Nghiên cứu lý thuyết lượng tử các hiệu ứng âm – điện – từ trong các hệ bán dẫn một chiều và hai chiều (siêu mạng, hố lượng tử, dây lượng tử).

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA Tên đề tài: Nghiên cứu lý thuyết lượng tử hiệu ứng âm-điện-từ hệ bán dẫn chiều hai chiều (siêu mạng, hố lượng tử, dây lượng tử) Mã số đề tài: QGTĐ 12.01 Chủ nhiệm đề tài: GS.TS Ngun Quang B¸u Hà Nội , tháng 10 năm 2014 PHẦN I THÔNG TIN CHUNG 1.1 Tên đề tài : : Nghiên cứu lý thuyết lượng tử hiệu ứng âm-điện-từ hệ bán dẫn chiều hai chiều (siêu mạng, hố lượng tử, dây lượng tử) 1.2 Mã số: QGTĐ 12.01 1.3 Danh sách chủ trì , thành viên tham gia thực đề tài/dự án TT Chức danh, học vị, họ tên Đơn vị cơng tác Vai trị thực đề tài GS.TS.Nguyễn Quang Báu ĐHKHTN Chủ trì Đề tài PGS.TS.Nguyễn Vũ Nhân Học Viện PKKQ Thư ký,ủy viên Th.S Nguyễn Thị Thanh Nhàn ĐHKHTN Ủy viên Th.S.-NCS Nguyễn Đình Nam ĐHKHTN Ủy viên TS.Hồng Đình Triển ĐHKHTN Ủy viên NCS.Nguyễn Văn Hiếu ĐHKHTN Ủy viên NCS Lê Thái Hưng ĐHKHTN Ủy viên NCS Nguyễn Văn Nghĩa ĐHKHTN Ủy viên 1.4 Đơn vị chủ trì: Trường Đại Học Khoa học Tự nhiên , ĐHQGHN Điện thoại: 04.8584069 Fax: 84.4.8583061 E-mail: Website: Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi ,Thanh Xuân, Hà Nội Tên tổ chức chủ quản đề tài: ĐHQGHN 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: 24 tháng ,từ 05 tháng 10 năm 2012 đến 05 tháng 10 năm 2014 1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng… năm… 1.5.3 Thực thực tế:24 tháng ,từ 05 tháng 10 năm 2012 đến 05 tháng 10 năm 2014 1.6 Sản phẩm đăng ký: 1.6.1 Sản phẩm khoa học công nghệ: 14 cơng trình cơng bố (02 báo Tạp chí Quốc tế có ISI , 06 báo Tạp chí Quốc gia , 02 báo cáo khoa học Hội nghị KH Quốc tế , 04 báo cáo khoa học Hội nghị KH Quốc gia) 1.6.2 Sản phẩm đào tạo: Góp phần đào tạo 03 NCS bảo vệ luận án TS , 05 Th.S bảo vệ (ngoài cịn góp phần đào tạo 05 cử nhân Vật lý ) 1.6.3 Các sản phẩm khác: 1.7.Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có) (Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết nghiên cứu tổ chức thực hiện; Nguyên nhân;Ý kiến Cơ quan quản lý ) 1.8 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài, dự án: 350 triệu đồng PHẦN II TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý thuyết lượng tử hiệu ứng âm-điện-từ hệ bán dẫn chiều hai chiều (siêu mạng, hố lượng tử, dây lượng tử) Investigation of the Quantum Theory of the Acoustomagnetoelectric effects in Semiconductor One- dimensional and Two-dimenional systems (Supperlattices, quantum wells, quantum wires) (Đề tài QGTĐ 12.01 , Chủ trì : GS.TS Nguyễn Quang Báu) ĐẶT VẤN ĐỀ Khởi đầu từ thành công rực rỡ vật liệu bán dẫn vào thập niên 50-60 kỷ trước, đặc biệt tìm dị cấu trúc bán dẫn (semiconductor heterostructure) vào thập kỷ 70 tạo tiền đề cho việc chế tạo hầu hết thiết bị quang điện tử ngày Tầm quan trọng thiết bị chế tạo sở vật liệu dị cấu trúc bán dẫn công nhận giải thưởng Nobel vật lý năm 2000 cơng trình nghiên cứu cơng nghệ thông tin truyền thông Các dị cấu trúc bán dẫn sở để tạo bán dẫn thấp chiều Cấu trúc thấp chiều cấu trúc mà hạt mang điện khơng chuyển động tự ba chiều mà bị giam giữ Chúng bao gồm: cấu trúc hai chiều (2D), hạt mang điện chuyển động tự theo hai chiều; cấu trúc chiều (1D), hạt mang điện chuyển động tự theo chiều hệ không chiều (0D) với giam giữ hạt mang điện theo ba chiều Cấu trúc hệ thấp chiều thập niên gần nhiều nhà vật lý quan tâm đặc tính ưu việt mà cấu trúc chiều (3D) khơng có Việc chuyển từ hệ 3D sang hệ thấp chiều làm thay đổi đáng kể mặt định tính lẫn định lượng nhiều tính chất vật lý Các vật liệu với cấu trúc bán dẫn thấp chiều nói giúp cho việc tạo linh kiện, thiết bị dựa ngun tắc hồn tồn cơng nghệ đại có tính chất cách mạng khoa học kỹ thuật Đó lý cấu trúc nhiều nhà vật lý quan tâm nghiên cứu Khi sóng âm truyền dọc theo vật dẫn có electron dẫn truyền xung lượng từ sóng âm cho điện tử dẫn làm xuất hiệu ứng gọi hiệu ứng âm điện, mạch kín tạo dịng âm điện cịn mạch hở tạo trường âm điện Tuy nhiên có mặt từ trường ngồi theo phương vng góc với chiều truyền sóng âm gây hiệu ứng khác gọi hiệu ứng âm điện từ, lúc có dịng xuất theo phương vng góc với phương truyền sóng âm từ trường ngồi gọi dịng âm điện từ, mạch hở xuất trường âm