纳米银球附近三能级原子的自发辐射动力学特性

基于格林函数预解算子方法，研究了纳米银球附近V型三能级原子的自发辐射动力学特性.结果表明，原子的自发辐射动力学强烈依赖于原子的跃迁频率和所处位置.原子动力学演化谱呈现出双主峰的特征，距离较近时，高频峰宽度远小于低频峰宽度；自发辐射动力学振荡频率由演化谱双峰频率差决定，而振荡衰减快慢主要由演化谱峰宽决定；距离越近，相干振荡越强；2个跃迁频率越接近自发辐射增强谱峰值频率，演化谱峰高越低，尤其是低频峰，相干振荡越弱.     

纳米双栅MOSFETs的量子格林函数模拟

采用一种量子动力学模型研究纳米MOSFET(场效应管)电流特性.该模型基于二维NEGF(非平衡格林函数)方程和Poisson方程自洽全量子数值解.使用该方法研究了纳米双栅MOSFET结构尺寸对电流特性的影响.模拟结果显示:越细长的沟道,器件的短沟效应越弱,器件的亚阈值斜率随栅氧化层增厚而加大.另外,通过分析器件不同区域的散射自能效应,得出减缓纳米双栅MOSFET电流性能下降的途径.所用模型具有概念清晰,求解稳定等特点.作为多体量子模型,本方法可应用于一维量子线及量子点阵列所构成的纳米器件,并有望在纳米MOSFET器件设计中得以应用.     

超薄Ti膜介电函数的尺寸效应

超薄Ti膜介电函数与薄膜厚度及外加电场频率的关系表明:超薄Ti膜的介电函数具有尺寸效应;超薄Tj膜介电函数实部随外加电场频率的增大而减小.对比超薄Ti膜直流电导率的实验结果,超薄薄膜形成过程中结构特征变化是导致介电函数尺寸效应的主要原因.     

基于介电函数实验值拟合对一维光子晶体能带结构的分析与讨论

使用与在宽波段范围内TiO2,SiO2介电函数相似的指数型函数,利用数值拟合方法,给出了与实验介电函数值完全吻合的色散关系;将其直接应用于平面波展开法,计算分析了一维TiO2/SiO2色散光子晶体能带结构.与常规平面波展开法的计算结果对照发现,由两种方法分别计算得到的能带结构中均有两个较宽的光子带隙,但两者的带宽和位置...     

3C-SiC的能带结构和光学函数的第一性原理计算

利用从头计算的全势缀加平面波理论方法研究了3C-SiC的能带结构和基本的光学函数，得到了Si、C分波态密度和能带结构．介电函数的虚部由能带结构的计算直接得到．经带隙校正后，由Kramers—Kronic（K—K）色散关系计算了介电函数的实部．由得到的介电函数计算了折射率、消光系数和反射率．经比较，计算的结果与已有的实验数据基本相符．     

导体球面电像变换函数及其应用

静电场的唯一性定理是电像法可行、可靠性的基础依据.而具体静电模型若采用电像法处理,必须面对像电荷的位置、电量和个数等问题,这也是电像法被称为“特殊方法”的原因,也正因此,电像法始终难以摆脱拼凑解的嫌疑.应用勒让德多项式与其母函数的关系证明了导体球面电像的合理性和唯一性.引进电像变换函数用以表达导体球外带电体的像格林函数,以实现任意带电体电场中存在导体球界面情形下数值计算的预处理,将边值问题转化为已知电荷分布下的电势计算问题.     

由色散材料构成的体心立方晶体的光子能带计算

计算了小球排列构成的体心立方结构的光子带隙性质，小球的介电函数可以是极化激元型或等离子型．虽然在通常的介电材料体心立方结构中并不容易形成光子带隙，但在我们考虑的这两类情况中均发现绝对带隙．本中讨论的光子能带结构是由非常有效的矢量波多重散射方法计算，该方法可以精确地处理介电函数在界面附近的突变．     

分子吸附在各向异性介电核-金属壳层结构附近的表面增强拉曼散射理论研究

研究了在准静态极限下,各向异性介电核-金属壳层这种特殊核-壳结构的表面增强拉曼散射的特性.首先,基于第一性原理,我们推导出这个带壳纳米球颗粒的多重极化率,然后运用Gersten-Nitzan模型研究了这个结构的表面增强拉曼散射的特性.在本文中,我们针对这种各向异性介电核-金属壳层的纳米球颗粒的结构进行理论计算和数值模拟,结果显示,介电核中径向各向异性特性的引入,会对该纳米颗粒的表面增强拉曼散射的峰值起到增强的作用,同时还可以调节体系表面等离共振频率.此外,我们还研究了核的大小对表面增强拉曼散射的意义.我们的研究对于未来探索具有各向异性特性结构的受激拉曼散射很有意义.     

T型介观空腔结构电子输运性质的研究

利用格林函数方法计算了T型介观空腔结构的电子传输特性,分别运用递归格林函数和全格子格林函数技术给出体系的总格林函数,导出T型介现空腔结构的电导方程．计算结果表明：格林函数方法可以非常方便地应用到介观空腔结构电子传输性质的研究中．由于空腔的存在,使原来平台结构的传输系数出现了复杂的传输谱结构．     

边界掺Be原子石墨纳米带的自旋输运性质研究

采用基于第一性原理和非平衡格林函数的输运计算方法,研究了4个原子宽度锯齿（zigzag）型纳米带在边界掺Be原子时对输运性质的影响.结果发现：石墨纳米带呈半导体特性,杂质原子抑制了附近原子的局域磁性,改变了完整纳米带的电子结构,2种自旋电子将表现出不同的透射情况,且在费米面附近尤为明显.通过计算散射区的分子自洽哈密顿量（MPSH）能谱,发现2种自旋电子能级不再简并,在外加偏压下纳米带产生自旋极化电流.同时,在偏压低于1.5 V时,其中1种自旋电子出现负微分电阻现象（NDR）.     

