Referat wygłosił dr Tomasz Szczepański
Celem prezentacji było przedstawienie wyników badań w ramach teorii rozpraszania elektronów na namagnesowanych kropkach kwantowych, znajdujących się na powierzchni izolatorów topologicznych.
W tym celu zbadany został proces rozpraszania elektronów na kropkach kwantowych z uwzględnieniem różnych parametrów układu, w szczególności relacji pomiędzy pędem i spinem cząstki.
Charakterystyczną cechą widma izolatorów topologicznych jest bardzo silne oddziaływanie spin-orbita, które prowadzi do sprzężeń pomiędzy spinem i pędem. W danym stanie własnym orientacja spinu elektronu jest określona poprzez orientację jego wektora pędu.
W prezentacji przeanalizowano zagadnienie rozpraszania elektronów na kolistych kropkach kwantowych ze skończonym jednorodnym namagnesowaniem. Opisano jakościowe różnice pomiędzy rozpraszaniem na namagnesowanych kropkach w izolatorach topologicznych, a konwencjonalnym procesem rozpraszania w mechanice kwantowej.
Omówione zostało rozpraszanie elektronów z wykorzystaniem równania Schrödingera dla fal płaskich i rozwiązań wyrażonych funkcjami Bessela. Wykorzystana została analiza ruchu paczki falowej w przybliżeniu Borna. Wyznaczone zostały także spinorowe amplitudy rozpraszania elektronów w przypadku dwuwymiarowym. Ponadto obliczony został całkowity przekrój czynny na rozpraszanie oraz czynniki asymetrii. Wyniki obliczeń zostały przedstawione w postaci rozwiązań numerycznych i zaprezentowane na wykresach. W rezultacie wykazano asymetrię kątową rozpraszania na kropkach kwantowych oraz potwierdzono wpływ precesji spinu elektronu na jego prędkość.
Omówione efekty spinowo-pędowe umożliwiają manipulowanie gęstością ładunku i spinu poprzez odpowiedni dobór struktur magnetycznych na powierzchni izolatorów topologicznych. Wyniki mogą być wykorzystane przy projektowaniu układów magnetycznych, np. powierzchni pokrytych magnetycznymi kropkami kwantowymi, namagnesowanych struktur przestrzennych z kontrolowanym przepływem prądów elektrycznych i spinowych, oraz systemów z kontrolowaną gęstością ładunków i spinów na powierzchniach izolatorów topologicznych.