điện từ.Trên phương diện lý thuyết, hiệu ứng âm điện âm điện từ bán dẫn khối xem xét hai quan điểm khác Trên quan điểm lý thuyết cổ điển, toán giải chủ yếu dựa việc giải phương trình động cổ điển Boltzmann xem sóng âm giống lực tác dụng Trên quan điểm lý thuyết lượng tử, toán liên quan đến hiệu ứng âm điện phi tuyến âm điện từ giải phương pháp lý thuyết hàm Green bán dẫn khối, phương pháp phương trình động lượng tử bán dẫn khối với việc xem sóng âm dịng phonon âm Bên cạnh với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ hiệu ứng âm điện âm điện từ đo thực nghiệm siêu mạng, hố lượng tử, ống nano cacbon Tuy nhiên, chưa có giải thích thỏa đáng, chưa có lý thuyết hoàn chỉnh cho kết thực nghiệm hiệu ứng âm điện âm điện từ hệ bán dẫn thấp chiều Như vậy, mặt lý thuyết toán liên quan đến hiệu ứng âm điện phi tuyến âm điện từ hệ bán dẫn thấp chiều nói chung hệ bán dẫn chiều hai chiều nói riêng (gồm siêu mạng , hố lượng tử ,dây lượng tử) chưa thực nước giới, tốn lớn, cịn bỏ ngỏ Vì vậy, đề tài lựa chọn tiêu đề “Nghiên cứu lý thuyết lượng tử hiệu ứng âm-điện-từ hệ bán dẫn chiều hai chiều(siêu mạng , hố lượng tử ,dây lượng tử) ” tập trung giải tốn cịn bỏ ngỏ nói phương pháp phương trình động lượng tử có kết hợp với phương pháp tính số phần mềm tính số Matlab Các kết thu Đề tài trình bày mục 2, mục 3, mục 4, mục 5, mục 6, so sánh với kết nghiên cứu bán dẫn khối cho thấy khác biệt định tính lẫn định lượng[1-19] HIỆU ỨNG ÂM ĐIỆN PHI TUYẾN TRONG HỐ LƯỢNG TỬ VỚI HỐ THẾ CAO VƠ HẠN 2.1 Tốn tử Hamiltonian hệ điện tử-phonon hố lượng tử với hố cao vô hạn Sử dụng công thức phổ lượng hàm sóng điện tử khơng có từ trường, tốn tử Hamiltonian hệ điện tử- phonon âm hố lượng tử (2.1) H  H  H e ph , H lượng điện tử phonon không tương tác  H    n ( p )an, p an, p    b b ,  k k k n, p (2.2) k Và H e  ph Hamiltonian tương tác điện tử phonon H e ph    '   n , n , p , q  Dk I n,n'   n , n' , p ,k    CqU n,n' (q )an, p   q an ', p  bq exp iq t   (k z )an, p  a  n ', p   k (bk  bk ), (2.3) 2.2 Phương trình động lượng tử cho điện tử giam cầm hố lượng tử với hố cao vô hạn Để tính tốn dịng âm điện hố lượng tử với hố cao vô hạn trước hết chúng tơi thiết lập phương trình động lượng tử cho điện tử giam cầm hố lượng tử: f n, p  an, p an, p t i( f n, p t )ac  i  an, p an, p (2.4)  an, p an, p , H  t t t 2.3 Biểu thức dòng âm điện phi tuyến hố lượng tử với hố cao vô hạn Dịng âm điện dọc theo chiều truyền sóng âm có dạng sau j ac   n  2e   f dp ,  p (2 ) (2.5)  p vận tốc điện tử cho công thức  p  âm điện hố lượng tử với hố cao vô hạn  n2 ac j  A1  U n,n ' exp( n,n ' A1  B  (1  C  a  c (2 ) e 2 cl4q2 0cs 2mL kBT exp(  kBT  n , p  Chúng thu dòng p )( B  B )  A2  I n,n ' exp( n,n ' ); A2   n2 2mL2 k BT )(C  C ), (2.6) e 2 (2mkBT  )1/2  exp( ), (2 )3 0cs mq k BT m n,n ' m(k  q ) D2 D2 ) exp( ); D  q /   , mkBT 2mkBT q q (m n,n '  k )2  1/2 exp[  2(b c)1/2 ] 4c3/2 mkBT   n,n '  k m n,n '  mk exp(  n,n '  k 2kBT  [2c  2a (b c)1/2  a ]  ); b  (m n,n '  mk )2 2mkBT b K5/2 [2(b c)1/2 ] , 4c , 2 ;  n,n '  (n2  n '2 ) 8mkBT 2mL2 Với kB số Boltzmann, μ hóa học, Kn(x) hàm Bessel bậc hai 2.4 Kết tính số Sử dụng phần mềm Matlab tính số cho hố lượng tử chọn AlGaAs/GaAs/AlGaAs cho kết Hình 2.1 , Hình 2.2 , Hình 2.3 , Hình 2.4 Hình 2.1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ dòng âm điện vào nhiệt độ lượng Fermi với q=3×1011s-1 Hình 2.2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ dòng âm điện vào tần số sóng âm giá tri khác độ rộng hố lượng tử, với L=30nm (đường liền nét), L=31nm (đường chấm), L=32nm (đường nét đứt) Hình 2.3: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ dịng âm điện vào kích thức hố lượng tử giá trị khác tần số sóng âm, với q  32 1010 (s 1 ) (đường Hình 2.4: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ dịng âm điện vào kích thức hố lượng tử giá trị khác nhiệt độ, với T=45K (đường liền nét), T=50K (đường chấm), T=55K (đường nét đứt) Ở tần số liền nét), q  311010 (s 1 ) (đường chấm), q  1011 (s 1 ) q  30 10 (s ) (đường nét đứt) Ở nhiệt độ T=50K, 1 10  F  0.038eV 3.HIỆU ỨNG ÂM ĐIỆN PHI TUYẾN TRONG SIÊU MẠNG PHA TẠP 3.1 Biểu thức dòng âm điện phi tuyến siêu mạng pha tạp Thực tính toán tương tự phần 2, cho siêu mạng pha tạp