Диссертация (1149995)
Текст из файла
ÏÅÒÅÐÁÓÐÃÑÊÈÉ ÈÍÑÒÈÒÓÒ ßÄÅÐÍÎÉ ÔÈÇÈÊÈÍà ïðàâàõ ðóêîïèñèÍÈßÇΠÐÀÌÈËÜ ÀÑÕÀÒÎÂÈ×ÏÅÐÅÍÎÐÌÈÐÎÂÊÀ ÊÎÍÄÀÊÒÀÍÑΠÊÎÍÒÀÊÒÀÌÅÆÄÓ ÊÂÀÍÒÎÂÛÌÈ ÏÐÎÂÎËÎÊÀÌÈ ÑÎÂÇÀÈÌÎÄÅÉÑÒÂÈÅÌÑïåöèàëüíîñòü 01.04.02 ¾òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêà¿Äèññåðòàöèÿ íà ñîèñêàíèå ó÷¼íîé ñòåïåíèêàíäèäàòà ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêÍàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü:äîêòîð ôèç.-ìàò. íàóêÀðèñòîâ Ä.Í.Ñàíêò-Ïåòåðáóðã 2017ÎÃËÀÂËÅÍÈÅÂâåäåíèå .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ÃËÀÂÀ 14ÂËÈßÍÈÅ ÂÇÀÈÌÎÄÅÉÑÒÂÈß ÍÀ ÊÎÍÄÀÊ-ÒÀÍÑÛ ÊÎÍÒÀÊÒΠÊÂÀÍÒÎÂÛÕ ÍÈÒÅÉ91.1 Ïðåäñòàâëåíèå òåìû â ñîâðåìåííîé íàó÷íîé ëèòåðàòóðå . . . . . .1.1.1 Êðàåâûå ãåëèêîèäàëüíûå ñîñòîÿíèÿ òîïîëîãè÷åñêèõ èçî-9ëÿòîðîâ . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2 Íåïåðòóðáàòèâíàÿ ôåðìèîííàÿ ðåíîðìãðóïïà . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2.1 Ìîäåëü . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2.2 Ïðèâåäåííûå êîíäàêòàíñû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2.3 Ðåíîðìãðóïïîâûå óðàâíåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1214141517ÃËÀÂÀ 2ÒÓÍÍÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ ÌÅÆÄÓ ÃÅËÈÊÎÈÄÀËÜ-ÍÛÌÈ ÊÐÀÅÂÛÌÈ ÑÎÑÒÎßÍÈßÌÈ2.1 Óñòðîéñòâî êîíòàêòà . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.1 Òîêè è êîíäàêòàíñû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.2 S -ìàòðèöà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .2.2 Òóííåëèðîâàíèå ìåæäó ãåëèêîèäàëüíûìè ñîñòîÿíèÿìè . . . . . . .2.2.1 Ñèììåòðè÷íûé ñëó÷àé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.2 Àñèììåòðè÷íûé ñëó÷àé . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3 Âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ÃËÀÂÀ 319212225262932ÒÓÍÍÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ Â ÃÅËÈÊÎÈÄÀËÜÍÛÅ ÊÐÀ-ÅÂÛÅ ÑÎÑÒÎßÍÈß343.1 Íåïîëÿðèçîâàííûé çîíä . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1.1 Óñòðîéñòâî êîíòàêòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1.2 Ó÷åò íåäèàãîíàëüíîñòè âçàèìîäåéñòâèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1.3 Àíàëèç Ðà óðàâíåíèé . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2 Ïîëÿðèçîâàííûé çîíä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2.1 Óñòðîéñòâî êîíòàêòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .3.2.2 Àíàëèç ÐÃ óðàâíåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3 Âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .ÃËÀÂÀ 4193434363741424653ÍÅÎÄÍÎÇÍÀ×ÍÎÑÒÜ Â ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÈ ÐÅÍÎÐÌ-ÃÐÓÏÏÎÂÛÕ ÓÐÀÂÍÅÍÈÉ ÊÎÍÄÀÊÒÀÍÑÎÂ2564.1 Óñòðîéñòâî êîíòàêòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .4.1.1 Òîêè è êîíäàêòàíñû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1.2 S -ìàòðèöà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2 ßâëåíèå íåîïðåäåëåííîñòè ÐÃ ïîòîêà . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3 Âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Çàêëþ÷åíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ñïèñîê ëèòåðàòóðû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357575960646567ÂÂÅÄÅÍÈÅÈçó÷åíèå íèçêîðàçìåðíûõ ñèñòåì ÿâëÿåòñÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ áóðíî ðàçâèâàþùåéñÿ îáëàñòüþ ñîâðåìåííîé ôèçèêè êîíäåíñèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ. Ýòîìóñïîñîáñòâóåò àêòèâíàÿ ìèíèàòþðèçàöèÿ ýëåêòðîíèêè: äàëüíåéøåå óìåíüøåíèåòðåõìåðíûõ îáúåêòîâ ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî äâèæåíèå ýëåêòðîíîâ â íèõ ïî íåêîòîðûì ïðîñòðàíñòâåííûì èçìåðåíèÿì èñïûòûâàåò ñèëüíîå ðàçìåðíîå êâàíòîâàíèå.
