Woods-Saxon限制势两电子量子点的自旋单态—三重态跃迁(英文)

使用Woods-Saxon限制势,研究了磁场对二维两电子量子点系统的影响,研究方法的优点是在模型位阱中可以通过两个参数改变限制范围.计算是在有效质量近似框架下采用矩阵对角化方法进行,发现了一个基态行为(自旋单态-三重态跃迁)作为磁场强度的函数.此外还发现Woods-Saxon限制垒的位置和斜率对二维两电子量子点系统的基态跃迁和低激发态性质是重要的.     

普鲁士蓝和滕氏蓝中电子跃迁能量的计算

在普鲁士蓝和滕氏蓝电子跳跃的穆斯堡尔谱研究的基础上，通过对普鲁士蓝和滕氏蓝中电子跃迁能量的计算，指出了在上述两种物质中电子跃迁的类型及其所需能量的差异，进而解释了它们颜色的差异。     

(Et_4N)[Mo_3(μ_3-o)(μ_2-Cl)_3(μ_2-OAc)_3Cl_3]的晶体结构及其电子光谱的研究

本文用Ｘ射线衍射法测定了一个三核钼原子簇化合物的结构和同系簇合物的电子光谱、用原子簇局部非定域分子轨道模型处理三核钼簇核电子结构，讨论了Ｍ－Ｍ金属键、磁性、稳定性、轨道特性和跃迁谱带之间关系、计算结果与实测一致。     

强磁场下中子星外壳层的Gamow-Teller跃迁电子俘获

以核素^55Co和^54Mn为例．讨论了强磁场下的中子星外壳层Gamow—Teller跃迁（G-T）电子俘获率．结果表明，对于大部分中子星，表面磁场（10^4～10^9T）对Cr-T跃迁电子俘获率的影响很小，对于超磁中子星．表面磁场（10^9～10^13T）使GT跃迁电子俘获率降低大约2—3个数量级．     

碲镉汞吸收缘以上E1和E2峰的指认

用紫外可见分光光度计测量了碲镉汞样品的制造反射谱，在基本反射区有两个主要反射峰Ｅ１和Ｅ２，Ｅ１峰分裂为双峰结构。利用电子跃迁的量子理论，指认Ｅ１峰为〈１１１〉方向∧４，５→∧６的跃迁；Ｅ１＋△１峰为〈１１１〉方向∧６→∧６的跃迁；Ｅ２峰为〈１００〉方向Ｘ７→Ｘ６的跃迁。计算结果与实验结果相符。     

山东蓝宝石中Fe~（3＋）电子跃迁谱带的指派

本文运用晶体场理论对蓝宝石中Ｆｅ￣（３＋）离子的能级分裂和电子跃迁进行了较深入的讨论。利用光学光谱中已知的Ｆｅ＿（３＋）单电子跃迁吸收带的有关参数计算了电子相互排斥参量Ｂ＝６２９，Ｃ＝３１８５，进而利用Ｂ、Ｃ参量值估算出Ｆｅ＿（３＋）电子由基态向其他激发态能级跃迁的能量，从而确定山东蓝宝石光学光谱中ａ＿１、ａ＿２、ａ＿３、ａ＿４四个吸收带系Ｆｅ＿（３＋）单电子跃迁吸收带，为解析复杂的蓝宝石光学吸收谱和研究蓝宝石呈色机制提供了依据和方法。     

温度对于交换作用下的能带劈裂的影响

晶体中电子之间交叠形成电子的能带．格点的电子之间具有交换作用时使能带劈裂成自旋上下的两个子能带．这样的系统是既具有电子巡游性又具有局域磁矩的系统．当两种自旋的跃迁积分不同时,上下两个能带的形状、宽度、峰高等不同．我们利用格林函数方法研究了温度对于此系统的能带的效应．随着温度升高,两个子能带不断靠近,磁化强度也就不断减小．在一定温度,两个子能带中心完全重合,磁化强度为零．两个子能带的裂距的变化与相交可定性地说明系统随温度的变化出现绝缘体、半导体、金属之间的转变．     

