Published August 26, 2022
| Version v1
Publication
Open
Rashba effect on linear and nonlinear optical properties of a cylindrical core/shell heterojunction quantum dot
Creators
- 1. Indian Institute of Astrophysics
Description
Rashba effect may play an important role in the nonlinear optical properties of heterojunction quantum dots. In this work, we have theoretically examined the effects of Rashba spin-orbit interaction on an electron in a cylindrical core/shell quantum dot (CCSQD). The modifications of various properties of cylindrical core/shell quantum dot such as transition energies, dipole transition matrix elements and linear and nonlinear optical properties due to change in Rashba coupling parameter, magnetic field and effective Rydberg energy were studied. We solved the Schrödinger equation using numerical methods and obtained energy eigenvalues as functions of the aforementioned parameters. It was observed that, the magnetic field has a considerable effect on absorption coefficients and refractive index. It was also observed that increasing the magnetic field shifts the resonances towards higher energies. Additionally, increasing in the Rashba coupling coefficient ( α R ) was found out to result an increase in absorption coefficients and refractive index. Our results demonstrated that, we can manipulate optical properties of cylindrical core/shell quantum dot using an external magnetic field.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
قد يلعب تأثير رشبة دورًا مهمًا في الخصائص البصرية غير الخطية للنقاط الكمومية غير المتجانسة. في هذا العمل، قمنا بفحص نظري لتأثيرات تفاعل راشبا في المدار المغزلي على إلكترون في نقطة كمومية أسطوانية النواة/الصدفة (CCSQD). تمت دراسة تعديلات الخصائص المختلفة للنقطة الكمومية الأسطوانية الأساسية/القشرة مثل الطاقات الانتقالية وعناصر مصفوفة الانتقال ثنائية القطب والخصائص البصرية الخطية وغير الخطية بسبب التغير في معلمة اقتران راشبا والمجال المغناطيسي وطاقة ريدبرغ الفعالة. حللنا معادلة شرودنغر باستخدام الطرق العددية وحصلنا على قيم ذاتية للطاقة كدوال للمعلمات المذكورة أعلاه. لوحظ أن المجال المغناطيسي له تأثير كبير على معاملات الامتصاص ومؤشر الانكسار. ولوحظ أيضًا أن زيادة المجال المغناطيسي تحول الرنين نحو طاقات أعلى. بالإضافة إلى ذلك، تبين أن الزيادة في معامل اقتران رشبة ( α R ) تؤدي إلى زيادة في معاملات الامتصاص ومؤشر الانكسار. أظهرت نتائجنا أنه يمكننا التعامل مع الخصائص البصرية للنواة الأسطوانية/نقطة الكم باستخدام مجال مغناطيسي خارجي.Translated Description (French)
L'effet Rashba peut jouer un rôle important dans les propriétés optiques non linéaires des points quantiques à hétérojonction. Dans ce travail, nous avons théoriquement examiné les effets de l'interaction spin-orbite de Rashba sur un électron dans un point quantique noyau/coquille cylindrique (CCSQD). Les modifications de diverses propriétés du point quantique noyau/coquille cylindrique telles que les énergies de transition, les éléments de matrice de transition dipolaire et les propriétés optiques linéaires et non linéaires dues au changement du paramètre de couplage de Rashba, du champ magnétique et de l'énergie de Rydberg effective ont été étudiées. Nous avons résolu l'équation de Schrödinger en utilisant des méthodes numériques et obtenu des valeurs propres d'énergie en fonction des paramètres susmentionnés. Il a été observé que le champ magnétique a un effet considérable sur les coefficients d'absorption et l'indice de réfraction. Il a également été observé que l'augmentation du champ magnétique déplace les résonances vers des énergies plus élevées. De plus, l'augmentation du coefficient de couplage de Rashba ( α R ) s'est avérée entraîner une augmentation des coefficients d'absorption et de l'indice de réfraction. Nos résultats ont démontré que nous pouvons manipuler les propriétés optiques du point quantique noyau/coquille cylindrique en utilisant un champ magnétique externe.Translated Description (Spanish)
