三元硼碳氮化合物单壁纳米管的直接合成

本文研究以Fe-Mo/MgO作为催化剂,甲烷、硼烷、乙二胺为反应源气体,采用偏压辅助热丝化学气相沉积(HFCVD)方法直接合成了三元硼碳氮化合物单壁纳米管(BCN-SWNTs)。合成的BCN-SWNTs的结构类似于单壁碳纳米管,B和N原子取代了部分C原子的位置,从而3种原子形成了三元共价化合物纳米管,其中N含量在3—8atom%之间,B含量在2—4atom%之间。并通过透射电镜能量过滤元素成像等手段,证明B、C、N三种元素均匀地分布在单壁纳米管中。不同于碳纳米管由于复杂的手性问题导致的性质不可控性,硼碳氮纳米管的电子结构主要依赖于它的化学组分,与其几何手性无关,而且预测其能隙可以在石墨和氮化硼(0.0—5.5eV)之间调节。这些特有的性质为实现纳米管在电子和光电子等领域的应用开辟了新的途径,有望实现从性质不可控的碳纳米管电子器件到性质基本可控的硼碳氮纳米管电子器件的突破。     

掺杂超晶格—Si-nipi结构中的电子态

本文在紧束缚近似的基础上,考虑了Ando处理二维多体问题时采用的Hohnberg-Kohn-Sham局域密度泛函理论,计算了一种具有锯齿形势的新型材枓Si-nipi多层结构系统的电子基态和激发态。计算结果表明,在同样的掺杂浓度和外界激发下,Si-nipi材料比GaAs-nipi材枓的有趋能隙更窄,低亚导带间能量间隔随自由载流子浓度n变化的速率是GaAs-nipi材料相应值的1/2。当选择nD=nA=1.85×10~(19)Cm~(-3),d=400A以及d_n=d_p=40A时,可使有效能隙E_g~(eff,Si)在0.1～0.2ev之间变化。从理论上证明了,Si掺杂超晶格可成为一种具有可变载流子浓度和可变能隙的新型人造材料。     

YBa2Cu3O7晶体中关联能的近似考虑

本文首次在计算YBa_2Cu_3O_7晶体的电子结构中考虑了关联能,其中根据Hubbard的结果采取了二能级近似。在价带总态密度上得到两个峰,能够半定量地符合实验价态电子谱。     

量子尺寸效应导致的金属薄膜材料的奇异超导性质

我们在硅衬底上制备出了厚度在原子尺度上可控、宏观尺度上均匀的铅薄膜。我们观察到了随着厚度一个原子层一个原子层增加时薄膜超导转变温度的振荡现象。我们证明,这种振荡行为是量子尺寸效应的结果。在这种薄膜中,电子德布罗意波的干涉行为类同于光的法布里-玻罗干涉,会导致量子阱态的形成。量子阱态的形成改变了费米能级附近的电子态密度和电声子耦合强度,从而最后导致了超导转变温度的变化。我们的工作表明:通过精确控制这种厚度敏感的量子尺寸效应,可以调制材料的物理和化学性质。量子尺寸效应导致的金属薄膜材料的奇异超导性质@张…     

nipi多量子阱中类氢杂质基态和激发态束缚能

本文利用类氢有效质量理论,讨论了nipi-si有限深非方量子阱模型下掺杂超晶格材料中的浅杂质问题。并进一步计算了受主束缚能与库仑力中心位置的关系。这些结论在定性上与前人对GaAs/Ga_xAl_(1-x)As中浅杂质态的研究是完全符合的。     

Si-nipi掺杂超晶格电子态的自洽计算

本文采用局域密度泛函近似自洽地计算了沿(100)方向调制的Si-nipi掺杂超晶格的电子态.得到了电子亚带能量和波函数随自由载流子浓度的变化规律.讨论了在较低的外界激发下,电子占据态和最近邻空态-(01)亚导带间的激发能.同时计算了Hartrəe势与自洽势下的电子密度分布曲线,发现自由载流子交换关联势V_xc(z)对亚带能量的影响较小.