Вплив зовнішніх шумів на кореляційну функцію інтенсивності в процесі резонансного тунелювання

О. О. Понежа

Інститут теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН Україин, вул. Метрологічна, 14б, 03680, МСП, Київ, Україна

Отримано: 18.11.2013. Завантажити: PDF

Розглянуто процес резонансного тунелювання електронів через двобар’єрну наноструктуру під впливом зовнішніх шумів, обумовлених флуктуаціями амплітуди і фази в потоці електронів, які падають на тунельну систему. З урахуванням електростатичного відштовхування в квантовій ямі режим тунелювання за певних значень параметрів стає бістабільним і набуває підвищеної чутливості до шумів у точці нестабільності. Шум моделювався Ґауссовим процесом з нульовим часом кореляції. Досліджено вплив шумів на стаціонарну кореляційну функцію інтенсивності потоку електронів, який пройшов через систему, на двох гілках гістерезисного циклу і в околі точки нестабільності. При обчисленні кореляційної функції використовувався метод лінеаризації рівнянь руху в околі незбуреного динамічного режиму. Результати порівнювалися з одержаними при чисельній симуляції стохастичних рівнянь руху. Показано, що амплітудні і фазові флуктуації по-різному впливають на спад кореляційної функції з часом. При збільшенні інтенсивності шуму амплітуди площа під кривою функції кореляції збільшується, що свідчить про збільшення часу релаксації. Навпаки, при збільшенні інтенсивності шуму фази час релаксації зменшується. Одержано задовільне узгодження чисельних результатів з аналітичними розрахунками на спаді кореляційної функції.

Ключові слова: резонансне тунелювання, амплітудні та фазові флуктуації, зовнішній шум, стаціонарна кореляційна функція.

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

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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