半導体超格子における表面波ソリトンの制御

半导体超晶格中表面波孤子的控制

• 批准号: 62550001
• 负责人: 佐久間 哲郎
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62550001/
• 关键词: 表面フォノン; 半導体超格子; 表面弾性波ソリトン; 非線形シュレーディンガー方程式; 逆散乱法; 逓減摂動法; 表面フォノン; 半導体超格子; 表面弾性波ソリトン; 非線形シュレーディンガー方程式; 逆散乱法; 逓減摂動法

自由表面をもつ, 半無限半導体超格子系における表面弾性波ソリトンの理論を, 伝導電子系およびバルク熱フォノンを熱浴とみなす近似のもとで, 以下の手順に従って定式化した. [参考文献:T.Sakuma etal.Plys.Reu.B33(1986)1036.]1)超格子系として, GaAs/AlAs系を採用し, 弾性的異方性を考慮して, 表面フォノンの分散関係を求め, それがノーマルであることを示した.2)三次の非調和項まで含めた, 表面フォノンおよび伝導電子系のハミルトニアンから出発し, 表面フォノンが散逸項を含む非線形波動方程式にしたがうことを示した.3)上で求めた非線形波動方程式に逓減摂動法を適用し, 遠方における表面フォノン場のみたす方程式は, 散逸項を含む非線形シュレーディンガー方程式であることを示した.4)このことより, 系に適当な外部電場を印加することにより, フォノン増幅を介して, 非調和損失等による散逸効果が補償されることを示した. このことで, 一般的な条件下での表面弾性波ソリトンの安定性が保証されることになる.5)逆散乱法を拡張して, 散逸項をもつ非線形シュレーディンガー方程式に適用することにより, 初期値問題の近似解を求めた.6)上で得られた近似解の妥当性をチェックするため, 散逸項をもつ非線形シュレーディンガー方程式の初期値問題をシミュレーションし, 近似解と定性的によく一致することを確認した.今後の課題としては, 弱分散,弱非線形の場合に表面弾性波ソリトンが, KdV型方程式で記述される可能性を検討する予定である.

在近似值下，使用以下步骤制定了以下步骤，该方法在半限定的半导体超级晶格系统中的表面声波孤子理论是在考虑导电电子系统和大量热声子下是热浴的。 [参考：T。Sakuma等。 plys。 REU。 B33（1986）1036。] 1）GAAS/ALAS系统被用作超晶格系统，并确定表面声子的分散关系考虑了弹性各向异性的确定，并从表面语音的Hamilton和电导的电子系统中开始，包括非正式的拼写词，该词是正常的。术语3）将减少的扰动方法应用于上面获得的非线性波方程。距离表面声子场的方程是包含耗散项的非线性schrödinger方程。 4）这表明，通过将适当的外部电场应用到系统中，通过声子放大来补偿由于非谐损耗而引起的耗散效应。这样可以确保在一般条件下表面声波孤子的稳定性。 5）通过扩展逆散射方法并将其应用于具有耗散项的非线性schrödinger方程来获得初始值问题的近似解。 6）为了检查上面获得的近似解决方案的有效性，模拟了具有耗散项的非线性Schrödinger方程的初始值问题，并确认它在定性上与近似解决方案匹配。未来的挑战是，我们将研究在弱分散和弱非线性的情况下，可以在KDV型方程中描述表面声波孤子的可能性。