chúng tơi thu dịng âm điện siêu mạng pha tạp j ac  A1  U n,n ' exp[  n,n '  A2  I n,n ' exp[  n,n ' (n  1/ 2) 4 e2 nD 1/2 ( ) ]( B  B )  kBT 0m (3.1) (n  1/ 2) 4 e2 nD 1/2 ( ) ](C  C ), kBT 0m A1  (2 ) e 2 cl4q2 0cs B  (1  C  a  exp(  kBT e 2 (2mkBT  )1/2  exp( ), (2 )3 0cs mq k BT ); A2  m n,n ' m(k  q ) D2 D2 ) exp( ); D  q /   , mkBT 2mkBT q q (m n,n '  k )2  1/2 exp[  2(b c)1/2 ] 4c3/2 mk BT   n ,n '  k m n ,n '  mk exp(  n ,n '  k 2k BT  [2c  2a (b c)1/2  a ]  ); b  (m n ,n '  mk )2 2mK BT  c , 2 4 e2 nD 1/2 ;  n,n '  ( ) (n  n '); I n,n '   I n ,n ' (k z ) dz 8mk BT 0m  b K5/2 [2(b c)1/2 ] , 4c 3.2 Kết tính số Các tính toán số thực cho siêu mạng pha tạp GaAs:Si/GaAs:Be cho kết Hình 3.1, Hình 3.2, Hình 3.3, Hình 3.4 Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ dòng âm điện vào tần số sóng âm giá trị khác nhiệt độ, với T=45K (đường liền nét), T=50K (đường chấm), T=55K (đường nét đứt) Ở nD=1×1023m-3 Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ dòng âm điện vào tần số sóng âm giá trị khác nồng độ pha tạp, với n D=1×1023m-3 (đường liền nét), nD=1.2×1023m-3 (đường chấm), nD=1.4×1023m-3 (đường nét đứt) Ở T=50K Current Density [arb units] 12 10 0 23 độ Hình 3.4: Đồ thị biểu diễnn thuộc xmật [m-3phụ ] 10 dòng âm điện vào nồng độ Dpha tạp giá trị khác tần số sóng âm, với q  11011 (s 1 ) (đường liền nét), q  1.2 1011 (s 1 ) (đường chấm), Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ dòng âm điện vào nhiệt độ lượng Fermi với q=3×1011s-1, nD=1023(m-3) q  1.4 1011 (s 1 ) (đường nét đứt) Ở T=50K HIỆU ỨNG ÂM ĐIỆN TỪ LƯỢNG TỬ TRONG HỐ LƯỢNG TỬ VỚI HỐ THẾ PARABOL 4.1 Biểu thức trường âm điện từ lượng tử hố lượng tử với hố parabol Bằng phương pháp phương trình động lượng tử chúng tơi thu biểu thức giải tích trường âm điện từ lượng tử hố lượng tử với parabol: E AME       2  Ci    Si    e mk BT   c   c   c A      2 ( N  1/ 2)      4 02 ( N  1/ 2)  2  ci   si         ( k BT ) k BT   c       c  (4.1)                2   2Si   Ci   cos    sin    Si    Ci        c   c   c   c    c   c     1 4.2 Kết tính số x 10 -6 Acoustomagnetoelectric Field (V/m) Acoustomagnetoelectric Field (V/m) Các tính toán số thực cho hố lượng tử AlAs/GaAs/AlAs cho kết Hình 4.1, Hình 4.2, Hình 4.3, Hình 4.4: 2.5 1.5 0.5 0.5 1.5  q(s-1) x 10 1.5 0.5 0.5 -3 3.5 2.5 1.5 0.5 2.2 2.4 2.6 B(T) 2.8 1.5 x 10 10 Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc trường âm điện từ vào tần số sóng âm giá tri khác nhiệt độ, với T=220K (đường liền nét), T=250K (đường chấm), T=280K (đường nét đứt) Ở B  0.08(T ) 3.5 -6 q(s-1) Acoustomagnetoelectric field (V/m) Acoustomagnetoelectric field (V/m) x 10 x 10 10 Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc trường âm điện từ vào tần số sóng âm giá tri khác từ trường ngoài, với B  0.06(T ) (đường liền nét), B  0.07(T ) (đường chấm), B  0.08(T ) (đường nét đứt) Ở T=270K x 10 2.5 1.5 0.5 3.2 -4 1.5 B(T) 2.5 Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc trường âm điện từ vào từ trường trường hợp từ trường mạnh, nhiệt độ thấp, giới hạn 0  Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc trường âm điện từ vào từ trường trường hợp từ trường mạnh, nhiệt độ thấp, với T=3K (đường liền nét), T=4K (đường chấm), T=5K (đường nét đứt) Ở q  1.5 1010 ( s 1 ) Với T=3K (đường liền nét), T=4K (đường chấm), T=5K (đường nét đứt) Ở q  1.5 1010 (s 1 ) HIỆU ỨNG ÂM – ĐIỆN LƯỢNG TỬ PHI TUYẾN TRONG DÂY LƯỢNG TỬ HÌNH CHỮ NHẬT VỚI HỐ THẾ CAO VÔ HẠN 5.1 Biểu thức giải tích cho dịng âm – điện lượng tử phi tuyến Bằng phương pháp phương trình động lượng tử chúng tơi thu biểu thức giải tích cho dịng âm – điện dây lượng tử hình chữ nhật với hố cao vô hạn sau : j 4e  m k B T (2 )  v s  q I n ',l ' n ,l D1 exp   F  B  n ,l , n ',l ' 32e  vl4 q2W  m      FabL2 v s   3/ 2      B   L q   q D exp   F vl2 n ,l , n ',l '      (5.1) với D1  e 1 e  2          1 K1 (1 )  3  1 K (1 )  8  1 K (1 ) 1 K (1 )  3            2           K1 ( )  3   K ( )  8   K ( )  K ( )  3              D2  e  1 15 /  K ( 1 )  3K ( 1 )  3K ( 1 )  K ( 1 )   2      e    25 /  K (  )  3K (  )  3K (  )  K (  )  2    k ;  k   2  2  1   n ',l ',n,l  q  ;    n ',l ',n,l  q  ; 1  1  2 2  2 2  2 2 ;    n l  ;   n ',l ',n,l  n '  n  l '  l B   2 2   k BT 2m  L x