3U, LX¿X BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO. ‘TRUONG DAI HOC SU PHAM TP. HO CHI MINH BAO CAO TONG KET DE TAI KHOA HỌC & CONG NGHE CAP CO SO PHUONG PHAP TOAN TU VA PHEP BIEN DOI LAPLACE. CHO BAI TOAN EXCITON AM HAI CHIEU Mã số: CS2011.51 Xác nhận của cơ quan chủ trì đề tài 'Chủ nhiệm đề tài 1 ‘TRUONG KHOA VẬT LÝ ‘TS.
Nguyén Manh Hing ___ Th$. Hoàng Đỗ Ngọc Trim THƯ VIÊN _| ng lam TE_HO-CHI-MINH 'TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2012 DANH SACH NHUNG THANH VIEN THAM GIA NGHIEN CUU DE TAL Hộ và tên Đơn vị công tác Nhiệm vụ, Hoàng ĐỗNgọc Tràm — | Thường Đạihọc SưphamTP. 2| NguyễnVinhKhương | Trường DạihọcSưphạmTP.HCM | Thurky khoa hoc Học viên cao học - Trưởng ĐH.
3 | LeQy Ging Thành viên Khoa học tự nhiền Tp. | vier học - Trường ĐH 4 | Nguyễn Thi Man aol “Thành viên Khoa học tự nhiên, Tp. ĐƠN VỊ PHÓI HỢP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Khoa Vật lý, Trường đại học Sư phạm Tp. Hồ Chí Minh.
Mục lục THONG TIN KET QUA NGHIÊN CỦU. A PHAN: MO BAU 0. 8 PHAN II: NOI DUNG VA KETO QUA A NOHIEN CỨU. Nội dung nghiên cứu "Ị 31.
Phương php toán ử PK và sự theo tham 6 0 eae 3. Phương pháp toán tử FK cho bài toán hệ nguyên tử hai chiễu. Ap dung FK-OM cho bài toán exeiton âm hai chiều. Kết quả nghiên cứu.
Kết quả công bổ. Két qui dio t90. PHAN III: KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ,.ecee TẢI LIỆU THAM KHẢO. BAN SAO THUYẾT MINH ĐÈ TÀI.
BOGIAO DUC VA DAOTAO CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM ‘TRUONG ĐH SƯ PHẠM TP. HCM, ngập 10 thẳng 11 năm 2012 THONG TIN KẾT QUÁ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chị ~_Tên đề ti: Phương pháp toán tử vả phép biển đối Laplace cho bải toản exciton âm hai chiều.1951 ~_ Chủ nhiệm để tài: Thể. Hoàng Đỗ Ngọc Tem —_Cơ quan chủ tì: Kboa Vật ý - Trường Dại học Sư phạm TP.
Hỗ Chí Minh ~ Thời gian thực hiện: 24 tháng từ thắng 06 năm 2011 đến tháng 06 năm 3012 3. Mục tiên: (0) phát triển phương pháp toán tứ: sử dụng phép biển đổi Laplace dé đưa phương trình Schrödingcr về dạng phù hợp cho các tỉnh toàn đại sổ, xác định điều kiện chọn tham số tự đo nhằm tăng tốc độ hội tụ khi áp dụng phương pháp: (I) áp dụng dễ tim nghiệm số chính xắc cho bãi tản exciton ấm bai hiểu "de kết quả thụ được có ý nghĩa khoa học và mới. ~ Điều kiện chọn tham số ự do để ông tốc độ bội tụ của phương pháp toán tứ FK: ~ Bộ bảm sông cơ sỡ, các biểu thức, sơ đồ nh toản cho bài toán excion âm ha chiêu tong trường hợp trạng thải cơ bản và ích thích bất ~ Nghiệm số chính xắc cho bã toần ecci âm hai chiễu rong trường hợp moment quỹ đạo bằng không &. Sản phẩm: Công bổ 01 bải bảo khoa học: ~ Hoàng Đỗ Ngọc Trầm.
