Περίληψη |
Στην παρούσα διατριβή μελετάμε μία θεωρία για την υπερταχή μη γραμμική οπτική απόκριση του κβαντικού συστήματος Hall. Η θεωρία μας επικεντρώνεται στο ρόλο των συλλογικών διεγέρσεων χαμηλής ενέργειας του κρύου, ισχυρά συσχετισμένου, διδιάστατου ηλεκτρονικού αερίου (2ΔΗΑ) που υπάρχει στη θεμελιώδη κατάσταση του συστήματος. Η θεωρία μας λαμβάνει υπόψη τις ηλεκτρονικές συσχετίσεις της θεμελιώδους κατάστασης και τις επιδράσεις ανταλλαγών και αλληλεπιδράσεων Pauli μεταξύ των φωτοδιεγερμένων ηλεκτρονίων και των συλλογικών διεγέρσεων του ηλεκτρονικού αερίου. Ο φορμαλισμός μας περιγράφει τόσο την αρχική χρονική περίοδο όπου υπάρχει συμφωνία φάσης και κατά την οποία η δυναμική καθορίζεται από πολώσεις και κβαντομηχανικές συμφωνίες φάσης του 2ΔΗΑ και των φωτοδιεγερμένων εξιτονίων, όσο και την ακόλουθη περίοδο όπου η συμφωνία φάσης έχει χαθεί και η οποία κυριαρχείται από τη δυναμική των πληθυσμών. Συζητάμε, επίσης, πώς εκδηλώνονται, τόσο εντός μίας ενεργειακής ζώνης όσο και μεταξύ διαφορετικών ενεργειακών ζωνών, οι συμφωνίες φάσης οι οποίες δημιουργούνται από τις συλλογικές διεγέρσεις του 2ΔΗΑ στο συζευγμένο σύστημα φωτοφορέων - κβαντικού συστήματος Hall και συγκρίνουμε με πειράματα μίξης τεσσάρων κυμάτων με τρεις παροδικούς παλμούς. Επιπλέον, εφαρμόζουμε τη θεωρία μας στην περίπτωση ενός κβαντικού πηγαδιού χωρίς δότες μέσα σε μαγνητικό πεδίο και περιγράφουμε την εκεί δημιουργία συμφωνιών φάσης εντός της ίδιας ενεργειακής ζώνης και μεταξύ διαφορετικών ζωνών που παράγονται από τους φωτοδιεγερμένους φορείς.
|