Luận án: Ảnh hưởng của sự giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon trong giếng lượng tử
Ảnh hưởng giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon trong vật lý chất rắn. Phân tích tương tác electron-phonon, tối ưu hiệu suất vật liệu.
Luan An
Luận án
Năm xuất bản
Số trang
197
Thời gian đọc
30 phút
Lượt xem
1
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Cơ sở về giam giữ phonon trong các hệ giếng lượng tử
- Số trang:
- 197 trang
- Trường:
- Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế
- Chuyên ngành:
- Vật lý lý thuyết
- Tác giả:
- Nguyễn Đình Hiên
- Năm:
- 2018
Tóm tắt nội dung luận án
I. Cơ sở về giam giữ phonon trong các hệ giếng lượng tử
Hệ bán dẫn thấp chiều tạo ra nhiều hiện tượng vật lý mới. Khi kích thước cấu trúc thu nhỏ, chuyển động của hạt bị giới hạn. Hiện tượng giam giữ không gian xuất hiện trên các hạt tải điện. Đồng thời, mạng tinh thể cũng chịu sự giam giữ phonon rõ rệt. Quá trình giam giữ phonon làm thay đổi mật độ trạng thái dao động mạng. Phổ tán sắc phonon bị lượng tử hóa thành các nhánh rời rạc. Tương tác electron-phonon trong hệ vi cấu trúc khác biệt sâu sắc so với vật liệu khối. Sự biến đổi này làm thay đổi quá trình tán xạ của hạt tải điện. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết giúp xác định chính xác tính chất truyền dẫn. Các mô hình thế năng được xây dựng nhằm mô tả chuyển động của electron và phonon. Cấu trúc giếng lượng tử thế vuông và thế parabol là hai mô hình tiêu chuẩn. Việc giải phương trình Schrödinger cho phép tìm hàm sóng và phổ năng lượng. Đây là nền tảng quan trọng để khảo sát các hiệu ứng cộng hưởng quang lượng tử tiếp theo.
1.1. Mô hình giếng lượng tử thế vuông và thế parabol
Cấu trúc giếng lượng tử thế vuông góc giam giữ hạt theo một phương không gian. Phương z chịu thế giếng sâu vô hạn. Chuyển động trong mặt phẳng xy là chuyển động tự do. Khi không có từ trường, phổ năng lượng của electron có dạng các vùng con chuẩn hai chiều. Khi đặt từ trường ngoài theo phương z, mức Landau xuất hiện. Chuyển động hai chiều bị lượng tử hóa hoàn toàn thành các mức rời rạc. Ngược lại, giếng lượng tử thế parabol mô tả thế hạn chế biến thiên bậc hai. Thế parabol phản ánh sát thực trường thế tự hợp trong nhiều linh kiện dị thể. Khi có từ trường, phổ năng lượng electron trong thế parabol biến đổi theo tần số cyclotron hiệu dụng. Phổ năng lượng rời rạc quyết định các chuyển mức quang học. Việc xác định chính xác hàm sóng electron giúp tính toán các yếu tố ma trận tương tác. Hai mô hình này tạo cơ sở so sánh chi tiết về đặc tính truyền dẫn điện tử.
1.2. Cơ chế tương tác electron phonon và tán xạ Fröhlich
Tương tác electron-phonon là cơ chế tán xạ chiếm ưu thế ở nhiệt độ cao trong bán dẫn phân cực. Trong tinh thể phân cực, chuyển động của các ion mang điện tạo ra điện trường phân cực cục bộ. Electron tương tác mạnh với điện trường này thông qua cơ chế tán xạ Fröhlich. Trong vật liệu khối, sóng phonon quang phân cực lan truyền liên tục với tần số chuẩn đồng nhất. Khi cấu trúc bị thu hẹp về thang nanomet, đối xứng tịnh tiến của mạng tinh thể bị phá vỡ. Quá trình tán xạ Fröhlich bị chi phối bởi các mode phonon mới. Tốc độ tán xạ thay đổi mạnh do sự định xứ của hàm sóng điện tử và sóng mạng. Cơ chế tán xạ Fröhlich gây ra sự tiêu tán năng lượng của các electron quang kích thích. Việc áp dụng phương pháp chiếu toán tử giúp giải chính xác phương trình động học lượng tử. Qua đó, tenxơ độ dẫn và tốc độ hồi phục của hệ được thiết lập một cách chặt chẽ.
