Резонансное туннелирование в волноводных кольцевых резонаторах

• Автор: Лялина, Елена Витальевна
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ'.
ГЛАВА 1. Метод расчета нестационарных процессов туннельного резонатора.
I. I Введение
1.2 Описание модели
1.3 Эволюционные уравнения
1.4 Решение системы разностных уравнений
1.5 Кольца с большим временем жизни. Дифференциальные

уравнения эволюции
1.6 Итоги' главы
ГЛАВА 2. Однокольцевой туннельный резонатор.
2.1 Введение
2.2 Линейный однокольцевой туннельный резонатор. Стационарные характеристики
2.3 Линейный однокольцевой туннельный резонатор.
Временные процессы
2.4 Оптическая бистабильность в активном однокольцевом туннельном резонаторе
2.5 Переключение состояний
2 = 8 Итоги главы
ГЛАВА 3. Резонансное туннелирование в трехбарьерных структурах.
3 Л Введение
3.2 Линейный двухкольцевой туннельный резонатор.

Стационарные характеристики
3.3 Линейный двухкольцевой туннельный резонатор.
Временные характеристики
3.4 Резонансный туннельный ток электронов в структуре
из двух квантовых ям
3.5 Итоги главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ.
Туннельные эффекты представляют собой способность волн проходить через классически недоступные области. В оптике - через барьеры нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). В квантовой механике - через потенциальные барьеры. Благодаря интерференции волн при туннелировании через систему из двух и большего числа барьеров могут иметь место резонансные эффекты.
Исторически резонансное прохождение было впервые обнаружено при рассеянии электронов атомами благородных газов и часто называется эффектом Рамзауэра [ 13. ' Резонансное туннелирование характеризуется практически 1001 прохождением барьеров. Этот эффект довольно интересен, поскольку обычно считается, что коэффициент прохождения есть произведение соответствующих коэффициентов для каждого из барьеров; в результате полный коэффициент прохождения-должен был бы быть очень мал. Ври анализе резонансного туннелирования ситуация напоминает интерференционный фильтр типа Фабри - Перо в оптике. Большая величина прохождения возникает при этом потому, что для определенных длин волн отраженные изнутри волны интерферируют с падающей волной и погашают ее так, что остается лишь прошедшая волна.
Резонансные эффекты не являются специфически квантовомеханическими, а могут иметь место для волн любой природы, в том числе электромагнитных, акустических и т.д.
Резонансные системы барьеров для электромагнитных волн могут

В (1.23) мы сознательно выбрали определенный порядок написания символов : операторы Х соответствуют кольцам, скобки - внутренним связям. Отталкиваясь от (1.23), легко уяснить алгоритм вычисления амплитуда прошедшей волны в случае произвольного числа колец N

Для отраженной волны соответственно получаем :

Жр(1ф -7 )Р(І ) ґ ' ГС В 'С в ' 4 с в 1
(1- Т Р (1)0 (г')) А' (О)
' 1 1 ' 1 ' ' О '
(1.25)
Это общее выражение справедливо для туннельного резонатора с произвольным числом колец N . Более конкретно для одно-, двух- и трехкольцевых структур оно принимает следующий вид :
ехр(1ф - 7 ) Р(ї )
Г' Гп п і г. Я Л ГІ В у
А (N=1)
гс в 1 :

т (і. і)
“ -Д IV
[‘ N X

А+(Ю

ехр(1ф
ґ' Тс в
А. (Ы=2)
с в '

Ш (і, 1 )
О V V ( (-Тя / й2)1 с; ) X п (1-Х2) ] А+(Ю
I , т