超导体的物理参数和有效声子谱关系的研究

本文运用MCMillan,AHen-Dynes和吴杭生等人的强耦合T_c公式和其它关系式,推算出了超导体的一些基本物理参数,如T_c,H_c,H_(c2),K和2△/KT_c等对有效声子谱α~2F(ω)的泛函导数随声子频谱的变化关系式,并和Bergmann等的严格数值解作了比较,发现至今常用的T_c公式的徽分特性都是不令人满意的。     

高T_c超导电性的声子-激子联合机制

本文根据高T_c氧化物超导材料的性质及其能带计算结果,提出了高T_c超导电性的声子-激子联合机制,在Eliashberg强耦合超导理论的框架下推出了声子-激子联合机制的超导转变温度T_c公式,并解释了同位素效应和相干长度的新特性。     

Ⅰ-型笼合物Ba_8Ga_(16)Ge_(30)笼的应变声子谱

文章使用简化模型结合物理近似的方式对Ba_8Ga_(16)Ge_(30)进行应变声子谱的研究。采用合理简化的物理模型,由经典的晶格动力学理论得到了未加应变和加应变两种条件下的布里渊区声子谱。结果显示,沿第一布里渊区高对称方向有两支声学声子谱和六支光学声子谱。单轴拉伸应变下声子频率减小,单轴压缩应变下声子频率增大,而切应变导致LA声子增大,TA声子减小。据此提出采用应变的方式来调控该材料的热学性质,以期实现材料热调控的同时提高它的热电转换效率。     

压力下Si/Ge超晶格热电材料的声子谱和群速度

利用面心立方模型和晶格动力学理论计算了Si/Ge超晶格材料的纵向(z)和横向(x)声学声子谱,用半解析的方法计算了声学声子传播的群速度.计算结果表明,纵向声子谱有简并的现象,横向声子谱没有简并,在布里渊区的中心和边界,纵向和横向声子的群速度几乎减小为零.引入流体静力学压力并修正应变存在时的力常数,研究了应变对超晶格材料声子谱和群速度的影响,结果表明,静压使声学声子的频率系统性上升,使声学声子的群速度明显增大.     

图的谱矩公式研究

重构猜想的研究中涉及的一个问题是找出图不变量的完全组。由于图的第k阶谱矩等于图中长为k的闭途径的条数,可知谱矩序列是图的一个重要不变量。通过研究图的结构特征,首先确定能生成长为8的闭途径的所有子图,然后给出图的第8阶谱矩计算公式。     

电声机制能形成高的超导转变温度Tc

电声子机制能否形成高温超导电性,是超导理论和材料研究的极为重要的课题。本文以Ginzburg原理、Eniashberg方程讨论了在不同的关联态下,电声子形成高的超导转变温度的特征,并以超导材料的本征结构特征讨论了高T_c铜氧化物超导体的结构对高T_c产生的特征。得出:传统电声子理论中对超导材料T_c的值的无特定的限制性,用超导材料的双体结构的物理模型讨论,得出了超导电性机理的电声子机制能形成高的超导转变温度。进一步对高T_c铜氧化物超导体中的电声子的特性给出了一个明确的结论。     

零温下二维绝缘铁磁体的磁振子软化

在二维正方绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型·利用格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的二维绝缘铁磁体的磁振子谱,计算了布里渊区的主要对称点线上的磁振子色散曲线·发现在布里渊区边界区域磁振子谱的软化和磁振子谱线增宽最明显·比较了纵向声子与横向声子对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响,也讨论了各项参数的变化对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响·     

超导理论的另一可能方案

本文提出了一个新的超导机构,通过强迫振动的理论分析,引入了一个临界频率概念。讨论了一些主要的超导现象;得到了一个简单的求T_c的公式。本文又给出了一个求传导电子固有频率的经验公式。它适用于除镧系、锕系外所有的元素。从而计算了除稀土元素外,周期表中几乎所有元素的临界温度T_c;除Al,Hg,Pb,Re,外都和实验值附和的比较好。     

零温下在Δ线二维绝缘铁磁体的磁振子软化

在二维正方绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型.利用格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的二维绝缘铁磁体的磁振子谱,计算了布里渊区的Δ线上的磁振子色散曲线.发现在布里渊区边界区域磁振子谱的软化和磁振子谱线增宽最明显.比较了纵向声子与横向声子对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响,也讨论了各项参数的变化对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响.     

零温下在△线二维绝缘铁磁体的磁振子软化

在二维正方绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型．利用格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的二维绝缘铁磁体的磁振子谱，计算了布里渊区的△线上的磁振子色散曲线,发现在布里渊区边界区域磁振子谱的软化和磁振子谱线增宽最明显．比较了纵向声子与横向声子对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响，也讨论了各项参数的变化对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响．     

极化子与声子色散

本文计及光学声子的能量随波矢的变化,在抛物线近似下,计算了极化子的基态能量和有效质量。发现:随着声子色散的加强,极化子的自陷能变大,有效质量亦随之增大。极性晶体中的电子和纵光学声子的作用系称为极化子,通常研究极化子时,为了简单起见,都把光学声子的频率看成常数,不考虑它随波矢的变化,这是个很强的近似     

