Sistema de pocas partículas en anillos cuánticos no uniformes

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dc.contributor.advisorGarcía Russi, Luis Francisco
dc.contributor.advisorMikhailov, Ilia Davidovich
dc.contributor.authorRodríguez Prada, Fredy Antonio
dc.date.accessioned2024-03-03T19:37:29Z
dc.date.available2012
dc.date.available2024-03-03T19:37:29Z
dc.date.created2012
dc.date.issued2012
dc.description.abstractSe estudian las propiedades cuánticas de sistemas de uno, dos y tres portadores de carga (electrones y huecos) confinados en anillos cuánticos (QRs) con morfologías variables. Problema que constituye uno de los temas relacionados con el área de la óptica cuántica, computación cuántica, espintrónica, etc. El análisis teórico de sistemas de pocas partículas confinadas en una región restringida de escala nanométrica sugiere el uso de una herramienta matemática que permita resolver la ecuación de Schródinger con muchas variables. Para tal efecto se han implementado los métodos de Galerkin y de la aproximación adiabática para reducir los problemas tridimensionales a problemas bidimensiones, con potenciales renormalizados que tienen en cuenta un perfil real del QR. Utilizando estas técnicas, se estudiaron diferentes sistemas: electrón, un par de electrones, un par electrónhueco (excitón) y un par de huecos y un electrón (trión positivamente cargado), confinados en un punto cuántico con forma de cráter, en dos anillos acoplados verticalmente y en dos anillos concéntricos, respectivamente. En los sistemas planteados se hace énfasis en el reordenamiento y las intersecciones de los niveles energéticos con el incremento del campo magnético relacionado con la interferencia cuántica, efecto denominado efecto Aharonov-Bohm (AB). Los resultados demuestran que aun cuando la altura de los anillos cuánticos es significativamente menor que las dimensiones laterales, no es posible considerar a estas estructuras como películas bidimensionales, ya que el espectro de energía que exhiben depende fuertemente de la altura y la morfología de los anillos. Adicionalmente, se estudió el efecto de la presencia de dos impurezas donadoras sobre el espectro de dos electrones confinados en un anillo cuántico. Se demostró que el espectro de energía de esta nanoestructura es muy similar a la del espectro de energía de una molécula de hidrogeno, razón por la cual la puede considerar como molécula artificial.
dc.description.abstractenglishIn this work we studied the Quantum properties for systems of one, two and three charge carriers (electrons and holes) confined in Quantum Rings (QRS) with variable morphologies. Problem which is one of the topics related to the field of quantum optics, quantum computing, spintronics, etc.. The theoretical analysis in this systems of few particles confined in a restricted region of nanoscale require a mathematical tool that allows solving the Schrédinger equation with many variables. To this end have been implemented the Galerkin method and the adiabatic approximation to reduce two-dimensionals problems to dimensional problems, with renormalized potentials that consider the real QR profile. Using these techniques, various systems were studied: one electron, two electrons, one electron-hole pair (exciton) and one pair of holes with one electron (Trion positively charged), confined in a quantum dot crater shaped, in two vertically coupled rings and in two concentric rings, respectively. In systems posed emphasizes the rearrangement and the intersections of the energy levels with increasing magnetic field, interference phenomena related to quantum effect called AharonovBohm (AB). The results demonstrate that while the height of the rings quantum is significantly less than the lateral dimensions, is not possible to consider such structures as two-dimensional films, since the energy spectrum that exhibit depend strongly of the height and the morphology of the rings Additionally, we studied the effect of the presence of two donor impurity on the spectrum of two electrons confined in a QR. It was shown that the energy spectrum of this nanostructure is very similar to the spectrum of energy of one natural molecule of hydrogen and therefore can be considered as artificial molecule.
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ciencias Naturales
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/27594
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programDoctorado en Ciencias Naturales
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectSistemas de pocas partículas
dc.subjectPuntos cuánticos
dc.subjectMétodo de Galerkin
dc.subjectOscilaciones de Aharanov-Bohm.
dc.subject.keywordSistems of few particles
dc.subject.keywordQuantum rings
dc.subject.keywordGalerkin method
dc.subject.keywordAharanov-Bohm oscillations
dc.titleSistema de pocas partículas en anillos cuánticos no uniformes
dc.title.englishSistems of few particles in non-uniform quantum rings"
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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