存在内部势Cx^n的一维无限深势阱问题的节点法

介绍用节点法求解存在内部势Ｃｘ＾＊的一维无限深势阱问题的物理原理，给出了该问题的数值结果，证实用节点法解决存在内部势Ｃｘ＾＊的一维无限深势阱问题比用变分法和微扰法的精度更高，方法更简便。     

单轴铁磁颗粒激发态的热助量子隧穿

借助于Ulyanov和Zaslavskii发展的一种等效势描述方法，把外磁场沿难磁化轴方向时的自旋隧穿约化成在等效双势阱中运动的粒子，然后利用周期瞬子方法计算了隧穿幅、能级移动以及WKB前因子，从而给出由于热助量子隧穿引起的激发态的隧穿率．     

用WKB近似法计算库仑场的分波相角

WKB近似法，即温侧-克喇末-布里渊近似法，它的运用非常广泛，如WKB近似法中的谐振子问题、开普勒问题、分波相角计算问题等等．运用此近似处理法结合数学知识计算出了库仑场的分波相角值．并且与精确的分波相角值进行了比较，得出比较满意的结果，从而提供了一种简洁精确的计算库仑场分波相角的近似方法．     

阶跃指数衰减势垒和平方势垒中的量子反射

采用转移矩阵方法(ATMM)得到精确的透射和反射系数,并且把它应用到高于势垒高度的量子反射问题中.通过计算阶跃指数衰减势垒和平方势垒,发现用ATMM得到的结果要比用WKB近似法得到的结果精确.当粒子入射能量高于势垒高度时,ATMM仍然能够精确得到结论;而WKB对此无能为力.计算结果显示反射率是一个渐变过程,说明其中发生了量子反射,而ATMM恰恰可以用来解决这类问题.     

存在内部势Cx~n的一维无限深势阱问题的节点法

介绍用节点法求解存在内部势Ｃｘｎ的一维无限深势阱问题的物理原理，给出了该问题的数值结果，证实用节点法解决存在内部势Ｃｘｎ的一维无限深势阱问题比用变分法和微扰法的精度更高，方法更简便．     

无限深球方势阱中粒子能级的近似解析式

用WKB方法得到了无限深球方势阱中粒子能级近似解析式,并通过计算分析,找到了两种修正方案,从而使得本文的粒子能级解析式的结果与已有结论的误差在3%以下。     

硅基低维结构的电子态和光学性质

Canham的文章发表以后，引起了世界范围的研究热潮，目的是实现硅基的集成光电子技术．其中一个主要的研究方向是多孔硅的发光机制．根据各自的实验结果提出了不同的模型：量子限制、表面态复合、硅氧烷及其衍生物、以及声子辅助跃迁等．同时开始了理论计算，方法包括：紧束缚、经验赝势、和基于局域密度泛函的第一原理方法等．大部分理论计算研究的是量子限制对多孔硅和纳米硅晶发光的效应．计算得到的辐射寿命比直接能隙GaAs中激子的长得多，说明量子限制不能完全解释多孔硅的高发光效率．提出了一个经验赝势的同质结模型来计算多孔硅和纳米硅晶的电子结构．多孔硅的波函数用一组体Si波函数展开，它们的波矢满足周期性边界条件．利用简并微扰论计算了S量子线、量子孔、量子阱层和棱柱晶粒的电子态和光跃迁几率(寿命)．用紧束缚集团模型研究了表面键饱和对Si纳米晶体发光的效应．取表面Si原子的悬键与吸附原子之间的相互作用能量Vs为不同的值，代表不同的吸附原子．发现当Vs的绝对值变小时，能隙减小，同时跃迁几率增加约2个数量级．     

精密确定发射尖端场分布

本文提出一种精密确定场发射尖端附近电位分布的新方法——逐次放大逼近模拟法。对一实际场发射系统,一方面实测了场发射电流;另一方面则用该法对系统的电位分布,进行了四次放大逼近模拟测量。并由此计算出尖端的电流密度分布、发射面积和发射总电流。将两电流进行比较,结果是一致的。表明:用这种方法精密确定尖端场分布,特别是测定不规则表面的场分布是方便有效的。     

面阵硅场发射阵列的离子束刻蚀

利用光刻热熔法及氩离子束刻蚀技术制作１２８×１２８元面阵硅场发射器件,采用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和表面探针等测试手段分析所制成的面阵硅微尖阵列和硅微台（微环尖）阵列的表面微结构形貌特点．所制成的面阵硅微尖和硅微台（微环尖）器件的图形整齐均匀,达到了预定的各项指标的要求．实验表明,所采用的器件制作方法有较大的实用价值．     

用光探针法测量表面复合速率

通过系统的研究分析,建立了应用光探针的光电（ＰＣ）测量方法,应用镜像法和点源产生近似原理建立了物理模型,并进行了系统的理论分析．导出了光电流与表面复合速率相应关系的计算公式,确定了可进行电量测量的实验装置．采用此方法,测量了台面型高压硅半导体器件的无机钝化和有机保护界面的表面复合速率．通过测量结果和计算结果的归一化比较,获得了其表面复合速率．     

