准一维有机半导体中极化子与激子碰撞产物分析

采用修正的SSH模型,描述基态非简并的有机共轭聚合物分子链中不同强度的电场下,一个负电极化子和一个三重态激子的碰撞过程。由于单重态激子和激发态极化子都可以通过辐射跃迁回到基态,显然,极化子和三重态激子的碰撞将有助于聚合物的发光。     

基态非简并聚合物中极化子对的碰撞

基于紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,利用非绝热的动力学方法,研究了基态非简并聚合物中负电极化子(电子型极化子)和正电极化子(空穴型极化子)的碰撞过程.研究发现,弱电场下两个极化子碰撞分开再相遇形成极化子激子,中等强度电场下它们碰撞分开后成为两个准粒子,强电场下负电极化子和正电极化子碰撞后直接解离.     

聚合物中链间扩展的极化子动力学

基于紧束缚模型,研究了高度有序的耦合聚合物链系统中的极化子形成及运动过程．发现随着链间耦合的增强,掺杂或注入到系统中的电子形成局域极化子所需要的时间变长．当链间耦合超过一定强度时,电子将演化形成二维链间扩展的极化子．同时动力学模拟表明,以链间扩展的极化子为载流子的有序的有机分子体系,其迁移率高于以链内局域极化子为载流子的体系．     

库仑作用对顺式聚乙炔中极化子和双极化子稳定性的影响

采用包括库仑长程相互作用的扩展的紧束缚模型，研究了一维强关联体系—顺式聚乙炔（ｃｉｓ－ＰＡ）中极化子和双极化子的稳定性．发现库仑相互作用较弱时，双极化子稳定；库仑相互作用较强时，极化子稳定．     

D维量子阱中激子的声学极化子效应

考虑了无限高势垒量子阱,计算得出了零维、一维、二维和三维量子阱中激子-声学声子耦合导致的激子基态能量移动.结果表明,激子的声学极化子效应随材料带宽的增大而增大.     

电介质极化的非线性理论——作为孤立子的电子

描述一类电介质极化的理论，并用这些理论描述一类孤立子。完全在极化场之外产生的孤立子有量子化的电荷值，并可以解释成电子和空穴。一对孤立子和反孤立子是一个激子。这里显示基本孤立子是稳定的数值证据。     

极性晶体中的慢速运动极化子

本文计及电子发射和吸收多个虚声子对极化子的影响，用改进了的线性组合算符法讨论了极性晶体中的慢速运动极化子的性质，给出了极化子基态能量，有效质量和围绕电子的平均虚声子数的解析式，在极限情形下，得到了中间耦合理论和强耦合理论的结果，在普适耦合情形，给出了数值计算结果，在电子－声子耦合常数α≥7．2时，得到了较强耦合理论更为合理的基态能量上限，以及围绕电子的平均虚声子数和极化子的有效质量。     

一维分子晶体的极化子-孤立子运动

考虑极化子与晶格振动的非线性耦合，研究了一维分子晶体中的极化子-孤立子运动。通过能量极小原理求得振动组态导出了极化子几率幅的非线性薛定谔方程，获得了带有孤立波形式的两类新的极化子-孤立子解，给出了相关的孤立于能量、有效质量及孤立子局域结果，其中钟型孤立子出现在极化子能带底部，而扭结型激发出现在极化子能带顶部。     

聚二乙炔(polydiacetylene)的基态及极化子和双极化子激发态

建立了描述基态非简并聚合物聚二乙炔(polydiacetylene)的紧束缚模型. 研究了基态和带电激发态下的电子性质. 发现聚二乙炔基态下具有稳定的二聚化结构, 其能带分为四条子带, 对应于聚二乙炔链的四周期结构. 掺杂电荷时可形成极化子和双极化子非线性元激发, 计算了相应的产生能和束缚能, 发现在不考虑电子-电子Coulomb相互作用的情况下, 双电荷掺杂时产生双极化子比产生两个极化子更加稳定, 在双极化子中晶格畸变对掺杂电荷的定域束缚程度远远大于极化子中.     

有限量子阱中界面声子和体声子对磁性极化子的影响

在弱磁场条件下研究有限量子阱中磁性极化子特性．能级计算中包括了４ 支界面声子、定域体声子和势垒体声子．同时,考虑了导带非抛物性对能级和回旋质量的影响,给出量子阱 Ｇａ Ａｓ／ Ａｌ０ ．３６ Ｇａ０ ．６４ Ａｓ 中体声子和界面声子对能级和回旋质量贡献的数值结果,并进行讨论．研究发现,在弱磁场条件下狭窄量子阱中势垒体声子和界面声子的贡献比较大,而在宽量子阱中定域体声子的贡献大．磁性极化子回旋质量随磁场 Ｂ 增大而增大,若考虑导带非抛物性修正,所得结果与实验结果基本一致．     

导电聚合物中极化子动力学的外加电场效应

基于紧束缚近似的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,考虑了外电场和Brazovskii-Kirova对称破缺对Hamiltonian的修正,采用非绝热动力学方法研究了一维导电聚合物中正负极化子对的碰撞过程.研究发现外加电场对正负极化子对碰撞的影响至关重要.当外电场很小(约E0<0.02mV/),碰撞的产物是束缚的正负极化子对;在稍强些的电场下,正负极化子可以复合成中性激子,其产率可以达到85%以上;在强电场(约E0>0.2mV/)下则散射成极化子激发态.其中激子形成的细节研究对于如何提高有机电致发光器件的发光效率具有一定的指导意义.     