1.3. Khái quát phonon quang bị giam giữ và phonon phân giới
Trong cấu trúc dị thể bán dẫn, sóng dao động mạng không còn tính chất đẳng hướng. Hiệu ứng biên phân chia hệ thành hai dạng mode phonon chính. Dạng thứ nhất là các phonon quang bị giam giữ hoàn toàn trong lớp giếng. Biên độ dao động của mode giam giữ triệt tiêu tại các mặt phân giới. Dạng thứ hai là các mode phonon mặt phân giới khu trú tại vùng ranh giới giữa hai vật liệu. Biên độ của phonon mặt phân giới suy giảm theo hàm mũ khi đi sâu vào lòng giếng. Sự tồn tại của phonon quang bị giam giữ và phonon mặt phân giới làm phong phú kênh tán xạ. Mỗi mode đóng góp khác nhau vào độ tiêu tán năng lượng điện tử. Khi bề rộng giếng thay đổi, tỷ trọng đóng góp của từng loại mode phonon biến đổi theo. Hiểu rõ các mode phonon này là chìa khóa để giải thích các đỉnh cộng hưởng dị thường.
II. Ảnh hưởng giam giữ phonon đến cộng hưởng electron phonon
Cộng hưởng electron-phonon xảy ra khi năng lượng photon ngoài bù trừ năng lượng phonon. Hiệu ứng này tạo ra các đỉnh dị thường trên phổ hấp thụ quang học. Sự giam giữ phonon làm thay đổi căn bản vị trí và hình dạng các đỉnh cộng hưởng. Nghiên cứu khảo sát cả công suất hấp thụ tuyến tính và phi tuyến trong giếng lượng tử. So với mô hình phonon khối truyền thống, phonon bị giam giữ dẫn đến sự dịch chuyển đỉnh phổ. Cường độ vạch hấp thụ tăng lên đáng kể khi kích thước giếng giảm. Phương pháp chiếu toán tử của Mori-Zwanzig được sử dụng để xây dựng tenxơ độ dẫn phức. Từ đó, công suất hấp thụ sóng điện từ được xác định tường minh cho cả giếng thế vuông và thế parabol. Kết quả chỉ ra rằng hiệu ứng phi tuyến đóng vai trò then chốt dưới bức xạ laser mạnh. Phân tích định lượng khẳng định giam giữ phonon làm tăng xác suất chuyển mức quang học.
2.1. Công suất hấp thụ sóng điện từ tuyến tính và phi tuyến
Công suất hấp thụ bức xạ điện từ đặc trưng cho lượng năng lượng photon bị hấp thụ. Ở chế độ tuyến tính, công suất tỷ lệ thuận với bình phương biên độ điện trường ngoài. Các cực đại hấp thụ xuất hiện khi tần số photon bằng tần số chuyển mức electron trừ hoặc cộng năng lượng phonon. Khi cường độ chùm sáng tăng cao, đóng góp phi tuyến trở nên vượt trội. Quá trình hấp thụ đa photon và tương tác electron-phonon bậc cao diễn ra mạnh mẽ. Sự giam giữ phonon làm biến đổi ma trận tán xạ, khiến các đỉnh hấp thụ phi tuyến nhọn hơn. Đỉnh cộng hưởng dịch chuyển về phía tần số cao hơn khi thu hẹp kích thước giếng. Hiện tượng bão hòa hấp thụ xuất hiện ở miền cường độ trường rất lớn. Sự khác biệt giữa mô hình thế vuông và thế parabol thể hiện rõ ở số lượng đỉnh hấp thụ. Kết quả lý thuyết cung cấp công cụ dự đoán chính xác tín hiệu quang phổ thực nghiệm.
