사영된 Liouville 방정식 방법에 의한 전자-압전 포논계의 양자전이 과정에 관한 연구 : Quantum Transition Process in Electron-Piezoelectric Phonon Interacting System Based on Projected Liouville Equation Method

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 사영된 류빌 방정식 방법을 이용하여 EAPS 방법의 급수전개의 표현 형
식으로 사이클로트론 공명 현상에서 산란인자 함수를 계산하였다. 산란인자 함수에 포함된
선모양함수를 온도와 자기장의 의존성으로 조사하였으며, CdS와 GaAs의 반도체 물질계에
서 전자-압전 포논계의 상호작용에 적용하였다. 행렬원소의 계산에서는 MWC를 사용한 결
과 산란인자 함수에 포함된 분포함수가 기존의 결과와 달라짐을 찾아내었다. CdS와 GaAs
는 외부온도가 증가함에 따라 흡수율과 반진폭도 동시에 증가하였다. 따라서 두 물질계의
양자전이 과정의 열적 성질이 매우 유사함을 찾아내었다. 외부 자기장의 변화에 GaAs는 상
대적 고온의 영역에서 CdS와는 다른 특성을 보이며, 자기장 3.8T에서 최대 반진폭의 영역
을 찾아내었다. 이는 란다우 준위와 아연-블렌드 반도체가 가지는 기학학적 구조와의 상호
작용에 기인한 것으로 보인다. 그리고 포논의 산란효과는 포논 흡수과정 보다 방출과정 에
서 더 영향을 주며, 란다우 준위 간 전이보다 란다우 준위 내의 전이 에서는 반진폭에 영향
을 주지 못함을 찾아내었다.

목차 (Table of Contents)

• 1. Introduction = 1
• 2.The Quantum Response Theory of Existing External Field = 10
• 3. Electron-Piezoelectric Phonon Interacting System = 18
• 3.1 System = 18
• 3.2 Conductivity Formula in Electric System = 25
• 3.3 Expansion of Propagator = 27
• 4.Scattering Factor Function = 31
• 4.1 Moderately Weak Coupling = 31
• 4.2 Scattering Factor Function = 36
• 5.The Cyclotron Resonance Lineshape Function and the Linewidth Function = 40
• 5.1 Continuous Approximation = 40
• 5.2 The Result of EAPS Theory in Electron-Piezoelectric Interacting System = 45
• 5.3 Classification of Process = 48
• 6.The Absorption Power and the Half Widths in CdS & GaAs = 51
• 6.1 Material Constants = 51
• 6.2 The Temperature Dependence of Absorption Power and the Half Widths = 53
• 6.3 The Magnetic Field Dependence of Absorption Power and the Half Widths = 69
• 7. Conclusions = 84
• Appendices = 87
• A. Convolution Theorem = 87
• B. Wave Function = 88
• C. Current Operators = 89
• D. Calculation of Matrix Elements = 92
• E. K-Matrix = 96
• Bibliography = 108
• Abstract(in Korean) = 119