关于电偶极跃迁的普用选择定则的讨论

推导出电偶极跃迁的普用选择定则，以单电子（或单价）原子和多电子原子能级间跃迁为例，阐明了这些规律的实质。     

氰桥钌配合物的设计合成及谱学性质研究

设计合成了一系列二核和三核(金属离子的个数)钌(Ⅱ)吡啶和联吡啶混合配体的化合物。利用色谱柱分离法使产物得以有效的分离。这类化合物在组成上具有吡啶和联吡啶两种配体,两组元分别为顺、反结构。这种组成和结构上的特殊性,使得这些化合物的光物理和光化学性质与已有的二核化合物相比,具有独特之处：一个化合物中具有几个不同金属向配体的电子跃迁过程(MLCT)。它们的IR吸收特征,特别是氰配体成桥后IR振动频率的变化,证明了二核和三核化合物的形成。所得新化合物具有较强的光致发光性能,在一个化合物中同时具有两个不同波长的发射峰,这一发光特性与它们的二元组成是相对应的。     

双原子分子散射的动力学代数

采用Ｓｃｈｗａｒｔｚ给出的两个分子间相互作用势建立了两个双原子分子ＡＢ＋ＣＤ系统的哈密顿算符。从而构造了系统的动力学代数,按照这种代数导出了散射系统的跃迁概率,并探讨了跃迁过程中的各种选择定则。     

Quantum phase transition in a single-molecule quantum dot

Quantum criticality is the intriguing possibility offered by the laws of quantum mechanics when the wave function of a many-particle physical system is forced to evolve continuously between two distinct, competing ground states. This phenomenon, often related to a zero-temperature magnetic phase transition, is believed to govern many of the fascinating properties of strongly correlated systems such as heavy-fermion compounds or high-temperature superconductors. In contrast to bulk materials with very complex electronic structures, artificial nanoscale devices could offer a new and simpler means of understanding quantum phase transitions. Here we demonstrate this possibility in a single-molecule quantum dot, where a gate voltage induces a crossing of two different types of electron spin state (singlet and triplet) at zero magnetic field. The quantum dot is operated in the Kondo regime, where the electron spin on the quantum dot is partially screened by metallic electrodes. This strong electronic coupling between the quantum dot and the metallic contacts provides the strong electron correlations necessary to observe quantum critical behaviour. The quantum magnetic phase transition between two different Kondo regimes is achieved by tuning gate voltages and is fundamentally different from previously observed Kondo transitions in semiconductor and nanotube quantum dots. Our work may offer new directions in terms of control and tunability for molecular spintronics.     

三电子耦合量子点的基态能谱

用精确对角化的方法研究了处于外磁场中三层单电子垂直耦合量子点系统基态能谱。研究发现外磁场的存在会导致基态角动量出现不连续跃迁,量子点间的距离对耦合量子点的基态能谱有很大的影响,量子点内部的关联会导致一系列基态跃迁的消失。     

（SO＋2O）／Cu（100）NEXAFS谱反常共振峰结构的研究

利用多重散射团簇（MSC）方法对（SO＋2O）／Cu(100)的硫1s和氧1s近边X射线表细结构（NEXAFS）谱的理论分析和利用DV－Xα方法对该系统的团簇电子结构研究,揭示了该系统NEXAFS谱反常共振结构的物理起源,SO和衬底的相互作用使π分裂为二个轨道方向相互垂直的π与衬底的耦合态,NEXAFS谱的反常共振结构对应于1S电子跃迁到这二个π与衬底的耦合态。     

关于原子基态光谱项的确定

原子的基态光谱项是由原子外层电子的组态的耦合决定的，在L—S耦合时，对多电子体系，原子基态光谱项的确定分两种情况，一是同科电子的组态，二是非同科电子的组态，由于受泡利不相容原理的限制，两种组态基态光谱项的确定方法不同．笔者介绍了相应的L—S耦合法和投影合成法．     

Allowed and forbidden transitions in artificial hydrogen and helium atoms

The strength of radiative transitions in atoms is governed by selection rules that depend on the occupation of atomic orbitals with electrons. Experiments have shown similar electron occupation of the quantized energy levels in semiconductor quantum dots--often described as artificial atoms. But unlike real atoms, the confinement potential of quantum dots is anisotropic, and the electrons can easily couple with phonons of the material. Here we report electrical pump-and-probe experiments that probe the allowed and 'forbidden' transitions between energy levels under phonon emission in quantum dots with one or two electrons (artificial hydrogen and helium atoms). The forbidden transitions are in fact allowed by higher-order processes where electrons flip their spin. We find that the relaxation time is about 200 micro s for forbidden transitions, 4 to 5 orders of magnitude longer than for allowed transitions. This indicates that the spin degree of freedom is well separated from the orbital degree of freedom, and that the total spin in the quantum dots is an excellent quantum number. This is an encouraging result for potential applications of quantum dots as basic entities for spin-based quantum information storage.     

