نظریه ی میکروسکوپیک برهمکنش نقطه کوانتومی با نور کوانتومی: تصحیح میدان موضعی

در این رساله بر همکنش های یک نقطه کوانتومی با نور کوانتومی و دینامیک اتلافی یک الکترون به دام افتاده در یک نقطه کوانتومی موردمطالعه قرارگرفته است. در بخش اول این رساله، نقش میدان های موضعی در پاسخ خطی وغیر خطی یک نقطه کوانتومی برهمکنش کننده با نور کوانتومی بررسی گردیده است. هامیلتونی سیستم بر پایه ی هامیلتونی برهمکنش جفت الکترون- حفره با میدان فرودی و یک جمله جداگانه به عنوان پاسخی برای اثر واقطبیدگی بیان گردیده است. معادلات کوانتومی حرکت برای انواع مختلف برانگیختگی نقطه کوانتومی، از قبیل نور با توزیع حالت فوتونی دلخواه، میدان های همدوس، فوک کیوبیت و حالت خلاء میدان الکترومغناطیس فرمول بندی و حل شده اند. به عنوان یک نتیجه، برای یک نقطه کوانتومی در معرض نور همدوس ظهور دو رژیم نوسانی در اثر رابی و تغییر آمار های نوری در طول برهمکنش پیش بینی می شود. در رژیم خطی نیز، برای یک نقطه کوانتومی در برهمکنش با حالت دلخواه نور کوانتومی، نشان داده شده است که میدان موضعی ساختار ریزی از طیف جذبی را نشان می دهد. در بخش دوم این رساله، به توصیف دینامیک اتلافی یک اسپین الکترونی به دام افتاده در یک نقطه کوانتومی در اثر جفت شدگی با یک حمام اتلافی پرداخته ایم. واهلش اسپین در یک نقطه کوانتومی دیسکی شکل به روش جفت شدگی کمینه مورد بررسی قرار گرفته است. ما فرایند اتلاف را در اثر جفت شدگی غیرمستقیم اسپین الکترون با فونون ها از طریق جفت شدگی اسپین-مدار/ الکترون-حفره در نظر گرفته ایم. در ابتدا به روش جفت شدگی کمینه اثرات اتلاف برخاسته از جفت شدگی حرکت مداری الکترون با حمام فونونی اتلافی شرح داده شده است. سپس در اثر جفت شدگی اسپین-مدار درجات آزادی اسپینی به طور غیرمستقیم میرا شده اند و احتمال گذار اسپینی بین زیرتراز های زیمان به شکل اختلالی محاسبه گردیده است. بویژه نشان داده شده است که، احتمال گذار اسپینی یک وابستگی مستقیم به انرژی زیمان نشان می دهد.