Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý: Hiệu ứng âm - điện - từ trong các hệ bán dẫn một chiều

Luận án được thực hiện nghiên cứu với mục tiêu nhằm xây dựng lý thuyết lượng tử về hiệu ứng âm - điện - từ cho dây lượng tử hình trụ với hố thế cao vô hạn, dây lượng tử hình chữ nhật với hố thế cao vô hạn và dây lượng tử hình trụ với hố thế parabol. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý: Hiệu ứng âm - điện - từ trong các hệ bán dẫn một chiềuĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƯ NHIÊNNGUYỄN VĂN NGHĨAHIỆU ỨNG ÂM - ĐIỆN - TỪTRONG CÁC HỆ BÁN DẪN MỘT CHIỀUChuyên ngành : Vật lý lý thuyết và vật lý toánMã số: 62.44.01.03TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝHà Nội, 20151Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiênĐại học Quốc gia Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học:1. PGS. TS. Nguyễn Vũ Nhân2. GS. TS. Nguyễn Quang BáuPhản biện 1: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Phản biện 2: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Phản biện 3: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp nhà nước chấmluận án tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...............................................vào hồi . . . . . giờ. . . . . ngày . . . . . tháng . . . . . năm. . . . .Có thể tìm hiểu luận án tại:- Thư viện Quốc gia Việt Nam- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội.2Mở đầu1. Lý do chọn đề tàiTrong những thập niên gần đây, sự tiến bộ của vật lí bán dẫnđược đặc trưng bởi sự chuyển hướng nghiên cứu chính từ các khốitinh thể sang các cấu trúc thấp chiều như hố lượng tử, siêu mạng, cácdây lượng tử và chấm lượng tử. Trong các cấu trúc bán dẫn thấpchiều, các quy luật lượng tử bắt đầu có hiệu lực, làm thay đổi đáng kểcả về mặt định tính lẫn định lượng nhiều tính chất vật lí, như tính chấtcơ, quang, nhiệt, điện và một số tính chất mới khác. Việc biến đổi cáctính chất vật lí trên thông qua sự thay đổi đặc trưng cơ bản nhất củahệ điện tử là hàm sóng và phổ năng lượng của nó.Như chúng ta đã biết, sự lan truyền của sóng âm ngoài vào bándẫn đã làm gia tăng sự chuyển năng lượng và xung lượng của sóngâm cho các hạt dẫn và làm xuất hiện hiệu ứng âm - điện dọc theochiều truyền sóng âm. Nếu mẫu bán dẫn tạo ra mạch khép kín thì sẽtạo ra dòng âm - điện chạy dọc theo chiều truyền sóng âm, nếu mạchhở thì tạo ra trường âm - điện. Khi có thêm từ trường ngoài thì trongmẫu bán dẫn này xuất hiện một hiệu ứng khác gọi là hiệu ứng âm –điện – từ, nếu mạch kín sẽ có dòng âm - điện - từ xuất hiện, nếu mạchhở thì xuất hiện trường âm - điện - từ. Hiệu ứng âm – điện – từ tươngtự như hiệu ứng Hall trong bán dẫn mà dòng âm đóng vai trò nhưdòng điện. Bản chất của hiệu ứng âm – điện – từ là do sự tồn tại củacác dòng riêng phần được tạo ra bởi các nhóm năng lượng khác nhaucủa các điện tử, khi dòng âm – điện toàn phần trong mẫu bán dẫnbằng không.Trong thời gian gần đây, bài toán liên quan đến hiệu ứng âm điện - từ được rất nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu cả lýthuyết và thực nghiệm trong bán dẫn khối và bán dẫn hai chiều. Tuynhiên, lý