اثر انواع برهم کنشهای اسپین مدار بر حالتهای الکترونی در پادنقطه ی هیدروژنی دو بعدی مدور

نوع فایل :word 

تعداد صفحات :۹۱

محدودیت کوانتومی حامل­ه ای بار در پادنقطه کوانتومی منجر به تشکیل ترازهای انرژی گسسته می­شود. از اینرو خواص فیزیکی، به­ ویژه خصوصیات الکترونیکی، بستگی شدیدی به محدودیت­های کوانتومی داشته و با تغییر در طراحی ساختار آنها می­توان این ویژگی­ها را کنترل نمود. از آنجا که امروزه نیم­رساناهای محدود شده کوانتومی در زمینه­ های میکروالکترونیک، اپتیک، تکنولوژی اسپینترونیک و … کاربردهای فراوانی پیدا کرده ­اند، در این رساله ویژه مقادیر و ویژه حالت­های الکترون در یک پادنقطه­ ی هیدروژنی مورد مطالعه قرار می­گیرد. در مطالعه­ ی این ویژه حالت­ها و ویژه مقادیر توجه خاص به اثرات ذاتی نانو ساختار، مشخصاً جفتیدگی اسپین – مدار راشبا، جفتیدگی درسلهوس و نیز جفتیدگی پائولی (جفتیدگی ) مبذول می­شود. به این منظور معادله شرودینگر پادنقطه کوانتومی در حضور ناخالصی هیدروژنی را بدون در نظر گرفتن اثرات برهم کنش اسپین – مدار به روش تحلیلی حل کرده و ویژه مقادیر انرژی و ویژه توابع متناظر با آنها را بدست می­آوریم. در ادامه هر یک از جفتیدگی­های اسپین – مدار مذکور را به صورت اختلال به هامیلتونی اولیه سامانه اضافه می­کنیم. چنانچه نشان خواهیم داد ­برای دو جفتیدگی راشبا و درسلهوس اختلال مرتبه اول صفر می­شود و به ناچار اختلال مرتبه دوم مورد استفاده قرار می­گیرد. از طرف دیگر، نشان می­دهیم که اگر پایه­ های مناسبی انتخاب شود، جفتیدگی  قطری است و اثر آن به صورت دقیق محاسبه  می­شود. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که شکافتگی تبهگنی برای حالت  وجود نداشته اما برای حالت  شکافتگی جزئی تبهگنی را داریم. در ادامه تصحیحات انرژی ناشی از سه جفتیدگی اسپین – مدار را بر حسب شعاع پادنقطه، ثابت جفتیدگی راشبا و ثابت جفتیدگی درسلهوس رسم نموده، اثر هر یک بر ویژه مقادیر انرژی و شکافتگی تبهگنی­ها را ارائه خواهیم کرد.