Electronic structure of vertically coupled quantum dot-ring heterostructures under applied electromagnetic probes. A finite-element approach

Estructura electrónica de heteroestructuras de anillos de puntos cuánticos acoplados verticalmente bajo sondas electromagnéticas aplicadas. Un enfoque de elementos finitos

dc.contributormemora@uaem.mx
dc.contributorMexican CONACYT [CB A1-S-8218]; UTA; FONDECYT [1180905]; Centers of excellence with BASAL/CONICYT [AFB180001]; Ministry of Education and Science of Ukraine; CODI-Universidad de Antioquia; Facultad de Ciencias Exactas y Naturales-Universidad de Antioquia; El Patrimonio Autonomo Fondo Nacional de Financiamiento para la Ciencia, la Tecnologia y la Innovacion Francisco Jose de Caldas [CD 111580863338, CT FP80740-173-2019]
dc.contributorLaroze, David https://orcid.org/0000-0002-6487-8096
dc.contributorHieu, Nguyen N. https://orcid.org/0000-0001-5721-960X
dc.contributorArango, Ricardo Leon Restrepo https://orcid.org/0000-0002-0359-353X
dc.contributorPhuc, Huynh V. https://orcid.org/0000-0001-8063-0923
dc.contributorTulupenko, Viktor https://orcid.org/0000-0002-1195-7567
dc.contributorHeyn, Christian https://orcid.org/0000-0002-7147-4006
dc.contributorVinasco Suarez, Juan Alejandro https://orcid.org/0000-0001-6924-4722
dc.creatorMora-Ramos, M. E.
dc.creatorVinasco, J. A.
dc.creatorLaroze, D.
dc.creatorRadu, A.
dc.creatorRestrepo, R. L.
dc.creatorHeyn, Christian
dc.creatorTulupenko, V.
dc.creatorHieu, Nguyen N.
dc.creatorPhuc, Huynh V.
dc.creatorOjeda, J. H.
dc.creatorMorales, A. L.
dc.creatorDuque, C. A.
dc.date2023-04-18T01:55:20Z
dc.date2023-04-18T01:55:20Z
dc.date2021
dc.date.accessioned2023-09-27T20:19:34Z
dc.date.available2023-09-27T20:19:34Z
dc.identifier2045-2322
dc.identifierhttps://repositorio.uta.cl/xmlui/handle/20.500.14396/2770
dc.identifier10.1038/s41598-021-83583-5
dc.identifierQL8QD
dc.identifier33597625
dc.identifierWOS:000621344600040
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8943173
dc.descriptionWe theoretically investigate the electron and hole states in a semiconductor quantum dot-quantum ring coupled structure, inspired by the recent experimental report by Elborg and collaborators (2017). The finite element method constitutes the numerical technique used to solve the three-dimensional effective mass equation within the parabolic band approximation, including the effects of externally applied electric and magnetic fields. Initially, the features of conduction electron states in the proposed system appear discussed in detail, under different geometrical configurations and values of the intensity of the aforementioned electromagnetic probes. In the second part, the properties of an electron-hole pair confined within the very kind of structure reported in the reference above are investigated via a model that tries to reproduce as close as possible the developed profile. In accordance, we report on the energies of confined electron and hole, affected by the influence of an external electric field, revealing the possibility of field-induced separate spatial localization, which may result in an indirect exciton configuration. In relation with this fact, we present a preliminary analysis of such phenomenon via the calculation of the Coulomb integral.
dc.descriptionInvestigamos teóricamente los estados de electrones y agujeros en una estructura acoplada de anillo cuántico-punto cuántico semiconductor, inspirados en el informe experimental reciente de Elborg y colaboradores (2017). El método de elementos finitos constituye la técnica numérica utilizada para resolver la ecuación de masa efectiva tridimensional dentro de la aproximación de banda parabólica, incluyendo los efectos de campos eléctricos y magnéticos aplicados externamente. Inicialmente, aparecen discutidas en detalle las características de los estados de los electrones de conducción en el sistema propuesto, bajo diferentes configuraciones geométricas y valores de intensidad de las citadas sondas electromagnéticas. En la segunda parte, se investigan las propiedades de un par electrón-hueco confinado dentro del mismo tipo de estructura reportada en la referencia anterior a través de un modelo que intenta reproducir lo más fielmente posible el perfil desarrollado. De acuerdo, informamos sobre las energías del electrón y el hueco confinados, afectados por la influencia de un campo eléctrico externo, lo que revela la posibilidad de una localización espacial separada inducida por el campo, que puede dar como resultado una configuración de excitón indirecto. En relación con este hecho, presentamos un análisis preliminar de dicho fenómeno mediante el cálculo de la integral de Coulomb.
dc.formatapplication/pdf
dc.format16 páginas
dc.languageEnglish
dc.publisherNATURE RESEARCH
dc.relationScientific Reports, vol.11 no.1 (2021)
dc.relationhttps://doi.org/10.1038/s41598-021-83583-5
dc.rightsgold, Green Published
dc.rightsAcceso abierto
dc.sourceScientific Reports
dc.titleElectronic structure of vertically coupled quantum dot-ring heterostructures under applied electromagnetic probes. A finite-element approach
dc.titleEstructura electrónica de heteroestructuras de anillos de puntos cuánticos acoplados verticalmente bajo sondas electromagnéticas aplicadas. Un enfoque de elementos finitos
dc.typeArtículo de revista


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