量子点中杂质势约束的少体体系的电子结构

摘要

量子点是三个方向都受到量子约束的准零维体系,典型量子点是在二维半导体异质结的基础上制造的。量子点除了在技术上有着广阔的应用前景,在理论上也为研究量子体系的多体效应提供了一个良好的平台。
　　 通过改变外加磁场可以调节电子间的平均距离进而改变电子-电子间的相互作用。那么,除了磁场之外,还有什么因素会影响电子之间的相互作用呢?当系统的维数降低时,由于结合能的增加,带一个单位的正电荷可以吸引两个电子,形成带负电的D-。作为最简单的不可用解析求解的多体体系,量子点中的D-体系为研究电子之间的相互作用、量子点边界的约束和外加磁场对体系的电子态结构的影响提供了一个绝好的素材。
　　 在这篇文章中我们用严格对角化方法对非圆形GaAs量子点中的D-的体系进行了理论研究,并得到了外加磁场下D-体系的稳定性相图与杂质位置的关系。在零磁场下,当杂质非常靠近量子点边界时,D-解体。在磁场下,当杂质处于量子点中心时,D-体系始终是稳定的;当杂质从量子点中心向量子点边界移动时,磁场会引起体系的解体。这个现象很充分地表现出了量子点边界和磁场对电子-电子相互作用和电子-杂质相互作用的影响。