Physics of Low-Dimensional Structures - From Quantum Wells to DNA & Artificial Atoms
Ez a könyv az alacsony dimenziójú struktúrák területét öleli fel, kezdve a szelektíven adalékolt kettős heteroszerkezetekkel, az n-A1GaAs/GaAs/n-A1GaAs és a (feszített) p-Si/SiGe/p-Si (kvantumkút) struktúrákkal. A lapelektronsűrűség, a részsáv-populációk és energiák viselkedését elemezzük a kút szélességének, a távtartó vastagságának és az adalékkoncentrációnak a függvényében. Tárgyaljuk az ömlesztett elektronkoncentráció hőmérsékletfüggését a kvázi-2DEG-vel szemben. A Boltzmann-féle transzportelmélet keretében a mobilitás részletes tanulmányozása történik alacsony és magas hőmérsékleten, figyelembe véve az összes releváns szórási mechanizmust. A pszeudomorf Si/SiGe adalékolatlan kvantumkutak tökéletes példát szolgáltatnak a lyuksávok nem-parabolikus jellegének vizsgálatára. Első alkalommal egy könyvben bemutatjuk a többsávos effektív tömegegyenlet pontos megoldását, amely leírja a nehéz, könnyű és szétválasztott lyuk valenciasávokat, és megkapjuk a sávok közötti átmeneteket és a szelekciós szabályokat. A dimenziócsökkentő új szempontok a kvantumhuzalok (QWRS) optikai és transzporttulajdonságaira vonatkozóan kerülnek tárgyalásra. Különösen a V alakú QWRS-ek fotolumineszcencia- és mikrofotolumineszcencia-spektrumát értelmezzük elméletileg, ami e rendszerek határfelületi érdességének reális térképezéséhez vezet.
A sajátérték-probléma megoldásának számítási megközelítése komplex, de reális geometriájú, alacsony dimenziós rendszerekben szintén először kerül bemutatásra könyvben, és közlekedéselméleti megfontolások vezetnek a mobilitás szisztematikus vizsgálatához. Mivel a DNS-t egydimenziós „molekuláris drótnak” tekinthetjük, a DNS mentén történő hordozótranszport tanulmányozását az ugráló transzport szempontjából tárgyaljuk. Bemutatnak egy olyan számítási sémát, amely lehetővé teszi tetszőleges geometriájú kvantumpontok (QD) közeli mágneses mezőben, tetszőleges orientációjú mágneses térben történő mágneses abszorpciós spektrumának vizsgálatát. A QD méretei által előírt térbeli korlátozás és a mágneses tér által szabályozott mágneses korlátozás hatását vizsgáljuk. Az elektronok és lyukak közötti Coulomb kölcsönhatások hatását is tárgyaljuk. A módszer alkalmazhatósága a tényleges kísérletekben, azaz egy nanoszerkezet közeli mezővel történő megvilágítása egy külső mágneses tér egyidejű alkalmazásával együtt kihívást jelenthet a kísérletezők számára. Végül a magnetotermoelektromos transzportot tárgyaljuk a tört kvantum-Hall-effektus (FQHE) rezsimben. A kétdimenziós elektron- és lyukgázok ellenállásának, hőteljesítményének és hővezető képességének kiszámításához szükséges elméleti keretet vázoljuk fel alacsony hőmérsékleten és erős, egymásra merőleges mágneses térben.
Az összetett fermionkép lehetővé teszi az integer kvantum-Hall-effektus és a Shubnikov - de Haas vezetőképességi modellek használatát a kísérletekkel való kvantitatív összehasonlításhoz. Az alapvető fizikai törvények, mint például a Wiedemann-Franz-törvény érvényességének vizsgálata kétdimenziós struktúrákban is bemutatásra kerül.
