Ar el azami ikram Champs Disciplinaire
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Résumé :La présente thèse s’intéresse à l’étude des propriétés magnéto-optiques d’un donneur confiné dans un point quantique inhomogène sphérique (IQD) à base de GaAs-GaAlAs. Elle s’est articulée sur le calcul de l’énergie de liaison et la susceptibilité diamagnétique et l’étude des effets des champs électrique et magnétique, de la position de l'impureté et de la taille de la structure. Le confinement quantique à l'intérieur de la nanostructure est modélisé par un puits de potentiel infini. L’étude a été faite dans le cadre de l’approximation de la masse effective à l’aide de l’approche variationnelle de Hass. Les résultats obtenus montrent que l’effet du champ électrique sur l'énergie de liaison n’est appréciable que pour les points quantiques inhomogènes larges. Il est aussi plus prononcé lorsque le rapport a /b tend vers 1 (a et b sont les rayons interne et externe de la nanostructure), cas de puits quantique étroit. Cependant, ce comportement est en contradiction avec ce qui a été trouvé pour un puits quantique simple. Ce qui prouve la spécificité de la structure Point Quantique Inhomogène (IQD). L’application d’un champ magnétique fait augmenter l’énergie de liaison d’une impureté donneur localisée dans un système Points Quantique Inhomogène (IQD). Son effet est prononcé pour les couches sphériques de grandes tailles. Il y a une compétitivité entre le confinement géométrique et le champ magnétique appliqué. Son effet est aussi important lorsque l’impureté est placée au centre du système (on-center) et devient faible lorsque l’impureté se déplace vers les bords du système (off-center). Concernant la susceptibilité diamagnétique, elle dépend fortement de taille de la nanostructure et de la position de l’impureté. Pour le cas du point quantique, la susceptibilité diamagnétique diminue avec l’augmentation de la taille du point quantique et tend vers la limite du massif (-1,1 a.u.). C’est à, dire que la réduction du confinement géométrique entraîne une diminution de la susceptibilité diamagnétique (augmentation de la susceptibilité diamagnétique en valeur absolue). Le déplacement de l’impureté du centre du point quantique vers le bord entraîne une diminution de la susceptibilité diamagnétique (augmentation de la susceptibilité diamagnétique en valeur absolue qui devient maximale quand l’impureté s’approche de la surface). Pour le cas du Point Quantique Inhomogène (IQD), la susceptibilité diamagnétique converge vers une limite (» -0,1 a.u.) quant le rapport a/b tend vers 1 et présente un minimum pour certaines valeurs des rayons interne a et externe b de la couche sphérique et du rapport a/b qui pourra être utile pour les études expérimentales. L’application d’un champ magnétique entraîne une augmentation de susceptibilité diamagnétique (elle diminue en valeur absolue) et son effet est beaucoup prononcé lorsque l’impureté se déplace du centre vers la surface du matériau. Aussi, son effet est important pour les Points Quantiques Inhomogènes larges et presque négligeable pour les systèmes de petites tailles. Il y a une compétitivité entre l’effet du confinement géométrique et celui dû au champ magnétique.
Point Quantique Inhomogène, Point Quantique, Puits Quantique, Energie de liaison, Susceptibilité diamagnétique, champ électrique, champ magnétique.external Field effect on a shallow donor confined in Inhomogeneous Quantum Dot ’’IQD’’ Abstract : In present thesis, we studied the simultaneous of the magnetic and electric field effects on the binding energy and the diamagnetic susceptibility for a shallow donor confined to move in a spherical Inhomogeneous Quantum Dot ’’IQD’’ (GaAs-GaAlAs). Calculations are performed in the framework of the effective mass approximation using the Hass variational approach. We describe the effect of the quantum confinement by an infinite deep potential. The result shows that the corrections due to the magnetic and electric field are very important and cannot be neglected or ignored. We have demonstrated the existence of a critical value (a/b)cri which can be used to distinguish the tree dimension confinement from the spherical surface confinement and it’s may be important for the nanofabrication techniques. The results show that the binding energy and the diamagnetic susceptibility depend strongly on the core and the shell radius. In addition, we found that also the binding energy and the diamagnetic susceptibility depend strongly on the donor position. We demonstrated that it’s maximal when the donor is placed in the center of the ’’HQD’’ or “IQD”. We have shown that the effect of the electric field reduces the binding energy. We notice that the stark effect is pronounced more when the donor is placed to the center of the IQD and becomes less important when the impurity moves toward the extremities of the spherical layer. The results show that the diamagnetic susceptibility and the binding energy increase with the magnetic field. This is more pronounced for larger spherical layer. It’s observed that the effect of the magnetic field on the binding energy and the diamagnetic susceptibility is appreciable especially for structures over a large range of the dimensions structure. Key Words : Inhomogeneous Quantum Dot, Quantum Dot, Quantum Well, Binding energy, Diamagnetic susceptibility, electric field, magnetic field. CONTRIBUTION A LA COMMANDE LINEAIRE ET NON LINEAIRE DE LA MACHINE SYNCHRONE A AIMANT PERMANENT UTILISATION DES SOLUTIONS NUMERIQUES FPGA ET LES RESEAUX DE NEURONES Par BOSSOUFI Badre Champs Disciplinaire: Génie Electrique FD : Sciences et Technologies de l’Information et de Communication Soutenu le : 25 Décembre 2012 Membres de jury :
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