表面激子在磁场中的性质

本文采用微扰的方法讨论了极性晶体表面的激子在磁场中的性质。在忽略激子于反冲效应中发射的不同波矢的虚声子之间的相互作用的近似下,导出了表面激子的自陷能、电子-空穴间的有效作用势、重整化质量以及激子-声子-磁场三者之间的耦合能。我们发现表面激子的自陷能与晶体的电子-空穴质量比有关,但是对于任意的电子-空穴质量比,表面激子都是自陷的。我们还发现:由于表面声子对表面激子运动的影响,使得表面激子在磁场中的抗磁性能移有所减弱。并就磁场不存在时,和其它理论进行了比较,结果表明:我们的工作改进了其它理论。     

二维晶体中的声激子

本文采用Huybrechts研究极化子提出的线性组合算符方法,讨论了晶体中表面激子和表面声学声子的相互作用,导出了强、弱耦合下表面激子的有效哈密顿量。发现自陷能与电子和空穴的质量比和瑞利波速有关。     

激子理论

本文综述了我们近年来在激子理论方面的部分工作。第二节中从Frohlich激子一声子系哈密顿出发,用Haga研究极化子时提出的微扰法导出了激子的基态能量、有效质量以及内部势能;对激子的自陷条件、Wannier激子的稳定性等问题进行了分析,对于大激子和小激子两种极限情形,导出了能量和波函数的解析式;对于激子半径与屏蔽长度相近的中间情形,计算了激子的结合能,与实验值作了比较,较之他人的结果有了很大的改进。第三节中计及离子晶体的原子结构,用紧束缚法导出了Frenkel激子的自陷能和有效质量,导出了有效质量与温度的关系,计算了小激子的自陷能并与第二节所得的结果作了比较。第四节中对压电晶体,考虑声学声子与电子、空穴的作用,异出了激子的有效哈密顿,对压电激子的自陷能、有效质量以及电子空穴有效作用势作了讨论。第五节中讨论极性晶体中的表面激子,计及表面光学声子与电子—空穴的作用,导出了极性晶体中理想表面激子的有效哈密顿,对表面激子的自陷条件、电子—空穴有效作用势作了分析,并和体激子作了比较。     

二维非极性晶体中的声学激子

本文研究二维非极性晶体中通过形变势与声学声子强耦合激子的性质,采用线性组合算了表拉格朗日乘子法,导出了强耦合情形下非极性晶体中表面激子的有效哈密顿量,得到符和面激子的重正化质量。     

二维非极性晶体中声学激子的性质

本文研究了二维非极性晶体中通过形变势与声学声子强、弱耦合激子的性质,采用线性组合算符和简单的么正变换,得到了强、弱耦合情形的非极性晶体中表面激子的有效哈密顿量、激子的自陷能和电子—空穴通过形变势与声子作用诱生的作用势表示为电子(空穴)一声子耦合参量α_1(α_2)的降幂级数,其首项为α_1(α_2)的一次方。     

半导体中的激子-声子耦合:基本理论

半导体的物理性质很大程度受到激子-声子耦合的影响,共振拉曼光谱是一种研究激子-声子耦合的有力手段。文中首先介绍固体中的元激发(电子、声子、激子)以及电子(激子)-声子相互作用。随后介绍激子-声子相互作用对拉曼选择定则的影响,二维层状材料的层间振动模式,以及与电子-声子耦合相关的黄昆因子的理论。最后,介绍了基于激子-声子耦合的声子辅助荧光上转换光制冷和光学声子的可分辨边带拉曼制冷的基本理论。     

三元混晶中激子的结合能

导出了三元混晶中电子－穴穴对有效相互作用势（哈肯势）,研究了混晶效应对激子结合能的影响,讨论了三元混晶中激子的性质,计及激子与声子的相互作用采用变分法利用哈肯势研究了三元混晶AxB1-xC中的激子问题,出了系统的有效哈密顿量,得出激子的结合能,激子－声子耦合常数随分x的变换关系,对几种三元混晶材料进行了数值计算,结果－声子相互作用对激子结合能起着重要作用,激子－声子耦合常数随组分x的变化存一极小值。     

抛物阱中极化子效应对激子的影响

研究了抛物阱中极化子效应对激子的影响．利用变分法计算了重空穴激子和轻空穴激子的基态能量及其能量移动，所采用的是含有三个变分参数的无分离的试探波函数，结果发现考虑LO声子效应的重空穴激子的基态能量高于裸激子的基态能量，而考虑LO声子效应的轻空穴激子的基态能量低于裸激子的基态能量．     

极性晶体表面激子基态能量

本文由作者导出的极性晶体表面激子的有效哈密顿量出发,用微扰法计算了表面激子基态能量,并就大激子和小激子两种情形进行了讨论。     

一维极性分子链中的非线性效应

运用连续极限近似方法，通过求解声子和激子的运动方程，得到了在不考虑激子与声子的相互作用和考虑激子与声子相互作用两种情况下的极性分子简谐链和非简谐链中晶格振动的孤子解，并得出了激子与声子的相互作用的非线性效应类似于晶格三次势的非线性效应，以及相同的非线性效应不论是同时作用还是单独作用都具有相同的非线性效应的结论。     

