Electronic localization in Hexagonal Core-Shell Nanowires Under External Fields

• Angie Nicole Hernández Durán ^[1] ; Willian Gutiérrez Niño ^[1] ; David Alejandro Miranda Mercado ^[1]
  1. [1] Universidad Industrial de Santander,Bucaramanga, Colombia.
• Localización: Respuestas, ISSN 0122-820X, ISSN-e 2422-5053, Vol. 25, Nº. 3, 2020, págs. 250-261
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Localización Electrónica en Nanohilos Hexagonales con Estructura Núcleo-Corteza en Presencia de Campos Externos
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• Resumen
  • español

    A partir de la aproximación de electrón libre dentro de un semiconductor, se realizó análisis numérico del espectro energético y la densidad de probabilidad electrónica de un electrón dentro de un nanohilo hexagonal con estructura núcleo-corteza. En el análisis se consideró el efecto de aplicar un campo magnético en la dirección de crecimiento del nanohilo y se resolvió numéricamente la ecuación de Schrödinger para el electrón localizado en el plano transversal de la estructura en presencia del campo externo; los cálculos se realizaron por medio de elementos finitos implementados con COMSOL Multiphysics®. Los resultados obtenidos permitieron identificar capas energéticas, compuestas, cada una, de seis niveles. Estas capas se atribuyen a la geometría hexagonal conformada por seis pozos de potencial creados por el abrupto cambio de dirección de los bordes de la estructura. Adicionalmente, se observaron las oscilaciones Aharonov-Bohm del sistema para una estructura con grosor significativo de la corteza.*

  • English

    In the framework of the free electron inside a semiconductor, we, numerically, analyzed the energy spectrum and electronic density of a GaAs-InAs Core-Shell Nanowire with hexagonal cross-section for a single electron. The effect of a magnetic field applied in the direction of growth of the structure was also considered, and the corresponding Schrödinger equation for the localization probability in the transverse plane of the structure, in the presence of the field, was solved using the software COMSOL Multiphysics®. The results allow the identification of energyshells, eachcomposed by six levels, as a consequence of the hexagonal geometry, where six potential wells are created by the abrupt change of direction in the borders of the structure. Additionally, the Aharonov-Bohm oscillations of the system are analyzed for a structure with significant shell thickness.