Lê Văn Hoàng, Tham số tự do với sự hội tụ của phương pháp. saản ne EK, Tạp chí Khoa học ĐH Sư phạm TP, HCM, số 33 (Khoa học và Công ‘nghé), 2012, 94-106, ISSN- 1359-3100. —_ Sản phẩm đảo tạo: 03 luận văn dại học bảo vệ thẳnh công, gu quả. phương thức chuyển giao kết quả nghiền cứu và khả năng áp dụ: {quia thu được là một trong những ứng dụng ey thé của phương pháp toán tử EK để giải phương trình Schrodinger ch các bãi toán hệ nguyễn tử, đấy là một trong những bước dầu ong việc kây dựng phương pháp số giải phương trình Schrédinger phy thuộc ti gian cho nguyên tử, phân tử trong trường điện của xung laser siêu ngẫn.
được sử dụng, .để tích xut thông in phân từ - một hưởng nghiễn cửu sôi động trong thời gian gin đây Xác nhận cua co quan ct tì “Chủ nhiệm để tài TRUONG KHOA VAT LY ( ILS “ThS. Hoàng Đỗ Ngọc Trim TS. Nguyễn Mạnh Hùng Ho Chi Minh City, November 10, 2012. INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1.
General information: ‘Project title: OPERATOR METHOD AND LAPLACE TRANSFORMATION FOR ‘THE PROBLEM OF A NEGATIVELY CHARGED EXCITON IN A TWO- DIMENSIONAL SEMICONDUCTOR. ~ Code number: CS2011. Hoang Do Ngoc Tram. «, Institution: Physies Department - Ho Chi Minh City University of Pedagogy «4, Duration: 24 months from June 2011 to June 2012 ‘Objective(s): (i) to develop operator method: using Laplace transformation to obtain the Schrixdinger equation in an appropriate form for applying algebraic calculations, to determine a universal criterion for optimal choosing the value of a free parameter in ‘order to inerease convergent rate of the method; (i) to apply the method to finding exact numerical solution for a negatively charged exciton in 2 two-dimensional semiconductor system.
Creativeness and innovativeness: The obtained results have scientific significance and are original 4. Research results: — Determining @ universal criterion for optimal choosing the value ofa free parameter inorder to increase convergent rate ofthe method: = Obtaining basic set of wavefunctions, expressions and schemes for calculating ‘energies and wavefunctions for ground state and arbitrary excited states of the ‘negatively charged exciton in a two-dimentional semiconductor, — Obtaining exact numerical solutions (energies and wavefunctions) for the case of ‘ero angular momentum of the negatively charged exciton in a two-dimentional semiconductor 5S. Products: 01 journal articles: Ngoe-Tram Hoang-Do, V: Hoang Le, Free parameter in regulation of convergence rate of the FK operator method,3. HCMC UP 33 (Nat.
Besides, supervising 03 undergraduate students who have successfully defended their theses on this topic, 6. Effects, transfer alternatives of research res and applicability: The obtained results are one of applications of FK operator method to solving Sehrddinger equations for atomic systems, which are the fist steps in the process of contributing an algebraic method for solving the time-dependent Schrédinger equation of atoms and molecules the eectre field of ultra-short laser pulses. Approval Principle Investigator of the Implementing Institution Dean of Physics Department Als Dr. Nguyen Manh Hung M.
Hoang Do Ngọc Tram PHAN I: MO DAU Cũng với các thành tựu trong Vật lý thực nghiệm, các hệ lượng tử được xét đến ngây cảng đa dang va phat sinh nhủ cỉ xây dựng các phương pháp phi nhiều loạn không những cho các bài toán p ye nh mã còn cho việc giải phương, trình Schrödinger cho hệ nguyên tử trong trường điện tử có cường độ khắc nhau 11. 2], Mat kh tốc độ máy tính tăng vọi trong khoảng mười năm trở lại đây, cũng dẫn dén nhu cầu phát triển các phương pháp giải số trong vật lý với độ chính xác ngày cảng cao. Phương pháp toán tử FK (FK Operator Method, viết tắt là FK-OM) được xây đựng bởi hai giáo sư Feranchuk vả Komaroy vào những năm 1930 [3, 4] là một trong các phương pháp mạnh cho một dải rất tông các bài toán phi nhiễu loạn. Phương pháp này đã được ứng dụng thảnh công cho một loạt các bải toán vật lí chất rắn, ỉ thuyết trường, cũng như vật lĩ nguyên tử, phân tử (xem công trình [5] và các trích dẫn trong đỏ, xem thêm các công trình gần đấy |6.
