Từ năm 2017 đến năm 2019, nhóm nghiên cứu của TS. Hoàng Đỗ Ngọc Trầm tại trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh đã thực hiện đề tài: “Sự tăng/giảm của hiệu ứng màn chắn trên năng lượng liên kết của exciton trong bán dẫn đơn lớp TMDs do từ trường”.

Đề tài nhằm mục tiêu khảo sát ảnh hưởng của từ trường ngoài lên hiệu ứng chắn trong năng lượng liên kết của exciton trong bán dẫn đơn lớp TMDs.

Đề tài đã thu được các kết quả nổi bật như sau:

- Phát triển phương pháp toán tử cho bài toán giếng thế đôi dạng sextic hai chiều, thu được nghiệm số, và xác định được những trường hợp cho phép thu được nghiệm giải tích chính xác, số nghiệm chính xác có thể có. Kết quả này có ý nghĩa trong việc xác nhận độ tin cậy và khả năng áp dụng cho hệ nguyên tử băng các tính toán đại số của phương pháp toán tử FK được sử dụng trong đề tài.

- Đề xuất thế màn chắn dạng Yukawa hiệu chỉnh, Cudazzo hiệu chỉnh để mô tả ảnh hưởng của môi trường khi giải bằng phương pháp toán tử FK, kết quả cho thấy Phương pháp toán tử FK cho phép tìm nghiệm số với kết quả phù hợp thực nghiêm. Tuy nhiên, khi sử dụng các dạng thế này vẫn đòi hỏi tài nguyên tính toán lớn nên các kết quả thu được có độ chính xác chưa cao.

- Áp dụng phương pháp toán tử cho exciton trong từ trường với thế màn chắn Keldysh viết dưới dạng khai triển Fourier, tính toán đại số thu được yếu tố ma trận, xây dựng chương trình tính toán trên ngôn ngữ FORTRAN sử dụng gói giải phương trình hàm riêng trị riêng LAPACK trong thư viện Intel, cho phép thu nghiệm số của bài toán cho trạng thái cơ bản và kích thích lên đến n=10 với độ chính xác đến 12 chữ số thập phân. Do đó, kết quả thu được cho phép phân tích hầu hết các kết quả thực nghiệm. Một số kết quả thực nghiệm được so sánh và phân tích, dẫn đến kết luận là từ trường đã làm hiệu ứng chắn tăng lên rất mạnh. Đặc biệt, với các trường hợp 1s − 2s và 2s − 3s, kết quả thu được trong công trình phù hợp với thực nghiệm hơn các tính toán lý thuyết trong các công trình trước đây.

- Viết lại phương trình tách biến khối tâm - chuyển động tương đối của exciton và lỗ trống cho bài toán exciton trong từ trường, sau đó phương pháp toán tử FK sẽ được áp dụng và so sánh với công trình tách khối tâm của Donck.

- Áp dụng phương pháp đại số cho bài toán exciton âm hai chiều, tính toán được các yếu tố ma trận cho exciton âm hai chiều, là cơ sở để lập trình và so sánh các kết quả tính với thực nghiệm.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17090/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)