در سالهای اخیر از هر دو نقطه نظر نظری و تجربی توجه زیادی روی مطالعه اتم های مصنوعی، نقاط کوانتومی انجام شده است که در آن الکترون ها در هر سه بعد محبوس هستند .محبوس سازی الکترون در نقاط کوانتومی منجر به تشکیل ترازهای گسسته انرژی میصشود که موجب تغییرات فاحشی در طیف جذبی نوری موج میصشود و همچنین خواص نوری نوینی که در شکل تودهصای مواد وجود ندارد، بروز میصکند .محبوس سازی سهموی در فرآیند های ساخت نقاط کوانتومی از جمله فرآیند سونش چاه کوانتومی،کاشت یونی و ... مرسومصترین مدل نقاط کوانتومی است .خواص نوری این ساختار ها کاربرد بالقوه ای در قطعات دارند .به عنوان مثال می توان تقویت کننده های لیزری مادون قرمز، آشکارسازهای مادون قرمز و جداسازی موجبر را نام برد .نقاط کوانتومی قابلیت تولید نور در طول موج های خاص را دارند و در واقع با کنترل ابعاد نقاط کوانتومی می توان نور مرئی را در رنگ ها و طول موج های مختلف ایجاد کرد .نقاط کوانتومی بیش تر از منظر اپتیکی مورد توجه است و به این منظور باید خواص اپتیکی آنصها را مانند ضریب جذب اپتیکی و ضریب شکست را مطالعه کنیم .در این پژوهش یک نقطه کوانتومی دو الکترونی را در نظر گرفتهصایم .هامیلتونی سیستم از دو بخش هامیلتونی مرکز جرم و حرکت نسبی تشکیل یافته است .با محاسبهص عددی و پس از بدست آوردن ویژه مقادیر انرژی، ویژه بردارها و دامنه گذار و انرژی گذار از تراز انرژی حالت پایه به اولین تراز انرژی برانگیخته ، ضریب جذب اپتیکی خطی مرتبه اول و غیرخطی مرتبه سوم و ضریب شکست کل در حضور جمله اختلالی خطی بررسی نمودهصایم .همچنین ضریب جذب و ضریب شکست یک نقطه کوانتومی یک الکترونی را در حضور ناخالصی کولنی بررسی کردهصایم .با در نظر گرفتن ناخالصی کولنی در یک نقطه کوانتومی یک الکترونی، انرژی گذار نسبت به حالت بدون ناخالصی کولنی افزایش یافته و ضریب جذب اپتیکی افزایش محسوسی داشته است اما تغییری در ضریب شکست ملاحظه نمیصشود .اندرکنش الکترون-الکترون در یک نقطه کوانتومی دو الکترونی باعث تغییر انرژی گذار نسبت به یک نقطه کوانتومی یک الکترونی و تغییر ضریب جذب اپتیکی و ضریب شکست نمیصشود .با در نظر گرفتن جمله اختلالی خطی در یک نقطه کوانتومی دو الکترونی تغییری در انرژی گذار و ضریب جذب اپتیکی یا ضریب شکست مشاهده نمیصشود اما با در در نظر گرفتن جمله خطی در یک نقطه کوانتومی یک الکترونی ترازهای انرژی به هم نزدیک تر شده و در نتیجه انرژی گذار کاهش میصیابد و ضریب جذب اپتیکی کاهش محسوسی خواهد داشت اما تغییری در ضریب شکست رخ نمیصدهد و فقط طیف آن جابجا میصشود .با مقایسه یک نقطه کوانتومی دو الکترونی با یک نقطه کوانتومی یک الکترونی در حضور ناخالصی کولنی، ضریب جذب اپتیکی کل نقطه کل نقطه کوانتومی دو الکترونی کاهش یافت اما تغییری در ضریب شکست مشاهده نشد و فقط طیف آن به سمت چپ جابجا میصشود
متن يادداشت
In recent years, for both theoretical and experimental points of view have attracted much attention on the study of artificial atoms, quantum dots, in which electrons are confined in all three dimensions. electron confinment in quantum dots leads to the formation of discrete energy levels, which causes a dramatic change in the optical absorption coefficient, as well as new optical properties that do not exist in the bulk materials. parabolic confinment in the processes of making quantum dots, including quantum wells, ion implantation, etc is most commonly used model is quantum dots. optical properties of these structures have potential applications in devices. for examples infrared laser amplifiers, infrared detectors, and waveguide isolation. quantum dots have the ability to produce light at certain wavelengths, and in fact, by controlling the dimensions of the quantum dots, one can create visible light in different colors and wavelengths. quantum dots are important because of their optical properties, and for this purpose, we have to study their optical properties, such as optical absorption coefficient and refractive index changes. In this paper we consider a quantum dot with two electrons. the hamiltonian of system consists of two parts, center of mass and relative motion. using numerical soloution and after obtaining eigenvaluves, eigenvectors and the transition matrix and energy transition from ground state to the first excited level, we have studied the first linear and third nonlinear absorption coefficient and total refractive index in the presence of a linear statement. we also investigated the absorption coefficient and refractive index of a quantum dot of one electron quantum dot in the presence of coulomb impurity. with regard to the coulomb impurity in a quantum dot with one electron, the transition energy has increased compared to case with absence of coulomb impurity and the optical absorption coefficient has been significantly increased, but no change is detectable in the refractive index. the electron-electron interaction in a quantum dot of two electrons causes a change in the energy transition compare to a quantum dot with one electron and does not change the optical absorption coefficient and refractive index. considering a quantum dot with two electrons, a change in the transition energy and optical absorption coefficient or refractive index is not observed compared to one electron, but with consideration of the linear statement in a one electron quantum dot, energy levels come close to each other and therefor transition energy reduces, and the optical absorption coefficient will decrease significantly, but no changes occur in refractive index but its spectrum is shifted
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )