非均匀量子点上的阿哈罗诺夫-玻姆效应

IF 0.1 Q4 MULTIDISCIPLINARY SCIENCES Revista Innovaciencia Pub Date : 2015-12-15 DOI:10.15649/2346075X.361
Adriana Lucia Gélvez, W. Gutiérrez, F. Prada
{"title":"非均匀量子点上的阿哈罗诺夫-玻姆效应","authors":"Adriana Lucia Gélvez, W. Gutiérrez, F. Prada","doi":"10.15649/2346075X.361","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Introduccion: Recientemente, las investigaciones en el campo de la materia condensada se han venido enfocando en el estudio de estructuras fabricadas mediante diferentes tecnicas de crecimiento de cristales, en especial de materiales semiconductores y esto ha despertado un gran interes en el estudio teorico y aprovechamiento tecnologico de las importantes propiedades que despliegan los sistemas de particulas confinadas en puntos cuanticos con diferentes morfologias (nano-estructuras semiconductoras cero-dimesionales). Un atractivo especial en el area de los sistemas de baja dimensionalidad es el estudio de las propiedades opto-electronicas de puntos cuanticos en forma de irregulares. Los Anillos Cuanticos, especialmente, son estructuras que poseen simetria axial y presentan una cavidad semiconductora en la region comprendida entre su radio interno y externo. Debido al confinamiento periodico el comportamiento de los portadores de carga en esta estructura deben tener un caracter diferente en presencia de un campo magnetico externo, como sucede con el denominado Efecto Oscilatorio Aharonov-Bohm (AB). Este fenomeno se observa generalmente cuando una particula cargada confinada en un sistema de baja dimensionalidad esta afectada por un campo electromagnetico externo. Materiales y Metodos: Se analiza el efecto de la irregularidad morfologica en puntos cuanticos lenticulares y de anillos cuanticos tipo crater, que se encuentran sometidos a un campo magnetico en la direccion de crecimiento, sobre el espectro energetico de un electron confinado en cada uno de ellos. Resultados y discusion: Los defectos estructurales son modelados mediante funciones en coordenadas cilindricas, las cuales presentan soluciones analiticas para los casos isotropicos. Posteriormente, los resultados de los estados energeticos del electron en las estructuras simetricas permiten obtener el comportamiento de la energia para problemas completos y complejos mediante el uso de metodos numericos, como diagonalizacion exacta y expansion en series. Conclusiones: Se presentan en este trabajo los niveles energeticos de un electron en funcion de intensidad del campo magnetico y se reportan comportamientos diferentes para ambos tipos de QDs considerados, principalmente porque en los de tipo crater se presentan oscilanes AB, caracteristico de anillos cuanticos unidimensionales. En este estudio el surgimiento de oscilaciones AB, en puntos cuantico tipo crater se debe a la mayor probabilidad de ubicar al electron en el borde de la estructura, ya que esta zona es la de menor confinamiento cuantico.  Introduction: Recently, research in the field of condensed matter have been focusing on the study of structures fabricated by different techniques of crystal growth, especially semiconductor materials this has aroused great interest in the theoretical study and technological performance of the important properties that display particle systems confined in quantum dots with differentmorphologies (semiconductor nanostructures zero - dimensional). A special interest in the field of low - dimensional systems is the study of opto - electronic properties of quantum dots with irregular shapes. Quantum Rings, especially, are semiconductor structures having axial symmetry and have a cavity in the region between the inner and outer radius. Due to the periodic confinement the behavior of charge carriers in such structures should have a different character in the presence of an external magnetic field, as with the so-called Aharonov-Bohm Effect (AB). This phenomenon is usually observed when a charged particle confined in a low dimensional system is affected by an external electromagnetic field. Materials and methods: We analyzes the effect of morphological irregularity of lenticular- like and crater-like quantum dots, and the effect of a magnetic field applied in the growth direction on the energy spectrum of an electron confined in these structures. Results and discussion: Structural defects are modeled by functions in cylindrical coordinates, which presented analytical solutions for the isotropic case. Subsequently, the results of energy states of the electron in symmetrical structures allow