2.2. Độ rộng vạch phổ cộng hưởng electron phonon quang học
Độ rộng vạch phổ cộng hưởng electron-phonon dò tìm bằng quang học tỷ lệ thuận với tốc độ hồi phục của hệ. Tốc độ này phản ánh thời gian sống của trạng thái lượng tử kích thích. Khi xét phonon quang bị giam giữ, độ rộng vạch phổ lớn hơn so với trường hợp phonon khối. Nguyên nhân là do mật độ trạng thái tán xạ tăng lên trong không gian giam giữ. Khi bề rộng giếng lượng tử giảm, độ rộng vạch phổ tăng nhanh theo quy luật phi tuyến. Nhiệt độ môi trường tăng cũng làm tăng độ rộng vạch phổ do gia tăng số lượng phonon kích thích nhiệt. Độ rộng vạch phổ của thành phần phi tuyến thể hiện sự phụ thuộc phi tuyến vào cường độ bức xạ laser. So sánh giữa giếng thế vuông và giếng parabol cho thấy thế parabol có độ mở rộng vạch phổ đều đặn hơn. Kết quả này cung cấp thông số thực nghiệm quan trọng để đo thời gian hồi phục pha của electron.
III. Sự giam giữ phonon trong hiệu ứng cộng hưởng từ phonon
Cộng hưởng từ-phonon là hiện tượng truyền dẫn quan trọng trong từ trường mạnh. Hiện tượng xảy ra khi bội số tần số cyclotron trùng với tần số phonon quang. Khi đó, electron chuyển mức giữa các mức Landau kèm theo phát xạ hoặc hấp thụ phonon. Sự giam giữ phonon làm thay đổi sâu sắc điều kiện cộng hưởng và hình dạng phổ. Khi electron và phonon cùng bị giam giữ, tương tác lượng tử được tăng cường mạnh mẽ. Công suất hấp thụ từ-phonon xuất hiện các đỉnh dao động sắc nét theo cảm ứng từ. Vị trí các đỉnh cộng hưởng phụ thuộc vào thông số kích thước hình học của cấu trúc nano. Mô hình tính toán chi tiết cho phép khảo sát cấu trúc giếng thế vuông và thế parabol. Ảnh hưởng của nhiệt độ và bề rộng giếng đến phổ hấp thụ được phân tích thấu đáo. Các kết quả lý thuyết làm sáng tỏ cơ chế truyền dẫn vi mô trong linh kiện từ quang.
3.1. Phổ hấp thụ công suất cộng hưởng từ phonon lượng tử
Phổ hấp thụ công suất cộng hưởng từ-phonon thể hiện tính chất tuần hoàn theo nghịch đảo từ trường. Tín hiệu dò tìm quang học đạt cực đại tại các điểm thỏa mãn điều kiện cộng hưởng. Sự có mặt của phonon quang bị giam giữ tạo ra các đỉnh phụ bên cạnh đỉnh chính. Phổ dao động trong giếng lượng tử thế vuông có độ cao đỉnh phụ thuộc mạnh vào bề rộng giếng. Trong giếng thế parabol, thế giam giữ kết hợp với từ trường tạo ra tần số dao động hiệu dụng hỗn hợp. Do đó, vị trí đỉnh cộng hưởng trong giếng parabol dịch chuyển có trật tự hơn khi thay đổi từ trường. Cường độ đỉnh hấp thụ tăng khi tăng nhiệt độ do mật độ hạt tải và số lượng phonon gia tăng. Hiện tượng chẻ đỉnh phổ xuất hiện khi xét đồng thời phonon giam giữ và phonon mặt phân giới. Đây là đặc trưng quang phổ độc đáo của vật liệu bán dẫn thấp chiều.
