- Nghiên cứu sự hấp thụ phi tuyến song điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử. - Abstract: Trình bày tổng quan về dây lượng tử và hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh trong bán dẫn khối. - Nghiên cứu sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế cao vô hạn. - Tìm hiểu sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế parabol.. - Nghiên cứu sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ manh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình chữ nhật hố thế cao vô hạn. - Phân tích ảnh hưởng của sự giam cầm phonon lên hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử.. - Dây lượng tử. - Sóng điện từ. - chính xác hấp thụ phi tuyến cũng như hệ số khúc xạ. - Hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong bán dẫn khối đã được V. - “Nghiên cứu sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử'”.. - Luận án nghiên cứu sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong các loại dây lượng tử đặc trưng cho hệ bán dẫn một chiều cho cả hai trường hợp vắng mặt và có mặt của từ trường. - Bên cạnh đó, ảnh hưởng của sự giam cầm phonon lên sự hấp thụ sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử cũng được nghiên cứu.. - Những kết quả thu được của luận án đóng góp một phần vào việc hoàn thiện lý thuyết hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong cấu trúc thấp chiều. - Sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong dây lượng tử lần đầu tiên được nghiên cứu một cách có hệ thống và tổng thể trên quan điểm lý thuyết trường lượng tử. - Chương 1 trình bày tổng quan về dây lượng tử và hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh trong bán dẫn khối.. - Chương 2 nghiên cứu sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế cao vô hạn.. - Chương 3 nghiên cứu sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế parabol.. - Chương 4 nghiên cứu sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ manh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình chữ nhật hố thế cao vô hạn. - Chương 5 nghiên cứu ảnh hưởng của sự giam cầm phonon lên hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử.. - Chương 1: TỔNG QUAN VỀ DÂY LƯỢNG TỬVÀ HẤP THỤ PHI TUYẾN SÓNG ĐIỆN TỪ MẠNH. - Dây lượng tử (quantum wires) thuộc hệ cấu trúc bán dẫn một chiều (one-dimension systems). - 1.2 Hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh trong bán dẫn khối. - Lý thuyết lượng tử về hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh trong bán dẫn khối được nghiên cứu bởi V. - Tính toán giải tích cho mật độ dòng hạt tải và hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ. - Các biểu thức giải tích của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ đã thu được cho trường hợp tán xạ điện tử phonon quang với hai trường hợp hấp thụ gần ngưỡng và hấp thụ xa ngưỡng.. - Chương 2: HẤP THỤ PHI TUYẾN SÓNG ĐIỆN TỪ BỞI ĐIỆN TỬ GIAM CẦM TRONG DÂY LƯỢNG TỬ HÌNH TRỤ HỐ THẾ CAO VÔ HẠN. - 2.3 Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế cao vô hạn. - Hấp thụ xa ngưỡng. - Hấp thụ gần ngưỡng:. - Biểu thức thức giải tích cho hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế cao vô hạn cho trường hợp tán xạ điện tử-phonon âm thu được như sau:. - Tính toán giải tích thu được biểu thức của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế cao vô hạn khi có mặt của từ trường cho trường hợp tán xạ điện tử -phonon quang:. - Hình 2.1 cho thấy rằng hệ số hấp thụ phi tuyến phụ thuộc phi tuyến vào bán kính dây. - Giá trị của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ tăng lên khi bán kính của dây lượng tử giảm xuống. - Nó cũng cho thấy rằng hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong dây lượng tử hình trụ hố thế cao vô hạn đạt giá trị cực đại tại các giá trị khác nhau của nhiệt độ, giá trị này phụ thuộc vào giá trị của bán kính dây. - Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong trường xa ngưỡng bé hơn rất nhiều, cỡ 10 3 lần so với hấp thụ gần ngưỡng.. - Hình 2.8 cho thấy rằng, hế số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ đạt giá trị cực đại (đỉnh hấp thụ) khi tần số sóng điện từ trùng với tần số của phonon quang. - Hình 2.11 thể hiện sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ vào năng lượng photon khi có mặt của từ trường ngoài. - Điều này thể hiện sự tác động của từ trường lên hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lương tử, khi có mặt của từ trường ngoài, phổ năng lượng của điện tử bị. - Hình 2.12 cho thấy hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ có những đỉnh cộng hưỡng nhọn tại những giá trị khác nhau của tần số cyclotron. - Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ chỉ có giá trị đáng kể ở vị trí đỉnh cộng hưỡng này. - Các biểu thức của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ đã được áp dụng tính số cho dây lương tử GaAs GaAsAl. - Khi có sự tham gia của từ trường ngoài, hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ có sự thay đổi đáng kể do tác động mạnh mẽ của từ trường lên phổ năng lượng của điện tử giam cầm. - Phổ hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh trở nên gián đoạn rõ rệt bao gồm các đỉnh hấp thụ rất nhọn và gián đoạn. - Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh khi có mặt của từ trường cũng lớn hơn.. - Chương 3: HẤP THỤ PHI TUYẾN SÓNG ĐIỆN TỪ. - 3.3 Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế parabol. - Sử dụng biểu thức của mật độ dòng hạt tải và hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ, luận án xem xét theo hai cơ chế tán xạ điện tử-phonon khác nhau.. - Trường hợp tán xạ điện tử-phonon quang Trường hợp hấp thụ xa ngưỡng. - Biểu thức thức giải tích cho hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế parabol cho trường hợp tán xạ điện tử-phonon âm thu được như sau:. - Tương tự như trường hợp vắng mặt của từ trường ngoài, tính toán giải tích thu được biểu thức của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây. - Điều này chứng tỏ hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ phụ thuộc mạnh vào tần số hiệu dụng của hố thế. - Điều này cho thấy sự ảnh hưởng đáng kể của sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ vào thế giam cầm điện tử trong dây lượng tử. - Hình 3.3 thể hiện sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ vào nhiệt độ T của hệ. - Cũng như trong dây lượng tử hình trụ hố thế cao vô hạn, hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong dây lương tử cũng đạt giá trị cực đại ở một giá trị xác định của nhiệt độ T.. - Hình 3.8 cho thấy rằng, tương tự như trong dây lượng tử hình trụ hố thế cao vô hạn, hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong trường hợp này cũng xuất hiện các vạch hấp thụ tại các giá trị khác nhau của tần số cyclotron c . - Ibragimov cho trường hợp hấp thụ tuyến tính. - Hệ số hấp thụ phi tuyến cũng giảm nhanh khi tần số của sóng điện từ càng tăng.. - Nó chỉ ra rằng thế giam cầm của điện tử có tác động lớn đến sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong dây lượng tử.. - Chương 3 của luận án đã nghiên cứu sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế parabol. - Phương trình động lượng tử cho điện tử cũng các biểu thức của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong dây lượng tử hình trụ hố thế parabol đã được tính toán và thiết lập cho cả hai trường hợp vắng mặt và có mặt của từ trường.. - Sự phu thuộc của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ vào bán kính dây cũng đã có sự thay đổi, khác với dây lượng tử hình trụ hố thế cao vô hạn.. - Khi có sự tương tác với từ trường ngoài, hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh cũng có sự thay đổi đáng kể. - Tuy nhiên trong nghiên cứu này chúng tôi chỉ ra rằng có sự phụ thuộc rất lớn của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh vào tần số hiệu dụng của hố thê. - Chương4 HẤP THỤ PHI TUYẾN SÓNG ĐIỆN TỪ BỞI ĐIỆN TỬ GIAM CẦM TRONG DÂY LƯỢNG TỬ. - 4.3 Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình trụ hố thế parabol. - Trường hợp tán xạ điện tử-phonon quang Hấp thụ xa ngưỡng. - Hấp thụ gần ngưỡng. - Một cách tương tự, ta thu được biểu thức của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong dây lượng tử hình chữ nhất hố thế cao vô hạn khi có mặt của từ trường ngoài với tán xạ điện tử-phonon quang. - (tán xạ điện tử-phonon quang) Hình 4.1 cho thấy giá trị của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ tăng lên khi giảm kích thước của dây. - Tuy