Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 7: Poster I

HL 7.59: Poster

Montag, 26. März 2001, 10:30–19:00, Rang S\ 3

Quantendots in starken Magnetfeldern - Ein neues Verfahren — •Josef Kainz, Sergej Mikhailov, Andreas Wensauer und Ulrich Rößler — Institut für Theoretische Physik, 93040 Regensburg

Ausgehend von einem für Quanten-Hall-Systeme entwickelten Verfahren wird ein neuer Zugang zur Behandlung von Quantenpunkten im starken Magnetfeld vorgestellt. In solchen Systemen lokalisieren die Elektronen um ihre klassischen Gleichgewichtspositionen (Wigner-Cluster). Die Berücksichtigung dieses klassischen Grundzustandes ist deshalb die Leitidee des neuen Verfahrens. Für einen vollständig polarisierten Spinzustand konstruieren wir eine Vielteilchenwellenfunktion in Form einer Slaterdeterminante mit nicht orthogonalen Einteilchenfunktionen, die an den klassischen Aufenthaltsorten des Wigner-Clusters lokalisiert sind und diese als Parameter enthalten. Damit lassen sich die Erwartungswerte physikalischer Größen wie der Energie vollständig analytisch berechnen.

Der Vergleich der Ergebnisse mit exakten Referenzwerten für bis zu zehn Elektronen ergibt gute Übereinstimmung, die sich sowohl mit wachsendem Magnetfeld wie auch mit zunehmender Elektronenzahl weiter verbessert.

Wir zeigen Ergebnisse für parabolische Quantendots mit bis zu 40 Elektronen. Eine Erweiterung auf größere Systeme und allgemeinere Potentiale sowie die Berücksichtigung allgemeiner Spinzustände könnte ebenso wie die Verbesserung der Symmetrieeigenschaften der Testwellenfunktion Gegenstand zukünftiger Arbeiten sein.