Главная
» Электронная библиотека » Эффекты 2D-диссипативного туннелирования в спектрах рекомбинационного излучения взаимодействующих
квантовых точек во внешнем электрическом поле
Эффекты 2D-диссипативного туннелирования в спектрах рекомбинационного излучения взаимодействующих квантовых точек во внешнем электрическом поле
| Категория: | физико-математические науки | |
| Авторы (ПГУ): | Кревчик Владимир Дмитриевич [75]  , Разумов Алексей Викторович [25] , Семенов Михаил Борисович [0] | |
| Аннотация: | Актуальность и цели. Квантовые точки (КТ) обладают уникальными оптическими свойствами, которые нашли широкое применение в оптоэлектронике, биологии и медицине. Проблема управления спектрально- люминесцентными свойствами КТ инициировала исследования механизмов взаимодействия КТ между собой и с окружающей матрицей. Такие взаимодействия при определенных условиях могут существенно модифицировать излучательные свойства КТ, что скажется на характеристиках лазерных структур и биосенсоров на их основе. Целью настоящей работы является теоретическое исследование влияния 2D-диссипативного туннелирования в системе «КТ – окружающая матрица», а также парного электростатического взаимодействия КТ с примесными комплексами (А+ + е), на рекомбинационное излучение, связанное с оптическим переходом электрона из основного состояния КТ в квазистационарное А+-состояние во внешнем электрическом поле. Материалы и методы. Взаимодействие электрона, находящегося в основном состоянии КТ, и дырки, локализованной на А+-центре, рассматривалось в рамках адиабатического приближения. Дисперсионные уравнения, определяющие зависимость энергии связи дырки в примесном комплексе (А+ + е) в сферически симметричной КТ от величины внешнего электрического поля и параметров диссипативного туннелирования, получены в рамках модели потенциала нулевого радиуса в приближении эффективной массы. Расчет спектральной интенсивности рекомбинационного излучения (СИРИ) в КТ с примесным комплексом (А+ + е) во внешнем электрическом поле выполнен в дипольном приближении. Влияние электрического поля на основное состояние электрона в КТ учитывалось во втором порядке теории возмущений. Численные расчеты и построение графиков проводились для полупроводниковой квантовой точки на основе InSb с помощью символьной математики Mathcad 14 и Wolfram Mathematica 9. Вероятность 2D-диссипативного туннелирования вычислена с экспоненциальной точностью для модельного 2D-осцилляторного потенциала при конечной температуре с учетом линейного взаимодействия с фононными модами окружающей среды в одноинстантонном квазиклассическом приближении. Результаты. Показано, что полевая зависимость энергии связи квазистационарного А+-состояния имеет осциллирующий характер, связанный с квантовыми биениями, которые возникают при параллельном 2D-туннельном переносе. Найдено, что кривые СИРИ имеют характерный излом, соответствующий точке 2D-бифуркации, которая возникает при смене режимов туннелирования во взаимодействующей паре КТ с синхронного на асинхронный. Установлено, что в окрестности точки 2D-бифуркации имеют место нерегулярные осцилляции в СИРИ, связанные с режимами квантовых биений, когда появляются конкурирующие траектории туннельного переноса. Найдено, что параметры диссипативного туннелирования: температура, частота фононной моды, константа взаимодействия с контактной средой, постоянная взаимодействия КТ, оказывают существенное влияние на амплитуду квантовых биений и положение точки 2D- бифуркации в СИРИ. Выводы. Учет взаимодействия КТ с окружающей матрицей приводит к существенной модификации СИРИ, что проявляется в виде точек бифуркации и квантовых биений, зависящих от параметров диссипативного туннелирования. Учет парного взаимодействия КТ между собой посредством дырочного расталкивания в комплексах (А+ + е) приводит к подавлению рекомбинационного излучения с ростом постоянной взаимодействия. | |
| Тип: | Статья | |
| Вид: | электронная копия бумажного издания | |
| Количество частей: | 1 | |
| Год издания: | 2023 | |
| Издательство: | Пензенский Государственный Университет | |
| Где опубликовано: | Журнал | |
| Место опубликования: | Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки | |
| Индексация: | RSCI | |
| Целевая аудитория: | Исследователь | |
| Целевое назначение: | Научное | |
| Лицензия: | Нет ограничений | |
| Ограничения: | Нет ограничений | |
| Правообладатель: | ПГУ | |
| DOI: | 10.21685/2072-3040-2023-3-7 | |
| Библиографическая ссылка: | Кревчик В. Д., Разумов А. В., Семенов М. Б. Эффекты 2D- диссипативного туннелирования в спектрах рекомбинационного излучения взаимодействующих квантовых точек во внешнем электрическом поле // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. 2023. № 3. С. 87–104. doi: 10.21685/2072-3040-2023-3-7 | |
| Внешняя веб-ссылка: | https://izvuz_fmn.pnzgu.ru/fmn7323 | |
| Язык: | Русский | |
| Место хранения: | ПГУ, вне электронной библиотеки | |
| Дата размещения: | 13.11.2023 | |
| Владелец: | Кревчик Владимир Дмитриевич | |
| Ссылка на ресурс: | http://elib.pnzgu.ru/library/1699868568  | |
| Формат: | Не указан |