电场和线度对纳米管电子量子跃迁矩阵元的影响

在有效质量近似下详细推证了强均匀外电场作用下纳米管中电子的能量和波函数,在此基础上,得到光波辐照下电子的跃迁矩阵元.以CdS/HgS/CdS纳米管为例,讨论了线度和外电场对它的电子跃迁矩阵元的影响,结果表明:相同线度的纳米管在不同能带不同能级间的量子跃迁矩阵元,要比同能带不同能级的跃迁矩阵元约大1万倍;纳米管矩阵元均随电场增大而减小,电场较小时变化较快,而电场较大时变化较慢;在电场一定的情况下,纳米管矩阵元均随线度增大而增大.     

电场对球状纳米系统高能级分裂和谱线的影响

探讨了电场作用下球状纳米系统电子的能级分裂规律和谱线分布,以CdS／HgS／CdS球状纳米系统为例,讨论了电场对高能级分裂和谱线的影响．结果表明：①电场作用下球状纳米系统发生的斯塔克效应,能级按1,3,…,2n-1进行分裂,与氢原子情况相同．但各能级会发生能级位移;②电场引起的电子能级移动量与电场E的平方成正比;它随线度的变化情况与能级有关,有的能级的能级位移量随线度增大而减小,而有的则相反;③电场不仅使纳米系统的谱线条数增多,而且谱线频率发生改变,频率变化量随样品线度增大而减小,但减小程度与能级有关．     

半导体量子点电调制吸收谱一次微分性质的理论分析

分析在电场作用下半导体量子点的介电响应函数,在弱场近似下得到半导体量子点的电调制吸收谱的一次微分性质。由于量子点的量子约束效应,半导体中的电子能带不复存在,成为一系列离散的能级;通常体材料中的电场调制机制不存在了,在电场作用下,量子点中的量子能级会随电场而改变;激子吸收峰红移,因此电场直接影响到介电函数中的激子能级,使激子能级产生与电场强度有关而与时间无关的移动。这样半导体量子点电调制吸收谱成为一     

CH3自由基的ν2和ν3基带在高温下的谱线强度

采用密度泛函理论(DFT)的B3P86方法，在6-311G**基组水平上，优化出CH3自由基的稳定构型为双重态D3h构型，并得出基态的简正振动频率、转动常数.在此基础上，根据对称陀螺分子红外光谱跃迁定则，计算了谱线跃迁频率.使用以上数据，我们研究了不同温度下CH3自由基ν2平行谱带谱线强度，并分析了谱线强度随温度的变化规律.结果表明直到1600 K时，谱线强度计算值和实验结果符合很好.表明对CH3自由基在高温下谱线强度的计算方法是成功的.进而计算了CH3自由基在2000和3000 K时ν2谱带谱线强度及模     

CH3自由基的ν2和ν3基带在高温下的谱线强度

采用密度泛函理论(DFT)的B3P86方法,在6-311G**基组水平上,优化出CH3自由基的稳定构型为双重态D3h构型,并得出基态的简正振动频率、转动常数。在此基础上,根据对称陀螺分子红外光谱跃迁定则,计算了谱线跃迁频率。使用以上数据,我们研究了不同温度下CH3自由基ν2平行谱带谱线强度,并分析了谱线强度随温度的变化规律。结果表明直到1600 K时,谱线强度计算值和实验结果符合很好。表明对CH3自由基在高温下谱线强度的计算方法是成功的。进而计算了CH3自由基在2000和3000K时ν2谱带谱线强度及模拟光谱,并总结其光谱精细结构随温度变化的规律。同时本文也给出了CH3自由基ν3垂直谱带在296和3000 K 时的模拟光谱。     

