拓扑绝缘体表面台阶势垒的输运性质

利用传递矩阵的方法研究拓扑绝缘体表面台阶势垒的输运性质,发现台阶势垒的形状明显地影响了拓扑绝缘体表面的输运性质。拓扑绝缘体表面存在克莱因隧穿,透射概率取决于势垒的高度。随着费米能级的变化,电导出现了共振隧穿现象;而随着台阶势垒高低势能差的变化,电导出现了开关效应,可以通过调节费米能级和台阶势垒高低势能差来控制电导。     

量子盒的弹道电导

应用量子力学波函数阻抗匹配方法,作者研究了准一维无相互作用电子气通过量子盒的弹道传播。在通过量子盒时,电子除受到盒边界的弹性散射外是自由的。作者计算了量子盒电导作为盒长度和宽度的函数。计算结果表明,当长度较短时,电导显示带有规则脉冲振荡的确定的量子化台阶;随着长度的增加,电导曲线逐渐趋于无规振荡的图样。     

耦合量子线-量子点体系中的Fano效应

利用非平衡格林函数方法,研究了耦合量子线-量子点体系的相干电子输运性质.研究发现:对于旁耦合一个2能级量子点的量子线的线性电导呈现有趣的电导降中带电导峰的现象;而对于耦合2量子点体系,线性电导表现为有趣的多共振现象.由于Fano干涉,上述电导峰电子的线型不是洛仑兹型的.     

边缘势效应对电子输运性质的影响

研究了磁场及无序杂质存在条件下,边缘势效应对磁场下二维无序杂质系统中的电子输运性质的影响.边缘势越小,电子输运通道越容易打开,电导"台阶"越易向能量小的区域平移;边缘势较大,电子需要较大的费米能才能打开一个量子通道,电导"台阶"越向右平移;边缘势一大一小时,"台阶"有先左后右的平移趋势.系统电导随着磁场的变化表现出周期性振荡行为,系统电导的极值也随边缘势的变大而减小.受杂质散射的影响,系统电导随无序杂质质量百分数的增大而减小.     

局域体缺陷对石墨烯纳米带电子输运性质的影响

利用递归格林函数方法研究存在体空位时之字型边界石墨烯纳米带的电子输运性质。研究结果表明,纳米带的电导对体空位非常敏感。当体系存在一个单原子空位时,电导受到明显的压制,完美的量子化台阶消失。同时在费米能处存在一个电导沟;当体系存在一个双原子空位时,电导压制亦非常明显,但电导沟存在于第一能带带边处。局域态密度分析结果显示,电导沟的形成是因为电子态局限在体空位周围,不能形成有效的电子通道,从而导致体系电导下降。另外,当存在两个随机分布的单原子空位时,体系的电导存在共振透射峰,透射峰的数目随着两个体空位之间的距离改变而改变。计算结果发现,体空位之间的距离每增加3个超原胞,电导将会增加一个透射峰。     

单个散射杂质对电子波导影响的理论研究

本文用一双波导模型模拟漏波导，用δ函数模拟散射势，从理论上研究了单个散射杂质对漏波导传输特性的影响，结果表明，波导中即使存在单个散射杂质也会极大地影响无杂质漏波导中所观察到的电导台阶和隧穿电流的振荡，而位于隧穿势垒外的散射杂质对电导和隧穿势电流的影响均忽略，计算结果还显示，当散射势足够强时，其影响将趋于饱和，散射杂质对波导中的每一传播模的影响也作了讨论。     

单势垒量子阱中自旋抽运电流的研究

利用密度矩阵方法，我们研究了单势垒量子阱中自旋抽运电流，发现当量子阱中的电子发生自旋电子共振时．自旋抽运电流出现极大值。     

石墨烯双势垒结构中的输运特性

利用Landauer-Büttiker散射理论和传递矩阵方法研究了单层石墨烯双势垒结构中的隧穿几率和电导.计算结果表明:即使存在克莱因隧穿效应,单层石墨烯双势垒结构中的量子隧穿仍然与势阱宽度和势垒高度密切相关.隧穿几率和电导表现出复杂的振荡行为,振荡的振幅和周期敏感地依赖于势阱宽度、势垒高度、电子的入射能量和入射角度....     

粒子在非均匀环上的量子行走

通过用硬币算符参数来等效量子势,研究了分离时间量子行走在封闭环上的散射动力学,讨论了单势垒和双势垒对粒子概率分布的影响。当环的格点数N=8时,单势垒破坏了无势垒时分布概率随时间周期性变化的特性,而双势垒又使得周期变化特性重新显现出来,但周期扩大一倍;当两个粒子在含有两个势垒且N=8的环上量子行走时,它们的联合分布概率也呈周期分布,在半周期的时刻,两个粒子的位置刚好调换,而且这些特性与两粒子初始的硬币态是纠缠态还是非纠缠态无关。     