3.2. Biến thiên độ rộng vạch phổ dưới tác động của từ trường
Độ rộng vạch phổ của đỉnh cộng hưởng từ-phonon phụ thuộc phức tạp vào cảm ứng từ. Khi từ trường tăng, khoảng cách giữa các mức Landau dãn rộng. Tốc độ tán xạ electron-phonon tăng lên, làm tăng độ rộng vạch phổ. Sự giam giữ phonon làm đường cong biến thiên của độ rộng vạch phổ dốc hơn so với mô hình phonon khối. Ở nhiệt độ thấp, độ rộng vạch phổ nhỏ và các đỉnh cộng hưởng tách biệt rõ ràng. Khi nhiệt độ tăng, tán xạ phonon âm học và tán xạ Fröhlich cùng mở rộng vạch phổ. Trong giếng lượng tử thế vuông, độ rộng vạch phổ nhạy cảm hơn với sự thay đổi bề rộng giếng so với giếng parabol. Khảo sát biến thiên độ rộng vạch phổ giúp xác định chính xác cơ chế tán xạ chiếm ưu thế. Phương pháp này cho phép đánh giá chất lượng tinh thể và độ hoàn hảo của mặt phân giới cấu trúc nano.
IV. Hiệu ứng giam giữ phonon lên cộng hưởng cyclotron phonon
Cộng hưởng cyclotron-phonon là quá trình chuyển mức quang học giữa các mức Landau có sự trợ giúp của phonon. Hiệu ứng này là công cụ hữu hiệu để khảo sát cấu trúc dải năng lượng và khối lượng hiệu dụng. Sự giam giữ phonon làm biến dạng đáng kể vạch phổ cộng hưởng cyclotron. Khi kích thước cấu trúc thu nhỏ, tán xạ Fröhlich với phonon quang bị giam giữ trở nên vượt trội. Độ rộng vạch phổ cộng hưởng cyclotron phản ánh trực tiếp thời gian hồi phục động lượng của electron. Nghiên cứu thực hiện đánh giá định lượng cho cả hai dạng thế giam giữ tiêu chuẩn. Đồng thời, lý thuyết cũng mở rộng định hướng cho các cấu trúc một chiều và không chiều. Đó là cấu trúc dây lượng tử và chấm lượng tử. Các kết quả đạt được đóng góp quan trọng vào việc tối ưu hóa hiệu suất linh kiện quang điện tử nano.
4.1. Đặc trưng cộng hưởng cyclotron trong giếng thế vuông
Trong giếng lượng tử thế vuông góc, chuyển động của electron bị chặn đứng hoàn toàn theo phương giam giữ. Khi đặt từ trường vuông góc với mặt phẳng giếng, phổ năng lượng lượng tử hóa thành các mức Landau rời rạc. Vạch phổ cộng hưởng cyclotron xuất hiện khi tần số sóng điện từ trùng tần số quay cyclotron. Tương tác với phonon quang bị giam giữ tạo ra các vệ tinh cộng hưởng phụ. Độ rộng vạch phổ cộng hưởng cyclotron tăng mạnh khi giảm bề rộng giếng. Hiệu ứng này thể hiện rõ rệt hơn nhiều so với khi chỉ xét phonon khối thông thường. Khi quét từ trường, độ rộng vạch phổ biểu hiện sự dao động tuần hoàn. Sự giao thoa giữa các mode phonon giam giữ gây ra các bước nhảy trên đường cong phổ. Phân tích vạch phổ giúp trích xuất chính xác khối lượng hiệu dụng của electron trong giếng thế vuông.