C10Zn,C12Zn及二元体系非等温固-固相变动力学

合成了具有层状钙钛矿结构的两种热致相变材料四氯合锌酸癸铵n-(C10-H21NH3)2ZnCl4和四氯合锌酸十二铵n-(C12H25NH3)2ZnC14,并在两种材料的乙醇溶液中结晶出一系列二元混合体系.对纯组分及各个二元体系利用差示扫描量热(DSC)测定了热分析曲线,采用Kissinger和Ozawa两种动力学模型研究了非等温固-固相变动力学,计算了固-固相变过程的活化能和反应级数.两种方法的计算结果相一致.     

Optical emission from a charge-tunable quantum ring

Quantum dots or rings are artificial nanometre-sized clusters that confine electrons in all three directions. They can be fabricated in a semiconductor system by embedding an island of low-bandgap material in a sea of material with a higher bandgap. Quantum dots are often referred to as artificial atoms because, when filled sequentially with electrons, the charging energies are pronounced for particular electron numbers; this is analogous to Hund's rules in atomic physics. But semiconductors also have a valence band with strong optical transitions to the conduction band. These transitions are the basis for the application of quantum dots as laser emitters, storage devices and fluorescence markers. Here we report how the optical emission (photoluminescence) of a single quantum ring changes as electrons are added one-by-one. We find that the emission energy changes abruptly whenever an electron is added to the artificial atom, and that the sizes of the jumps reveal a shell structure.     

贮热材料四氯合金属酸(Ⅱ)二烷基铵固-固相变动力学

热致相变贮热材料四卤合金属酸(Ⅱ)二烷基铵具有层状钙钛矿结构,通过晶型有序-无序转变能可逆地固-固相变贮热. 合成了两种材料四氯合锰酸十二铵n-(C12H25NH3)2MnCl4和四氯合锰酸十四铵n-(C14H29NH3)2MnCl4,并在两种材料的乙醇溶液中结晶出一系列二元混合体系. 对纯组分及各个二元体系利用差示扫描量热(DSC)测定了热分析曲线,采用Kissinger和Ozawa两种动力学模型研究了材料的非等温固-固相变动力学,计算了固-固相变过程的活化能和反应级数. 两种方法的计算结果相一致. 随着C12Mn质量分数的增加,二元体系表观活化能Ea值呈波动变化. CnMn及二元体系的反应级数均接近于1.     

Zn缺陷对ZnO薄膜光学特性的影响

采用射频磁控溅射方法在熔石英玻璃衬底上制备了ZnO薄膜．薄膜的X射线衍射（XRD）分析表明样品具有较好的结晶性和良好的C轴取向．光致发光（PL）性能分析发现,分别在398nm和470nm波长出现了较强的发光峰,与ZnO薄膜通常的发光峰位置明显不同．通过分析表明,398nm波长的发光峰是由于导带电子跃迁到Zn空位引起,470nm波长的发光峰是由于间隙Zn电子跃迁到Zn空位上而产生．     

GaAs高过超能量态电子自旋相干动力学研究

研究了9.6K低温下、本征GaAs高过超能量态电子自旋相干动力学的浓度依赖,发现当光子能量为1.57 eV,载流子浓度增大至2.65×1017 cm-3时电子自旋相干量子拍的相位翻转180°.理论计算表明量子拍的相位翻转为区分轻、重空穴系统提供了重要依据,当载流子浓度大于2.6×1017 cm-3时,量子拍的振幅主要起源于重空穴价带导带跃迁,当载流子浓度小于2.6×1017cm-1时,量子拍的振幅主要起源于轻空穴价带导带跃迁.因而,分别在轻空穴价带导带系统和重空穴价带导带系统实验测量电子自旋相干动力学成为可能,实验数据表明在轻空穴价带导带系统测得的电子自旋相干弛豫时间明显大于在重空穴价带导带系统测得的电子自旋相干弛豫时间.