平面波展开法计算电子态的影响因素

基于有效质量包络函数近似理论，利用平面波展开法计算了InGaN/GaN方形量子阱、圆柱形量子线、球形量子点3种纳米结构中的电子态，分析了纳米结构的尺寸、势垒宽度和平面波数量对计算结果的影响.结果表明：(1)电子和杂质的基态能随纳米结构尺寸的增加而减小.(2)势垒宽度取值太小时，不能很好的把电子和杂质的波函数限制在纳米结构中，基态能会随势垒宽度的变化而快速的变化；当势垒宽度太大时，纳米结构的尺寸相对较小，计算结果不准确；势垒宽度的取值在2a^*和4a^*之间时，基态能稳定，计算结果精确.(3)电子和杂质的前3个能级随平面波数量的增加而趋于稳定，当平面波数量不小于13³时，能级稳定.因此，利用平面波展开法计算低维纳米结构中的电子态时，势垒宽度和平面波数量可以分别取为2.5a^*和15³.     

SH-C8H16-SH分子与金表面形成的分子线的伏安特性

我们从第一性原理出发利用弹性散射格林函数方法研究了SH—C8H16—SH分子和金表面形成的分子线的伏-安特性。计算结果显示，在零偏压附近，存在一个电流禁区，随着偏压的增加，分子线的电导呈现出平台特征。该工作将有利于未来的纳米电子学器件的设计。     

温度和量子线的纵横比对电导振荡现象的影响

利用两端区域为二维自由电子气 ,中间区域为准一维均匀直通道的简单理论模型 ,即 2D_准 1D_2D模型 ,研究了低温下不同纵横比 (通道长宽比 )的量子线电子弹道输运性质 .理论计算结果表明 ,量子线弹道区电子输运性质与通道纵横比和温度两者有密切关系 ,即随重整化标准费米能变化而产生的电导量子化和电导振荡现象强烈地依赖于温度和通道纵横比两者 ,而不仅仅依赖温度 .     

分子的电子结构对分子线电子输运性质的影响

分子通过硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上，从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件，利用密度泛函理论计算了分子结论，讨论了温度对分子结构的影响，并利用轨道的扩展情况讨论了分子电子结构及分子线电导的影响。     

气体原子吸附对铜原子线输运性质的影响

采用广义梯度近似下的密度泛函理论结合非平衡态格林函数方法系统研究了纯铜原子线的输运谱及氢、氧气体原子吸附对铜原子线输运性质的影响.结果表明,氢、氧原子吸附会大幅降低铜原子线的平衡电导,通过电导本征通道分解方法,观察到这主要是由于气体原子吸附对电子波函数产生强烈散射,导致本征通道透射几率减小造成的.     

分子线的电子结构研究

分子通过硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上,从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件.本文利用密度泛函理论计算了分子的电子结构,讨论了温度对分子结构的影响,并利用轨道的扩展情况讨论了分子电子结构对分子线电导的影响.     

电场对抛物量子线中强耦合极化子性质的影响

采用线性组合算符法和变分法研究了电场对抛物量子线中强耦合极化子性质的影响，在考虑电子与LO声子相互作用和加电场的情况下，计算了抛物量子线中强耦合极化子的基态能量．数值计算结果表明：抛物量子线中强耦合极化子的基态能量Eo随约束强度ω0的增强而增大，而随电场强度F和量子线长Z的增大而单调减小．     

外加压力时双纳米线中浅施主杂质的性质

在有效质量近似下，采用简单的尝试波函数变分地计算了压力对浅施主杂质在对称GaAs／Ga1-xAlxAs双纳米线中的束缚能的影响：计算了线宽、施主离子位置及垒宽对体系束缚能的影响，发现随压力增加和垒宽的减小双线间的耦合越来越强；体系束缚能随线宽显示出非线性行为，并且在线宽较小时体系束缚能有一最大值，所得结果和前人计算符合很好。     

电化学方法制备银量子线及表征

通过自行设计控制电路,采用2种电化学方法制备了溶液中稳定的原子尺度银量子线,并进行了电学表征.第1种方法是直接电化学腐蚀/沉积法,通过仔细控制电化学腐蚀/沉积过程,观察到了台阶式的电导变化过程.第2种方法是电化学定向沉积法,与前一种方法比较,更加简单,干扰少,更适合对量子线原位进行研究.所制得的Ag量子线的I-U曲线在...     

圆柱形量子线中的极化子效应

分别采用LLP变分方法和微扰方法研究了圆柱形自由量子线的极化子效应，在计算中考虑了类体纵光学声子模及表面声子模的贡献．结果显示表面声子模在量子线半径较小时产生强烈的极化子效应，而类体模的贡献则随量子线半径的增加速渐趋于三维体材料的结果．分析还发现，对于量子线、量子点等强受限体系，微扰方法得到的结果较量量变分方法的结果合理。     

矩形量子线中极化子的电子与LO声子相互作用能

研究了矩形量子线中极化子基态和第一激发态的性质．采用在有效质量近似下的变分变换方法导出了在基态和第一激发态时电子—LO声子之间相互作用能．以GaAs晶体为例进行了数值计算，结果表明：矩形量子线中极化子的相互作用能随量子线尺寸减小而增大。