Теорія стаціонарних і квазістаціонарних станів електронів та екситонів у циліндричних та гексагональних наносистемах - Автореферат

Чернівецький національний УНІВЕРСИТЕТ імені Юрія Федьковича Теорія стаціонарних і квазістаціонарних станів електронів та екситонів у циліндричних та гексагональних наносистемахРобота виконана на кафедрі теоретичної фізики Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича. Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Ткач Микола Васильович, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, завідувач кафедри теоретичної фізики Захист відбудеться 25.09.2009р. о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 76.051.01 при Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича за адресою: 58012, м. З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича (вул.Теорія електронного, екситонного та фононного спектрів у просторово складних системах навіть закритого типу або лише починає розвиватися, або цілком відсутня. Дисертантом у межах тематики дисертації методами теоретичної фізики (S-матриці, рівняннями Шредінгера, методом теорії функцій Гріна) досліджено особливості формування стаціонарних і квазістаціонарних спектрів електронів, дірок та екситонів у закритих і відкритих циліндричних квантових точках, що знаходяться у квантових дротах, а також вплив фононної підсистеми на екситонний спектр масиву шестигранних нанотрубок. Метою роботи є побудова теорії спектрів електронів, дірок та екситонів у складних закритих ЦКТ, що розташовані у КД, з урахуванням впливу зовнішнього електричного поля; дослідження властивостей квазістаціонарних станів електронів і екситонів у простих відкритих ЦКТ у КД; створення теорії електронного та екситонного спектрів масивів шестигранних нанотрубок з урахуванням взаємодії цих квазічастинок з обмеженими та інтерфейсними фононами наногетеросистеми; дослідження властивостей квазістаціонарних станів електронів і екситонів у простих відкритих ЦКТ у КД; виявлення причин і встановлення критеріїв переходу стаціонарного спектра квазічастинок триямної закритої циліндричної квантової точки у квазістаціонарний спектр відкритої двобарєрної ЦКТ при збільшенні розмірів зовнішніх ям до фізичної безмежності. Для досягнення цієї мети необхідно виконати такі завдання: · побудувати теорію енергетичного спектра електрона, дірки й екситона (з урахуванням енергії звязку) у закритому циліндричному КД з двома квантовими точками та дослідити вплив постійного зовнішнього електричного поля на спектральні характеристики квазічастинок у такій системі; Предмет дослідження - енергетичні спектри електронів, дірок та екситонів у відкритих і закритих циліндричних квантових дротах, що містять квантові точки; спектри квазічастинок в експериментально створених масивах шестигранних квантових трубок і особливості екситон-фононної взаємодії у цих системах.У вступі обгрунтовується актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовані мета і задачі дослідження, вказані наукова новизна і практичне значення отриманих результатів, наведені дані про апробацію роботи, публікації й особистий внесок дисертанта.У другому розділі у наближенні ефективних мас і в моделі прямокутних потенціальних барєрів досліджено енергетичний спектр електронів, дірок та екситонів у складному циліндричному квантовому дроті, який містить дві квантові точки однакового матеріалу (), що розділені антиточкою (), та враховано вплив постійного зовнішнього електричного поля прикладеного до внутрішнього шару-барєру. Умови неперервності хвильових функцій та потоків густин їх імовірностей на всіх межах поділу наносистеми, разом з умовою нормування, однозначно визначають усі невідомі коефіцієнти, що входять у хвильові функції та енергетичний спектр електронів і дірок. На основі наведеної теорії у цьому розділі досліджено залежність енергетичного спектра квазічастинок (електронів, дірок, екситонів) у складному закритому напівпровідниковому квантовому дроті з двома квантовими точками від геометричних параметрів системи та від напруженості постійного зовнішнього електричного поля. Виявилося, що збільшення напруженості електричного поля змінює густину ймовірності так, що ймовірність перебування електрона у стані значно зростає у другій ямі за напрямком поля, що приводить до відчутного зміщення енергії в область менших енергій, а у стані - у першій, що приводить уже до незначного червоного зміщення. У третьому розділі вивчається експериментально реалізована наногетеросистема, що є масивом паралельних напівпровідникових шестигранних нанотрубок (рис.3), та детально досліджується енергетичний спектр квазічастинок (електронів, дірок та екситонів) з урахуванням електрон-і екситон-фононної взаємодій.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