CONFINAMIENTO NANOSC´OPICO EN ESTRUCTURAS ... - It works!

5.3 Barreras confinantes finitas e interfases dieléctricas. Límite. . . 831V s (eV)0−1−2−3−40 2 4 6 8 10r (nm)Figura 5.3: Perfil radial del potencial de autopolarización para un QD de radio R = 5 nmy constante dieléctrica ε dot = 4 en aire o vacío (ε out = 1), obtenido según el modelo devariación cosenoidal de la constante dieléctrica en una interfa se de espesor δ = 0.3 nm.La línea discontinua vertical indica la frontera del QD.En las siguientes secciones investigaremos el efecto del confinamientodieléctrico sobre la estructura energética y las distribuciones de densidadde carga de nanoestructuras esféricas sometidas a una fuerte discontinuidaddieléctrica, tanto en condiciones de barrera finita como infinita. En todoslos casos hacemos uso del perfil cosenoidal para modelizar la variación continuade la constante dieléctrica en la capa interfacial, que asumimos de ungrosor δ = 0.3 nm. El número de regiones de respuesta dieléctrica uniformeen que se divide esta capa interfacial ha sido optimizado a 500, y el valormáximo empleado del índice l a 1000, parámetros con los que se consigue laprecisión deseada sin un coste computacional excesivo. Un ejemplo concretodel potencial de autopolarización así obtenido puede verse en la figura 5.3,correspondiente al sistema formado por un QD de radio 5 nm y constantedieléctrica ε dot = 4 en aire o vacío (ε out = 1). Una característica a destacarde este potencial es que puede ser tanto atractivo como repulsivo. Si la cargafuente se sitúa en el medio de mayor constante dieléctrica, la carga inducidapresenta su mismo signo, y la interacción es repulsiva. En caso contrario,la carga inducida es de signo opuesto, y la interacción resulta atractiva. Esimportante notar la fuerte asimetría entre las capacidades de atracción yrepulsión de este potencial. Mientras que la desestabilización generada enla zona repulsiva cercana a la frontera es relativamente suave, éste no esel caso al otro lado de la interfase, donde el potencial presenta un estrechopero profundo pozo atractor. Como veremos con posterioridad, este pozode potencial tendrá un papel clave sobre las distribuciones de densidad decarga y propiedades de las nanoestructuras bajo estudio.