Åñëè äâèæåíèå ýëåêòðîíîâ îãðàíè÷åíî ïî äâóì íàïðàâëåíèÿì, òî ïîëó÷åííûå êâàçèîäíîìåðíûå îáúåêòû íàçûâàþò êâàíòîâûìè íèòÿìè (quantumwires). Íåäàâíèå óñïåõè â èõ ïðàêòè÷åñêîé ðåàëèçàöèè ìîòèâèðóþò äàëüíåéøååòåîðåòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå òàêèõ ñèñòåì. Ñðåäè ïðèìåðîâ êâàíòîâûõ ïðîâîëîêìîæíî óêàçàòü óãëåðîäíûå íàíîòðóáêè [1], öåïî÷êè ìåòàëëè÷åñêèõ àòîìîâ [2],êðàåâûå ñîñòîÿíèÿ äâóõìåðíîãî ýëåêòðîííîãî ãàçà [3] è, â òîì ÷èñëå, êðàåâûåñîñòîÿíèÿ äâóõìåðíûõ òîïîëîãè÷åñêèõ èçîëÿòîðîâ [4]. ïîñëåäíèå ãîäû áîëüøîé èíòåðåñ òåîðåòèêîâ è ýêñïåðèìåíòàòîðîâ ïðèâëåêàþò òîïîëîãè÷åñêèå èçîëÿòîðû íîâûé êëàññ âåùåñòâ, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿäèýëåêòðèêàìè âíóòðè, íî èìåþò ïðîâîäÿùèå ñîñòîÿíèÿ íà ãðàíèöå [5, 6].
Èççà ñèëüíîãî ñïèí-îðáèòàëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ýòè ñîñòîÿíèÿ ãåëèêîèäàëüíû,òî åñòü ñïèí ýëåêòðîíà è íàïðàâëåíèå åãî äâèæåíèÿ ñâÿçàíû ýëåêòðîíû ñïðîòèâîïîëîæíûìè ñïèíàìè äâèæóòñÿ â ïðîòèâîïîëîæíûå ñòîðîíû. Ýòî ìîæåò ïðèâîäèòü êàê ê àñèììåòðèè â òðàíñïîðòå ýëåêòðîíîâ, òàê è ê îòñóòñòâèþýëåêòðîíîâ, ðàññåÿííûõ íàçàä, â êîíòàêòå ñ ó÷àñòèåì ãåëèêîèäàëüíûõ ñîñòîÿíèé.Ðàçëè÷íûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå âîïëîùåíèÿ êâàíòîâûõ íèòåé ìîãóò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê ñàìîñòîÿòåëüíûå ýëåìåíòû è êàê ýëåìåíòû öåïè ïðåäïîëàãàåìîãî ýëåêòðîííîãî óñòðîéñòâà. Íàïðèìåð, ñòûê íèòåé òèïà Ò ñõåìàòè÷íîìîæíî âîñïðèíèìàòü êàê òðàíçèñòîð: ó íåãî åñòü ñòîê, èñòîê è óïðàâëÿþùèéçàòâîð. Êðîìå òîãî, óãëîâîé êîíòàêò äâóõ òîïîëîãè÷åñêèõ èçîëÿòîðîâ ìîæíîïðåäñòàâèòü êàê êðåñòîîáðàçíûé ñòûê äâóõ ãåëèêîèäàëüíûõ ñîñòîÿíèé.
Ïîýòîìó âàæíûì ïðåäñòàâëÿåòñÿ èçó÷åíèå ïðîçðà÷íîñòè (êîíäàêòàíñà) ðàçëè÷íûõêîíòàêòîâ ìåæäó êâàíòîâûìè ïðîâîëîêàìè.Âñå âûøåñêàçàííîå îáóñëàâëèâàåòàêòóàëüíîñòüòåìû äèññåðòàöèîííîéðàáîòû.Öåëü ðàáîòûçàêëþ÷àåòñÿ â èçó÷åíèè êîíäàêòàíñà ñòûêîâ êâàíòîâûõ íè4òåé òèïà Ò è Õ, êàê â ãåëèêîèäàëüíîì, òàê è â áåññïèíîâîì ñëó÷àå, ìåòîäîìôåðìèîííîé ðåíîðìãðóïïû ïðè íåïåðòóðáàòèâíîì ó÷åòå âçàèìîäåéñòâèÿ. Äëÿäîñòèæåíèÿ ïîñòàâëåííîé öåëè áûëè ñôîðìóëèðîâàíû è ðåøåíû çàäà÷è:1.
