Zeemanův jev v polovodičových kvantových strukturách
| Thesis title in Czech: | Zeemanův jev v polovodičových kvantových strukturách |
|---|---|
| Thesis title in English: | Zeeman effect in semiconductor quantum structures |
| Key words: | záporný trion, Luttingerův Hamiltonián, Zeemanův jev, jednoduchá kvantová jáma, míchání stavů valenčního pásu, Landého g-faktor |
| English key words: | negative trion, Luttinger Hamiltonian, Zeeman effect, single quantum well, valence subband mixing, Landé g-factor |
| Academic year of topic announcement: | 2008/2009 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Institute of Physics of Charles University (32-FUUK) |
| Supervisor: | prof. RNDr. Roman Grill, CSc. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 12.11.2008 |
| Date of assignment: | 12.11.2008 |
| Date and time of defence: | 02.06.2011 00:00 |
| Date of electronic submission: | 19.04.2011 |
| Date of submission of printed version: | 19.04.2011 |
| Date of proceeded defence: | 02.06.2011 |
| Opponents: | Dr. Karel Výborný |
| Guidelines |
| 1) Prostudovat základní literaturu týkající se optických přechodů v dvojrozměrných kvantových strukturách umístěných v magnetickém a elektrickém poli.
2) Navrhnout vhodný formalizmus pro popis vlnové funkce neutrálního a nabitého excitonu (trionu) v jednoduché a dvojité kvantové jámě v magnetickém a v elektrickém poli orientovaném kolmo na jámu. 3) Odvodit hamiltonián systému se započtením realistické struktury valenčního pásu. 4) Navrhnout postup řešení a vyřešit Schrödingerovu rovnici. 5) Spočítat optické vlastnosti systému na bázi materiálu GaAs/GaAlAs. 6) Vyhodnotit získané výsledky, porovnat je s existujícími experimentálními daty a navrhnout optimální strukturu pro experimentální ověření teoreticky předpovězených jevů. |
| References |
| Vybrané kapitoly z:
1) H. Frank: Fyzika a technika polovodičů, SNTL, Praha 1990 2) B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Základy fotoniky, matfyzpress 1994 3) G. Bastard: Wave mechanics applied to semiconductor heterostructures, Les editions de physique, Paris 1992 4) J.H. Davies: The Physics of Low-Dimensional Semiconductors, Cambridge University Press, 1998 5) Původní časopisecké články týkající se problematiky optických vlastností kvantových struktur |
| Preliminary scope of work |
| Současný pokrok v technologii přípravy kvalitních polovodičových kvantových struktur umožňuje realizovat systémy s novými unikátními vlastnostmi i s perspektivou použití v praktických aplikacích. Pro optoelektroniku má bezprostřední význam studium luminiscence excitonů v takových strukturách. Ve spintronice je jednou z nejdůležitějších charakteristik Zeemanovo stěpení excitonových stavů v magnetickém poli. Přes rozsáhlý experimentální i teoretický výzkum je pochopení vlastností excitonů v magnetickém poli (magnetoexcitonů) neuspokojivé a jejich další studium má pro pokrok oboru velký význam.
Hlavní náplní práce bude výpočet Zeemanova štěpení neutrálního excitonu a kladně a záporně nabitého excitonu v jednoduché a dvojité kvantové jámě v systému GaAs/AlGaAs. Budou analyzovány různé modely popisující řešený systém s cílem navrhnout realistický model poskytující uspokojivé výsledky bez nutnosti extrémně náročných numerických výpočtů. Získané výsledky budou porovnány s dostupnými experimentálními daty a bude navržena struktura a experimentální uspořádání umožňující optimálně pozorovat spočtené jevy. Práce je vhodná pro studenty všech oborů s pozitivním přístupem k teoretické fyzice pevných látek |