obtain the energy to complete and complex problems by using numerical methods, as exact diagonalization and series expansion. Conclusions: We present the energy levels of an electron as a function of magnetic field intensity and shown different behaviors for both types of QDs considered, mainly AB oscillations in crater-like quantum dots, characteristic phenomena of one-dimensional quantum rings. This effect is due to the higher probability of finding the electron in the outer border of the structure, because this region has the lowest quantum confinement.","PeriodicalId":53740,"journal":{"name":"Revista Innovaciencia","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.1000,"publicationDate":"2015-12-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Efecto aharonov-bohm en puntos cuánticos no uniformes\",\"authors\":\"Adriana Lucia Gélvez, W. Gutiérrez, F. 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Posteriormente, los resultados de los estados energeticos del electron en las estructuras simetricas permiten obtener el comportamiento de la energia para problemas completos y complejos mediante el uso de metodos numericos, como diagonalizacion exacta y expansion en series. Conclusiones: Se presentan en este trabajo los niveles energeticos de un electron en funcion de intensidad del campo magnetico y se reportan comportamientos diferentes para ambos tipos de QDs considerados, principalmente porque en los de tipo crater se presentan oscilanes AB, caracteristico de anillos cuanticos unidimensionales. En este estudio el surgimiento de oscilaciones AB, en puntos cuantico tipo crater se debe a la mayor probabilidad de ubicar al electron en el borde de la estructura, ya que esta zona es la de menor confinamiento cuantico.  Introduction: Recently, research in the field of condensed matter have been focusing on the study of structures fabricated by different techniques of crystal growth, especially semiconductor materials this has aroused great interest in the theoretical study and technological performance of the important properties that display particle systems confined in quantum dots with differentmorphologies (semiconductor nanostructures zero - dimensional). A special interest in the field of low - dimensional systems is the study of opto - electronic properties of quantum dots with irregular shapes. Quantum Rings, especially, are semiconductor structures having axial symmetry and have a cavity in the region between the inner and outer radius. 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摘要

简介:近年来,凝聚态物质领域的研究一直集中在通过不同的晶体生长技术制造的结构的研究上,特别是半导体材料,这引起了人们对不同形貌的量子点粒子系统(零尺寸半导体纳米结构)的重要特性的理论研究和技术开发的极大兴趣。低维系统领域的一个特别吸引人的地方是研究不规则形式的量子点的光电性质。特别是量子环,是具有轴向对称的结构,在其内外半径之间的区域有一个半导体腔体。由于周期性约束,这种结构中的载流子在外部磁场存在时必须具有不同的特性,如所谓的振荡阿哈罗诺夫-玻姆效应(AB)。这种现象通常在低维系统中受限的带电粒子受到外部电磁场的影响时观察到。材料和方法:我们分析了透镜量子点和陨石坑型量子环的形态不规则性,它们在生长方向上受到磁场的影响,对每个电子的能谱的影响。结果:采用圆柱坐标函数对结构缺陷进行建模,给出各向同性情况的解析解。随后,通过精确对角化和级数展开等数值方法,得到对称结构中电子能态的结果,从而得到完整和复杂问题的能量行为。结论:出现在这个工作各级energeticos的electron magnetico场的场强度函数,并封为不同的两种行为早期QDs,主要原因在火山口出现oscilanes AB型,caracteristico戒指cuanticos消极。在本研究中,AB振荡的出现是由于电子更有可能位于结构的边缘,因为这个区域是最小的量子约束。Introduction:然而,research in the field of condensed事项而暴力on the study of聘用fabricated by不同技术of crystal growth,特别是半导体材料this has aroused great interest in the properties理论研究和技术performance of the important that display particle systems半导体(confined in dots量子with differentmorphologies nanostructures零-拉伸)。= =地理= =根据美国人口普查,这个县的面积为,其中土地面积为,其中土地面积为。= =地理= =根据美国人口普查,这个县的面积为,其中土地面积为,人口密度为每平方英里31.5人(31.5人/平方公里)。由于周期性约束,这种结构中的电荷载体的行为在外部磁场的存在下应该具有不同的特征,即所谓的阿哈罗诺夫-玻姆效应(AB)。当一个带电粒子被限制在低维系统中,受到外部电磁场的影响时,通常会观察到这种现象。材料和方法:我们分析了透镜状和陨石坑状量子点的形态不规则性的影响,以及在生长方向上应用的磁场对这些结构中电子的能量谱的影响。结果和讨论:结构上不可defects are modeled by职务cylindrical coordinates, which介绍analytical solutions for the isotropic case。随后,the results of energy states of the electron in symmetrical聘用allow obtain the energy to complete and complex problems by using意大利methods,学龄diagonalization and系列安排。结论:我们提出了电子的能级作为磁场强度的函数,并展示了所考虑的两种量子点的不同行为,主要是类陨石坑量子点的AB振荡,一维量子环的特征现象。This effect is由于to the higher probability of finding the electron in the外层border of the structure,你因为这地区最基层的量子confinement。
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Efecto aharonov-bohm en puntos cuánticos no uniformes
