Artículo de revista
Pyramidal core-shell quantum dot under applied electric and magnetic fields
Punto cuántico piramidal de núcleo-capa bajo campos eléctricos y magnéticos aplicados
Registro en:
2045-2322
10.1038/s41598-020-65442-x
NB8XA
32488099
WOS:000560797800023
Autor
Osorio, J. A.
Caicedo-Paredes, D.
Vinasco, J. A.
Morales, A. L.
Radu, A.
Restrepo, R. L.
Martinez-Orozco, J. C.
Tiutiunnyk, A.
Laroze, D.
Hieu, Nguyen N.
Phuc, Huynh, V
Mora-Ramos, M. E.
Duque, C. A.
Institución
Resumen
We have theoretically investigated the electronic states in a core/shell pyramidal quantum dot with GaAs core embedded in AlGaAs matrix. This system has a quite similar recent experimental realization through a cone/shell structure [Phys. Status Solidi-RRL 13, 1800245 (2018)]. The research has been performed within the effective mass approximation taking into account position-dependent effective masses and the presence of external electric and magnetic fields. For the numerical solution of the resulting three-dimensional partial differential equation we have used a finite element method. A detailed study of the conduction band states wave functions and their associated energy levels is presented, with the analysis of the effect of the geometry and the external probes. The calculation of the non-permanent electric polarization via the off-diagonal intraband dipole moment matrix elements allows to consider the related optical response by evaluating the coefficients of light absorption and relative refractive index changes, under different applied magnetic field configurations. Hemos investigado teóricamente los estados electrónicos en un punto cuántico piramidal de núcleo/capa con núcleo de GaAs incrustado en una matriz de AlGaAs. Este sistema tiene una realización experimental reciente bastante similar a través de una estructura de cono/cáscara [Phys. Status Solidi-RRL 13, 1800245 (2018)]. La investigación se ha realizado dentro de la aproximación de la masa efectiva teniendo en cuenta las masas efectivas dependientes de la posición y la presencia de campos eléctricos y magnéticos externos. Para la solución numérica de la ecuación diferencial parcial tridimensional resultante hemos utilizado un método de elementos finitos. Se presenta un estudio detallado de las funciones de onda de los estados de la banda de conducción y sus niveles de energía asociados, con el análisis del efecto de la geometría y las sondas externas. El cálculo de la polarización eléctrica no permanente a través de los elementos de la matriz de momentos dipolares intrabanda fuera de la diagonal permite considerar la respuesta óptica relacionada mediante la evaluación de los coeficientes de absorción de luz y los cambios relativos del índice de refracción, bajo diferentes configuraciones de campo magnético aplicadas.