电场、磁场对二维无序系统电子输运的影响

研究了电场、磁场作用下,二维无序杂质系统电导的物理性质.电场的作用削弱了系统电导的"台阶"量子效应,随着中间散射区域尺寸的增大,系统电导随电子能量的变化振荡加剧;系统电导随着磁场的变化表现出周期性振荡行为,其振荡的剧烈程度随外部电压的增大而变小;受杂质散射的影响,系统电导随无序杂质质量分数的增大而减小.     

无序杂质、磁场对“三明治”式二维系统电导的影响

为研究二维电子系统中电子输运的问题及在磁场作用下二维无序杂质系统电导的物理性质,通过运用格林函数以及散射矩阵理论的方法,在格点模型的基础上,对"三明治"式二维电子系统电导的量子化现象进行了分析。导线与散射体的接触减小了系统的电导,削减了电导量子台阶现象,使得系统的电导随着导线与介质间耦合的变小而降低;当系统受到外磁场作用时,系统电导的变化随着磁场的变化表现出周期性震荡行为,这种震荡变化的剧烈程度与电子的能量有关;受杂质散射的影响,系统电导随无序杂质浓度的增大而减小,在某些特殊掺杂的浓度下,对于一些特殊的电子能量,系统的电导可以达到理想情况下的阶梯值。研究成果对于"三明治"式二维电子系统电导的进一步研究具有借鉴意义。     

多散射杂质对二维电子系统输运特性的影响

利用散射矩阵理论研究了含有多个矩形散射杂质二维系统中电子输运问题.绝对零度下,电导随入射电子能量增大,呈台阶式上升形式;杂质宽度的减小使得电导的量子化现象增强;杂质长度的增大,使得电导在最初阶段急剧减小,而后呈现周期性振荡;随着散射杂质数量的增加,电导由急剧减小也呈现周期性振荡.温度的升高使得电导台阶倾斜,量子化现象逐...     

磁场对Ga1-xAlxAs/GaAs异质结系统中施主结合能的影响

对半导体单异质结系统，引入三角势近似异质结势，考虑外界恒定磁场对界面附近束缚于正施主杂质的单电子基态能量的影响，利用变分法对磁场下Gal-xAlxAs／GaAs异质结系统中杂质态的结合能进行了数值计算，并讨论了结合能随杂质位置、电子面密度和Al组分的变化关系及磁场对结合能的影响。结果表明：杂质态结合能随磁场的增强而显著增大。     

由Rashba效应和横向自旋轨道耦合诱发的量子点接触中的0.7反常结构研究

本文研究了在非对称限制势下由Rashba效应和横向自旋-轨道耦合诱发的量子点接触系统中的反常量子输运行为. 研究发现,在一定范围的Rashba相互作用强度下, 电导在0.8×2e2/h附近有一个较弱的坪台. 该坪台电导的值与非对称限制势的偏压有关. 在某个范围的偏压下, 它会随着偏压的增大而减小. 另外, 由于Rashba自旋-轨道耦合效应, 在非对称限制势作用下电子将会自旋极化. 因此, 在没有任何外加磁场的情况下, 采用纯电学手段即可做成量子点接触自旋偏振器.     

由Rashba效应和横向自旋轨道耦合诱发的量子点接触中的0.7反常结构研究（英文）

本文研究了在非对称限制势下由Rashba效应和横向自旋-轨道耦合诱发的量子点接触系统中的反常量子输运行为.研究发现,在一定范围的Rashba相互作用强度下,电导在0.8×2e~2/h附近有一个较弱的坪台.该坪台电导的值与非对称限制势的偏压有关.在某个范围的偏压下,它会随着偏压的增大而减小.另外,由于Rashba自旋-轨道耦合效应,在非对称限制势作用下电子将会自旋极化.因此,在没有任何外加磁场的情况下,采用纯电学手段即可做成量子点接触自旋偏振器.     

气体原子吸附对铜原子线输运性质的影响

采用广义梯度近似下的密度泛函理论结合非平衡态格林函数方法系统研究了纯铜原子线的输运谱及氢、氧气体原子吸附对铜原子线输运性质的影响.结果表明,氢、氧原子吸附会大幅降低铜原子线的平衡电导,通过电导本征通道分解方法,观察到这主要是由于气体原子吸附对电子波函数产生强烈散射,导致本征通道透射几率减小造成的.     

温度和量子线的纵横比对电导振荡现象的影响

利用两端区域为二维自由电子气 ,中间区域为准一维均匀直通道的简单理论模型 ,即 2D_准 1D_2D模型 ,研究了低温下不同纵横比 (通道长宽比 )的量子线电子弹道输运性质 .理论计算结果表明 ,量子线弹道区电子输运性质与通道纵横比和温度两者有密切关系 ,即随重整化标准费米能变化而产生的电导量子化和电导振荡现象强烈地依赖于温度和通道纵横比两者 ,而不仅仅依赖温度 .     

无序材料直流电导中的无序作用机理

在单电子紧束缚无序模型基础上，建立一维无序材料电子跳跃输运直流电导率计算模型，并推导其直流电导率计算公式；通过计算材料的直流电导率，分析不同无序形式下无序度对材料直流电导率的影响，探讨无序在材料电子输运中的本质作用。计算结果表明，在对角无序情况下，无序材料的直流电导率随着无序度的增加而减小；当无序度较小时，电导率随材料无序度的变化有振荡行为；非对角无序材料的电导率小于对角无序材料的电导率，同时，在无序度较小的区域，材料的电导率呈现先增大后减小的特性；完全无序材料的电导率大于非对角无序材料的电导率而小于对角无序材料的电导率，且在完全无序情况下材料的电导率随无序度的变化关系与非对角无序情况下电导率随无序度的变化关系很相似；在无序度较大时，无论是对角无序、非对角无序还是完全无序情况下，无序度对电导率的影响均不明显。     

含苯巯基分子电子输运性质的研究

选取了含有苯环的3种巯基分子作为分子桥,利用第一性原理计算方法和非平衡格林函数理论,研究了含不同苯环数目的巯基分子的电子输运性质.计算结果表明:随着外加偏压的增加,电导出现台阶状变化,即呈量子化特性;随着巯基分子所含苯环数的增加,电导变化规律相似,但其值随苯环数增加而减小,并且能量较低的电子与能量较高的电子相比更难通过含有苯环的巯基分子桥.     

半导体异质结中施主结合能的磁场效应

对单异质结界面系统，引入有限高势垒与考虑导带弯曲的真实势，利用变分法讨论磁场对界面附近束缚于施主杂质的单电子基态能量的影响，对磁场中的A1xGax-xAs／GaAs异质结系统的杂质态结合能作了数值计算，给出结合能随Al组合分、电子面密度和杂质位置的变化关系，结果表明：杂质态结合能随磁场强度的增大而显著增大。     

界面效应对GaN/Ga1-xAlxN量子点中杂质态的影响

在有效质量近似下采用变分法以及界面处导带弯曲用三角势近似,研究了氮化物半导体GaN/Ga1-xAlxN材料中杂质态的结合能随量子点尺寸及电子面密度的变化关系.结果表明,导带弯曲对结合能的影响不容忽视.当电子面密度较大时候,随着量子点尺寸的增大,杂质态结合能随电子面密度的增大呈线性变化,而在电子面密度较大时,结合能随着量子点半径的增加而迅速减小,且在某个尺寸附近出现极小值,然后缓慢增大.与其不同的是,对Zn1-xCdxSe/ZnSe结构,结合能则随着量子点半径的增加呈现非线性单调减小.     

外加磁场下类氢施主杂质量子点中的激子

利用精确对角化方法计算了外加磁场下类氢施主杂质量子点中的激子的束缚能,发现系统的束缚能随着量子点的束缚势的增大而减小,随着外加磁场的增大而减小.     

温度和量子线的纵横比对电导振荡现？…

利用两端区域为二维自由电子气，中间区域为准一维均匀值通道的简单理论模型，即２Ｄ－准１Ｄ－２Ｄ模型，了低温下不同纵横比（通道长宽比）的量子线电子弹道输运性质。理论计算结果表明，量子线弹道区电子输运性质与道纵横比和温度两者有密切关系，即随重整化标准费米能变化而产生的电导量子化和电导振荡现象强烈地依赖于温度和通道纵横比两者，而不仅仅依赖温度。     

