#x0211D; and det &#x0039B; &#x0003D; 1.</p>
<p>For a structure consisting of one layer, it is supposed that <italic>V</italic>(<italic>x</italic>)&#x02261;<italic>h</italic> &#x02208; &#x0211D; on some finite interval of length <italic>l</italic> and <italic>V</italic>(<italic>x</italic>)&#x02261;0 beyond this interval. When <italic>h</italic>&#x0003E;0 (<italic>h</italic> &#x0003C; 0), we are dealing with a barrier (a well), respectively. For this potential, the &#x0039B;-matrix (<xref ref-type="disp-formula" rid="E2">Equation 2</xref>) is calculated explicitly.</p>
<p>In the case when the potential <italic>V</italic>(<italic>x</italic>) in <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> is a piecewise constant function, the &#x0039B;-matrix can be calculated explicitly. In particular, for the rectangle-like structure with the potential profile <italic>V</italic>(<italic>x</italic>) &#x02261; <italic>h</italic> &#x02208; &#x0211D; defined on an interval <italic>x</italic><sub>1</sub> &#x0003C; <italic>x</italic> &#x0003C; <italic>x</italic><sub>2</sub> and <italic>V</italic>(<italic>x</italic>) &#x02261; 0 beyond this interval, the transmission matrix is</p>
<disp-formula id="E3"><label>(3)</label><mml:math id="M3"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Reflection-transmission probabilities expressed in terms of transmission matrix elements</italic>: For positive energy solutions of <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> and the left-to-right current, let us define the reflection-transmission coefficients <italic>R</italic> and <italic>T</italic> through the scattering setting</p>
<disp-formula id="E4"><label>(4)</label><mml:math id="M4"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>e</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mtext>e</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>for&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:msup><mml:mtext>e</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>for&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow> </mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>E</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Using these expressions as boundary conditions at <italic>x</italic> &#x0003D; <italic>x</italic><sub>1</sub> and <italic>x</italic> &#x0003D; <italic>x</italic><sub>2</sub> in the matrix <xref ref-type="disp-formula" rid="E2">Equation 2</xref>, one can express the reflection and transmission probabilities in terms of the matrix elements &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> as follows</p>
<disp-formula id="E5"><label>(5)</label><mml:math id="M5"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>R</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x02003;and&#x02003;</mml:mtext><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E6"><label>(6)</label><mml:math id="M6"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Hence, according to <xref ref-type="disp-formula" rid="E5">Equations 5</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E6">6</xref>, the transmission probability <inline-formula><mml:math id="M7"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> through the rectangular potential of height/depth <italic>h</italic> and width <italic>l</italic> reads</p>
<disp-formula id="E7"><label>(7)</label><mml:math id="M8"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>q</italic> is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 3</xref>. As follows from this formula, no reflection occurs in the trivial case (<italic>h</italic> &#x02261; 0), i.e., <inline-formula><mml:math id="M9"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> &#x0003D; 1. The transmission of particles over the barrier/well with <italic>h</italic> &#x02208; &#x0211D;\{0} is an oscillating function, while in the case of tunneling (<italic>k</italic><sup>2</sup> &#x02264; <italic>h</italic>), the probability <inline-formula><mml:math id="M10"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> is a monotonically decreasing function of height <italic>h</italic> and width <italic>l</italic>.</p>
<p><italic>Point interactions realized from rectangular potentials</italic>: In general, a point approximation of the Schr&#x000F6;dinger <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> can be implemented by replacing the potential <italic>V</italic>(<italic>x</italic>) by &#x003B5;<sup>&#x02212;&#x003BD;</sup><italic>V</italic>(<italic>x</italic>/&#x003B5;), where &#x003BD;&#x0003E;0 is an appropriate number and &#x003B5; a dimensionless parameter that tends to zero, so that a given one-dimensional system (for instance, a layered heterostructure) shrinks to a point as &#x003B5; &#x02192; 0.</p>
<p>In the particular case of a rectangular barrier with height <italic>h</italic>&#x0003E;0 and thickness <italic>l</italic>, a point approximation is materialized by replacing realistic values of <italic>h</italic> and <italic>l</italic> by &#x003B5;<sup>&#x02212;&#x003BD;</sup><italic>h</italic> and &#x003B5;<italic>l</italic>, respectively. Inserting the replaced values into the transmission probability (<xref ref-type="disp-formula" rid="E7">Equation 7</xref>), for the tunneling through the barrier (<italic>k</italic><sup>2</sup> &#x02264; <italic>h</italic>), we obtain</p>
<disp-formula id="E8"><label>(8)</label><mml:math id="M11"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>for&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>for&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>for&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow> </mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>It follows immediately from the comparison of the limit expressions (<xref ref-type="disp-formula" rid="E8">Equation 8</xref>) with the formula (<xref ref-type="disp-formula" rid="E7">Equation 7</xref>) that only the value &#x003BD; &#x0003D; 1 turns out to be suitable for the point approximation of a rectangular barrier, whereas the values &#x003BD;&#x02260;1 are not appropriate. The point interaction resulting from the approximation with &#x003BD; &#x0003D; 1 is described by Dirac&#x00027;s delta function &#x003B4;(<italic>x</italic>). It is called the &#x003B4;-potential or &#x003B4;-interaction. Its strength &#x003B1; is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="E8">Equation 8</xref>. The tunneling probability <inline-formula><mml:math id="M12"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> is a monotonically decreasing function of this strength and therefore this is an adequate description of the tunneling behavior. The corresponding &#x0039B;-matrix connecting the two-sided boundary conditions for the wave function &#x003C8;(<italic>x</italic>) and its derivative &#x003C8;&#x02032;(<italic>x</italic>) at <italic>x</italic> &#x0003D; &#x000B1;0, is obtained immediately as a &#x003B5; &#x02192; 0 limit of the matrix (<xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 3</xref>):</p>
<disp-formula id="E9"><label>(9)</label><mml:math id="M13"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The transmission probability across a well (<italic>k</italic>&#x0003E;0) with depth <italic>d</italic>&#x0003E;0 is determined by the same formula (<xref ref-type="disp-formula" rid="E7">Equation 7</xref>) where <italic>h</italic> is replaced by &#x02212;<italic>d</italic>. In this case, instead of the monotonic behavior, the transmission <inline-formula><mml:math id="M14"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> is described by an oscillating function with the amplitude values <inline-formula><mml:math id="M15"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> &#x0003D; 1 at the points <inline-formula><mml:math id="M16"><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <italic>n</italic> &#x02208; &#x02115;. Setting in <xref ref-type="disp-formula" rid="E7">Equation 7</xref> <italic>h</italic> &#x0003D; &#x02212;<italic>d</italic>, we obtain the non-trivial point limit of the transmission of particles over a squeezed rectangular well for two values of the parameter: &#x003BD; &#x0003D; 1 and &#x003BD; &#x0003D; 2. However, the value &#x003BD; &#x0003D; 2 from the physical point of view is adequate and in this case we have</p>
<disp-formula id="E10"><label>(10)</label><mml:math id="M17"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02228;</mml:mo></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>for&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msqrt><mml:mi>d</mml:mi></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>for&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msqrt><mml:mi>d</mml:mi></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow> </mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>As follows from this asymptotic representation, only the value &#x003BD; &#x0003D; 2 turns out to be closer to the realistic oscillating behavior described by <xref ref-type="disp-formula" rid="E7">Equation 7</xref> where <italic>h</italic> &#x0003D; &#x02212;<italic>d</italic> &#x0003C; 0. The value &#x003BD; &#x0003D; 1 is not appropriate because the transmission <inline-formula><mml:math id="M18"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> for this value is a monotonically decreasing function. The other values &#x003BD; and are not suitable because at these values the transmission is either perfect or completely reflective. However, unlike the barrier case, the non-zero transmission, being perfect, occurs only at some parameter values of the well forming a set of Lebesgue measure zero, namely</p>
<disp-formula id="E11"><label>(11)</label><mml:math id="M19"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A3;</mml:mo><mml:mo>&#x02228;</mml:mo></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>l</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msqrt><mml:mi>d</mml:mi></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>This set consists of the countable family of curves on the {<italic>d, l</italic>}-plane. The transmission matrix is</p>
<disp-formula id="E12"><label>(12)</label><mml:math id="M20"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02228;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>I</italic> is the identity matrix.</p>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3 A bilayer model</title>
