二维无序系统无序度和本征能量对局域化长度的影响

利用蒙特卡洛模拟方法,研究了无序度和本征能量对局域化长度的影响.研究结果表明:随着无序度的增大,系统的电子态出现局域化现象,局域化长度逐渐减小,而且对应于不同的能量本征值;电子的局域化程度不同,能带中心出现准扩展态,系统内部出现类金属行为.     

无序对准一维矢势束缚中无质量Dirac电子的影响

通过有限差分的方法,数值计算了一个相对论性质的Dirac电子在磁场和无序同时存在时的能谱结构,并讨论了不同磁场强度和无序强度时电子密度分布的变化情况.结果发现:随着无序强度的增大,无序势削弱了磁场对电子的捕获,使局域化现象减弱,使得无质量Dirac电子出现了有别于Anderson局域化的现象.     

准一维无序体系电子局域化及输运特性

在单电子紧束缚近似下,利用多对角全随机厄米矩阵算法,结合负本征值理论和无限阶微扰理论及传输矩阵方法,研究准一维多链无序体系中电子波函数局域化特性及其电子输运特性。研究结果表明:由于格点能量无序,准一维多链无序体系电子波函数呈现出局域化特性;格点能量无序度减小会导致在中间能区发生退局域化现象,表现为在中间能区电子波函数的局域长度大于体系格点数,即出现扩展态,且出现扩展态的能量区间随着无序度的减小而增大的趋势;同时,随着链数的增加,体系有向退局域化方向发展的趋势;在中间能区电子输运透射系数较大,而在低能区及高能区透射系数较小,同时,格点能量无序与维度效应对体系的电子输运存在竞争效应,当体系格点数及链数一定时,体系的透射系数随着格点能量无序度的增大而减小,而当体系格点数及格点能量无序度一定时,准一维多链无序体系的透射系数随着体系链数的增大而增大。     

二维无序系统的电子性质

用改进了的 Recursion 方法研究二维无序系统的电子性质。计算了二维无序系统的电子态密度、迁移率边界、局域化临界点以及直流电导率。结果表明,与对角无序系统相比,对角及非对角无序系统以及存在次近邻跳跃的系统局域性质均发生变化,非对角无序的影响取决于其大小,而次近邻跳跃的存在总是使电子态趋于延展。     

准一维系统中Lyapunov指数的性质?

建立了Anderson模型的传输矩阵,并采用传输矩阵法求解了准一维系统中的Lyapuov指数(LE),LE与电子局域化长度成反比,LE很好地描述了电子的局域化性质.通过计算SPS理论中的τ值,研究了在一维系统中成立的标度方程是否适用于准一维系统.本文还给出了多条链中不同通道的LE之间关联的计算方法,计算了2个通道和3个通道之间关联随着系统无序度的变化情况.     

一维无序体系的振动局域态

 应用点阵动力学的方法以及五对角对阵矩阵本征矢算法,考虑原子间次近邻相互作用,计算了一维无序体系的振动本征态的分布.结果表明与电子本征态分布一样,无序体系的声子态分布也具有局域性,且局域程度与本征频率的大小、体系无序程度以及系统大小有密切的关系.     

一维光波导阵列的安德逊局域化

采用数值模拟的方法,研究了一维光波导阵列的安德逊模型,结果表明,安德逊模型的引入,会导致光波导阵列光波传导的性质的改变。对角无序导致的局域化现象,导致光波经历一段时间传播后会局域到特定位点。而随着无序度的提高,系统中局域态的数目会增加,而单一局域态的定域化长度会减小。     

一维纳米材料中电子局域态分布

从一维纳米随机链模型出发,在考虑近邻、次近邻相互作用的情况下,运用多对角全随机厄米矩阵求解方法计算了一维纳米材料的电子局域态中心位置.针对晶界无序度和晶粒大小,讨论了材料中的电子局域态分布.研究结果表明:局域态中心位置随能量的改变而改变,并且在不同的能量范围内局域态分布不同,在某些能量范围内,能量变化很小而局域位置变化很大,电子跳跃很容易发生,而在另一些能量范围内,能量变化很大但局域位置变化很小,电子跳跃难以发生,因而直接影响材料的导电、导热等性能;晶界无序度和晶粒大小对局域态分布影响很大,当晶界无序度变小时,体系趋向有序,局域态位置随能量的变化呈一定程度的周期性;而当晶粒粒径变小时,晶界的作用增强,无序作用也相应增强,局域态增多,分布密度增大.     

H_2~+解离中电子局域化对激光强度的依赖性

利用非波恩-奥本海默近似下数值求解含时薛定谔方程(TDSE)的方法,研究了激光强度对强场驱动氢分子离子(H2+)解离过程中电子局域化的影响.结果显示,电子局域化程度强烈依赖于激光强度.随着激光强度的增大,电子局域化程度呈现先上升后下降的趋势.通过分别研究核波包和电子波包的含时演化,发现这是解离概率在起主要作用.进一步研究显示有效实现电子位置调控的驱动激光场强度范围在4×1014～1×1015W/cm2.     

