Trong bài báo này, chúng tôi đã nghiên cứu công suất hấp thụ sóng điện từ trong
dây lượng tử với thế giam giữ dạng dao động điều hòa, khảo sát hiệu ứng cộng hưởng
electron-phonon dò tìm bằng quang học và độ rộng vạch phổ của các đỉnh cộng hưởng.
Kết quả tính số và vẽ đồ thị cho thấy dưới tác dụng của trường ngoài, quá trình tương
tác của electron-phonon gây ra sự chuyển mức năng lượng của electron thỏa mãn định
luật bảo toàn năng lượng. Điều này được thể hiện ở các đỉnh cộng hưởng ODEPR trên
các đường cong mô tả sự phụ thuộc của CSHT vào năng lượng của sóng điện từ tới. Vì
vậy, ta có thể sử dụng sóng điện từ để dò tìm cộng hưởng electron-phonon trong dây
lượng tử. Từ đồ thị mô tả sự phụ thuộc của công suất hấp thụ vào năng lượng photon,
chúng tôi thu được đồ thị mô tả sự phụ thuộc độ rộng vạch phổ của đỉnh ODEPR vào
nhiệt độ. Đồ thị cho thấy độ rộng phổ tăng theo nhiệt độ. Kết quả này đã được giải
thích một cách định tính và phù hợp tốt với kết quả của các công trình đã công bố.
8 trang |
Chia sẻ: linhmy2pp | Ngày: 18/03/2022 | Lượt xem: 218 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Dò tìm cộng hưởng electron-phonon bằng quang học trong dây lượng tử thế dao động điều hòa, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
DÒ TÌM CỘNG HƯỞNG ELECTRON-PHONON BẰNG QUANG HỌC
TRONG DÂY LƯỢNG TỬ THẾ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
LÊ ĐÌNH - HỒ THỊ NGỌC ANH
Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế
Tóm tắt: Hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon và cộng hưởng electron-phonon
dò tìm bằng quang học trong dây lượng tử với thế giam giữ dạng dao động điều
hòa được khảo sát bằng cách sử dụng phương pháp chiếu toán tử phụ thuộc trạng
thái. Sự phụ thuộc công suất hấp thụ vào năng lượng photon được tính số và
vẽ đồ thị. Từ đồ thị của công suất hấp thụ như là hàm của năng lượng photon,
chúng tôi đã thu được độ rộng vạch phổ của đỉnh cộng hưởng bằng phương pháp
Profile. Kết quả thu được cho thấy sự xuất hiện các đỉnh cộng hưởng thỏa mãn
định luật bảo toàn năng lượng và độ rộng vạch phổ của đỉnh cộng hưởng tăng
theo nhiệt độ.
1 MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, hiệu ứng cộng hưởng electron-phonon (EPR) và cộng hưởng
electron-phonon dò tìm bằng quang học (ODEPR) đang được các nhà khoa học trong
và ngoài nước tập trung nghiên cứu. Đối với bán dẫn thấp chiều, những nghiên cứu này
góp phần làm sáng tỏ các tính chất mới của electron dưới tác dụng của trường ngoài,
từ đó cung cấp thông tin về tính chất quang của bán dẫn cho công nghệ chế tạo các
linh kiện quang điện tử.
Hiệu ứng EPR xảy ra khi electron hấp thụ hoặc phát xạ phonon quang dọc có năng
lượng đúng bằng hiệu hai mức năng lượng. Nếu quá trình này còn kèm theo sự hấp
thụ hoặc phát xạ photon thì ta sẽ có hiệu ứng ODEPR. Hiệu ứng EPR được bắt đầu
nghiên cứu từ năm 1972 bởi Bryskin và Firsov cho trường hợp bán dẫn không suy biến
đặt trong điện trường mạnh [1]. Hiện nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về
hiện tượng này trong bán dẫn hai chiều [2], [3], [4], [5]. Tuy nhiên, có rất ít công trình
nghiên cứu trong dây lượng tử [6], [7], đặc biệt là dây lượng tử với thế giam giữ dạng
dao động điều hòa (parabol). Bài báo này nghiên cứu về công suất hấp thụ sóng điện
từ (CSHT) do tương tác electron-phonon quang dọc dưới ảnh hưởng của trường laser
trong dây lượng tử với thế giam giữ dạng dao động điều hòa, từ đó làm rõ các hiệu ứng
dò tìm cộng hưởng electron-phonon bằng quang học. Sự phụ thuộc của độ rộng phổ
của đỉnh cộng hưởng vào nhiệt độ cũng được khảo sát bằng phương pháp Profile [15]
nhờ phần mềm Mathematica.
Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế
ISSN 1859-1612, Số 03(23)/2012: tr. 5-12
6 LÊ ĐÌNH - HỒ THỊ NGỌC ANH
2 BIỂU THỨC CỦA CÔNG SUẤT HẤP THỤ TRONG DÂY LƯỢNG TỬ VỚI TRƯỜNG
HỢP TÁN XẠ ELECTRON - PHONON QUANG PHÂN CỰC DỌC
Ta khảo sát mô hình dây lượng tử với electron tự do theo trục x và bị giam giữ theo cả hai
2 2 2 2
trục y và trục z với thế dao động điều hòa dạng U(y) = mωyy /2 và U(z) = mωz z /2.
Bằng cách giải phương trình Schrodinger cho electron, ta được biểu thức năng lượng
và hàm sóng có dạng:
( ) ( )
2
ikxx − y z2
e 1 2 y 1 − z
2ℓ 2ℓ2
Ψk ,n,ℓ(x, y, z) = √ √ √ e y Hn √ √ e z Hℓ , (1)
x n ℓ
Lx 2 n!ℓy π ℓy 2 ℓ!ℓz π ℓz
~2 2
kx ~ 1 ~ 1
En,ℓ(kx) = ∗ + ωy(n + ) + ωz(ℓ + ), (2)
2me 2 2
trong đó n = 0, 1, 2, 3... và ℓ = 0, 1, 2, 3...lần lượt là các số lượng tử tương ứng với sự
lượng tử hóa năng lượng theo phương y và z; kx là thành phần vectơ sóng của electron
tự do theo phương x; Hn(u) là đa thức Hermite bậc n của biến u.
Thừa số dạng của electron được tính từ tích phân bao phủ và có dạng:
[ ] [ ]
2 2
n! ′− − ′− ℓ! ′− − ′−
I = (u )n n e uy Ln n (u ) (u )ℓ ℓ e uz Lℓ ℓ (u ) , (3)
n′! y n y ℓ′! z ℓ z
q2ℓ2 ~ 2 2 ~
y y 1/2 qz ℓz 1/2
trong đó uy = với ℓy = ( ∗ ) và uz = với ℓz = ( ∗ ) .
2 meωy 2 meωz
Giả sử dây lượng tử chịu tác dụng của một trường ngoài đặt theo phương của trục z
⃗ ⃗ kz−iωt
(phương giam giữ) với vectơ cường độ điện trường là E(t) = E0e , thì công suất
hấp thụ sóng điện từ trong trường hợp này có dạng [8]:
E2
P (ω) = 0z Re[σ (ω)], (4)
0z 2 zz
với σzz(ω) là tenxơ độ dẫn tuyến tính theo phương giam giữ z [9]:
∑
fβ − fα
σzz(ω) = −e lim (z)αβ(jz)βα , (5)
∆→0+ ~ − − − αβ
αβ ω¯ (Eβ Eα) Γ0 (¯ω)
trong đó e là điện tích của electron, (X)α,β = ⟨α|X|β⟩ là yếu tố ma trận đối với toán
tử X, fα(β) là hàm phân bố Fermi-Dirac của electron ở trạng thái có năng lượng Eα(β),
− → + αβ
ω¯ = ω i∆ (∆ 0 ). Γ0 (¯ω) được gọi là hàm dạng phổ. Tiến hành các phép tính giải
tích, ta được dạng của hàm dạng phổ tuyến tính:
[
∑ (1 + N )f (1 − f ) N f (1 − f )
Γαβ(¯ω)(f − f ) = |C (q)|2 q γ α − q α γ
0 β α βγ ~ω¯ − E + ~ω ~ω¯ − E + ~ω
γ γα q γα q
] [
N f (1 − f ) (1 + N )f (1 − f ) ∑ ∑ (1 + N )f (1 − f )
+ q γ α − q α γ + |C (q)|2 q β γ
~ω¯ − E − ~ω ~ω¯ − E − ~ω αγ ~ω¯ − E + ~ω
γα q γα q q γ βγ q
]
N f (1 − f ) N f (1 − f ) (1 + N )f (1 − f )
− q γ β + q β γ − q γ β . (6)
~ω¯ − Eβγ + ~ωq ~ω¯ − Eβγ − ~ωq ~ω¯ − Eβγ − ~ωq
DÒ TÌM CỘNG HƯỞNG ELECTRON-PHONON BẰNG QUANG HỌC... 7
Trong phương trình (6), Nq là hàm phân bố của phonon có năng lượng ~ωq. Để thu
được biểu thức của công suất hấp thụ, ta tính các yếu tố ma trận:
′ ′ ′
⟨ ⟩ ⟨ | | ⟩ ′ ′ ′
z αβ = kx, n, ℓ z kx, n , ℓ = ℓzδkx,kx δn,n Dz,ℓ,ℓ ,
ie~ ′ ′ ′ ∂ ie~ 1
⟨ ⟩ ⟨ | | ⟩ ′ ′ ′
jz βα = ∗ kx, n , ℓ kx, n, ℓ = ∗ δkx,kx δn ,nDj,ℓ,ℓ ,
me ∂z me ℓz
trong đó ta đã ký hiệu
√ √ √ √
( ℓ′ + 1 ℓ′ ) ( ℓ ℓ + 1 )
D ′ = δ ′ + δ ′− ,D ′ = δ ′ − − δ ′ . (7)
z,ℓ,ℓ 2 ℓ,ℓ +1 2 ℓ,ℓ 1 j,ℓ,ℓ 2 ℓ ,ℓ 1 2 ℓ ,ℓ+1
αβ
Vì ω¯ là đại lượng phức nên hàm dạng phổ Γ0 (¯ω) có thể viết dưới dạng:
αβ
Γ0 (¯ω) = A0(ω) + iB0(ω). Ta sử dụng gần đúng Lorentz [10] trong đó ta giả sử rằng
A0(ω) có thể bỏ qua so với Eβα = Eβ − Eα, nghĩa là hàm B0(ω) thay đổi chậm theo ω
+
gần các điểm cộng hưởng ~ω = Eβα . Khi ∆ → 0 , ta có
2~ 2 ∑ ∑ ′ ′ ′ ′ ′ −
e E0z Dz,ℓ,ℓ Dj,ℓ,ℓ (fn ,ℓ ,kx fn,ℓ,kx )B0(ω)
P (ω) = δ ′ δ ′ , (8)
0 ∗ ~ − 2 2 kx,kx n ,n
2me ′ ′ ′ ( ω Eβα) + B0 (ω)
n,ℓ,kx n ,ℓ ,kx
trong đó B0(ω) được gọi là hàm độ rộng phổ đặc trưng cho tốc độ hồi phục của quá
trình tán xạ:
∑ {
π 2
B0(ω) = |Cβγ(⃗q)| [(1 + Nq)fγ(1 − fα) − Nqfα(1 − fγ)]δ(~ω − Eγα + ~ωq)
fβ − fα
⃗q,γ }
+[Nqfγ(1 − fα) − (1 + Nq)fα(1 − fγ)]δ(~ω − Eγα − ~ωq)
∑ {
π 2
+ |Cγα(⃗q)| [(1 + Nq)fβ(1 − fγ) − Nqfγ(1 − fβ)]δ(~ω − Eβγ + ~ωq)
fβ − fα
⃗q,γ }
+[(Nq)fβ(1 − fγ) − (1 + Nq)fγ(1 − fβ)]δ(~ω − Eβγ − ~ωq) (9)
Để thu được biểu thức tường minh của B0(ω() ta xét tương) tác electron-phonon quang
2~
| |2 ≈ D e ωLO 1 − 1
dọc với thế tán xạ Vq 2 ; D = , trong đó giả sử rằng phonon
V qx 2ε0V χ∞ χ0
không tán sắc (~ωq ≈ ~ωLO ≈ const, ωLO là tần số phonon quang).
Tính toán giải tích cho ta biểu thức của công suất hấp thụ có dạng:
2~ 2 ∑ ∑ ′ ′ ′ ′ ′ −
e E0z Dz,ℓ,ℓ Dj,ℓ,ℓ (fn ,ℓ ,kx fn,ℓ,kx )B0(ω)
P (ω) = δ ′ δ ′ , (10)
0 ∗ ~ − 2 2 kx,kx n ,n
2me ′ ′ ′ ( ω ∆E) + B0 (ω)
n,ℓ,kx n ,ℓ ,kx
{
∗ ∑ ([ ]
LxDme 1 1 F01
trong đó B0(ω) = 3 2 ′ 2 + ′ 2
16π ~ (fβ − fα) (k + M01) (k − M01) M01
n”,ℓ” x x
) (
[ 1 1 ] F [ 1 1 ] F
+ + 02 N N + + 03
′ 2 ′ − 2 1y 1z − 2 2
(kx + M02) (kx M02) M02 } ( kx + M03) (kx + M03) M03
[ ] )
1 1 F04
+ 2 + 2 N2yN2z , (11)
(−kx + M04) (kx + M04) M04
8 LÊ ĐÌNH - HỒ THỊ NGỌC ANH
với
[ ∗ ]
2 2me 1/2
M = k + (~ω ± ~ω − E ′′ ′′ + E ) ,
01,02 x ~2 LO n ,ℓ n,ℓ
[ ∗ ]
′2 2me 1/2
M = k − (~ω ± ~ω − E ′ ′ + E ′′ ′′ ) ,
03,04 x ~2 LO n ,ℓ n ,ℓ
( [ ~2 2 ])
M01 −1
− ′′ ′′ −
F01 = (1 + Nq)(1 fα) 1 + exp θ( ∗ + En ,ℓ EF )
2me
[ ( [ ~2 2 ]) ]
M01 −1
− − ′′ ′′ −
Nqfα 1 1 + exp θ( ∗ + En ,ℓ EF ) ,
2me
1 (n′!)2(n′ − n′′ − 1 )!(n′′ − 1 )! 1 1 1
N = √ √ 2 2 × F (−n′′, n′ − n′′ + , ; n′ − n′′ + 1, − n′′; 1),
1y ′′ ′ − ′′ 3 2
2ℓy π n !(n n )! 2 2 2
1 (ℓ′!)2(ℓ′ − ℓ′′ − 1 )!(ℓ′′ − 1 )! 1 1 1
N = √ √ 2 2 × F (−ℓ′′, ℓ′ − ℓ′′ + , ; ℓ′ − ℓ′′ + 1, − ℓ′′; 1),
1z ′′ ′ − ′′ 3 2
2ℓz π ℓ !(ℓ ℓ )! 2 2 2
( [ ~2 2 ])
M02 −1
− ′′ ′′ −
F02 = Nq(1 fα) 1 + exp θ( ∗ + En ,ℓ EF )
2me
[ ( [ ~2 2 ]) ]
M02 −1
− − ′′ ′′ −
(1 + Nq)fα 1 1 + exp θ( ∗ + En ,ℓ EF ) ,
2me
[ ( [ ~2 2 ]) ]
M03 −1
− ′′ ′′ −
F03 = (1 + Nq)fβ 1 1 + exp θ( ∗ + En ,ℓ EF )
2me
( [ ~2 2 ])
M03 −1
− N (1 − f ) 1 + exp θ( + E ′′ ′′ − E ) ,
q β 2m∗ n ,ℓ F
∫ e
∞ ′′ 2 ′′ − − 1 − 1
2 1 (n !) (n n 2 )!(n 2 )!
N = |G ′′ (q )| dq = √ √
2y n,n y y ′′ −
−∞ 2ℓy π n!(n n)!
′′ 1 1 ′′ 1
× 3F2(−n, n − n + , ; n − n + 1, − n; 1),
∫ 2 2 2
∞ ′′ 2 ′′ − − 1 − 1
2 1 (ℓ !) (ℓ ℓ 2 )!(ℓ 2 )!
N = |G ′′ (q )| dq = √ √
2z ℓ,ℓ z z ′′ −
−∞ 2ℓz π ℓ!(ℓ ℓ)!
