磁性杂质在铁基超导体中引起的隙内束缚态

基于两轨道四带紧束缚模型,研究铁基超导体中单个磁性杂质对局域态密度的影响,并得到杂质共振峰的高度、位置与混合势的关系.在杂质点附近,在一定的磁性杂质势下存在零能共振峰,超导相干峰也受到抑制.随着磁性势的变化,零能共振峰发生劈裂.发现在非磁性势V_s一定、磁性势V_m=|V_m|时,局域态密度曲线基本相同,并且在一定的杂质势范围内正负能侧杂质共振峰是对称的,也注意到局域态密度显示较强的磁性或非磁性杂质势的特征.     

铁基超导体中间隙铁杂质诱导的隙内束缚态

基于两轨道四带紧束缚模型,用T矩阵方法研究铁基超导体中间隙铁杂质诱导的隙内束缚态.研究表明,间隙铁杂质点和最近邻铁点上的局域态密度有很强的隙内共振峰,并且随着参数t和ΔI的变化而发生明显的改变.共振峰位置和高度仅取决于间隙铁和最近邻铁之间的跃迁参数t和配对参数ΔI.此类隙内束缚态可以通过扫描隧穿实验直接观察到.     

CuO2平面外非磁性杂质对gossamer超导体局域态密度的影响

在t-J-U模型下,应用Gutzwiller平均场近似及Bogoliubov-de Gennes(BdG)理论研究了CuO2平面外单个非磁性杂质对gossamer超导体电子局域态密度的影响。结果表明,在远离杂质点处电子局域态密度呈现出典型的非对称性,在杂质点附近平面外的非磁性杂质使超导能隙变小,但是并没有明显破坏超导。而在杂质点附近由于平面外的杂质势没有被有效屏蔽而导致CuO2平面内电子的分布在纳米尺度上存在着明显的不均匀性。     

非磁性杂质对碳纳米管态密度的影响研究

针对非磁性杂质对碳纳米管的影响问题作了系统理论的分析,为设计和实现具有优良性能的基于碳纳米管的量子器件提供理论依据.应用格林函数方法计算态密度的结果表明,单个点缺陷在碳纳米管中引起准束缚态;给出准束缚态能级和峰宽的解析公式,分析它们与碳纳米管手型和直径之间的关系;逐点计算局域态密度发现,在实空间准束缚态是一个非常局域化...     

非磁性杂质对碳纳米管态密度的影响研究

针对非磁性杂质对碳纳米管的影响问题作了系统理论的分析,为设计和实现具有优良性能的基于碳纳米管的量子器件提供理论依据.应用格林函数方法计算态密度的结果表明,单个点缺陷在碳纳米管中引起准束缚态;给出准束缚态能级和峰宽的解析公式,分析它们与碳纳米管手型和直径之间的关系;逐点计算局域态密度发现,在实空间准束缚态是一个非常局域化的效应,离开缺陷即迅速衰减.同时,缺陷在碳纳米管中会引起Friedel振荡,其方向与碳纳米管手型有关.     

铁基超导体Minimum模型中的d-波和扩展s-波

对比研究了Minimum模型中d-波配对和扩展s-波配对的基本性质.结果表明,超导序参量按类BCS关系随温度变化,重整化参数t对超导有抑制作用,当t足够大时,超导消失,系统进入正常金属相.在低能区,d波和扩展s波超导体在能隙内都有态密度的存在,态密度随能量线性变化;扩展s波超导体的熵随温度的降低比d波超导体快,二者的比热都随温度呈近似线性变化关系.     

多个非磁性杂质对铜氧化物高温超导体局域态密度影响的研究

在t-J-U模型下,应用Gutzwiller平均场近似及Bogoliubov-de Gennes(BdG)理论研究了CuO2平面内多个非磁性杂质对铜氧化物高温超导体电子局域态密度的影响。结果表明,在远离杂质点处电子局域态密度呈现出典型的非对称性,而在杂质点附近由于杂质的存在产生零能量诱导峰,同时超导相干峰受到强烈抑制。随着杂质间距的增大,杂质点附近超导相干峰受到的抑制逐渐变小,同时零能量诱导峰的强度也随着变小。     

第二类Pschl-Teller赝自旋对称势场相对论粒子的束缚态

标量势和矢量势之和为零意味着原子核具有严格的赝自旋对称性.作者在赝自旋对称性条件下,求解了第二类Pschl-Teller型势中运动粒子的klein-Gorden方程和Dirac方程S波的束缚态解,并给出了相应的束缚态能谱和相对论性波函数.     

