Bipolaron in spherical quantum dots

Other Title(s)

البولارون الثنائي في نقاط كمية كروية

Dissertant

Abu Khusah, Hibah Said Bakhit

Thesis advisor

al-Saqqa, Bassam Hashim

University

Islamic University

Faculty

Faculty of Science

Department

Department of Physics

University Country

Palestine (Gaza Strip)

Degree

Master

Degree Date

2019

Arabic Abstract

تم دراسة مسألة البولارون في النقاط الكمية الكروية باستخدام نظرية الاقتران القوي.

لقد وجد أن طاقة البولارون تزداد كلما زادت درجة الحصر.

و وجد أن تأثير تفاعل الالكترون مع الفونونات يزداد كلما زادت درجة الحصر.

لقد درسنا أيضا مشكلة تكون البولارون الثنائي في نفس جهد الحصر باستخدام طريقة لانداو بيكار التباينية في حدود الاقتران القوي بين الالكترون و الفونونات.

أعطينا اهتمام خاص لاستقرار تكون البولارون الثنائي كدالة في درجة الحصر و متوسط المسافة بين الإلكترونين درجة الحصر، ممثلة في المعامل .

وجدت أنها تضيف مساهمة أخرى إلى المسألة بالإضافة إلى العوامل الأخرى.

إن درجة الحصر تؤثر في المسألة بطريقة فعالة نظرا لدورها المحتمل في تحديد أي من القوتين، قوة كولوم التنافرية بين الالكترونيين، أو قوة التجاذب بين الالكترون و الفونونات، ستسود على الأخرى.

أي من هاتين القوتين سوف تتأثر أكثر بسبب درجة الحصر لا يمكن الإجابة عليها بسهولة بسبب الاعتماد المتداخل لجميع المعاملات التي تؤثر على المسألة.

و قد وجد أنه لكي تكون حالة البولارون الثنائي مستقرة، يجب أن تكون النسبة بين مقدار كولوم و الثابت القطبي أقل من القيمة الحرجة.

و قد وجد أن هذه القيمة الحرجة تعتمد بدرجة كبيرة على درجة الحصر.

إضافة لذلك فقد وجد أن القيم الكبيرة من To ) أكبر من نصف قطر البولارون ) تضعف تجاذب الالكترونين مع مجال الفونونات.

English Abstract

The problem of the polaron in spherical quantum dots is studied using the strong coupling approximation.

It is found that the energy of the polaron increases as the degree of confinement increases.

The effect of the electron-phonon interaction is found to be enhanced as the degree of confinement increases.

We have also considered the problem of bipolaron formation in the same confining potential by using the Landau–Pekar variational method in the limit of strong electron- phonon coupling.

Special attention is paid to the stability of the bipolaronic state as a function of the degree of confinement and the average distance between the two electrons.

The degree of confinement, represented by the parameter  is found to add another contribution to the problem in addition to the other parameters.

Its contribution affects the problem in an efficient way due to its possible role in determining which of the forces, the Coulomb repulsive force, or the electronphonon interaction force, will dominate over the other.

Which of these two forces will be affected more due to the degree of confinement cannot be answered easily due to the interrelated dependence of all the parameters affecting the problem.

It was found that for the bipolaron state to be stable the ratio between the Coulomb amplitude and the polaronic constant must be less than a critical value.

This critical value is found to be dependent largely on the degree of confinement.

Moreover, it is found that the large values of ?0 (Larger than the polaron radius) weaken the attraction between the two electrons by the phonon field.

Main Subjects

Physics

Topics

• Semiconductors
• Polarons

No. of Pages

55

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-902558