施加电场的单量子阱中束缚态的能级

超晶格由2种不同晶体材料交替生长的具有周期性结构的多层薄膜构成,2种材料的势垒-势阱结构就是量子阱.通过理想的无限深势阱模型,讨论了施加电场作用的超晶格中单量子阱束缚态的能级结构和态密度,得到了体系的本征能量与本征函数.分析表明:沿超晶格生长方向能量量子化,量子化能量构成了一系列子能带(微带);在电场作用下,超晶格量子阱能级向低能方向移动,施加电场不影响超晶格量子阱子能带的电子态密度.     

电场下应变层量子阱AlN／GaN（001）的子带结构

采用有效质量理论６带模型,研究了电场下应变层量子阱ＡｌＮ／ＧａＮ（００１）的价带子能带结构．具体计算了价带子能级的色散曲线,分析了电场和应变效应对子能带的影响．还计算了不同电场和不同阱宽的空穴子能级．     

单层β12-硼烯双光子性质的理论研究

利用五带紧束缚理论计算了均匀模型、反演对称模型、反演非对称模型三种不同模型的单层β₁₂-硼烯的电子能带结构，利用光子-电子相互作用的二阶微扰理论计算了单层β₁₂-硼烯在可见光到近红外波段的双光子吸收谱，揭示了外加电场对X、K、M、Λ四个能带接触点附近电子能带和双光子吸收峰的调制作用.结果表明外加电场会带来简并能带的分裂，增强外加电场会使得双光子吸收峰发生蓝移且峰值被抑制；仅在反演非对称模型中M点附近施加正向电场且电场的能量在1.5～2.0 eV范围内时，因为双光子共振跃迁而出现吸收峰增强.     

子带重叠对兆兆赫场驱动下的电阻分流半导体超晶格中直流偏置电压产 …

研究了处于外加高频变变场下的半导体超晶格中两个重叠子带内的弹道电子的运动。我们应半经典的平衡方程途径来决定自发产生的直流电压和电流对于外加场的频率的依赖关系。本文讨论了这一常数偏置电流和两个子带结构之间的关系，这对研究这种材料在超高频信息处理中的应用有一定意义。     

GaAs/AlxGa1-xAs超晶格束缚态电子能级结构的理论研究

我们运用Kronig-Penney模型,研究了GaAs/AlxGa1-xAs超晶格的束缚态电子能级结构、带宽,跃迁矩随超晶格的结构参量(阱宽、垒宽和Al组分)变化关系,以及子带能量色散关系.计算结果表明:影响光跃迁频率的最大因素是阱宽,随着阱宽的增加,光跃迁频率逐渐减小;影响带宽的较大因素是垒宽,随垒宽的增大,带宽逐渐减小;超晶格结构参量对跃迁矩的影响很小;随着Al组分的增加,光跃迁频率逐渐增大;第一子能带随波矢的变化不是很明显,第二子能带随波矢变化比较明显.这些将对实验测量和器件应用有一定的参考价值和指导意义.     

外加电场和磁场对外尔半金属能带结构的调控

基于紧束缚近似下的低能有效哈密顿模型，研究了外加电场、外加磁场及同时外加电场和磁场对外尔半金属电子能带结构的调控作用.结果表明，仅在正向(负向)电场作用下，随着电场强度的不断增大，体系的外尔点逐渐向布里渊区边界(布里渊区中心)移动，当电场强度增大到一定程度时，可以实现半金属向半导体或绝缘体的转变；仅在外加磁场作用下，外尔半金属可以形成分立的朗道能级，n=0子带不随着磁长度的增加而变化，n=1和n=2子带随着磁长度的增加不断向费米能级靠近，且相同指标导带和价带间的能隙不断减小；在保持磁长度不变的条件下，体系的外尔点随着外加正向(负向)电场强度的增大逐渐向布里渊区边界(布里渊区中心)移动，在适当的外加电场作用下，n=0子带由部分占据的价带变为第一导带或完全占据的第一价带，实现半金属向半导体或绝缘体的转变.     

函数缺陷对波导带隙结构的调制

在二维函数光子晶体研究的基础上,进一步研究波导中加入两排函数线缺陷时,通过调节函数线缺陷的介质柱介电常数参数值,可实现波导带隙结构的调制情况.本文选取线缺陷介质柱介电常数函数形式为εr(r)=kr+b,其中,k为函数系数,b为参数.上述参量的变化,可由电光效应实现,即通过调节外加电场强度和电场分布来实现.当改变函数线缺陷介质柱介电常数参数k和b的值时,波导的带隙位置、带隙数目以及电场分布都会发生改变.因此,在波导中加入两排函数线缺陷就可实现带隙结构的调制,得到所需要的带隙结构和电场分布.这些结论可以为光学器件的设计提供理论基础和新的设计思路.     