<p>In the present paper, we consider a heterostructure composed of two parallel layers separated by a distance <italic>r</italic>&#x0003E;0, one of which (called <italic>A</italic>-layer) has a rectangular potential profile (barrier or well) and for the other one (called <italic>B</italic>-layer) the potential profile is of an arbitrary shape. More precisely, the potential in <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> for this bilayer structure is defined by the function</p>
<disp-formula id="E13"><label>(13)</label><mml:math id="M21"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>for&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>for&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow> </mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>y</italic><sub>1</sub> &#x0003C; <italic>x</italic><sub>2</sub> (so that <italic>r</italic>: &#x0003D; <italic>x</italic><sub>2</sub> &#x02212; <italic>y</italic><sub>1</sub> &#x0003E; 0). Schematically, this potential profile is shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>.</p>
<fig position="float" id="F1">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>Potential setting for a bilayer structure. Both the potential profiles of the <italic>A</italic>-layer: the barrier of height <italic>h</italic> &#x0003E; 0 (blue) and the well of depth <italic>h</italic> &#x0003C; 0 (red) are shown in the form of rectangles.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1636414-g0001.tif">
<alt-text>Graph depicting two regions, A and B, with potential energy \(V(x)\) against position \(x\). Region A shows a rectangular potential barrier of height \(h\) between \(x_1\) and \(y_1\). Region B has an irregular curve beginning at \(x_2\) and ending at \(y_2\). The distance \(r\) separates the two regions.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>The background <italic>B</italic>-layer is given by the transmission matrix that connects the boundary conditions at <italic>x</italic> &#x0003D; <italic>x</italic><sub>2</sub> and <italic>x</italic> &#x0003D; <italic>y</italic><sub>2</sub>:</p>
<disp-formula id="E14"><label>(14)</label><mml:math id="M22"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">det</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Then the transmission matrix of the full bilayer system is the product &#x0039B; &#x0003D; <italic>C&#x0039B;</italic><sub>0</sub> &#x0039B; <sub><italic>A</italic></sub>, where the matrix &#x0039B;<sub><italic>A</italic></sub> is given by <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 3</xref> with the <italic>A</italic>-layer parameters <italic>h</italic> and <italic>l</italic>, and the matrix</p>
<disp-formula id="E15"><label>(15)</label><mml:math id="M23"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>corresponds to the free space between the layers. It is obtained from the &#x0039B;<sub><italic>A</italic></sub>-matrix by setting there <italic>h</italic> &#x0003D; 0. As a result of computing the product, the elements of the full &#x0039B;-matrix become</p>
<disp-formula id="E16"><label>(16)</label><mml:math id="M24"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In the case if the <italic>A</italic>-layer is located behind the background layer, the transmission matrix is the product</p>
<disp-formula id="E17"><label>(17)</label><mml:math id="M25"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The elements of this matrix are obtained from the matrix elements (<xref ref-type="disp-formula" rid="E16">Equation 16</xref>) by the following replacements:</p>
<disp-formula id="E18"><label>(18)</label><mml:math id="M26"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>There is no loss of generality if we consider only the situation when the <italic>A</italic>-layer is located in front of the background layer. For this case, the conditions <italic>P</italic> &#x0003D; 0 and <italic>Q</italic> &#x0003D; 0 (see <xref ref-type="disp-formula" rid="E5">Equations 5</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E6">6</xref>) for perfect transmission result in the following two equations:</p>
<disp-formula id="E19"><label>(19)</label><mml:math id="M27"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E20"><label>(20)</label><mml:math id="M28"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E21"><label>(21)</label><mml:math id="M29"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The conditions (<xref ref-type="disp-formula" rid="E19">Equations 19</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E20">20</xref>) can be considered as equations with respect to the unknowns tan(<italic>ql</italic>) and tan(<italic>kr</italic>). Here, all the terms with tan(<italic>ql</italic>) are real independently whether <italic>q</italic> is real or imaginary. Notice also that the quantities <italic>u</italic> and <italic>v</italic> in general depend on <italic>k</italic>.</p>
<p>In the particular case when the <italic>B</italic>-layer is fully transparent, i.e., <italic>u</italic> &#x0003D; <italic>v</italic> &#x0003D; 0, then we have tan(<italic>ql</italic>) &#x0003D; 0. This means that the <italic>A</italic>-layer is also transparent. More precisely, tan(<italic>ql</italic>) &#x0003D; 0 if and only if <italic>u</italic> &#x0003D; <italic>v</italic> &#x0003D; 0 and the distance <italic>r</italic> in this case is arbitrary. To prove this, we insert <italic>c</italic><sub>11</sub> &#x0003D; <italic>c</italic><sub>22</sub> (<italic>u</italic> &#x0003D; 0) and <inline-formula><mml:math id="M30"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> (<italic>v</italic> &#x0003D; 0) into <xref ref-type="disp-formula" rid="E19">Equations 19</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E20">20</xref> and assuming that tan(<italic>ql</italic>)&#x02260;0, these equations become</p>
<disp-formula id="E22"><label>(22)</label><mml:math id="M31"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and&#x02003;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>respectively, which are contradictory. Therefore tan(<italic>ql</italic>) &#x0003D; 0. Vice versa, assuming in <xref ref-type="disp-formula" rid="E19">Equations 19</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E20">20</xref> tan(<italic>ql</italic>) &#x0003D; 0, we obtain the equations</p>
<disp-formula id="E23"><label>(23)</label><mml:math id="M32"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which can be satisfied only if <italic>u</italic> &#x0003D; <italic>v</italic> &#x0003D; 0.</p>
<p>In a general case if <italic>u</italic><sup>2</sup> &#x0002B; <italic>v</italic><sup>2</sup> &#x02260; 0, the solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="E19">Equations 19</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E20">20</xref> with respect to sin(<italic>ql</italic>) [or cot(<italic>ql</italic>)] and tan(<italic>kr</italic>) reads</p>
<disp-formula id="E24"><label>(24)</label><mml:math id="M33"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">or&#x02003;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cot</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E25"><label>(25)</label><mml:math id="M34"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo class="qopname">cot</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>q</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo class="qopname">cot</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>If the <italic>A</italic>-layer is located behind the background layer, the elements <italic>c</italic><sub>11</sub> and <italic>c</italic><sub>22</sub> must be rearranged in these equations, so that in <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">Equation 25</xref> we have to accomplish the replacement <italic>c</italic><sub>22</sub>&#x02192;<italic>c</italic><sub>11</sub> and <italic>u</italic> &#x02192; &#x02212;<italic>u</italic>.</p>
<p>The representation (<xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equations 24</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">25</xref>) determines the relation between the whole set of system parameters: (i) the height/depth <italic>h</italic> and the thickness <italic>l</italic> of the rectangle-like <italic>A</italic>-layer, (ii) the characteristics of the <italic>B</italic>-layer provided by the elements <italic>c</italic><sub><italic>ij</italic></sub>(<italic>k</italic>) of the <italic>C</italic>-matrix (<xref ref-type="disp-formula" rid="E14">Equation 14</xref>), and (iii) the distance <italic>r</italic> between the layers, at which a given energy <italic>E</italic> &#x0003D; <italic>k</italic><sup>2</sup> is transmitted across this bilayer structure <italic>perfectly</italic> (with zero reflection). It is important that this representation allows us to express <italic>explicitly</italic> (at any fixed energy <italic>E</italic> &#x0003D; <italic>k</italic><sup>2</sup>) the parameters <italic>l</italic> and <italic>r</italic> as functions of <italic>h</italic> and the matrix elements <italic>c</italic><sub><italic>ij</italic></sub>(<italic>k</italic>). Indeed, from <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equation 24</xref>, the width <italic>l</italic> is found as a function <italic>l</italic> &#x0003D; <italic>l</italic>(<italic>k</italic>; <italic>h</italic>; <italic>c</italic><sub><italic>ij</italic></sub>). Using this dependence in <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">Equation 25</xref>, we find the function <italic>r</italic> &#x0003D; <italic>r</italic>(<italic>k</italic>; <italic>h</italic>; <italic>c</italic><sub><italic>ij</italic></sub>) of the same parameters.</p>
<p>Now it remains to prove the validity of the right-hand sides of both <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equations 24</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">25</xref>. Consider first the regime of tunneling through the <italic>A</italic>-layer (<italic>k</italic><sup>2</sup> &#x02264; <italic>h</italic>). In this case, from <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equation 24</xref>, we explicitly find the thickness of the <italic>A</italic>-layer:</p>
<disp-formula id="E26"><label>(26)</label><mml:math id="M35"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">arcsinh</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>while the other parameter <italic>r</italic> is calculated from <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">Equation 25</xref> where</p>
<disp-formula id="E27"><label>(27)</label><mml:math id="M36"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cot</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:mo class="qopname">coth</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">coth</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, we arrive at the following conclusion: <italic>For the perfect (zero reflection) transmission of particles with a given finite energy</italic> <italic>E</italic> &#x0003D; <italic>k</italic><sup>2</sup> <italic>across the whole bilayer structure, in the regime as the particles tunnel through the A-barrier potential with height h</italic> &#x0003E; 0 <italic>(k</italic><sup>2</sup> &#x02264; <italic>h), there exists a non-empty set of the system parameters defined as follows: The height h and the matrix C</italic> &#x0003D; <italic>C</italic>(<italic>k</italic>) <italic>can be arbitrary, but thickness l is uniquely defined by the expression (<xref ref-type="disp-formula" rid="E26">Equation 26</xref>) and the series of distances r is calculated according to <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">Equation 25</xref> where</italic> cot(<italic>ql</italic>) <italic>is given by <xref ref-type="disp-formula" rid="E27">Equation 27</xref></italic>.</p>
<p>In the special case <italic>k</italic><sup>2</sup> &#x0003D; <italic>h</italic>, the &#x003BA; &#x02192; 0 limit of <xref ref-type="disp-formula" rid="E26">Equations 26</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E27">27</xref> yields expressions</p>
<disp-formula id="E28"><label>(28)</label><mml:math id="M37"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E29"><label>(29)</label><mml:math id="M38"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo class="qopname">arctan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The solution with <italic>q</italic>&#x0003E;0 (<italic>h</italic> may be negative) corresponds to the situation when a particle passes over the barrier or well of the <italic>A</italic>-layer. In this case, <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equation 24</xref> is well-defined only if</p>
<disp-formula id="E30"><label>(30)</label><mml:math id="M39"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Solving this inequality, we find the two critical values of <italic>h</italic>:</p>
<disp-formula id="E31"><label>(31)</label><mml:math id="M40"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>that determine the intervals</p>
<disp-formula id="E32"><label>(32)</label><mml:math id="M41"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and&#x02003;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>on which the values for the height/depth <italic>h</italic> are admissible. Thus, one can conclude: <italic>Contrary to the tunneling regime through the</italic> <italic>A</italic><italic>-layer, for the perfect transmission of particles with a given finite energy E</italic> &#x0003D; <italic>k</italic><sup>2</sup> <italic>over the A-barrier potential with height h</italic>&#x0003E;0 <italic>(k</italic><sup>2</sup>&#x0003E;<italic>h), the values of barrier height must be bounded from below (h</italic>&#x02265;<italic>h</italic><sub>&#x0002B;</sub><italic>). In the case of the transmission over the A-well potential with depth h</italic> &#x0003C; 0<italic>, the values of well depth must be bounded from above (h</italic> &#x02264; <italic>h</italic><sub>&#x02212;</sub><italic>). The countable sets of thickness l and spacing r are calculated according to <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equations 24</xref></italic>, <italic><xref ref-type="disp-formula" rid="E25">25</xref>, respectively</italic>.</p>
<p>Schematically, the regions of admissible values of height/depth <italic>h</italic> &#x02208; &#x0211D;\{0} for the perfect transmission of particles with a given energy <italic>E</italic> &#x0003D; <italic>k</italic><sup>2</sup> across the whole bilayer structure are represented in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref> in the form a &#x0201C;band structure.&#x0201D; Here, the band <italic>h</italic><sub>&#x02212;</sub> &#x0003C; <italic>h</italic> &#x0003C; <italic>h</italic><sub>&#x0002B;</sub> is a forbidden region for the perfect transmission.</p>
<fig position="float" id="F2">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>Regions of admissible values of height/depth <italic>h</italic> at which particles with a given energy <italic>E</italic> &#x0003D; <italic>k</italic><sup>2</sup> are perfectly transmitted across the whole bilayer structure. Three regimes of transmission across the <italic>A</italic>-layer are shown by filled areas: tunneling (gray) and transmission over barrier and well (blue).</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1636414-g0002.tif">
<alt-text>Graph illustrating three regions for particle transmission. The vertical axis is labeled \(h\) and the horizontal axis \(x\). The top region is &#x0201C;tunneling&#x0201D; in gray, marked by \(E = k^2\). The middle is &#x0201C;over-barrier transmission,&#x0201D; and the bottom is &#x0201C;over-well transmission,&#x0201D; both in blue, separated by horizontal lines at \(h_+(k)\) and \(h_-(k)\).</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>In the case as the background <italic>B</italic>-layer is completely transparent (i.e., <italic>u</italic> &#x0003D; <italic>v</italic> &#x0003D; 0), the <italic>A</italic>-layer must be also transparent. This can happen only in the case of a well (<italic>h</italic> &#x0003D; &#x02212;<italic>d</italic> &#x0003C; 0) when <inline-formula><mml:math id="M42"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <italic>n</italic> &#x02208; {0} &#x0222A; &#x02115;. Therefore, the perfect transmission through the full system can be realized at the energies</p>
<disp-formula id="E33"><label>(33)</label><mml:math id="M43"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and an arbitrary distance <italic>r</italic> &#x0003E; 0.</p>
<p>For the squeezed <italic>A</italic>-barrier, the &#x003B4;-point approximation (<italic>h</italic> &#x02192; &#x003B5;<sup>&#x02212;1</sup><italic>h</italic> and <italic>l</italic> &#x02192; &#x003B5;<italic>l</italic>) with any strength &#x003B1; &#x0003D; <italic>hl</italic> reduces (<xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equations 24</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">25</xref>) to</p>
<disp-formula id="E34"><label>(34)</label><mml:math id="M44"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E35"><label>(35)</label><mml:math id="M45"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore, for the perfect transmission through the full system, the strength &#x003B1; and the wave number <italic>k</italic> are coupled by <xref ref-type="disp-formula" rid="E34">Equation 34</xref>, and the distance <italic>r</italic>&#x0003E;0 is calculated from <xref ref-type="disp-formula" rid="E35">Equation 35</xref>.</p>
<p>For the <italic>A</italic>-well squeezed by the replacements <italic>d</italic> &#x02192; &#x003B5;<sup>&#x02212;2</sup><italic>d</italic> and <italic>l</italic> &#x02192; &#x003B5;<italic>l</italic> (see also <xref ref-type="disp-formula" rid="E10">Equation 10</xref>), <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equation 24</xref> reduces to <inline-formula><mml:math id="M46"><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, so that the <italic>A</italic>-well appears to be fully transparent only on the set <inline-formula><mml:math id="M47"><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <italic>n</italic> &#x02208; &#x02115;. Therefore the perfect transmission across the full system can occur only if the background <italic>B</italic>-layer is also fully transparent, i.e., if <italic>u</italic> &#x0003D; <italic>v</italic> &#x0003D; 0. In this case, the distance <italic>r</italic>&#x0003E;0 is arbitrary.</p>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4 Perfect transmission in the case of a rectangle-like <italic>B</italic>-layer</title>
<p>One of special cases of the perfect transmission through the bilayer structure is the trivial situation when one of the layers is fully transparent. Then the other layer must also be fully transparent. This is a trivial case when the layers do not interact and the distance between the layers is arbitrary.</p>
<p>The other cases when tan(<italic>ql</italic>)&#x02260;0 in <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equation 24</xref> and <italic>u</italic><sup>2</sup> &#x0002B; <italic>v</italic><sup>2</sup> &#x02260; 0 are non-trivial because of back and fourth reflections between the <italic>A</italic>- and <italic>B</italic>-layers. Below we will consider the cases when the elements of the <italic>C</italic>-matrix as well as the quantities <italic>u</italic>(<italic>k</italic>) and <italic>v</italic>(<italic>k</italic>) are given explicitly.</p>
<sec>
<title>4.1 Rectangle-like potentials</title>
<p>In the particular case when the whole bilayer structure is composed of two rectangle-like layers, the quantities <italic>u</italic>(<italic>k</italic>) and <italic>v</italic>(<italic>k</italic>) can be calculated explicitly. Let us use here a symmetrized form of notations replacing <italic>h</italic> by <italic>h</italic><sub>1</sub> and <italic>l</italic> by <italic>l</italic><sub>1</sub>. Denote the barrier/well parameters that describe the rectangular <italic>B</italic>-layer by <italic>h</italic><sub>2</sub> and <italic>l</italic><sub>2</sub>, respectively. Thus, the whole system is assumed to be consisting of two rectangles, each of thickness <italic>l</italic><sub><italic>j</italic></sub>: &#x0003D; <italic>y</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x02212; <italic>x</italic><sub><italic>j</italic></sub> and amplitude <italic>h</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x02208; &#x0211D;\{0} (<italic>j</italic> &#x0003D; 1, 2), which are separated by distance <italic>r</italic> &#x0003D; <italic>x</italic><sub>2</sub> &#x02212; <italic>y</italic><sub>1</sub> &#x0003E; 0. Denote also <inline-formula><mml:math id="M48"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula>. The origins <italic>h</italic><sub>1</sub> &#x0003D; <italic>h</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0 are excluded, otherwise the distance <italic>r</italic> does not make sense. In this case, we have</p>
<disp-formula id="E36"><label>(36)</label><mml:math id="M49"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and therefore <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equations 24</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">25</xref> can be represented in the form</p>
