محاسبه ترازهای انرژی سیم های کوانتمی با سطح مقطع V شکل و شیار متغیر

در این کار، طیف انرژی الکترون ها و حفره های سیم های کوانتمی با سطح مقطع V شکل با پهنای شیار متغیر به صورت تحلیلی محاسبه شده است. این پژوهش در ادامه کار اینوشیتا و همکاران او است، که در آن، خواص نانوسیم های V شکل با شیار ثابت را مطالعه و بررسی کرده اند. برای اصلاح ساختار سیم، از معادلات پیشنهادی در مقاله اینوشیتا و همکاران در خصوص سیم های کوانتمی با سطح مقطع V شکل ولی با پهنای شیار متغیر استفاده شده است. یک پتانسیل موثر جدید با توجه به شکل سطح مقطع این نانوسیم معرفی کردیم و با استفاده از آن و در نظر گرفتن مختصات تبدیل یافته مناسب، تابع موج دوبعدی شرودینگر به دو معادله دیفرانسیل یک بعدی تبدیل شد. با استفاده از این دو معادله، مقادیر ویژه (ترازهای انرژی) و همچنین توابع موج متناظر با آن ها برای حامل های بار در نواحی داخلی و بیرونی سیم محاسبه شدند. نتایج با کلیت نتایج تحقیقات قبلی مطابقت خوبی دارند. لازم است ذکر کنیم که به دلیل آنکه سیم های کوانتمی با این ویژگی برای اولین بار ارزیابی شده است، امکان مقایسه عددی بین نتایج این کار با کارهای دیگران وجود ندارد. ولی با توجه به خصوصیت ذاتی این نوع نانوساختارها می توان گفت که نتایج بسیار خوبی حاصل شده است. از جمله آنکه با افزایش انحنای بالای سیم کوانتمی (در شکل (1-a) با نماد (b)) مقدار ویژه انرژی کاهش می یابد که با قواعد کوانتمی سازگاری کامل دارد. نتایج حاصل از این کار برای مطالعه خواص فیزیکی نانوسیم های V شکل که نیاز به محاسبات تحلیلی دارند بسیار باارزش است.