1 1 1
× 3F (−ℓ, ℓ′′ − ℓ + , ; ℓ′′ − ℓ + 1, − ℓ; 1),
2 2 2 2
[ ( [ ~2 2 ]) ]
M04 −1
− ′′ ′′ −
F04 = Nqfβ 1 1 + exp θ( ∗ + En ,ℓ EF )
2me
( [ ~2 2 ])
M04 −1
− − ′′ ′′ −
(1 + Nq)(1 fβ) 1 + exp θ( ∗ + En ,ℓ EF ) .
2me
trong đó Γ(x) là hàm gamma, 3F2(a, b, c; d, e; x) là chuỗi siêu bội suy rộng có dạng
∞
∑ (a) (b) (c) xi
F (a, b, c; d, e; x) = i i i ,
3 2 (d) (c) i!
i=0 i i
với (a)i là kí hiệu Pochhammer được định nghĩa bởi (a)i = (a + i − 1)!/(a − 1)!.
DÒ TÌM CỘNG HƯỞNG ELECTRON-PHONON BẰNG QUANG HỌC... 9
3 HIỆU ỨNG DÒ TÌM CỘNG HƯỞNG ELECTRON-PHONON BẰNG QUANG
HỌC TRONG DÂY LƯỢNG TỬ
Các hàm Delta trong biểu thức B0(ω) cho ta điều kiện dò tìm cộng hưởng electron-
phonon: Eβ − Eα ± ~ω = ~ωLO, nghĩa là trong quá trình tán xạ, electron có thể thực
hiện dịch chuyển giữa hai trạng thái |α> và |β> bằng cách hấp thụ hoặc phát xạ một
photon có năng lượng ~ω kèm theo sự hấp thụ một phonon có năng lượng ~ωLO. Trong
trường hợp khi không có điện trường ngoài (ω = 0) thì ta có điều kiện cộng hưởng
electron-phonon: Eβ − Eα = ~ωLO.
Để làm rõ hơn kết quả thu được từ những lập luận trên đây, chúng tôi sử dụng phương
pháp tính số và vẽ đồ thị đối với công suất hấp thụ tuyến tính P0(ω) ở biểu thức (10)
cho dây lượng tử GaAsAl/GaAs/GaAsAl với thế giam giữ dạng parabol. Các thông
∗ × −32 × −23
số được sử dụng là: me = 6.097 10 kg, kB = 1.38066 10 J/K, ϵ0 = 13.5,
−19 −22
χ∞ = 10.9, χ∞ = 12.9, εF = 0.8 × 10 J, ωLO = 36.25 × 1.6 × 10 /~ Hz, ωy =
5
0.4 ωLO,E0z = 10 V/m, nα = ℓα = 0 và nβ = 0, ℓβ = 1.
L 14
1
12
dvbk
H
10
8
6 2
4
2 3
Cong suat hap thu 0
0 10 20 30 40 50 60
Nang luong photon HmeVL
Hình 1: Sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính vào năng lượng photon ở nhiệt độ
250 K và ωy = ωz = 0.4 ωLO.
Hình 1 biểu diễn sự phụ thuộc của công suất hấp thụ vào năng lượng photon ứng với
các giá trị nhất định của nhiệt độ và tần số giam giữ. Hình vẽ này cho thấy đồ thị có ba
đỉnh cộng hưởng mô tả các dịch chuyển khác nhau của electron. Đỉnh thứ nhất tại vị
trí ~ω = 14.5 meV thỏa mãn điều kiện ~ω = Eβ − Eα tương ứng với quá trình electron
từ trạng thái |α> hấp thụ một photon dịch chuyển đến trạng thái |β>, quá trình này
không kèm theo hấp thụ hay phát xạ phonon. Đỉnh thứ hai tại vị trí ~ω = 36, 25 meV
thỏa mãn điều kiện ~ω = ~ωLO tương ứng với sự dịch chuyển nội vùng. Đỉnh thứ ba
tại vị trí ~ω = 50.75 meV thỏa mãn điều kiện ~ω = Eβα + ~ωLO = 14.5 + 36, 25 meV
tương ứng với quá trình electron từ trạng thái |α> hấp thụ một photon dịch chuyển
đến trạng thái |β>, đồng thời phát xạ một phonon có năng lượng ~ωLO. Như vậy các
tính toán giải tích là phù hợp với lý thuyết ODEPR.