Èññëåäîâàòü òóííåëèðîâàíèå ìåæäó ãåëèêîèäàëüíûìè ñîñòîÿíèÿìè â ñëó÷àå, êîãäà îíè èìåþò ðàçëè÷íûå âåëè÷èíû ýëåêòðîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ:ïîëó÷èòü ðåíîðìãðóïïîâûå óðàâíåíèÿ, èçó÷èòü èõ ñòàöèîíàðíûå òî÷êè, ïîñòðîèòü ôàçîâóþ äèàãðàììó êîíòàêòà è ïîëíûå êðèâûå ñêåéëèíãàêîíäàêòàíñîâ.2. Èçó÷èòü òóííåëèðîâàíèå â ãåëèêîèäàëüíûå ñîñòîÿíèÿ èç íåïîëÿðèçîâàííîé íèòè: ìîäèôèöèðîâàòü ëåñòíè÷íîå ñóììèðîâàíèå íà ñëó÷àé âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó íèòÿìè, ïðîâåñòè ðåíîðìãðóïïîâîé àíàëèç.3.
Ó÷åñòü âîçìîæíîñòü ïîëÿðèçàöèè íèòè, ðàññìîòðåòü àñèììåòðèþ â òðàíñïîðòíûõ ñâîéñòâàõ òàêîãî êîíòàêòà.4. Ïðîàíàëèçèðîâàòü êðåñòîîáðàçíûé êîíòàêò íèòåé ñ áåññïèíîâûìè ôåðìèîíàìè: èçó÷èòü âîçìîæíîñòü âûðàæåíèÿ ðåíîðìãðóïïîâûõ óðàâíåíèé÷åðåç êîíäàêòàíñû, ïðîâåñòè ðåíîðìãðóïïîâîé àíàëèç.Íàó÷íàÿ íîâèçíàäèññåðòàöèîííîé ðàáîòû îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèìè íî-âûìè ðåçóëüòàòàìè.1. Âïåðâûå â ïîäõîäå ôåðìèîííîé ðåíîðìãðóïïû ñ ó÷åòîì âçàèìîäåéñòâèÿâ ëåñòíè÷íîì ïðèáëèæåíèè áûëè èçó÷åíû êîíäàêòàíñû ðàçëè÷íûõ êîíòàêòîâ: ñòûê äâóõ ãåëèêîèäàëüíûõ ñîñòîÿíèé, ãåëèêîèäàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ è íèòè, êðåñòîîáðàçíîãî êîíòàêòà íèòåé ñ áåññïèíîâûìè ôåðìèîíàìè. ïåðâîì ñëó÷àå âåëè÷èíû âçàèìîäåéñòâèÿ â äâóõ ñîñòîÿíèÿõ ñ÷èòàëèñüíåðàâíûìè. Ïîëó÷åíû ïîëíûå êðèâûå ñêåéëèíãà êîíäàêòàíñîâ è ôàçîâàÿäèàãðàììà êîíòàêòà.2.
Âïåðâûå òàêîé ôåðìèîííûé ïîäõîä áûë îáîáùåí íà ñëó÷àé íèòåé, âçàèìîäåéñòâóþùèõ ìåæäó ñîáîé, ÷òî ïîçâîëèëî ïðîâåñòè ðåíîðìãðóïïîâîéàíàëèç ñòûêà ãåëèêîèäàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ è íåïîëÿðèçîâàííîé íèòè. Ïîëó÷åíî, ÷òî îïðåäåëåííîå ñîîòíîøåíèå ìåæäó êîíäàêòàíñàìè òàêîãî ñòûêà5íå ïåðåíîðìèðóåòñÿ ïðè ó÷åòå âçàèìîäåéñòâèÿ, ÷òî ÿâëÿåòñÿ óòâåðæäåíèåì, äîñòóïíûì äëÿ ïðîâåðêè â áóäóùèõ ýêñïåðèìåíòàõ.3.
