腔光机械谐振器的动力学耗散冷却（英文）

基于光机械耦合系统,详细研究了该系统的动力学冷却问题,比较了强耦合系统中不同的光学腔模型耗散率对平均声子数的影响.在一定的范围内,腔耗散率越大,平均声子数越小,并且有更大的腔耗散率,平均声子数才能快速地达到瞬态冷却极限,即通过增大腔耗散率,能加速系统的冷却过程.对于强耦合系统,随着耦合强度的增加,平均声子数出现周期性的振荡,且随着腔耗散率的增大而快速的减小,最后达到一个冷却极限.相反,对于弱耦合体系,平均声子数随着腔耗散率的增大而快速的增大,而后达到一个稳定的平衡态,且随着耦合强度的增大,不会出现周期性的振荡.因此,在弱耦合系统中,增大腔耗散率有可能会加速系统的热过程.     

Bi_2Se_3、Bi_2Te_3和Sb_2Te_3的声子和热力学性质的第一性原理研究

基于第一性原理的密度泛函理论,在未考虑和考虑自旋-轨道耦合(SOC)的情况下分别优化拓扑绝缘体Bi2Se3、Bi2Te3和Sb2Te3的结构,计算它们的声子谱及热力学性质.基于广义梯度交换相关泛函及SOC效应,计算得到三种物质的声子频率比不考虑SOC时更吻合实验数据.最后计算出三种物质的赫尔姆赫兹自由能F,内能E,等体热容CV和熵S随温度的变化趋势.     

Nd~(3 ):YAG球的声子模谱结构与腔效应

利用黄昆方程从理论上分析了在球形激光 Nd3 :YAG晶体腔中构成的声子场模谱结构相对体材料在性质和数量上的变化 ,并利用 RENISHAW 2 0 0 0型共焦显微喇曼光谱仪实测了 Nd3 :YAG晶体球的喇曼光谱 ,发现喇曼位移在 5 0～ 15 0 cm- 1 的范围内 ,明显存在声子场腔效应现象 .根据理论计算结果和实验结果论证了腔量子声学效应存在的可能性 .     

群论框架下B2H6的Jahn-Teller效应与各向异性现象

依据群论与量子理论,研究了具有D3h对称性构型的B2H6分子的Jahn-Teller效应与各项异性现象.分析B2H6的电子态与声子态及其活跃声子态,发现B2H6的电子基态是D3h群下的E或者E'；B2 H6一共存在5种不同的声子态,其中只有e'是B2 H6的活跃声子态.计算了D3h群下的E'矩阵表示,导出了B2 H6的...     

填充方钴矿热电材料:从单填到多填

以传统窄带半导体材料为主要对象的高性能热电材料研究近年来发展迅速并取得了明显进展.本文以含本征晶格孔洞的笼状结构CoSb3基方钴矿化合物的相关研究为主线,综述近年来热电材料的主要研究进展,并分析了杂质原子在孔洞中部分填充特性为基础的填充方钴矿化合物的结构调控、电-热输运性能协同调控、以及热电性能优化的内在物理机制及其实验实现.在本征孔洞结构的方钴矿化合物中引入部分填充的杂质原子,通过局域声子散射而显著降低晶格热导率,同时可以优化电输运性能.研究还发现这样一类特殊结构化合物的电热输运性能可以通过选择不同价态与不同局域振动频率的多种不同填充原子的组合填充而实现可以近乎独立地调控与优化,热电优值达到1.7@850K,实现了明显具有声子玻璃-电子晶体特征的一类高性能热电材料.研究工作一方面明显提高了填充方钴矿材料的热电性能,另一方面加深了相关物理机制的理解,对进一步的新热电材料体系的设计具有指导意义.     

二维铁磁系统的纵向声频支声子的硬化

在二维正方Heisenberg铁磁系统的基础上建立了磁振子-声子相互作用模型.利用Matsubara格林函数理论研究了系统的纵向声频支声子激发,计算了布里渊区的主要对称点线上的纵向声频支声子色散曲线.发现在第一布里渊区,纵向声频支声子没有软化现象只有硬化现象,并且在布里渊区的边界区域纵向声频支声子硬化现象更加明显,又讨论了各项参数的变化对纵向声频支声子硬化的影响.对纵向声频支声子硬化起主要的是磁振子.声子耦合强度、材料的德拜温度θD、温度.在有限温度磁振子-声子相互作用下,只有横向声频支声子存在软化,而纵向声频支声子无软化只有硬化.     

Shallow Impurity States in Ternary Mixed Crystals

利用微扰－变分法研究了极性三元混晶中束缚在浅库仑杂质中心的极化子．采用改进的无序元胞独立位移模型和有效声子模近似，计及电子和两支光学声子的相互作用，导出了极化子基态能量和束缚能量随组分变化的解析解，分析了声子屏蔽、质量重整化和自陷效应．对若干三元混晶的数值计算结果表明：声子屏蔽效应占主要作用；电子声子的相互作用减小了束缚极化子的束缚能．发现声子对束缚能的贡献随组分的变化是非单调的．讨论了有效声子模方法的有效性和适用范围     

Infrared phononic nanoantennas: Localized surface phonon polaritons in SiC disks

The electromagnetic interaction of light with polar materials shows a sharp and well defined electromagnetic response in the infrared (IR) region that consists mainly of excitation of optical phonons. Similar to surface plasmons in the visible region, surface phonons can couple efficiently to infrared light in micron-sized antennas made of polar materials. We applied the boundary element method to calculating the infrared electromagnetic response of single SiC disks acting as effective infrared antennas as a function of different parameters such as disk size and thickness. We also analyzed the effect of locating a probing metallic tip near the SiC disk to scatter light in the proximity of the SiC disk, thereby obtaining new spectral peaks connected with localized modes between the tip and the SiC disk. We then further investigated their application in IR scanning probe microscopy. A near-field map of the phononic resonances enhances the understanding of the nature of the IR extinction peaks.     

含非均匀结构量子波导中6支振动模中的声子输运和热导

利用散射矩阵方法,研究非均匀结构调制的半导体量子波导中6支最低弹性声子模的输运系数与热导性质.研究结果表明:当4支最低声学声子模的截止频率为0Hz且当频率接近于0Hz时,透射系数总为1;当2支光学模的截止频率大于0Hz且当频率接近截止频率时,透射系数总为0;声子模的输运系数、量子化热导平台以及热导性质与量子点的结构密切相关;在极低温度下,扭转模的热导对结构最敏感,而随着温度的增大,压缩模与y方向的弯曲声学模的热导对量子点的结构最敏感;改变量子点的结构能有效调节6支单模的热导.     

超导电性理论特征

超导材料的种类非常广泛,有单质金属、合金材料、有机化合物、非金属单质、金属与非金属掺杂材料、金属氧化物等.从超导电性特征又分为非常规超导材料和常规超导材料.因此从超导电性的起源研究超导电性理论的特征具有重要的意义,既是重要的理论研究,又对合成、制备各种新型超导材料具有指导意义.分析研究了超导电性的本征特点,分别从超导的基本物理图像、同位素效应、超导转变温度计算公式表示等方面给出了常规超导体和非常规超导体的全面描述.同时理论上计算了一种有机复合超导材料.