交流电热流对导电岛纳米电极介电组装的影响

为了获得导电岛纳米间隙电极系统中纳米颗粒介电组装成的纳米粒子链的形貌规律,在所制备出的导电岛纳米间隙电极系统中进行了纳米颗粒介电组装实验。基于纳米颗粒介电操控理论,建立了导电岛纳米间隙电极组装体系的纳米颗粒介电组装模型,并通过数值仿真方法,对该介电组装模型中的电场分布和介电组装过程中纳米颗粒所受的介电泳力、交流电热流以及两者合作用的电动力学行为进行了分析,探究了交流电热流对导电岛纳米电极介电组装的影响。实验发现:在导电岛纳米间隙电极系统中纳米颗粒的介电泳组装具有两种模式——纳米间隙之间的体组装与电极和导电岛表面上的面组装,并且组装模式的强弱程度受频率的影响,进而造成组装形成的纳米粒子链的分布和形态的不同。仿真结果表明:当频率增大到350kHz时,纳米缝两侧电热流向发生反向;在频率为150kHz且缝宽为500nm时,会在整条纳米缝任意位置(端点处外)出现电热流旋涡,并且电热流旋涡会随着驱动频率的增加而减弱;随纳米缝宽度减小,电热流对纳米粒子介电组装的影响减弱。     

侧向耦合对量子线传输性质的调制

利用递推格林函数方法,研究了‘T’型介观结构中的侧向耦合量子链对主量子线输运性质的调制,发现了能量对称中心位置对于判断调制模型的输运特性起关键性作用.结果表明,格林函数方法的计算较为简捷,并且,可以较方便地用来研究其他各种人造介观量子器件的输运性质.     

n维亥姆霍兹方程在n维球内的第一边界问题的格林函数

本文将格林函数分为奇异部份(基本解)和正则部分。利用-v阶贝塞尔函数和v阶牛曼函数的奇异性特征,并注意广义格林公式和δ-函数的性质,得到了n维亥姆霍兹方程的基本解;采用广义球坐标,利用付立叶方法,并借助于基本解得到了正则部分。从而得到n了维亥姆霍兹方程在n维球内的第一边界问题的格林函数。     

圆柱分层媒质中并矢格林函数的快速计算

提出了一种适于在 PC机上计算圆柱分层媒质中格林函数的数值方法. 运用迭代方法和渐近方法分区域计算了复宗量圆柱组合函数, 得到了谱域格林函数的精确值. 用高精度的数值积分法将谱域格林函数经逆傅里叶变换, 求得了格林函数的空域结果. 计算结果与现有文献比较, 取得了良好的一致性, 证明了数值模型的正确性和精确性.     

一类Schwinger-Dyson方程解的存在性

Schwinger-Dyson方程是量子场论中格林函数之间的一般关系,主要用于研究量子场论中的非微扰问题,如动力学手征自发对称性破缺等.本文研究描述费米子传播子的非线性Schwinger-Dyson方程,通过构造算子方程的上下解,证明了Schwinger-Dyson方程正解的存在性.     

一阶线性积分微分方程的边值问题

研究一阶线性积分－微分方程的边值问题,首先,应用格林函数得到核在Ｌ＾∞中的估计,从而出银的存在唯一性结果,然后,构造出两个函数,应用解的存在唯一性结果详细讨论了一阶线性积分－微分方程的最值原理。     

二维裂纹传播问题的数值模拟

用数值方法研究了二维裂纹传播问题。经典的连续模型对裂纹传播描述不够精确,而原子模型可以弥补这个缺点,但是完全使用原子模型计算量太大。在裂纹附近使用原子模型,而在远离裂纹的地方使用连续模型,在交界面上,以吸收高频波的条件作为出发点,建立匹配条件求解。这种匹配方法把计算复杂度从O(N2)降低到O(N),而得到的数值解与完全用原子模型得到的解吻合得很好。     

凸起结构附近原子的共振卡西米尔-波德力特性

利用COMSOL Multiphysics软件，研究凸起结构附近二能级原子的跃迁频率及所处位置对共振卡西米尔-波德力的影响.结果表明，相较于截面银纳米球结构，凸起结构会产生新的表面等离激元共振模式，该模式对原子所受的共振卡西米尔-波德力产生极大的增强作用.当原子离凸起结构表面较近时，新局域共振模式对原子所受的共振卡西米尔-波德力的调控起主导作用；随着距离的逐渐增大，新局域共振模式对原子所受的共振卡西米尔-波德力的贡献急剧减小，且凸起结构的共振模式比截面银纳米球结构的共振模式对原子所受的共振卡西米尔-波德力的贡献减小得更快.     

由介电函数探讨SERS效应的电磁增强机理

从能够产生表面增强拉曼散射 (SERS)效应的典型金属银出发 ,讨论其在光频段的介电函数及与此介电函数相关的表面等离子体共振现象 ,进而用表面等离子体共振理论讨论SERS效应的电磁增强机理 .     

一种求解非线性约束优化问题的新方法

针对标准遗传算法的缺陷,提出一种基于实数编码技术的新型自适应混沌遗传算法,求解复杂非线性约束优化问题.算法根据实数编码的特点,依据概率分布函数构造杂交算子,结合混沌动力学特性和人工神经网络理论,设计了一种自适应混沌变异算子,使算法有效维持群体多样性,防止和克服进化中的“早熟”现象,同时采用不需要惩罚因子的直接比较惩罚函数方法,对约束条件加以处理.通过算例数值实验,验证了算法在提高解的精度和加快收敛速度方面都有明显改善.