无序和斐波那契序列的二进制波导阵列的安德森局域研究

为了研究相关性对电磁波的安德森局域现象的影响,该文根据无序序列构造了无序一维二进制波导阵列结构、根据斐波那契序列构造了准周期一维二进制波导阵列结构。利用分析转移矩阵方法分别计算了上述2种结构中横电模式的透过率、局域长度和电场的空间分布,并利用一维矩形微波波导进行了相关的实验。根据无序序列构造的无序二进制波导阵列结构的透射共振峰与周期性结构一一对应,位于带边的模式首先转为局域态;根据斐波那契序列构造的准周期二进制波导阵列结构的传输特性与组成阵列的具体单元结构无关,电磁场能量通过分布在空间中不同位置的局域态之间的耦合传输形成离散的传输态。     

光诱导平面波导阵列的参数对光波离散动力学行为的影响

空间频率模式的光子带隙反映了光波在周期性结构中的衍射特性．以光折变非线性波传输方程为基础,研究了光折变晶体中光诱导平面波导阵列的光子带隙结构以及其中的Bloch波模式和光波传输特性．详细讨论了光子带隙与光波衍射的关系,并分析了光诱导平面波导阵列的结构参数对光子带隙结构、Bloch波模式以及光波线性传输行为的影响．结果表明：光波在平面波导阵列中的线性传输行为与反映光子带隙结构的衍射关系密切相关,通过改变入射条件可以激发出各阶通带的传输模式．随着阵列写入光强度或波导阵列周期的增大,光子带隙会变宽,并且Bloch波的能量逐渐向高折射率区集中．光子带隙的增宽会导致相邻通带的传输模式在Bragg角度附近发生分离和突变．另外,由于饱和效应的存在,光强的影响会随光强的增大而趋于平稳．     

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。     

一维纳米材料中电子局域态分布

从一维纳米随机链模型出发,在考虑近邻、次近邻相互作用的情况下,运用多对角全随机厄米矩阵求解方法计算了一维纳米材料的电子局域态中心位置.针对晶界无序度和晶粒大小,讨论了材料中的电子局域态分布.研究结果表明:局域态中心位置随能量的改变而改变,并且在不同的能量范围内局域态分布不同,在某些能量范围内,能量变化很小而局域位置变化很大,电子跳跃很容易发生,而在另一些能量范围内,能量变化很大但局域位置变化很小,电子跳跃难以发生,因而直接影响材料的导电、导热等性能;晶界无序度和晶粒大小对局域态分布影响很大,当晶界无序度变小时,体系趋向有序,局域态位置随能量的变化呈一定程度的周期性;而当晶粒粒径变小时,晶界的作用增强,无序作用也相应增强,局域态增多,分布密度增大.     

无序对准PT对称结构中光子传输与相关特性的影响

主要研究了结构无序对光子在由耦合波导阵列构成的准PT对称体系中的传输与相关特性的影响.结果表明,当在准PT对称体系中引入非对角无序之后,由于Anderson局域效应使光子主要聚束在中心波导附近,且相变点变小,并增强了这种非厄米体系的吸收增强透过现象.     

二维无序系统无序度和本征能量对局域化长度的影响

利用蒙特卡洛模拟方法,研究了无序度和本征能量对局域化长度的影响.研究结果表明:随着无序度的增大,系统的电子态出现局域化现象,局域化长度逐渐减小,而且对应于不同的能量本征值;电子的局域化程度不同,能带中心出现准扩展态,系统内部出现类金属行为.     

无序反射下分离时间量子行走的纠缠特性研究

文章以一维有限长格点线上的分离时间量子行走为对象,考虑反射边界效应,并通过静态和动态两种方式随机地断开相邻格点间的连接边引入无序效应,研究了局域和非局域两种不同初态下,无序效应对量子行走位置自由度和硬币自由度之间纠缠的影响。对于非局域初态,静态无序和动态无序都能够增强纠缠,而对于局域初态,只有动态无序可以增强纠缠。不管无序强度多大,动态无序都会使得纠缠在长时间极限下趋于最大纠缠。     

二维方柱光子晶体的波导特性

具有缺陷的光子晶体,光子频率带隙内将出现局域模,而线缺陷相应地形成一个传输效率很高的光波导.计算了空气中Al材料的旋转四边形直柱光子晶体存在线缺陷时的带结构和态密度,给出了二维方形光子晶体的波导的TM模的电场分布,并讨论了波导耦合的传输效率.     

SOI光波导传输机理及其损耗的研究

分析研究了ＳＯＩ光波导传输机理,并对其传输损耗进行了计算,加快ＳＯＩ光波导的实用化。     

无序对一维费米气体的影响

计算了开边界,均匀系统和有谐振势存在的条件下,一维费米气体的态密度和密度分布,并对干净系统,在位能无序系统和跳跃能无序系统的结果进行比较。从态密度与密度分布的数值计算结果表明：无序使系统趋向于局域化。