DSpace at VNU: Ảnh hưởng của sóng điện từ mạnh lên sóng điện từ yếu bởi điện tử giam cầm trong hố lượng tử có kể đến hiệu ứng giam cầm của phonon

Ảnh hưởng của sóng điện từ mạnh lên sóng
điện từ yếu bởi điện tử giam cầm trong hố
lượng tử có kể đến hiệu ứng giam cầm của
phonon
Nguyễn Thị Thu Hà
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán
Mã số 60 44 01 03
Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Vũ Nhân
Năm bảo vệ: 2014

Keywords. Vật lý; Vật lý toán; Điện từ; Hố lượng tử; Hiệu ứng giam cầm; Phonon.

Content
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, việc nghiên cứu và khám phá các tính chất của các hệ thấp chiều như: hố
lượng tử, siêu mạng pha tạp, siêu mạng hợp phần, hố lượng tử, chấm lượng tử ngày càng
được chú trọng. Sự giam cầm điện tử và phonon trong các hệ thấp chiều làm tăng độ linh
động của điện tử và dẫn đến những các phản ứng khác biệt đối với các tác nhân bên ngoài
(sóng điện từ, từ trường …).
Việc chuyển từ hệ bán dẫn khối sang các hệ bán dẫn thấp chiều đã làm thay đổi hầu
hết các tính chất của điện tử. Ở bán dẫn khối, các điện tử có thể chuyển động trong toàn mạng
tinh thể, nhưng ở các hệ thấp chiều chuyển động của điện tử sẽ bị giới hạn. Tuỳ thuộc vào cấu
trúc bán dẫn cụ thể mà chuyển động tự do của các hạt tải (điện tử, lỗ trống,…) bị giới hạn
mạnh theo một, hai, hoặc cả ba chiều trong không gian mạng tinh thể. Hạt tải chỉ có thể
chuyển động tự do theo hai chiều (hệ hai chiều, 2D) hoặc một chiều (hệ một chiều, 1D), hoặc
bị giới hạn theo cả 3 chiều (hệ không chiều, 0D). Việc chuyển từ hệ vật liệu có cấu trúc ba
chiều sang hệ vật liệu có cấu trúc thấp chiều đã làm thay đổi đáng kể cả về mặt định tính cũng
như định lượng các tính chất vật lý của vật liệu như: tính chất quang, tính chất động (tán xạ

điện tử-phonon, tán xạ điện tử - tạp chất, tán xạ bề mặt, v.v…). Nghiên cứu cấu trúc cũng như
các hiện tượng vật lý trong hệ bán dẫn thấp chiều cho thấy, cấu trúc thấp chiều đã làm thay
đổi đáng kể nhiều đặc tính của vật liệu và làm xuất hiện nhiều đặc tính mới ưu việt hơn mà
các hệ điện tử chuẩn ba chiều không có.
Trong lĩnh vực nghiên cứu lý thuyết, các công trình về sự ảnh hưởng của sóng điện từ
mạnh lên sóng điện từ yếu trong bán dẫn khối đã được nghiên cứu khá nhiều. Thời gian gần
đây, cũng đã có những công trình nghiên cứu về ảnh hưởng sóng điện từ mạnh lên hấp thụ
sóng điện tử yếu từ bởi điện tử giam cầm trong các bán dẫn thấp chiều. Tuy nhiên, đối với hố
lượng tử, sự ảnh hưởng của sóng điện từ mạnh lên hấp thụ sóng điện từ yếu bởi điện tử giam
cầm có kể đến hiệu ứng gian cầm phonon vẫn còn là một vấn đề mở, chưa được giải quyết.
Do đó, trong luận văn này, tôi chọn vấn đề nghiên cứu của mình là “Ảnh hưởng của sóng
điện từ mạnh lên hấp thụ sóng điện từ yếu bởi điện tử giam cầm trong hố lượng tử có kể
đến hiệu ứng giam cầm của phonon (trường hợp tán xạ điện tử - phonon âm)”.
2. Phương pháp nghiên cứu.
Đối với bài toán ảnh hưởng của sóng điện từ mạnh lên hấp thụ sóng điện từ yếu bởi
điện tử giam cầm trong hố lượng tử có kể đến hiệu ứng giam cầm của phonon (trường hợp tán
xạ điện tử - phonon âm), chúng tôi sử dụng phương pháp phương trình động lượng tử cho
điện tử để giải quyết. Đây là phương pháp được sử dụng nhiều khi nghiên cứu các hệ thấp
chiều và cho hiệu quả cao. Từ Hamilton của hệ điện tử - phonon âm trong biểu diễn lượng tử
hóa lần hai, ta xây dựng phương trình động lượng tử cho điện tử và phonon giam cầm trong
hố lượng tử, sau đó áp dụng phương trình động lượng tử để tính mật độ dòng hạt tải, cuối
cùng suy ra biểu thức giải tích của hệ số hấp thụ.
Sử dụng phần mềm Matlab để tính số và vẽ đồ thị.
3. Mục đích, đối tượng nghiên cứu.


