Моделирование наноразмерных структур на основе систем квантовых точек и одиночных доноров : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Е. А. Левчук

Abstract

Объектом исследований является система пары приповерхностных доноров и квантовых точек, находящихся под действием внешних полей. Цель проекта: разработка комплекса программ для моделирования системы пар доноров и квантовых точек, а также получение новой информации о влиянии геометрических параметров системы, внешних полей на свойства системы. В процессе работы создавались и реализовывались алгоритмы, пригодные для расчета электронной структуры донорных пар и пар квантовых точек. На основе численных экспериментов были получены основные зависимости обменной энергии от параметров системы. В результате выполнения работы предложен и реализован алгоритм неограниченного метода Хартри-Фока на основе вариационного метода с решением уравнения Пуассона с помощью метода преобразования Фурье и метода конечных элементов. Для решения проблемы неограниченной области при решении уравнения Пуассона предложен алгоритм спектрального метода, проведено исследование его сходимости для неограниченных областей. На основе численных экспериментов установлено, какие параметры системы (внешние поля, геометрические параметры) позволяют наилучшим образом регулировать обменное взаимодействие пары электронов, что позволяет оптимизировать процесс проектирования устройств на основе подобных систем.