超晶格中单极电场畴形成和输运过程的数值模拟

对于弱耦合掺杂GaAs/AlAs超晶格,采用分立漂移模型。数值模拟和分析直流偏压下超晶格中单极电场畸形的动态行为和物理机制,并分析了弱耦合掺杂超晶格的电流自激振荡现象。     

全原子经验赝势法模拟InAs/InAsSbⅡ类超晶格

为了研究InAs/InAs1-xSbxⅡ类超晶格结构的物理特性,首次采用全原子的经验赝势方法对InAs/InAs1-xSbx结构进行模拟,并对体系的近带边能级、单粒子波函数和带边跃迁矩阵元进行了计算。结果表明,量子限制效应造成超晶格带隙的宽化;超晶格中基态电子主要局域在InAs层,基态空穴主要局域在合金层,与相关体材料及I型超晶格所做的对比结果表明,电子、空穴的物理分离效应是造成体系载流子寿命较长的重要原因;将带边跃迁矩阵元作为衡量载流子寿命的重要元素,针对固定波段的超晶格系统进行优化,最终得到带边跃迁矩阵元更小的体系(163?) InAs/(82?) InAs0. 72Sb0. 28结构,其跃迁矩阵元是0. 010 684 3 a.u.。     

Si基光子材料的研究进展

评述了研究开发Si基光子材料的意义，简述了超晶格、能带工程和Si基层质结构的物理机制，介绍了Si基光子材料研究的进展。     

正弦平方势与应变超晶格位错动力学

引入正弦平方势描述了应变超晶格系统的弹性势能, 并在经典力学框架内和Seeger方程基础上, 讨论了超晶格界面附近的位错动力学行为, 指出了系统的分叉或混沌将导致位错的运动与堆积, 造成超晶格的分层或断裂. 首先, 引入阻尼项, 在小振幅近似下, 把描述一般位错运动的Seeger方程化为了超晶格系统的广义Duffing方程. 利用Jacobian椭圆函数和椭圆积分分析了无扰动系统的相平面特征, 并解析地给出了系统的解和粒子振动周期. 其次, 利用Melnikov方法分析了异宿轨道和周期轨道的分叉性质与进入Smale马蹄意义下的混沌行为, 找到了系统的全局分叉与系统进入混沌的临界条件. 结果表明, 系统的临界条件与它的物理参数有关, 只需适当调节这些参数就可以原则上避免、控制分叉或混沌的出现, 保证了超晶格的完整性和性能的稳定性.     

晶格失配对超晶格法向导热系数影响的分子动力学模拟

采用非平衡态分子动力学方法模拟了超晶格的法向导热系数随周期长度的变化关系.模拟结果表明,在晶格匹配的超晶格中,当周期长度同声子平均自由程相当时,超晶格导热系数将出现最小值.而对于具有4%晶格失配的超晶格模拟结果却表明,超晶格导热系数随周期长度的增大而单调上升.这一研究结果表明,材料的晶格失配是大多数实验研究中没有发现超晶格最小导热系数的主要原因.     

超晶格量子阱研究的回顾与展望

半导体超晶格物理是凝聚态物理学中一个极其活跃的前沿领域之一．它的确立、研究与发展，不仅对现代电子信息科技，而且对小尺寸效应、新型材料科学和纳米技术等的发展都产生了革命性的影响．对半导体超晶格物理的历史、现状以及未来走向做一简单的回顾与展望，对于把握凝聚态物理，特别是半导体物理在21世纪的发展趋势具有重要意义．     

利用三维光晶格技术实现铯原子冷却的实验研究

激光冷却原子是超冷原子分子物理实验的基础,在精密测量、量子模拟等研究中具有重要的意义.为了获得温度更低,密度更高的超冷铯原子样品作为制备超冷基态铯分子的起点,本文实验展示了一种利用三维光晶格装载实现超冷铯原子温度进一步降低的方法,有效克服了磁光阱中超冷原子辐射光子自吸收引起的加热问题.在标准的磁光阱系统中获得超冷铯原子的基础上,利用压缩磁光阱技术提高超冷铯原子的密度.通过四束激光构建三维光晶格,实现超冷铯原子的高效装载,采用飞行时间法测量了原子的温度,观察到温度由~6 0.0μK降低至~1 1.6μK的冷却结果.同时研究了光晶格激光的频率与原子装载数目的关系,发现在负失谐1 5.5GHz时光晶格装载效率最高.同时,本文研究了利用光晶格减小超冷原子辐射光子自吸收引起的加热问题,对于进一步降低铯原子温度的研究具有深远的意义.     

完整晶格的晶向族描述与晶格和

完整晶格的结构可以用晶向族表示来描述，这种描述方法对分布于晶格中的径向衰减球对称物理函数的昌格和的计算适用。在晶向族表述，晶格求和的正逆问题可以十分自然地与某些数论函数，如Ｍｏｂｉｕｓ函数和Ｒｉｅｍａｎｎ函数联系起来，文中分别讨论了纯晶格和二元超结构Ｂ２和Ｌ１2的晶格求和问题.     

