三势垒共振隧道结构中电子的几率分布和势垒贯穿系数

建立了三势垒共振隧道结构的物理模型,应用量子力学和固体理论,求出了电子的波函数和几率分布,以具有势阱材料In0.53Ga0.47As和势垒材料In0.52Al0.48As的纳米系统为例,探讨了电场对三势垒共振隧道结构电子几率分布和势垒贯穿系数的影响.结果表明:当能量较小时,电子的几率主要分布在第1势阱中,而当能量较大时,则主要分布在第2势阱,在势垒中电子几率很小;电子随能量的几率分布有波动性,在共振能附近的几率极大,共振能随着电场强度的增大而减小;电场的存在会使电子的最可几位置向入口势垒方向移动,而使电子贯穿势垒系数减小;电子势垒贯穿系数随能量增大而增大,当能量较小时,其数值及其随能量的变化都较小,当能量较大时情况则相反.     

静压下ZnSe/Zn1-xCdxSe应变异质结中电子的本征态

运用三角势近似且计入电子向势垒的隧穿,通过数值计算方法求解定态薛定谔方程,研究流体静压力影响下有限深势垒ZnSe/Zn1-xCdxSe应变异质结中电子的本征态问题,讨论了其基态、第一激发态和第二激发态本征能量及相应的各级本征函数,同时与无应变的情形进行了比较分析.数值计算结果表明,应变使电子的能级降低,能级间距减小,且导致波函数的隧穿几率增加.静压效应显著降低能级和能级间距.因此,讨论电子在应变型异质结构中的散射问题时,需要计入材料间由于晶格不匹配而产生的应变效应的影响.     

一维Holstein极化子的基态性质

利用相干态正交化展开法,将系统的基态试探波函数展开到三级近似,系统的基态能量逐级降低.在零级展开时,电子在各格点上的几率分布形成孤子峰,但随着展开级次的增加,电子在各格点上的分布趋向于平权.     

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....     

有限深势阱中球型量子点中极化子的基态性质

采用平面波展开、求解能量本征方程、幺正变换和变分相结合的方法,研究有限深势阱里球型量子点中极化子的基态性质。数值计算表明极化子的基态能量随势垒宽度和高度的增加而增大,随电子-声子耦合强度和球壳半径的增大而减小。     

单层石墨烯多势垒结构中的输运及能谱特性

利用传递矩阵的方法研究了单层石墨烯中势垒个数N=1、3、5、7、9、11时,等高方形势垒和对称的阶跃势垒结构中电子的隧穿几率和电导.通过周期性势垒中的能带结构对载流子隧穿特性进行分析.结果表明,在多势垒结构中,仍存在Klein隧穿效应.单层石墨烯的隧穿几率和电导依赖于势垒高度、势垒宽度、入射能量和入射角度,还受到势垒形状的影响.能带结构中显示有能级分布的区域表明势垒和势阱间载流子状态匹配,出现隧穿共振,在载流子隧穿谱中对应地体现.相应的在多势垒结构中,可以通过调节势垒结构参数来控制单层石墨烯的电导.     

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。     

量子棒中强耦合磁极化子基态能量的磁场和温度依赖性

基于Huybrechts-Lee-Low-Pines变分法,研究量子棒中强耦合磁极化子基态能量的磁场和温度依赖性.结果表明:磁极化子基态能量的绝对值随温度参数的增加而增大,随电子-声子耦合强度的增加而增大,随磁场的回旋频率的增加而减小,随量子棒受限强度的增加而减小;磁极化子的基态能量随量子棒纵横比的变化规律呈""型曲线,并受到温度的显著影响.     

抛物线性限制势量子点量子比特的振荡周期

在抛物量子点中电子与体纵光学声子强耦合的条件下，应用Pekar变分方法得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及基态和第一激发态本征波函数．量子点中这样二能级体系可作为一个量子比特．当电子处于基态和第一激发态的叠加态时，计算出电子在空间的几率分布作周期性振荡．并且得出了振荡周期随受限长度及耦合强度的变化关系．     

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.     

势垒的非对称性对隧穿几率的影响

在有效质量近似的框架下,应用传递矩阵理论研究了势垒的非对称性对单电子隧穿几率的影响.结果表明：隧穿过程的势垒的形状对隧穿几率影响很大,势垒的对称性破坏的越严重,在低能区域发生共振隧穿的可能性越小.这些可以为设计和制造更加优化的共振隧穿器件提供一定的理论指导.     

InAs/InP椭圆形量子线的电子和空穴基态能量

在椭圆坐标系中采用有效质量近似和对角化方法研究了椭圆形量子线中电子和空穴的基态能量.考虑电子和空穴在材料中的质量失配以及空穴有效质量的各向异性,计算了无磁场时及存在磁场时电子和空穴的基态能量随偏心率ξ0及参数a的变化情况.结果表明,参数a一定时,粒子的基态能量随着椭圆截面偏心率ξ0的增大而减小;椭圆的偏心率ξ0一定时,粒子的基态能量随着参数a的增大而减小;磁场对空穴的约束作用较电子弱.     