Mục đích:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của sóng điện từ mạnh lên hấp thụ sóng điện từ yếu bởi điện

tử giam cầm trong hố lượng tử có kể đến hiệu ứng giam cầm của phonon (trường hợp tán xạ
điện tử - phonon âm).
- Tính toán số các kết quả lý thuyết cho hố lượng tử GaAs/ GaAsAl


Đối tượng: hố lượng tử.

4. Bố cục của luận văn.
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn gồm có 3 chương:


Chương 1: Tổng quan về hố lượng tử và bài toán hấp thụ sóng điện từ yếu bởi điện tử
giam cầm trong bán dẫn khối khi có mặt sóng điện từ mạnh.
Chương 2: Phương trình động lượng tử và biểu thức giải tích của hệ số hấp thụ sóng điện
từ yếu bởi điện tử giam cầm trong hố lượng tử dưới ảnh hưởng của sóng điện từ mạnh có kể
đến hiệu ứng giam cầm của phonon.
Chương 3: Tính toán số và biện luận kết quả cho hố lượng tử GaAs/ GaAsAl.
Trong đó chương 2 và chương 3 là hai chương chứa đựng những kết quả chính của luận
văn.

Reference
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt
1. Nguyễn Quang Báu, Bùi Đằng Đoan, Nguyễn Văn Hùng (2004), Vật lý thống kê, Nhà xuất
bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
2. Nguyễn Quang Báu (2005), Lý thuyết bán dẫn, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội,
3. Nguyễn Quang Báu (2007), Vật lý bán dẫn thấp chiều, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội.
4. Nguyễn Văn Hùng (1999), Giáo trình lý thuyết chất rắn, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội,
Hà Nội.

5. Trần Công Phong (1998), Cấu trúc và tính chất quang trong hố lượng tủ và siêu mạng,
Luận án tiến sĩ Vật Lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.
6. Nguyễn Vũ Nhân (2002), Các hiệu ứng động gây bởi trường sóng điện từ trong bán dẫn và
plasma, Luận án tiến sĩ Vật lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.
7. Nguyễn Vũ Nhân, Nguyễn Quang Báu (1999) Tạp chí nghiên cứu khoa học kỹ thuật quân
sự, số 29.6-1999.
8. Nguyễn Vũ Nhân, Nguyễn Quang Báu, Vũ Thanh Tâm (1998) Tạp chí nghiên cứu khoa
học kỹ thuật quân sự, số 24.3-1998
9. Lê Tuấn (biên dịch), (2002), Hố lượng tử-Vật lý và điện tử học các hệ hai chiều , Nhà xuất
bản Khoa học kỹ thuật quân sự.


10. Đinh Quốc Vương (2007), Các hiệu ứng động và âm – điện tử trong các hệ điện tử thấp
chiều, Luận án tiến sĩ Vật Lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.

Tiếng Anh
11. N. Q. Bau, N. V. Nhan and T. C. Phong (1998), J Phys. Soc Japan, 67, p.3875.
12. Nguyen Quang Bau, Nguyen Vu Nhan and Tran Cong Phong (2002), J Korean. Phys.
Soc, 41(1), p,154.
13. Nguyen Quang Bau, Nguyen Vu Nhan, and Tran Cong Phong (2003), J. Kor. Phys. Soc.
42,647.
14. Nguyen Quang Bau (2006), VNU J. Science, Math – Phys, XXII, 47.
15. Nguyen Quang Bau, Le Đinh, Tran Cong Phong (2007), J. Kor. Phys. Soc. 51, 1325.
16. Nguyen Thi Thanh Nhan, Le Thi Luyen, Nguyen Vu Nhan, Nguyen Quang Bau (2011),
Influence of Laser radiation on the absorption of a weak electronmagnetic wave by confined
electrons in doped superlatitices, Proc.Natl.Conf. Theor.Phys. 36(2011), p. 1-3.
17. Tsuchiya T. anh Ando T. (1993), Phys. Rev B, 47(12), p. 7240.
18.Vasilonpoulos P.,Chabonneau M., Vliet M. C.(1987), Phys. Rev B,35(3),p. 1334