激光对双势垒结构负阻效应的影响

考虑了晶体格点的振动效应和光子———声子的相互作用,导出了对称双势垒结构中的电流密度随激光强度、照射时间、样品初始温度、材料的热容量等变化的关系式。讨论了强激光对双势垒结构负阻效应的影响。     

多重双势垒结构中电子共振隧道效应的理论研究

研究了一维多重双势垒结构中电子共振隧穿效应，给出了透射系数和共振隧穿条件的解析表达式，数值计算并解释了随双势垒内外讲宽度差△ｄ变化的共振隧穿透射能谱，与对应的多重单势垒结构相比，这种多重双势垒结构显示出一些有趣的性质．     

非对称多势垒异质结构中电子的磁共振隧穿

以厄密函数作为包络波函数，运用传递矩阵方法系统地研究了具有抛物量子阱的非对称多势垒异质结构中电子隧穿的横向磁场效应。结果表明：对于不同的双势垒结构，传输系数的峰值随磁场的增强有的增大有的减小。对于三势垒结构，由于双量子阱准束缚态之间的耦合，共振时传输系数的峰值随磁场的增强呈现不同于双势垒结构的行为。第一峰值随磁场的增强单调减小，而第二峰值随磁场的增强先是减小而后增大，当峰值增大到几近于１时又开始减小。对于某些非对称多势垒异质结构具有比对称结构更好的横向磁场特性。考虑这一效应和电场效应对共振隧穿结构的设计具有指导意义     

双势垒系统伏安特性的数值模拟

通过自洽求解维格纳方程和泊松方程，计算了双势垒系统的偏压隧道电流，讨论了双势垒系统的结构参数的变化对其伏安特性的影响，数值模拟的结果对这类电子器件的设计有一定的指导意义。     

半导体多重直角势垒结构中的电子共振隧穿

把一维Ｎ重直角势垒结构共振隧穿问题的解析工作推广到以多个势垒为单元任意重复排列的统一模型，并考虑了价带的影响。对单元Ｍ为单势垒和双势垒的结构得到简便的透射系数公式。本文结果还证明，发生共振隧穿的电子能量必须位于以Ｍ为原胞的周期系统的允许带内，考虑价带影响后，同等条件下发生共振隧穿的能量明显增大。     

石墨烯双势垒结构中的输运特性

利用Landauer-Büttiker散射理论和传递矩阵方法研究了单层石墨烯双势垒结构中的隧穿几率和电导.计算结果表明:即使存在克莱因隧穿效应,单层石墨烯双势垒结构中的量子隧穿仍然与势阱宽度和势垒高度密切相关.隧穿几率和电导表现出复杂的振荡行为,振荡的振幅和周期敏感地依赖于势阱宽度、势垒高度、电子的入射能量和入射角度....     

一维双势垒结构的谐振隧穿效应

分析和计算了一维双势垒结构发生谐振效应的物理机制、条件和透射几率,发现在此结构中电子的运动情况与一维无限深势阱情况基本一致。     

磁性隧道结中自旋相关输运的势垒影响

为了研究势垒对铁磁/绝缘层/半导体/绝缘层/铁磁(FM/I/SM/I/FM)双隧道结中自旋相关电子输运特性的影响,提出了在半导体层厚度合适的情况下,非对称势垒对于提高平行结构磁性双隧道结的自旋注入效率SIE(spin injection efficiency)更具优势.数值计算结果表明,当两势垒强度的比率达到合适数值时双结的SIE和隧穿磁电阻TMR(tunneling magnetore resistance)都将达到最大,这给提高从铁磁到半导体的SIE带来新选择.研究还表明,非对称势垒结构磁性隧道结中增大铁磁交换能对提高SIE和TMR都是有益的,而且铁磁交换能的增加对SIE的提高要比对TMR的提高更显著.     

一维周期准周期多势垒结构的透射特性

利用传输矩阵法研究一维周期和准周期势垒结构的透射系数。针对特定应用需求,假设势垒和势阱的厚度固定,一维周期以及准周期势垒结构模型简化为两种高度不同的势垒按周期以及准周期的序列构成任意多势垒结构。数值算例表明:周期和准周期势垒结构都有透射带隙和禁带的出现。准周期势垒相比周期势垒结构禁带宽度发生了展宽,而且在周期势垒不能透射的粒子在准周期势垒中产生高质量的共振隧穿。此外,准周期参数的选取对固定能量的粒子在一维准周期势垒结构中的透射特性有重要影响。     