nhiên đến một giá trị xác định, hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ đạt giá trị cực đại rồi giảm dần khi kích thước của dây tiếp tực giảm. - Hình 4.2 cho thấy sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ vào nhiệt độ của hệ. - Điều này chứng tỏ trong dây lượng tử hình chữ nhật, hiệu ứng giảm kích thước tác động mạnh hơn lên hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ. - Khi có mặt của từ trường, sự hấp thụ sóng điện từ trong dây lượng tử hình chữ nhật cũng đã thay đổi đáng kể. - Hình 4.7 cho thấy phổ hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong dây lượng tử hình chữ nhật là phổ vạch. - Phổ hấp thụ phi tuyến sóng điện từ cũng phụ thuộc vào kích thước gới hạn L x và L y của dây lượng tử. - Phổ hấp thụ phi tuyến sóng điện từ dịch chuyển khi thay đổi kích thước dây. - vào năng lượng cyclotron Hình 4.8 cho thấy hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ chịu sự tác động rất lớn của tần số cyclotron của từ trường. - Chương 4 của luận án nghiên cứu sự hấp thụ sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình chữ nhật hố thế cao vô hạn. - Phương trình động lượng tử cho điện tử giam cầm và các biểu thức của hệ số hấp thụ phi tuyên sóng điện từ được thiết lập cho cả hai trường hợp có mặt và vắng mặt của từ trường ngoài. - Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ khi có mặt của từ trường lơn hơn khi không có mặt của từ trường, đồng thời tăng lên khi tăng tần số cyclotron của từ trường.. - Chương 5: ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ GIAM CẦM PHONON LÊN SỰ HẤP THỤ PHI TUYẾN SÓNG ĐIỆN TỪ BỞI ĐIỆN TỬ GIAM CẦM TRONG DÂY LỢNG TỬ. - 5.3 Hệ số hấp thụ sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình chữ nhật khi có sự giam cầm phonon. - Để thấy rõ sự ảnh hưỡng của phonon giam cầm lên hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử, biểu thức của hệ số hấp thụ (5.5) sẽ được tính số ở phần tiếp theo.. - Hình 5.1 biểu diễn sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ vào năng lưượng sóng điện từ trong dây lượng tử hình chữ nhật hố thế cao vô hạn cả hai trường hợp phonon giam cầm và phonon không giam cầm. - Như vậy, sự giam cầm phonon trong dây lượng tử không làm thay đổi định tính về sựu phụ thuộc của hệ số hấp thụ phi tuyến vào tàn số sóng điện từ. - Tuy nhiên đã có sự thay đổi định lượng của hệ số hấp thụ phi tuyến. - Hinh 5.2 cho ta thấy sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ vào nhiệt độ của hệ cho cả hai trường hợp phonon giam cầm và phonon khối. - Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ khi có sự giam cầm. - Chương 5 của luận án nghiên cứu ảnh hưởng của phonon giam cầm lên hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện tù trong dây lượng tử. - Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh cũng được thiết lập cho trường hợp tán xạ điện tử giam cầm- phonon quang giam cầm. - Tuy nhiên nó đã ảnh hưởng định lượng của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong dây. - Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ khi có sự giam cầm phonon là lớn hơn. - Sử dụng phương pháp phương trình động lượng tử, luận án đã nghiên cứu sự hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử với các dạng thế khác nhau.. - Hệ số hấp thụ trong dây lượng tử là lớn hơn. - Hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ với cơ chế tán xạ điện tử phonon quang lớn hơn nhiều so với cơ chế tán xạ điện tử-phonon âm. - Các kết quả thu được chứng tỏ được rằng thế giam giữ điện tử trong các dây lượng tử ảnh hưởng đáng kể lên hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ trong dây lượng tử. - Luận án cũng cho thấy hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ bởi điện tử giam cầm trong các dây lượng tử hình dạng khác nhau cũng có một số sự khác biệt cả về định tính lẫn định lượng.. - Thiết lập được phương trình động lượng tử cho điện tử và hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh bởi điện tử giam cầm trong dây lượng tử hình chữ nhật hố thế cao vô hạn. - Kết quả tính số cho thấy sự giam cầm phonon không làm thay đổi đáng kể về mặt định tính (hình dạng) của sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ phi tuyến sóng điện từ mạnh trong dây lương tử