English
!

Архив публикаций

Тезисы

XIII-ая конференция

Моделирование динамики оптических переходов электронов в условиях магнитного квантования

Кондаков О.В., Карташов Р.В.

399770 г. Елец Липецкой обл., ул. Разина д. 21а, кв. 24

1  стр.

Адекватное описание квантового осцилляционного эксперимента представляет собой весьма трудоёмкую задачу. Это связано, прежде всего, со сложностью современ-ных моделей электронного энергетического спектра, а, именно они, достигают наи-больших успехов в объяснении экспериментальных результатов. Наиболее точной мо-делью электронного энергетического спектра полуметалла висмута и сплавов висмут-сурьма является модель Макклюра и Чоя. Она представляет собой полностью форма-лизованную физическую теорию, позволяющую исследовать величину спинового или орбитального расщепления, незеркальность электронного энергетического спектра, на-личие и величину расхождения с эллипсоидальным приближением формы поверхности Ферми и т.д. Однако точный учёт этих явлений требует знания матричных элементов оператора скорости, по крайней мере, во втором порядке квантовомеханической тео-рии возмущений. Расчёт матричных элементов оператора скорости проводился мето-дами квантовой теории поля. Исходным являлось уравнение Дирака. Рассчитаны мат-ричные элементы оператора скорости в первом порядке теории возмущений. Эти ре-зультаты позволяют описать форму экспериментальной линии магнитооптического эксперимента в области межзонных переходов электронов на уровнях Ландау валент-ной зоны и зоны проводимости.

Необходимость расчёта матричных элементов скорости во втором порядке тео-рии возмущений определяется экспериментально обнаруженным взаимодействием нижнего уровня Ландау зоны проводимости и верхним (по шкале энергий) уровнем Ландау валентной зоны. Это приводит к тому, что волновые функции электронов ва-лентной зоны и зоны проводимости смешиваются, что приводит к нарушению правил отбора для оптических межзонных и внутризонных переходов электронов на уровнях Ландау валентной зоны и зоны проводимости. До настоящей работы анализ магнито-оптических спектров в ультраквантовом пределе магнитного поля проводился только в рамках модифицированной модели Бараффа, которая представляет собой модель элек-тронного энергетического спектра в приближении тензора эффективных масс. Однако модифицированная модель Бараффа имеет ряд недостатков, которые вскрылись в ре-зультате анализа экспериментальных данных. К ним относится предположение о зер-кальности электронного энергетического спектра, отсутствие учёта членов закона дис-персии с 3 и 4 порядком по волновому вектору и т.д. Полученные результаты позволят ответить на многие вопросы, которые возникли при моделировании эксперименталь-ных данных в рамках модифицированной модели Бараффа.

© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533