Các tính chất điện tử của một điểm lượng tử hình thành bởi các tiềm năng liên quan đến sóng âm bề mặt và sự hạn chế

The European Physical Journal B - Tập 79 - Trang 351-356 - 2011
W. Zhang1, J. Gao1,2, H.-Z. Guo1, C.-Y. Zhang1
1Laboratory of Mesoscopic and Low Dimensional Physics, College of Physical Science and Technology, Sichuan University, Chengdu, P.R. China
2National Institute of Measurement and Testing Technology, Chengdu, P. R. China

Tóm tắt

Cấu trúc điện tử của các điểm lượng tử động được hình thành bởi tiềm năng sóng âm bề mặt và tiềm năng hạn chế do điện áp cổng tạo ra đã được nghiên cứu trong khung lý thuyết chức năng mật độ spin. Chúng tôi nhận thấy năng lượng bổ sung của loại điểm lượng tử này nói chung giảm khi số electron tăng lên, do đó tính chất cơ bản của dòng điện có định lượng âm điện với nhiều bậc có thể được tái hiện. Năng lượng bổ sung cần thiết để một electron thứ hai gia nhập vào điểm lượng tử động được tìm thấy là khoảng 2,21 meV, điều này khá phù hợp với các ước lượng thực nghiệm. Hơn nữa, sự hình thành các trạng thái tương tự như phân tử Wigner được quan sát khi số lượng electron trong điểm vượt quá ba. Qua việc tính toán năng lượng bổ sung và sự tiến hóa của mật độ electron trong điều kiện có từ trường, chúng tôi cũng đã giải thích ảnh hưởng của từ trường lên dòng điện âm điện được xuất hiện trong các thí nghiệm.

Từ khóa

#điểm lượng tử #sóng âm bề mặt #chức năng mật độ spin #năng lượng bổ sung #dòng điện âm điện

Tài liệu tham khảo

J.M. Shilton, V.I. Talyanskii, M. Pepper, D.A. Ritchie, J.E.F. Frost, C.J.B. Ford, C.G. Smith, G.A.C. Jones, J. Phys.: Condens. Matter 8, L531 (1996) V.I. Talyanskii, J.M. Shilton, M. Pepper, C.G. Smith, C.J.B. Ford, E.H. Linfield, D.A. Ritchie, G.A.C. Jones, Phys. Rev. B 56, 15180 (1997) J. Cunningham, V.I. Talyanskii, J.M. Shilton, M. Pepper, A. Kristensen, P.E. Lindelof, Phys. Rev. B 62, 1564 (2000) J.T. Janssen, A. Hartland, IEEE Trans. Instrum. Meas. 50, 227 (2001) J. Cunningham, V.I. Talyanskii, J.M. Shilton, M. Pepper, M.Y. Simmons, D.A. Ritchie, Phys. Rev. B 60, 4850 (1999) J.H. He, H.Z. Guo, L. Song, W. Zhang, J. Gao, C. Lu, Physica B 405, 404 (2010) S.J. Wright, M.D. Blumenthal, G. Gumbs, A.L. Thorn, M. Pepper, T.J.B.M. Janssen, S.N. Holmes, D. Anderson, G.A.C. Jones, C.A. Nicoll, D.A. Ritchie, Phys. Rev. B 78, 233311 (2008) B. Kaestner, C. Leicht, V. Kashcheyevs, K. Pierz, U. Siegner, H.W. Schumacher, Appl. Phys. Lett. 94, 012106 (2009) G.R. Aǐzin, G. Gumbs, M. Pepper, Phys. Rev. B 58, 10589 (1998) G. Gumbs, G.R. Aǐzin, M. Pepper, Phys. Rev. B 60, R13954 (1999) P.A. Maksym, Phys. Rev. B 61, 4727 (2000) K. Flensberg, Q. Niu, M. Pustilnik, Phys. Rev. B 60, R16291 (1999) A.M. Robinson, C.H.W. Barnes, Phys. Rev. B 63, 165418 (2001) G. Giavaras, Phys. Rev. B 81, 073302, (2010) N.E. Fletcher, J. Ebbecke, T.J.B.M. Janssen, F.J. Ahlers, M. Pepper, H.E. Beere, D.A. Ritchie, Phys. Rev. B 68, 245310 (2003) W. Kohn, L. Sham, Phys. Rev. 140, A1133 (1965) H. Saarikoski, E. Räsänen, S. Siljamäki, A. Harju, M.J. Puska, R.M. Nieminen, Eur. Phys. J. B 26, 241 (2002) E. Räsänen, H. Saarikoski, V.N. Stavrou, A. Harju, M.J. Puska, R.M. Nieminenl, Phys. Rev. B 67, 235307 (2003) C. Attaccalite, S. Moroni, P. Gori-Giorgi, G.B. Bachelet, Phys. Rev. Lett. 88, 256601 (2002) M. Heiskanen, T. Torsti, M.J. Puska, R.M. Nieminen, Phys. Rev. B 63, 245106 (2001) H.Z. Guo, J. Gao, C. Lu, J. Appl. Phys. 105, 124302 (2009) S.W. Chen, H.Z. Guo, W. Zhang, L. Song, C. Lu, J. Gao, Solid State Commun. 149, 1909 (2009) M.R. Astley, M. Kataoka, C.J.B. Ford, C.H.W. Barnes, D. Anderson, G.A.C. Jones, I. Farrer, D.A. Ritchie, M. Pepper, Physica E 40, 1136 (2007) M.R. Astley, M. Kataoka, C.J.B. Ford, C.H.W. Barnes, D. Anderson, G.A.C. Jones, I. Farrer, D.A. Ritchie, M. Pepper, Phys. Rev. Lett. 99, 156802 (2007) P. Utko, H.J. Bindslev, P.E. Lindelof, C.B. S\({\o}\)rensen, K. Gloos, J. Low Temp. Phys. 146, 607 (2007) M.D. Blumental, B. Kaestner, L. Li, S. Giblin, T.J.B.M. Janssen, M. Pepper, D. Anderson, G. Jones, D.A. Ritchie, Nat. Phys. 3 343 (2007) L. Song, H. Yuan, C.Y. Zhang, L. Li, C. Lu, J. Gao, J. Appl. Phys. 106, 104508 (2009) W. Häusler, B. Kramer, J. Masek, Z. Phys. B: Condens. Matter 85, 435 (1999) K. Jauregui, W. Haüsler, B. Kramer, Europhys. Lett. 24, 581 (1993) S. Akbar, In-Ho Lee, Phys. Rev. B 63, 165301 (2001)