<disp-formula id="E37"><label>(37)</label><mml:math id="M50"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;or</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>cot</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:msqrt></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E38"><label>(38)</label><mml:math id="M51"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">cot</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">cot</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In the particular case of identical barriers (<italic>h</italic><sub>1</sub> &#x0003D; <italic>h</italic><sub>2</sub> &#x02261; <italic>h</italic> &#x0003E; 0, <inline-formula><mml:math id="M52"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula>, <italic>k</italic><sup>2</sup> &#x02264; <italic>h</italic>, <italic>l</italic><sub>1</sub> &#x0003D; <italic>l</italic><sub>2</sub> &#x02261; <italic>l</italic>), <xref ref-type="disp-formula" rid="E37">Equation 37</xref> becomes an identity and <xref ref-type="disp-formula" rid="E38">Equation 38</xref> reduces to the equation</p>
<disp-formula id="E39"><label>(39)</label><mml:math id="M53"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">cot</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>that describes the tunneling through the standard double-barrier system.</p>
<p>Since the <italic>C</italic>-matrix for the rectangle-like <italic>B</italic>-layer is given explicitly, the analytical results based on <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equations 24</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">25</xref> can be verified numerically. One of the ways to solve this problem can be developed as follows. Based on the <xref ref-type="disp-formula" rid="E5">Equations 5</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E6">6</xref> for the transmission probability <inline-formula><mml:math id="M54"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>, where the matrix elements &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> given by the expressions (<xref ref-type="disp-formula" rid="E16">Equation 16</xref>) and the transmission matrix for the <italic>B</italic>-layer</p>
<disp-formula id="E40"><label>(40)</label><mml:math id="M55"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>are used, we compute the probability <inline-formula><mml:math id="M56"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> as a function of the wave number <italic>k</italic> fixing the system parameters. However, here the functional dependences <italic>l</italic><sub>1</sub> &#x0003D; <italic>l</italic><sub>1</sub>(<italic>k</italic>; <italic>h</italic><sub>1</sub>; <italic>h</italic><sub>2</sub>, <italic>l</italic><sub>2</sub>) and <italic>r</italic> &#x0003D; <italic>r</italic>(<italic>k</italic>; <italic>h</italic><sub>1</sub>; <italic>h</italic><sub>2</sub>, <italic>l</italic><sub>2</sub>) described by <xref ref-type="disp-formula" rid="E37">Equations 37</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E38">38</xref> are inserted into the formulas for <inline-formula><mml:math id="M57"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> forming a &#x0201C;pathway&#x0201D; for the parameters <italic>l</italic><sub>1</sub> and <italic>d</italic>. Then, fixing the parameters <italic>h</italic><sub>1</sub>, <italic>h</italic><sub>2</sub> and <italic>l</italic><sub>2</sub>, we obtain the function <inline-formula><mml:math id="M58"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> &#x0003D; <inline-formula><mml:math id="M59"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>(<italic>k</italic>). Therefore, if <xref ref-type="disp-formula" rid="E37">Equations 37</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E38">38</xref> correctly determine the parameter set {<italic>h</italic><sub>1</sub>, <italic>l</italic><sub>1</sub>; <italic>h</italic><sub>2</sub>, <italic>l</italic><sub>2</sub>; <italic>r</italic>}, at which a given energy <italic>E</italic> &#x0003D; <italic>k</italic><sup>2</sup> is transmitted across the whole bilayer structure with zero reflection, then we have to get the identity <inline-formula><mml:math id="M60"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>(<italic>k</italic>) &#x02261; 1 for all <italic>k</italic>&#x0003E;0. The numerical analysis has been accomplished for the three regimes: (i) the tunneling through the <italic>A</italic>-layer (<inline-formula><mml:math id="M61"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>), (ii) the transmission over the <italic>A</italic>-barrier (<inline-formula><mml:math id="M62"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>), and (iii) the transmission over the <italic>A</italic>-well, which correspond to the band structure illustrated by <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>. The results of this analysis are depicted in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>, where it is demonstrated that <inline-formula><mml:math id="M63"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>(<italic>k</italic>) &#x02261; 1 if both the dependences of <italic>l</italic><sub>1</sub> and <italic>r</italic> on <italic>h</italic><sub>1</sub>, <italic>h</italic><sub>2</sub> and <italic>l</italic><sub>2</sub> are involved. It is illustrated that for some <italic>r</italic> lying beyond the pathway <italic>r</italic> &#x0003D; <italic>r</italic>(<italic>k</italic>; <italic>h</italic><sub>1</sub>, <italic>h</italic><sub>2</sub>, <italic>l</italic><sub>2</sub>), the identity <inline-formula><mml:math id="M64"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>(<italic>k</italic>) &#x02261; 1 in general fails. The value <inline-formula><mml:math id="M65"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> &#x0003D; 1 reaches only at those <italic>r</italic> which appear on this pathway.</p>
<fig position="float" id="F3">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>Transmission probability <inline-formula><mml:math id="M66"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> as a function of wave number <italic>k</italic>. The solid red straight lines <inline-formula><mml:math id="M67"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> &#x02261; 1 represent the calculations along the pathway defined by <xref ref-type="disp-formula" rid="E37">Equations 37</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E38">38</xref>. Parameter values are <italic>h</italic><sub>1</sub> &#x0003D; &#x02212;<italic>h</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.25eV and <italic>l</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 10 nm. Calculations beyond the pathway (<xref ref-type="disp-formula" rid="E38">Equation 38</xref>), but for different fixed values of <italic>r</italic>, are represented by curves: <bold>(a)</bold> <italic>r</italic> &#x0003D; 0.25 nm (black), <italic>r</italic> &#x0003D; 1 nm (blue), <italic>r</italic> &#x0003D; 5 nm (green); <bold>(b, c)</bold> <italic>r</italic> &#x0003D; 0.25 nm (black), <italic>r</italic> &#x0003D; 1nm (blue). Here, the &#x0201C;&#x0002B;&#x0201D;-solutions are shown by solid lines and the &#x0201C;-&#x0201D;-solutions by dashed lines. The dimensions are chosen in the system for which &#x0210F;<sup>2</sup>/2<italic>m</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; 1 where <italic>m</italic><sup>&#x0002A;</sup> is an effective electron mass. In the calculations we have set <inline-formula><mml:math id="M68"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> where <italic>m</italic><sub><italic>e</italic></sub> is the free electron mass, so in our case 1 eV = 2.62464 nm<sup>&#x02212;2</sup>.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1636414-g0003.tif">
<alt-text>Three graphs labeled (a), (b), and (c) display transmission (T) on the y-axis versus wave vector (k) in nanometers inverse on the x-axis. All graphs show different curves, with red horizontal lines at the top. Graph (a) spans 0 to 0.8 k, graph (b) from 1 to 2 k, and graph (c) from 0 to 2 k. Each graph shows various oscillating lines in different colors, indicating changes in transmission with respect to k.</alt-text>
</graphic>
</fig>
</sec>
<sec>
<title>4.2 Point-like potentials</title>
<p>For realizing point interactions from rectangles in the bilayer structure we approximate a rectangle-like potential barrier for each layer by a &#x003B4;-function (&#x003BD; &#x0003D; 1) and a well by the squeezing rate with &#x003BD; &#x0003D; 2 as described in Section 2. In other words, this approximation is suggested to be implemented by using the replacements: <inline-formula><mml:math id="M69"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> (&#x003BD; &#x0003D; 1, barrier), <inline-formula><mml:math id="M70"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> (&#x003BD; &#x0003D; 2, well) and <italic>l</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x02192; &#x003B5;<italic>l</italic><sub><italic>j</italic></sub> (barrier and well), <italic>j</italic> &#x0003D; 1, 2.</p>
<p>First, we consider the case when only the <italic>B</italic>-layer is approximated by point potentials. In the case of a barrier (<italic>h</italic><sub>2</sub> &#x0003E; 0), for its point approximation by a delta potential, we replace <inline-formula><mml:math id="M71"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <italic>l</italic><sub>2</sub> &#x02192; &#x003B5;<italic>l</italic><sub>2</sub>. Then <xref ref-type="disp-formula" rid="E37">Equations 37</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E38">38</xref> reduce to</p>
<disp-formula id="E41"><label>(41)</label><mml:math id="M72"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">or&#x02003;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cot</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E42"><label>(42)</label><mml:math id="M73"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo class="qopname">cot</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>h</italic><sub>1</sub> &#x02208; &#x0211D;\{0} and &#x003B1;<sub>2</sub>: &#x0003D; <italic>h</italic><sub>2</sub><italic>l</italic><sub>2</sub> &#x0003E; 0 is a strength of the delta potential. These equations can be obtained directly from the basic <xref ref-type="disp-formula" rid="E19">Equations 19</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E20">20</xref>, inserting there <italic>u</italic> &#x0003D; 0 and <italic>v</italic> &#x0003D; &#x003B1;<sub>2</sub>/<italic>k</italic>. Similarly, when the <italic>A</italic>-layer is a &#x003B1;<sub>1</sub> &#x003B4; (<italic>x</italic>) potential and the <italic>B</italic>-layer is a finite-thickness rectangle, in <xref ref-type="disp-formula" rid="E41">Equations 41</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E42">42</xref>, the subscripts &#x0201C;1&#x0201D; and &#x0201C;2&#x0201D; have to be rearranged.</p>
