半導体ミスフィット転位網を利用した量子孔の電子論

使用半导体失配位错网络的量子孔电子理论

• 批准号: 14654063
• 负责人: 武田 京三郎
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14654063/
• 关键词: 半導体; 球状量子ドット; ミスフィット転位; 転位ネットワーク; 転位交差点欠陥; 第一原理電子論; メゾスコピック系・局在; 格子欠陥

半導体ヘテロエピタキシー界面でのミスフィット転位ネットワーク交差点で形成される球状量子孔(quantum hole ; QH)について、その電子構造の理論解明を目的とした。この目的の為に、3次元球量子閉じ込揚(SQD)で近似し、スピン占有状態と原子で知られているフント則に焦点を当てその電子状態を第一原理的に理論解明した。電子の占有状態が必ずしも単純閉殻構造にならないため、同一量子ドット軌道(QDO)に対するスピン束縛を取り除いて変分原理を実行する非制限HF(unrestricted HF ; UHF)法を基本としたが、合成軌道角運動量Lの演算子に対する固有関数を得るため、Lを束縛してUHF近似を行う「拡張されたUHF法(exUHF法)」を提案し、その定式化を行った。その結果3次元SQDでは従来の2次元ディスク状QDとは異なる魔法数が出現する事を理論的に見出した。また電子間相互作用はQDO間の偶然縮退を解離させ、「SQDにおいては原子の場合と異なり、角運動量が大きな軌道が角運動量の小さな軌道よりもエネルギー的に低くなる」という固有の特徴が明らかになった.さらに本系に特徴的な合成スピンに関する縮退状態は合成軌道角運動量を新たな量子指数に選ぶとよく分離できることを見出し、同一スピン状態では大きな合成軌道角運動量を与える状態が基底状態となる興味深い事実を初めて指摘した。一方転位ネットワーク系としてはGaSb/GaAs(100)およびInAs/GaAs(111)系を考察した。第一原理密度汎関数法および経験的強結合近似を用いた電子構造計算により、ミスフィット転位(MD)の原子構造とさらにその交差点およびネットワーク構造を明らかにした。前者はMDが互いに直交するネットワーク構造であるのに対し後者ではヘキサゴナル網目状と成り得ることを理論予測した。

The interface of the semicircular structure is characterized by the formation of a spherical quantum hole (quantum hole; QH) and the understanding of the purpose of the device. The purpose of this paper is to understand the theoretical solution of the first principle of electronic state state. The purpose is that the cubic sphere quantum quantum theory (SQD) approximation, the atom occupancy of the state, and the focal point of the electron state are discussed. The computer is in possession of the computer. It is necessary to make the device, the same quantum circuit (QDO), the same quantum circuit (QDO), and the principle of data division. The system is not limited to HF (unrestricted HF). The UHF) method is based on the basic method, the synthetic angle method, the operator, the inherent number, the UHF approximation, the UHF method (exUHF method), the proposed method, and the formulation method. The results show that the number of magic numbers in the third dimension of SQD has been found in the second dimension of QD spells. The interaction between electrons and electrons. QDO devices accidentally release devices, SQD devices, atomic devices, angle drivers, large corners, small radios, low-voltage devices, low-voltage devices, and inherent devices. The new quantum index selects the new quantum index to select the separation channel to see the volume, the same status to synthesize the channel angle, and the base state to have a deep taste and criticism. One party is responsible for the investigation of GaSb/GaAs. InAs/GaAs is the inspection department. In the first principle, the strong combination approximation of the numerical method of density measurement is based on the use of the electronic computer to calculate the temperature field, and the atoms in the MD position are used to make the calculation circuit. In the former case, the network profile of the MD network is discussed after the direct communication between each other.

项目成果

Hund's First and Second Rules in Spherical Quantum Dots (1) in zero-magnetic field

零磁场中球形量子点的洪德第一和第二定律（一）

• 发表时间: 2004
• 期刊: Jpn.J.Appl.Phys., 43
• 作者: Yusuke Asari;Kyozaburo Takeda;Hiryuki Tamura
• 通讯作者: Hiryuki Tamura

New shell-structures and their ground electronic- states of the spherical quantum dots (II) under the magnetic field

磁场下球形量子点（II）的新壳层结构及其基态电子态

• 发表时间: 2005
• 期刊: Jpn.J.Appl.Phys. (in press)
• 作者: Yusuke Asari;Kyozaburo Takeda;Hiryuki Tamura
• 通讯作者: Hiryuki Tamura

Time- dependent ballistic phenomena of electron injected into half-ellipse confined room

电子注入半椭圆密闭空间的时变弹道现象

• 发表时间: 2005
• 期刊: Jpn.J.Appl.Phys. (in press)
• 作者: Kyozaburo Takeda;Naoaki Watanabe
• 通讯作者: Naoaki Watanabe