T型量子器件的理论研究

对两种Ｔ型电子波导器件即遥控栅量子晶体管和中间栅量子晶体管进行了理论研究。通过求解电子波函数分析了器件的输运性质，证明了器件中栅极对电导的调制效应，即器件的晶体管功能。同时，对多模效应的研究表明，多模的相关会减弱器件的干涉效应，从而影响器件的功能。     

对称环型介观结构中电子的输运性质

采用介观结构中一维量子波导理论，在给定结点处波函数的边界条件情况下，研究对称环型介观结构的量子干涉晶体管中的电子输运特征，具体讨论了gate长度L以及环周长对电子输运性质的影响。     

A-B效应的量子论分析

目的定量分析并解释A-B效应,既势A具有可观测的物理效应。方法利用费曼的路径积分理论并结合量子理论中动量表象的几率幅对磁矢势A引起的电子几率波相移进行定量分析。结果尽管电子运动的区域没有任何作用力施加在电子上,却有一额外的相因子附加在电子几率波上,并通过量子干涉显现为干涉条纹的移动,而通过零级极大条纹所移动到的位置,可测量出通电螺线管中的磁通。结论A-B效应不能用局域场B来描述,能够完全恰当的描述磁场的物理量是相因子。     

三终端量子点环中的自旋极化输运

利用非平衡态格林函数方法,研究了一个存在局域Rashba自旋轨道耦合作用的三电极量子点环结构中的电子输运性质.结果发现,Rashba自旋轨道耦合作用引起的自旋相关的量子干涉效应能够在电极中产生自旋流.这种自旋流的大小、方向以及自旋极化度等性质可以通过纯电学手段改变系统参数来加以调控.在适当选择这些参数时,电极中甚至可以产生完全自旋极化流或纯自旋流.这些效应说明我们所研究的系统可用来设计纯电学的自旋流产生装置.     

四端介观量子网络中电子的相干输运性质

采用解线性方程组的方法研究了同时存在磁通和Rashba自旋一轨道耦合的四端介观量子网络中电子的相干输运性质．计算结果表明,该量子网络中电子的相干输运是量子干涉和自旋进动的联合效应。这种四端多通道结构为调制电子的相干输运提供了更多的选择。     

超导信道的量子密码通信

量子密码通信是一种新的密钥通信方法，可以发现任何窃听者。现有的量子密码通信基于弱光传输。这里提出一种以超导信道中的约瑟夫森电子干涉效应为基础的量子密码通信方案，并讨论了其可行性和保密性     

低频调制场中钾原子的量子干涉效应

采用含时多态展开方法,对里德堡钾原子在低频调制场中激发时诱发的量子干涉效应进行了研究计算,并讨论分析了布局数跃迁过程中出现量子干涉效应的原因.     

关于量子干涉效应理论模型中近似条件的研究

为了更深入的研究原子分子碰撞过程中转动传能的相关信息,本文对转动传能量子干涉效应模型进行了深入剖析.在分子的电子态传能研究中,Gelbart和Freed的‘gate-way’模型完全没有考虑两个跃迁通道之间的量子干涉效应.而Alexander的模型,则认为两个跃迁通道之间的干涉是完全干涉.本文利用各项异性相互作用势和波恩近似给出了包含干涉相位角的传能截面表达式,建立了新的量子干涉模型并讨论了各量子干涉效应理论模型的成立条件.     

一维量子波导中的Rashba电子输运

主要研究了平面一维波导系统中的Rashba电子波函数的输运性质,得到了如下的结果.根据Rashba效应,能量为E的平面电子波,将分裂成波矢分别为k1=k0＋kδ与k2=k0-kδ的两种波函数,其自旋取向与波导的夹角分别为＋π/2（自旋向上态）与＋π/2（自旋向下态）.若在支路的终端是栅极或者铁磁接触,则相应的波函数成为驻波形式exp（±ikδl）sin[k0（l-L）],其中L是支路的长度,l是支路内的坐标.与不考虑自旋的情况不同的是,Rashba电子波函数的相位与支路的取向角度θ有关.此外,两种自旋取向的波传播的群速度相同,都是-k0/m＊.在各支路结点处,由波函数的连续性和流密度守恒条件,得到了Rashba电子波函数所必须满足的边界条件.利用这些边界条件,我们研究了Rashba电子在一些结构中的透射和反射性质,发现自旋向上和向下的Rashba电子波函数的干涉效应将受到铁磁接触或栅极的调制.最后得到了多分支结构中,Rashba电子输运的一般性理论.我们提出的Rashba电子的一维量子波导理论可以被用来设计各种自旋极化器件.     

路径积分理论对量子干涉态的分析

以单电子的双缝干涉为例,用费曼的路径积分理论对电子的干涉态及磁矢势引起的电子概率波相移进行了定量分析,该方法简单,明了。文中还分析了量子干涉效应用于控制化学反应动力学过程的基本原理。