Взаємодія ізотропної наночастинки з дрейфуючими електронами у квантовій ямі
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe57.3.367Ключові слова:
-Анотація
Розглянуто гібридні системи, що складаються з наночастинки та напівпровідникової гетероструктури з квантовою ямою. Наночастинка є такою, що поляризується у сторонньому електричному полі. Обґрунтовано та сформульовано модель гібридної системи. Отримано точні розв'язки рівнянь. Знайдені частоти коливань зарядів гібридної системи та їх додаткове загасання, що зумовлено взаємодією диполя з плазмонами. Природа додаткового загасання подібна до загасання Ландау. Проаналізовано поведінку в часі та просторі збурень концентрації двовимірних електронів. Досліджено поляризаційні коливання наночастинки. Знайдено, що при ненульових дрейфових швидкостях наведена поляризація характеризується складною динамікою. Зокрема, для двох із трьох гілок частотної дисперсії вектор поляризації обертається по еліптичних траєкторіях. У випадку, коли до квантової ями прикладене поле та тече струм, загасання змінюється на наростання коливань гібридної системи у часі, що відповідає електричній нестійкості гібридної системи. Нові явища в гібридних системах можуть бути застосовані для збудження випромінювання наночастинок струмом та для електричної генерації випромінювання в терагерцовій області спектра.
Посилання
P. Bakshi and K. Kempa, Superlatt. Microstruct. 17, 363 (1995).
https://doi.org/10.1006/spmi.1995.1064
S.A. Mikhailov, Recent Res. Devel. Appl. Phys. 2, 65 (1999).
B.Y.K. Hu and J.W. Wilkins, Phys. Rev. B 41, 10706 (1990).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.41.10706
Z.S. Gribnikov, N.Z. Vagidov, and V.V. Mitin, J. Appl. Phys. 88, 6736 (2000).
https://doi.org/10.1063/1.1322383
K. Kempa, P. Bakshi, and E. Gornik, Phys. Rev. B 54, 8231 (1996).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.8231
M. Dyakonov and M.S. Shur, Phys. Rev. Lett. 71, 2465 (1993)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.71.2465
Appl. Phys. Lett. 87, 111501 (2005).
https://doi.org/10.1063/1.2042547
W. Knap, J. Lusakowski, T. Parenty, S. Bollaert, A. Cappy, V.V. Popov, and M.S. Shur, Appl. Phys. Lett. 84, 2331 (2004).
https://doi.org/10.1063/1.1689401
J. Lusakowski, W. Knap, N. Dyakonova, L. Varani, J. Mateos, T. Gonzalez, Y. Roelens, S. Bollaert, and A. Cappy, J. Appl. Phys. 97, 064307 (2005); N. Dyakonova, A. El Fatimy, J. Lusakowski, W. Knap, M.I. Dyakonov, M.-A. Poisson, E. Morvan, S. Bollaert, A. Shchepetov, Y. Roelens, Ch. Gaquiere, D. Theron, and A. Cappy, Appl. Phys. Lett.
https://doi.org/10.1063/1.1861140
, 141906 (2006).
T. Otsuji, Y.M. Meziani, T. Nishimura, T. Suemitsu, W. Knap, E. Sano, T. Asano and V.V. Popov, J. Phys.: Condens. Matter 20, 384206 (2008).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/20/38/384206
T. Demel, D. Heitman et al., Phys. Rev. Lett. 64, 788 (1990).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.64.788
Ch. Sikorski and U. Merkt, Phys. Rev. Lett. 62, 2164 (1989)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.62.2164
B. Meurer, D. Heitmann, and K. Ploog, Phys. Rev. Lett. 68, 1371 (1992)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.68.1371
D. Heitmann and J.P. Kotthaus, Phys. Today, 48, 56 (1993).
https://doi.org/10.1063/1.881355
S.M. Reimann and M. Manninen, Rev. Mod. Phys. 74, 1283 (2002).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.74.1283
C.P. Garcia, S. Kalliakos, V. Pellegrini, A. Pinczuk, B.S. Dennis, L.N. Pfeiffer, and K.W. West, Appl. Phys. Lett. 88, 113105 (2006).
https://doi.org/10.1063/1.2185447
B. Yu, F. Zeng et al., Biophys. J. 86, 1649 (2004).
https://doi.org/10.1016/S0006-3495(04)74233-2
V.N. Maistrenko, S.V. Sapernikova et al., J. Analyt. Chem. 55, 586 (2000).
https://doi.org/10.1007/BF02757819
R. Balu, H. Zhang et al., Biophys. J. 94, 3217 (2008).
https://doi.org/10.1529/biophysj.107.105163
J. Burghoon, T.O. Klaassen, and W.T. Wenchebach, Semicond. Sci. Technol. 9, 30 (1994).
https://doi.org/10.1088/0268-1242/9/1/006
A.J. Kalkman, H.P.M. Pellemans, T.O. Klaassen, and W.T. Wencheback, Int. J. Infrared Millim. Waves 17, 569 (1996).
https://doi.org/10.1007/BF02088030
D.G. Allen, M.S. Sherwin, and C.R. Stanley, Phys. Rev. B 72, 035302 (2005).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.035302
S.M. Kukhtaruk, Ukr. J. Phys. 55, 8, 916 (2010).
A.S. Davydov, Quantum Mechanics (Pergamon Press, New York, 1976).
E.M. Lifshitz and L.P. Pitaevskii, Physical Kinetics (Pergamon Press, New York, 1981).
V.V. Mitin, V.A. Kochelap, and M.A. Stroscio, Quantum Heterostructures (Cambridge Univ. Press, New York, 1999).
F. Kuchar, G. Bauer, and H. Hillbrand, Phys. Status Solidi A 17, 491 (1973).
https://doi.org/10.1002/pssa.2210170213
A. Krotkus and Z. Dobrovolskis, Electrical Conductivity of Narrow-Gap Semiconductors (Mokslas, Vilnius, 1988) (in Russian).
W.T. Masselink, Semicond. Sci. Technol. 4, 503 (1989).
https://doi.org/10.1088/0268-1242/4/7/001
L.D. Landau and E.M. Lifshitz, The Classical Theory of Fields (Pergamon Press, Oxford, 1983).
M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2000).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