量子点光跃迁性质的研究

针对半导体量子点中电子的光跃迁性质进行了研究 ,建立起盘形量子点模型 ,具体分析了该模型的电子结构和电子态 .讨论了光场作用下 ,量子点中电子的跃迁几率、跃迁频率、选择定则和能级结构 ,并给出了吸收系数α的解析表达式和相应的吸收曲线 .最后 ,还讨论了量子点光跃迁性质对尺寸的依赖性以及此模型的一维、二维过渡 .结果表明 ,当束缚增强 ,能级随半径变小而增高 ,能级差变大 ;而且 ,吸收峰随尺寸减小向短波方向移动 ,即发生蓝移     

掺杂浓度和温度对δ掺杂的Al_xGa_(1-x)As/GaAs双量子阱系统电子态结构和子带间光学吸收系数的影响

在有效质量近似下,通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程,计算了在温度不为零时δ掺杂的AlxGa1-x As/Ga As双量子阱系统的电子态结构.研究了温度和掺杂浓度对双量子阱系统子带能级、费米能量、及子带间线性光学吸收系数的影响.研究发现,系统的本征能量随温度升高或随掺杂浓度的增大而增加;费米能量随温度升高而减小,随掺杂浓度的增大而增加;子带间总的吸收系数随温度的升高而减小,随掺杂浓度的增大而增加.除子带间跃迁3-6,4-5随温度升高线性光学吸收系数增加外,其他各主要子带间跃迁随温度升高线性光学吸收系数而减小;各子带间线性光学吸收系数随掺杂浓度的增大而增加.     

温度和掺杂浓度对delta掺杂GaAs量子阱电子态结构和子带间光学吸收的影响

在有效质量近似下,通过自洽计算求解薛定谔方程和泊松方程,得到了温度不为零时Siδ掺杂的Ga As量子阱系统的电子态结构.研究了温度和掺杂浓度对系统子带能量、费米能级、电子密度分布和子带间光学吸收系数的影响.发现在一定的掺杂浓度下,费米能级会随着温度的升高而降低,子带间入射光总的吸收系数随温度升高而降低;在温度一定时,费米能级和子带能级随掺杂浓度的增大而增大,子带间入射光总吸收系数随掺杂浓度增大而增大.     

稀磁半导体/半导体量子线中的散粒噪声

采用散射矩阵方法研究在电场、磁场作用下稀磁半导体/半导体量子线结构中自旋依赖的散粒噪声性质,揭示其中自旋噪声同外磁场、偏压、温度和体系的几何参数之间的依赖关系.研究发现,稀磁半导体/半导体量子线的噪声谱密度随外磁场的增加而显著减小.自旋向下电子的热噪声随温度变化近似线性增大,而自旋向上电子的热噪声随温度变化而呈现出振荡现象.自旋向下电子的散粒噪声谱,零温时随偏压变化而线性增加,而在低温时随偏压变化在小范围内呈现出振荡现象.     

激光诱导黄铜中Zn等离子体光谱的时间演化特性

在常温常压下, 利用自建的激光诱导击穿光谱（LIBS）实验装置获得纳秒激光诱导黄铜等离子体光谱, 研究发射光谱中Zn等离子体光谱在增强型光电耦合器件（ICCD）门延迟为150~3 000 ns时的演化规律, 并利用Stark展宽系数及能级跃迁参数计算等离子体的电子温度和电子密度随ICCD门延迟的演化规律. 实验结果表明: 当ICCD门延迟为150~500 ns时, 初始阶段光谱呈较强的连续谱, 随着ICCD门延迟的增大, 在连续谱上逐渐凸显Zn原子的线状特征谱线, 特征谱线强度在ICCD门延迟为500 ns时达最大; 继续增大ICCD门延迟, 谱线强度逐渐减小, 当ICCD门延迟为3 000 ns时, 等离子体的特征谱线信号基本消失; 谱线强度和电子温度随ICCD门延迟的变化一致, 电子密度和ZnⅠ(481.0 nm)谱线的半高宽随ICCD的变化接近指数拟合.     

