三角形多势垒结构的共振透射系数的计算

使用艾里(Airy)函数和转移矩阵方法精确求解了一维三角形多势垒结构的电子一维定态薛定谔方程,求出了在一维三角形多势垒结构中电子共振透射系数的一般表达式,并进一步研究了三角形结构势垒的共振透射系数与有效质量、势垒宽度、势垒高度及势阱宽度之间的关系。     

石墨烯双势垒结构中的输运特性

利用Landauer-Büttiker散射理论和传递矩阵方法研究了单层石墨烯双势垒结构中的隧穿几率和电导.计算结果表明:即使存在克莱因隧穿效应,单层石墨烯双势垒结构中的量子隧穿仍然与势阱宽度和势垒高度密切相关.隧穿几率和电导表现出复杂的振荡行为,振荡的振幅和周期敏感地依赖于势阱宽度、势垒高度、电子的入射能量和入射角度....     

双势垒结构单层石墨烯的隧穿特性和电导

利用传递矩阵的方法研究了含有2个方势垒的单层石墨烯的隧穿特性,得到了透射概率与入射粒子费米能以及势垒宽度、势垒高度的变化关系,并计算了势垒的结构参数及入射粒子费米能对电导的影响.     

多重双势垒结构中电子共振隧道效应的理论研究

研究了一维多重双势垒结构中电子共振隧穿效应，给出了透射系数和共振隧穿条件的解析表达式，数值计算并解释了随双势垒内外讲宽度差△ｄ变化的共振隧穿透射能谱，与对应的多重单势垒结构相比，这种多重双势垒结构显示出一些有趣的性质．     

克龙尼克-潘纳模型的能带结构

利用图解法来确定一维周期势作用下晶体的能带结构.研究发现,当势垒高度为零时没有带隙结构、随着势垒的增加在布里渊区边界上出现带隙.势垒越高,能带的最低能量越大,较低的允带越窄,垒宽增大,能带抬高;能量越高,允带宽度越大,而禁带宽度则越窄.相关研究有助于理解固体的能带结构.     

平面波展开法计算电子态的影响因素

基于有效质量包络函数近似理论，利用平面波展开法计算了InGaN/GaN方形量子阱、圆柱形量子线、球形量子点3种纳米结构中的电子态，分析了纳米结构的尺寸、势垒宽度和平面波数量对计算结果的影响.结果表明：(1)电子和杂质的基态能随纳米结构尺寸的增加而减小.(2)势垒宽度取值太小时，不能很好的把电子和杂质的波函数限制在纳米结构中，基态能会随势垒宽度的变化而快速的变化；当势垒宽度太大时，纳米结构的尺寸相对较小，计算结果不准确；势垒宽度的取值在2a^*和4a^*之间时，基态能稳定，计算结果精确.(3)电子和杂质的前3个能级随平面波数量的增加而趋于稳定，当平面波数量不小于13³时，能级稳定.因此，利用平面波展开法计算低维纳米结构中的电子态时，势垒宽度和平面波数量可以分别取为2.5a^*和15³.     

双势垒中杂质原子对量子隧穿的影响

采用计算穿越任意势之透射系数的数值计算方法,得到了在双势垒阱区中有正电杂质时电子隧穿的共振能级、波函数、透射系数.通过与无杂质原子的双势垒量子隧穿情形对比,详细讨论了杂质原子对量子隧穿的影响.数值结果显示,体系的有效势是双势垒与杂质原子库仑势的叠加,当电子能量处于叠加势中的本征能级时,发生共振隧穿,对纯束缚态,不可能发生共振隧穿.此外,还给出势阱中有、无杂质两种情形的波形图,通过对比,可以进一步看出杂质原子对共振隧穿的影响.     

阶跃指数衰减势垒和平方势垒中的量子反射

采用转移矩阵方法(ATMM)得到精确的透射和反射系数,并且把它应用到高于势垒高度的量子反射问题中.通过计算阶跃指数衰减势垒和平方势垒,发现用ATMM得到的结果要比用WKB近似法得到的结果精确.当粒子入射能量高于势垒高度时,ATMM仍然能够精确得到结论;而WKB对此无能为力.计算结果显示反射率是一个渐变过程,说明其中发生了量子反射,而ATMM恰恰可以用来解决这类问题.     

基于转移矩阵法确定高k介质中泄漏电流共振隧穿机制的存在性

栅隧穿电流已成为制约MOS器件继续缩小的因素之一.为了掌握和控制高k栅栈的栅电流,必须全面了解其中存在的各种隧穿机制.考虑高k介质和二氧化硅间的界面陷阱,建立了高栅栈MOSFET中沟道与栅极交换载流子的双势垒隧穿物理模型.采用量子力学的转移矩阵方法,计算沟道电子通过高栅栈结构的透射系数,模拟得到的透射系数曲线随电子能量变化呈现峰谷振荡的特征.将本文模拟结果与非平衡格林函数及WKB近似方法模拟结果对比,通过论证得出电子能量低于高导带底的透射系数峰为共振隧穿机制所产生,而能量高于高k介质导带底的电子透射系数峰为直接隧穿的结论.     

