纤锌矿氮化物三元混晶中的光学声子

在长波近似条件下,采用修正的无轨离子位移模型研究纤锌矿氮化物三元混晶中的光学声子模。并对纤锌矿三元混晶体AlxGa1-xN中的光学声子进行计算,结果表明光学声子的频率、振子强度、介电常数随组份x出现明显的线性变化,但当组分增加到一定程度又呈现明显的非线性变化。计算结果与紫外共振喇曼散射观测到A1(LO),A1(TO)一阶声子散射峰符合的较好。     

三元混晶矩形量子阱线的界面光学声子模

运用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似,结合介电连续模型,研究了含三元混晶的矩形量子阱线系统的界面光学声子模.以GaAs/Al_xGa_(1-x)As和Zn_xCd_(1-x)Se/ZnSe为例,获得了界面光学声子模的色散关系以及界面光学声子模的频率随混晶组分和量子阱线结构的变化关系.结果表明:与二元晶体量子阱线系统和三元混晶单量子线不同,在三元混晶量子阱线系统中存在六支界面光学声子模,这六支界面光学声子模的频率曲线分别位于二元晶体和三元混晶的体纵、横光学声子之间的频率区间内,且其能量随混晶组分和量子阱线结构的变化而呈非线性变化,三元混晶的"单模"和"双模"性也在色散曲线中体现了出来.     

三元混晶矩形量子阱线的表面和界面光学声子模

运用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似,结合介电连续模型,研究了含三元混晶的矩形量子阱线的表面和界面光学声子模。以GaAs/Al_xGa_(1-x)As和Zn_xCd_(1-x)Se/ZnSe为例,获得了表面和界面光学声子模的色散关系以及表面和界面光学声子模的频率随混晶组分和量子阱线结构的变化关系。结果表明:与二元晶体量子阱线和三元混晶单量子线不同,在GaAs/Al_xGa_(1-x)As和Zn_xCd_(1-x)Se/ZnSe量子阱线中分别存在十支和八支表面和界面光学声子模,这些表面和界面光学声子模的频率曲线分别位于二元晶体和三元混晶的体纵、横光学声子之间的频率区间内,且其能量随混晶组分和量子阱线结构的变化呈非线性变化,三元混晶的"单模"和"双模"性也在色散曲线中体现了出来。     

三元混晶核壳量子点中的光学声子模

采用介电连续模型和改进的无规元素等位移模型研究了含三元混晶的球形核壳量子点中的光学声子模,选取GaAs/Al_xGa_(1-x)As和ZnS/Zn1-xCdxS两种球形异质结构进行了数值计算.结果表明,含双模型三元混晶的GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子点中存在五支界面/表面光学声子模,含单模型三元混晶的ZnS/Zn1-xCdxS量子点中存在三支界面/表面光学声子模,且两种结构中的界面/表面光学声子模频率随组分x呈现明显的非线性变化,当量子数l较小(l≤7)时,声子模的频率对混晶组分x和壳层厚度的依赖性较大.     

三元混晶矩形量子线的表面光学声子模

运用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似,结合介电连续模型,研究了三元混晶矩形量子线系统的表面光学声子模.以AlxGa1-xAs和ZnxCd1-xSe为例,获得了表面光学声子模的色散关系以及表面光学声子模的频率随混晶组分和量子线结构的变化关系.结果表明:与二元晶体量子线不同,在三元混晶量子线系统中存在四支表面光学声子模,这四支表面光学声子模的频率曲线位于三元混晶的体纵、横光学声子的频率区间内,且其能量随混晶组分和量子线结构的变化而呈非线性变化.三元混晶的"单模"和"双模"性也在色散曲线中体现出来.     

纤锌矿结构混晶AlxGa1-xN中的光学声子和极化子

由于声子和极化子对纤锌矿结构混晶和由其组成的量子阱的物理性质存在重要影响,采用赝原胞模型法计算纤锌矿结构混晶中Γ点的光学声子频率与组分x的关系,运用微扰的方法计算纤锌矿结构混晶中极化子有效质量mi*和能量迁移Ei随组分x的变化关系.计算结果表明:纤锌矿结构混晶AlxGa1-xN中的LO声子和TO声子均表现为单模行为,极化子的有效质量mi*和能量迁移Ei随x的变化呈线性变化.     