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.     

耗散准模腔场与激子相互作用的量子统计性质

研究了耗散准模腔场与激子相互作用的量子统计特性 ,给出了当腔场初始处于真空态而激子处于真空态与粒子数态大于 2的叠加态时的腔场与激子能量交换的表达式。研究结果表明 ,激子和腔场可以呈现亚泊松分布状态 ,激子与腔场之间的关联是经典的 ,不存在Cauchy Schwartz不等式的偏离现象。     

链间耦合对聚合物分子中激子形成的影响

从紧束缚模型出发,研究了聚合物分子中链间耦合对激子形成的影响.结果表明:光激发后耦合分子体系中形成的激子态有两种可能的分布:一种是激子在强耦合下仍主要局域在一条链中（称为链间定域激子）;另一种是激子在链间平均扩展（称为链间扩展激子）.通过计算链间耦合强度对这2种激子态的产生能和束缚能的影响,发现耦合体系中激发的电子－空穴更容易复合形成链间定域激子.另外,通过分析链间耦合强度对激子束缚能的影响,表明聚合物分子之间的耦合不利于激子形成,因此固态薄膜的光致发光效率要低于其溶液状态.     

Quantum nature of a strongly coupled single quantum dot-cavity system

Cavity quantum electrodynamics (QED) studies the interaction between a quantum emitter and a single radiation-field mode. When an atom is strongly coupled to a cavity mode, it is possible to realize important quantum information processing tasks, such as controlled coherent coupling and entanglement of distinguishable quantum systems. Realizing these tasks in the solid state is clearly desirable, and coupling semiconductor self-assembled quantum dots to monolithic optical cavities is a promising route to this end. However, validating the efficacy of quantum dots in quantum information applications requires confirmation of the quantum nature of the quantum-dot-cavity system in the strong-coupling regime. Here we find such confirmation by observing quantum correlations in photoluminescence from a photonic crystal nanocavity interacting with one, and only one, quantum dot located precisely at the cavity electric field maximum. When off-resonance, photon emission from the cavity mode and quantum-dot excitons is anticorrelated at the level of single quanta, proving that the mode is driven solely by the quantum dot despite an energy mismatch between cavity and excitons. When tuned to resonance, the exciton and cavity enter the strong-coupling regime of cavity QED and the quantum-dot exciton lifetime reduces by a factor of 145. The generated photon stream becomes antibunched, proving that the strongly coupled exciton/photon system is in the quantum regime. Our observations unequivocally show that quantum information tasks are achievable in solid-state cavity QED.     

Spontaneous coherence in a cold exciton gas

If bosonic particles are cooled down below the temperature of quantum degeneracy, they can spontaneously form a coherent state in which individual matter waves synchronize and combine. Spontaneous coherence of matter waves forms the basis of a number of fundamental phenomena in physics, including superconductivity, superfluidity and Bose-Einstein condensation. Spontaneous coherence is the key characteristic of condensation in momentum space. Excitons--bound pairs of electrons and holes--form a model system to explore the quantum physics of cold bosons in solids. Cold exciton gases can be realized in a system of indirect excitons, which can cool down below the temperature of quantum degeneracy owing to their long lifetimes. Here we report measurements of spontaneous coherence in a gas of indirect excitons. We found that spontaneous coherence of excitons emerges in the region of the macroscopically ordered exciton state and in the region of vortices of linear polarization. The coherence length in these regions is much larger than in a classical gas, indicating a coherent state with a much narrower than classical exciton distribution in momentum space, characteristic of a condensate. A pattern of extended spontaneous coherence is correlated with a pattern of spontaneous polarization, revealing the properties of a multicomponent coherent state. We also observed phase singularities in the coherent exciton gas. All these phenomena emerge when the exciton gas is cooled below a few kelvin.     

表面吸附STM图象的激子动力学方法研究

本文借助於激子动力学方法，推证了单吸附ＳＴＭ系统隧道电流和探针位置的直接关系式．该方法比现有的常规方法有更多的优越性．     

激子-声子系强耦合理论(一)

本文将Peker强耦合极化子理论加以推广,并用于处理激子-声子强耦合系统,导出了激子的基态有效哈密顿量,对某些材料的激子结合能进行了数值计算。我们的结果与实验测量值很好地符合,而且我们的结果比其它理论的结果更好。     

双模型三元混晶的界面极化子

采用ＥＰＭＡ近似法,研究了双模型三元混晶界面极化子的性质,计算了ＺｎＳｘＳｅ１－ｘ（ＧａＡｓ）和ＡｌＧａ１－ｘＡｓ（ＧａＳｂ）材料中界面光声子与电子的耦合随ｘ的变化。结果表明,在强电场作用下,界面光声子与电子的耦合加强;体光声子与电子的耦合在ｘ的某一值处存在极小值,界面光声子与电子的耦合随ｘ的变化则较复杂。