Виявлення залежності спектрів та хвильових функцій електронів від геометричних розмірів складових частин багатошарових сферичних наногетеросистем. Дослідження особливостей локалізації електронів та дірок у періодичних сферичних наногетеросистемах.
Аннотация к работе
Оскільки положення енергетичних рівнів квазічастинок залежать від розмірів квантових точок, то зявляються перспективи створення лазерів із стабільним випромінюванням у нових частотних діапазонах шкали електромагнітних хвиль. Досліджено вплив поляризаційних ефектів на положення енергетичних рівнів квазічастинок, що виникають унаслідок різних діелектричних проникностей матеріалів квантової точки та матриці. Існуючі різновиди теорій квазічастинок у КТ базуються на різних моделях (діелектричного континууму, гідродинамічного континууму, Хуанга Цу для фононів) та наближеннях (ефективні маси, кейнівський закон дисперсії для електронів і дірок). Теорія спектрів електронів, дірок, екситонів, фононів та взаємодії цих квазічастинок між собою у багатошарових сферичних квантових точках була повністю відсутня. Автором у рамках цього напрямку побудовано теорію енергетичних спектрів електронів, дірок та фононів з урахуванням взаємодії квазічастинок у складних наногетеросистемах.Отримані залежності енергій електрона в основному та збуджених станах циліндричних квантових точок CDS/ZNS від їх розмірів показують, що наближення безмежно глибокої потенціальної ями, яке дає можливість знайти точні розвязки рівняння Шредінгера, для досліджуваних KT є задовільним лише для основного електронного енергетичного рівня у квантовій точці достатньо великих розмірів і недопустимо грубим для енергій збуджених станів електрона. Знайдені хвильові функції електронів у станах дискретного та неперервного спектрів утворюють повну систему, на основі якої побудовано гамільтоніан електронів та дірок у представленні вторинного квантування, що дозволяє розрахувати енергії електрон-та екситон-фононної взаємодії. Таким чином, в області нанорозмірних КТ зсуви основних рівнів електронів і дірок формуються взаємодією цих квазічастинок з L-та I-фононами за участю всіх станів дискретного і неперервного спектрів. Обмежуючись розглядом складних сферичних наносистем з невеликими товщинами наношарів, у яких основний рівень електронів та дірок достатньо віддалений від неперервного спектру та від збуджених станів, діагоналізацією гамільтоніану методом канонічних перетворень отримано енергію перенормованого основного стану електрона та екситона взаємодією з фононами. При відсутності взаємодії з зовнішніми полями чи іншими квазічастинками електрони (дірки) у збуджених квазістаціонарних станах (nlm) характеризуються двома часами: IMG_cecb5b74-a798-4ac6-adfb-5c2971890397 - час життя, протягом якого електрон (дірка) долає потенціальний барєр і може здійснювати інфінітний рух, та IMG_170a80cc-e7f4-4288-9137-2cca07b7a6c7 - час переходу, протягом якого електрон (дірка) випромінює квант електромагнітного поля з енергією