Lý thuyết lượng tử về hiệu ứng quang kích thích ettinghausen trong hố lượng tử

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

NGUYỄN TIẾN LONG

LÝ THUYẾT LƯỢNG TỬ VỀ
HIỆU ỨNG QUANG KÍCH THÍCH
ETTINGSHAUSENTRONG HỐ LƯỢNG TỬ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

NGUYỄN TIẾN LONG

LÝ THUYẾT LƯỢNG TỬ VỀ
HIỆU ỨNG QUANG KÍCH THÍCH
ETTINGSHAUSENTRONG HỐ LƯỢNG TỬ
Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và vật lý toán
Mã số: 60440103

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học:GS.TS. NGUYỄN QUANG BÁU

HÀ NỘI - 2015


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến
GS.TS Nguyễn Quang Báu - Người đã hướng dẫn và chỉ đạo tận tình cho em trong
quá trình thực hiện đề tài luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và dạy bảo tận tình của các thầy cô
giáo trong bộ môn Vật lý lý thuyết – Khoa Vật lý – trường Đại học Khoa học Tự
Nhiên – Đại Học Quốc Gia Hà Nội trong suốt thời gian vừa qua, để em có thể học
tập và hoàn thành đề tài luận văn một cách tốt nhất.
Em cũng gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã luôn động viên
em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đề tài luận văn.
Mặc dù em đã có nhiều cố gắng nhưng do trong thời gian ngắn và lượng kiến
thức của bản thân cũng chưa thực sự được hoàn thiện nên luận văn vẫn không tránh
khỏi những thiếu sót và hạn chế, em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ dẫn của các
thầy, cô giáo và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn.
Luận văn được hoàn thành với sự tài trợ của đề tài NAFOSTED (Number
103.01-2015.22)
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 11 năm 2015
Học viên

Nguyễn Tiến Long

1


KẾT LUẬN
Các kết quả chính của luận văn được tóm tắt như sau:

1. Thiết lập được phương trình động lượng tử cho điện tử giam cầm trong hố
 

lượng tử với thế Parabol trong điện trường và từ trường không đổi E1 , B và trường


bức xạ laser kích thích E (t ) .
2. Xây dựng được biểu thức giải tích của Hệ số Ettingshausen trong hố lượng tử
với thế Parabol (cơ chế tán xạ điện tử – phonon quang). Từ đó ta thấy hệ số Ettingshausen
phụ thuộc phức tạp và phi tuyến vào tần số của sóng laser , tần số phonon, cường độ laser,
các tham số của hố lượng tử và nhiệt độ của hệ.
3. Các kết quả lí thuyết đă được tính toán số và vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ
thuộc của hệ số Ettingshausen vào tần số laser và nhiệt độ của hệ. Ta nhận thấy hệ
số Ettingshausen tăng khi tần số laser tăng, nhưng lại giảm khi nhiệt độ tăng lên.
Đồng thời, giá trị của hệ số Ettingshausen lớn hơn hệ số Ettingshausen trong bán
dẫn khối gần 100 lần.
4. Các kết quả thu được trong luận văn là mới và có giá trị khoa học , góp
phần vào phát triển lí thuyết về hiệu ứng quang kích thích Ettingshausen trong bán
dẫn thấp chiều.

2


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt
[1]

Nguyễn Quang Báu, Đỗ Quốc Hùng, Vũ Văn Hùng, Lê Tuấn (2011), Lý
thuyết bán dẫn hiện đại, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[2]

Nguyễn Quang Báu (chủ biên), Nguyễn Vũ Nhân, Phạm Văn Bền (2010),
Vật Lý bán dẫn thấp chiều, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Hà Nội.

Tài liệu tiếng anh
[3]

B.D.Hoi, D.T.Long, P.T.Trang, L.T.Thiem and N.Q.Bau (2013,), „The
Hall coefficient in parabolic quantum wells with a perpendicular
magneticfield under the influence of laser radiation‟Journal of Science of
HNUE: Mathematicaland Physical Sci, Vol. 58, No. 7, Vietnam, 2013,
pp. 154-166.

[4]

N.Q. Bau and B.D.Hoi (2012), „On the Hall effect in parabolic quantum
wells with a perpendicular magnetic field under the influence of a strong
electromagneticwave (laser radiation)‟ VNU Journal of Science,
Mathematics - Physics, Vol. 28, No. 1S, Vietnam, 2012,pp. 24 – 29.

[5]

N.Q. Bau and B.D. Hoi (2012), „Influence of a strong electromagnetic
wave (laser radiation) on the Hall effect in quantum wells with a
parabolic potential‟Journal of the Korean Physical Society, Vol. 60, No.
1,2012, pp. 59 - 64 (ISI).

[6]

Bau, N. Q. and T. C. Phong (2003), “Parametric resonance of acoustic
and optical phonons in a quantum well,” J. Kor. Phys. Soc, Vol. 42, No.
5,2003, pp.647–651.

[7] N.

Q. Bau , L. T. Hung, and N. D. Nam (2010), “The nonlinear apsorption
coefficient of strong electromagnetic waves by confined electrons in
quantum wells under the influences of confined phonons”Journal of
Electromagnetic Waves and Applications 24, 2010, pp. 1751-1761.

[8] N.

Q. Bau and H. D. Trien (2010), “The nonlinear absorption coefficient of
strong electromagnetic waves caused by electrons confined in quantum
wires” J. Korean Phys.Soc. 56, No. 1 , 2010, pp. 120-127.

3


[9]

Yua. S. G., K. W. Kim, M. A. Stroscio, G. J. Iafrate, and A. Ballato
(2006), “Electron interaction with confined acoustic phonons in
cylindrical quantum wires viadeformation potential” J. Appl. Phys., Vol.
80, No. 5, 2006, pp.2815–2822.

[10]

Nishiguchi. N (1995)., “Resonant acoustic-phonon modes in a quantum

wire,” Phys. Rev. B, Vol. 52, No. 7, 1995, pp. 527.

[11]

Zhao, P.(1994), “Phonon amplification by absorption of an intense laser
field in a quantum well of polar material,” Phys. Rev. B, Vol. 49, No. 19,
1994,pp. 13589.

[12]

Malevich, V. L. and E. M. Epshtein (1974), “Nonlinear optical properties
of conduction electrons in semiconductors,” Sov. Quantum Electronic,
Vol. 1, 1974,pp.14685279 .

[13]

Vyazovskii, M. V. and V. A. Yakovlev (1977), “Parametric resonance of
acoustic and optical phonons in impurity semiconductors in low
temperature,” Sov. Phy. Semicond., Vol. 11,1977,pp. 809.

[14]

Shmit.R.Semiconductors.Moskva, Mir 1982, Russian.

[15]

B.V.Paranjape and J.S.Levinger.(1960) “ Theory of the Ettingshausen Effect
in Semiconductors” Phys.Rev.120,1960, 437-Published 15 october.

[16]

Epshtein E. M. , “Odd magnetophotoresistance effect in semiconductors”,
Sov.Phys. Semicond. [Fiz. Tekh. Poluprovodn.] 10, Russian,1976, pp.
1414–1415.

[17]

Malevich, V. L. and E. M. Epshtein (1974), “Nonlinear optical properties
of conduction electrons in semiconductors,” Sov. Quantum Electronic,
Vol. 1, 1974, pp.1468.

4


5