Вышедшие номера
Электронная структура и нелинейные оптические свойства сверхрешеток на основе кварца и кремния
Рогинский Е.М.1, Смирнов М.Б.2, Панькин Д.В.2, Савин А.В.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Петергоф, Россия
Email: e.roginskii@mail.ioffe.ru, m.smirnov@spbu.ru, dima-pankin@mail.ru
Поступила в редакцию: 18 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 28 октября 2024 г.
Принята к печати: 29 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 17 декабря 2024 г.

Теоретически с использованием неэмпирических квантово-механических расчетов изучены структурные, электронные и нелинейные оптические свойства сверхрешеток на основе кварца и кремния. Показана термодинамическая устойчивость моделированной структуры и проведен анализ электронной структуры и оптических свойств. Получены значения разрыва зон в области гетероперехода в том числе с учетом поправок, рассчитанных с помощью квазичастичного приближения GW, которые составили 3.87 и 3.14 eV, для валентной зоны и зоны проводимости соответственно, что хорошо согласуется с экспериментальными данными. Изучены нелинейные оптические свойства сверхрешеток и влияние толщины слоев на линейную и квадратичную диэлектрическую восприимчивость. Показано, что максимальный нелинейный отклик достигается в материалах с удвоенным кремниевым слоем. Ключевые слова: нелинейная оптика, оксиды кремния, гетероструктуры.