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ESAIM: Proc.
Volume 35, March 2012
Congrès National de Mathématiques Appliquées et Industrielles
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Page(s) | 239 - 244 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/proc/201235021 | |
Published online | 06 April 2012 |
A hybrid classical-quantum approach for ultra-scaled confined nanostructures : modeling and simulation*
1
Institut de Mathématiques de Toulouse, Université Paul Sabatier,
118 Route de
Narbonne, 31062
Toulouse,
France
2
Istituto di Matematica Applicata e Tecnologie Informatiche - CNR,
Via Ferrata 1, 27100
Pavia,
Italy
e-mail: clement@imati.cnr.it & pietra@imati.cnr.it
3
UPMC Univ Paris 06, UMR 7598, Laboratoire Jacques-Louis Lions,
F-75005,
Paris,
France
e-mail: vauchelet@ann.jussieu.fr
We propose a hybrid classical-quantum model to study the motion of electrons in ultra-scaled confined nanostructures. The transport of charged particles, considered as one dimensional, is described by a quantum effective mass model in the active zone coupled directly to a drift-diffusion problem in the rest of the device. We explain how this hybrid model takes into account the peculiarities due to the strong confinement and we present numerical simulations for a simplified carbon nanotube.
Résumé
Nous proposons un modèle hybride classique-quantique pour décrire le mouvement des électrons dans des nanostructures très fortement confinées. Le transport des particules, consideré unidimensionel, est décrit par un modèle quantique avec masse effective dans la zone active couplé à un problème de dérive-diffusion dans le reste du domaine. Nous expliquons comment ce modèle hybride prend en compte les spécificités de ce très fort confinement et nous présentons des résultats numériques pour un nanotube de carbone simplifié.
This work has been partially supported by the Galilée project no 25992ND of the Hubert Curien program of the Egide association and by the ANR project QUATRAIN
e-mail: clement@imati.cnr.it & pietra@imati.cnr.it
© EDP Sciences, SMAI 2012
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