Please use this identifier to cite or link to this item: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/72433
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Вплив магнітного поля та нецентральної домішки на енергетичний спектр електрона в сферичній багатошаровій наносистемі
Other Titles Influence of a Magnetic Field and an off-center Impurity on the Electron Energy Spectrum in a Spherical Multilayer Nanosystem
Authors Головацький, В.
Яхневич, М.
Чубрей, М.
ORCID
Keywords багатошарова сферична квантова точка
магнітне поле
донорна домішка
енергетичний спектр
хвильові функції
multilayer spherical quantum dot
magnetic field
donor impurity
energy spectrum
wave functions
Type Article
Date of Issue 2019
URI http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/72433
Publisher Сумський державний університет
License
Citation Головацький, B. Вплив магнітного поля та нецентральної домішки на енергетичний спектр електрона в сферичній багатошаровій наносистемі [Текст] / В. Головацький, М. Яхневич, М. Чубрей // Журнал нано- та електронної фізики. – 2019. – Т.11, № 1. – 01007(5pp). - DOI: 10.21272/jnep.11(1).01007.
Abstract Досліджено вплив постійного магнітного поля та положення мілкої донорної домішки на енергетичний спектр та розподіл густини ймовірності знаходження електрона в сферичній наносистемі AlxGa1-xAs/GaAs/AlxGa1-xAs. У наближенні ефективної маси та моделі прямокутних потенціальних ям та бар’єрів знайдено розв’язки рівняння Шредінгера методом розкладу хвильових функцій основного та збуджених станів електрона на базисі точних хвильових функцій у відсутності магнітного поля та домішки. Показано, що зі збільшенням індукції магнітного поля роль основного стану електрона у наносистемі без домішки послідовно виконують стани з магнітним квантовим числом m  0, – 1, – 2,... (ефект Ааронова-Бома). Встановлено, що період таких осциляцій основного стану електрона не залежить від висоти потенціальних бар’єрів. Але наявність нецентральної донорної домішки, що знаходиться в потенціальній ямі наносистеми приводить до зникнення ефекту Ааронова – Бома. Отримано залежності енергетичного спектру та хвильових функцій електрона від положення домішки, зміщеної від центра наносистеми в напрямку магнітного поля та перпендикулярно до нього. Показано, що в першому випадку квантові стани характеризуються певним значенням магнітного квантового числа m і розклад містить лише хвильові функції станів з цим значенням m. В другому випадку задача втрачає циліндричну симетрію і нові квантові стани формуються зі станів з різними значеннями усіх трьох квантових чисел n, l, m.
The influence of a constant magnetic field and the position of a shallow donor impurity on the energy spectrum of an electron and its probability density distribution in a spherical AlxGa1-xAs/GaAs/AlxGa1-xAs nanosystem has been studied. In the approximation of the effective mass and the model of rectangular wells and barriers, the solutions of the Schrödinger equation have been obtained by the expansion of the ground and excited state wave functions of an electron on the basis of the exact wave functions in the absence of a magnetic field and an impurity have been found. It has been shown that with increasing magnetic field induction, the role of the electron ground state in the nanosystem without impurities is consistently performed by the states with the magnetic quantum number m  0, – 1, – 2, ... (the Aharonov-Bohm effect). It has been established that the period of such oscillations of the electron ground state does not depend on the potential barriers height. However, the presence of an off-central donor impurity located in a potential well of the nanosystem, results in the vanishing of the Aharonov-Bohm effect. The dependences of the electron energy spectrum and wave functions on the position of an impurity shifted from the nanosystem center along and perpendicular to the magnetic field direction have been obtained. It has been shown that in the first case, the quantum states are characterized by a certain value of the magnetic quantum number m, and the expansion contains only wave functions of states with this value of m. In the second case, the problem loses cylindrical symmetry and new quantum states are formed from the states with different values of all three quantum numbers n, l, m.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

China China
1
Germany Germany
1
Greece Greece
1
Ireland Ireland
19244
Lithuania Lithuania
1
Morocco Morocco
1
Ukraine Ukraine
239996
United Kingdom United Kingdom
120522
United States United States
1573
Unknown Country Unknown Country
239995

Downloads

China China
1
Germany Germany
1
India India
1
Ireland Ireland
1
Lithuania Lithuania
1
Ukraine Ukraine
621335
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
1
Unknown Country Unknown Country
23

Files

File Size Format Downloads
Holovatsky_jnep_11_1_01007.pdf 664,04 kB Adobe PDF 621365

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.