无序金属薄膜中的局域化和相互作用效应

无序金属薄膜中的局域化和相互作用效应杨永宏（东南大学物理学系，南京２１００１８）由于弱局域化效应和相互作用效应的影响，无序金属薄膜的电阻率与玻耳兹曼输运理论的结果有很大的偏离．近年来，该方面的实验和理论研究均已取得丰硕的成果［１～４］．Ｏｖａｄｙａｈ...     

无序光子局域化材料研究

概述了无序介质光子局域化的研究内容,总结了光子局域化研究中曾使用的材料,推荐了两类可用于中红外光子局域化研究的新材料。     

一维二元Ⅱ型准晶电子态的局域化

研究了Fujita和Niizeki用高维投影法构造的一种一维三元Ⅱ型准晶的电子波函数的性质，波函数二阶矩的数值结果表明，绝大多数的电子态都是局域化的，对几个典型的波函数进行直接观察和进一步多分形分析后确认，在准晶极限，所有的电子态都是局域化的。     

一维三元Ⅱ型准晶电子态的局域化

研究了Fujita和Niizeki用高维投影法构造的一种一维三元Ⅱ型准晶的电子波函数的性质.波函数二阶矩的数值结果表明,绝大多数的电子态都是局域化的.对几个典型的波函数进行直接观察和进一步多分形分析后确认,在准晶极限,所有的电子态都是局域化的.     

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。     

准一维无序体系电子局域化及输运特性

在单电子紧束缚近似下,利用多对角全随机厄米矩阵算法,结合负本征值理论和无限阶微扰理论及传输矩阵方法,研究准一维多链无序体系中电子波函数局域化特性及其电子输运特性。研究结果表明:由于格点能量无序,准一维多链无序体系电子波函数呈现出局域化特性;格点能量无序度减小会导致在中间能区发生退局域化现象,表现为在中间能区电子波函数的局域长度大于体系格点数,即出现扩展态,且出现扩展态的能量区间随着无序度的减小而增大的趋势;同时,随着链数的增加,体系有向退局域化方向发展的趋势;在中间能区电子输运透射系数较大,而在低能区及高能区透射系数较小,同时,格点能量无序与维度效应对体系的电子输运存在竞争效应,当体系格点数及链数一定时,体系的透射系数随着格点能量无序度的增大而减小,而当体系格点数及格点能量无序度一定时,准一维多链无序体系的透射系数随着体系链数的增大而增大。     

一维无序体系的振动局域态

 应用点阵动力学的方法以及五对角对阵矩阵本征矢算法,考虑原子间次近邻相互作用,计算了一维无序体系的振动本征态的分布.结果表明与电子本征态分布一样,无序体系的声子态分布也具有局域性,且局域程度与本征频率的大小、体系无序程度以及系统大小有密切的关系.     

有晶格畸变晶体的表面电子态密度

本文用一维紧束缚模型和格林函数方法研究了有晶格畸变晶体的表面电子结构,考虑了晶格弛豫和表面原子库仑积分的变化,分别计算了不同情况下的表面电子密度(SDOS),并以N_1,W晶体为例,给出了其SDOS曲线。对计算结果与理想表面的SDOS曲线进行了比较讨论。     

三元准周期半导体超晶格的电子态

用紧束缚方法研究了三元准周期半导体超晶格的电子态,讨论了杂质对三元准周晶格系统的电子隧穿透射率谱及电子态几率分布的影响。结果表明,杂质的存在对系统的电子隧穿透射率有明显的影响,杂质所处位置和杂质性质的不同都会使系统的电子态发生变化。     

一类耦合超晶格系统中的电子局域态

理论研究了一类耦合超晶格系统中的电子局域态,该系统是由两个半无限GaAs/AlAs超晶格通过隔离层AlyGa1-yAs耦合而成,数值计算表明y＝1时系统仍存在局域态,但要求隔离层的厚度比规则垒层的厚度小许多,比较了只有一个阱层不规则的不规则超晶格系统的局域态和耦合超晶格中局域态的区别,发现后存在两支局模,分别对应于偶宇称态和奇宇称态,而在相同参数下,前仅存在偶宇称态,还给出了产生上述区别的原因。     

La2—xSrxCuO4的局域电子态密度

本文用紧束缚近似计算了La_2-_xSr_xCuO_4(x=0, 0.15)的局域电子态密度.计算结果与能带论和实验符合,但比能带的结果更为细致.本文讨论了掺杂Sr以后的效果.与YBa_2Cu_3O_(7-x)材料相比较,可以认为这两种材料主要的超导机理是相同的.     