一维等间距δ势垒中的波函数及其物理性质

利用透射矩阵方法,通过求解定态薛定谔方程,得出了一维等间距分布δ势垒中的波函数及其物理性质;通过数值分析,讨论了几种等间距分布的δ势垒中电子的透射系数和几率流密度随能量变化的特点。     

一类偶对称势垒透射系数的数值解法

把薛定谔方程的散射态和驻波态联系起来，发展了一种用来求解一些偶对称势垒透射系数的数值方法．对于一些势垒，透射系数的精确解析表达式是无法得到，而利用该方法既可以精确地求出透射系数，又可以求出偶宇称和奇宇称波函数的位相．对于双势垒，利用透射系数可以准确地给出束缚态能级．作为例子，我们利用该方法求解了一种单势垒和一种双势垒的透射系数和对应的偶宇和奇宇称波函数的位相．这些结果清楚了显示了微观粒子在受到势垒散射时的运动性质．     

双势垒磁性隧道结中电子的自旋极化输运

 采用相干量子输运理论和传递矩阵方法,数值计算了两端具有铁磁接触的双势垒异质结构(F/DB/F)中自旋相关的隧穿几率和自旋极化率。结果表明,隧穿几率和自旋极化率随阱宽的增加发生振荡周期不随垒厚变化的周期性振荡;Rashba自旋轨道耦合强度的增加加大了隧穿几率和自旋极化率的振荡频率;隧穿几率和自旋极化率的振幅和峰谷比强烈依赖于两铁磁电极中磁化方向的夹角。与铁磁/半导体/铁磁（F/S/F）磁性隧道结中的结果相比,发现垒厚的增加增大了隧穿几率和自旋极化率的峰谷比,自旋极化率的取值明显增大,并具有自旋劈裂和自旋翻转现象出现。     

可透浪斜坡式防波堤透浪系数对入射波要素的响应

针对实际工程中的可透浪式斜坡式防波堤结构,在不考虑越浪的情况下,通过物理模型和数值模拟试验相结合的方法,对斜坡式防波堤的透浪特性进行了分析研究,讨论了斜坡式防波堤透浪系数与堤心石粒径、相对堤身宽度等堤身参数以及透浪系数与入射波高、入射波周期和波陡等入射波波要素之间的关系,根据试验结果分别提出了规则波和不规则波作用下不越...     

势垒贯穿动态随机过程的计算机模拟

依据微观粒子贯穿势垒的透射系数,运用蒙特卡罗随机模拟方法,借助Matlab软件的编程及数据可视化功能,实现势垒贯穿动态随机过程的演示.     

粒子散射问题的共振研究

依据一维粒子散射问题中的透射系数公式 ,从微观角度解释了势垒贯穿的物理机理 ,并讨论了共振透射和计算了共振宽度     

非淹没刚性植物对孤立波传播变形影响实验

通过波浪水槽物理模型实验,研究了孤立波在植物模型前后波高、波形的变化、入射波波高、植物分布密度以及分布方式对孤立波反射、透射系数和波能衰减系数的影响.实验结果表明,孤立波波高在植物模型中急剧减小;孤立波经过植物模型后,其透射波仍以孤立波的形式继续传播,波形由尖陡变为平缓;随着水深的增加,孤立波反射系数和波能衰减系数减小,透射系数增大;随着入射波高的增高,孤立波反射系数和波能衰减系数增大,透射系数减小;在植物分布形式相同的情况下,随着植物分布密度的增加,孤立波反射系数和波能衰减系数增大、透射系数减小;在植物分布密度相同的情况下,植物在垂直于孤立波传播方向上分布地越紧密,孤立波反射系数和波能衰减系数越大、透射系数越小.     

陶瓷材料吸收微波的微观机制

分析带电粒子在微波电场中动力学方程的解,可知微波电场对带电粒子做的功一部分变成粒子为克服周围环境阻尼力做功,另一部分变成粒子向外辐射的电磁波能量.材料本身吸收的微波能量就是材料内部所有带电粒子克服阻尼做功之和.材料对微波的吸收能力与阻尼系数关系极大.在金属中,自由电子受到的阻尼力非常小,所以金属对微波几乎全反射.在陶瓷材料中,带电粒子受到的阻尼非常大,所以陶瓷也很难吸收微波,与金属的全反射相反,微波几乎全部穿透陶瓷材料.随着温度的升高,陶瓷材料中带电粒子受的阻尼力下降,其对微波的吸收能力也大大增强.     

蒸汽-兰炭换热与余热回收特性实验研究

利用自行搭建的蒸汽–兰炭气固换热实验系统,研究了整个料层内兰炭与蒸汽的换热及余热回收特性,分析了颗粒平均粒径、料层厚度、蒸汽流量对兰炭余热回收量和蒸汽?增的影响规律。实验结果表明:随着换热时间的增长,料层整体平均温度以先快后慢的趋势逐渐降低,有效换热系数逐渐减小,热回收量和蒸汽的?增上升;增加料层厚度、减小兰炭颗粒的粒径、提高蒸汽流量有利于有效换热系数的增加,有效换热系数的范围在3.5～52.0 W/(m~2·K)之间。此外,拟合出了粒径、料层厚度、蒸汽流量、料层整体平均温度与有效换热系数的实验关系式。