Seminarium Oddziału Badań Magnetyków
sala nr 6 (bud. II)
Inżynieria funkcji falowych w nanostrukturach
prof. dr hab. Elżbieta Zipper
Instytut Fizyki, Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach
Kwantowe nanostruktury które mogą być sterowane z zewnątrz są bardzo ważne w rozwoju nowych technologii w których manipulowanie spinami lub funkcjami falowymi odgrywa istotną rolę.
Rozpatrujemy nanostrukturę złożoną z kropki kwantowej otoczonej przez kwantowy pierścień (DRN). Własności takich nanostruktur mogą być silnie modyfikowane przez zmianę kształtu potencjału tworzącego przy pomocy na przykład napięcia na bramkach. Prowadzi to do zmiany kształtu i rozkładu funkcji falowych w strukturze co istotnie modyfikuje wiele własności fizycznych DRN.
Pokazaliśmy [1,2], że taka inżynieria funkcji falowych zmienia:
- czasy relaksacji spinowej DRN, użytej jako spinowy qubit, o kilka rzędów wielkości
- przekrój czynny na wewnątrz pasmową absorpcję promieniowania w zakresie podczerwieni lub mikrofal z dużego na zaniedbywalny.
Wyliczyliśmy [3,4] również prąd płynący przez DRN w zakresie blokady kulombowskiej i pokazaliśmy, że taka nanostruktura może pracować jako jednoelektronowy tranzystor lub prostownik prądu.
Podsumowując, prezentowane wyniki dowodzą, że mechanika kwantowa pozwala zoptymalizować, niejako na życzenie, pewne wybrane własności nanostruktur przez odpowiedni dobór zewnętrznych parametrów.
- E. Zipper, M. Kurpas, M. M. Maśka, New Journal of Physics 14, 093029 (2012).
- M. Kurpas, E. Zipper, M. M. Maśka in „Physics of Quantum Rings”, Series: NanoScience and Technology, Vladimir M. Fomin (editor), Springer Verlag- Berlin (2013), pp. 455-479
- M. Kurpas, B. Kedzierska, I. Janus-Zygmunt, A. Gorczyca-Goraj, E. Wach, E. Zipper, M. M. Maska, J. Phys.: Condens. Matter 27, 265801 (2015).
- A. Biborski, A. Kądzielawa, A. Gorczyca-Goraj, E. Zipper, M. Maśka, J. Spałek, Scientific Reports 6, 29887 (2016).
