磁場對耦合雙量子盤中類氫雜質(zhì)性質(zhì)的影響.pdf

1、在有效質(zhì)量近似下，采用簡單的嘗試波函數(shù)，利用變分方法數(shù)值計(jì)算了在有限勢壘和無限勢壘兩種情況下的對稱GaAs/A10.4 Ga0.6 As耦合雙量子盤中類氫雜質(zhì)體系的基態(tài)束縛能。研究了在不同的磁場強(qiáng)度下量子盤的半徑、中心壘厚、量子盤的厚度以及施主離子位置對體系基態(tài)束縛能的影響，并就體系基態(tài)束縛能隨磁場強(qiáng)度的變化進(jìn)行了討論。發(fā)現(xiàn)此體系的基態(tài)束縛能隨量子盤的半徑的變化情況與單量子盤的變化情況類似但數(shù)值偏小，這與兩個量子盤問的耦合作用有關(guān)。對于

2、一定尺寸的量子盤而言，這種耦合作用將隨著中心勢壘厚度的增加而減弱，當(dāng)中心壘厚增大到一定程度后這種耦合作用將會消失，這時的計(jì)算結(jié)果與單量子盤的結(jié)果一致。體系基態(tài)束縛能的變化受量子盤厚度的影響與現(xiàn)有理論符合得很好，兩個量子盤之間的電子遂穿效應(yīng)增強(qiáng)了彼此間的耦合作用致使我們的計(jì)算結(jié)果同樣小于相應(yīng)的單量子盤的結(jié)果。 在一定尺寸的量子盤和中心壘厚的情況下，發(fā)現(xiàn)空間限制作用比磁場的限制作用對體系基態(tài)束縛能的影響要大得多，并且無論施主離子在沿

3、軸向任何位置時體系基態(tài)束縛能都隨磁場強(qiáng)度的增大而線性增加。通過對有限和無限勢壘兩種情況下體系基態(tài)束縛能隨量子盤半徑變化情況的比較，發(fā)現(xiàn)在有限勢壘情況下有一個明顯的峰值，這是由于波函數(shù)向周圍的有限勢壘中的滲透作用造成的，并且這種滲透作用與磁場的強(qiáng)度和空間限制勢的大小有關(guān)，但是這個峰值的大小和出現(xiàn)的位置與磁場強(qiáng)度無關(guān)。隨著量子盤的半徑的增加這種滲透作用將會減小，當(dāng)半徑增加到無限大時，這兩種情況下的計(jì)算結(jié)果將趨于一致并且都能夠與相應(yīng)的耦合雙量

4、子阱的結(jié)果很好地符合。我們的計(jì)算結(jié)果表明：在空間限制作用較弱時，磁場限制能夠更加明顯地提高體系基態(tài)束縛能。通過觀察還可以清楚地看到，體系基態(tài)束縛能隨施主離子位置從勢壘中心向右量子盤中心移動的過程中逐漸增大，并且在右量子盤中心位置附近達(dá)到最大值，然后基態(tài)束縛能隨著施主離子遠(yuǎn)離盤中心開始減小，在到達(dá)量子盤邊時由于其所鄰近的勢壘對電子的束縛較強(qiáng)，所以施主離子在盤邊時的基態(tài)束縛能仍大于在壘邊時的基態(tài)束縛能。另外發(fā)現(xiàn)，與施主離子在盤心時相比施主離