Парно-взаимодействующий газ тяжелых дырок в сильно-вытянутой эллипсоидальной квантовой точке: термодинамические свойства

Abstract

В адиабатическом приближении исследован несколько частичный парновзаимодействующий газ тяжелых дырок, локализованный в сильно-вытянутой эллипсоидальной квантовой точке Ge/Si. Потенциал межчастичного взаимодействия рассматривается в рамках одномерной модели атома Мошинского, когда взаимодействие зависит от квадрата расстояния между частицами. В рамках Больцмановского приближения аналитически вычислена статистическая сумма несколько частичного дырочного газа. Исследованы основные термодинамические параметры системы, такие как средняя энергия, свободная энергия, энтропия и теплоемкость. Показано, что учет межчастичного взаимодействия приводит к упорядочиванию системы, что, в частности, отражается на энтропии газа. Ադիաբատաին մոտ ավորությամբ ուսումնասիրվել է մի քանի մասնիկային զույգ փոխազդող ծանր խոռոչների գազ, որը տեղայնացված է խիստ ձգված Ge/Si էլիպսարդային քվանտային կետում: Միջմասնիկային փոխազդեցությունը դիտարկվում է Մոշինսկու միաչափ մոդելի շրջանակներում, երբ փոխազդեցությունը կախված է մասնիկների միջև հեռավորության քառակուսուց։ Բոլցմանի մոտավորությամբ անալի- տիկորեն ստացվում է խոռոչային գազի վիճակագրական ֆունկցիան։ Ուսումնասիրված են համակարգի հիմնական թերմոդինամիկական պարամետրերը, ինչպիսիք են միջին էներգիան, ազատ էներգիան, էնտրոպիան և ջերմունակություն: Ցույց է տրված, որ միջմասնիկային փոխազդեցությունը հաշվի առնելը հանգեցնում է համակարգի դասավորությանը, ինչը, մասնավորապես, ազդում է գազի էնտրոպիայի վրա։ In the frame of adiabatic approximation a few-particle pair-interacting heavy holes gas localized in a strongly oblate Ge/Si ellipsoidal quantum dot has been studied. The interparticle interaction potential is considered within the framework of the one-dimensional Moshinsky atom model when the interaction depends on the square of the distance between particles. Within the framework of the Boltzmann approximation, the partition function of a few-particle hole gas is analytically obtained. The main thermodynamic parameters of the system, such as mean energy, free energy, entropy, and heat capacity, have been investigated. It is shown that taking into account interparticle interaction leads to ordering of the system, which, in particular, affects the entropy of the gas.