Physics of Low-Dimensional Structures - From Quantum Wells to DNA & Artificial Atoms
Táto kniha pokrýva oblasť nízkorozmerných štruktúr, počnúc selektívne dopovanými dvojitými heteroštruktúrami n-A1GaAs/GaAs/n-A1GaAs a (napnutými) p-Si/SiGe/p-Si (kvantovými jamkami). Analyzuje sa správanie sa hustoty elektrónov v plechu, populácií a energií podpásiem v závislosti od šírky jamky, hrúbky dištančnej vrstvy a koncentrácie dopingu. Diskutuje sa teplotná závislosť koncentrácie objemových elektrónov od kvázi-2DEG. V rámci Boltzmannovej transportnej teórie sa uvádza podrobná štúdia pohyblivosti pri nízkych a vysokých teplotách so zohľadnením všetkých relevantných mechanizmov rozptylu. Pseudomorfné Si/SiGe nedopované kvantové studne sú ideálnym príkladom na štúdium neparabolickosti dierových pásov. Prvýkrát sa v knihe uvádza presné riešenie viacpásmovej rovnice efektívnej hmotnosti, ktorá opisuje ťažké, ľahké a oddelené valenčné pásy dier, a získavajú sa medzipásmové prechody a pravidlá výberu. Zníženie dimenzionality sa zaoberá novými aspektmi týkajúcimi sa optických a transportných vlastností kvantových drôtov (QWRS). Konkrétne sa teoreticky interpretujú fotoluminiscenčné a mikrofotoluminiscenčné spektrá QWRS v tvare V, čo vedie k realistickej kartografii drsnosti rozhrania týchto systémov.
Prvýkrát sa v knihe uvádza aj výpočtový prístup k riešeniu problému vlastných čísel v nízkorozmerných systémoch so zložitou, ale realistickou geometriou a teoretické úvahy o doprave vedú k systematickému štúdiu pohyblivosti. Keďže DNA možno považovať za jednorozmerný „molekulárny drôt“, štúdium transportu nosičov pozdĺž DNA sa rozoberá v termínoch skákavého transportu. Predložená je výpočtová schéma, ktorá umožňuje štúdium magnetoabsorpčných spektier v blízkom poli kvantových bodiek (QD) s ľubovoľnou geometriou, v magnetickom poli s ľubovoľnou orientáciou. Skúma sa vplyv priestorového obmedzenia spôsobeného rozmermi QD a magnetického obmedzenia riadeného magnetickým poľom. Diskutuje sa aj vplyv Coulombových interakcií medzi elektrónmi a dierami. Aplikovateľnosť metódy v skutočných experimentoch, t. j. osvetlenie nanoštruktúry sondou blízkeho poľa v spojení so súčasným pôsobením vonkajšieho magnetického poľa, sa môže stať výzvou pre experimentátorov. Nakoniec sa diskutuje o magnetotermoelektrickom transporte v režime frakčného kvantového Hallovho javu (FQHE). Je načrtnutý teoretický rámec pre výpočet odporu, tepelného výkonu a tepelnej vodivosti pre dvojrozmerné elektrónové a dierové plyny pri nízkych teplotách a silných kolmých magnetických poliach.
Kompozitný fermiónový obraz umožňuje použiť celočíselný kvantový Hallov efekt a Shubnikov - de Haasove modely vodivosti na kvantitatívne porovnanie s experimentom. Uvádza sa aj štúdia o platnosti základných fyzikálnych zákonov, ako je Wiedemann-Franzov zákon, v dvojrozmerných štruktúrach.