L y  2mLx 2mLy     kB số Boltzmann, T nhiệt độ hệ, εF lượng Fermi Kn(x) hàm Bessel loại hai 5.2.Kết tính số Các tính tốn số thực cho dây lượng tử hình chữ nhật với hố cao vô hạn GaAs/GaAsAl Acoustoelectric current (arb.units) x 10 -20 T=200K T=220K T=270K 0.8 0.6 0.4 0.2 The length of the wire L (m) x 10 -9 Hình 5.2 Sự phụ thuộc dịng âm-điện vào kích thước (Lx,Ly) dây lượng tử (với n=0,±1, n’=0,±1, l=1, l’=1) Hình 5.1 Sự phụ thuộc dòng âm điện vào chiều dài dây lượng tử (với n=0,±1, n’=0,±1, l=1, l’=1) x 10 -19 Acoustoelectric current (arb.units) Acoustoelectric current (arb.units) 12 omegaq.T=200K omegaq T=250K omegaq T=300K 10 -2 0.5 1.5 2.5 Acoustic wave number wq (s-1) -15 omegaq.L=60(nm) omegaq.L=65(nm) omegaq.L=73(nm) -2 3.5 x 10 x 10 0.5 11 Hình 5.3 Sự phụ thuộc dịng âm – điện vào tần số sóng âm nhiệt độ hệ thay đổi (với n=0,±1, n’=0,±1, l=1, l’=1) 1.5 2.5 Acoustic wave number wq (s-1) 3.5 x 10 11 Hình 5.4 Sự phụ thuộc dịng âm–điện vào tần số sóng âm chiều dài dây lượng tử thay đổi (với n=0,±1, n’=0,±1, l=1, l’=1) HIỆU ỨNG ÂM – ĐIỆN LƯỢNG TỬ PHI TUYẾN TRONG DÂY LƯỢNG TỬ HÌNH TRỤ VỚI HỐ THẾ CAO VƠ HẠN 6.1 Biểu thức giải tích cho dịng âm – điện lượng tử phi tuyến Bằng phương pháp phương trình động lượng tử thu biểu thức giải tích cho dịng âm – điện dây lượng tử hình trụ với hố cao vơ hạn sau: j e  f   2   2m   F Bn,l    I nn,',l l ' exp     e 2   vs mq    n ,l ,n ',l '  2m     3e   2m 3     K3 (  )  3K (  )  3K1 (  )  K (  )       2m 3      3e  K (  )  K (  )  K (  )  K (  )            (6.1)  e  vl4q2 f 0W   4m    6  FSvs    3/2   2  e  F  U nn,',l l ' exp   Bn,l   n ,l ,n ',l '  2m      e    5/2  K (   )  3K (   )  3K (   )  K (   )    2       e    5/2  K (   )  3K (   )  3K (   )  K (   )    2    2   2m  ( Bn2',l '  Bn2,l )   ;  m  q   R       6.2 Kết tính số k , 3.7 4.1 4.2 4.3 5.1 5.2 lượng tử phi tuyến dây lượng tử hình 1043 chữ nhật với hố cao vơ hạn” Tạp Chí Nghiên cứu Khoa học Cơng nghệ Quân , N 31 (06-2014), tr.141-149 Nguyen Van Nghia ,Nguyen Vu Nhan , ISSNNguyen Quang Bau, Dinh Quoc Vuong.” 1859Hiệu ứng Âm –Điện lượng tử phi tuyến 1043 dây lượng tử hình trụ với hố cao vơ hạn” Tạp Chí Nghiên cứu Khoa học Cơng nghệ Quân , N 32 (08-2014), tr.103-110 Báo cáo khoa học đăng kỷ yếu hội nghị quốc tế ISSNN.V.Hieu, N.Q Bau and N.V.Nghia » 1559The Influence of the Electromagnetic 9450 Wave on the Nonlinear Quantum acoustoelectric current in a quantum well.” ,ISBN978-1Progress in Electromagnetic Research Symposium Proceedings, Taipei , March 93414 2-24-0 25-28 , 2013, pp.541-547 Nguyen Van Nghia, Nguyen Quang Bau, ISSNNguyen Van Hieu and Nguyen Vu 1559Nhan » The Influence of an 9450 Electromagnetic Wave on the ,ISBNacoustoelectric current in a Restangular 978-1quantum wire with an infinite potential.” 93414 2-24-0 Progress in Electromagnetic Research Symposium Proceedings, Taipei , March 25-28 , 2013, pp.410-415 N.Q.Bau and N.V.Hieu.” The Influence of ISSNthe Electromagnetic wave on the Quantum 1559Acoustomagnetoelectric field in a 9450 Quantum well with a parabolic potential” ,ISBN978-1Progress in Electromagnetic Research 93414 Symposium Proceedings, Guangzhou, China, Aug 25-28 , 2014, pp.1949-1953 2-28-8 Báo cáo khoa học đăng kỷ yếu hội nghị quốc gia Nguyen Van Nghia, Dinh Quoc Vuong, Nguyen Quang Bau » Calculations of the acoustoelectric current in a Rectangular quantum wire” Proc Natl Conf Theor Phys , 37(2012),pp.1-6 Nguyen Van Nghia and Nguyen Quang Bau.”The Acoustoelectric current in a 16 ĐHQGHN qui định Đã in/Cảm ơn tài trợ ĐHQGHN qui định Đã in/Cảm ơn tài trợ ĐHQGHN qui định Đã in/Cảm ơn tài trợ ĐHQGHN qui định Đã in/Cảm ơn tài trợ ĐHQGHN qui định Đã in/Cảm ơn tài trợ ĐHQGHN qui định Đã in/Cảm ơn tài trợ Rectangular Quantum wire with an infinite potential GaAs in the presence of an Electromagnetic wave.” Kỷ yếu Hội nghị Vật lý Chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ 8(SPMS-2013)-Thái Nguyên 4-6/11/2013(Chuyển in Journal of Science and Technology (1B)(2014) ) 5.3 Nguyen Van Ngoc ,Nguyen Vu Nhan and Nguyen Quang Bau.” The Longitudial radioelectrical effect in Quantum wire with a parabolic potential.” Kỷ yếu Hội nghị Vật lý Chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ 8(SPMS-2013)-Thái