三元混晶薄膜的导波声子极化激元

采用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似，结合麦克斯韦方程组和边界条件，研究了局域于三元混晶薄膜内部的导波声子极化激元的色散关系和电场的空间分布，以及导波模的能量随三元混晶的组分和薄膜厚度的变化关系，并分析了导波模在实验上的可观测性。数值计算结果表明：在三元混晶薄膜系统中存在三组导波声子极化激元，每一组导波声子极化激元都是由许多支离散的导波模组成的，并分别位于由真空中光子的色散曲线和三元混晶体声子极化激元的色散曲线以及三元混晶的体纵、横光学声子的频率曲线围成的三个频率区间内。随着三元混晶组分的增大，其中两组导波模的能量非线性增大，而另外一组导波模的能量则非线性减小。此外，导波模中除了有一支模的频率随薄膜厚度几乎没有变化以外，其余导波模的频率则随薄膜厚度的增加非线性减小。     

多层球形核壳量子点中光学振动模的三元混晶效应

考虑三元混晶的"单模"与"双模"性,利用介电连续模型和改进的无规元素等位移模型,研究了含三元混晶的多层球形核壳量子点中的光学声子模.选取InN/In_xGa_(1-x)N/InN和ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)/ZnSe两种核壳结构进行了数值计算,其中In_xGa_(1-x)N为单模型三元混晶,ZnS_xSe_(1-x)为双模型三元混晶,给出了两种结构中声子模频率随混晶组分、量子点尺寸以及角量子数的变化关系.结果表明,InN/In_xGa_(1-x)N/InN和ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)/ZnSe结构中分别存在着5支和7支界面/表面光学声子模,且均具有特殊的混晶效应,具体表现在各支声子模的频率对组分x有不同的依赖关系.当组分x0.8时,在ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)/ZnSe结构中,模6、7重合为一支.同时发现各支声子模的频率对内壳层厚度γ_1和较小的量子数l的依赖性较强.     

三元混晶中的弱耦合磁极化子

本文研究了三元混晶中弱耦合磁极化子的性质,导出了磁场中三元混晶光学声子与电子的互作用哈密顿量,计算了磁极化子回旋频率、回旋质量和自陷能与混晶组份及磁场的关系,在零磁场(B=0T)下,其结果与裸极化子的情况相同;在组分X=0和X=1时,结果与相应的二元晶体中磁极化子的情形相同.     

三元氮化物纤锌矿结构混晶In_xGa_(1-x)N中的光学声子

采用修正的无轨离子位移模型研究三元氮化物纤锌矿混晶中的光学声子模.用微扰法对系统的弗留里希耦合常数、混晶的介电常数和谐振子强度进行计算和讨论.结果表明,纤锌矿结构InxGa1-xN中的光学声子能量等物理量随组份x出现明显非线性变化,In与Ga原子之间的相互作用对混晶的性质有显著的影响.     

有限温度下极性晶体中表面磁极化的有效质量

在磁场中有不少的极性晶体，电子和体纵光学声子的耦合弱，而与表面光学声子的耦合强。本文讨论电子和体纵光学声子耦合弱，与表面光学声子耦合强时温度对表面磁极化子的特性的影响，用改进的线性组合算符法研究表面磁极化子的振动频率和有效质量的温度依赖性。对AgCl晶体进行了数值计算，结果表明，极化子的振动频率和有效质量随温度的升高而减小。     

半导体量子点中磁极化子基态能修正的温度效应

采用Larsen方法研究了半导体量子点中磁极化子基态能量的温度效应．在有限温度下导出了磁场内半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互作用系统的基态能量及二级微扰能量修正．讨论了磁场、量子点尺寸以及温度对半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量影响．为了更清楚、直观地说明半导体量子点中磁极化子的性质，以GaAs半导体为例进行了数值计算，得到在强磁场的作用下半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子耦合系统的基态能量修正与磁场强度、量子点厚度及温度的关系曲线．结果表明：强磁场中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量修正随磁场强度的增加而增大，随量子点厚度的增加而减少，随温度的升高而增大。     

体横光学声子双模性对纤锌矿Al_xGa_(1-x)N量子阱中光学声子的影响

本文采用介电连续模型讨论纤锌矿Alx Ga1?x N的体横光学(TO)声子双模性对其量子阱中光学声子的影响.首先,给出Alx Ga1?x N中TO声子的频率的二次多项式拟合公式,在组分x=0和x=1时,使TO声子频率可回归至GaN和AlN情形.进而,分析Alx Ga1?x N含频介电函数随组分的变化.结果显示TO声子频率的单模或双模性将影响单个或两个共振频率下的含频介电函数;最后,以AlN/Alx Ga1?x N/AlN量子阱为例,计算界面和局域光学声子色散关系和声子静电势的影响.结果表明,纤锌矿Alx Ga1?x N的TO声子双模性在量子阱光学声子以及相关的理论计算中是不可忽略的.     