激光诱导黄铜中Zn等离子体光谱的时间演化特性

在常温常压下, 利用自建的激光诱导击穿光谱（LIBS）实验装置获得纳秒激光诱导黄铜等离子体光谱, 研究发射光谱中Zn等离子体光谱在增强型光电耦合器件（ICCD）门延迟为150~3 000 ns时的演化规律, 并利用Stark展宽系数及能级跃迁参数计算等离子体的电子温度和电子密度随ICCD门延迟的演化规律. 实验结果表明: 当ICCD门延迟为150~500 ns时, 初始阶段光谱呈较强的连续谱, 随着ICCD门延迟的增大, 在连续谱上逐渐凸显Zn原子的线状特征谱线, 特征谱线强度在ICCD门延迟为500 ns时达最大; 继续增大ICCD门延迟, 谱线强度逐渐减小, 当ICCD门延迟为3 000 ns时, 等离子体的特征谱线信号基本消失; 谱线强度和电子温度随ICCD门延迟的变化一致, 电子密度和ZnⅠ(481.0 nm)谱线的半高宽随ICCD的变化接近指数拟合.     

铷原子超精细谱线的强度差异机理研究

为了理解相同实验条件下铷原子的超精细吸收谱线的强度差异形成的机理,以~(87)Rb-D_2线F=2为工作物质,从实验上获得了6条明显的超精细饱和吸收谱对应的实验参数,将其用于理论计算.理论计算中考虑了超精细能级之间跃迁的相对强度因子、与原子团速度有关的有效原子数密度以及光泵浦效应导致的自发衰减率,计算得出的饱和吸收谱与实验结果相吻合.结果表明,共振主峰强度差异主要源于跃迁强度因子和光泵浦效应因子的不同,交叉共振峰强度差异主要原因是跃迁强度因子、有效原子数密度和光泵浦效应因子不同造成的,而交叉峰强于主峰源于交叉峰是由速度相反的两部分原子团共同作用产生的.     

外电场作用下PbS分子结构及其特性

对S原子采用6-311+G*基组,Pb原子采用aug-cc-pVTZ-PP基组,利用密度泛函理论中的B3LYP方法研究不同强度外电场(-0.04～0.04a.u.)下PbS分子基态的几何结构、能级、电荷布居、谐振频率和红外光谱强度及前6个激发态的激发能、吸收谱和振子强度的影响.结果表明:随着正向电场的逐渐增大,PbS基态分子的键长和红外光谱强度先减小后增大;谐振频率、分子总能量、HOMO能量E_H和LUMO能量E_L先增大后减小;能隙E_g和分子的电偶极矩则减小.随着正向电场强度的增大,由基态至~1Σ态、前2个~1Π态和前3个~1Δ态跃迁的激发能减小,波长增大;电场的引入还将改变激发态出现的顺序.     

掺杂Fe的SnO_2超晶格材料的电子结构和光学性质

采用全电势线性缀加平面波(FP-LAPW)方法,计算一层与两层Fe原子替代Sn原子的超晶格SnO2的电子态密度和各项光学参数。计算结果表明:掺Fe后材料均属于直接跃迁半导体,且呈现半金属性;随着掺杂层数的增加,费米能级进入价带,带隙逐渐减小,Fe原子之间耦合作用增强;吸收谱、消光系数等均与介电函数虚部谱线相对应,且均发生红移,吸收系数的吸收边随掺杂层数的增多而逐渐减小,各光学谱线随掺杂层数的增多在高能区的峰值明显降低。     

氢化物BH2自由基分子光谱强度和吸收系数的研究

利用乘积近似法构建配分函数模型,再将常温下的无转动跃迁矩平方近似为一常数并应用于高温,进一步编制程序,计算了氢化物BH2自由基分子配分函数和001-000跃迁带不同温度下的谱线强度和吸收系数.结果表明计算的配分函数值与高斯计算和五阶多项式拟合值,不管是在常温还是高温下,都符合较好,这说明构建的模型是可靠的,可以用来进一步研究谱线强度和吸收系数;从获得不同温度段的模拟光谱强度图也可以看出,本文计算结果与文献中的非对称陀螺分子谱带形状基本一致.这对进一步从实验上测量自由基分子高温光谱具有一定的参考作用.     

