强耦合极性晶体中激子的基态能量

本文采用线性组合算符的方法讨论强耦合极性晶体中激子的内部运动,对Wannier激子导出了激子内部运动的有效哈密顿量。激子的自能表示为耦合参数α的降幂级数,其首项为一次项。激子内部有效作用势与耦合参数α等有关。     

激子-声子系强耦合理论(一)

本文将Peker强耦合极化子理论加以推广,并用于处理激子-声子强耦合系统,导出了激子的基态有效哈密顿量,对某些材料的激子结合能进行了数值计算。我们的结果与实验测量值很好地符合,而且我们的结果比其它理论的结果更好。     

二维非极性晶体中的声学激子

本文研究二维非极性晶体中通过形变势与声学声子强耦合激子的性质,采用线性组合算了表拉格朗日乘子法,导出了强耦合情形下非极性晶体中表面激子的有效哈密顿量,得到符和面激子的重正化质量。     

一维激子-光学声子系统

本文讨论一维晶体中激子通过形变势和光学声子的相互作用,分别导出强,弱耦合激子基态的有效哈密顿量和重正化有效质量。在强耦合情况下,一维激子的自能及重正化有效质量是α的降幂级数,其首项为α的一次方。在弱耦合情况下,一维激子的自能及重正化有效质量是α的一次函数。     

链间耦合对聚合物分子中激子形成的影响

从紧束缚模型出发,研究了聚合物分子中链间耦合对激子形成的影响.结果表明:光激发后耦合分子体系中形成的激子态有两种可能的分布:一种是激子在强耦合下仍主要局域在一条链中（称为链间定域激子）;另一种是激子在链间平均扩展（称为链间扩展激子）.通过计算链间耦合强度对这2种激子态的产生能和束缚能的影响,发现耦合体系中激发的电子－空穴更容易复合形成链间定域激子.另外,通过分析链间耦合强度对激子束缚能的影响,表明聚合物分子之间的耦合不利于激子形成,因此固态薄膜的光致发光效率要低于其溶液状态.     

极性晶体中强耦合激子的有效质量

本文采用Huybrechts的线性组合算符和Tokuda的拉格朗日乘子法,导出了极性晶体中强耦合Wannier激子的有效哈密顿量,得到了有效质量和激子—声子耦合常数的关系。     

强耦合一维激子的基态有效哈密顿量

本文讨论一维晶体中强耦合激子通过形变势和光学声子的相互作用,导出了激子基态的有效哈密顿量。     

强耦合一维声激子的基态有效哈密顿量

本文讨论一维晶体中强耦合激子通过形变势和声学声子相互作用。定义了一个激子—声子耦合常数α_0=(α_1~(1/2)β_2-gα_2~(1/2)β_1)~2,导出了激子基态的有效哈密顿量。     

压电晶体中晶格振动对激子性质的影响

近十多年中,有人对压电晶体中的极化子作过些研究,但对激子尚无人讨论,本文采用作者之一研究极性晶体中晶格振动对激子运动的影响时所用的方法来研究压电晶体中晶格振动对激子性质的影响。将Whitfield等关于压电极化子的哈密顿推广到激子的情形,可以写出激子晶格系的哈密顿     

二维非极性晶体中声学激子的性质

本文研究了二维非极性晶体中通过形变势与声学声子强、弱耦合激子的性质,采用线性组合算符和简单的么正变换,得到了强、弱耦合情形的非极性晶体中表面激子的有效哈密顿量、激子的自陷能和电子—空穴通过形变势与声子作用诱生的作用势表示为电子(空穴)一声子耦合参量α_1(α_2)的降幂级数,其首项为α_1(α_2)的一次方。     

利用回音壁微腔系统克服量子点能级自然分裂

用一种全量子理论方法研究了一回音壁微腔-V型三能级量子点系统之间的耦合.量子点分别由基态、左圆极化激子态和右圆极化激子态构成,两简并回音壁腔模分别与左激子跃迁模和右激子跃迁模相耦合,其耦合率分别为gL和gR.在实空间里,我们推导了透射模与反射模的精确解,并得出其数值结果.结果显示了复合系统的耦合动力学特性;更重要的是,我们可以通过设计微腔得到合适的微腔反向散射率?,利用双模与量子点强耦合,就可以克服双激子能级精细结构的分裂(FSS).     