电子波导中单个杂质对电流分布的影响

微小器件内杂质原子的存在是影响电流分布的主要因素之一．本文研究了电子波导中单个杂质原子对电流分布的影响．基于薛定谔方程,得到了电子在准一维电子波导中单个杂质所在界面处的精确的相位相干电子输运图像．描绘了电流密度的分布图．发现杂质势为吸引势和排斥势时对电流密度分布的影响是不同的。在杂质势为吸引势时,在杂质原子周围产生了明显的涡流,并且涡流强度随杂质势的强度而变化,但在杂质势为排斥势时涡流并没有出现．涡流出现是量子相干散射造成的,并与衰减模式的存在有重要关系．本文还研究了波导宽度以及杂质原子的位置对电流分布的影响．     

温度对量子环磁矩振荡规律的影响

应用统计理论计算了量子环中电子的热力势Ω和磁矩,研究了温度对量子环磁矩随磁场振荡规律的影响.结果表明：当温度一定时,强磁场作用下的量子环磁矩主要随磁感应强度B的倒数1/B作振荡,而弱磁场时则随B作振荡.对Au量子环,强磁场作用下磁矩随1/B的振荡周期为6.823×10－3T－1,而弱磁场作用下磁矩随B的振荡周期为1.377×10－2T.而磁场一定时,量子环的磁矩随温度成非线性变化.其中磁场较小时,磁矩随温度升高而增大且为负;而磁场较大时,则随温度升高而减小且为正,而一般情况下,磁矩会随温度升高而变号.磁     

铁磁条对石墨烯中谷依赖电子输运性质的影响

本文建立了铁磁条和硬势垒共同调制下的石墨烯纳米结构模型，计算了铁磁条产生的磁场的大小和铁磁条的宽度对石墨烯中谷依赖的电子输运性质的影响，重点研究了该石墨烯纳米结构中电子的电导和谷极化特征. 数值计算结果表明，该纳米结构中可实现显著的谷极化效应，且磁场的大小和铁磁条的宽度均会对其中的电子电导和谷极化产生较大的影响. 因此，我们可以通过控制铁磁条的宽度和其产生的磁场的大小来获得实际需要的谷极化强度. 这项研究有助于理解和设计谷电子学设备.     

温度对量子环磁矩振荡规律的影响

应用统计理论计算了量子环中电子的热力势 和磁矩,研究了温度对量子环磁矩随磁场振荡规律的影响。结果表明：当温度一定时,强磁场作用下的量子环磁矩主要随磁感应强度B的倒数1/B作振荡,而弱磁场时则随B作振荡。对Au量子环,强磁场作用下磁矩随1/B的振荡周期为 ,而弱磁场作用下磁矩随B的振荡周期为 。而磁场一定时,量子环的磁矩随温度成非线性变化。其中磁场较小时,磁矩随温度升高而增大且为负;而磁场较大时,则随温度升高而减小且为正,而一般情况下,磁矩会随温度升高而变号。磁矩随磁场的振荡随温度升高而减弱。     

磁场下GaAs/AlGaAs异质结中载流子动力学行为研究

基于实空间电荷转移模型研究了磁场对载流子在GaAs/AlGaAs异质结中的动力学行为的影响.系统静态下的伏安特性曲线展现出负微分电导,该电导区域受磁场的影响而变化.其动态下的伏安特性显示出在直流电场的作用下系统中存在电流的自维持振荡,随着电压增加和减小,系统表现出回滞现象.受磁场作用,系统的稳定性发生改变,随着磁场的增加电流的自维持振荡消失,回滞区域也相应的展宽.在交流电场和磁场的共同作用时,随磁场的改变系统经倍周期分叉通向混沌.系统展现出锁频、准周期和混沌等有趣的非线性动力学行为.     

准一维无序体系电子局域化及输运特性

在单电子紧束缚近似下,利用多对角全随机厄米矩阵算法,结合负本征值理论和无限阶微扰理论及传输矩阵方法,研究准一维多链无序体系中电子波函数局域化特性及其电子输运特性。研究结果表明:由于格点能量无序,准一维多链无序体系电子波函数呈现出局域化特性;格点能量无序度减小会导致在中间能区发生退局域化现象,表现为在中间能区电子波函数的局域长度大于体系格点数,即出现扩展态,且出现扩展态的能量区间随着无序度的减小而增大的趋势;同时,随着链数的增加,体系有向退局域化方向发展的趋势;在中间能区电子输运透射系数较大,而在低能区及高能区透射系数较小,同时,格点能量无序与维度效应对体系的电子输运存在竞争效应,当体系格点数及链数一定时,体系的透射系数随着格点能量无序度的增大而减小,而当体系格点数及格点能量无序度一定时,准一维多链无序体系的透射系数随着体系链数的增大而增大。