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Estructura electrónica de una nanoestructura concéntrica punto-anillo bajo acción de campos eléctrico y magnético

Resumen

En este trabajo se estudia el comportamiento energético de un electrón confinado en una nanoestructura compuesta por un punto cuántico circular rodeado concéntricamente por un anillo cuántico también circular. La nanoestructura está diseñada con el material GaAs y se encuentra dispuesta en una matriz de AlxGa(1-x)As. Se presenta el comportamiento energético del electrón en función del ancho del anillo, radio del punto, separación entre punto y anillo, y concentración de aluminio. Además, se investiga el comportamiento del espectro energético en presencia de un campo eléctrico aplicado en el plano de crecimiento y un campo magnético perpendicular a este plano. Se ha modelado el sistema en dos dimensiones, despreciando la dimensión vertical, a través de la aplicación de la ecuación de Schrödinger estacionaria utilizando la aproximación de masa efectiva. La solución de la ecuación de Schrödinger se obtiene mediante el método de elementos finitos bidimensionales. Los resultados demuestran que existen transiciones, cruces y acoplamientos entre los niveles energéticos ocasionados por modificaciones estructurales. Así mismo, se observan oscilaciones AB debido al campo magnético y desacoples de niveles debido al campo eléctrico. También se evidencia que algunos niveles energéticos y densidades de probabilidad son altamente sensibles a los campos externos y la configuración geométrica de la nanoestructura.