• Strona główna AGH
  • AGH Main Page
 
Szukaj w systemie LAB
grupa / kierunek:
Nauki ścisłe i przyrodnicze / Fizyka

Badania teoretyczne nanostruktur półprzewodnikowych

Kierownik: prof. dr hab. Stanisław Bednarek
Jednostka wiodąca: Katedra Informatyki Stosowanej i Fizyki Komputerowej
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
Główni wykonawcy:
Prof. dr hab. Janusz Adamowski, dr hab. Bartłomiej Szafran, dr Bartłomiej Spisak, dr Tomasz Chwiej, doktoranci: A. Kwaśniowski, A. Sowa, B. Łabno, P. Wójcik, R. J. Dudek, M.P.Nowak

Cele ogólne badań:
(1) Projektowanie, modelowanie komputerowe oraz symulacja działania nanourządzeń półprzewodnikowych służących do wykonywania operacji logicznych na spinach elektronów.
(2) Badanie własności elektronowych nanostruktur półprzewodnikowych: kropek, drutów i pierścieni kwantowych.
(3) Badanie widm fotoluminescencyjnych sprzężonych kropek kwantowych.
(4) Obliczenia transportu elektronów w nanostrukturach

Projekty w ramach których realizowany jest temat:
Działalność statutowa WFiIS (zadanie:” Badanie teoretyczne nanostruktur półprzewodnikowych”)
Badania własne (habilitacja): B. Szafran,
Badania własne (doktoraty): K. Lis, T. Chwiej, S. Moskal, A. Kwaśniowski, A. Sowa, B. Łabno, P. Wójcik
Granty promotorskie: K. Lis, T. Chwiej, S. Moskal, A. Kwaśniowski
Grant własny 1 P03B 002 27 (kier. S. Bednarek).
Grant zamawiany PBZ-MIN-008P03-2003 „Informatyka i Inżynieria Kwantowa”
Sieć naukowa „Laboratorium Fizycznych Podstaw Przetwarzania Informacji” – koordynacja Centrum Fizyki Teoretycznej Polskiej Akademii Nauk, Warszawa
Sieć doskonałości SANDIE (Self Assembled semiconductor Nanostructures for new Devices in photonics and Electronics) – koordynacja Uniwersytet Lipsk.
Najważniejsze uzyskane wyniki:
Zaprojektowanie i symulacja działania kompletu jednokubitowych bramek kwantowych wykonujących operacje na spinie elektronu uwięzionego w indukowanej kropce kwantowej. Wykrycie i opis działania kropek i drutów kwantowych indukowanych pod elektrodami nanourządzenia. Przebadanie własności elektronowych i transportowych sprzężonych pierścieni kwantowych. Przebadanie własności układu dwóch elektronów lub ekscytonu w sprzężonych kropkach kwantowych pod działaniem zewnętrznego pola elektrycznego. Kompleksowy opis rozkładu potencjału i własności układu elektronów uwięzionych w nanourządzeniu stanowiącym kropkę kwantową sterowaną napięciami przyłożonymi do elektrod. Symulacje komputerowe działania kwantowych bramek logicznych CNOT i SWAP w podwójnych sprzężonych kropkach kwantowych. Wyjaśnienie zmiany kolejności linii fotoluminescencyjnych dodatnio i ujemnie naładowanych ekscytonów. Zbadanie wpływu niewspółosiowości pionowo zorganizowanych kropek kwantowych na zależność widma fotoluminescencyjnego od pola elektrycznego. Wykazanie możliwości samoogniskowania elektronowej funkcji falowej na skutek oddziaływania z ładunkiem indukowanym na powierzchni metalowych elektrod i możliwości propagacji elektronu w postaci stabilnego pakietu falowego mającego charakter solitonu.
Najważniejsze publikacje:
1. S. Bednarek, B. Szafran, R. J. Dudek, K. Lis, “Induced quantum dots and wires: Electron storage and delivery”, Phys. Rev. Lett. 100, (2008) 126805
2. S. Bednarek, B. Szafran, “Spin rotations induced by an electron running in closed trajectories in gated semiconductor nanodevices”, Phys. Rev. Lett. 101, (2008) 216805
3. B. Szafran, “Correlated persistent currents in a stack of semiconductor quantum rings”, Phys. Rev. B77, (2008) 235314
4. M.P.Nowak, B.Szafran and F.M.Peeters, “Manipulation of two-electron states by the electric field in stacked self-assembled dots”, J. Phys. Condensed Matter 20 (2008) 395225
5. B. Szafran, E. Barczyk, F.M. Peeters, and S. Bednarek, “Exciton spectra in vertical stacks of triple and quadruple quantum dots in an electric field”, Phys. Rev. B 77, (2008) 115441
6. B. Szafran, “Charged coplanar semiconductor quantum rings: Magnetization and inter-ring electron-electron correlation”, Phys. Rev. B77, (2008) 205313