4.2. Đặc trưng cộng hưởng cyclotron trong giếng thế parabol
Giếng lượng tử thế parabol mang lại đặc tính động học khác biệt nhờ thế điều hòa liên tục. Tần số dao động riêng của thế parabol kết hợp với tần số cyclotron tạo thành tần số tổng hợp. Khi có tương tác electron-phonon, các mức Landau lai hóa bị dịch chuyển năng lượng. Độ rộng vạch phổ cộng hưởng cyclotron trong thế parabol tăng đơn điệu theo cảm ứng từ. Sự giam giữ phonon làm tăng tốc độ hồi phục cyclotron trên toàn dải từ trường khảo sát. So với giếng thế vuông, vạch phổ trong giếng parabol ít bị ảnh hưởng bởi thăng giáng bề mặt phân giới. Tuy nhiên, sự đóng góp của các mode phonon quang bị giam giữ bậc cao vẫn làm tăng độ rộng vạch phổ. Kết quả tính toán cho thấy thế parabol duy trì độ ổn định cộng hưởng tốt hơn ở nhiệt độ cao. Đây là ưu điểm lớn trong các ứng dụng cảm biến từ trường nano.
4.3. Ứng dụng trong cấu trúc dây lượng tử và chấm lượng tử
Các kết quả nghiên cứu trong giếng lượng tử tạo nền tảng vững chắc để mở rộng sang các hệ thấp chiều hơn. Trong cấu trúc dây lượng tử, electron và phonon bị giam giữ theo hai chiều không gian. Chuyển động tự do chỉ còn dọc theo trục dây, làm tăng mật độ trạng thái ở bờ vùng. Tương tác electron-phonon và hiệu ứng cộng hưởng từ-phonon tại đây diễn ra mãnh liệt hơn. Đối với chấm lượng tử, sự giam giữ diễn ra theo cả ba chiều, tạo thành các nguyên tử nhân tạo. Phổ năng lượng trong chấm lượng tử hoàn toàn rời rạc như phổ nguyên tử. Hiện tượng nghẽn phonon và tán xạ Fröhlich chi phối sâu sắc quá trình hồi phục năng lượng. Việc hiểu rõ vai trò của phonon quang bị giam giữ và phonon mặt phân giới giúp thiết kế tối ưu các laser chấm lượng tử và pin mặt trời thế hệ mới.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (197 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộLỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nào khác. Huế, tháng 04 năm 2018 Tác giả luận án Nguyễn Đình Hiên ii LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến GS.TS Trần Công Phong và PGS.TS Lê Đình, là những người thầy đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, đóng góp những ý kiến quý báu cho tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Vật lý và Phòng Đào tạo Sau Đại học-Trường Đại học Sư phạm-Đại học Huế; Ban đào tạo Sau Đại học, Ban Giám đốc Đại học Huế đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tác giả hoàn thành luận án này. Tác giả cũng xin cảm ơn PGS.TS Trương Minh Đức cùng quý Thầy, Cô thuộc Tổ bộ môn Vật lý lý thuyết-Khoa Vật lý-Trường Đại học Sư phạm-Đại học Huế đã đóng góp ý kiến cho luận án.
Chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Dự bị đại học dân tộc trung ương Nha Trang đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về thời gian cũng như hỗ trợ một phần kinh phí cho tác giả trong thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận án. Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn sự động viên, chia sẻ của bạn bè, đồng nghiệp và người thân trong qúa trình hoàn thiện luận án. Luận án được hoàn thành tại Tổ bộ môn Vật lý lý thuyết-Khoa Vật lý-Trường Đại học Sư phạm-Đại học Huế. Tác giả luận án iii MỤC LỤC Trang phụ bìa.
i Lời cam đoan. ii Lời cảm ơn. iii Mục lục. 1 Danh sách bảng.
8 Danh sách hình vẽ. 15 MỞ ĐẦU 16 NỘI DUNG. MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ SỞ. Giếng lượng tử thế vuông góc sâu vô hạn.
Hàm sóng và phổ năng lượng của electron trong giếng lượng tử thế vuông góc sâu vô hạn khi không có từ trường. Hàm sóng và phổ năng lượng của electron trong giếng lượng tử thế vuông góc sâu vô hạn khi có từ trường. Giếng lượng tử thế parabol. Hàm sóng và phổ năng lượng của electron trong giếng lượng tử thế parabol khi không có từ trường 26 1.
Hàm sóng và phổ năng lượng của electron trong giếng lượng tử thế parabol khi có từ trường. Tương tác electron-phonon quang khối trong giếng lượng tử dưới tác dụng của trường ngoài. Đối với giếng lượng tử thế vuông góc sâu vô hạn. Đối với giếng lượng tử thế parabol.
Tương tác electron-phonon quang giam giữ trong giếng lượng tử dưới tác dụng của trường ngoài. Đối với giếng lượng tử thế vuông góc sâu vô hạn. Đối với giếng lượng tử thế parabol. Phương pháp chiếu toán tử.
Biểu thức của tenxơ độ dẫn khi không có từ trường. Biểu thức của độ dẫn tuyến tính. Biểu thức của hàm suy giảm tuyến tính. Biểu thức tốc độ hồi phục tuyến tính.
Biểu thức của độ dẫn phi tuyến. Biểu thức của các hàm suy giảm phi tuyến. Biểu thức tốc độ hồi phục phi tuyến. Biểu thức của tenxơ độ dẫn khi có từ trường.
Biểu thức của tenxơ độ dẫn. Biểu thức của hàm suy giảm. Biểu thức tốc độ hồi phục. Độ rộng của vạch phổ hấp thụ.
ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ GIAM GIỮ PHONON LÊN HIỆU ỨNG CỘNG HƯỞNG ELECTRON - PHONON TRONG GIẾNG LƯỢNG TỬ. Giếng lượng tử thế vuông góc sâu vô hạn. Công suất hấp thụ tuyến tính. Độ rộng vạch phổ của đỉnh dò tìm cộng hưởng electron-phonon tuyến tính.
Công suất hấp thụ phi tuyến. Độ rộng vạch phổ của đỉnh dò tìm cộng hưởng electron-phonon thành phần phi tuyến. Giếng lượng tử thế parabol. Công suất hấp thụ tuyến tính.
Độ rộng vạch phổ của đỉnh dò tìm cộng hưởng electron-phonon tuyến tính. Công suất hấp thụ phi tuyến. Độ rộng vạch phổ của đỉnh dò tìm cộng hưởng electron-phonon thành phần phi tuyến. Kết luận chương 2.
ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ GIAM GIỮ PHONON LÊN HIỆU ỨNG CỘNG HƯỞNG TỪ-PHONON TRONG GIẾNG LƯỢNG TỬ. Giếng lượng tử thế vuông góc sâu vô hạn. Biểu thức của công suất hấp thụ. Độ rộng vạch phổ của đỉnh dò tìm cộng hưởng từ-phonon.
Giếng lượng tử thế parabol. Biểu thức của công suất hấp thụ. Độ rộng vạch phổ của đỉnh dò tìm cộng hưởng từ-phonon. Kết luận chương 3.
ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ GIAM GIỮ PHONON LÊN HIỆU ỨNG CỘNG HƯỞNG CYCLOTRON TRONG GIẾNG LƯỢNG TỬ. Độ rộng vạch phổ của đỉnh cộng hưởng cyclotron trong giếng lượng tử thế vuông góc sâu vô hạn. Độ rộng vạch phổ của đỉnh cộng hưởng cyclotron trong giếng lượng tử thế parabol. Kết luận chương 4.
145 TÀI LIỆU THAM KHẢO .1 4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt SQW Square quantum well Giếng lượng tử thế vuông góc PQW Parabolic quantum well Giếng lượng tử thế parabol EPR Electron-phonon resonance Cộng hưởng electron-phonon MPR Magneto-phonon resonance Cộng hưởng từ-phonon CR Cyclotron resonance Cộng hưởng cyclotron ODEPR Optically detected Cộng hưởng electron-phonon electron-phonon resonance dò tìm bằng quang học ODMPR Optically detected Cộng hưởng từ-phonon magneto-phonon resonance dò tìm bằng quang học LW linewidth Độ rộng vạch phổ ODEPRLW ODEPR linewidth Độ rộng vạch phổ của đỉnh ODEPR ODMPRLW ODMPR linewidth Độ rộng vạch phổ của đỉnh ODMPR CRLW CR linewidth Độ rộng vạch phổ của đỉnh CR 5 DANH MỤC MỘT SỐ KÍ HIỆU Kí hiệu Đại lượng tương ứng Lz Bề rộng của giếng lượng tử theo phương z V0 Thể tích của hệ m0 Khối lượng tĩnh của electron m∗ Khối lượng hiệu dụng của electron ϵ0 Hằng số điện môi χ0 Hằng số điện môi tĩnh χ∞ Hằng số điện môi cao tần n Chỉ số lượng tử của electron m Chỉ số lượng tử của phonon giam giữ N Chỉ số mức Landau ωc Tần số cyclotron ac Bán kính cyclotron B Từ trường E0 Biên độ điện trường ~ω Năng lượng photon tới ~ωLO Năng lượng phonon quang dọc m,q⊥ ~ωLO Năng lượng phonon quang dọc giam giữ B0 (ω) Phần ảo của hàm suy giảm tuyến tính P0 (ω) Công suất hấp thụ tuyến tính P1 (ω) Thành phần công suất hấp thụ phi tuyến B1,2 (2ω) Phần ảo của hàm suy giảm phi tính PN Ln (ω) Công suất hấp thụ phi tuyến ODEP RLWSQW LW của đỉnh ODEPR tuyến tính trong SQW 6 Kí hiệu Đại lượng tương ứng ODEP RLWP QW LW của đỉnh ODEPR tuyến tính trong PQW ODEP RLW1SQW LW của đỉnh ODEPR thành phần phi tuyến trong SQW ODEP RLW1P QW LW của đỉnh ODEPR thành phần phi tuyến trong PQW ODM P RLWSQW LW của đỉnh ODMPR trong SQW ODM P RLWP QW LW của đỉnh ODMPR trong PQW CRLWSQW LW của đỉnh CR trong SQW CRLWP QW LW của đỉnh CR trong PQW Bulk Kí hiệu cho phonon khối Confine (Conf.) Kí hiệu cho phonon giam giữ 7 DANH SÁCH BẢNG 2.1 Sự phụ thuộc của ODEPRLWSQW vào T .2 Sự phụ thuộc của ODEPRLWSQW vào Lz .3 Sự phụ thuộc của ODEPRLWSQW 1 vào Lz .4 Sự phụ thuộc của ODEPRLWP QW vào T .5 Sự phụ thuộc của ODEPRLWP QW vào ωz .6 Sự phụ thuộc của ODEPRLWP1 QW vào ωz .1 Sự phụ thuộc của ODMPRLWSQW vào T .2 Sự phụ thuộc của ODMPRLWSQW vào Lz .3 Sự phụ thuộc của ODMPRLWP QW vào T .4 Sự phụ thuộc của ODMPRLWP QW vào ωz .1 Sự phụ thuộc của CRLWSQW vào T .2 Sự phụ thuộc của CRLWSQW vào Lz .3 Sự phụ thuộc của CRLWSQW vào B.4 Sự phụ thuộc của CRLWP QW vào T .5 Sự phụ thuộc của CRLWP QW vào ωz .6 Sự phụ thuộc của CRLWP QW vào B. 142 8 DANH SÁCH HÌNH VẼ 1.1 Sơ đồ chuyển mức của electron giữa trạng thái trung gian η và các trạng thái cơ bản α và β.2 Cách xác định độ rộng vạch phổ từ sự phụ thuộc của công suất hấp thụ vào năng lượng photon.1 a) Sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính PSQW (~ω) vào năng lượng photon ~ω trong SQW đối với mô hình phonon khối (đường nét liền) và phonon giam giữ (đường gạch gạch) tại T = 300 K, Lz = 12 nm. b) Sự phụ thuộc ODEP R của công suất hấp thụ tuyến tính PSQW (~ω) vào năng lượng photon ~ω trong SQW tại đỉnh ODEPR (đỉnh 4 của hình 2.2 a) Sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính PSQW (~ω) vào năng lượng photon ~ω trong SQW tại đỉnh ODEPR đối với mô hình phonon khối và phonon giam giữ tại các giá trị khác nhau của T : T = 200 K (đường nét liền), T = 250 K (đường gạch gạch) và T = 300 K (đường chấm chấm). b) Sự phụ thuộc của độ rộng vạch phổ của đỉnh ODEPR vào T : mô hình phonon khối (đường nét liền) và phonon giam giữ (đường gạch gạch).
