准一维聚合物中的声学极化子

本文讨论准一维聚合物中的一维电子通过形变势与三维声学声子相互作用。对弱耦合和中间耦合情形,导出了极化子基态能量和有效质量。结果表明,在这种混合维数模型中,可形成稳定的极化子。     

量子阱中的双极化子

在同时考虑电子与ＬＯ声子及ＩＯ声子相互作用的情况下,用ＬＬＰ正则变换的方法研究了半导体量子阱中双极化子的性质．给出了由于电子－ＬＯ声子及电子－ＳＯ声子相互作用而产生的诱生势,并且以ＧａＡｓ／Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ为例进行了数值计算．通过计算可得出如下结论：（１）双极化子的诱生势可以分为两部分,其中一部分仅与一个电子的坐标ｚ１（ｚ２）有关,另一部分则不仅与两个电子的坐标ｚ１和ｚ２都有关,还与两个电子间的相对距离ρ有关;（２）诱生势ＶＩＬ（ρ）和ＶＩ,σ（ρ）的绝对值随着双极化子中两个电子间相对距离ρ的增加而减小;（３）由于电子与ＩＯ声子相互作用而产生的诱生势ＶＩ,σ（ρ）的绝对值随量子阱宽度Ｎ的增加而减小．本文方法适用于弱耦合和中耦合两种情况     

齐分子吡咯中极化子和双极化子及其稳定性

采用半经验Austin Model 1(AM1)方法，计算了齐分子吡咯聚合物(PPy)的中性态和带电态的几何结构性质．与中性态相比，带电态下其分子结构表现在C-C键长发生显著改变，单电荷掺杂导致极化子元激发；当掺杂的双电荷随机放置时，出现了两种情况：一种情况下产生双极化子，另一种情况下会产生两个分立的极化子．通过控制链的长度．可实现极化子与双极化子之间的相变，从而揭示出在有机半导体材料中实现自旋极化输运的可能性．     

表面极化子中的声子平均数

采用线性组合算符方法,计算了电子与表面声学声子弱耦合、与表面光学声子强耦合的极化子中的声子平均数.通过数值计算,得出了声子平均数随坐标z、振动频率λ和η的变化规律.     

聚合物中链间扩展的极化子动力学

基于紧束缚模型,研究了高度有序的耦合聚合物链系统中的极化子形成及运动过程．发现随着链间耦合的增强,掺杂或注入到系统中的电子形成局域极化子所需要的时间变长．当链间耦合超过一定强度时,电子将演化形成二维链间扩展的极化子．同时动力学模拟表明,以链间扩展的极化子为载流子的有序的有机分子体系,其迁移率高于以链内局域极化子为载流子的体系．     

高压下过苯胺黑聚合物极化子的迁移率

在改进的Ginder-Epstein模型下,通过变动模型参数V2,0来表示对过苯胺黑聚合物施压,采用分子动力学模拟方法,计算了不同压强下n型极化子的迁移率.结果表明从零压增加到9.3 GPa,极化子迁移率先增加后减小,迁移率达到最大值约370 cm2/(V.s),饱和压强值在4～5 GPa之间.计算结果与实验上观察到的随压力增大聚合物电导率增高直至饱和的现象相吻合,确认了聚合物的极化子导电机制.     

库仑作用对顺式聚乙炔中极化子和双极化子稳定性的影响

采用包括库仑长程相互作用的扩展的紧束缚模型，研究了一维强关联体系－顺式聚乙炔（ｃｉｓ－ＰＡ）中极化子和双极化子的稳定性。发现库仑相互作用较弱时，双极化子稳定；库仑相互作用较强时，极化子稳定。     

聚噻吩(PT)的基态及极化子和双极化子激发态

通过对 C—S—C 重整化,提出了聚噻吩的一维紧束缚模型,并对其基态,极化子和双极化子激发态进行了数值计算,得到了一个双极化子比两个单极化子更容易激发的结论,在能带中除发现带隙内的两个极化子定域能级外,还发现导带和价带都要发生二劈裂,且极化子的存在使得带边上出现浅能级,它们对应的电子态均是定域的。计算还发现,S 原子的存在使得电子—空穴对称性遭到了破坏。     

库仑作用对顺式聚乙炔中极化子和双极化子稳定性的影响

采用包括库仑长程相互作用的扩展的紧束缚模型，研究了一维强关联体系—顺式聚乙炔（ｃｉｓ－ＰＡ）中极化子和双极化子的稳定性．发现库仑相互作用较弱时，双极化子稳定；库仑相互作用较强时，极化子稳定．     

量子点中双极化子稳定性的研究

基于Lee-Low-Pines-Huybrechts变分理论推导出计算量子点中双极化子的基态能表达式.该理论方法适应于整个电子-声子耦合区域.通过数值计算和理论分析,讨论了量子点中双极化子的存在条件与约束势的关系,发现量子点约束势的加强不利于双极化子的稳定.     