Ⅰ类外尔半金属基双势垒量子阱量子输运特性的理论研究

正我校物理电子工程学院白春旭教授2020年获批国家自然科学基金面上项目:Ⅰ类外尔半金属基双势垒量子阱量子输运特性的理论研究.项目编号:12074328.Ⅰ类外尔半金属材料因其特殊拓扑电子特性及其在新型电子及光电子器件方面的潜在应用,已成为目前凝聚态物理学领域的一个热点.双势垒量子阱结构的许多量子特性都与其中受限载流子和掺杂、缺陷以及库化相互作用之间的相互作用密切相关.因此发展Ⅰ类外尔半金属是双势垒量子阱量子输出理论具有十分重要的意义     

一维单势垒结构中的电子隧穿寿命

运用投影格林函数方法(PGF)研究一维单势垒结构中的电子隧穿时间这一古老而基础的问题.将PGF近似方法运用到一维单势垒结构,简单方便的计算了单势垒结构的电子隧穿寿命,讨论了一维单势垒结构中隧穿寿命对势垒厚度以及势阱宽度的依赖关系.     

双量子阱能态结构研究

把共聚物简化为两个有限深量子阱———双量子阱模型 .着重研究了双量子阱中阱深、阱宽及势垒宽度对其能态结构的影响 ,从而对共聚物的合成等研究具有重要的指导意义 .     

ABABA型方形双势垒结构中随质量和入射角变化的共振贯穿研究

通过对双势垒结构中电子有效质量的变化及电子束不同的入射角度引起的共振贯穿现象的研究,预言了双势结构作为一种在控制自由空间电子束方面有重要应用的新型过滤器的可能性.     

一类偶对称势垒透射系数的数值解法

把薛定谔方程的散射态和驻波态联系起来，发展了一种用来求解一些偶对称势垒透射系数的数值方法．对于一些势垒，透射系数的精确解析表达式是无法得到，而利用该方法既可以精确地求出透射系数，又可以求出偶宇称和奇宇称波函数的位相．对于双势垒，利用透射系数可以准确地给出束缚态能级．作为例子，我们利用该方法求解了一种单势垒和一种双势垒的透射系数和对应的偶宇和奇宇称波函数的位相．这些结果清楚了显示了微观粒子在受到势垒散射时的运动性质．     

纳米器件中双势垒结构的散粒噪声分析及抑制

分析了纳米电子器件中散粒噪声的散射理论,通过对电导问题和散射问题相似性的讨论,得到一种基于双势垒结构纳米器件的散粒噪声抑制的方法。     

粒子在非均匀环上的量子行走

通过用硬币算符参数来等效量子势,研究了分离时间量子行走在封闭环上的散射动力学,讨论了单势垒和双势垒对粒子概率分布的影响。当环的格点数N=8时,单势垒破坏了无势垒时分布概率随时间周期性变化的特性,而双势垒又使得周期变化特性重新显现出来,但周期扩大一倍;当两个粒子在含有两个势垒且N=8的环上量子行走时,它们的联合分布概率也呈周期分布,在半周期的时刻,两个粒子的位置刚好调换,而且这些特性与两粒子初始的硬币态是纠缠态还是非纠缠态无关。     

单层石墨烯多势垒结构中的输运及能谱特性

利用传递矩阵的方法研究了单层石墨烯中势垒个数N=1、3、5、7、9、11时,等高方形势垒和对称的阶跃势垒结构中电子的隧穿几率和电导.通过周期性势垒中的能带结构对载流子隧穿特性进行分析.结果表明,在多势垒结构中,仍存在Klein隧穿效应.单层石墨烯的隧穿几率和电导依赖于势垒高度、势垒宽度、入射能量和入射角度,还受到势垒形状的影响.能带结构中显示有能级分布的区域表明势垒和势阱间载流子状态匹配,出现隧穿共振,在载流子隧穿谱中对应地体现.相应的在多势垒结构中,可以通过调节势垒结构参数来控制单层石墨烯的电导.     

三角形多势垒结构的共振透射系数的计算

使用艾里(Airy)函数和转移矩阵方法精确求解了一维三角形多势垒结构的电子一维定态薛定谔方程,求出了在一维三角形多势垒结构中电子共振透射系数的一般表达式,并进一步研究了三角形结构势垒的共振透射系数与有效质量、势垒宽度、势垒高度及势阱宽度之间的关系。     

半导体超晶格结构中电子的量子磁隧穿

将厄密函数作为包络波函数解析地求解了电场和磁场同时垂直作用在超晶格结构上的一维有效质量方程，利用传递矩阵方法求得电子隧穿双势垒结构的传输系数，并对计算结果作了讨论．     

外场中多势垒结构的共振传输

利用艾里(Airy)函数和转移矩阵方法精确求解了存在电场的一维多势垒结构的电子一维定态薛定谔方程,求出了在一维多势垒结构中电子共振透射系数的表达式,并进一步研究了多势垒结构的共振透射系数与有效质量和势垒宽度及外加偏压的关系.