磁场下InAs/InP矩形量子线中的电子结构

在有效质量近似下,利用微扰理论研究了矩形量子线中电子和空穴的基态能量.考虑形成量子线的2种材料晶格常数不同带来的形变势、电子和空穴在材料中的质量失配以及空穴有效质量的各向异性等因素,在矩形长度不变时,计算了电子和空穴的基态能量随磁场以及矩形宽度的变化情况.结果表明,粒子的基态能量随着磁场的增大而增大,随着矩形宽度的增大而减小;磁场增大时,不同尺寸量子线中电子的基态能量随磁场的变化曲线间距减小的趋势比空穴明显得多;在较高磁场下,电子的基态能量随量子线尺寸增大下降的趋势比低磁场时明显,而空穴的这种特征不明显.     

流体静压力对纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N三角量子阱中极化子效应的影响

研究了纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N三角量子阱和GaN/Al_xGa_(1-x)N方量子阱中流体静压力对极化子能量和电子-声子相互作用对极化子能量的贡献(极化子效应)的影响.给出极化子基态能量、跃迁能量以及极化子效应随流体静压力p和组分x的变化关系.理论计算中考虑了纤锌矿结构中介电常数、声子频率、电子有效质量等参数的各向异性和随压力p和坐标z的变化.结果显示,随着流体静压力的增加,纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_(0.3)Ga_(0.7)N三角量子阱和GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N方量子阱中极化子基态能量和跃迁能量缓慢减小.定域声子、半空间声子以及它们之和对基态能量的贡献随流体压力p的增加而逐渐增大,即极化子效应增大.随组分x的增加,在两种量子阱中极化子基态能量和跃迁能量逐渐增大.半空间声子对极化子基态能量的贡献随组分x的增加而降低,而定域声子对基态能量的贡献随组分x的增加而增加,它们之和对基态能量的贡献随组分x的增加而增大.纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N三角量子阱中极化子基态能量和跃迁能量以及极化子效应随流体静压力和组分的变化规律与GaN/Al_xGa_(1-x)N方量子阱结构中相应量的变化规律相似,但量值不同,前者中基态能量和跃迁能量以及极化子效应明显大于后者中相应值.     

三角量子阱中束缚磁极化子的性质（英文）

采用LLP变分法研究了三角量子阱中束缚磁极化子的性质.在不同库伦束缚势下,得到了基态能、基态结合能与磁场回旋频率及电子面密度之间的关系.数值计算结果表明:基态能量随着电子面密度和磁场回旋频率的增加而增加,基态结合能随着电子面密度和磁场回旋频率的增加而减少.     

双势垒中类氢杂质位置变化对量子隧穿的影响

运用求解任意势中波函数和转移矩阵方法相结合的方法,讨论双势垒结构中类氢杂质位置变化对电子共振隧穿的影响,计算得到电子的共振能级、波函数、透射系数.结果表明:杂质会使双势垒结构的有效势阱加深,从而使得电子的共振能量向低能区移动.电子在势阱中的平均位置越靠近杂质中心所在的位置,相应的有效势阱越深,使得共振峰的能量越低.类氢杂质在势阱中央时,处于第一激发态的电子共振能量最高,而处于第二激发态的电子共振能量最低.     

磁场下椭圆形量子线中电子与空穴的基态能量

采用单电子近似方法求解薛定谔方程,研究了椭圆形量子线中电子和空穴的基态能量及其受磁场的影响.详细描述了能量哈密顿算符在原子单位与国际单位之间的换算及处理粒子有效质量失配及空穴有效质量各向异性的一种方法,数值结果表明,磁场的约束使得粒子的基态能量增加,粒子的基态能量随着椭圆坐标中的参数的增大而减小.本文所用的方法可推广到其他类似物理模型的薛定谔方程的求解中.     

多势垒中的电子输运

利用有效质量近似、传递矩阵方法结合边界条件计算了多势垒结构中电子的一维定态薛定谔方程,数值计算了电子穿过矩形势垒的透射概率与电子纵向能量的关系,并以Ga1-xAlxAs/GaAs超晶格结构为例,对多势垒中电子输运的几个基本现象作了说明.分析了势垒的数目和宽度对El-ln T曲线的影响,共振隧穿的产生原因以及势垒数与共振劈裂尖峰数的关系等.     

咔唑及其衍生物的电子光谱的理论研究

采用DFT//B3LYP方法,在6-31G基组上对咔唑及其衍生物基态结构进行了优化.计算得到键长、键角、HOMO、LUMO能级.在基态几何优化基础上,用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了吸收光谱,并分析了取代基对咔唑的影响及变化规律.计算结果表明:取代基对键长、键角的影响很小;供电子基使得HOMO和LUMO轨道能量...     

氖原子和类氖离子基态能量的变分计算

在考虑了电子间交换作用以及内外壳层电子的不同屏蔽效应的基础上,利用变分原理,计算了氖原子和类氖离子基态非相对论性能量,计算结果与实验观测值相当接近,对于氖原子基态的能量,误差只有0.24%.