thuyết lượng tử về hiệu ứng âm - điện - từ trong hệ bán dẫnmột chiều (dây lượng tử) vẫn còn bỏ ngỏ, chưa được nghiên cứu. Vìvậy, chúng tôi lựa chọn đề tài luận án với tiêu đề “Hiệu ứng âm điện - từ trong các hệ bán dẫn một chiều”. Trong luận án này, lầnđầu tiên lý thuyết lượng tử về hiệu ứng âm - điện - từ được nghiên3cứu có hệ thống cho hệ một chiều, cụ thể cho dây lượng tử hình trụvới hố thế cao vô hạn, dây lượng tử hình chữ nhật với hố thế cao vôhạn và dây lượng tử hình trụ với hố thế parabol.2. Mục tiêu nghiên cứuXây dựng lý thuyết lượng tử về hiệu ứng âm - điện - từ cho dây lượngtử hình trụ với hố thế cao vô hạn, dây lượng tử hình chữ nhật với hốthế cao vô hạn và dây lượng tử hình trụ với hố thế parabol. Thu nhậnbiểu thức giải tích của dòng âm - điện và trường âm - điện - từ. Sosánh các kết quả thu được trong các dây lượng tử này với kết quả đãđược nghiên cứu trong bán dẫn khối, siêu mạng và hố lượng tử đểthấy sự khác biệt.3. Phương pháp nghiên cứuHiệu ứng âm - điện - từ trong các hệ bán dẫn một chiều được nghiêncứu bằng phương pháp phương trình động lượng tử, kết hợp vớiphương pháp tính số dựa trên phần mềm Matlab.4. Nội dung nghiên cứu và phạm vi nghiên cứuVới mục tiêu đã đề ra, luận án nghiên cứu dòng âm – điện trong dâylượng tử hình trụ với hố thế cao vô hạn, dây lượng tử hình chữ nhậtvới hố thế cao vô hạn; nghiên cứu sự ảnh hưởng của sóng điện từ lêndòng âm - điện trong dây lượng tử hình chữ nhật với hố thế cao vôhạn; tính toán trường âm – điện – từ trong dây lượng tử hình trụ vớihố thế cao vô hạn, dây lượng tử hình chữ nhật với hố thế cao vô hạnvà dây lượng tử hình trụ với hố thế parabol.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận ánNhững kết quả thu được của luận án đóng góp một phần vào việchoàn thiện lý thuyết về các hiệu ứng động trong hệ thấp chiều nóichung và lý thuyết về hiệu ứng âm - điện - từ trong hệ một chiều nóiriêng. Với những kết quả thu được từ việc sử dụng phương phápphương trình động lượng tử, luận án góp phần khẳng định thêm tínhhiệu quả và sự đúng đắn của phương pháp này cho việc sử dụng đểnghiên cứu các hiệu ứng động trong các hệ thấp chiều. Sự phụ thuộccủa dòng âm - điện và trường âm - điện – từ vào tham số đặc trưngcho cấu trúc dây lượng tử có thể được sử dụng làm thước đo, làm tiêuchuẩn hoàn thiện công nghệ chế tạo vật liệu cấu trúc nano ứng dụng4trong các thiết bị điện tử siêu nhỏ, thông minh và đa năng hiện nay.6. Cấu trúc của luận ánNgoài phần mở đầu, kết luận, các tài liệu tham khảo và phụ lục,phần nội dung của luận án gồm 4 chương như sau:Chương 1: Hiệu ứng âm - điện - từ trong bán dẫn khối và hàmsóng, phổ năng lượng của các dây lượng tử.Chương 2: Hiệu ứng âm - điện – từ trong dây lượng tử hình trụvới thế cao vô hạn.Chương 3: Hiệu ứng âm - điện – từ trong dây lượng tử hình chữnhật với thế cao vô hạn.Chương 4: Hiệu ứng âm - điện – từ trong dây lượng tử hình trụvới hố thế parabol.Các kết quả lý thuyết được tính số, vẽ đồ thị và so sánh với cáckết quả trong bán dẫn khối và trong hệ bán dẫn hai chiều.7. Các kết quả nghiên cứuCác kết quả nghiên cứu của luận án được công bố trong 10 công trình ...