Double photo-ionization of two-electron impurity centers in quasi-zero-dimensional structures in an external magnetic field

Актуальность и цели. Примесные атомы с двумя электронами представляют собой простейшие системы, в которых возможна двойная ионизация одним фотоном. При этом влияние магнитного поля на спектры двойной фотоионизации может приводить к новым эффектам, связанным с дихроизмом оптического поглощения. Целью данной работы является учет влияния внешнего магнитного поля на первый потенциал ионизации двухэлектронного примесного центра в квантовой точке, а также теоретическое исследование особенностей двойной фотоионизации двухэлектронных примесных центров в квазинульмерной структуре во внешнем магнитном поле. Материалы и методы. Учет влияния внешнего магнитного поля проводился в рамках теории возмущений. Расчет энергии связи и первого потенциала ионизации двухэлектронного атома осуществлялся вариационным методом, где в качестве эмпирического параметра брался второй потенциал ионизации. Выражения для коэффициентов примесного поглощения света получены в дипольном приближении с учетом дисперсии радиуса квантовых точек. Результаты. В рамках полуэмпирической модели вариационным методом получено аналитическое выражение для первого потенциала ионизации двухэлектронного примесного центра в условиях внешнего магнитного поля. В дипольном приближении рассчитаны коэффициенты примесного поглощения света в случае продольной и поперечной по отношению к направлению магнитного поля поляризации света, при фотоионизации двухэлектронной примеси одним фотоном. Выводы. Показано, что магнитное поле оказывает стабилизирующее действие на двухэлектронные примесные центры в полупроводниковой квантовой точке. Дихроизм оптического поглощения проявляется в смещении края полосы поглощения и к появлению на спектральной кривой поглощения дополнительных пиков в случае поперечной по отношению к направлению внешнего магнитного поля ($\vec{e}\bot \vec{B}$) поляризации света и к исчезновению «двугорбого» профиля в случае продольной ($\vec{e}\| \vec{B}$) поляризации света.