Влияние внешних шумов на корреляционную функцию интенсивности в процессе резонансного туннелирования

Е. А. Понежа

Институт теоретической физики им. Н.Н. Боголюбова НАН Украины, ул. Метрологическая, 14б, 03680, ГСП, Киев, Украина

Получена: 18.11.2013. Скачать: PDF

Рассмотрен процесс резонансного туннелирования электронов через двухбарьерную наноструктуру под влиянием внешних шумов, обусловленных флуктуациями амплитуды и фазы в потоке электронов, падающих на туннельную систему. С учётом электростатического отталкивания в квантовой яме режим туннелирования при определённых значениях параметров становится бистабильным и приобретает повышенную чувствительность к шумам в точке нестабильности. Шум моделировался гауссовым процессом с нулевым временем корреляции. Исследовано влияние шумов на стационарную корреляционную функцию интенсивности прошедшего через систему потока электронов на двух ветвях гистерезисного цикла и в окрестности точки нестабильности. При вычислении корреляционной функции использовался метод линеаризации уравнений движения в окрестности невозмущённого динамического режима. Результаты сравнивались с полученными при численной симуляции стохастических уравнений движения. Показано, что амплитудные и фазовые флуктуации по-разному влияют на спад корреляционной функции со временем. С увеличением интенсивности шума амплитуды площадь под кривой функции корреляции увеличивается, что свидетельствует об увеличении времени релаксации. Наоборот, с увеличением шума фазы время релаксации уменьшается. Получено удовлетворительное согласие численных результатов с аналитическими расчётами на спаде корреляционной функции.

Ключевые слова: резонансное туннелирование, амплитудные и фазовые флуктуации, внешний шум, стационарная корреляционная функция.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i06/0713.html

PACS: 02.50.Ey, 05.40.-a, 05.70.Jk, 72.70.+m, 73.40.Gk


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. V. V. Mitin, V. A. Kochelap, and M. A. Stroscio, Introduction to Nanoelectronics. Science, Nanotechnology, Engineering, and Applications (Cambridge: University Press: 2008).
  2. A. S. Davydov and V. N. Ermakov, Physica D, 28: 168 (1987). Crossref
  3. E. A. Ponezha, Ukr. J. Phys., 55: No. 2: 244 (2010) (in Russian).
  4. V. N. Ermakov and E. A. Ponezha, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 33, No. 1: 45 (2011) (in Russian).
  5. A. Hernández-Machado and M. San Miguel, J. Math. Phys., 25, No. 4: 1066 (1983). Crossref
  6. A. Hernández-Machado and M. San Miguel, Phys. Rev. A, 33, No. 4: 2481 (1986). Crossref
  7. J. Casademunt, R. Mannella, P. V. E. McClintock, F. E. Moss, and J. M. Sancho, Phys. Rev. A, 35, No. 12: 5183 (1987). Crossref
  8. M. Aguado, E. Hernández-Garcia, and M. San Miguel, Phys. Rev. A, 38, No. 1: 5670 (1988). Crossref
  9. P. D. Lett and E. C. Gage, Phys. Rev. A, 39, No. 3: 1193 (1989). Crossref
  10. E. Hernández-Garcia, R. Toral, and M. San Miguel, Phys. Rev. A, 42, No. 11: 6823 (1990). Crossref
  11. C.-J. Wang, Q. Wei, and D.-C. Mei, Phys. Lett. A, 372: 2176 (2008). Crossref
  12. Ping Zhu, Eur. Phys. J. B, 55: 447 (2007). Crossref
  13. C. R. Willis, Phys. Rev. A, 27, No. 1: 375 (1983). Crossref
  14. C. R. Willis, Phys. Rev. A, 29, No. 2: 774 (1984). Crossref
  15. S. Singh, S. Friberg, and L. Mandel, Phys. Rev. A, 27, No. 1: 381 (1983). Crossref
  16. D. Mei, C. Xie, and Li Zhang, Phys. Rev. E, 68: 051102 (2003). Crossref
  17. S. N. Dixit, P. Zoller, and P. Lambropoulos, Phys. Rev. A, 21, No. 4: 1289 (1980). Crossref
  18. J. M. Sancho, M. San Miguel, S. L. Katz, and J. D. Gunton, Phys. Rev. A, 26, No. 3: 1589 (1982). Crossref