ابداع جدید فیزیکدان ایرانی

کد خبر: ۳۲۳۰۷

تاریخ: ۲۲ دی ۱۳۸۷ - ۱۱:۲۹

فيزيكدانان دانشگاه شهيد بهشتي طي پژوهشي موفق به خلق سيستم گاز بوزوني شبه‌ يک بعدي از اکسيتون‌هاي غير مستقيم و مطالعه تئوري- محاسباتي خواص تک‌اکسيتوني و بس‌اکسيتوني نانولوله‌هاي دو جداره AlAs/GaAs شدند.

به گزارش ايسنا، مهران باقري، دانش‌آموخته دکتري فيزيک دانشگاه شهيد بهشتي و مجري طرح، هدف اصلي انجام اين پژوهش را خلق سيستم گاز بوزوني شبه‌يک بعدي از اکسيتون‌هاي غير مستقيم در نانولوله‌هاي نيمه‌رساناي AlAs/GaAs و بررسي خواص تک ذره‌يي و بس ذره‌يي و همچنين رفتار همدوسي اين گاز اکسيتوني عنوان كرد و گفت: پس از اولين مشاهدات آزمايشگاهي چگاليده‌هاي بوز- انيشتن اتم‌هاي گازهاي قليايي در سال 1995، تلاش براي درک رفتار سيالات کوانتمي بوزوني تبهگن و همدوس هم در فيزيک اتمي و هم فيزيک ماده چگال با استقبال بسياري روبرو شده است. اين استقبال چشمگير به‌علت فراهم كردن بستر تجربي مناسب براي آزمايش ايده‌هاي تئوري همدوسي بس‌ذره‌يي و همچنين مفاهيم فيزيکي جديد در اين سامانه‌ها و نيز کاربردهاي متنوع آنها از جمله کاربرد در ساختن بيت‌هاي کوانتمي است.

وي در تشريح نحوه انجام محاسبه‌ها گفت: ابتدا هاميلتونين تک اکسيتون را براي نانولوله دوجداره نيمه‌رسانا نوشته و به روش عددي قطري کرده و طيف انرژي آنرا حساب كرديم. سپس هاميلتونين بس‌اکسيتوني را در رژيم دما و چگالي اکسيتوني پائين نوشته و با محاسبه پراکندگي اکسيتون- اکسيتون در حالت پايه نشان داديم که تابع پتانسيل اکسيتون- اکسيتون دافعي است؛ سپس، با نگاشت مدل ارائه شده به گاز بوزوني يک بعدي دقيقا حل‌پذير و محاسبه طول پراکندگي نشان داديم که گاز مدل ما در رژيم برهمکنش بسيار قوي قرار دارد و فرآيند فرميوني شدن اکسيتون‌ها به‌عنوان بوزون‌هاي ترکيبي رخ مي‌دهد. اکسيتون‌ها در اين مدل به فاز چگالش کامل و يا شبه‌چگالش وارد نمي‌شوند.

اين پژوهش راه را براي مطالعه ساير خواص بس‌ذره‌اي گاز بوزوني شبه‌يک‌بعدي همچون ابرشارگي و ابررسانايي در سيستم‌هاي نانومتري حالت جامد فراهم کرده است.

به گزارش ستاد ويژه توسعه فن‌آوري‌نانو، جزئيات اين کار تحقيقاتي که در قالب رساله دکتري مهران باقري دانش‌آموخته دکتري فيزيک دانشگاه شهيد بهشتي و با راهنمايي دکتر فرشاد ابراهيمي -عضو هيات علمي گروه فيزيک دانشگاه شهيد بهشتي - انجام شده، در مجله PHYSICAL REVIEW B (جلد 78، صفحه 045312، سال 2008) منتشر شده است.