Thesis (Selection of subject)Thesis (Selection of subject)(version: 278)
Assignment details
   Login via CAS
Spinově závislé optické kvazirovnovážné nelinearity v polovodičích
Thesis title in Czech: Spinově závislé optické kvazirovnovážné nelinearity v polovodičích
Thesis title in English: Spin-dependent optical quasi-equilibrium nonlinearities in semiconductors
Key words: optika polovodičů, spinově-závislé jevy, kvazirovnovážné optické nelinearity
Academic year of topic announcement: 2018/2019
Type of assignment: diploma thesis
Thesis language:
Department: Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL)
Supervisor: RNDr. Tomáš Novotný, Ph.D.
Author:
Guidelines
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.
References
[1] H. Haug & 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 & 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
Preliminary scope of work
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.
 
Charles University | Information system of Charles University | http://www.cuni.cz/UKEN-329.html