Исследование резонансов и антирезонансов в квантовых проводниках и элементах молекулярной наноэлектроники на их основе Шубин Николай Михайлович

brief description

Шубин, Николай Михайлович.
Исследование резонансов и антирезонансов в квантовых проводниках и элементах молекулярной наноэлектроники на их основе : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.07 / Шубин Николай Михайлович; [Место защиты: Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук]. - Москва, 2019. - 147 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Шубин Николай Михайлович
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТРАНСПОРТНЫЕ СВОЙСТВА ОТКРЫТЫХ КВАНТОВЫХ СИСТЕМ
1.1. Открытые квантовые системы
1.1.1. Описание открытых квантовых систем
1.1.2. Резонансное рассеяние
1.1.3. Резонансы Фано и связанные состояния в непрерывном спектре
1.2. Особые точки в открытых квантовых системах
1.2.1. РГ-симметричные системы
1.2.2. Физическая реализация РГ-симметричных систем
1.2.3. Слияние резонансов как особая точка
1.3. Перспективные направления применения свойств особых точек и слияния резонансов
1.3.1. Высокочувствительные сенсоры
1.3.2. Квантовые тепловые двигатели
1.4. Выводы по главе
ГЛАВА 2. ОБЩЕЕ ВЫРАЖЕНИЕ ДЛЯ ТУННЕЛЬНОЙ ПРОЗРАЧНОСТИ
КВАНТОВОГО ПРОВОДНИКА
2.1. Выражение для тока и вероятность туннелирования
2.1.1. Общие соотношения для двухконтактных квантовых проводников
2.1.2. Линейная цепочка узлов
2.1.2.1. Произвольная линейная цепочка
2.1.2.2. Симметричная линейная цепочка
2.1.3. Произвольный двухконтактный квантовый проводник
2.1.3.1. Общие соотношения
2.1.3.2. Слияние антирезонансов
2.2. Спонтанное нарушение симметрии распределения электронной плотности в симметричной структуре при слиянии резонансов
2.2.1. Общие соотношения для линейных квантовых систем
2.2.2. Примеры численного расчета волновых функций в гетероструктурах
2.3. Связанные состояния в непрерывном спектре
2.3.1. Общие соотношения
2.3.1.1. Связанное состояние в непрерывном спектре как резонанс с нулевой шириной
2.3.1.2. Образование связанного состояния в непрерывном спектре как переход с нарушением симметрии
2.3.2. Примеры
2.3.2.1. Случай тд < тр
2.3.2.2. Случай тд = тр
2.3.2.3. Случай тд >тр
2.4. Обобщение на случай многотерминальных систем
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. КВАНТОВЫЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ И ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ НА ИХ ОСНОВЕ
3.1. Управление током в квантовых проводниках
3.1.1. Управление током за счет сдвига резонансов или антирезонансов
3.1.1.1. Сдвиг резонанса
3.1.1.2. Сдвиг антирезонанса
3.1.2. Управление током за счет изменения величины резонансного коэффициента прохождения
3.2. Резонансное туннелирование в квантовой системе с вырожденными уровнями
3.2.1. Модель квантовой системы с вырожденными уровнями
3.2.2. Коэффициент прохождения
3.2.3. Квантовый интерференционный транзистор
3.2.4. Реализация с использованием дирадикалов
3.2.4.1. Квантовый интерференционный транзистор на основе триметиленметана
3.2.4.2. Квантовый интерференционный транзистор на основе дивинилциклобутадиена
3.3. Квантовый интерференционный инвертор
3.3.1. Модельная передаточная характеристика
3.3.2. Реализация с использованием дирадикалов
3.3.2.1. Квантовый интерференционный инвертор на основе триметиленметана
3.3.2.2. Квантовый интерференционный инвертор на основе дивинилциклобутадиена
3.4. Ограничения
3.4.1. Шум
3.4.2. Межэлектронное взаимодействие
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ СВОЙСТВА КВАНТОВЫХ СИСТЕМ ВБЛИЗИ ТОЧКИ СЛИЯНИЯ РЕЗОНАНСОВ
4.1. Общие соотношения для линейного отклика тока через квантовую систему на малый переменный сигнал
4.2. Некоторые предельные случаи
4.2.1. Симметричная квантовая система
4.2.2. Связь с одним контактом (обрыв цепи)
4.3. Статическая аналогия
4.3.1. Симметричная квантовая система
4.3.2. Связь с одним контактом (обрыв цепи)
4.4. Пример: двухузельная модель
4.4.1. Линейная конфигурация
4.4.2. Конфигурация с нетривиальной топологией
4.4.3. Ток поляризации
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение А: Не РГ-симметричный неэрмитовый гамильтониан с действительными собственными значениями
Приложение Б: Свойства функции д в симметричных линейных структурах
Приложение В: Выражение для функции р в симметричной системе из двух линейных цепочек
Приложение Г: Плотность состояний в окрестности ССНС
Приложение Д: Неотрицательность функции Рав
Приложение Е: Расширенная модель квантового интерференционного ключа
Е.1. За пределами приближения широкой зоны
Е.2. Электростатическое влияние потенциала в токоведущих контактах
Е.3. Сильная туннельная связь с электродами