NanosistemləRİn kvant mexanikasi prof. İsmayılov T. H

NANOSİSTEMLƏRİN KVANT MEXANİKASI

• Prof. İsmayılov T. H.

• Bərk cisimlər fizikası kafedrası

NANOTƏDQİQAT SAHƏLƏRİ

Xarakterik ölçülər

POTENSİAL SAHƏDƏ HƏRƏKƏT

Kvant mexanikası

Elektron keçidləri

Kvant mexanikası

Ölçü Kvantlanması (Size Quantization)

• Frohlich (1937),

• I.M Lifshitz (1951, 1952),

• R.Kubo (1962),

• V.B. Sandomirskii (1962).

Zərrəcyin kristalda hərəkəti

Bərk cisimlərin zona quruluşu

Ölçü Kvantlanması

Kvant təbəqəsi

Kvant ölçü effektlərini müşahidə etmək üçün zəruri şərtlər

• Nanoölçülü strukturlar

• Kifayət qədər aşağı temperaturlar

• Yüksək yürüklüyə malik yükdaşıyıcılar

• Kiçik effektiv kütlələr (yarımkeçirici əsaslı strukturlarda)

• Yükdaşıyıcıların konsentrasiyasının çox da böyük olmaması

Ikiölçülü elektron qazı

DOS in Low-Dimensional Electron Systems

Spherical Quantum Dot

AŞAĞIÖLÇÜLÜ ELEKTRON SİSTEMLƏRİ

AŞAĞIÖLÇÜLÜ ELEKTRON SİSTEMLƏRİ

Kvant nöqtələrinin həndəsi modelləri

Limit ölçüləri, enerji sərfi, istilik ayrılması

Aşağıölçülü sistemlərin alınması. Molekulyar-Şüa epitaksiyası(MŞE)

Ə s a s i d e y a

• Kristal ölçülərinin məhdudlaşdırılması

• onun elektrik, optik və maqnit xassələrini köklü surətdə dəyişir.

• Elektrik,optik və maqnit xassələri təkcə materialın özəlliyi ilə deyil, eyni zamanda onun ölçüləri və həndəsi forması ilə də müəyyən olunur

“Band gap engineering”

• Kvant quyusunun parametrlərini(enini,hündürlüyünü,və formasını) dəyişməklə,ölçü səviyyələrinin vəziyyətlərini məqsədyönlü şəkildə dəyişmək olar.

• Bir neçə kvant quyusu olan halda bu quyular arasındakı məsafələridəyişməklə, ilkin materiala xas olmayan effektlər almaq mümkündür.

Nanocihazlar fizikası

•  İfratqəfəslər

•  Kvant quyuları

•  Heterokeçid əsaslı lazerlər

• Kvant kaskad lazerlər.

• Kvant quyu əsaslı detektorlar

• Foton kristalları

• Kvant-Holl effekti

• Təkelektronika

• Spintronika

• Superparamaqnetizm

• Yaddaş qurğuları

E L E K T R O N

• An electron has a charge (- e) and a spin (½)

• (spin) + (charge)

• Electronic industries have made good use of the charge

• But the electron spin has essentially been neglected

Bitlər və kubitlər

Kvant mexanikası və superpozisiya prinsipi

• Kvant mexanikasının əsasında – Şredinger tənliyi durur.Bu tənlik kvant sisteminin dalğa funksiyasının təkamülünü təsvir edir:

SPIN TRANZISTORU

T r a n z I s t o r s

Spin tranzistorunun iş prinsipi

Birelektronlu tranzistor

Mur qanunu

Eksonensial inkişaf və Mur qanunu

• Quantum confinement  discrete states

• Energy levels from solutions to Schrodinger Equation

• Schrodinger equation:

• For 1D infinite potential well

• If confinement in only 1D (x), in the other 2 directions energy continuum

Квантовый компьютер

Bitlər və kubitlər

Реализация