双模型三元混晶的界面极化子

采用ＥＰＭＡ近似法,研究了双模型三元混晶界面极化子的性质,计算了ＺｎＳｘＳｅ１－ｘ（ＧａＡｓ）和ＡｌＧａ１－ｘＡｓ（ＧａＳｂ）材料中界面光声子与电子的耦合随ｘ的变化。结果表明,在强电场作用下,界面光声子与电子的耦合加强;体光声子与电子的耦合在ｘ的某一值处存在极小值,界面光声子与电子的耦合随ｘ的变化则较复杂。     

聚二乙炔(polydiacetylene)的基态及极化子和双极化子激发态

建立了描述基态非简并聚合物聚二乙炔(polydiacetylene)的紧束缚模型. 研究了基态和带电激发态下的电子性质. 发现聚二乙炔基态下具有稳定的二聚化结构, 其能带分为四条子带, 对应于聚二乙炔链的四周期结构. 掺杂电荷时可形成极化子和双极化子非线性元激发, 计算了相应的产生能和束缚能, 发现在不考虑电子-电子Coulomb相互作用的情况下, 双电荷掺杂时产生双极化子比产生两个极化子更加稳定, 在双极化子中晶格畸变对掺杂电荷的定域束缚程度远远大于极化子中.     

导电聚合物中极化子动力学的外加电场效应

基于紧束缚近似的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,考虑了外电场和Brazovskii-Kirova对称破缺对Hamiltonian的修正,采用非绝热动力学方法研究了一维导电聚合物中正负极化子对的碰撞过程.研究发现外加电场对正负极化子对碰撞的影响至关重要.当外电场很小(约E0<0.02mV/),碰撞的产物是束缚的正负极化子对;在稍强些的电场下,正负极化子可以复合成中性激子,其产率可以达到85%以上;在强电场(约E0>0.2mV/)下则散射成极化子激发态.其中激子形成的细节研究对于如何提高有机电致发光器件的发光效率具有一定的指导意义.     

基态非简并聚合物中极化子对的碰撞

基于紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,利用非绝热的动力学方法,研究了基态非简并聚合物中负电极化子(电子型极化子)和正电极化子(空穴型极化子)的碰撞过程.研究发现,弱电场下两个极化子碰撞分开再相遇形成极化子激子,中等强度电场下它们碰撞分开后成为两个准粒子,强电场下负电极化子和正电极化子碰撞后直接解离.     

量子盒中的极化子特性

本文在考虑电子与局域体纵光学模声子相互作用的情况下 ,运用有效质量近似和变分方法 ,推出了量子盒中电子自能随量子盒大小的变化关系 ,并对 Ga As量子盒作了具体的数计算。计算表明 ,声子的局域效应随量子盒的形状 ,大小而变化 ,此结果对超晶格量子盒的研究提供了理论依据。     

极性半导体中的表面极化子

有不少极性半导体,电子与体纵光学声子的耦合弱,但与表面光学声子的耦合强。本文研究这类半导体的表面极化子,早出了表面极化子的有效哈密顿量、基态能量和有效作用势。     

抛物阱中的束缚极化子

利用变分法研究了抛物量子阱中束缚极化子的极化势、基态能量和能量移动，讨论了抛物量子阱中体纵光学(LO)声子和界面纵光学(IO)声子的影响．研究结果表明，对于杂质位于阱中心的情况，当阱很宽时，可以只考虑LO声子的作用；当阱很窄时，必须同时考虑LO声子和IO声子的影响，而且IO声子的作用更重要．     

量子盒中的极化子特性

本在考虑电子与局域体纵光学模声子相互作用的情况下，运用有效质量近似和变分方法，推出了量子盒中电子自能随量子盒大小的变化关系，并对GaAs量子盒作了具体的数计算。计算表明，声子的局域效应随量子盒的形状，大小而变化，此结果对超晶格量子盒的研究提供了理论依据。     

库仑场中的束缚光学极化子

研究库仑场中束缚光学极化子的性质，采用线性组合算符和么正变换方法计算了强弱耦合情形束缚光学极化子的基态和第一激发态能量．计算结果表明：库仑场使束缚光学极化子的基态和第一激发态能量的绝对值变大，激发能量变大．不同离子晶体或不同极化材料中，库仑场对光学极化子的影响效果不同。     

共轭微孔聚合物管状硬炭的氮掺杂与储锂性能

通过选择不同单体合成了共轭微孔聚合物(CMP)和含氮共轭微孔聚合物(NCMP),并分别将其高温热解制备管状硬炭(THC)和氮掺杂管状硬炭(NTHC).通过SEM、TEM和BET对两种管状材料的形貌结构进行了表征,THC和NTHC材料具有相似的形貌和比表面积.进一步采用恒电流充放电法对THC和NTHC进行电化学性能分析,并与普通碳纳米管(CNT)的电化学性能相比较.结果表明,NTHC储锂性能最好,在0.1 A/g时,NTHC的可逆储锂容量高达541.2 mAh/g,在0.6 A/g电流密度下,其比容量在经过500次循环后仍高达458 mAh/g.