Nguyên 4-6/11/2013(Chuyển in Journal of Science and Technology (1B)(2014) 5.4 Nguyen Van Hieu , Nguyen Van Nghia and Nguyen Quang Bau.”The Influence of the Electromagnetic wave on the nonlinear Quantum Acoustoelectric current in doping Superlattice.” Kỷ yếu Hội nghị Vật lý Chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ 8(SPMS-2013)-Thái Nguyên 4-6/11/2013(Chuyển in Journal of Science and Technology (1B)(2014) ĐHQGHN qui định 5.5 Nguyễn Quang Báu , Nguyễn Đình Nam “ The influence of Electromagnetic wave on the Magnetoresistance in doped Superlattice” Natl Conf Theor Phys , 39(2014),p.39( Buon Ma Thuot ,28-31 July 2014 ) Đã in/Cảm ơn tài trợ ĐHQGHN qui định 5.6 Bui Dinh Hoi, Nguyen Thi Hang, Nguyen Quang Bau ” Dependence of Hall coefficient on Amplitude of an External Electromafnetic Wave in a Compositional Semiconductor Superlattice” Natl Conf Theor Phys , 39(2014),p.39( Buon Ma Thuot ,28-31 July 2014 ) Đã in/Cảm ơn tài trợ ĐHQGHN qui định 17 Đã in/Cảm ơn tài trợ ĐHQGHN qui định Đã in/Cảm ơn tài trợ ĐHQGHN qui định Sách chuyên khảo 6.1 Nguyễn Quang Báu (chủ biên),Nguyễn Vũ Chấp nhận in Nhân , Lê Thái Hưng , Hồng Đình Triển , Đỗ Mạnh Hùng.” Hấp thụ phi tuyến sóng điện từ hệ bán dẫn thấp chiều” Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2014, 189 trang 6.2 Bằng sáng chế, giải pháp hữu ích… 7.1 7.2 Kết cơng bố khác minh chứng kết nghiên cứu sử dụng 8.1 Ghi chú: - Cột sản phẩm khoa học công nghệ: Liệt kê thông tin sản phẩm KHCN theo thứ tự - Gửi kèm tồn văn kết khoa học cơng nghệ 1.2 Kết đào tạo STT Họ tên Thời gian kinh phí tham gia đề tài/dự án (số tháng/số tiền) Cơng trình cơng bố liên quan (Sản phẩm KHCN, luận án, luận văn) Nghiên cứu sinh Lê Thái Hưng 12 tháng / 10 triệu Nguyễn Văn Hiếu 12 tháng / 20 triệu Luận án TS: Ảnh hưởng phonon giam cầm lên số hiệu ứng cao tần bán dẫn thấp chiều.(Đã Bảo vệ 2013) Cơng trình 6.1 Luận án TS: Các hiƯu øng âm-điện-từ hệ b¸n dÉn thấp chiều.(Đã Bảo vệ 2014) Cơng trình 1.1 ;1.2 ;3.1 ;3.3 ;3.4; 3.5; 18 4.1 ;4.2 ;4.3 ;5.4 Nguyễn Văn Nghĩa 12 tháng / 30 triệu Luận án TS: Các hiÖu øng âm-điện-từ hệ b¸n dÉn chiều.(Sẽ bảo vệ 2015) Cơng trình 3.2 ; 3.6 ; 3.7 ; 4.1 ; 4.2 ; 5.1 ; 5.2 ; 5.4 Nguyễn Dình Nam 12 tháng / 10 triệu Luận án TS : Nghiên cứu số hiệu ứng động hệ bán dẫn thấp chiều có mặt sóng điện từ mạnh(bức xạ laser) (Sẽ bảo vệ 2015) Cơng trình 3.1 ; 3.2 Học viên cao học Đào Thu Hằng Luận văn Th.S: Ảnh hưởng sóng điện từ mạnh lên hấp thụ sóng điện từ yếu điện tử giam cầm siêu mạng pha tạp có kể đến hiệu ứng giam cầm phonon (trường hợp tán xạ điện tử - phonon quang) (Bảo vệ2012) Đỗ Tuấn Long Luận văn Th.S: Hấp thụ sóng điện từ mạnh biến điệu theo biên độ điện tử giam cầm hố lượng tử (Bảo vệ2012) Nguyễn Đức Huy Luận văn Th.S: Hấp thụ sóng điện từ mạnh biến điệu theo biên độ điện tử giam cầm siêu mạng pha tạp.(Bảo vệ2012) Sa Thị Lan Anh Luận văn Th.S: Ảnh hưởng sóng điện từ mạnh lên hấp thụ sóng điện từ yếu điện tử giam cầm hố lượng tử có kể đến hiệu ứng giam cầm phonon (trường hợp tán xạ điện tử phonon quang).(Bảo vệ2012) Nguyễn Hữu Luận văn Th.S: Ảnh hưởng sóng 19 Chiến điện từ mạnh lên hấp thụ sóng điện từ yếu điện tử giam cầm siêu mạng pha tạp có kể đến hiệu ứng giam cầm phonon (trường hợp tán xạ điện tử - phonon âm) (Bảo vệ2012) Luận văn Th.S: Lý thuyết lượng tử hiệu ứng âm-điện phi tuyến dây lượng tử với hố hình chữ nhật cao vô hạn.(Bảo vệ2013) Trần Thị Duyên Nguyễn Thị Thắm Luận văn Th.S: Tính tốn từ trở ngang hố lượng tử với parabol.(Bảo vệ2013) Nguyễn Ngọc Dung Luận văn Th.S: Lý thuyết hiệu ứng âm-điện-từ dây lượng tử với hố hình chữ nhật cao vô hạn (Bảo vệ2014) Ghi chú: - Gửi kèm photo trang bìa luận án/luận văn giấy chứng nhận nghiên cứu sinh/thạc sỹ học viên bảo vệ thành công luận án/luận văn; - Cột cơng trình cơng bố ghi mục IIIi1i Sản phẩm khác :Hướng dẫn 11 Khóa luận tốt nghiệp Đại học 02 năm SV sau: Năm 2013 : Hoàng Thị Hằng , Hoàng Thị Hường ,Phạm Thị Trang(QT+TN) ,Lê Thị Thiểm(QT+TN) Năm 2014: Nguyễn Thị Khuyên , Chu Thị Ngân , Bùi Khắc Trường , Kiều Thị Hằng(QT+TN) , Phạm Trí Dũng (QT+TN) , Trần Thị Hảo (QT+TN) ,Lê Đình Khiết (QT+TN) 20 PHẦN IV TỔNG HỢP KẾT QUẢ CÁC SẢN PHẨM KH&CN VÀ ĐÀO TẠO CỦA ĐỀ TÀI STT Sản phẩm Số lượng đăng ký 10 Bài báo ISI/Scopus