CaX(X=S,Se,Te)晶格热导率的第一性原理计算

使用第一性原理方法精确计算了CaX(X=S,Se,Te)的声子和晶格热导率等性质,并且从体系构成的异同分析了声子谱的异同.为了解释这类化合物中硫族元素从Te变为S时,热导率以及模式热导率成倍降低的原因,逐个研究声子简正模式对各自热导率的贡献以及不同体系间相同模式的声子热导率的差异,进一步计算了各个独立声子模式的Grüneisen参数、散射相空间、群速度、寿命等与热导率直接相关的物理量.从这些物理量之间的差异推测造成热导率差异的根本原因,并且分析了这些物理量的差异和声子谱的联系,从声子谱的变化趋势验证了如散射相空间、声子寿命、群速度这些物理量的差异,并且也最终验证了声子散射的理论基础.可以预言CaX这一系列材料的热导率,但现在尚缺乏直接实验验证.     

多振子局域共振声子晶体导线带隙特性研究

为防止导线舞动对线路安全稳定运行造成危害,将附有3个串联振子的间隔棒周期性地排列在导线上,形成声子晶体导线结构,通过产生带隙达到导线减振的目的.本文推导建立了计算声子晶体导线结构振动频散关系的传递矩阵法.基于某舞动试验线路,计算得到了振动频散关系和带隙范围,并对相应的有限周期声子晶体导线进行了振动传输特性分析以进行对比验证.结果显示,在0~0.9Hz范围,三振子串联声子晶体导线结构存在3条低频振动带隙,在带隙频率范围内导线的振动会出现较大衰减,因此可利用带隙有效抑制导线舞动.     

混晶GaAs1—xPx：N（x=0.88）中NN1对束缚激子发光的声子伴线

采用选择激发的实验手段，在混晶ＧａＡｓ１－ｘＰｘ；Ｎ的光致发光谱中观察２到ＮＮ１对束缚激子发光的声子伴线。通过荧光谱线窄化效应，在发光谱中得到了ＧａＰ：Ｎ低温光致发光谱中Ａ线相似的ＮＮ１线的声子伴线精细结构，其中包括ＴＡ，ＬＡ，ＬＯ等声子伴线。     

GaAs_(1-x)N_x混晶的喇曼散射研究

室温下采用背散射几何配置,在近共振条件下测量GaAs1-xNx混晶的喇曼散射谱.由于N原子的引入,导致类GaAs的LO1、TO1声子和类GaN的LO2声子线宽变大,禁戒的TO1声子变为喇曼活性;随着N组分的增加,TO1声子强度增大、LO1声子有红移的趋势、LO2声子有蓝移的趋势,根据它们随N组分x移动的速度推断出样品不存在应变效应.另外还讨论了布里渊区边界声子LA(L)与LO(L)、二级喇曼散射谱声子LO2、LO1 LA1(L)以及2LO1随N组分x增大的变化趋势.     

利用分析型EAM模型研究Cu台阶面的表面声子谱

运用分析型嵌入原子模型(AEAM)与晶格动力学方法计算了弛豫后的Cu台阶表面的声子谱曲线,表面弛豫由分子动力学方法计算得到.计算结果声子谱曲线与实验数据吻合.     

石墨烯电子结构和声子谱的第一性原理计算研究

基于密度泛函理论和密度泛函微扰理论框架,采用模守恒赝势和局域密度泛函近似,计算石墨烯的电子结构和声子谱.发现石墨烯是一带隙为零的半导体,在Dirac点附近的态密度来源于C原子pz轨道;掺杂后第一布里渊区的费米面由位于Dirac点处的点变为围绕Dirac点的弧形,与角分辨光电子谱实验所得到的掺杂情况下的费米面相符.声子谱计算结果表明,石墨烯布里渊区中心的声子谱有三个光学支和三个声学支,计算得到的具有拉曼活性的声子频率与拉曼光谱实验结果相近.     

GaAs1-xNx混晶的喇曼散射研究

室温下采用背散射几何配置，在近共振条件下测量GaAs1-xNx混晶的喇曼散射谱．由于N原子的引入，导致类GaAs的LO1、TO1声子和类GaN的LO2声子线宽变大．禁戒的TO1声子变为喇曼活性；随着N组分的增加,TO1声子强度增大、LO1声子有红移的趋势、LO2声子有蓝移的趋势．根据它们随N组分x移动的速度推断出样品不存在应变效应．另外还讨论了布里渊区边界声子LA(L)与LO(L)、二级喇曼散射谱声子LO2、LO1 LA1(L)以及2LO1随N组分x增大的变化趋势．     

低温下多声子无辐射跃迁

根据黄昆等的声子统计分布理论,计算了4.2K和20K下的多声子跃迁几率因式和发射的平均声子数目.得出统计理论的结果与严格公式的结果完全一致,且与极限0K的结果非常接近.还对发射负声子能量数目作了讨论.     

表面品格振动的高分辨电子能量损失谱研究

阐述了利用高分辨电子能量损失谱(HREELS)研究表面晶格振动的原理和方法,结合2种不同类型的半导体GaAs(110)和Si(111)表面声子谱的实验观察,讨论了表面声子谱的特征。确定了GaAs(110)剖理面在液氦温度下及Si(111)剖理面在室温下的表面声子能量分别为35.6和56meV,其1次增值峰对损失峰的相对强度分别为0.002和0.1。