Frohlich bipolaron in a confining parabolic potential well

Other Title(s)

البولارون الثنائي لفروليخ المحصور في بئر جهد على شكل قطع مكافئ

Dissertant

Matar, Yusra Adib Samih

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

لقد تم مراجعة مسألة البولارون الموجود في بئر جهد على شكل قطع مكافئ و محصور في أبعاد متغيرة باستخدام نظرية الترابط القوي ( النظرية الأدياباتيكية ).

بثر الجهد الذي تم استخدامه يمكننا من دراسة البولارون المحصور في شتى الأشكال الهندسية المهمة، في السلك و الشكل المسطح و أيضا في الصندوق الثلاثي الأبعاد.

لقد تبين أن طاقة ربط البولارون تزداد مع زيادة درجة الحصر في كل الاتجاهات و تأثير زيادة الحصر على الطاقة يزداد وضوحا عند القيم العليا لثابت الاقتران بين الالكترونات.

كما تم دراسة تأثير درجة الحصر على البولارون الثاني مع التركيز على تأثير هذا الحصر على عاملين، الأول ثابت الاقتران للالكترون و الفوتونات و الثاني قوة كولوم للتنافر بين الالكترونين وهما عاملين أساسين بالنسبة للبولارون الثاني.

لقد تبين أنه حتى يتكون بولارون ثنائي في حالة مستقرة لابد من أن تكون النسبة بين سعة قوة كولوم وثابت الاقتران بين الالكترون والفودودات أقل من قيمة حرجة.

و هذا يعني أن درجة الحصر تمتلك تأثيرا فعالا في تحديد أهمية كل من جهد كولوم وثابت الاقتران، وقد لوحظ أن هذه القيمة الحرجة ناقل مع زيادة قيمة ثابت الاقتران باستثناء الحالة التي تكون فيها درجات الحصر عالية بسبب سيطرة التفاعل البولاروني على قوة كولوم للتنافر.

في النهاية تبين لنا أن الشكل السطح هو الأنسب لتكون عالي البولارون

English Abstract

The problem of the polaron in a parabolic potential well with tunable confining strength is reviewed using the strong coupling approximation.

The potential that we use enables us to trace the problem in all the geometries of interest, namely, the wirelike confinement, the slab-like confinement, and the box confinement.

It is found that the binding energy of the polaron increases with increasing the degree of confinement Ω in all directions especially for a large value of the coupling constants ?.

The effect of the degree of confinement on the bipolaron is studied where the emphasis is paid to the effect of this confinement on the two main parameters of the bipolaron, namely the electron-phonon coupling and the Coulomb repulsive force.

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 of dielectric constant (? = ?∞⁄?0 ).

Moreover, this critical value ?? is found to be dependent largely on the degree of confinement; this means that the degree of confinement of the potential represented by the parameters Ω? and Ω? have an effective role in determining the importance of both the Coulomb potential and the polaronic coupling.

Furthermore, it is found that the value of ?? decreases with increasing ? except for large values of Ω, due to the dominance of polaronic interaction over the Coulomb repulsive interaction.

Finally, we find that the slab configuration is the most favorable for bipolaron to form.

Main Subjects

Physics

Topics

• Polarons

No. of Pages

47

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-902785