Bài báo quốc tế không thuộc ISI/Scopus Bài báo tạp chí nước Báo cáo Hội nghị quốc tế Báo cáo Hội nghị quốc gia Sách chuyên khảo Bằng sáng chế, giải pháp hữu ích Kết khác minh chứng áp dụng Đào tạo/hỗ trợ đào tạo NCS Đào tạo thạc sĩ 02 Số lượng hoàn thành 03 06 02 04 07 03 06 01 03 05 04 08 PHẦN IV TÌNH HÌNH SỬ DỤNG KINH PHÍ STT Nội dung chi A Chi phí trực tiếp Nhân cơng lao động khoa học - Trong đó, chi cho NCS học viên cao học: Nguyên, nhiên vật liệu Thiết bị, dụng cụ Đi lại, cơng tác phí Dịch vụ th ngồi Chi phí trực tiếp khác Chi phí gián tiếp Chi phí quản lý tổ chức chủ trì Tổng số: B 350 270 Kinh phí thực (triệu đồng) 350 270 10 10 56 56 14 350 14 350 Kinh phí duyệt (triệu đồng) 21 Ghi PHẦN VI KIẾN NGHỊ (Về phát triển kết nghiên cứu đề tài/dự án; quản lý, tổ chức thực cấp) Tiếp tục cho triển khai nghiên cứu phát triển toán vật lý xem xét có kể đến hiệu ứng kích thước lượng tử sóng điện từ năm tới Hà Nội, ngày 25 tháng 09 năm 2014 Cơ quan chủ trì Đề tài TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KT HIỆU TRƯỞNG PHÓ HIỆU TRƯỞNG CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI GS.TS Phan Tuấn Nghĩa GS.TS Nguyễn Quang Báu 22 (Họ tên, chữ ký) TÓM TẮT BẰNG TIẾNG ANH KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI/DỰ ÁN NGHIÊN CỨU SUMMARY Project Title: Investigation of the Quantum Theory of the Acoustomagnetoelectric effects in Semiconductor One- dimensional and Two-dimenional systems (Supperlattices, quantum wells, quantum wires) Project Leader: Prof.Dr Nguyen Quang Bau Code Number: QG.TĐ 12.01 Managing Institution: Hanoi University of Science Vietnam National University , Hanoi 334 Nguyen Trai Road , Thanh Xuan Dist , Hanoi Tel: (04)35583980 , Fax: (04)35584069 Cooperating Institution(s): - Hue University of Education - Da Nang University - Hanoi University of Education - Academy of Defence force-Air force Duration : from 05 Octomber 2012 to 05 Octomber 2014 1.Objectives: Developing and improving the quantum theory on the acoustomagnetoelectric effects in Semiconductor One - dimensional and Two-dimenional systems (Supperlattices, quantum wells, quantum wires) 2.Main contents and Results obtained: a) Main contents: +Calculating the Acoustomagnetoelectriccurrent and the Nonlinear Acoustoelectric current in two-dimensional systems (Superlattices , Quantum wells )including the impact of confinement in both of the electrons and phonons on the above effects +Calculating the Acoustomagnetoelectriccurrent and the Nonlinear Acoustoelectric current in one-dimensional systems( Quantum wires ) including the impact of confinement in both of the electrons and phonons on the above effects b)Results obtained: +New Scientific Contributions: 19 New Scientific Contributions (03 papers in the International Journals(ISI) , 07 papers in the National Journals , 03 reports in the International and 06 reports in National Physical Conferences ) +New books : 01 +Contribution to Training: 04 Doctors , 08 Masters, 11 Bacherlors Signficant scientific and technological products: Signature GS.TS Nguyen Quang Bau PHIẾU ĐĂNG KÝ KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI/DỰ ÁN NGHIÊN CỨU Tên đề tài/dự án: Nghiên cứu lý thuyết lượng tử hiệu ứng âm-điện-từ hệ bán dẫn chiều hai chiều (siêu mạng, hố lượng tử, dây lượng tử) Mã số:QG.TĐ 12.01 Chủ nhiệm đề tài/dự án : GS.TS Nguyễn Quang Báu Cơ quan chủ trì đề tài/dự án: Trường Đại Học Khoa học Tự nhiên , ĐHQGHN Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi ,Thanh Xuân, Hà Nội Điện thoại: 04.8584069 Cơ quan quản lý đề tài/dự án: ĐHQGHN Địa chỉ: Đường Xuân Thủy , Cầu Giấy , Hà Nội Điện thoại: Tổng kinh phí cấp: 350 triệu đồng Trong đó: - Từ ngân sách Nhà nước: 350 triệu đồng Thời gian nghiên cứu: - Thời gian bắt đầu: 05 tháng 10 năm 2012 - Thời gian kết thúc: 05 tháng 10 năm 2014 Tên cán tham gia đề tài/dự án : PGS.TS.Nguyễn Vũ Nhân, Th.S Nguyễn Thị Thanh Nhàn, Th.S.