Новосибирск, Россия, 30 мая – 4 июня 2011 г.

Международная конференция
«Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко
№ гос. регистрации 0321101160, ISBN 978-5-905569-01-2

Мороков Ю.Н.   Федорук М.П.  

Моделирование деформационной релаксации квантовых точек в системе Ge/Si

Докладчик: Мороков Ю.Н.

     Разработана программа для численного нахождения решения вариационной задачи по оптимизации структуры трёхмерных сеток на основе метода сопряжённых градиентов.
      Эту программу удалось эффективно применить для задачи нахождения релаксированных напряжённых структур в системе квантовых точек германия в кремнии, способных локализовать электроны или дырки. В качестве сеточного функционала использован потенциал Китинга. Оптимизированные координаты кластеров, содержащих порядка трёх миллионов узлов, использованы для нахождения компонент тензора деформации во всех узлах тетрагональной сетки.
      Деформационные поля соседних квантовых точек перекрываются. Степень перекрывания и, соответственно, степень деформационного взаимодействия между квантовыми точками возрастает с уменьшением расстояния между квантовыми точками. В свою очередь, деформационное поле, характеризуемое тензором деформации, влияет на возможность формирования квантовых состояний для электронов и дырок, локализованных на квантовых точках.
      Были проведены расчеты для нескольких десятков структур квантовых точек, содержащих от 1 до 12 квантовых точек разных размеров. Для всех структур были рассчитаны и визуализированы распределения плотности энергии деформации, распределения компонент тензора деформации и распределения в приближении эффективных масс потенциальной энергии электронов для шести долин, образующих дно зоны проводимости кремния.
      В частности, были рассчитаны структуры, которые можно рассматривать как прообразы последовательных восьмиразрядных квантовых регистров для твердотельного квантового компьютера.

Файл тезисов: Morokov_2011_2.doc


К списку докладов
© 1996-2017, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск