وبلاگ

توضیح وبلاگ من

طرح های پژوهشی انجام شده درباره : پراکندگی رامان در نقاط کوانتمی نیم-رسانا۹۳- فایل ۷

 
تاریخ: 03-08-00
نویسنده: فاطمه کرمانی

علاوه براین،
پایان نامه
(۲-۷۷)
که برای نقطه کوانتمی، چاه­سیم کوانتمی و سیم ساده کوانتمی داریم:
(۲-۷۸)
توجه نمایید که در به‌دست آوردن معادلات (۲-۷۲) و (۲-۷۳)، از نتیجه زیر با فرض طول عمر محدود  برای حالت جفت الکترون-حفره، استفاده نموده‌ایم:
(۲-۷۹)
چهار سهم در سطح مقطع پراکندگی وجود دارد که سه تا از آن­ها  از هم مستقل­اند اما سهم قطبش  اگر با سهم  و  مقایسه شود نادیده گرفته می­ شود.
سطح مقطع دیفرانسیلی چاه سیم کوانتمی نیم­رسانا برحسب فرکانس تابشی  دارای تکینگی‌هایی است که با روابط زیر مشخص می‌شوند
(۲-۸۰)
(۲-۸۱)
(۲-۸۲)
همان‌طوری‌که از رابطه‌های (۲-۸۰) و (۲-۸۱) ملاحظه می‌شود، این فرکانس‌ها متناظر با گذارهای الکترونی بین زیر نوارهایی است که تنها در نوار رسانش و یا تنها در نوار ظرفیت قرار دارند (گذار بین زیر نوارها). مقادیر فرکانس­هایی که در معادلات (۲-۸۰) و (۲-۸۱) ارائه شده‌اند به گسیل فوتون با الکترون یا حفره در گذار بین زیر نوارها وابسته است. در این حالت قواعد گزینش برای گذارهای الکترونی  و برای گذارهای حفره  می­باشد، این قاعده‌های گزینش متناظر با قطبش  و قاعده گزینش  متناظر با قطبش  است. تکینگی‌های موجود در معادله (۲-۸۲) متناظر با گذارهای بین نواری بوده و وابسته به  است.
حال برای محاسبه بازده پراکندگی، می‌بایست  را برحسب  رسم نماییم.

شکل ۲-۳: طیف گسیلی پراکندگی الکترونی رامان در چاه­سیم­های کوانتمی و نقاط کوانتمی برای قطبش  .
در شکل (۲-۳) طیف گسیلی برای نقطه کوانتمی و چاه سیم کوانتمی با قطبش  نشان داده شده است. به علت محدود بودن ارتفاع پتانسیل دیواره حالت‌ها به شعاع  وابسته بوده و بنابراین، اگر طیف بدست آمده برای چاه­سیم کوانتمی با  را با طیف مربوط به  مقایسه کنیم یک جابه‌جایی به سمت راست قله‌های  و  مشاهده می‌شود. همچنین قله‌های مربوط به الکترون‌ها دارای مقادیر بزرگتری می‌باشند. این ناشی از این واقعیت است که با افزایش شعاع، تفاوت انرژی بین زیر نوارها نیز افزایش می‌یابد.
علاوه براین، با توجه به شکل کاهش شدت در قله­ها را می­توان مشاهده کرد که قله­های مربوط به گذارهای الکترونی بزرگتر از قله­های مربوط به گذارهای حفره است، این ناشی از این حقیقت است که حفره دارای جرم مؤثر بزرگتر از الکترون و همچنین دارای جابجایی نوار کمتری است[۲۶].
۲-۴ سطح مقطع دیفرانسیلی برای نقطه کوانتمی
یک نقطه کوانتمی کروی با شعاع  را در تقریب سهموی تک نواری در نظر بگیرید. به علت محدودیت کوانتمی موجود در تمام راستاها، این نوار به مجموعه‌ای از زیر نوارها تقسیم می­ شود.
جواب‌های معادله شرودینگر در تقریب تابع پوشا و در مختصات کروی  به‌صورت زیر است:
(۲-۸۳)
که در آن
(۲-۸۴)
(۲-۸۵)
در معادله (۲-۸۳)  هماهنگ کروی است.
با اعمال شرایط مرزی مناسب، به رابطه غیر جبری زیر برای محاسبه ویژه مقدارهای انرژی‌ می‌رسیم
(۲-۸۶)
که ویژه مقدارهای انرژی به صورت زیر نتیجه می‌شوند
(۲-۸۷)
در رابطه بالا  ، صفرهای معادله (۲-۸۶) را مشخص می­ کند. در این­جا نوارها کاملاٌ گسسته هستند ولی به علت تقارن کروی هرکدام از حالت‌ها تعداد  بار تبهگنی دارند.
۲-۴-۱ شدت پراکندگی رامان
با توجه به معادلات (۲-۸۳) و (۲-۴) و (۲-۵) می­توان رابطه زیر را بدست آورد
(۲-۸۸)
این رابطه مشابه رابطه مربوط به چاه­سیم کوانتمی می‌باشد. این رابطه گذار بین نواری، ناشی از گسیل یک فوتون و ایجاد جفت الکترون-حفره را نمایش می­دهد. علاوه بر این، گذار بین زیر نوارها با اعدد کوانتمی  و  یکسان نیز رخ می‌دهند.
برای محاسبه دومین عنصر ماتریسی، معرفی پایه‌های زیر مفید است
(۲-۸۹)
(۲-۹۰)
بنابراین، عملگر تکانه در پایه‌های فوق را می‌نوان به‌صورت زیر نوشت:
(۲-۹۱)
با بهره گرفتن از پایه‌های داده شده در معادله (۲-۸۹) و معرفی عملگر
(۲-۹۲)

(۲-۹۳)
عنصر ماتریسی مربوط به تابش ثانویه به صورت زیر نتیجه می‌شود
(۲-۹۴)
که
(۲-۹۵)
(۲-۹۶)
(۲-۹۷)
این رابطه نشان می­دهد که در گسیل یک فوتون با انرژی  سه قطبش مستقل ظاهر می­شوند که در آن گذار بین حالت­هایی با و  رخ می­دهد.
بعد از جایگذاری رابطه‌های (۲-۹۴) و (۲-۹۷) در رابطه (۲-۳) خواهیم داشت:
(۲-۹۸)

(۲-۹۹)
با جایگذاری رابطه‌های (۲-۹۸) و (۲-۹۹) در روابط (۲-۱) و (۲-۲) سطح مقطع دیفرانسیلی زیر نتیجه می‌شود:
(۲-۱۰۰) 
(۲-۱۰۱)


فرم در حال بارگذاری ...

« دانلود مطالب پژوهشی درباره شناسایی و اولویت بندی موانع حمایت مالی از ورزش قهرمانی ...تحقیقات انجام شده در رابطه با اهمّیّت بازتاب قَداسَت فال و استخاره درادبیّات منظوم- فایل ۴۵ »