<p>In the case of the point representation of the <italic>B</italic>-well, we replace in <xref ref-type="disp-formula" rid="E37">Equations 37</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E38">38</xref> <inline-formula><mml:math id="M74"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <italic>l</italic><sub>2</sub> &#x02192; &#x003B5;<italic>l</italic><sub>2</sub>. Then the only admissible case occurs if <inline-formula><mml:math id="M75"><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <italic>n</italic> &#x0003D; 1, 2, &#x02026;. It follows from <xref ref-type="disp-formula" rid="E37">Equation 37</xref> that <italic>q</italic><sub>1</sub> &#x02265; 0 and tan(<italic>q</italic><sub>1</sub><italic>l</italic><sub>1</sub>) &#x0003D; 0 resulting in the condition <inline-formula><mml:math id="M76"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <italic>m</italic> &#x0003D; 0, 1, &#x02026;. Clearly, the distance <italic>r</italic> here is arbitrary.</p>
<p>Consider the case when both the <italic>A</italic>- and <italic>B</italic>-layers are point potentials. Here, the two-point squeezing can be defined by the limits <italic>x</italic><sub>1</sub> &#x02192; <italic>y</italic><sub>1</sub> and <italic>y</italic><sub>2</sub> &#x02192; <italic>x</italic><sub>2</sub> fixing the distance <italic>r</italic>. The only non-trivial case is that when both the layers are barriers. In this case, we obtain from <xref ref-type="disp-formula" rid="E37">Equation 37</xref> that &#x003B1;<sub>1</sub> &#x0003D; &#x003B1;<sub>2</sub> &#x02261; &#x003B1; and from <xref ref-type="disp-formula" rid="E38">Equation 38</xref> the equation</p>
<disp-formula id="E43"><label>(43)</label><mml:math id="M77"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Note that this equation can also be obtained directly from <xref ref-type="disp-formula" rid="E39">Equation 39</xref>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5 Effect of an auxiliary well on the tunneling of particles with extremely low energy</title>
<p>Consider a background <italic>B</italic>-layer structure described by the potential with an arbitrary shape. In particular, it may be a multi-layered structure. Assume that the transmission matrix <italic>C</italic> for the <italic>B</italic>-layer is defined by <xref ref-type="disp-formula" rid="E14">Equation 14</xref>, where the elements <italic>c</italic><sub><italic>ij</italic></sub> are arbitrary functions of the wave number <italic>k</italic>. Suppose also that the limits of <italic>c</italic><sub><italic>ij</italic></sub>(<italic>k</italic>)&#x00027;s as <italic>k</italic> &#x02192; 0, which describe the transmission of quantum particles with infinitesimally low energy, are finite. Then, as follows from the notations for <italic>u</italic> and <italic>v</italic> given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E21">Equation 21</xref>, and the expression</p>
<disp-formula id="E44"><label>(44)</label><mml:math id="M78"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>(see the second <xref ref-type="disp-formula" rid="E5">Equation 5</xref>), the zero-energy (<italic>k</italic> &#x02192; 0) limit of tunneling through the <italic>B</italic>-layer is impossible if <inline-formula><mml:math id="M79"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Let us consider the <italic>k</italic> &#x02192; 0 limit of the &#x003BB;<sub>21</sub>-element given in <xref ref-type="disp-formula" rid="E16">Equation 16</xref> for the full system, where the <italic>A</italic>-layer is considered as an auxiliary well, also called a <italic>prewell</italic> [<xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>]. Assume that the parameters of this well are characterized by depth <italic>d</italic> and width <italic>l</italic>. Setting <inline-formula><mml:math id="M80"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula> in &#x003BB;<sub>21</sub>, we obtain</p>
<disp-formula id="E45"><label>(45)</label><mml:math id="M81"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Consider first the case when <inline-formula><mml:math id="M82"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is finite. In this case, <inline-formula><mml:math id="M83"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> because det&#x0039B; &#x0003D; 1. The asymptotic equality (<xref ref-type="disp-formula" rid="E45">Equation 45</xref>) becomes finite if <inline-formula><mml:math id="M84"><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. In the case if <inline-formula><mml:math id="M85"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is infinite, we need to provide the cancellation of divergences in <xref ref-type="disp-formula" rid="E45">Equation 45</xref>. Then <inline-formula><mml:math id="M86"><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and therefore we get the equation</p>
<disp-formula id="E46"><label>(46)</label><mml:math id="M87"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for the <italic>A</italic>-layer located in front of the background <italic>B</italic>-layer. In the other case as the <italic>A</italic>-layer is located behind the <italic>B</italic>-layer, the condition (<xref ref-type="disp-formula" rid="E46">Equation 46</xref>) has the same form where <inline-formula><mml:math id="M88"><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Thus, the presence of an auxiliary well (either in front of a background <italic>B</italic>-layer or behind it) provides a non-zero <italic>k</italic> &#x02192; 0 limit of tunneling through the full system at some values of the parameters <italic>d</italic> and <italic>l</italic> being a solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="E46">Equation 46</xref>. This solution forms the resonance set</p>
<disp-formula id="E47"><label>(47)</label><mml:math id="M89"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>l</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msqrt><mml:mi>d</mml:mi></mml:msqrt><mml:mtext>&#x000A0;tan&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>d</mml:mi></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The set &#x003A9; includes the particular case as <inline-formula><mml:math id="M90"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is finite because in this case |&#x003C1;| &#x02192; &#x0221E;, reducing &#x003A9; to the set</p>
<disp-formula id="E48"><label>(48)</label><mml:math id="M91"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>l</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msqrt><mml:mi>d</mml:mi></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec id="s6">
<title>6 Special cases of tunneling in the zero-energy limit</title>
<p>Consider the influence of an auxiliary rectangular well on single- and double-layer structures. In the case of barriers, the tunneling through these structures with infinitesimally low energy <italic>E</italic> &#x0003D; <italic>k</italic><sup>2</sup> becomes impossible. However, as follows from <xref ref-type="disp-formula" rid="E46">Equation 46</xref>, a non-zero tunneling occurs at some values of the well parameters <italic>d</italic> and <italic>l</italic> that form the discrete set &#x003A9; defined by <xref ref-type="disp-formula" rid="E47">Equation 47</xref>.</p>
<sec>
<title>6.1 Single-barrier structure</title>
<p>Let us consider as an example the case of a single background rectangular barrier. In this case, for such a barrier with height <italic>h</italic><sub><italic>B</italic></sub> and width <italic>l</italic><sub><italic>B</italic></sub>, according to <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 3</xref>, the transmission <italic>C</italic>-matrix reads</p>
<disp-formula id="E49"><label>(49)</label><mml:math id="M92"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cosh</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo class="qopname">sinh</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">sinh</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cosh</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Here, according to <xref ref-type="disp-formula" rid="E6">Equation 6</xref>,</p>
<disp-formula id="E50"><label>(50)</label><mml:math id="M93"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo class="qopname">sinh</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and, therefore, for the tunneling through the <italic>B</italic>-barrier alone (see the general second <xref ref-type="disp-formula" rid="E5">Equation 5</xref>) we obtain</p>
<disp-formula id="E51"><label>(51)</label><mml:math id="M94"><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>sinh</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>as <italic>k</italic> &#x02192; 0. In the case when a pre-well is incorporated, for the probability <inline-formula><mml:math id="M95"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> of the whole bilayer structure, instead of the behavior (<xref ref-type="disp-formula" rid="E51">Equation 51</xref>), in the limit as <italic>k</italic> &#x02192; 0, we get <italic>Q</italic> &#x02192; 0, so that</p>
<disp-formula id="E52"><label>(52)</label><mml:math id="M96"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E53"><label>(53)</label><mml:math id="M97"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sinh</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In addition to this equation, in the <italic>k</italic> &#x02192; 0 limit (see <xref ref-type="disp-formula" rid="E46">Equation 46</xref>), we have</p>