在晶格场和Aharonov-Bohm势场中的电子能级的计算

对于一个二维模型体系 ,采用WKB近似方法计算了金属层中电子在晶格场和Aharonov Bohm势场 (以下简称A B势场 )中的能级。得出的束缚态能级表达式中 ,包含了与A B势的磁通有关的量 ,表明层状模型中金属层厚度很小时 ,能级中存在量子边界和量子尺寸效应的影响     

Electrons surfing on a sound wave as a platform for quantum optics with flying electrons

Electrons in a metal are indistinguishable particles that interact strongly with other electrons and their environment. Isolating and detecting a single flying electron after propagation, in a similar manner to quantum optics experiments with single photons, is therefore a challenging task. So far only a few experiments have been performed in a high-mobility two-dimensional electron gas in which the electron propagates almost ballistically. In these previous works, flying electrons were detected by means of the current generated by an ensemble of electrons, and electron correlations were encrypted in the current noise. Here we demonstrate the experimental realization of high-efficiency single-electron source and detector for a single electron propagating isolated from the other electrons through a one-dimensional channel. The moving potential is excited by a surface acoustic wave, which carries the single electron along the one-dimensional channel at a speed of 3 μm ns(-1). When this quantum channel is placed between two quantum dots several micrometres apart, a single electron can be transported from one quantum dot to the other with quantum efficiencies of emission and detection of 96% and 92%, respectively. Furthermore, the transfer of the electron can be triggered on a timescale shorter than the coherence time T(2)* of GaAs spin qubits. Our work opens new avenues with which to study the teleportation of a single electron spin and the distant interaction between spatially separated qubits in a condensed-matter system.     

色氨酰酪氨酸缩聚二肽体系的电子转移研究

在过渡态理论框架下,用经典轨迹方法、两态模型近似,采用AM1半经验方法及从头算方法探讨了色氨酰酪氨酸缩聚二肽体系的电子转移过程.对于包含桥体的二肽体系的分子内电子转移过程,采用UHF/6-31G水平上电子给体、受体优化结果,和分子轨道电荷定域初始猜测诱导SCF技巧,在UHF/6-31G水平上用线性反应坐标构造出给体、受体分子间电子转移的双势阱,得到两透热势能面交叉处的反应坐标R约为-0.217,表明气相反应发生在反转区.生物体系电子转移反应的研究对探讨某些生命或生理机制具有十分重要的意义.     

势垒对量子线电子输运性质的影响

理论研究了势垒对量子线中电子弹道输运性质的影响．我们采用了转移矩阵方法和截断近似技术．计算结果表明,当不存在势垒时,量子线的电导呈现出台阶的性质．电导的每一台阶对应于一横向能级被占据．当量子线的一边存在势垒时,电导的台阶特征仍能保持．但当量子线的两边都存在势垒时,电导的台阶特征被破坏了．     

蒙特卡洛法在辐射传热中的应用研究

针对蒙特卡洛法计算辐射传热的核心问题，研究了如何正确模拟辐射过程中发射能束的位置、方向、吸收、反射及反射方向，提出了以积分概念分布为基础的算法。通过对实例模型的计算表明，该算法可用于有曲面和非均匀面的辐射传热系统的计算，且具有收敛快、精度高的优点。     

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.     

双势垒中杂质原子对量子隧穿的影响

采用计算穿越任意势之透射系数的数值计算方法,得到了在双势垒阱区中有正电杂质时电子隧穿的共振能级、波函数、透射系数.通过与无杂质原子的双势垒量子隧穿情形对比,详细讨论了杂质原子对量子隧穿的影响.数值结果显示,体系的有效势是双势垒与杂质原子库仑势的叠加,当电子能量处于叠加势中的本征能级时,发生共振隧穿,对纯束缚态,不可能发生共振隧穿.此外,还给出势阱中有、无杂质两种情形的波形图,通过对比,可以进一步看出杂质原子对共振隧穿的影响.     

强场中真空正负电子对产生的低密度近似

在空间均匀含时的强外场下真空正负电子对产生的研究中, 从散射势转变点的角度, 严格证明了源于量子Vlasov方程的低密度近似方法(low density approximation, LDA)与半经典的WKB (Wentzel-Kramers-Brillouin)方法等价．通过对典型例子进行数值计算和说明, 对这2种方法的等价性进行了检验．当有较多转变点时, WKB积分变得烦琐, 相较而言, LDA更具有计算优势．本研究将量子动力学过程和量子隧穿过程联系起来, 有助于深入理解强场下真空中正负电子对的产生过程．      

溶液中电子自交换反应偶合矩阵元的直接计算

基于实验电子转移速度数据，提出了一种实验确定溶液中水合离子对间电子自交换反应偶合矩阵元的新理论方案。利用改进的自交换活化模型和从ａｂ ｉｎｉｔｉｏ计算的单组分数据点拟合的精确位能而对所含活化能进行了确定。结果表明，在弱电子偶合情况下，所提的精确与近似方案在确定溶液中电子自交换反应偶合矩阵元方面都是有效的。尽管引入Ｎｅｗｔｏｎ近似稍微减小偶合矩阵元，但仍与精确法和其它理论法吻合较好。此类体系偶合矩阵