一维纳米体系的电子结构

建立了一维纳米随机链模型,在计及近邻、次近邻相互作用情况下,采用新的方法计算了链长从1×104～1×105个原子系统的电子本征值和本征矢.针对晶界原子畸变和晶粒大小等物理量,讨论了一维纳米体系的电子结构.研究结果表明,晶界原子畸变和晶粒尺寸对其电子结构有重要影响.由于晶界原子对电子的散射作用,电子波函数出现局域化.晶界原子畸变越大,晶粒尺寸越小,散射作用越明显.晶界原子畸变参数W由0.2增加到1时,电子波函数由扩展态变为局域态;晶粒尺寸变小时,电子波函数对称性变差,电子趋向局域分布.随着晶界原子畸变程度的增大和晶粒尺寸的减小,局域化程度不断加强.     

无序材料直流电导中的无序作用机理

在单电子紧束缚无序模型基础上，建立一维无序材料电子跳跃输运直流电导率计算模型，并推导其直流电导率计算公式；通过计算材料的直流电导率，分析不同无序形式下无序度对材料直流电导率的影响，探讨无序在材料电子输运中的本质作用。计算结果表明，在对角无序情况下，无序材料的直流电导率随着无序度的增加而减小；当无序度较小时，电导率随材料无序度的变化有振荡行为；非对角无序材料的电导率小于对角无序材料的电导率，同时，在无序度较小的区域，材料的电导率呈现先增大后减小的特性；完全无序材料的电导率大于非对角无序材料的电导率而小于对角无序材料的电导率，且在完全无序情况下材料的电导率随无序度的变化关系与非对角无序情况下电导率随无序度的变化关系很相似；在无序度较大时，无论是对角无序、非对角无序还是完全无序情况下，无序度对电导率的影响均不明显。     

无序度和温度对一维无序体系费米能的影响

从一维情况出发,采用单电子紧束缚无序模型,建立无序体系一定温度下费米能公式,同时考虑到无序体系中无序这一本质要素,通过数值计算探讨不同无序模式下无序度与体系费米能关系,并进一步探讨温度等对体系费米能的影响。结果表明:无序体系的费米能随无序度的增大而减小,并且非对角无序对体系费米能的影响很大,考虑非对角无序时,体系的费米能大大降低;温度对体系费米能的影响表现为,随温度的升高,体系的费米能相应增大,且在低温区费米能随着温度的升高而增大比较缓慢,而在高温区费米能随着温度的升高而增大较快。     

α相铁钒无序固溶体的经验电子理论

本文应用经验电子理论,对α相铁钒无序固溶体进行了分析,给出了铁钒系统在实空间的价电子结构分布、饱和磁化强度和铁、钒原子磁矩的理论估计值,得值与中子衍射测量结果一致,并讨论了温度对铁原子杂化状态和价电子结构的影响。     

无序 FCC TixAl(1-x)合金的电子结构和热力学性质

应用合金系统科学(SSA)框架,确定FCC Ti-Al合金系结构参数和性质及相应特征晶体的基本信息;在FCC Ti-Al系中,通过SSA框架计算得到Ti和Al特征原子序列的电子结构和性质;确定新的Gibbs能函数与结构参数和性质能紧密关联。研究结果表明,应用特征原子排列设计可设计无序和有序合金,它们的电子结构、晶格常数、物理性质和热力学性质随成分的变化都可由此求得。     

CdTe的ICB淀积和成膜特性

应用一种新的薄膜淀积技术──ＩＣＢ方法，对ＣｄＴｅ薄膜的淀积进行了系统的研究。在单晶Ｓｉ及玻璃衬底上演积的ＣｄＴｅ膜具有定向生长的大晶粒结构，其晶粒尺寸、取向度与离化电流、加速电压等可控实验参数之间的关系在实验结果中得到了反映。通过考察入射原子团与表面的相互作用，研究了表面迁移能力以及电荷存在对成膜特性的影响。     

Quantum metallicity in a two-dimensional insulator

One of the most far-reaching problems in condensed-matter physics is to understand how interactions between electrons, and the resulting correlations, affect the electronic properties of disordered two-dimensional systems. Extensive experimental and theoretical studies have shown that interaction effects are enhanced by disorder, and that this generally results in a depletion of the density of electronic states. In the limit of strong disorder, this depletion takes the form of a complete gap in the density of states. It is known that this 'Coulomb gap' can turn a pure metal film that is highly disordered into a poorly conducting insulator, but the properties of these insulators are not well understood. Here we investigate the electronic properties of disordered beryllium films, with the aim of disentangling the effects of the Coulomb gap and the underlying disorder. We show that the gap is suppressed by a magnetic field and that this drives the strongly insulating beryllium films into a low-temperature 'quantum metal' phase with resistance near the quantum resistance RQ = h/e2, where h is Planck's constant and e is the electron charge.