El efecto Rashba puede desempeñar un papel importante en las propiedades ópticas no lineales de los puntos cuánticos de heterounión. En este trabajo, hemos examinado teóricamente los efectos de la interacción espín-órbita de Rashba en un electrón en un punto cuántico de núcleo/capa cilíndrica (CCSQD). Se estudiaron las modificaciones de varias propiedades del punto cuántico núcleo/cáscara cilíndrico, como las energías de transición, los elementos de la matriz de transición dipolar y las propiedades ópticas lineales y no lineales debido al cambio en el parámetro de acoplamiento de Rashba, el campo magnético y la energía efectiva de Rydberg. Resolvimos la ecuación de Schrödinger utilizando métodos numéricos y obtuvimos valores propios de energía como funciones de los parámetros mencionados anteriormente. Se observó que el campo magnético tiene un efecto considerable sobre los coeficientes de absorción y el índice de refracción. También se observó que el aumento del campo magnético desplaza las resonancias hacia energías más altas. Además, se descubrió que el aumento en el coeficiente de acoplamiento de Rashba ( α R ) resultaba en un aumento en los coeficientes de absorción y el índice de refracción. Nuestros resultados demostraron que podemos manipular las propiedades ópticas del punto cuántico de núcleo/capa cilíndrica utilizando un campo magnético externo.Files
pdf.pdf
Files
(2.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7acce116ba7d8a3e127934053e043512
|
2.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير رشبة على الخواص البصرية الخطية وغير الخطية لقلب أسطواني/نقطة كمية غير متجانسة
- Translated title (French)
- Effet Rashba sur les propriétés optiques linéaires et non linéaires d'un point quantique à hétérojonction noyau/coquille cylindrique
- Translated title (Spanish)
- Efecto Rashba en las propiedades ópticas lineales y no lineales de un punto cuántico de heterounión núcleo/carcasa cilíndrica
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4293230618
- DOI
- 10.3389/fphy.2022.942758
References
- https://openalex.org/W1515518670
- https://openalex.org/W1644054206
- https://openalex.org/W1969342185
- https://openalex.org/W1969386577
- https://openalex.org/W1969732944
- https://openalex.org/W1972197626
- https://openalex.org/W1983648843
- https://openalex.org/W1987345841
- https://openalex.org/W1990024645
- https://openalex.org/W2004728522
- https://openalex.org/W2006244293
- https://openalex.org/W2011350530
- https://openalex.org/W2024473714
- https://openalex.org/W2025011220
- https://openalex.org/W2046261097
- https://openalex.org/W2046741389
- https://openalex.org/W2048754567
- https://openalex.org/W2051050525
- https://openalex.org/W2054938699
- https://openalex.org/W2070896744
- https://openalex.org/W2073470705
- https://openalex.org/W2086890001
- https://openalex.org/W2090460694
- https://openalex.org/W2103282498
- https://openalex.org/W2112101570
- https://openalex.org/W2131422225
- https://openalex.org/W2289927702
- https://openalex.org/W2326153055
- https://openalex.org/W2589892864
- https://openalex.org/W2612488092
- https://openalex.org/W2826148445
- https://openalex.org/W2891858427
- https://openalex.org/W2905932208
- https://openalex.org/W2912393782
- https://openalex.org/W2916588903
- https://openalex.org/W2940592280
- https://openalex.org/W2942096591
- https://openalex.org/W2944346795
- https://openalex.org/W2963611786
- https://openalex.org/W2994808621
- https://openalex.org/W3010339880
- https://openalex.org/W3032995150
- https://openalex.org/W3037442560
- https://openalex.org/W3124820030
- https://openalex.org/W3127197514
- https://openalex.org/W3132232327
- https://openalex.org/W3168013453
- https://openalex.org/W388025755
- https://openalex.org/W4206917582
- https://openalex.org/W4210366782
- https://openalex.org/W4211152862
- https://openalex.org/W4226079833