Introduccion: Recientemente, las investigaciones en el campo de la materia condensada se han venido enfocando en el estudio de estructuras fabricadas mediante diferentes tecnicas de crecimiento de cristales, en especial de materiales semiconductores y esto ha despertado un gran interes en el estudio teorico y aprovechamiento tecnologico de las importantes propiedades que despliegan los sistemas de particulas confinadas en puntos cuanticos con diferentes morfologias (nano-estructuras semiconductoras cero-dimesionales). Un atractivo especial en el area de los sistemas de baja dimensionalidad es el estudio de las propiedades opto-electronicas de puntos cuanticos en forma de irregulares. Los Anillos Cuanticos, especialmente, son estructuras que poseen simetria axial y presentan una cavidad semiconductora en la region comprendida entre su radio interno y externo. Debido al confinamiento periodico el comportamiento de los portadores de carga en esta estructura deben tener un caracter diferente en presencia de un campo magnetico externo, como sucede con el denominado Efecto Oscilatorio Aharonov-Bohm (AB). Este fenomeno se observa generalmente cuando una particula cargada confinada en un sistema de baja dimensionalidad esta afectada por un campo electromagnetico externo. Materiales y Metodos: Se analiza el efecto de la irregularidad morfologica en puntos cuanticos lenticulares y de anillos cuanticos tipo crater, que se encuentran sometidos a un campo magnetico en la direccion de crecimiento, sobre el espectro energetico de un electron confinado en cada uno de ellos. Resultados y discusion: Los defectos estructurales son modelados mediante funciones en coordenadas cilindricas, las cuales presentan soluciones analiticas para los casos isotropicos. Posteriormente, los resultados de los estados energeticos del electron en las estructuras simetricas permiten obtener el comportamiento de la energia para problemas completos y complejos mediante el uso de metodos numericos, como diagonalizacion exacta y expansion en series. Conclusiones: Se presentan en este trabajo los niveles energeticos de un electron en funcion de intensidad del campo magnetico y se reportan comportamientos diferentes para ambos tipos de QDs considerados, principalmente porque en los de tipo crater se presentan oscilanes AB, caracteristico de anillos cuanticos unidimensionales. En este estudio el surgimiento de oscilaciones AB, en puntos cuantico tipo crater se debe a la mayor probabilidad de ubicar al electron en el borde de la estructura, ya que esta zona es la de menor confinamiento cuantico.  Introduction: Recently, research in the field of condensed matter have been focusing on the study of structures fabricated by different techniques of crystal growth, especially semiconductor materials this has aroused great interest in the theoretical study and technological performance of the important properties that display particle systems confined in quantum dots with differentmorphologies (semiconductor nanostructures zero - dimensional). A special interest in the field of low - dimensional systems is the study of opto - electronic properties of quantum dots with irregular shapes. Quantum Rings, especially, are semiconductor structures having axial symmetry and have a cavity in the region between the inner and outer radius. Due to the periodic confinement the behavior of charge carriers in such structures should have a different character in the presence of an external magnetic field, as with the so-called Aharonov-Bohm Effect (AB). This phenomenon is usually observed when a charged particle confined in a low dimensional system is affected by an external electromagnetic field. Materials and methods: We analyzes the effect of morphological irregularity of lenticular- like and crater-like quantum dots, and the effect of a magnetic field applied in the growth direction on the energy spectrum of an electron confined in these structures. Results and discussion: Structural defects are modeled by functions in cylindrical coordinates, which presented analytical solutions for the isotropic case. Subsequently, the results of energy states of the electron in symmetrical structures allow obtain the energy to complete and complex problems by using numerical methods, as exact diagonalization and series expansion. Conclusions: We present the energy levels of an electron as a function of magnetic field intensity and shown different behaviors for both types of QDs considered, mainly AB oscillations in crater-like quantum dots, characteristic phenomena of one-dimensional quantum rings. This effect is due to the higher probability of finding the electron in the outer border of the structure, because this region has the lowest quantum confinement.
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