แบบจำลองเชิงพลศาสตร์ของการกระโดดของอิเล็กตรอนในวงแหวนควอนตัมคู่ Dynamical Simulation of Electron Hoping in Double Quantum Rings

Abstract

แบบจำลองของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ผ่านวงแหวนควอนตัมภายใต้สนามแม่เหล็กคงตัวสามารถจำลองได้โดยการสร้างตัวแปลงเพื่อแก้ชุดสมการเชิงอนุพันธ์ให้ไปอยู่ในรูปคาโนนิคอลซึ่งแรงลอเรนซ์ที่เกิดขึ้นทำให้อิเล็กตรอนที่เคลื่อนผ่านวงแหวนมีการเอนเอียงไปด้านหนึ่ง และขณะเดียวกันผลจากปรากฏการณ์ของAharonov-Bohmซึ่งเป็นการเลื่อนเฟสได้ทำให้อิเล็กตรอนที่ปลายวงแหวนเกิดการแทรกสอดทำให้ความสามารถในการส่งผ่านลดลงผลลัพธ์จากการคำนวณแสดงให้เห็นว่าสาหรับกรณีที่ไม่มีสนามแม่เหล็กหรือสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นบนวงแหวนทั้งสองมีค่าใกล้เคียงกันอิเล็กตรอนจะสามารถเคลื่อนที่ผ่านไปได้แต่สำหรับกรณีที่สนามแม่เหล็กมีค่าแตกต่างกันมากอิเล็กตรอนจะไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านวงแหวนวงแรกได้The wave packet of electron hoping through quantumrings under the static magnetic field is solved by transformation to thecanonical form of certain system of differential equations. The Lorentz forceleads to electron asymmetry which enhances the electron passing through aquantum ring while the Aharanov-Bohm effect (AB effect) reduces the probabilityof transmission by phase shifted interference. For zero or similar magneticfield of both rings, the wave packet can pass both quantum rings to the exitquantum wire while different magnetic field of both rings prevent the secondring’s injection of electron.