Ở đây, Lz = 12 nm.3 a) Sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính PSQW (~ω) vào năng lượng photon ~ω trong SQW tại đỉnh ODEPR đối với mô hình phonon khối và phonon giam giữ tại các giá trị khác nhau của Lz : Lz = 12 nm (đường nét liền), Lz = 13 nm (đường gạch gạch) và Lz = 14 nm (đường 9 chấm chấm). b) Sự phụ thuộc của độ rộng vạch phỏ của đỉnh ODEPR vào Lz : mô hình phonon khối (đường nét liền) và phonon giam giữ (đường gạch gạch).4 a) Sự phụ thuộc của công suất hấp thụ phi tuyến PSQW (~ω) vào năng lượng photon ~ω trong SQW đối với mô hình phonon khối (đường nét liền) và phonon giam giữ (đường gạch gạch) tại T = 300 K, Lz = 12 nm. b) Sự phụ thuộc của thành phần công suất hấp thụ phi tuyến P1ODEP R−SQW (~ω) vào năng lượng photon ~ω trong SQW tại đỉnh ODEPR phi tuyến (đỉnh 2d của hình 2.5 Sự phụ thuộc của độ rộng vạch phổ của đỉnh ODEPR thành phần phi tuyến vào Lz : mô hình phonon khối (đường nét liền) và phonon giam giữ (đường gạch gạch).6 a) Sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính PP QW (~ω) vào năng lượng photon ~ω trong PQW đối với mô hình phonon khối (đường nét liền) và phonon giam giữ (đường gạch gạch) tại T = 300 K, ωz = 0. b) Sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính PPODEP QW R (~ω) vào năng lượng photon ~ω trong PQW tại đỉnh ODEPR (đỉnh 3 của hình 2.7 a) Sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính PPODEP QW R (~ω) vào năng lượng photon ~ω trong PQW tại đỉnh ODEPR đối với mô hình phonon khối và phonon giam giữ tại các giá trị khác nhau của T : T = 200 K (đường nét liền), T = 250 K (đường gạch gạch) và T = 300 K (đường chấm 10 chấm).
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Nguyễn Đình Hiên (2018). Ảnh hưởng giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế]. LuanAn.net. https://luanan.net/vat-ly/vat-ly-ly-thuyet/anh-huong-giam-giu-phonon-hieu-ung-cong-huong-electron-phonon-gieng-luong-tu
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Ảnh hưởng giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon" nghiên cứu về vấn đề gì?
Ảnh hưởng giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon trong vật lý chất rắn. Phân tích tương tác electron-phonon, tối ưu hiệu suất vật liệu.
Luận án "Ảnh hưởng giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế. Năm bảo vệ: 2018.
Luận án "Ảnh hưởng giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Ảnh hưởng giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon" thuộc chuyên ngành Vật lý lý thuyết. Danh mục: Vật Lý Lý Thuyết.
Luận án "Ảnh hưởng giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon" có bao nhiêu trang?
Luận án "Ảnh hưởng giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon" có 197 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Ảnh hưởng giam giữ phonon lên hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.