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

5.5 Estados superficiales inducidos por el confinamiento dieléctrico 139ε = 5ε = 66 εdot= 4 (a)(b)dotdot(c)r (nm)24200 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6r 1 (nm)r (nm)r 1 (nm)1Figura 5.33: Densidad radial del par electrónico R(r 1, r 2) para el estado fundamental deun QD en aire o vacío poblado con dos electrones y en presencia de una impureza dadoracentral. R(r 1, r 2) se muestra para tres valores distintos de la constante dieléctrica del QD:(a) ε dot = 4, (b) ε dot = 5, y (c) ε dot = 6. Las líneas punteadas indican la frontera del QD.La última transición se produce cuando ε dot = 5.6 (Fig. 5.32), y da lugara la fase Wigner angular. En esta fase se recupera el dominio de la configuración1s 2 , y la 1p 2 se convierte en la configuración excitada más relevante.Estas cualidades son similares a las del sistema libre de impureza, comose aprecia a través de la comparación de c corr en presencia y ausencia deimpureza (Fig. 5.32). De hecho, la distribución de la densidad electrónicaexperimenta una fuerte localización radial en el pozo del autopotencial [Fig.5.33(c)], que viene acompañada por una intensa correlación angular.En resumen, un QD en aire o vacío con dos electrones y una impurezadadora central puede experimentar tres fases distintas, dependiendo de lacapacidad de polarización del material que lo constituye. Bajas constantesdieléctricas proporcionan la fase de impureza, en que ésta es el elemento quecontrola la dinámica del sistema. Valores intermedios de ε dot conducen a lafase Wigner de correlación radial. En ella la impureza todavía desempeña unpapel importante, atrapando fuertemente uno de los electrones en el centrodel QD. Este par electrón-impureza es visto como una entidad neutra por elsegundo electrón 25 , que por tanto se comporta como un electrón aislado encamente nula, pues la configuración dominante 1s2s (que únicamente implica correlaciónradial) constituye más del 99% de la función de onda total.25 En la fase Wigner de correlación radial la energía de repulsión interelectrónica esaproximadamente independiente de ε dot , y puede ser estimada con precisión mediante1/ε outr max. Este mismo valor pero con signo opuesto corresponde a la interacción atractivaentre la impureza y el electrón superficial. Por tanto, la cancelación de estas dos