Manyetik alan içerisindeki küresel kuantum nokta yapıların elektronik enerji seviyelerinin hesaplanması

Bu çalışmada, dış manyetik alanın varlığında ve yokluğunda küresel bir kuantum nokta yapının elektronik özellikleri incelendi. Kuantum nokta yapının sonlu ve sonsuz sınırlandırıcı potansiyele sahip olduğu göz önüne alınmıştır. R yarıçaplı GaAs/AlxGa1-xAs küresel kuantum nokta yapıda hidrojenik safsızlığın 1s, 2p, 3d ve 4f enerji seviyeleri ve dalga fonksiyonları Kuantum Genetik Algoritma(KGA) ve Hartree-Fock Roothaan (HFR) methodu kullanılarak hesaplanmıştır. Hesaplanan dalga fonsiyonları ve enerjileri kullanılarak, sonlu ve sonsuz sınırlandırıcı potansiyele sahip kuantum nokta yapının bağlanma enerjisi, nokta yarıçapı ve alüminyum katkılanma oranına bağlı olarak hesaplandı. Ayrıca bu çalışmada, dış manyetik alanın kuantum nokta yapının enerji seviyelerine ve bağlanma enerjilerine olan etkileri de incelenmiştir. Kuantum nokta yapının alt seviyeler arasındaki lineer Zeeman ve kuadratik Zeeman geçiş enerjileri nokta yarıçapının ve manyetik alanın fonksiyonu olarak hesaplandı. Hesaplamalardan manyetik alan, safsızlık yükü, nokta yarıçapı ve alüminyum katkılanma oranının, sistemin enerji seviyeleri Zeeman enerjileri üzerinde güçlü bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca, dış manyetik alan etkileri büyük nokta yarıçaplarında Zeeman seviyeleri arasındaki optiksel geçişleri güçlü bir şekilde etkilediği görülmüştür. Güçlü uzaysal sınırlandırmanın olduğu bölgelerde enerji seviyeleri manyetik alanın etkisinden çok az etkilenirken, orta sınırlandırmanın olduğu bölgelerde alanın sınırlandırma etkisi ile uzaysal sınırlandırma etkisinin yarıştığı ve zayıf sınırlandırma bölgesinde ise manyetik alan etkisinin daha güçlü olduğu görülmüştür.