Баужа О. С. Роль спін-орбітальної та електрон-електронної взаємодій у формуванні магнітних властивостей квантових точок та кілець

Дисертація присвячена теоретичному розрахунку впливу ефектів спін-орбітальної та електрон-електронної взаємодій на намагніченість та магнітну сприйнятливість у нанорозмірних квантових точках (КТ) та кільцях (КК). Знайдено залежності намагніченості та магнітної сприйнятливості від параметрів точки (кільця) та величини прикладеного зовнішнього магнітного поля. Отримані характеристики демонструють незвичну поведінку у низькотемпературній області, а саме стрибкоподібну зміну магнітних властивостей КТ та КК при невеликій зміні прикладеного магнітного поля. Стрибкоподібна зміна намагніченості і магнітної сприйнятливості в малих магнітних полях є наслідком перетину спін-розщеплених електронних рівнів в енергетичному спектрі. Розщеплення енергетичних рівнів відбувається завдяки спін-орбітальній чи електрон-електронній взаємодій. Існує можливість керувати ефектом зміни магнітних властивостей КТ та КК за допомогою зовнішнього електричного поля. В роботі використано теорію функціоналу густини та рівняння Кона-Шема для розрахунку енергетичних рівнів електронів в дворозмірній параболічній квантовій точці (квантовому кільці), заповненій 2-6-ма електронами. Виявлено вплив складових Рашби та Дрессельхауза спін-орбітальної взаємодії на енергетичні рівні електронів та магнітні властивості квантових точок (кілець). Детальні розрахунки, проведені для InAs та InSb квантових точок (кілець), демонструють збільшення парамагнетизму цих квантових структур. Ключові слова: квантові точки, квантові кільця, спін-орбітальна взаємодія, електрон-електронна взаємодія, намагніченість.