Modelización de superredes cuánticas con Mathematica

Abstract

[EN] Quantum superlattices are composite aperiodic structures comprised of alternating layers of several semiconductors following the rules of an aperiodic sequence. From a pedagogical point of view, it is easy to obtain the electronic scattering properties of these systems by means of the Transfer Matrix Method (TMM). In this work we present a TMM code developed in Mathematica that allows modeling periodic and aperiodic superlattices for motivating students of quantum physics by using unconventional geometries such as fractals or the Fibonacci sequence.

[ES] Las superredes cuánticas son dispositivos nanoestruturados formados por varias capas delgadas de semiconductores distribuidas generalmente de forma periódica. Desde un punto de vista pedagógico, resulta sencillo determinar la dispersión de electrones en estos sistemas aplicando un modelo de pozos de potencial definido por la estructura de la red. De esta forma, los coeficientes de transmisión y reflexión pueden calcularse con fines docentes mediante el uso del Método de las Matrices de Transferencia (MMT). En esta contribución se presenta un sencillo código MMT desarrollado con Mathematica que permite la modelización tanto de redes periódicas como de superredes aperiódicas cuasirregulares con la intención de motivar a los estudiantes de física cuántica mediante el uso de geometrías no convencionales como son los fractales o la sucesión de Fibonacci.