Témata prací (Výběr práce)Témata prací (Výběr práce)(verze: 253)
Detail práce
   Přihlásit přes CAS
Spinově závislé optické kvazirovnovážné nelinearity v polovodičích
Název práce v češtině: Spinově závislé optické kvazirovnovážné nelinearity v polovodičích
Název v anglickém jazyce: Spin-dependent optical quasi-equilibrium nonlinearities in semiconductors
Klíčová slova: optika polovodičů, spinově-závislé jevy, kvazirovnovážné optické nelinearity
Akademický rok vypsání: 2016/2017
Typ práce: diplomová práce
Jazyk práce:
Ústav: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
Vedoucí / školitel: RNDr. Tomáš Novotný, Ph.D.
Řešitel:
Konzultanti: prof. RNDr. Petr Němec, Ph.D.
prof. Bedřich Velický, CSc.
Zásady pro vypracování
Cílem práce je vývoj kódu pro řešení Bethe-Salpeterovy rovnice pro optickou susceptibilitu se správným kvalitativním zahrnutím reálné pásové struktury studovaného materiálu. Za tímto účelem bude třeba zobecnit používané metody [1,3] pro modelové bezstrukturní dvoupásové modely na reálnou mnohopásovou situaci (se zaměřením zejména na správné zahrnutí efektů spinu) a naimplementovat toto zobecnění numericky. Výzvou bude zahrnutí mnohočásticových efektů do tohoto formalismu, které se provádí na aproximativní úrovni a není v tuto chvíli jasné, jak standardní aproximaci rozšířit na spinově závislý případ. Hodně samostatné práce a tvořivosti bude třeba právě v této části úkolu. Získané výsledky pak budou porovnány s experimentálními zjištěními [2] a v případě rozumné shody bude tato práce téměř jistě publikovatelná ve formě článku.
Seznam odborné literatury
[1] H. Haug and S. W. Koch, Quantum Theory of the Optical and Electronic Properties of Semiconductors, World Scientific (1990)
[2] P. Němec et al., Phys. Rev. B 72, 245202 (2005); P. Horodyská et al., Journal of Applied Physics 116, 053913 (2014)
[3] A. Joshua and V. Venkataraman, Phys. Rev. B77, 085202 (2008); J. Phys.: Condens. Matter 21, 445804 (2009) a množství specializovaných odborných článků, jejichž seznam bude poskytnut po osobní konzultaci
Předběžná náplň práce
Práce pojednává o výpočtu optických vlastností polovodičů ozářených kruhově polarizovaným světlem, konkrétně jde o výpočet absorpčního koeficientu v pump-probe experimentu v režimu dosažení kvazirovnovážného stavu po excitaci pumpovacím pulsem. Toto uspořádání vede v nepolarizované verzi ke známým optickým nelinearitám [1], jejichž spinové zobecnění je stále otevřené. Toto téma je bezprostředně motivováno experimentálními daty získanými v místní optické skupině Doc. Petra Němce [2], s nimiž budou obdržené teoretické výsledky porovnávány. Po technické stránce jde o řešení Bethe-Salpeterových rovnic pro optickou susceptibilitu se správným zahrnutím spinově-závislých efektů pásové struktury na jednočásticové, ale i mnohočásticové úrovni, což problém činí náročným po koncepční stejně tak jako numerické stránce.

Práce je vhodná pro teoreticky zaměřené studenty oboru optika, dále pro teoretické fyziky a rovněž pro studenty matematického modelování.
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK