¿Algún material que pueda ayudarme a calcular los modos superficial/longitudinal/transversal en un semiconductor isotrópico?

Básicamente una pregunta de tarea, pero en realidad no tengo una tarea para entregar. Solo lo hago por curiosidad.

Me gustaría saber si hay buenos materiales que me puedan ilustrar cómo calcular los modos de fonones (superficial, longitudinal, transversal) en un punto cuántico semiconductor isotrópico.

¿Quiere saber acerca de los fonones en un semiconductor isotrópico (una red cristalina infinitamente grande) o sobre los modos de vibración de un punto cuántico semiconductor (una nanoestructura de tamaño finito)?
Ambos, pero con más énfasis en los modos de vibración de un punto cuántico semiconductor.

Respuestas (1)

Para que quede claro, lo que está preguntando no es una pregunta de tarea.

No importa los modos de vibración de un punto cuántico; ni siquiera puede encontrar analíticamente los modos de vibración de un cubo de gelatina (vea el extracto a continuación, puede omitir el resumen y pasar a la introducción).

Con el punto cuántico, su única opción es algún tipo de simulación por computadora. Dependiendo del tamaño de su estructura, un simulador de dinámica molecular como LAMMPS podría ser un buen enfoque.

La parte difícil del cubo de gelatina/punto cuántico es que tiene una extensión finita y, lo que es más importante, condiciones de contorno libres. Las celosías infinitamente grandes son en realidad mucho más fáciles de manejar. Básicamente, necesita encontrar el potencial interatómico para su material. Después de tener eso, encontrar los modos básicamente se reduce a tomar varios derivados de ese potencial y hacer algunas manipulaciones matemáticas. Para obtener una referencia, consulte el capítulo 1 de Electrones y fonones de JM Ziman . Es complicado pero no requiere ninguna matemática súper avanzada.

La pregunta es: ¿cómo se obtiene el potencial interatómico? Si desea hacerlo desde cero, sus únicas opciones son computacionales. Hay varios paquetes de software que pueden ayudar con esto, como Quantum Espresso o Atomic Simulation Environment . phonopy es una interfaz que puede interactuar con varios backends (incluidos los dos que mencioné).

A veces puede salirse con la suya usando un potencial interatómico analítico simple. IIRC, el potencial de Lennard-Jones funciona bien para materiales simples (como el argón sólido).

Extracto de Quantum Chaology in Quartz por Mark Oxborrow y Clive Ellegaard

¡Gracias, esto fue extremadamente útil! ¿Abusaría de su cortesía si también preguntara sobre los fonones en un semiconductor isotrópico? Como, por ejemplo, si quisiera saber más sobre los fonones dentro de un punto cuántico semiconductor isotrópico de radio R. Creo que el cristal debe ser lo suficientemente grande como para que funcione la aproximación de Born-Huang.
¿Podría definir "semiconductor isotrópico"? Además, hay dos tipos de puntos cuánticos. ¿Está interesado en las nanopartículas semiconductoras o en las nanoestructuras similares a transistores utilizadas para la computación cuántica? (Supongo que estás preguntando por lo primero, pero solo quiero estar seguro).
Cierto, lo siento mucho. El inglés es mi tercer idioma y mi comprensión del tema no es la más sólida, así que tal vez por eso estoy luchando. He encontrado algún material al que puedo referirme, y espero que esto me ayude a aclarar mi problema. Se da un breve ejemplo en "Ruppin y Englman (1968): Vibraciones de celosía óptica en cristales iónicos finitos: I". Si bien entendí la generalización dada para un cristal diatómico finito, no entiendo el primero de los ejemplos dados, para una esfera, y cuál sería la diferencia entre una esfera y un "punto cuántico esférico".
¿Algún material que pueda ayudarme a calcular los modos superficial/longitudinal/transversal en un semiconductor isotrópico?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v