<disp-formula id="E54"><label>(54)</label><mml:math id="M98"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo class="qopname">coth</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>One can check numerically how the incorporation of a rectangular well provides the appearance of resonance peaks in the tunneling through the full system. To this end, we have performed the direct calculation of the transmission of low-energy particles through the full bilayer structure based on the <xref ref-type="disp-formula" rid="E5">Equations 5</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E6">6</xref>, inserting the matrix elements <italic>c</italic><sub><italic>ij</italic></sub>(<italic>k</italic>) given by <xref ref-type="disp-formula" rid="E49">Equation 49</xref> into the elements (<xref ref-type="disp-formula" rid="E16">Equation 16</xref>) where <inline-formula><mml:math id="M99"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula>. As a result, the transmission probability <inline-formula><mml:math id="M100"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> is represented by a contour graph in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4</xref> as a function <inline-formula><mml:math id="M101"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> &#x0003D; <inline-formula><mml:math id="M102"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>(<italic>d, l</italic>).</p>
<fig position="float" id="F4">
<label>Figure 4</label>
<caption><p>Transmission probability <inline-formula><mml:math id="M103"><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>T</mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> as a function of pre-well parameters <italic>d</italic> (depth) and <italic>l</italic> (width). Black curves (points) that represent the resonance set &#x003A9; given by <xref ref-type="disp-formula" rid="E47">Equation 47</xref> are shown for the first three resonances with <italic>n</italic> &#x0003D; 1, 2, 3. Parameters of the background barrier are <italic>h</italic><sub><italic>b</italic></sub> &#x0003D; 0.1eV, <italic>l</italic><sub><italic>B</italic></sub> &#x0003D; 2 nm and <italic>r</italic> &#x0003D; 100 nm. The dimensions are chosen in the same system as for <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1636414-g0004.tif">
<alt-text>Color map graph showing a gradient from yellow to blue, representing values from 0.3 to 0.0. The x-axis is labeled &#x0201C;d, eV&#x0201D; ranging from 0 to 2.5, and the y-axis is labeled &#x0201C;l, nm&#x0201D; ranging from 0 to 7.5. Curved lines are marked with black dots.</alt-text>
</graphic>
</fig>
</sec>
<sec>
<title>6.2 Double-layer structure</title>
<p>In the following, we denote <inline-formula><mml:math id="M104"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In the case of a double-layer system with heights <italic>h</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x02208; &#x0211D;\{0}, <italic>j</italic> &#x0003D; 1, 2, using the <italic>k</italic> &#x02192; 0 limit of the matrix elements (<xref ref-type="disp-formula" rid="E16">Equation 16</xref>), we obtain</p>
<disp-formula id="E55"><label>(55)</label><mml:math id="M105"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E56"><label>(56)</label><mml:math id="M106"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo class="qopname">tan</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and <italic>r</italic><sub>0</sub> is a distance between the barriers. Here, the subscript <italic>B</italic> denotes the four possible configurations: <italic>B</italic> &#x0003D; <italic>bb</italic> (double-barrier), <italic>B</italic> &#x0003D; <italic>bw</italic> (barrier-well), <italic>B</italic> &#x0003D; <italic>wb</italic> (well-barrier), and <italic>B</italic> &#x0003D; <italic>ww</italic> (double-well).</p>
<p>Let &#x003A9;<sub><italic>B</italic></sub> be a set of the parameter values for a given <italic>B</italic>-configuration at which the transmission of particles in the limit as <italic>k</italic> &#x02192; 0 is possible. This behavior occurs if the <italic>c</italic><sub>21</sub>-element of the matrix (<xref ref-type="disp-formula" rid="E55">Equation 55</xref>) is zero. As a result, we obtain the following &#x003A9;<sub><italic>B</italic></sub>-sets:</p>
<disp-formula id="E57"><label>(57)</label><mml:math id="M107"><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02205;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:msub><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>s</italic><sub><italic>j</italic></sub>: &#x0003D; &#x02212;&#x003C4;<sub><italic>j</italic></sub>(<italic>h</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0003E; 0) and <italic>t</italic><sub><italic>j</italic></sub>: &#x0003D; &#x003C4;<sub><italic>j</italic></sub>(<italic>h</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0003C; 0). Therefore, for the <italic>B</italic>-configurations with a well, the <italic>k</italic> &#x02192; 0 limiting transmission is possible even without the presence of an auxiliary well at the parameter values given in the sets (<xref ref-type="disp-formula" rid="E57">Equation 57</xref>). The &#x0201C;switching on&#x0201D; of the additional rectangular well with the parameters <italic>d</italic> and <italic>l</italic> given by the set (<xref ref-type="disp-formula" rid="E48">Equation 48</xref>) provides the transmission on the sets (<xref ref-type="disp-formula" rid="E57">Equation 57</xref>). However, beyond the set (<xref ref-type="disp-formula" rid="E48">Equation 48</xref>), the transmission on the sets (<xref ref-type="disp-formula" rid="E57">Equation 57</xref>) is impossible. Instead, it occurs on the sets (<xref ref-type="disp-formula" rid="E47">Equation 47</xref>), so that the sets (<xref ref-type="disp-formula" rid="E57">Equation 57</xref>) appear to be shifted accordingly. In other words, we have here the effect of controlling the transmission of zero-energy particles through a double-layer structure by &#x0201C;tuning&#x0201D; the parameters <italic>d</italic> and <italic>l</italic> of the auxiliary rectangular well.</p>
<p>In the case as the double-layer structure is approximated by two-point interactions, the <italic>k</italic> &#x02192; 0 limit of the matrices <italic>C</italic><sub><italic>B</italic></sub> becomes</p>
<disp-formula id="E58"><label>(58)</label><mml:math id="M108"><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x02228;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02228;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02228;</mml:mo><mml:mo>&#x02228;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Here, &#x003B1;<sub><italic>j</italic></sub> &#x0003E; 0, so that only the double-well configuration admits the transmission of zero-energy particles. Notice that the connection matrices <italic>C</italic><sub><italic>B</italic></sub> with <italic>B</italic> &#x0003D; &#x003B4;&#x02228;, &#x02228;&#x003B4; and &#x02228;&#x02228; make sense only under the conditions pointed out in <xref ref-type="disp-formula" rid="E58">Equation 58</xref>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s7">
<title>7 Concluding remarks</title>
<p>In summary, we have determined the two types of conditions, which are useful for the analysis of transmission across bilayer heterostructures. The potential profile of one (background) layer is assumed to have an arbitrary shape. It is only specified by a transmission matrix <italic>C</italic> with real elements for which det<italic>C</italic> &#x0003D; 1. The profile of the other layer is considered in the form of a rectangle, which may be either a barrier or a well.</p>
<p>The first type of conditions concerns the perfect (zero reflection) transmission across the bilayer structure. We have derived the system of two general <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equations 24</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">25</xref> with respect to the parameters of the rectangular layer and the elements of the <italic>C</italic>-matrix. For a given energy <italic>E</italic> &#x0003D; <italic>k</italic><sup>2</sup>, height/depth <italic>h</italic> and the elements <italic>c</italic><sub><italic>ij</italic></sub>(<italic>k</italic>), one can explicitly calculate the <italic>A</italic>-layer thickness <italic>l</italic> from <xref ref-type="disp-formula" rid="E24">Equation 24</xref> and then find the series of distances <italic>r</italic> using <xref ref-type="disp-formula" rid="E25">Equation 25</xref>. The only restriction on the <italic>A</italic>-layer parameters is that the well has to be sufficiently deep according to the inequalities (<xref ref-type="disp-formula" rid="E32">Equation 32</xref>).</p>
<p>The second type of conditions describes the general effect of the <italic>A</italic>-well on the transmission of particles with infinitesimally low energies <italic>E</italic> &#x0003D; <italic>k</italic><sup>2</sup> across the whole bilayer structure with the <italic>B</italic>-layer of an arbitrary potential profile provided by the transmission <italic>C</italic>-matrix. Even in the case as the <italic>B</italic>-barrier is fully non-transparent for zero-energy particles, the presence of an auxiliary well <italic>always</italic> leads to a non-zero transparency of these particles at some parameter values of this well. A general <xref ref-type="disp-formula" rid="E46">Equation 46</xref> for finding these resonant values has been derived. The particular cases where the transmission matrix <italic>C</italic> &#x0003D; <italic>C</italic><sub><italic>B</italic></sub> for the <italic>B</italic>-layer can be computed explicitly, have been considered. Here, these cases are specified by rectangular single- and double-layers. It is shown that in the case of barriers, a rectangular <italic>A</italic>-well makes the tunneling of zero-energy particles through these barrier structures possible on certain resonance sets. Notice that from the point of view of fabricating nanodevices, the transmission of quantum particles with extremely low energy in heterostructures is of big interest.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="data-availability" id="s8">
<title>Data availability statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/supplementary material, further inquiries can be directed to the corresponding author.</p>
</sec>
<sec sec-type="author-contributions" id="s9">
<title>Author contributions</title>
<p>YZ: Formal analysis, Visualization, Writing &#x02013; original draft, Data curation, Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Conceptualization, Validation, Investigation, Methodology. AZ: Validation, Conceptualization, Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Methodology, Writing &#x02013; original draft, Formal analysis, Investigation.</p>
</sec>
<sec sec-type="funding-information" id="s10">
<title>Funding</title>