基于铷饱和吸收光谱分析谱线频移的频率标尺

针对示波器接受光电信号时,横坐标显示的是扫描时间,不能直接分析信号频移量的问题,设计了铷原子的饱和吸收光谱实验,并在示波器上同步接收法布里-珀罗腔的干涉条纹和铷原子D2线的饱和吸收谱线信号.利用实验上观测到的87 Rb D2线F=2的6个饱和吸收峰和已知的铷原子超精细能级结构确定频率标尺,计算了85 Rb D2线吸收峰之间的频率差及法布里-珀罗干涉条纹的自由光谱范围.结果表明,实验上确定的频率标尺与理论相符,饱和吸收光谱可用于标定基态到激发态跃迁谱线的频移量,而通过饱和吸收光谱计算得到的自由光谱范围则可作为激发态能级跃迁的频率标尺,分析激发态能级跃迁的频移.     

外加电场下谐振子量子线的电子拉曼散射

文章研究了外加电场下谐振子量子线的电子拉曼散射.利用有效质量近似,以GaAs材料为例,计算了微分散射截面,结果表明,谐振子频率和外加电场的强度对拉曼光谱均有影响.拉曼光谱的峰值随着外加电场强度的增大而增大;在恒定的外加电场下,与电场方向相同的谐振子频率只影响峰值的大小,而与电场方向垂直方向的谐振子频率还对峰值的位置有影...     

外电场作用下SiS分子结构及其特性研究

采用密度泛函B3P86/6-311++g(d,p)方法研究了在不同外电场(-0.03～0.03a.u.)作用下SiS基态分子的几何结构、能级分布、能隙、红外光谱及势能曲线等的变化规律。结果表明:随外电场(Si→S方向)的增大,SiS分子键长逐渐增大,分子振动频率和红外光谱强度逐渐减小,总能量逐渐升高,当F=-0.01a.u.时,能量达到最大,随后继续增大电场强度系统总能量开始降低;EH和EL及能隙随电场的增加逐渐增大,当F=0.02a.u.时,EH和EL及能隙均达到最大值,随着电场的继续增大,能级EH和EL及能隙逐渐减小;基态分子势能曲线对外电场方向有明显依赖关系。     

钒掺杂SnO2材料的电子结构和光学性质

基于密度泛函理论采用全势线性缀加平面波方法计算V掺杂SnO2后的电子态密度、能带结构、介电函数和吸收系数。结果表明:由于V的掺入,晶胞SnO2费米能级向导带方向移动,在费米能级附近形成新的电子占据态,出现杂质能带,这是由V-3d态和O-2p态电子杂化所形成;介电谱在0～3.0 eV之间时出现3个新的介电峰,在高能区介电谱主峰位置发生蓝移,峰值强度减少;吸收谱发生展宽,吸收谱与介电谱的峰相对应。     

铯原子D2线无多普勒噪声谱的测量

文章阐述了共振介质的吸收和色散特性导致光场的位相噪声向振幅噪声转化的原理;在速度选择光泵浦的作用下,共振频率附近介质的吸收进一步增强,位相噪声向振幅噪声转化更有效,在实验上得到了铯原子D2线不受交叉吸收线影响的无多普勒吸收谱和噪声谱.噪声谱中每个"M"都对应一条跃迁能级吸收线,中心的最低点严格对应共振跃迁频率.噪声谱可以作为一种高分辨率光谱,用于研究原子的能级结构,原子的吸收和色散,尤其是可以作为一种高灵敏度的探测光场的位相噪声的方法.