Взаємодія ізотропної наночастинки з дрейфуючими електронами у квантовій ямі
Розглянуто гібридні системи, що складаються з наночастинки та напівпровідникової гетероструктури з квантовою ямою. Наночастинка є такою, що поляризується у сторонньому електричному полі. Обґрунтовано та сформульовано модель гібридної системи. Отримано точні розв'язки рівнянь. Знайдені частоти к...
Збережено в:
| Дата: | 2012 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021313 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2021313 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20213132022-01-29T12:31:50Z Взаємодія ізотропної наночастинки з дрейфуючими електронами у квантовій ямі Interaction between an Isotropic Nanoparticle and Drifting Electrons in a Quantum Well Kochelap, V.A. Kukhtaruk, S.M. - - Розглянуто гібридні системи, що складаються з наночастинки та напівпровідникової гетероструктури з квантовою ямою. Наночастинка є такою, що поляризується у сторонньому електричному полі. Обґрунтовано та сформульовано модель гібридної системи. Отримано точні розв'язки рівнянь. Знайдені частоти коливань зарядів гібридної системи та їх додаткове загасання, що зумовлено взаємодією диполя з плазмонами. Природа додаткового загасання подібна до загасання Ландау. Проаналізовано поведінку в часі та просторі збурень концентрації двовимірних електронів. Досліджено поляризаційні коливання наночастинки. Знайдено, що при ненульових дрейфових швидкостях наведена поляризація характеризується складною динамікою. Зокрема, для двох із трьох гілок частотної дисперсії вектор поляризації обертається по еліптичних траєкторіях. У випадку, коли до квантової ями прикладене поле та тече струм, загасання змінюється на наростання коливань гібридної системи у часі, що відповідає електричній нестійкості гібридної системи. Нові явища в гібридних системах можуть бути застосовані для збудження випромінювання наночастинок струмом та для електричної генерації випромінювання в терагерцовій області спектра. A hybrid system composed of an isotropic nanoparticle and a semiconductor heterostructure with a quantum well has been considered. The nanoparticle is supposed to be polarizable in an external electric field. A theoretical model of the hybrid system is substantiated and formulated. Exact solutions of the model equations are obtained. The frequencies of charge oscillations in the hybrid system and their damping owing to the dipole--plasmon interaction are found, the damping mechanism being similar to that of Landau damping. The space-time behavior of concentration perturbations in the two-dimensional electron gas is analyzed, and the polarization oscillations of a nanoparticle are studied. The induced polarization of a nanoparticle at nonzero electron drift velocities is found to have a complicated dynamics. In particular, the polarization vector circulates along elliptic trajectories for two of three frequencydispersion branches. If the electric current flows through the quantum well due to an applied electric field, the damping of oscillations in the hybrid system is replaced by their growth in time, which corresponds to the electric instability of the system. New phenomena in hybrid systems can be used to excite the emission of nanoparticles by an electric current and to electrically stimulate the emission in the terahertz spectral range. Publishing house "Academperiodika" 2012-03-30 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021313 10.15407/ujpe57.3.367 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 57 No. 3 (2012); 367 Український фізичний журнал; Том 57 № 3 (2012); 367 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe57.3 uk en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021313/2049 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021313/2050 |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-01-29T12:31:50Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian English |
| topic |
- |
| spellingShingle |
- Kochelap, V.A. Kukhtaruk, S.M. Взаємодія ізотропної наночастинки з дрейфуючими електронами у квантовій ямі |
| topic_facet |
- - |
| format |
Article |
| author |
Kochelap, V.A. Kukhtaruk, S.M. |
| author_facet |
Kochelap, V.A. Kukhtaruk, S.M. |
| author_sort |
Kochelap, V.A. |
| title |
Взаємодія ізотропної наночастинки з дрейфуючими електронами у квантовій ямі |
| title_short |
Взаємодія ізотропної наночастинки з дрейфуючими електронами у квантовій ямі |
| title_full |
Взаємодія ізотропної наночастинки з дрейфуючими електронами у квантовій ямі |
| title_fullStr |
Взаємодія ізотропної наночастинки з дрейфуючими електронами у квантовій ямі |
| title_full_unstemmed |
Взаємодія ізотропної наночастинки з дрейфуючими електронами у квантовій ямі |
| title_sort |
взаємодія ізотропної наночастинки з дрейфуючими електронами у квантовій ямі |
| title_alt |
Interaction between an Isotropic Nanoparticle and Drifting Electrons in a Quantum Well |
| description |
Розглянуто гібридні системи, що складаються з наночастинки та напівпровідникової гетероструктури з квантовою ямою. Наночастинка є такою, що поляризується у сторонньому електричному полі. Обґрунтовано та сформульовано модель гібридної системи. Отримано точні розв'язки рівнянь. Знайдені частоти коливань зарядів гібридної системи та їх додаткове загасання, що зумовлено взаємодією диполя з плазмонами. Природа додаткового загасання подібна до загасання Ландау. Проаналізовано поведінку в часі та просторі збурень концентрації двовимірних електронів. Досліджено поляризаційні коливання наночастинки. Знайдено, що при ненульових дрейфових швидкостях наведена поляризація характеризується складною динамікою. Зокрема, для двох із трьох гілок частотної дисперсії вектор поляризації обертається по еліптичних траєкторіях. У випадку, коли до квантової ями прикладене поле та тече струм, загасання змінюється на наростання коливань гібридної системи у часі, що відповідає електричній нестійкості гібридної системи. Нові явища в гібридних системах можуть бути застосовані для збудження випромінювання наночастинок струмом та для електричної генерації випромінювання в терагерцовій області спектра. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2012 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021313 |
| work_keys_str_mv |
AT kochelapva vzaêmodíâízotropnoínanočastinkizdrejfuûčimielektronamiukvantovíjâmí AT kukhtaruksm vzaêmodíâízotropnoínanočastinkizdrejfuûčimielektronamiukvantovíjâmí AT kochelapva interactionbetweenanisotropicnanoparticleanddriftingelectronsinaquantumwell AT kukhtaruksm interactionbetweenanisotropicnanoparticleanddriftingelectronsinaquantumwell |
| first_indexed |
2025-10-02T01:17:53Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:17:53Z |
| _version_ |
1851765313704558592 |