<p>The author(s) declare that financial support was received for the research and/or publication of this article. The authors acknowledge the partial financial support from the National Academy of Sciences of Ukraine (YZ, Project No. 0122U000887 and AZ, Project No. 0122U000888).</p>
</sec>
<ack><p>We are indebted to the Referees for the careful reading of this paper, their questions and suggestions, resulting in the significant improvement of the paper. Finally, we also would like to thank the Armed Forces of Ukraine for providing security to perform this work.</p>
</ack>
<sec sec-type="COI-statement" id="conf1">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="ai-statement" id="s11">
<title>Generative AI statement</title>
<p>The author(s) declare that no Gen AI was used in the creation of this manuscript.</p>
<p>Any alternative text (alt text) provided alongside figures in this article has been generated by Frontiers with the support of artificial intelligence and reasonable efforts have been made to ensure accuracy, including review by the authors wherever possible. If you identify any issues, please contact us.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s12">
<title>Publisher&#x00027;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Albeverio</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Gesztesy</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>H&#x000F3;egh-Krohn</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Holden</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <source>Solvable Models in Quantum Mechanics</source>. 2nd ed. <publisher-loc>With appendix by P. Exner. Providence, RI</publisher-loc>: <publisher-name>AMS Chelsea</publisher-name> (<year>2005</year>). <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/chel/350</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Coutinho</surname> <given-names>FAB</given-names></name> <name><surname>Nogami</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Perez</surname> <given-names>JF</given-names></name></person-group>. <article-title>Generalized point interactions in one-dimensional quantum mechanics</article-title>. <source>J Phys A Math Gen</source>. (<year>1997</year>) <volume>30</volume>:<fpage>3937</fpage>&#x02013;<lpage>45</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0305-4470/30/11/021</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Albeverio</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Da&#x00327;browski</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Kurasov</surname> <given-names>P</given-names></name></person-group>. <article-title>Symmetries of Schr&#x000F6;dinger operators with point interactions</article-title>. <source>Lett Math Phys</source>. (<year>1998</year>) <volume>45</volume>:<fpage>33</fpage>&#x02013;<lpage>47</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1023/A:1007493325970</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Coutinho</surname> <given-names>FAB</given-names></name> <name><surname>Nogami</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Tomio</surname> <given-names>L</given-names></name></person-group>. <article-title>Many-body system with a four-parameter family of point interactions in one dimension</article-title>. <source>J Phys A Math Gen</source>. (<year>1999</year>) <volume>32</volume>:<fpage>4931</fpage>&#x02013;<lpage>42</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0305-4470/32/26/311</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gadella</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Negro</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Nieto</surname> <given-names>LM</given-names></name></person-group>. <article-title>Bound states and scattering coefficients of the &#x02212;<italic>a&#x003B4;</italic>(<italic>x</italic>)&#x0002B;<italic>b&#x003B4;</italic>&#x02032;(<italic>x</italic>) potential</article-title>. <source>Phys Lett A</source>. (<year>2009</year>) <volume>373</volume>:<fpage>1310</fpage>&#x02013;<lpage>3</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physleta.2009.02.025</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lunardi</surname> <given-names>JT</given-names></name> <name><surname>Manzoni</surname> <given-names>LA</given-names></name> <name><surname>Monteiro</surname> <given-names>W</given-names></name></person-group>. <article-title>Remarks on point interactions in quantum mechanics</article-title>. <source>J Phys Conf Ser</source>. (<year>2013</year>) <volume>410</volume>:<fpage>012072</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1742-6596/410/1/012072</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cal&#x000E7;ada</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Lunardi</surname> <given-names>JT</given-names></name> <name><surname>Manzoni</surname> <given-names>LA</given-names></name> <name><surname>Monteiro</surname> <given-names>W</given-names></name></person-group>. <article-title>Distributional approach to point interactions in one-dimensional quantum mechanics</article-title>. <source>Front Phys</source>. (<year>2014</year>) <volume>2</volume>:<fpage>23</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2014.00023</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lange</surname> <given-names>RJ</given-names></name></person-group>. <article-title>Distribution theory for Schr&#x000F6;dinger&#x00027;s integral equation</article-title>. <source>J Math Phys</source>. (<year>2015</year>) <volume>56</volume>:<fpage>122105</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.4936302</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Konno</surname> <given-names>K</given-names></name> <name><surname>Nagasawa</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Takahashi</surname> <given-names>R</given-names></name></person-group>. <article-title>Effects of two successive parity-invariant point interactions on one-dimensional quantum transmission: resonance conditions for the parameter space</article-title>. <source>Ann Phys</source>. (<year>2016</year>) <volume>375</volume>:<fpage>91</fpage>&#x02013;<lpage>104</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.aop.2016.09.012</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Konno</surname> <given-names>K</given-names></name> <name><surname>Nagasawa</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Takahashi</surname> <given-names>R</given-names></name></person-group>. <article-title>Resonant transmission in one-dimensional quantum mechanics with two independent point interactions: full parameter analysis</article-title>. <source>Ann Phys</source>. (<year>2017</year>) <volume>385</volume>:<fpage>729</fpage>&#x02013;<lpage>43</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.aop.2017.08.031</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Erman</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>Turgut</surname> <given-names>OT</given-names></name></person-group>. <article-title>A perturbative approach to the tunneling phenomena</article-title>. <source>Front Phys</source>. (<year>2019</year>) <volume>7</volume>:<fpage>69</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2019.00069</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">34569800</pub-id></citation></ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Christiansen</surname> <given-names>PL</given-names></name> <name><surname>Arnbak</surname> <given-names>NC</given-names></name> <name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>AV</given-names></name> <name><surname>Ermakov</surname> <given-names>VN</given-names></name> <name><surname>Gaididei</surname> <given-names>YB</given-names></name></person-group>. <article-title>On the existence of resonances in the transmission probability for interactions arising from derivatives of Dirac&#x00027;s delta function</article-title>. <source>J Phys A Math Gen</source>. (<year>2003</year>) <volume>36</volume>:<fpage>7589</fpage>&#x02013;<lpage>600</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0305-4470/36/27/311</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>AV</given-names></name> <name><surname>Christiansen</surname> <given-names>PL</given-names></name> <name><surname>Iermakova</surname> <given-names>SV</given-names></name></person-group>. <article-title>Scattering properties of point dipole interactions</article-title>. <source>J Phys A Math Gen</source>. (<year>2006</year>) <volume>39</volume>:<fpage>9329</fpage>&#x02013;<lpage>38</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0305-4470/39/29/023</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Toyama</surname> <given-names>FM</given-names></name> <name><surname>Nogami</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>Transmission-reflection problem with a potential of the form of the derivative of the delta function</article-title>. <source>J Phys A Math Theor</source>. (<year>2007</year>) <volume>40</volume>:<fpage>F685</fpage>&#x02013;<lpage>90</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1751-8113/40/29/F05</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Golovaty</surname> <given-names>YD</given-names></name> <name><surname>Man&#x00027;ko</surname> <given-names>SS</given-names></name></person-group>. <article-title>Solvable models for the Schr&#x000F6;dinger operators with &#x003B4;-like potentials</article-title>. <source>Ukr Math Bull</source>. (<year>2009</year>) <volume>6</volume>:<fpage>169</fpage>&#x02013;<lpage>203</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Golovaty</surname> <given-names>YD</given-names></name> <name><surname>Hryniv</surname> <given-names>RO</given-names></name></person-group>. <article-title>On norm resolvent convergence of Schr&#x000F6;dinger operators with &#x003B4;&#x02032;-like potentials</article-title>. <source>J Phys A Math Theor</source>. (<year>2010</year>) <volume>43</volume>:<fpage>155204</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1751-8113/43/15/155204</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Golovaty</surname> <given-names>YD</given-names></name> <name><surname>Hryniv</surname> <given-names>RO</given-names></name></person-group>. <article-title>Norm resolvent convergence of singularly scaled Schr&#x000F6;dinger operators and &#x003B4;&#x02032;-potentials</article-title>. <source>Proc R Soc Edinb</source>. (<year>2013</year>) <volume>143A</volume>:<fpage>791</fpage>&#x02013;<lpage>816</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1017/S0308210512000194</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Golovaty</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>1D