WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

было бы энергетически выгодно перейти в полумагнитИз рисунка видно, что при H < H1 максимальным ную квантовую яму QW2. Однако с учетом кулоновского является коэффициент a11, а это означает, что оба взаимодействия носителей энергия прямого экситонного носителя локализованы в немагнитном слое QW1. При состояния все еще остается самой низкой, поскольку H > H1 максимален коэффициент a12; следовательно, энергия связи прямого экситона существенно больше по самое нижнее состояние экситона становится непрямым:

абсолютной величине, чем энергия связи межъямного электрон локализован в яме QW1, дырка — в QW2.

экситона.

Таким образом, вблизи значения магнитного поля HС дальнейшим ростом поля яма для дырки в полумаг- происходит изменение пространственного расположения нитном слое становится настолько глубокой, что пере- носителей, формирующих экситон в самом нижнем возбужденном энергетическом состоянии.

Для каждого из рассмотренных выше состояний на рис. 5 показан интеграл перекрытия. Интеграл перекрытия (10) определяется прежде всего пространственным расположением носителей. Интеграл перекрытия волновых функций носителей, локализованных в одном слое (прямой экситон), больше, чем для локализованных в разных слоях структуры (межъямный экситон). Поэтому в диапазоне полей H < H1 интеграл перекрытия для самого нижнего прямого состояния экситона Eзначительно больше, чем для непрямого состояния E(I1 I1 на рис. 5). Картина меняется при H > H1. Здесь самое нижнее состояние — непрямой экситон, электрон и дырка локализованы в разных слоях структуры. Интеграл перекрытия (как и энергия связи) для этого самого нижнего непрямого состояния значительно меньше, чем для прямого возбужденного состояния E2 (I1 I2 на Рис. 3. Зависимость энергии экситона от напряженности рис. 5). Изменение величины интеграла перекрытия промагнитного поля для -компоненты экситонного перехода при ширине межъямного барьера d = 60. исходит при такой перестройке состояний скачкообразно Физика твердого тела, 2004, том 46, вып. Межъямные экситоны в полумагнитных полупроводниковых двойных квантовых ямах во внешнем... дырки в полумагнитном слое стала достаточно глубокой для перехода в нее дырки и этот переход был бы энергетически выгодным для экситона как целого.

В рассматриваемой системе, в определенной области магнитных полей самым нижним по энергии состоянием является непрямой экситон.

4. Выводы Найдены энергетические уровни и волновые функции экситонов в двойной квантовой яме из полумагнитных полупроводников во внешнем магнитном поле. Показано, что при некоторых значениях магнитных полей имеют место резонансы различных экситонных состояний Рис. 5. Интеграл перекрытия как функция напряжености двуямной системы. В некотором диапазоне магнитных внешнего магнитного поля. Кривые 1-3 описывают завиполей межъямный экситон становится самым нижним симости интегралов перекрытия для состояний системы с по энергии экситонным состоянием и имеет время жизэнергиями E1, E2, E3 (см. рис. 3) соответственно. Параметры ни, на несколько порядков превышающее время жизни системы те же, что и для рис. 3.

прямого экситона. Поэтому изучаемая система может быть полезной при создании большой концентрации экситонов.

Список литературы [1] L.V. Butov, A.I. Filin. Phys. Rev. B 58, 1980 (1998).

[2] А.В. Ларионов, В.Б. Тимофеев, И. Хвам, К. Соеренсен.

Письма в ЖЭТФ 75, 233 (2002).

[3] L.V. Butov, A.C. Gossard, D.S. Chemla. Nature 418, (2002).

[4] D. Shoke, S. Denev, Y. Liu, L. Pfeifer, K. West. Nature 418, 754 (2002).

[5] А.В. Комаров, С.М. Рябченко, О.В. Терлецкий. ЖЭТФ 73, 2(8), 608 (1977).

[6] J.A. Gaj, R. Planel, G. Fishman. Solid State Commun. 29, (1979).

Рис. 6. Магнитополевая зависимость интеграла перекрытия [7] M. von Ortenberg. Phys. Rev. Lett. 49, 1041 (1982).

для нескольких значений ширины барьера между квантовыми [8] P.J. Klar, D. Wolverson, J.J. Davies et al. Phys. Rev. B 57, ямами. d, : 1 — 60, 2 — 40, 3 — 30. (1998).

[9] B. Konig, U. Zehnder, D.R. Yakovlev et al. Phys. Rev. B 60, 2653 (1999).

[10] E.L. Ivchenko, G.E. Pikus. Superlattices and Other Heteroвблизи H = H1. Количественно интеграл перекрытия, а structures. Springer-Verlag, Berlin (1995). 370 p.; E.L. Ivchenзначит, и время жизни экситона зависят от параметров ko, A.V. Kavokin, V.P. Kochereshko et al. Phys. Rev. B 46, системы. Время жизни межъямного состояния экситона 7713 (1992).

сильно возрастает при увеличении ширины барьера, [11] V.I. Sugakov, G.V. Vertsimakha. J. Phys.: Cond. Matter 13, 5635 (2001).

разделяющего потенциальные ямы. Например, время жизни такого экситона в системе с шириной барьера d = 40 на порядок превышает время жизни прямого экситона при H > 3 T. Для аналогичной структуры с d = 60 различие достигает двух порядков (рис. 6).

Из рис. 6 видно, что значение поля H1, при котором происходит переход от состояния, в котором самым нижним по энергии является прямой экситон, к состоянию, где самым нижним является непрямой экситон, увеличивается по мере роста ширины барьера.

Чем шире барьер, тем меньше по абсолютной величине энергия связи непрямого экситона, т. е. тем более сильное магнитное поле нужно приложить, чтобы яма для Физика твердого тела, 2004, том 46, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.