Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Ảnh hưởng của trường bức xạ laser lên hấp thụ sóng điện tử yếu bởi điện tử giam cầm trong hố lượng tử (tán xạ điện tử - phonon quang)

Lận văn này đã đưa ra được biểu thức giải tích của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong hố lượng tử khi có thêm sóng điện từ mạnh(laser) . Biểu thức này chỉ ra rằng, hệ số hấp thụ phụ thuộc phi tuyến vào cường độ sóng điện từ E0 , phụ thuộc phức tạp và không tuyến tính nào nhiệt độ T của hệ, tần số Ơ của sóng điện từ và các tham số của hố lượng tử (n, L). Kết quả được so sánh với bài toán tương tự trong bán dẫn khối để thấy được sự khác biệt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Ảnh hưởng của trường bức xạ laser lên hấp thụ sóng điện tử yếu bởi điện tử giam cầm trong hố lượng tử (tán xạ điện tử - phonon quang) ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGÔ THỊ THANH HIẾUẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG BỨC XẠ LASER LÊN HẤP THỤ SÓNG ĐIỆN TỬ YẾU BỞIĐIỆN TỬ GIAM CẦM TRONG HỐ LƯỢNG TỬ (TÁN XẠ ĐIỆN TỬ - PHONON QUANG) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội- 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Ngô Thị Thanh HiếuẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG BỨC XẠ LASER LÊN HẤP THỤ SÓNG ĐIỆN TỬ YẾU BỞI ĐIỆN TỬ GIAM CẦM TRONG HỐ LƯỢNG TỬ (TÁN XẠ ĐIỆN TỬ - PHONON QUANG) Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và vật lý toán Mã số: 60 44 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Cán bộ hướng dẫn : GS.TS Nguyễn Quang Báu Hà Nội - 2011MỤC LỤCMỞ ĐẦU…………………………………………….4Chương 1 : Tổng quan về hố lượng tử. Bài toán hấp thụ sóng điện từ yếu bởiđiện tử trong bán dẫn khối khi có mặt trường bức xạ laser.1. Tổng quan về hố lượng tử………………………………………………..……...71.1. Khái niệm về hố lượng tử……………………………………………….…….71.2. Phổ năng lượng và hàm sóng của điện tử giam cầm trong hố lượng tử…………………………………………………………………………….……….82. Hấp thụ phi tuyến sóng điện từ yếu bởi điện tử giam cầm trong bán dẫn khối khicó mặt hai sóng điện từ.2.1. Xây dựng phương trình động lượng tử cho điện tử trong bán dẫnkhối...........................................................................................................................82.2. Tính mật độ dòng và hệ số hấp thụ .................................................................15Chương 2: Phương trình động lượng tử và biểu thức giải tích của hệ số hấpthụ sóng điện tử yếu bởi điện tử giam cầm trong hố lượng tử khi có mặttrường bức xạ Laser……………………………………………………………..201. Phương trình động lượng tử của điện tử giam cầm trong hố lượng tử khi có mặthai sóng..... ………………………………………...……………………………..202. Tính hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện tử yếu bởi điện tử giam cầm trong hốlượng tử khi có mặt trường bức xạ Laser……………………................................32Chương 3: Tính toán số và vẽ đồ thị kết quả lý thuyết cho hố lượng tử…………………………………………………………………………..…………...441. Tính toán số và vẽ đồ thị hệ số hấp thụ  cho hố lượng tửGaAs/GaAsAl……………………………………………………………………..442. Thảo luận các kết quả thu được………………………………….......................50Kết luận…………………………………………………………………………..52Tài liệu tham khảo…………………………………………….…………………53Phụ lục……………………………………………………………………………55 2DANH MỤC HÌNH VẼHình 3.1: Sự phụ thuộc vủa hệ số hấp thụ vào nhiệt độ T………………………….46Hình 3.2: Sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ vào cường độ sóng điện từ thứ nhấtE01 ………………………………………………………………………………..….47Hình 3.3: Sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ vào năng lượng sóng điện từ thứ nhất1 ……………………………………………………………………………48Hình 3.4: Sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ vào năng lượng sóng điện từ thứ 22 …………………………………………………………………………….49Hình 3.5: Sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ vào độ rộng của hố lượng tửL……………………………………………………………………………….50 3MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài Thời gian gần đây, ngày càng nhiều người quan tâm tìm hiểu và nghiên cứu cáctính chất của hệ thấp chiều, trong đó có hệ hai chiều, ví dụ như: siêu mạng hợp phần, siêumạng pha tạp, hố lượng tử… Việc chuyển từ hệ ba chiều sang các hệ thấp chiều đã làmthay đổi nhiều tính chất vật lý, trong đó có tính chất quang của vật liệu. Sự giam giữ điệntử trong các hệ thấp chiều đã cho phản ứng của hệ điện tử đối với các tác dụng bên ngoài(sóng điện từ, từ trường…) xảy ra rất khác biệt so với các bán dẫn khối thông thường.Các cấu trúc thấp chiều đã làm thay đổi đáng kể nhiều đặc tính của vật liệu, làm xuất hiệnnhiều hiệu ứng mới mà hệ điện tử ba chiều không có.[ 1  8] Trong khi ở bán dẫn khối, các điện tử có thể chuyển động trong toàn mạng tinhthể (cấu trúc 3 chiều) thì ở các hệ thấp chiều bao gồm cấu trúc hai chiều,chuyển động củađiện tử sẽ bị giới hạn nghiêm ngặt dọc theo một(hoặc hai,ba) hướng tọa độ nào đó. Phổnăng lượng của các hạt tải trở nên bị gián đoạn theo phương này. Sự lượng tử hóa phổnăng lượng của hạt tải dẫn đến sự thay đổi cơ bản các đại lượng của vật liệu như: hàmphân bố, mật độ trạng thái, mật độ dòng, tương tác điện tử - phonon…Như vậy, sựchuyển đổi từ hệ 3D sang 2D,1D sang 0D đã làm thay đổi đáng kể những tính chất của hệ[9  20] Trong lĩnh vực nghiên cứu lý thuyết, các công trình về sự ảnh hưởng của sóngđiện từ mạnh(bức xạ laser) lên hấp thu sóng điện từ yếu trong bán dẫn khối đã đượcnghiên cứu khá nhiều. Thời gian gần đây cũng đã có một số công trình nghiên cứu về ảnhhưởng sóng điện từ mạnh(bức xạ laser) lên hấp thụ sóng điện từ yếu bởi điện tử giamcầm trong ...