基于声学超晶格铌酸锂的新型体声波器件

设计了一种集成的声学器件。它的基本结构是由下列3部分组成的，即换能器部分、声学开关部分和声传播介质部分，但其材料均来源于铌酸锂晶体。其中换能器与声开关部分是由声学超晶格铌酸锂构成的，而声的传播介质则是单畴铌酸锂。着重研究了声开关部分所外加的直流偏压对在该器件中传播的声波的影响。结果显示：声开关部分对声波的反射率受到这一外加偏压大小的影响，外加偏压越大，则反射率越强；声子带隙也受到外加偏压的影响，外加偏压越大，则声子带隙将会增宽。同时我们还发现了声开关的反射谱分布决定于铌酸锂超晶格的周期大小，且超晶格周期数的减小也会增宽声子带隙。该器件在设计上有两大优点：一是实现了声学开关器件的集成化，二是充分利用了声学超晶格铌酸锂最大的机电耦合系数。     

超晶格中直流和双模交流电场的整流效应

以弛豫时间近似下的玻尔兹曼方程为基础 ,详细研究了超晶格在外加直流和双模交流场中电子的输运行为 ,并计算了几种特定情况下超晶格中电流随频率和场强幅值的变化关系 ,我们发现超晶格在外加直流和双模交流电流电场时内部电流随频率的变化是稳定的 ,而电流随场强幅值的变化是振荡衰减的     

霍尔角、霍尔电场与载流子能态关系研究

讨论了霍尔电场和外加电场对裁流子作用问题,认为外电场既改变载流子在晶格势场中的能态,也驱动栽流子作漂移运动．在外电场作用下,霍尔角正切反映了载流子在晶格势场中增加的能量占外电场输入能量的百分比,外电场输入能量的其他部分转变成裁流子漂移运动动能、晶格格点热振动能量及焦耳热．     

抛物型量子点的非线性光学整流研究

在紧凑密度矩阵方法和迭代法的框架下,从理论上研究了抛物型量子点(QDs)在不同的量子点半径、宽度以及外加电场和磁场下光学整流(OR)系数.在有效质量近似下,计算了量子点中电子的受限波函数和能量.给出了典型GaAs/AlGaAs抛物型量子点的数值结果.通过研究发现,非线性光学整流系数受到量子点的宽度、半径以及电场和磁场的...     

GaAs／Ga_（1－x）Al_xAs超晶格结构中量子磁隧穿传输系数的计算

该文特厄密函数作为包络波函数，利用传递矩阵方法计算了电子隧穿ＧａＡｓ／Ｇａ（１－ｘ）ＡｌｘＡｓ双量子阱超晶格在外加电磁场作用下的传输系数，并对计算结果作了讨论．     

Half-metallic graphene nanoribbons

Electrical current can be completely spin polarized in a class of materials known as half-metals, as a result of the coexistence of metallic nature for electrons with one spin orientation and insulating nature for electrons with the other. Such asymmetric electronic states for the different spins have been predicted for some ferromagnetic metals--for example, the Heusler compounds--and were first observed in a manganese perovskite. In view of the potential for use of this property in realizing spin-based electronics, substantial efforts have been made to search for half-metallic materials. However, organic materials have hardly been investigated in this context even though carbon-based nanostructures hold significant promise for future electronic devices. Here we predict half-metallicity in nanometre-scale graphene ribbons by using first-principles calculations. We show that this phenomenon is realizable if in-plane homogeneous electric fields are applied across the zigzag-shaped edges of the graphene nanoribbons, and that their magnetic properties can be controlled by the external electric fields. The results are not only of scientific interest in the interplay between electric fields and electronic spin degree of freedom in solids but may also open a new path to explore spintronics at the nanometre scale, based on graphene.     

GaAs光电导开关非线性锁定效应的机理研究

根据光激发电荷畴模型,研究强电场条件下,半绝缘GaAs光电导开关体内热电子的瞬态输运过程及载流子与晶格相互作用的性质,并对光激发单极电荷畴的形成、生长、输运及达到稳定平衡状态的全过程进行了分析。认为GaAs光电导开关的非线性锁定效应是光激发单电荷畴处于稳定平衡状态时的必然结果,同时,电荷畴内部及前端的强电场区域伴随有热电子强烈的局部碰撞电离和辐射复合作用,使载流子迅速雪崩倍增,形成输出电脉冲的超快上升沿,强电场区出现在GaAs光电导开关的阳极周围,在电荷畴到阳极之间将发生强烈的碰撞电离和辐射复合发光,形成丝状电流。     

PuO3分子激发态的外场效应

 采用密度泛函(DFT)方法B3LYP/Gen,在Pu为相对论有效原子实势(RECP)基组、O为6-311+G*基组水平上优化得到了分子轴方向不同电偶极场（0.005～0.005a.u）作用下,PuO3的基态电子状态为C 2v(7B-2)。在优化构型下用同样的基组采用含时密度泛函(TDDFT)方法(TD-B3LYP)研究了同样外电场条件下对PuO3的激发能和振子强度的影响。计算结果表明,激发能随电场强度增加而减小,表明在外电场作用下电子容易激发,且对电场方向的依赖呈现近似对称性,满足Grozema关系。PuO3的前5个激发态电子跃迁光谱波长为900.2～2063.3 nm,属于红外、远红外光谱,这是钚原子的奇异特征。电场对振子强度的影响仍满足跃迁选择定则。     

GaAs／Ge_xSi_（1－x）系统的电子能带结构

采用紧束缚方法计算了生长在ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金（００１）面上的应变ＧａＡｓ层以及生长在Ｓｉ（００１）面上的应变超晶格（Ｓｉ２）４／（ＧａＡｓ）４的电子能带结构。讨论了应变对电子能带结构的影响．     

硫对砷化镓表面悬挂键的饱和作用

利用集团模型探讨了硫对砷化镓（１１０）理想表面悬挂键的饱和作用，着重于定性讨论硫去除禁带内砷化镓表面态的可能性，这有助于了解硫钝化砷化镓表面的机理，计算采用电荷自洽的ＥＨＴ方法，结果表明，硫确能与表面砷化镓原子形成较强的共价键，并把悬挂键形成的表面态移出禁带，其中硫与镓的相互作用更为强烈。     

强外电场作用下 AlF 分子的结构和激发特性

在沿 Al-F 连线方向的不同外电场（0 ~ 2. 571 125 × 1010V/m）下,采用密度泛函（DFT）方法中的 LSDA 在B3LYP /3 21G 基组水平上,优化得到氟化铝（AlF）分子的基态结构参数、电荷分布、电偶极矩、最高占据轨道（HOMO）能量、最低空轨道（LUMO）能量、能隙和费米能级。在同样的外电场作用下,采用杂化 CIS-DFT 方法（CIS-LSDA）,使用相同的基组,研究 AlF 分子的激发能和振子强度。结果表明：随着外电场的增大,AlF 分子总能量先增大后减小,电偶极矩先减小后增大,基态键长呈现先减小后增加、再不断减小的变化;电场使振子强度有的增大有的减小,影响比较复杂,说明外电场影响了电子的跃迁光谱强度。     

外电场作用下水分子结构和电子光谱

采用密度泛函B3P86方法在aug—cc—pvqz基组水平上优化得到了在不同外电场（-0．06-0．05a．u．）作用下,水分子的基态电子状态、几何结构、电偶极矩和分子总能量。在优化构型下利用杂化CIS-DFT方法（CIS-B3P86）研究了同样外电场条件下对水分子的激发能和振子强度的影响。计算结果表明,基态分子几何构型与电场大小呈现强烈的依赖关系,分子偶极矩m随电场的增加而减小。分子总能量随着电场增加而降低。无论是正向还是反向外电场作用下,激发能随电场增加而减小,表明在外电场作用下,分子易于激发和离解。     

Detecting the micro-defects in the GaAs materials by time resolved emissions

The GaAs material is a major semiconductor material, and it has high electron transfer rate and direct transition energy band structure. The devices and inte-grated circuits fabricated on the GaAs substrates have a lot of advantages such as high speed information processing. Small perturbations in the manufacturing of GaAs materi-als can lead to defects. The defects in the GaAs materials can degrade the performance of materials. A new method is presented in this paper for detecting the micro-defects in GaAs materials by using time resolved emissions. In this method, the micro-defects in GaAs materials are detected by making use of the photon emission features of micro- defects. The strength of the emitted photons from the micro-defects is increased by applying the electric current or the periodic pulse signals to GaAs materials. The single-photon detector is used to detect the photon emissions of the micro-defects. The time resolved photon emissions and single-photon detection are used to record and compare the amounts of the emitted photons that come from the given regions of the normal GaAs materials and the defective GaAs materials. A lot of experimental results show that the micro-defects in the GaAs materials can be detected by using the method proposed in this paper.