Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Lý thuyết lượng tử về hiệu ứng Hall trong Dây lượng tử với hố thế hình chữ nhật cao vô hạn

Đề tài có cấu trúc gồm 3 chương trình bày các nội dung: Dây lượng tử và lý thuyết lượng tử về hiệu ứng Hall trong bán dẫn khối; phương trình động lượng tử và biểu thức giải tích cho tenxo độ dẫn Hall, hệ số Hall cho dây lượng tử hình chữ nhật; tính toán số và vẽ đồ thị các kết quả lý thuyết cho dây lượng tử hình chữ nhật GaAs/GaAsAl.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Lý thuyết lượng tử về hiệu ứng Hall trong Dây lượng tử với hố thế hình chữ nhật cao vô hạn ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Vũ ThắngLÝ THUYẾT LƯỢNG TỬ VỀ HIỆU ỨNG HALL TRONG DÂY LƯỢNG TỬ VỚI HỐ THẾ HÌNH CHỮ NHẬT CAO VÔ HẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - Năm 2014 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Vũ ThắngLÝ THUYẾT LƯỢNG TỬ VỀ HIỆU ỨNG HALL TRONG DÂY LƯỢNG TỬ VỚI HỐ THẾ HÌNH CHỮ NHẬT CAO VÔ HẠN Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và vật lý toán Mã số : 60440103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐINH QUỐC VƯƠNG Hà Nội - Năm 2014 2 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc và lòng biết ơn chân thànhtới GS.TS. Đinh Quốc Vương, thầy đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện giúp đỡem hoàn thành luận văn này. Thứ đến, em xin trân trọng cảm ơn thầy Nguyễn Văn Nghĩa, hiện đang giảngdạy tại trường Đại học Thuỷ Lợi, người đã giúp đỡ em rất nhiều trong những buổiđầu làm luận văn. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa Vật lý, bộ môn Vật lýlý thuyết trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, các thầy côđã giúp đỡ và chỉ bảo cho em trong suốt thời gian học tập tại Trường. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã luônđộng viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập cũng như hoàn thành luận văn. Luận văn được hoàn thành dưới sự tài trợ của đề tài nghiên cứu khoa họcNAFOSTED (103.01 – 2011.18) và QGTD.12.01. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn luận văn còn nhiều thiếusót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn. Một lần nữa, em xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 9 – 2014 Học viên: Nguyễn Vũ Thắng 3 MỤC LỤCMỞ ĐẦU…………………………………………………………………………….1CHƯƠNG 1. DÂY LƯỢNG TỬ VÀ LÝ THUYẾT LƯỢNG TỬ VỀ HIỆU ỨNG HALL TRONG BÁN DẪN KHỐI… ....................................... .41.1 Dây lượng tử……………………………………………………………………..41.1.1 Khái niệm dây lượng tử…………… ........................................................................ 41.1.2 Hàm sóng và phổ năng lượng của dây lượng tử hình chữ nhật với thế cao vô hạn… ..................................... ……………………………………………………………...41.2. Lý thuyết lượng tử về hiệu ứng Hall trong bán dẫn khối……………………….5CHƯƠNG 2. PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LƯỢNG TỬ VÀ BIỂU THỨC GIẢI TÍCH CHO TENXO ĐỘ DẪN HALL, BIỂU THỨC TỪ TRỞ HALL CHO DÂY LƯỢNG TỬ HÌNH CHỮ NHẬT ..................... 122.1 Hamiltonian của hệ điện tử giam cầm – phonon trong dây lượng tử hình chữ nhật. ..................................................................................................... 122.2 Phương trình động lượng tử cho điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình chữ nhật.. .................................................................................................... 132.3. Biểu thức giải tích cho tenxơ độ dẫn Hall .......................................................... 19CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN SỐ VÀ VẼ ĐỒ THỊ KẾT QUẢ LÝ THUYẾT CHO DÂY LƯỢNG TỬ GaAs/GaAsAl...................................................... 27 43.1. Sự phụ thuộc của hệ số Hall theo tần số sóng điện từ…………………................... 273.2. Sự phụ thuộc của hệ số Hall theo từ trường …………… ..................... ……………..283.3. Sự phụ thuộc của hệ số Hall vào chiều dài dây lượng tử hình chữ nhật .......... .28KẾT LUẬN ................................................................................................................... 30TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 31PHỤ LỤC………………………………………………………………… .............................................. .33 5 DANH MỤC HÌNH VẼHình 3.1: Sự phụ thuộc của hệ số Hall vào tần số sóng điện từ Trang 27Hình 3.2. Sự phụ thuộc của hệ số Hall vào từ trường Trang 28Hình 3.3. Sự phụ thuộc của hệ số Hall ...