7. S. Bednarek, K. Lis, B. Szafran ,”Quantum dot defined in a two-dimensional electron gas at n-AlGaAs/GaAs heterojunction: Simulation of electrostatic potential and charging properties”, Phys. Rev. B 77 , (2008) 115320,
8. T. Chwiej, B. Szafran, “Few-electron artificial molecules formed by laterally coupled quantum rings”, Phys. Rev. B 78, (2008) 245306.
9. A. Kwaśniowski, J. Adamowski, “Effect of confinement potential shape on exchange interaction in coupled quantum dots”, J. Phys.: Condens. Matter 20 (2008) 215208.
10. B. Szafran, F.M. Peeters, and S. Bednarek “ Stark effect on the exciton spectra of vertically coupled quantumdots: Horizontal field orientation and nonaligned dots”, Phys. Rev. B75(2007) 115303
11. B. Szafran, S. Bednarek and M. Dudziak „Electron correlations in charge coupled vertically stacked quantum rings” Phys. Rev. B75 (2007) 235323.
12. S. Moskal, S. Bednarek, J. Adamowski , “Controlled exchange interaction for quantum logic operations with spin qubits in coupled quantum dots”, Phys. Rev. A 76, (2007) 032302
13. B.Szafran, F.M. Peeters, Signatures of lateral coupling of double quantum dots in the exciton photoluminescence spectrum Phys. Rev. B 76, 195442 (2007)
14. T.Stopa, B.Szafran , M.B. Tavernier, F.M. Peeters "Dependence of the vortex structure in quantum dots on the range of the inter-electron interaction" Phys. Rev. B 73, 075315 (2006)
15. T.Chwiej, S.Bednarek, B.Szafran, J.Adamowski, F.M. Peeters "Broken one-particle symmetry in few-electron coupled quantum dots " Phys. Rev. B 73, 075422 (2006)
16. S.Bednarek, B.Szafran, "Energy dissipation of electron solitons in a quantum well" Phys. Rev. B 73, 155318 (2006)
17. F.M. Peeters, B.Szafran, T.Chwiej, S.Bednarek, J.Adamowski "Stability of charged exciton states in quantum wires." Few-Body Systems 38, 121 (2006)
18. B.Szafran, S.Bednarek , F.M. Peeters "Magnetic-field-induced binding of few-electron systems in shallow quantum dots" Phys. Rev. B 74, 115310 (2006)
19. J.Adamowski, S.Bednarek, B.Szafran , "Modeling of Electrostatically Gated Vertical Quantum Dots" Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nanodevices, American Scientific Publishers (2006), Edited by A. A. Balandin and K. L. Wang, Volume 1: Pages (389-452)
20. S. Bednarek, B. Szafran, and K. Lis "Electron soliton in semiconductor nanostructures" Phys. Rev. B 72, 075319 (2005)
21. T. Chwiej, S. Bednarek, J. Adamowski, B. Szafran, F.M. Peeters "Coulomb-interaction driven anomaly in the Starkeffect for an exciton in vertically coupled quantum dots. " Journal of Luminescence 112 (2005) 122-126
22. S. Moskal, S. Bednarek, and J. Adamowski " Time-evolution simulation of a controlled-NOT gate with two coupled asymmetric quantum dots " Phys. Rev. A 71, 062327
23. B. Szafran, T. Chwiej, F. M. Peeters, S. Bednarek, J. Adamowski, and B. Partoens " Exciton and negative trion dissociation by an external electric field in vertically coupled quantum dots " Phys. Rev. B 71, 205316 (2005).
24. B. Szafran, T. Chwiej, F. M. Peeters, S. Bednarek, and J. Adamowski " Relative stability of negative and positive trions in model symmetric quantum wires " Phys. Rev. B 71, 235305 (2005).
25. B. Szafran F.M. Peeters "Few-electron eigenstates of concentric double quantum rings" Phys. Rev. B 72, 155316 (2005).
26. B. Szafran F.M. Peeters Time-dependent simulations of electron transport through a quantum ring: Effect of the Lorentz force Phys. Rev. B 72, 165301 (2005).
27. B. Szafran F.M. Peeters Three electrons in laterally coupled quantum dots: Tunnel vs electrostatic coupling, ground-state symmetry, and interdot correlations Phys. Rev. B 71, 245314 (2005).
28. B. Szafran F.M. Peeters Lorentz-force-induced asymmetry in the Aharonov-Bohm effect in a three-terminal semiconductor quantum ring Europhys. Lett. 70, 810 (2005).
Adres strony internetowej:
Dodatkowe informacje:
Jednostka współpracująca
Institute of Theoretical Solid State Physics, University of Antwerp, Antwerpia, Belgia
Dane osoby kontaktowej:
Prof. dr hab. Stanisław Bednarek
Tel. 012-617-3549
e-mail: bednarek@novell.ftj.agh.edu.pl


data aktualizacji: 2009-03-13

All rights reserved (c) 2013 Akademia Górniczo-Hutnicza