Trong nghiên cửu của chúng tôi. hệ nguyễn tử hai chiều trong điện tử trường chính là lĩnh vực mới áp dung OM. Các cấu trúc chiễu là một trong những tượng thu hút nhiều sự ‘quan lâm của các nhà Vật lý trong những năm trở y do khả năng ứng dụng rất lớn của nô trong việc chế lạo ra các vật liệu mới cũng như các hị xuất hiện khi số chiều giảm đi [8]. Kỹ thuật MBE (Molecular Beam Epitaxy), MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) cho phép tạo ra các cấu tric thip chiéu khác nhau.
trong đỏ các hệ hai chiều được tạo thành trong cốc bản dẫn nhiều lớp như GaAs.AIGaAs tương đối phổ biển (9|. Các nghiên cửu thực nghiệm cho thấy trong các hệ này tổn tại cấu trúc cỏ trang thải liễn két (bound state) gida điện tử và lỗ trống gọi là. Tủy theo phương thức kết hợp giữa điện tử và lỗ trống sẽ tạo thảnh các dạng exciton khác nhau; khi có sự li kết giữa một điện tử và một lỗ trồng sẽ tạo thành exciton trung hòa (e+# —> +), giữa hai điện tử vả một lỗ trong thi tao. thanh exciton ấm (2e+h—+ X°), giữa hai lễ trắng và một điện tử sẽ tạo thành exellon dương (e+38 ~sA *} T10.
HH]: Mặc đủ đã được tim thấy từ rất lâu cả trong lý thuyết [13, 13]lẫn thực nghiệm (xem [10] và các công trình trích dẫn trong đó), các nghiên cửu về exciton vẫn mang tính thời sự do liên quan đến nhiễu hiệu ứng Vật lý mới vả thú vị [14-17]. Việc nghiên cứu các tính chất quang, điện của exci n, năng lượng liên kết ela exciton dưới tác động cũa trường ngoài được nhiều nhóm quan tâm vì góp phần lảm rồ hơn các tính chất của các chất bản dẫn - một vật liệu quan trong trong công nghệ vật liệu. Phổ năng lượng và hàm sống của exciton chính vì vậy được quan tâm tính toán với cđộ chính xắc ngây cảng cao Việc giải phương trình Schrédinger dé ti phổ năng lượng cho exciton đã được nhiều nhóm nghiên cứu thực 1 Đối vai exciton trang hia, phương pháp lý thuyết nhiễu loạn, phương pháp biển phần cũng một số phương pháp số khác đã được sử dụng để tỉnh năng lượng trong trường hợp từ trường yếu và mạnh, đối với vùng tử trường trung bình được tính bằng các phương. pháp ngoại suy cũng như bằng tính số phương trình vĩ phân đạo hàm riêng (xem [18,19] và các công trình trích dẫn trong đó); một số phương pháp giải số cho độ chính xác cao cũng được sử dụng trong khoảng 10 năm trở lại đây như phương pháp biển phân kết hợp với phân tích theo chuỗi 1/N [20], phương pháp.
ý thuyết nhiễu loạn có tính tới tiệm cận hảm sóng [21], cá hai cho các kết quả chính xác đến 7 chữ sẻ thập phân cho trạng thái cơ bản và một số trạng thái kích thích bậc thấp. Đồi với bải toán exeiton âm, phức tạp hơn rất nhiễu, một số. nhôm đã ti lời gi gi ích và nghiệm sổ 2-26] chủ yêu cho vũng từ trưởng mạnh và yếu. Trong các nghiên cửu trước [I.2 ], nhỏm chủng tôi cũng đã áp đụng phương pháp toán tử để giải tìm nghiệm s cho bài toán exeiton trung hòa.
cho trạng thái cơ bản và các trạng thất kích thích lên đến n=50 trong toàn miễn biển dỗi của từ trường với độ chính xác lên đến 20 chữ số thập phân - đây là một kỉ lục trong hưởng nghiền cứu nay. Bai tosin exciton âm hai chiều là một bước phát triển của phương pháp khi áp dụng cho các hệ nguyễn tử hai chiều, Me tiêu của để ải này là áp dụng phương pháp toán tử để tìm nghiệm số chính xác cho phương trình Schrodinger cua exciton dm hai chigu Điểm khác biệt của để ải này so với các công nh trước đây Khong phat chí ở bải toán sẽ xét, mã quan trọng hơn là ở cơ sở phương pháp luận.