Hình 2a mô tả sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính ứng với đỉnh 14.5 meV
vào năng lượng photon tại các giá trị khác nhau của nhiệt độ. Đồ thị cho thấy khi tăng
10 LÊ ĐÌNH - HỒ THỊ NGỌC ANH
dần nhiệt độ thì vị trí các đỉnh cộng hưởng không thay đổi nhưng độ cao của các đỉnh
giảm. Điều đó có nghĩa là nhiệt độ không làm ảnh hưởng đến hiệu ứng cộng hưởng
elecctron-phonon dò tìm bằng quang học.
à
0.50
1.2 aL bL
L à
L 0.45 à
dvbk 1.0
H
meV à
0.8 H 0.40
à
0.6 0.35 à
à
0.4
Do rong0.30 pho à
Cong suat0.2 hap thu à
à
0.25 à
14.2 14.4 14.6 14.8 200 250 300 350 400 450
Nang luong photon HmeVL Nhiet do HKL
Hình 2: a) Sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính vào năng lượng photon tại các
giá trị khác nhau của nhiệt độ: T=200 K (đường liền nét), T=250 K (đường đứt nét), T=300
K (đường chấm chấm). b) Sự phụ thuộc của độ rộng phổ tuyến tính vào nhiệt độ. Ở đây
ωy = ωz = 0.4 ωLO.
Ta có thể nhận thấy bằng giải tích rằng trong đối số của hàm Delta mô tả các dịch
chuyển khả dĩ của electron không có chứa nhiệt độ.Từ đồ thị hình 2a, sử dụng phương
pháp Profile, chúng tôi đã tìm được sự phụ thuộc của độ rộng vạch phổ của đỉnh
ODEPR tuyến tính vào nhiệt độ, được biểu diễn ở hình 2b. Từ đồ thị ở hình này, ta
thấy rằng độ rộng phổ tăng theo nhiệt độ. Lý do là vì độ rộng vạch phổ có liên quan
mật thiết đến tốc độ hồi phục, nghĩa là phụ thuộc vào đặc trưng của cơ chế tán xạ. Do
đó, khi nhiệt độ tăng thì xác suất tán xạ electron-phonon tăng, do đó độ rộng vạch phổ
tăng.
Hiện nay kết quả khảo sát đối với dây lượng tử chưa được nhiều mà chủ yếu là đối với
giếng lượng tử và siêu mạng, ví dụ [8], [13], [14]. Ví dụ, so với kết quả của Kang và
cộng sự khi khảo sát cộng hưởng EPR trong giếng lượng tử thế hình chữ nhật sâu vô
hạn cho [8] thì kết quả của chúng tôi hoàn toàn tương tự về biểu thức giải tích cũng
như dáng điệu của đồ thị. Điều khác nhau là ở vị trí của đỉnh cộng hưởng và giá trị của
độ rộng phổ. Lý do là vì giữa dây thế parabol và giếng thế chữ nhật chỉ khác nhau ở
biểu thức của phổ năng lượng, hàm sóng và thừa số dạng, từ đó giá trị của năng lượng
photon ứng với các đỉnh cộng hưởng là khác nhau. Gần đây nhất có luận án tiến sĩ của
Huỳnh Vĩnh Phúc [15], khảo sát công suất hấp thụ tuyến tính và độ rộng phổ trong
dây hình chữ nhật thế vô hạn. So sánh đồ thị mà chúng tôi nhận được ở Hình 2 với đồ
thị tương ứng của luận án này ta cũng thấy có sự giống nhau về dáng điệu nhưng khác
nhau về giá trị.
DÒ TÌM CỘNG HƯỞNG ELECTRON-PHONON BẰNG QUANG HỌC... 11
4 KẾT LUẬN
Trong bài báo này, chúng tôi đã nghiên cứu công suất hấp thụ sóng điện từ trong
dây lượng tử với thế giam giữ dạng dao động điều hòa, khảo sát hiệu ứng cộng hưởng
electron-phonon dò tìm bằng quang học và độ rộng vạch phổ của các đỉnh cộng hưởng.
Kết quả tính số và vẽ đồ thị cho thấy dưới tác dụng của trường ngoài, quá trình tương
tác của electron-phonon gây ra sự chuyển mức năng lượng của electron thỏa mãn định
luật bảo toàn năng lượng. Điều này được thể hiện ở các đỉnh cộng hưởng ODEPR trên
các đường cong mô tả sự phụ thuộc của CSHT vào năng lượng của sóng điện từ tới. Vì
vậy, ta có thể sử dụng sóng điện từ để dò tìm cộng hưởng electron-phonon trong dây
lượng tử. Từ đồ thị mô tả sự phụ thuộc của công suất hấp thụ vào năng lượng photon,
chúng tôi thu được đồ thị mô tả sự phụ thuộc độ rộng vạch phổ của đỉnh ODEPR vào
nhiệt độ. Đồ thị cho thấy độ rộng phổ tăng theo nhiệt độ. Kết quả này đã được giải
thích một cách định tính và phù hợp tốt với kết quả của các công trình đã công bố.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] V.V.Bryskin, YuA. Firsov (1971), Sov. Phys. JETP 61, 2373.
[2] N. L.Kang, and S.D. Choi (2002), J.Phys.: Condens. Matter 14, 9733-9742.
[3] Vo Thanh Lam, Luong Quang Tung, Tran Cong Phong (2010), Proc. Natl. Conf. Theor.
Phys. 35, 169.
[4] S. C. Lee (2008), J. Korean Phys. Soc. 52(6), 1832.
[5] Y. He, Q. S. Zhu, Z. T. Zhong, G. Z. Zhang, J. Xiao, Z. P. Cao, X. H. Sun and H. Z.
Yang (1998), Appl. Phys. Lett.73, 1131-1133.
[6] S. C Lee, J. W. Kang, H. S. Ahn, M. Yang, N. L. Kang, Physica E 28 (2005), 402.
[7] SeGi Yu, V. B. Pevzner, and K. W.Kim (1998), Phys. Rev. B 58, 35803.
[8] Kang N. L. and Choi S. D. (2009), J. Phys. Soc. Jpn., 78(2), 0244710-1.
[9] N. L. Kang, H. J. Lee, S. D. Choi, J. Korean Phys. Soc. 44 (2004), 938.
[10] Kang N. L. and Choi S. D. (2008), J. Korean Phys. Soc.52(4), 1159.
[11] N. L. Kang, D. H. Shin ,S. N. Yi and Choi S. D (2005), J. Kor. Phys. Soc.,46, 1040.
[12] T. Unuma, T. Takahashi, T. Noda, M. Yoshita, H. Sasaki, M. Baba, H. Akiyama, Appl.
Phys. Lett. 78 (2001), 3448
[13] Kang N. L., Ji Y. S., Lee H. J. and Choi S. D. (2003), J. Korean Phys. Soc.42(4), 379.
[14] Kang N. L. and Choi S. D. (2002), J. Phys.: Condens. Matter, 14, 9733.
[15] Huỳnh Vĩnh Phúc, Luận án tiến sĩ vật lý, Đại học Huế, 2012.
12 LÊ ĐÌNH - HỒ THỊ NGỌC ANH
Title: OPTICAL DETECTED ELECTRO-PHONON RESONANCE EFFECT IN QUAN-
TUM WIRES WITH HARMONIC OSCILLATION POTENTIALS
Abstract: Effects of electron-phonon resonance and optically detected electron-phonon res-
onance in quantum wire with harmonic oscillation potentials is investigated using the state-
dependent operator projection technique. The dependence of absorption power on the photon
energy and temperature are numerically calculated and graphically plotted. From curves on
graphs of the absorption power as a function of photon energy, we obtained resonant peak
line-widths aby means of profile method. Computational results show that the resonant peaks
satisfy the law of energy conservation and the line-widths increase with temperature.
TS. LÊ ĐÌNH
Phòng Khảo thí & ĐBCLGD, Trung tâm Vật lý lý thuyết & Vật lý tính toán, Trường ĐHSP
- Đại học Huế
HỒ THỊ NGỌC ANH Học viên Cao học, Trường ĐHSP - Đại học Huế
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- do_tim_cong_huong_electron_phonon_bang_quang_hoc_trong_day_l.pdf