正弦色散对一维声学激子能量的影响

采用顾世洧处理体内激子方法，把Ｗｉｌｓｏｎ提出的一维极化子哈密顿量推广到一维激子，并考虑了声子的色散效应，运用微扰法计算正弦色散时一维声学激子基态能，与无色散时一维声学激子，极化子做了比较。     

量子点量子阱结构中激子的极化效应(英文)

考虑激子与体纵光学声子的相互作用,采用变分法研究了量子点量子阱结构中澈子的极化效应.以CdS/HgS量子点量子阱结构为例进行数值计算,得到了激子的基态能量和束缚能.研究结果表明,声子对澈子束缚能的贡献随着阱宽的增加而增加,极化子效应不能忽略.激子的基态能量和束缚能明显依赖于量子点量子阱结构的核半径和壳层厚度,量子点量子阱结构的尺寸对激子-声子相互作用有重要的影响.     

Wannier激子基态能量的一个新计算方法

本文提出和讨论一种处理激子问题的新方法。我们在适用于任意激子—声子耦合强度的么正交换基础上,把极化子问题中的线性组合算符法推广到激子问题中,得到激子基态能量的普遍表达式。我们还提出普适耦合激子理论应该满足的四个条件,并详细分析了本文所采用的方法的特性。     

利用发光磁效应分析高温环境对OLED中激子演化的影响

本文制备了基于红荧烯(Rubrene)材料的有机发光二极管(OLED),并利用磁电致发光效应(MEL)分析了高温环境对器件中激子演化的影响.器件的MEL在高、低外加磁场范围内的线型特征表明,室温下激子的演化以单重态激子分裂(STT)过程为主,而在420 K环境温度下,器件的STT过程减弱,但出现了系间窜越(ISC)这一激子演化过程.结合器件的表面形貌、发光-电流特性、电流效率和光谱,我们认为高温环境导致Rubrene薄膜中产生了大量的结构缺陷,限制了器件内部极化子对和激子的扩散,提高了单重态和三重态极化子对间的转换效率,从而导致高温环境下出现不利于内量子效率的ISC过程.但缺陷对激子的俘获作用会抑制单重态激子向三重态激子的转换,导致STT过程在高温环境下减弱,从而提升器件的内量子效率.本研究不仅有利于理解高温环境对Rubrene型OLED器件中激子演化过程的影响,还提供了一种利用有机发光磁效应无损探测器件发光层结构改变的技术方案.     

纵光学声子的色散对激子性质的影响

本文对作者计及纵光学声子的色散所导出的极性晶体中激子的有效哈密顿量,采用变分法计算了激子的基态能量和波函数,就大激子和小激子两种情形,得到了基态能量和波函数的解析式。     

极性晶体中的表面激子

本文采用顾世洧研究体内激子的方法讨论表面激子。计及晶格振动表面模的影响,在单声子近似下,导出了极性晶体中理想表面激子的有效哈密顿量。从而讨论表面激子的性质,得出结论:表面激子自陷条件与体内相同,但对多数材料而言,表面激子自陷能大于相应的体内值。在大半径情形下,电子、空穴相互作用仍为库仑型的,只是介电常数约化为(∈_0 1)/2。激子的重正化质心质量和约化质量都比体内的大。     

极性晶体中界面强耦合激子的性质

采用线性组合算符和变分法研究了极性晶体中激子与IO声子强耦合、与LO声子弱耦合体系的基态能量,推导出了激子的自陷能和诱生势的表达式,并以AgCl/AgBr晶体为例进行了数值计算。结果表明,轻空穴激子的自陷能不仅与激子的坐标z有关,而且电子—空穴间距离ρ对激子自陷能的影响也十分显著;轻空穴激子和重空穴激子的诱生势不仅与电子—空穴间距离ρ有关,而且激子距离晶体界面的位置z对诱生势的影响也十分显著。     

极性晶体表面激子在外磁场中的性质

我们采用顾世洧研究体内激子的方法,讨论了极性晶体表面激子在法向恒定弱磁场中的性质。计及晶格振动表面模的影响,对慢激子导出了表面激子的自能、有效作用势,以及重整化质量。我们发现激子的自能不仅与电子、空穴质量比有关,而且与磁场强度有关,磁场的作用使激子的自能变大。     

光子和声子对夫伦克耳激子能谱的影响

本文讨论光子和声子对夫伦克耳激子能谱的影响。声子的作用使激子能带变窄,光子的影响使能带分裂成两支,光子和夫伦克耳激子复合成一种准粒子.     

表面激子极化激元在激子共振频率附近的异常色散现象

本文对表面激子极化激元的色散关系进行了计算,纠正了 B.Fischer 和 H.J.Queisser的错误结果,发现在激子共振频率附近表面激子极化激元存在异常色散的现象。