多电子人造原子能级结构.pdfVIP

姗年9月 山东师大学报(自然科学版) Sep．2唧 第擐繁第3搠 如md唾争岫啷黼蜘唰№嘶I汹) 埘．Ⅱak3 7 i“爹电子人造原乎能级结梅 石英 赵永芳 (吉林大孛秆与分予崎i明f螂÷，I嬲；长春 篇要在有效质量近似下，本文使用准对角方法计算了多电子圈盘^遗原子在磁场中的能袅结构．并与^hnt卜 c-k(Hc)方法和}khe，Fock(咿)方法的计葬结果进行了比较。计羹持皋表明：准对角方法是比较精确的．井且电 ‘ 子同相互作用是比较重要的． 。 关t觅量子点；能敷结掏；Ⅲ；Mc 分类号删7l I引言 由于半导体技术的迅速发展，人们已经可以错造零维人造原子，即从三个方向把电子束缚在类 点结构中，称为量子点qlmb，m tbI(QD)．目前实验主要研究人造原子在磁场中的物理性质1．理论 上，大多数采用越物线势作为电子的限域势，并且忽略了电子的z方向运动．尽管eD一产强诃了电 子问的相互作用，但其影响并不十分清楚，本文目的就是在考虑了电子相互作用舯情况下，讨论人 造原子在磁场中的能级分布’隋况，目前解决这一问题方法主要有准对角方法3、Ha血∥方法， 大，一般只限于计算少电子数的情况，HP方法和Mc方法可计算多电子量子点． 2理论模型和计算方法 在有效质量m’的近似下，对于％个电子组成的量子点体系，胁血l啪im量为 (·) H=五}耋(Pl+eAl)2+{m。c。奎音+去警，晤{可一s。邶B苹sa 其中，Ai为矢量势，^(r)=等(一y，x，o)，池为玻尔磁子，蛐为筒谐势的圆频率，g。为有效g因子． 对于单电子圆盘量子点，在没有磁场情况下可采用升降算符得到其本征函数，在极坐标下的波 函数表达式为： f砜。、)。了志‘时)～(《)、f咖-?’ (2’ ho(p，毋)=粤e一，碍 (3) 相应的本征能量为： ￡：(n+1)‰n=T】d+如 (4) 其中～=堕尹，11E=里尹．u为杂化频率，o=矗+詈，《=慧 (5) -目隶自然科学基金责助的课耀 收藕B崩：20∞一啦一14 一～酉了『_盯甄垂■一 第3期 石英等：多电子人造愿子能缀结梅 25l 对于多电子量子点，电子数ne】，总波函数尘可向基底x作展开，对于两电子终系t多jo态 总波函数取为： 皿(n，兜)=菩杰h(q)弛(驯 (6) 取基雇为瑚(I)伽(2)。舶(I)枷(2)，弛l(1)办一I(2)，弛(1)弛一2(2)_’ 对于三电子量手点体系，总波函数取为： T(n，r2，码)=釜去b(^)勃(砭)谁(码) (7) 取基底为： B(T) B(T) ng．1Q“mk∞啦bt帅 飚．2 GⅢId-g眦Ⅻ哂es缸t11№ d∞Ⅻ(蛐％Ⅷ‰=3．