vestifmИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series1561-24302524-2415The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestifm-177Research ArticleФИЗИКАPHYSICSВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЛОКАЛИЗАЦИЮ ВОЛНОВОЙ ФУНКЦИИ ЭЛЕКТРОНА В СИСТЕМЕ НАНОЗАТВОР–ДОНОРEFFECT OF A MAGNETIC FIELD ON ELECTRON WAVE FUNCTION RELOCATION IN NANOGATE–DONOR SYSTEMЛевчукЕ. А.LevchukE. A.liauchuk.alena@gmail.comМакаренкоЛ. Ф.MakarenkoL. F.makarenko@bsu.byБелорусский государственный университетBelarusian State University201603082016026875Copyright © Левчук Е.А., Макаренко Л.Ф., 20162016Левчук Е.А., Макаренко Л.Ф.Levchuk E.A., Makarenko L.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestifm.belnauka.by/jour/article/view/177

Проведено численное моделирование влияния магнитного поля на состояния мелкого донора, находящегося во внешнем электрическом поле дискообразного затвора. Для расчета энергий и волновых функций связанного электрона использовался метод конечных элементов. Получены характеристики, определяющие изменение локализации волновой функции основного состояния электрона в рассматриваемой системе, в зависимости от величины магнитного поля.

 

Numerical modeling of magnetic field effect on the states of shallow donor, affected by external electric field of a disc-shaped gate, is carried out. Bound electron energies and wave functions are calculated using the finite element method. Characteristics of relocation of the ground state wave function from the donor to the gate are obtained as a function of magnetic field.

 

мелкий донорнанозатворэнергетический уровенькритический потенциалэнергетический зазорчисленное моделированиеshallow donornanogateenergy levelcritical potentialenergy gapnumerical modelingReferencesKane, B. E. A silicon-based nuclear spin quantum computer / B. E. Kane // Nature (London). – 1998. – Vol. 393. – P. 133–137.Kane, B. E. A silicon-based nuclear spin quantum computer / B. E. Kane // Nature (London). – 1998. – Vol. 393. – P. 133–137.Calderon, M. J. Quantum control of donor electrons at the Si-SiO2 interface / M. J. Calderon, B. Koiller, S. Das Sarma // Phys. Rev. Lett. – 2006. – Vol. 96. – 096802.Calderon, M. J. Quantum control of donor electrons at the Si-SiO2 interface / M. J. Calderon, B. Koiller, S. Das Sarma // Phys. Rev. Lett. – 2006. – Vol. 96. – 096802.Лисица, В. С. Новое в эффектах Штарка и Зеемана для атома водорода / В. С. Лисица // Успехи физ. наук. – 1987. – Т. 153, № 11. – С. 379–421.Лисица, В. С. Новое в эффектах Штарка и Зеемана для атома водорода / В. С. Лисица // Успехи физ. наук. – 1987. – Т. 153, № 11. – С. 379–421.Effect of a perpendicular magnetic field on the shallow donor states near a semiconductor-metal interface / Bin Li [et al.] // Phys. Rev. B. – 2013. – Vol. 87. – 075313.Effect of a perpendicular magnetic field on the shallow donor states near a semiconductor-metal interface / Bin Li [et al.] // Phys. Rev. B. – 2013. – Vol. 87. – 075313.Calderon, M. J. External field control of donor electron exchange at the Si/SiO2 interface / M. J. Calderon, B. Koiller, S. Das Sarma // Phys. Rev. B. – 2007. – Vol. 75. – 125311.Calderon, M. J. External field control of donor electron exchange at the Si/SiO2 interface / M. J. Calderon, B. Koiller, S. Das Sarma // Phys. Rev. B. – 2007. – Vol. 75. – 125311.Gate-induced ionization of single dopant atoms / G. D. J. Smit [et al.] // Phys. Rev. B. – 2003. – Vol. 68. – 193302.Gate-induced ionization of single dopant atoms / G. D. J. Smit [et al.] // Phys. Rev. B. – 2003. – Vol. 68. – 193302.Numerical study of hydrogenic effective mass theory for an impurity P donor in Si in the presence of an electric field and interfaces / L. M. Kettle [et al.] // Phys. Rev. B. – 2003. – Vol. 68. – 075317.Numerical study of hydrogenic effective mass theory for an impurity P donor in Si in the presence of an electric field and interfaces / L. M. Kettle [et al.] // Phys. Rev. B. – 2003. – Vol. 68. – 075317.Martins, A. S. Electric-field control and adiabatic evolution of shallow donor impurities in silicon / A. S. Martins, R. B. Capaz, B. Koiller // Phys. Rev. B. – 2004. – Vol. 69. – 085320.Martins, A. S. Electric-field control and adiabatic evolution of shallow donor impurities in silicon / A. S. Martins, R. B. Capaz, B. Koiller // Phys. Rev. B. – 2004. – Vol. 69. – 085320.Левчук, Е. А. Управление электронными состояниями мелкого донора при помощи металлического затвора ко- нечных размеров / Е. А. Левчук, Л. Ф. Макаренко // Физика и техника полупроводников. – 2016. – Т. 50, № 1. – С. 89–96.Левчук, Е. А. Управление электронными состояниями мелкого донора при помощи металлического затвора ко- нечных размеров / Е. А. Левчук, Л. Ф. Макаренко // Физика и техника полупроводников. – 2016. – Т. 50, № 1. – С. 89–96.Смайт, В. Электростатика и электродинамика / В. Смайт. – М.: Изд-во иностр. лит., 1954.Смайт, В. Электростатика и электродинамика / В. Смайт. – М.: Изд-во иностр. лит., 1954.Praddaude, H. C. Energy levels of hydrogenlike atoms in a magnetic field / H. C. Praddaude // Phys. Rev. A. – 1972. – Vol. 6, N 4. – P. 1321–1324.Praddaude, H. C. Energy levels of hydrogenlike atoms in a magnetic field / H. C. Praddaude // Phys. Rev. A. – 1972. – Vol. 6, N 4. – P. 1321–1324.Покатилов, Е. П. Вариационный расчет энергетических уровней водородоподобной системы в магнитном поле / Е. П. Покатилов, М. М. Русанов // Физика твердого тела. – 1968. – Т. 10, № 10. – С. 3117–3119.Покатилов, Е. П. Вариационный расчет энергетических уровней водородоподобной системы в магнитном поле / Е. П. Покатилов, М. М. Русанов // Физика твердого тела. – 1968. – Т. 10, № 10. – С. 3117–3119.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.