弛豫时间对BTO/LAO铁电超晶格介电性能的影响

BaTi O3(BTO)与LaAlO3(LAO)组成的BTO/LAO超晶格的介电性能呈现新的变化特点.作者模拟计算了不同弛豫时间对不同层状周期结构的BTO/LAO超晶格介电性能的变化规律;模拟计算表明,BTO/LAO超晶格在厚度为0.8nm/0.8nm～1.6nm/1.6nm时介电常数出现极大值.认为超晶格的界面电荷的累积对于弛豫时间的作用直接影响了BTO/LAO超晶格的介电性能;BTO/LAO超晶格的介电损耗主要来源于BTO/LAO超晶格的电导率.     

超晶格薄膜热传导的分子动力学模拟

采用非平衡态分子动力学方法模拟了超晶格薄膜的热传导性能，并对其主要影响因素作了分析．模拟结果显示，周期长度固定的超晶格薄膜，界面热阻在总热阻中的比例和导热系数同周期数无关；当超晶格薄膜的膜厚不变时，导热系数将随着周期长度的增大而增大，但由于超晶格薄膜晶格常数的不匹配，使其内部发生明显的几何形变，这种变化关系也愈加复杂，同时周期长度的增加，平均界面热阻也随着增大，揭示了界面热阻不仅取决于界面层的物理条件，而且也与构成的介质内部形变有着重要关系．     

A facile strategy to prepare monodisperse nanocrystalswith init iative assembl y into superla ttice

A facile green strategy,low temperature in-situ chemical conversion,is reported to prepare nanocrystals with initiative "bottom-up" assembly into large-scale superlattice.The appropriate organic chalcogen precursors were chosen to control the kinetics of these reactions to keep monodisperse morphology.They also provide the capping ligands to acquire van der Waals interactions between ligands and dipole moment to self-assemble into large-scale superlattice.This strategy could flexibly modulate the composition of semiconductor nanostructures,such as cations,anions and even the heterostructures with metal nanoparticles.This bottom-up assembly behavior is necessary for the development of optoelectronic devices of Ⅱ-Ⅵ semiconductor nanocrystals.     

一维组分超晶格量子阱的能带结构及其透射谱特征

电子在组分超晶格中的运动问题等效于电子在一维方形势阱中的运动问题。由于电子所经受的相互作用势是一维周期势,情况与K-P模型类似。利用转移矩阵方法对理想情况下超晶格量子阱的能带结构和透射谱特征进行了研究,而且对非理想情况下的透射谱进行了分析,结果表明系统存在局域态。     

推迟效应对超晶格中极化激元的影响

本文给出了Si-SiO_2超晶格和GaAs-SiO_2超晶格中极化激元的色散关系,通过与无推迟的极限情况进行比较,着重分析了推迟效应对体模式和表面模式所带来的影响。     

Cu/TiO_2超晶格的拉曼光谱

用拉曼光谱对Cu／TiO2超晶格微结构进行研究．结果表明,TiO2的声子振动被限制在自身层内,形成准二维声子振动体系．对类体模和界面模进行分析表明,TiO2和Cu在界面发生键合,形成短程有序化合物,其振动频率为91cm－1．     

Ge纳米结构的制备技术与发光特性研究进展

Si基纳米发光材料与器件的研究是目前半导体光电子技术领域中的一个活跃前沿.除了Si纳米晶粒、Si量子点和Si/SiO2超晶格等Si纳米结构之外,属于同族元素的Ge纳米结构也因其所具有的优异特性,而呈现出良好的发光性能.评述了Ge纳米结构的制备方法与发光特性在近年内取得的研究进展.     

硅基钠米材料发光特性的研究进展

近年，硅基低维材料物理与工艺的研究预示，硅基光电子学将是今后半导体光电子学的一个主要发展方向，而硅基低维发光材料又将成为半导体光电子集成技术的主要基础材料。随着硅基超晶格、量子阱和多孔硅研究的不断深化以及纳米科学技术的日益发展，硅基发光材料正向纳米方向开拓。本文将主要介绍硅基纳米材料，如采用各种成膜技术在不同衬底表面上制备的高质量纳米硅（ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ）膜，镶嵌在各种介质，如　－Ｓｉ：Ｈ、ＳｉＯ２或ＳｉＮｘ中的纳米晶硅，以及利用自组织生长的Ｇｅ、Ｓｉ以及ＧｅＳｉ纳米量子点的光致发光特性及其最近研究进展。     

有限的半导体超晶格中的电荷密度激发

本文应用麦克斯韦方程和适当的边界条件导出了有限的类型—Ⅱ半导体超晶格的集体表面激发色散关系的一个解析表达。对有限的超晶格,所得结果指出:表面等离子激元的能量与这一体系的层厚直接有关,但是临界波矢与它的厚度无关。类型—Ⅱ超晶格的一般化的公式加上适当的条件可化为类型—Ⅰ超晶格的结果。     

超晶格中电子透射共振的机理

本文阐明了在超晶格中电子透射共振的机理，并将它与晶格中电子共振散射作了详细的比较，其理论计算的结果对超晶格某些原子层和分子层以及极薄的半导体层结构的研究都有重要意义，并为设计一种新型的放大率很高的量子放大器——透射共振量子放大器提供了理论计算的依据．