极性晶体中界面强耦合激子的性质

采用线性组合算符和变分法研究了极性晶体中激子与IO声子强耦合、与LO声子弱耦合体系的基态能量,推导出了激子的自陷能和诱生势的表达式,并以AgCl/AgBr晶体为例进行了数值计算。结果表明,轻空穴激子的自陷能不仅与激子的坐标z有关,而且电子—空穴间距离ρ对激子自陷能的影响也十分显著;轻空穴激子和重空穴激子的诱生势不仅与电子—空穴间距离ρ有关,而且激子距离晶体界面的位置z对诱生势的影响也十分显著。     

激子—声子的强耦合理论(Ⅱ)

本文采用拉格朗日乘子法和推广的 peker 强耦合极化子的波函数形式,导出了激子—声子的强耦合系统的有效哈密顿量及其重正化质量,并就上述情况作了详细的讨论。     

二维晶体中的声激子

本文采用Huybrechts研究极化子提出的线性组合算符方法,讨论了晶体中表面激子和表面声学声子的相互作用,导出了强、弱耦合下表面激子的有效哈密顿量。发现自陷能与电子和空穴的质量比和瑞利波速有关。     

二维晶体中的声激子

本文采用Huybrechts研究极化子提出的线性组合算符方法,讨论了晶体中表面激子和表面声学声子的相互作用,导出了强、弱耦合下表面激子的有效哈密顿量。发现自陷能与电子和空穴的质量比和瑞利波速有关。     

GaAs光电导开关激子效应的光电导特性

从GaAs光电导开关的激子效应和光激发电荷畴理论基础出发,研究了强电场触发下GaAs光电导开关激子效应的光电导特性;光激发电荷畴与激子效应的相互作用以及激子的形成、传输及离解过程形成自由电子和空穴,为激子激发光电导提供了必要的条件。影响激子效应的光电导特性的主要因素有:激子能级的吸收,束缚激子及光激发电荷畴引起的能带重整化效应,多声子跃迁,束缚激子沿位错线发生分裂和漂移。在上述因素的相互耦合作用下,使得GaAs光电导开关激子效应的光电导呈现出一定的振荡特性。     

高T_c超导电性的声子-激子联合机制

本文根据高T_c氧化物超导材料的性质及其能带计算结果,提出了高T_c超导电性的声子-激子联合机制,在Eliashberg强耦合超导理论的框架下推出了声子-激子联合机制的超导转变温度T_c公式,并解释了同位素效应和相干长度的新特性。     

光学微腔中WSe2激子与光子耦合效应的研究

研究了300 K下,自制的法布里-珀罗(Fabry–Pérot, F-P)半导体微腔中,光场与WSe2单分子薄膜激子之间的强弱耦合作用.利用集成角分辨功能的显微荧光/白光反射光谱系统研究了样品的光学性质,并在强耦合区间内看到了激子极化激元的形成,对应的拉比分裂能量为46.7 meV.理论拟合结果跟实验现象吻合,为激子极化激元相干特性的进一步研究奠定了基础,也为未来的工业光电器件应用提供了思路.     

半导体中的激子-声子耦合:基本理论

半导体的物理性质很大程度受到激子-声子耦合的影响,共振拉曼光谱是一种研究激子-声子耦合的有力手段。文中首先介绍固体中的元激发(电子、声子、激子)以及电子(激子)-声子相互作用。随后介绍激子-声子相互作用对拉曼选择定则的影响,二维层状材料的层间振动模式,以及与电子-声子耦合相关的黄昆因子的理论。最后,介绍了基于激子-声子耦合的声子辅助荧光上转换光制冷和光学声子的可分辨边带拉曼制冷的基本理论。     

激子理论

本文综述了我们近年来在激子理论方面的部分工作。第二节中从Frohlich激子一声子系哈密顿出发,用Haga研究极化子时提出的微扰法导出了激子的基态能量、有效质量以及内部势能;对激子的自陷条件、Wannier激子的稳定性等问题进行了分析,对于大激子和小激子两种极限情形,导出了能量和波函数的解析式;对于激子半径与屏蔽长度相近的中间情形,计算了激子的结合能,与实验值作了比较,较之他人的结果有了很大的改进。第三节中计及离子晶体的原子结构,用紧束缚法导出了Frenkel激子的自陷能和有效质量,导出了有效质量与温度的关系,计算了小激子的自陷能并与第二节所得的结果作了比较。第四节中对压电晶体,考虑声学声子与电子、空穴的作用,异出了激子的有效哈密顿,对压电激子的自陷能、有效质量以及电子空穴有效作用势作了讨论。第五节中讨论极性晶体中的表面激子,计及表面光学声子与电子—空穴的作用,导出了极性晶体中理想表面激子的有效哈密顿,对表面激子的自陷条件、电子—空穴有效作用势作了分析,并和体激子作了比较。