Äëÿ ñòûêà ïîëÿðèçîâàííîé íèòè è ãåëèêîèäàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ ïîêàçàíî,÷òî ïîìèìî ïåðåíîðìèðîâêè ïîëíîãî òóííåëüíîãî êîíäàêòàíñà, íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïåðåíîðìèðîâêó àñèììåòðèè, íà÷àëüíîå çíà÷åíèå êîòîðîéçàäàåòñÿ ïîëÿðèçàöèåé ñïèíà ýëåêòðîíîâ â íèòè.4. Îáíàðóæåíî ÿâëåíèå íåîäíîçíà÷íîãî îïðåäåëåíèÿ ðåíîðìãðóïïîâûõ ïîòîêîâ êîíäàêòàíñîâ. Îíî áûëî èññëåäîâàíî íà ïðèìåðå êðåñòîîáðàçíîãîêîíòàêòà áåññïèíîâûõ íèòåé.
Ïîêàçàíî, ÷òî â îáùåì ñëó÷àå ýòè ïîòîêè íåìîãóò áûòü ïîëíîñòüþ âûðàæåíû â òåðìèíàõ êîíäàêòàíñà, íî âêëþ÷àþòäîïîëíèòåëüíóþ äèñêðåòíóþ ôàçó S -ìàòðèöû. Ýòî ÿâëåíèå îêàçûâàåòñÿâîçìîæíûì òîëüêî äëÿ ñòûêîâ ñ ïåðåñå÷åíèåì ÷åòûðåõ è áîëåå íèòåé.Íàó÷íàÿ è ïðàêòè÷åñêàÿ çíà÷èìîñòü. ðåçóëüòàòå ïðîâåä¼ííûõ èñ-ñëåäîâàíèé áûëà ïîêàçàíà ýôôåêòèâíîñòü ïðèìåíåíèÿ ôåðìèîííîãî ïîäõîäàñ ó÷åòîì âçàèìîäåéñòâèÿ â ëåñòíè÷íîì ïðèáëèæåíèè ê îïèñàíèþ ïåðåíîðìèðîâêè êîíäàêòàñîâ êîíòàêòà ãåëèêîèäàëüíûõ ñîñòîÿíèé è íèòåé ñ áåññïèíîâûìèôåðìèîíàìè.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ èññëåäîâàíèÿ êâàíòîâûõ íèòåé ðàçëè÷íîé ïðèðîäû è èõ ñòûêîâ ñ ðàçëè÷íîé òîïîëîãèåé.Ïîêàçàíî ñîîòâåòñòâèå ýòîãî ïîäõîäà âáëèçè ñòàöèîíàðíûõ òî÷åê ñ èçâåñòíûìèðåçóëüòàòàìè, ïîëó÷åííûìè â àëüòåðíàòèâíîì ìåòîäå áîçîíèçàöèè.Ìåòîäîëîãèÿèìåòîäûèññëåäîâàíèÿ.Òåîðåòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå,ïðîâîäèìîå â äèññåðòàöèè, èñïîëüçóåò êàê øèðîêîðàñïðîñòðàíåííûå ìåòîäû,òàêèå êàê òåîðèÿ âîçìóùåíèé, ôîðìàëèçì ñîñòîÿíèé ðàññåÿíèÿ è S -ìàòðèöû,òàê è ñïåöèàëèçèðîâàííûå ïîäõîäû, ïðèìåíÿåìûå äëÿ èññëåäîâàíèÿ îäíîìåðíûõ ôåðìèîííûõ ñèñòåì áîçîíèçàöèÿ è ôåðìèîííàÿ ðåíîðìàëèçàöèîííàÿãðóïïà.Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ, âûíîñèìûå íà çàùèòó:1.
Èçó÷åíû ÷åòûðåõ-òåðìèíàëüíûå êîíòàêòû ìåæäó äâóìÿ êâàíòîâûõ ïðîâîëîêàìè â ñèòóàöèè, õàðàêòåðíîé äëÿ ãåëèêîèäàëüíûõ êðàåâûõ ñîñòîÿíèé òîïîëîãè÷åñêèõ èçîëÿòîðîâ. Èññëåäîâàíà ïåðåíîðìèðîâêà ïðîçðà÷íîñòè êîíòàêòà çà ñ÷åò âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíîâ, â ìîäåëè ëàòòèíäæåðîâñêîé æèäêîñòè. Èñïîëüçóÿ ôåðìèîííîå ïðåäñòàâëåíèå è ôîðìàëèçì6ñîñòîÿíèé ðàññåÿíèÿ, ïîëó÷åíû óðàâíåíèÿ ðåíîðìãðóïïû, îïèñûâàþùèåïîâåäåíèå êîíäàêòàíñà.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