Schr&#x000F6;dinger operators with short range interactions: two-scale regularization of distributional potentials</article-title>. <source>Integr Equ Oper Theory</source>. (<year>2013</year>) <volume>75</volume>:<fpage>341</fpage>&#x02013;<lpage>62</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00020-012-2027-z</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>AV</given-names></name> <name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>Intrinsic resonant tunneling properties of the one-dimensional Schr&#x000F6;dinger operator with a delta derivative potential</article-title>. <source>Int J Mod Phys B</source>. (<year>2014</year>) <volume>28</volume>:<fpage>1350203</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0217979213502032</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>AV</given-names></name> <name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>A zero-thickness limit of multilayer structures: a resonant-tunnelling &#x003B4;&#x02032;-potential</article-title>. <source>J Phys A Math Theor</source>. (<year>2015</year>) <volume>48</volume>:<fpage>035302</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1751-8113/48/3/035302</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>AV</given-names></name></person-group>. <article-title>Families of one-point interactions resulting from the squeezing limit of the sum of two- and three-delta-like potentials</article-title>. <source>J Phys A Math Theor</source>. (<year>2017</year>) <volume>50</volume>:<fpage>225303</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1751-8121/aa6dc2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>AV</given-names></name></person-group>. <article-title>A phenomenon of splitting resonant-tunneling one-point interactions</article-title>. <source>Ann Phys</source>. (<year>2018</year>) <volume>396</volume>:<fpage>479</fpage>&#x02013;<lpage>94</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.aop.2018.07.030</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>AV</given-names></name> <name><surname>Tsironis</surname> <given-names>GP</given-names></name> <name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>Point interactions with bias potentials</article-title>. <source>Front Phys</source>. (<year>2019</year>) <volume>7</volume>:<fpage>87</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2019.00087</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Albeverio</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Fassari</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Rinaldi</surname> <given-names>F</given-names></name></person-group>. <article-title>A remarkable spectral feature of the Schr&#x000F6;dinger Hamiltonian of the harmonic oscillator perturbed by an attractive &#x003B4;&#x02032;-interaction centred at the origin: double degeneracy and level crossing</article-title>. <source>J Phys A Math Theor</source>. (<year>2013</year>) <volume>46</volume>:<fpage>385305</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1751-8113/46/38/385305</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Albeverio</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Fassari</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Rinaldi</surname> <given-names>F</given-names></name></person-group>. <article-title>The Hamiltonian of the harmonic oscillator with an attractive &#x003B4;&#x02032;-interaction centred at the origin as approximated by the one with a triple of attractive &#x003B4;-interactions</article-title>. <source>J Phys A Math Theor</source>. (<year>2016</year>) <volume>49</volume>:<fpage>025302</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1751-8113/49/2/025302</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Brasche</surname> <given-names>JF</given-names></name> <name><surname>Nizhnik</surname> <given-names>LP</given-names></name></person-group>. <article-title>One-dimensional Schr&#x000F6;dinger operators with general point interactions</article-title>. <source>Methods Funct Anal Topol</source>. (<year>2013</year>) <volume>19</volume>:<fpage>4</fpage>&#x02013;<lpage>15</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gadella</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Glasser</surname> <given-names>ML</given-names></name> <name><surname>Nieto</surname> <given-names>LM</given-names></name></person-group>. <article-title>One dimensional models with a singular potential of the type &#x02212;<italic>a&#x003B4;</italic>(<italic>x</italic>)&#x0002B;<italic>b&#x003B4;</italic>&#x02032;(<italic>x</italic>)</article-title>. <source>Int J Theor Phys</source>. (<year>2011</year>) <volume>50</volume>:<fpage>2144</fpage>&#x02013;<lpage>52</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10773-010-0641-6</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gadella</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Garc&#x000ED;a-Ferrero</surname> <given-names>MA</given-names></name> <name><surname>Gonz&#x000E1;lez-Mart&#x000ED;n</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Maldonado-Villamizar</surname> <given-names>FH</given-names></name></person-group>. <article-title>The infinite square well with a point interaction: A discussion on the different parameterizations</article-title>. <source>Int J Theor Phys</source>. (<year>2014</year>) <volume>53</volume>:<fpage>1614</fpage>&#x02013;<lpage>27</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10773-013-1959-7</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fassari</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Gadella</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Glasser</surname> <given-names>ML</given-names></name> <name><surname>Nieto</surname> <given-names>LM</given-names></name></person-group>. <article-title>Spectroscopy of a one-dimensional V-shaped quantum well with a point impurity</article-title>. <source>Ann Phys</source>. (<year>2018</year>) <volume>389</volume>:<fpage>48</fpage>&#x02013;<lpage>62</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.aop.2017.12.006</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fassari</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Gadella</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Glasser</surname> <given-names>ML</given-names></name> <name><surname>Nieto</surname> <given-names>LM</given-names></name> <name><surname>Rinaldi</surname> <given-names>F</given-names></name></person-group>. <article-title>Level crossings of eigenvalues of the Schr&#x000F6;dinger Hamiltonian of the isotropic harmonic oscillator perturbed by a central point interaction in different dimensions</article-title>. <source>Nanosyst Phys Chem Math</source>. (<year>2018</year>) <volume>9</volume>:<fpage>179</fpage>&#x02013;<lpage>86</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.17586/2220-8054-2018-9-2-179-186</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fassari</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Gadella</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Glasser</surname> <given-names>ML</given-names></name> <name><surname>Nieto</surname> <given-names>LM</given-names></name> <name><surname>Rinaldi</surname> <given-names>F</given-names></name></person-group>. <article-title>Spectral properties of the two-dimensional Schr&#x000F6;dinger Hamiltonian with various solvable confinements in the presence of a central point perturbation</article-title>. <source>Phys Scr</source>. (<year>2019</year>) <volume>94</volume>:<fpage>055202</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1402-4896/ab0589</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Albeverio</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Fassari</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Gadella</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Nieto</surname> <given-names>LN</given-names></name> <name><surname>Rinaldi</surname> <given-names>F</given-names></name></person-group>. <article-title>The Birman-Schwinger operator for a parabolic quantum well in a zero-thickness layer in the presence of a two-dimensional attractive Gaussian impurity</article-title>. <source>Front Phys</source>. (<year>2019</year>) <volume>7</volume>:<fpage>102</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2019.00102</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Zolotaryuk</surname> <given-names>AV</given-names></name></person-group>. <article-title>Influence of a squeezed prewell on tunneling properties and bound states in heterostructures</article-title>. <source>Ann Phys</source>. (<year>2025</year>) <volume>477</volume>:<fpage>169999</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.aop.2025.169999</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B34">
<label>34.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tsu</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Esaki</surname> <given-names>L</given-names></name></person-group>. <article-title>Tunneling in a finite superlattice</article-title>. <source>Appl Phys Lett</source>. (<year>1973</year>) <volume>22</volume>:<fpage>562</fpage>&#x02013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1654509</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B35">
<label>35.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chang</surname> <given-names>LL</given-names></name> <name><surname>Esaki</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Tsu</surname> <given-names>R</given-names></name></person-group>. <article-title>Resonant tunneling in semiconductor double barriers</article-title>. <source>Appl Phys Lett</source>. (<year>1974</year>) <volume>24</volume>:<fpage>593</fpage>&#x02013;<lpage>5</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1655067</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B36">
<label>36.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Boykin</surname> <given-names>TB</given-names></name> <name><surname>Bowen</surname> <given-names>RC</given-names></name> <name><surname>Klimeck</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Lear</surname> <given-names>KL</given-names></name></person-group>. <article-title>Resonant-tunneling diodes with emitter prewells</article-title>. <source>Appl Phys Lett</source>. (<year>1999</year>) <volume>75</volume>:<fpage>1302</fpage>&#x02013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.124675</pub-id></citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>