二维双色型光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚的局域化

利用含时变分法研究了二维双色型光晶格中玻色爱因斯坦凝聚中稳定局域态的性质.根据含时变分法利用高斯型试探波函数和Euler-Lagrange方程给出了高斯型局域态的波包宽度随时间变化的二阶微分方程,确定稳定了局域态的波包宽度.利用数值计算方法直接求解了Gross-Pitaevskii方程,给出了稳定局域态的空间分布.结果表明,在原子之间存在非线性排斥和吸引作用,或者非线性相互作用为零时,在二维玻色-爱因斯坦凝聚中均可以形成稳定的局域态.     

Fe/Cu一维准周期磁性金属超晶格的结构

用磁控溅射法制备了Ｆｅ／Ｃｕ一维准周期磁性金属超晶格样品，并借助Ｘ射线衍射技术进行了结构研究，然后，仿照周期金属超晶格的研究方法，引入准周期调制函数，对实验结果进行理论处理，标定了各衍射主峰和卫星峰的指数，并计算了相应的衍射矢量值，对择优生长晶面间距的变化进行了计算，计算结果与实验结果相符．     

GF（1,2）准周期链电子态的局域性

研究了GF(1,2)型广义Fibonacci 准周期链电子态的局域性,发现扩展态、中间态和局域态共存,同时在某些能量态区间,本征态全是扩展的,但不存在明显的迁移率边.     

一维Aubry-André模型中的局域化

Aubry-André模型在非公度化参数α1的情况下,发现在调制强度λ小于两倍的跃迁强度t时,存在两对类迁移率边,定义扩展区域与临界区域的能量边界为E1c±,临界区域和局域区域的能量边界为E2c±。我们研究了类迁移率边随着系统参数变化的情况,其中E1c±的位置并不随非公度化参数α的改变而改变,但是满足E1c±=±|2t-λ|.类迁移率边E2c±的位置同时依赖于非公度化参数和调制强度,并且在非公度参数趋近于零极限下,E1c±与E2c±重合。在λ2t区域,我们通过严格对角化哈密顿量,计算了逆参与率以及Shannon熵,发现带心和带边区域具有不同的局域化行为。在小尺寸情况下,考虑相互作用效应,与α=(5~(1/2)-1)/2的情况系统中存在多体局域化转变不同,它一直处于遍历相,并没有出现多体局域化转变这一现象与系统的尺寸有关。     

无序和斐波那契序列的二进制波导阵列的安德森局域研究

为了研究相关性对电磁波的安德森局域现象的影响,该文根据无序序列构造了无序一维二进制波导阵列结构、根据斐波那契序列构造了准周期一维二进制波导阵列结构。利用分析转移矩阵方法分别计算了上述2种结构中横电模式的透过率、局域长度和电场的空间分布,并利用一维矩形微波波导进行了相关的实验。根据无序序列构造的无序二进制波导阵列结构的透射共振峰与周期性结构一一对应,位于带边的模式首先转为局域态;根据斐波那契序列构造的准周期二进制波导阵列结构的传输特性与组成阵列的具体单元结构无关,电磁场能量通过分布在空间中不同位置的局域态之间的耦合传输形成离散的传输态。     

热丝光纤维素纳米化中的无序化与有序化

对纤维素进行热丝光预处理,然后用硫酸法实现样品的纳米化,考察热丝光对纤维素有序性的影响.FTIR和XRD确定碱化后纤维素晶型的转换,FTIR测定的纤维素结晶度指数由43.6%下降到41.2%,XRD测定的纤维素结晶度由61.3%下降到57.8%,表明碱处理造成纤维素的无序化.在相对弱的酸条件下水解纤维素,Rosin-Rammler函数拟合结果显示纤维长度分布比未碱化样品增宽速度较缓,说明丝光过程中发生了纤维素的有序化.对比硫酸水解法获得纳米晶须的得率,表明热丝光化没有提高纳米晶须的得率.