Linear and non-linear optical response of electrons in nanostructures

Abstract

Při výpočtu vodivosti v nanostrukturách se musí započítat termalizační proud od rozptýlených elektronů. V této práci rozšíříme existující model pro výpočet vodivosti v nanostrukturách. Současný model obsahuje kinetickou rovnici pro matici hustoty a kla- sický difuzní člen pro termalizační proud rozptýlených elektronů. Nahradíme difuzní člen novou částí matice hustoty a kinetickou rovnicí pro ni. Toto nám umožní poruchově spočítat nelineární vodivost libovolného řádu. Model aplikujeme na výpočet lineární a nelineární vodivosti krychlového nanokrystalu různých velikostí. Výsledná nelineární vo- divost se signifikantně liší od vodivosti spočítané difuzním modelem kvůli příspěvkům, které nemohly být spočítány pomocí difuzního členu.

When calculating conductivity in nanostructures, the thermalization current of the scattered electrons must be taken into account. In this thesis we expand the existing model for calculation of conductivity in nanostructures. Existing model includes a ki- netic equation for the density matrix and a classical diffusion term for scattered electrons. We replace the diffusion term, with new part of the density matrix and with a kinetic equation for this new part. This allows us to perturbatively calculate nonlinear conduc- tivity in nanostructure of any order. Model is applied to calculate linear and nonlinear conductivities of cube nanocrystals of several sizes. Nonlinear conductivities differ sig- nificantly from the existing diffusion model due to the contributions that could not be calculated classically by diffusion.