Published June 5, 2023 | Version v1
Publication Open

The nonlinear optical properties of self-assembled InAs/GaAs quantum dot under effect of temperature and hydrostatic pressure

Creators

  • 1. Sidi Mohamed Ben Abdellah University
  • 2. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi

Description

Abstract In this study, we have scrutinized the influences of the temperature \(\left(T\right)\) and hydrostatic pressure \(\left(P\right)\) on the nonlinear and linear optical properties of a core/shell quantum dot (QD) system with Screened Modified Kratzer potential (SMKP). To realize this goal, we have examined the energy levels and their associated wave functions using the diagonalization method within the effective mass approximation. Analytical terms for absorption coefficients (ACs) and relative refractive index changes (RRICs) are exploited by means of the density matrix approach. The numerical outcomes are offered for typical InAs/GaAs core/shell QD system. The dependency of SMKP, dipole transition matrix element and electron energies of the ground (\(1s\)) and first excited state (\(1p\)) on the \(P\) and \(T\) that are varied over a range. Obtained numerical calculation results revealed that the \(P\) and \(T\) impacts the magnitude and position of the resonant peaks that characterize the ACs and RRICs.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص في هذه الدراسة، قمنا بفحص تأثيرات درجة الحرارة \(\ left(T\right)\) والضغط الهيدروستاتيكي \(\ left(P\right)\) على الخصائص البصرية غير الخطية والخطية لنظام النقطة الكمومية الأساسية/القشرة (QD) مع إمكانية كراتزر المعدلة التي تم فحصها (SMKP). ولتحقيق هذا الهدف، قمنا بفحص مستويات الطاقة ووظائف الموجة المرتبطة بها باستخدام طريقة القطر ضمن تقريب الكتلة الفعال. يتم استغلال المصطلحات التحليلية لمعاملات الامتصاص (ACs) وتغيرات معامل الانكسار النسبي (RRICs) عن طريق نهج مصفوفة الكثافة. يتم تقديم النتائج العددية لنظام InAs/GaAs core/shell QD النموذجي. اعتماد SMKP، عنصر مصفوفة انتقال ثنائي القطب وطاقات الإلكترون للأرض (\( 1s\)) والحالة المستثارة الأولى (\( 1p\)) على \( P\) و \( T\) التي تختلف على نطاق. كشفت نتائج الحساب العددي التي تم الحصول عليها أن \( P\) و \( T\) يؤثران على حجم وموضع قمم الرنين التي تميز ACs و RRICs.

Translated Description (French)

Résumé Dans cette étude, nous avons examiné les influences de la température \(\left(T\right)\) et de la pression hydrostatique\(\left(P\right)\) sur les propriétés optiques non linéaires et linéaires d'un système de points quantiques coeur/coquille (QD) à potentiel de Kratzer modifié tamisé (SMKP). Pour atteindre cet objectif, nous avons examiné les niveaux d'énergie et leurs fonctions d'onde associées en utilisant la méthode de diagonalisation dans l'approximation de la masse effective. Les termes analytiques pour les coefficients d'absorption (CA) et les changements relatifs d'indice de réfraction (RRIC) sont exploités au moyen de l'approche de la matrice de densité. Les résultats numériques sont proposés pour le système QD InAs/GaAs Core/Shell typique. La dépendance de SMKP, de l'élément de matrice de transition dipolaire et des énergies électroniques du sol (\(1s\)) et du premier état excité (\(1p\)) sur les \(P\) et\ (T\) qui varient sur une plage. Les résultats des calculs numériques obtenus ont révélé que\(P\) et \(T\) ont un impact sur l'amplitude et la position des pics de résonance qui caractérisent les CA et les RRIC.

Translated Description (Spanish)

Resumen En este estudio, hemos analizado las influencias de la temperatura \(\left(T\right)\) y la presión hidrostática\(\left(P\right)\) en las propiedades ópticas no lineales y lineales de un sistema de punto cuántico (QD) de núcleo/capa con potencial de Kratzer modificado (SMKP). Para alcanzar este objetivo, hemos examinado los niveles de energía y sus funciones de onda asociadas utilizando el método de diagonalización dentro de la aproximación de masa efectiva. Los términos analíticos para los coeficientes de absorción (AC) y los cambios relativos del índice de refracción (RRIC) se explotan mediante el enfoque de la matriz de densidad. Los resultados numéricos se ofrecen para el sistema típico de QD de InAs/GaAs core/shell. La dependencia de SMKP, el elemento de la matriz de transición dipolar y las energías electrónicas del suelo (\(1s\)) y el primer estado excitado (\(1p\)) en\(P\) y\ (T\) que varían en un rango. Los resultados del cálculo numérico obtenidos revelaron que\(P\) y \(T\) impactan en la magnitud y posición de los picos resonantes que caracterizan a los ACs y RRICs.

Files

latest.pdf.pdf

Files (659.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6afccfedf2a078de97506c5c8776524e
659.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الخصائص البصرية غير الخطية لنقطة كمية InAs/GaAs ذاتية التجميع تحت تأثير درجة الحرارة والضغط الهيدروستاتيكي
Translated title (French)
Les propriétés optiques non linéaires du point quantique InAs/GaAs auto-assemblé sous l'effet de la température et de la pression hydrostatique
Translated title (Spanish)
Las propiedades ópticas no lineales del punto cuántico de InAs/GaAs autoensamblado bajo el efecto de la temperatura y la presión hidrostática

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4379387382
DOI
10.21203/rs.3.rs-3005461/v1

Is supplement to
https://openalex.org/W2616739093 (Other)
https://openalex.org/W2545449258 (Other)
https://openalex.org/W2523512349 (Other)
https://openalex.org/W2391600347 (Other)
https://openalex.org/W2320061989 (Other)
https://openalex.org/W2186603831 (Other)
https://openalex.org/W2089107357 (Other)
https://openalex.org/W2083769455 (Other)
https://openalex.org/W1907267658 (Other)
https://openalex.org/W112857274 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1183874372
  • https://openalex.org/W1601433603
  • https://openalex.org/W1971043891
  • https://openalex.org/W1989220560
  • https://openalex.org/W2005934762
  • https://openalex.org/W2011997509
  • https://openalex.org/W2021600508
  • https://openalex.org/W2023282758
  • https://openalex.org/W2027870113
  • https://openalex.org/W2028757068
  • https://openalex.org/W2046213244
  • https://openalex.org/W2055100754
  • https://openalex.org/W2082009770
  • https://openalex.org/W2799602478
  • https://openalex.org/W2923755245
  • https://openalex.org/W3003153321
  • https://openalex.org/W3094439104
  • https://openalex.org/W3109946443
  • https://openalex.org/W3158618462
  • https://openalex.org/W3202965761
  • https://openalex.org/W3212994382
  • https://openalex.org/W4205491753
  • https://openalex.org/W4233645005
  • https://openalex.org/W4281740128
  • https://openalex.org/W4291017351
  • https://openalex.org/W4293079784
  • https://openalex.org/W4311764522
  • https://openalex.org/W4312207788
  • https://openalex.org/W4319067174
  • https://openalex.org/W4320490898
  • https://openalex.org/W4324367492
  • https://openalex.org/W4327916680
  • https://openalex.org/W4362701138