第二类P(o)schl-Teller赝自旋对称势场相对论粒子的束缚态

标量势和矢量势之和为零意味着原子核具有严格的赝自旋对称性.作者在赝自旋对称性条件下,求解了第二类P(o)schl-Teller型势中运动粒子的klein-Gorden方程和Dirac方程S波的束缚态解,并给出了相应的束缚态能谱和相对论性波函数.     

点杂质对于具有S波配对势的扶手椅型石墨烯纳米带性质的影响

基于BCS理论,在紧束缚近似下,通过求解Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,自洽地计算了扶手型石墨烯纳米带中s波超导配对势随空间变化的分布情况.讨论了单个点杂质分别处于边界点和内部点时对于体系超导性质的影响,还进一步给出了杂质点处的局域态密度( LDOS)随杂质位置和强度的变化.     

d-波超导体中的准粒子散射干扰（英文）

在重整化的哈伯德模型的框架下,考虑单杂质效应,研究了d波超导体中的准粒子散射相干现象。通过计算傅里叶变换的局域态密度分别随能量和动量的变化,得到了d波超导体中准粒子散射相干的主要特征,并且发现这些特征能够在八角模型下得到很好的解释。计算结果表明,非单调的d波能隙在单杂质导致的准粒子相干散射现象中起着重要的作用。电子谱函数的强度在反节点方向受到强烈地抑制,另外在全布里渊区中出现了一些典型的准粒子散射峰。电子谱函数的计算结果表明其费米面上存在无能隙的节点,并且沿节点和反节点方向存在几个特征局域峰。随着能量的增加,布里渊区中局域峰的位置有明显的移动。     

Anomalies of tunnel spectra in normal metal/insulator/d-wave superconductor junctions under the influence of insulator square barrier——Study under the condition of superconducting phase factor ψ±=0

以方势垒描述N/I/d波超导体结中绝缘层对准粒子输运的影响,在超导相位因子ψ±=0的情况下,利用Bogoliubov-de Gennes(BdG)方稃和Blonder-Tinkhanl-Klapwijk(BTK)理论,计算了N/I/d波超导体结的隧道谱.研究表明:(1)在ψ±=0的情况下,N/I/d波超导体结的隧道谱中出现了零偏压电导峰,零偏压电导峰的出现及形状强烈地依赖于绝缘层的厚度和绝缘层的势垒值;(2)绝缘层以方势垒描述较之以δ势描述更为优越.     

正常金属-绝缘体-s波超导结中的隧道谱和束缚态

在正常金属－绝缘体－ｓ波超导隧道结中,考虑到绝缘体中的体杂质散射以及粗糙界面散射,运用Ｂｏｇｏｌｉｕｂｏｖ－ｄｅ Ｇｅｎｎｅｓ（ＢｄＧ）方程和Ｂｌｏｎｄｅｒ－Ｔｉｎｋｈａｍ－Ｋｌａｐｗｉｊｋ（ＢＴＫ）理论模型,计算系统的微分电导和束缚态。计算表明：（１）粗糙界面散射和绝缘体中的杂质散射都能使能隙峰变低,凹陷升高;（２）当绝缘层厚度具有几个超导相干长度时,隧道谱中将呈现一些子能隙谐振峰,并在超导能隙内形成一些束缚态。     

利用菲涅尔圆孔衍射探测AFeSe三元化合物超导配对对称性

提出了一个特殊菲涅尔圆孔衍射实验,核心由正常金属/绝缘层/超导体多层膜构成,用来精确探测超导配对对称性.理论分析表明,对于超导层是s波配对,△(-k)=△(k),且满足k·r=nπ的情况下,那么衍射图样的零阶为暗纹,其中k为波矢,n为整数.反之,如果△(-k)=-△(k),且在其他条件不变的情况下,那么零阶衍射图样为明纹.从而可以利用这种简单易行的实验途径,对超导电子的配对对称性进行无模棱两可的判定.最后把这套装置应用到最近发现的AFeSe三元化合物超导体,给出了可能的具体实验方案,来探测这种多费米面复杂的电子配对对称性.     

点杂质和Anderson无序对于具有S波配对势的石墨烯性质的影响

基于BCS理论,在紧束缚近似下,通过求解Bogoliubov- de Gennes (BdG)方程,自洽地计算了石墨烯晶格中S波超导配对势对化学势的依赖关系.并分别讨论了点杂质和Anderson无序对体系S波超导配对势的影响.     

高能量分辨率扫描隧道谱的发展及其在单自旋态和低维超导电性研究的应用

在发展高能量分辨率扫描隧道谱的基础上,实现了基于自旋翻转的非弹性隧道谱,从而实现了对单自旋态的探测,并成功在单分子尺度上研究了自旋间的超交换作用.还探测到了磁性原子在超导能隙中诱导的多重束缚态,并利用这些束缚态在单原子尺度上研究了自旋间的相互作用,在实空间实现了对单个原子的化学识别.利用低温扫描隧道谱,证明生长在Si基片的单原子层厚的铅和铟薄膜为超导体,这是至今报道的最薄的超导体.     

SnS电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法, 建立了SnS超晶胞模型并进行了几何结构优化, 对其能带结构、态密度、电荷密度及光学性质进行了模拟计算. 结果显示, SnS是一种直接带隙半导体,计算所得的带隙值0.503 eV低于实验值的1.3 eV.态密度计算表明,SnS是具有一定共价性的离子键晶体.当光子能量在0 ~ 3.10 eV和大于7.47 eV范围内时,晶体表现为介电性,在3.10 ~ 7.47 eV范围内晶体表现为金属性.SnS具有数量级105 cm-1的吸收系数,能强烈地吸收光能.     

N掺杂金红石TiO_2光学性质的第一性原理研究

运用第一性原理的LDA+U(U_(Ti-3d)=7eV,U_(O-2p)=4eV)方法研究了N掺杂金红石TiO_2的电子结构和光学吸收性质。研究表明N元素的掺杂可以降低TiO_2的禁带宽度并在带隙中引入杂质能级。杂质能级主要由O-2p轨道和N-2p轨道之间的耦合形成。杂质能级的引入以及带隙宽度的降低可以增加TiO_2对可见光的响应,并提高Ti O2的光催化活性。费米能级附近的态密度由O-2p轨道和N-2p轨道之间的耦合形成π键构成,电子占据π键态和空的σ键态能级差大约为0.4 eV,可使N掺杂Ti O2的光学吸收边落在在红外区域,即发生了所谓的光学吸收边的红移现象。     

双势垒中杂质原子对量子隧穿的影响

采用计算穿越任意势之透射系数的数值计算方法,得到了在双势垒阱区中有正电杂质时电子隧穿的共振能级、波函数、透射系数.通过与无杂质原子的双势垒量子隧穿情形对比,详细讨论了杂质原子对量子隧穿的影响.数值结果显示,体系的有效势是双势垒与杂质原子库仑势的叠加,当电子能量处于叠加势中的本征能级时,发生共振隧穿,对纯束缚态,不可能发生共振隧穿.此外,还给出势阱中有、无杂质两种情形的波形图,通过对比,可以进一步看出杂质原子对共振隧穿的影响.     

Cu掺杂ZnS的第一性原理计算

采用第一性原理的平面波赝势方法和广义梯度近似,研究了闪锌矿ZnS掺杂Cu前后的电子结构和光学性质。通过对掺杂前后电子能带结构,态密度以及分态密度的计算和比较,发现引入杂质Cu后,在价带顶Cu3d态与S3p态发生p-d排斥,造成价带顶向高能端移动;在导带底Zn4s与Cu3p相互重叠,发生杂化,引起导带向低能端偏移,两方面的作用使得ZnS的带隙变小。掺Cu后ZnS的光吸收向低能端扩展,并且在可见光区生成新的吸收峰。