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Lehrbuch für Physikstudenten in höheren Semestern, das sich in Ergänzung zum ersten Teil mit Nanostrukturen und niedrigdimensionalen Elektronensystemen beschäftigt.

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Quantenmechanik: Numerische Methoden 1 / 1.1 Ohne Numerik kommt man nicht weit 1 / 1.2 Numerische Berechnung von Energiezuständen in einer Dimension 2 / 1.3 Eigenzustände in zwei Dimensionen 5 / 1.4 Numerische Berechnung von Transmissionskoeffizienten 9 / 1.5 Der Transfer-Matrix-Formalismus und Wellenfunktionen 11 / 1.6 k|| kann garstig sein: Brechung mit Elektronen 13 / 1.7 Der Transfer-Matrix-Formalismus mit Brechung 16 / 1.8 Anwendung: Tunnelströme 18 / Literatur 21 / / 2 Zweidimensionale Elektronengase 23 / 2.1 Die Niederungen der niedrigdimensionalen Halbleiterphysik 23 / 2.2 2-D-Elektronengase im HEMT: Sterns Modell 24 / 2.3 2-D-Energiezustände und Selbstkonsistenz 28 / 2.3.1 Die Poisson-Gleichung für stückweise konstante Ladungsdichten 28 / 2.3.2 Die Poisson-Gleichung für beliebige Ladungsverteilungen 30 / 2.3.3 Selbstkonsistenz und die Schrödinger-Gleichung 32 / 2.4 Das 2-DEG im normalen Magnetfeld 34 / 2.4.1 Die Zustandsdichte im Magnetfeld 37 / 2.4.2 Shubnikov-de-Haas-Effekt 39 / 2.4.3 Der Quanten-Hall-Effekt 43 / 2.5 Das 2-DEG im transversalen Magnetfeld 46 / 2.5.1 Dicke 2-D-Kanäle (t ¿0) in B¿- und B-Konfiguration 49 / 2.5.2 Dünne 2-D-Kanäle (t =0) in B¿- und B-Konfiguration 50 / Literatur 52 / / 3 Tunnelprozesse in resonanten Tunneldioden 55 / 3.1 Tunnelprozesse bei B=0 55 / 3.2 Tunnelprozesse in B¿-Konfiguration 57 / 3.3 Tunnelprozesse in B||-Konfiguration 58 / 3.4 Spintronik in resonanten Tunneldioden 60 / 3.4.1 Der Rashba-Effekt in resonanten Tunneldioden 60 / 3.4.2 Bestimmung des Rashba-Parameters 63 / 3.4.3 Warum ist der Rashba-Parameter so groß? 64 / 3.5 Tunnelströme im transversalen Magnetfeld 65 / 3.5.1 Die TMM im transversalen Magnetfeld 67 / 3.5.2 Vergleich von Modell und Experiment 69 / Literatur 71 / / 4 Eindimensionale Elektronensysteme 73 / 4.1 Quantendrähte und Nanodrähte: Was bringen die? 73 / 4.2 Herstellung von Quantendrähten 74 / 4.3 Klassische Transporteffekte im schwachen Magnetfeld 78 / 4.4 Quantenmechanische 1-D-Effekte 82 / 4.4.1 1-D-Systeme im starken Magnetfeld 82 / 4.4.2 Magnetophononstreuung in Quantendrähten 91 / 4.5 1-D-Effekte in 2-D-Elektronensystemen 93 / 4.5.1 Ballistischer 1-D-Transport 93 / 4.5.2 Der Quanten-Hall-Effekt als 1-D-Phänomen 95 / 4.5.3 Graphen: Ein zweidimensionales 1-D-Material 101 / 4.6 Selbstorganisierte Quanten- und Nanodrähte 108 / 4.6.1 Kohlenstoff-Nanoröhrchen 109 / 4.6.2 Halbleiter-Nanodrähte: Herstellung 112 / 4.6.3 Ballistische Nanodraht-Transistoren 114 / 4.6.4 Ein piezoelektrisches Nanodraht-Array 117 / 4.6.5 Thermoelektrische Effekte 117 / Literatur 122 / / 5 Nulldimensionale Elektronengase 127 / 5.1 Typische Anwendungen 127 / 5.2 Selbstorganisierte Nanokristalle und InAs-Quantenpunkte 128 / 5.2.1 Selbstorganisierte Nanokristalle 128 / 5.2.2 Selbstorganisierte InAs-Quantenpunkte 129 / 5.3 Strukturierte Quantenpunkte 131 / 5.3.1 Coulomb-Blockade 133 / 5.3.2 Der Single-Electron-Transistor 136 / 5.3.3 Elektronenpumpen als Stromnormal 142 / 5.3.4 Elektronenpumpen mit konstanten Barrieren 143 / 5.3.5 Elektronenpumpen mit steuerbaren Barrieren 144 / 5.3.6 SET-Präzisionspumpen 145 / 5.3.7 Das Metrology Triangle 147 / 5.4 Der Aharonov-Bohm-Effekt 147 / Literatur 149 / / 6 Quantencomputer und Co 151 / 6.1 Zelluläre Quantenautomaten 151 / 6.2 Quantencomputer: Braucht man die überhaupt? 155 / 6.2.1 Das RSA-Kryptosystem 156 / 6.2.2 Der Shor-Algorithmus 159 / 6.2.3 Das Mc Eliece-Kryptosystem 161 / Literatur 163 / / 7 Ein kurzes Nachwort 165 / Stichwortverzeichnis 167