磁场中光学极化子的性质研究

采用Huybrechts线性组合算符法、幺正变换法和变分法,得到了晶体中电子体纵光学(LO)声子相互作用系统的有效哈密顿量、振动频率和基态能量,并对磁场的两种极限情况(强磁场、弱磁场)进行了讨论。为了更清楚直观地反映晶体中磁极化子的性质,对CsI晶体进行了数值计算,得出了晶体中电子体纵光学声子强耦合系统的振动频率、基态能量与磁感应强度的关系曲线。结果表明,磁极化子的基态能量的绝对值和振动频率都随磁感应强度的增加而增大。     

三元混晶中的浅杂质态

利用微扰－变分法研究了极性三元混晶中束缚在浅库仑杂质中心的极化子。采用改进的无序元胞独立位移模型秀效声子模近似，计及电子和两支光学声子的相互作用，导出了极化子基态能量和束缚能量随组分变化的解析解，分析了声子屏蔽，质量重整化和自陷效应，对若干三元混晶的数值计算结果表明：声子屏蔽效应占主要作用；电子声子的相互作用减小了束缚极化子的束缚能。     

三元混晶三层薄膜系统的表面和界面声子极化激元

运用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似,结合电磁场的麦克斯韦方程和边界条件,研究了三元混晶三层薄膜系统的表面和界面声子极化激元.以Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族三元混晶三层薄膜系统为例,获得了表面和界面声子极化激元模的色散关系以及表面模和界面模的频率随三元混晶组分和薄膜厚度的变化关系.结果表明,由于表面和界面数量的增加,与三元混晶量子阱和双层薄膜系统不同,在Al_xGa_(1-x)As/GaAs/Al_xGa_(1-x)As和ZnSe/Zn_xCd_(1-x)Se/ZnSe三层薄膜系统中分别存在十支和八支表面和界面模,且三元混晶的组分和薄膜厚度变化时,表面和界面声子极化激元模的频率随之呈非线性变化,其色散曲线也很好地表征了三元混晶的"单模"和"双模"性.     

磁场中光学极化子的性质研究

采用Huybrechts线性组合算符法、幺正变换法和变分法，得到了晶体中电子-体纵光学(LO)声子相互作用系统的有效哈密顿量、振动频率和基态能量，并对磁场的两种极限情况(强磁场、弱磁场)进行了讨论。为了更清楚直观地反映晶体中磁极化子的性质，对CsI晶体进行了数值计算，得出了晶体中电子-体纵光学声子强耦合系统的振动频率、基态能量与磁感应强度的关系曲线。结果表明，磁极化子的基态能量的绝对值和振动频率都随磁感应强度的增加而增大。     

纤锌矿AlN/AlxGa1-xN/AlN量子阱中界面光学声子对电子迁移率的影响

对三元混晶纤锌矿AlN/AlxGa1-xN/AlN量子阱,通过数值自洽求解薛定谔方程和泊松方程,获得二维电子气中电子的本征态和本征能级.利用雷-丁平衡方程,讨论该体系中界面光学声子对电子迁移率的影响.在计算中,对AlxGa1-xN中的体纵声子采用修正的无序元素等位移(MREI)模型,横光学声子则分别采用线性拟合(LF)和二次多项式拟合(QMF)方法,计算获得界面声子对电子的散射作用.结果表明,用LF方法获得的电子迁移率高于用QMF方法计算的值.随着Al组分的增加,两种方法之值均逐渐单调增加,且变化趋势类似.在适当的Al组分时,两种方法得到的电子迁移率都存在极值点.     

ZnSe/ Zn_(1-x)Cd_xSe非对称双量子阱中电子声子相互作用(英文)

采用转移矩阵方法研究了 Zn Se/Zn1-x Cdx Se非对称双量子阱结构中界面光学 ( IO)声子模和电子 -IO声子相互作用哈密顿量 .发现 IO声子的色散关系和电子 -IO声子耦合强度是波矢的复杂函数 ,并且长波声子是主要的 .使用简化的相干势近似数值计算 Zn Se/Zn1-x Cdx Se非对称双量子阱结构 ,结果表明高频声子与 IO声子的相互作用较低频声子与 IO声子的相互作用强     

极化子与声子色散

本文计及光学声子的能量随波矢的变化,在抛物线近似下,计算了极化子的基态能量和有效质量。发现:随着声子色散的加强,极化子的自陷能变大,有效质量亦随之增大。极性晶体中的电子和纵光学声子的作用系称为极化子,通常研究极化子时,为了简单起见,都把光学声子的频率看成常数,不考虑它随波矢的变化,这是个很强的近似