- NCS.Nguyễn Đình Nam, TS.Hồng Đình Triển , NCS.Nguyễn Văn Hiếu , NCS Lê Thái Hưng , NCS Nguyễn Văn Nghĩa Tóm tắt kết đăng ký: 1.Các kết bật (mô tả ngắn gọn kết bật): Phát triển hoàn thiện lý thuyết lượng tử hiệu ứng âm- điện-từ hệ bán dẫn chiều hai chiều (hố lượng tử, siêu mạng, dây lượng tử) Các sản phẩm Đề tài : - S¶n phÈm khoa häc:19 cơng trình KH cơng bố (03 báo Tạp chí Quốc tế có ISI , 07 báo Tạp chí Quốc gia , 03 báo cáo khoa học Hội nghị KH Quốc tế , 06 báo cáo khoa học Hội nghị KH Quốc gia) 01 sách chuyên khảo - S¶n phẩm đào tạo:Gúp phn o to 04 NCS lm lun án TS , 08 HVCH bảo vệ luận văn Th.S (ngồi cịn góp phần đào tạo11 cử nhân Vật lý ) 2.Các kết công bố (ghi rõ tên tác giả, tên báo/báo cáo khoa học, tên tạp chí/kỷ yếu hội nghị/nơi xuất bản/tổ chức hội nghị, năm, tập, số, trang): +19 cơng trình KH cơng bố: 1)Nguyen Quang Bau, Nguyen Van Hieu, Nguyen Vu Nhan « Calculations of acoustoelectric current in a quantum well by using a quantum kinetic equation” Journal of the Korean Physical society, Vol.61, No.12 pp 2026~2031(2012) ( Tạp chí thuộc danh mục ISI) 2) Nguyen Quang Bau, Nguyen Van Hieu » The quantum acoustoelectric curent in a doped superlattice GaAs:Si/GaAs:Be.” Superlattices and Microstructures , 63(2013), pp 121 – 130 (2013) ( Tạp chí thuộc danh mục ISI) 3) Nguyen Quang Bau, Bui Dinh Hoi « Dependence of the Hall coefficient on doping concertration in Semiconductor superlattices with a perpendicular magnetic field under the influence of a laser radiation” Integrated Ferroelectrics,Vol.15, May 2014, pp.3944(2014) ( Tạp chí thuộc danh mục ISI) 4) Nguyen Van Hieu, Nguyen Dinh Nam, Nguyen Quang Bau » The acoustoelectric current in a doped superlattice” VNU –Journal of Science, Mathematics-Physics, Vol.28, No.1S (2012), pp 63-67 5) Nguyen Van Nghia, Nguyen Dinh Nam, Nguyen Quang Bau.” Calculations of the acoustoelectric current in a cylindrical quantum wire with an infinite potential” VNU – Journal of Science, Mathematics-Physics, Vol.28, No.1S (2012), pp 103-108 6) Nguyễn Văn Hiếu , Nguyễn Quang Báu.”Theory of the Acoustoelectric current in a Quantum well “.The University of Danang- Journal of Science and Technology(Tạp chí Khoa học công nghệ Đại học Đà Nẵng), số 12, (2013), pp.1-5 7) Nguyễn Văn Hiếu , Nguyễn Quang Báu.”The Dependence of the Quantum Acoustoelectric current on the frequency of acoustic wave in a Superlattice “The University of Danang- Journal of Science and Technology(Tạp chí Khoa học cơng nghệ Đại học Đà Nẵng), số 1(74), (2014),pp.1-5 8) Nguyễn Văn Hiếu , Nguyễn Quang Báu.” Calculations of the Nonlinear Acoustoelectric current in a Doping Superlattice GaAs:Si/GaAs:Be in the presence of an Electromagnetic wave “The University of Danang- Journal of Science and Technology(Tạp chí Khoa học cơng nghệ Đại học Đà Nẵng), số 6(79), (2014), pp.1-5 9) Nguyen Van Nghia , Nguyen Quang Bau, Nguyen Vu Nhan.” Hiệu ứng Âm –Điện lượng tử phi tuyến dây lượng tử hình chữ nhật với hố cao vơ hạn” Tạp Chí Nghiên cứu Khoa học Công nghệ Quân , N 31 (06-2014), tr.141-149 10) Nguyen Van Nghia ,Nguyen Vu Nhan , Nguyen Quang Bau, Dinh Quoc Vuong.” Hiệu ứng Âm –Điện lượng tử phi tuyến dây lượng tử hình trụ với hố cao vơ hạn” Tạp Chí Nghiên cứu Khoa học Công nghệ Quân , N 32 (08-2014), tr.103-110 11) N.V.Hieu, N.Q Bau and N.V.Nghia » The Influence of the Electromagnetic Wave on the Nonlinear Quantum acoustoelectric current in a quantum well.” Progress in Electromagnetic Research Symposium Proceedings, Taipei , March 25-28 , 2013, pp.541-547 12) Nguyen Van Nghia, Nguyen Quang Bau, Nguyen Van Hieu and Nguyen Vu Nhan » The Influence of an Electromagnetic Wave on the acoustoelectric current in a Restangular quantum wire with an infinite potential.” Progress in Electromagnetic Research Symposium Proceedings, Taipei , March 25-28 , 2013, pp.410-415 13) N.Q.Bau and N.V.Hieu.” The Influence of the Electromagnetic wave on the Quantum Acoustomagnetoelectric field in a Quantum well with a parabolic potential” Progress in Electromagnetic Research Symposium Proceedings, Guangzhou, China, Aug 25-28 , 2014, pp.1949-1953 14) Nguyen Van Nghia, Dinh Quoc Vuong, Nguyen Quang Bau » Calculations of the acoustoelectric current in a Rectangular quantum wire” Proc Natl Conf Theor Phys , 37(2012),pp.1-6 15) Nguyen Van Nghia and Nguyen Quang Bau.”The Acoustoelectric current in a Rectangular Quantum wire with an infinite potential GaAs in the presence of an Electromagnetic wave.” Kỷ yếu Hội nghị Vật lý Chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ 8(SPMS-2013)-Thái Nguyên 4-6/11/2013(Chuyển in Journal of Science and Technology (1B)(2014) ) 16) Nguyen Van Ngoc ,Nguyen Vu Nhan and Nguyen Quang Bau.” The Longitudial radioelectrical effect in Quantum wire with a parabolic potential.” Kỷ yếu Hội nghị Vật lý Chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ 8(SPMS-2013)-Thái Nguyên 46/11/2013(Chuyển in Journal of Science and Technology (1B)(2014) 17) Nguyen Van Hieu , Nguyen Van Nghia and Nguyen Quang Bau.”The Influence of the Electromagnetic wave on the nonlinear Quantum Acoustoelectric current in doping Superlattice.” Kỷ yếu Hội nghị Vật lý Chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ 8(SPMS-2013)-Thái Nguyên 4-6/11/2013(Chuyển in Journal of Science and Technology (1B)(2014) 18) Nguyễn Quang Báu , Nguyễn Đình Nam “ The influence of Electromagnetic wave on the Magnetoresistance in doped Superlattice” Natl Conf Theor Phys , 39(2014),p.39( Buon Ma Thuot ,28-31 July 2014 ) 19) Bui Dinh Hoi, Nguyen Thi Hang, Nguyen Quang Bau ” Dependence of Hall coefficient on Amplitude of an External Electromafnetic Wave in a Compositional Semiconductor Superlattice” Natl Conf Theor Phys , 39(2014),p.39( Buon Ma Thuot ,28-31 July 2014 ) +01 sách chuyên khảo: Nguyễn Quang Báu (chủ biên),Nguyễn Vũ Nhân , Lê Thái Hưng , Hồng Đình Triển , Đỗ Mạnh Hùng.” Hấp thụ phi tuyến sóng điện từ hệ bán dẫn thấp chiều” Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2014, 189 trang.(Chấp nhận in) Các kết đào tạo (ghi rõ tên HVCH, NCS, tên luận văn/luận án, năm bảo vệ: +04 NCS : Lê Thái Hưng(Luận án TS: Ảnh hưởng phonon giam cầm lên số hiệu ứng cao tần bán dẫn thấp chiều.(Đã Bảo vệ 2013) ) ; Nguyễn Văn Hiếu (Luận án TS: Các hiƯu øng âm-điện-từ hệ b¸n dÉn thấp chiều.(Đã Bảo vệ 2014) ) ; Nguyễn Văn Nghĩa (Luận án TS: Các hiÖu øng âm-điện-từ hệ b¸n dÉn chiều.(Sẽ bảo vệ 2015) ) ; Nguyễn Đình Nam (Luận án TS : Nghiên cứu số hiệu ứng động hệ bán dẫn thấp chiều có mặt sóng điện từ mạnh(bức xạ laser) (Sẽ bảo vệ 2015) ) +08 HVCH: Đào Thu Hằng(Luận văn Th.S: Ảnh hưởng sóng điện từ mạnh lên hấp thụ sóng điện từ yếu điện tử giam cầm siêu mạng pha tạp có kể đến hiệu ứng giam cầm phonon (trường hợp tán xạ điện tử - phonon quang) (Bảo vệ2012) ) ; Đỗ Tuấn Long ( Luận văn Th.S: Hấp thụ sóng điện từ mạnh biến điệu theo biên độ điện tử giam cầm hố lượng tử (Bảo vệ2012)) ; Nguyễn Đức Huy(Luận văn Th.S: Hấp thụ sóng điện từ mạnh biến điệu theo biên độ điện tử giam cầm siêu mạng pha tạp.(Bảo vệ2012)) Sa Thị Lan Anh (Luận văn Th.S: Ảnh hưởng sóng điện từ mạnh lên hấp thụ sóng điện từ yếu điện tử giam cầm hố lượng tử có kể đến hiệu ứng giam cầm phonon (trường hợp tán xạ điện tử - phonon quang).(Bảo vệ2012) ) Nguyễn Hữu Chiến (Luận văn Th.S: Ảnh hưởng sóng điện từ mạnh lên hấp thụ sóng điện từ yếu điện tử giam cầm siêu mạng pha tạp có kể đến hiệu ứng giam cầm phonon (trường hợp tán xạ điện tử - phonon âm) (Bảo vệ2012) ) Trần Thị Duyên ( Luận văn Th.S: Lý thuyết lượng tử hiệu ứng âm-điện phi tuyến dây lượng tử với hố hình chữ nhật cao vơ hạn.(Bảo vệ2013)) Nguyễn Thị Thắm (Luận văn Th.S: Tính tốn từ trở ngang hố lượng tử với parabol.(Bảo vệ2013) ) Nguyễn Ngọc Dung (Luận văn Th.S: Lý thuyết hiệu ứng âm-điện-từ dây lượng tử với hố hình chữ nhật cao vô hạn (Đã Bảo vệ2014) ) Các sản phẩm khác (nếu có): Hướng dẫn 11 Khóa luận tốt nghiệp Đại học 02 năm Năm 2013 : Hoàng Thị Hằng , Hoàng Thị Hường ,Phạm Thị Trang(QT+TN) ,Lê Thị Thiểm(QT+TN) Năm 2014: Nguyễn Thị Khuyên , Chu Thị Ngân , Bùi Khắc Trường , Kiều Thị Hằng(QT+TN) , Phạm Trí Dũng (QT+TN) , Trần Thị Hảo (QT+TN) ,Lê Đình Khiết (QT+TN) Kiến nghị quy mơ đối tượng áp dụng nghiên cứu: Các kết thu làm phong phú thêm hiểu biết vật liệu có cấu trúc nano làm sở phát triển công nghệ cao , điện tử học lượng tử ,các thiết bị điện tử siêu nhỏ, đa thơng minh Thủ trưởng quan chủ trì đề tài Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu cấp ĐHQGHN Họ tên: Họ tên: Họ tên: Họ tên: Nguyễn Quang Báu Phan Tuấn Nghĩa Chức danh, học vị: GS.TS Chức danh, học vị: Chức danh, học vị: Chức danh, học vị: Ký tên: Ký tên: Ký tên: Ký tên: Chủ nhiệm đề tài/ dự án Thủ trưởng quan quản lý đề tài/dự án (ĐHQGHN) GS.TS Đóng dấu Đóng dấu PHỤ LỤC (Minh chứng sản phẩm nêu Phần III)