Sistema de pocas partículas en anillos cuánticos no uniformes
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Date
2012
Authors
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Se 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 Schrödinger 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.
Description
Keywords
Sistemas de Pocas Partículas, Puntos Cuánticos, Método De Galerkin, Oscilaciones De Aharanov-Bohm