纳米结构中电子输运受到磁电垒影响的研究

我们使用转移矩阵方法,详细研究了纳米结构中的弹性电子的透射几率、自旋极化和电导,发现这些物理量敏感地依赖于周期性的磁电垒的周期数.随着周期数增加, 共振劈裂数目增加,共振峰增多导致共振峰变尖锐,同时自旋极化也加强.奇怪的是,在这种结构中通过自旋依赖的共振输运可以获得100%的自旋极化,尽管此结构中的平均磁场为零.     

Zeeman效应对d波超导特性及其正常金属/d波超导结中隧道谱的影响

通过外加Zeeman磁场在d波超导中, 研究磁场对d波超导及其正常金属/d波超导结中隧道谱的影响. 研究表明: (i) Zeeman磁场能使能隙变小, 且随着磁场变大, 超导态会变为正常态, 产生一级相变; (ii)Zeeman磁场可导致零偏压电导峰劈裂, 劈裂宽度为2h₀(h₀为Zeeman能); (iii)界面势垒强度与温度都能降低劈裂的电导峰的数值, 其中界面散射势会使电导峰变得尖锐, 温度可抹平其电导 峰, 但它们并不影响Zeeman效应.     

纳米材料锰掺杂量子点中的近藤效应

采用非平衡格林函数方法,探讨了量子点掺杂锰原子纳米材料的低温输运特性。结果表明,输运受到掺杂锰原子的强烈影响。具体来说,在微分电导中出现（2S＋1）个近藤劈裂峰,锰原子表现为一个多值量子化有效磁场,导致这种劈裂。     

磁场下GaAs/AlGaAs异质结中载流子动力学行为研究

基于实空间电荷转移模型研究了磁场对载流子在GaAs/AlGaAs异质结中的动力学行为的影响.系统静态下的伏安特性曲线展现出负微分电导,该电导区域受磁场的影响而变化.其动态下的伏安特性显示出在直流电场的作用下系统中存在电流的自维持振荡,随着电压增加和减小,系统表现出回滞现象.受磁场作用,系统的稳定性发生改变,随着磁场的增加电流的自维持振荡消失,回滞区域也相应的展宽.在交流电场和磁场的共同作用时,随磁场的改变系统经倍周期分叉通向混沌.系统展现出锁频、准周期和混沌等有趣的非线性动力学行为.     

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.     

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 .     

一维量子点链中的共振隧穿带结构

利用传输矩阵方法,对电子在两个量子点和多个量子点组成的一维链中的共振隧穿现象进行了研究.结果表明:两个量子点时,有共振隧穿发生;增加量子点的个数,共振峰会发生劈裂,且峰的个数与量子点数目相等.该结论与超晶格结构中电子共振劈裂理论一致.进一步增加量子点的个数时,共振能量在2个量子点的共振能级附近进行展宽并形成一个准连续的带状结构.     

双开口劈裂方环/方形环中磁法诺共振的调控

基于有限元法,从理论上研究了双开口劈裂方环/方形环纳米结构(double split ringsquare ring,DSR-SR)中的等离子体共振和局域电磁场增强等光学特性.由于方形内环的亮模式和双开口劈裂环的暗模式的相互干涉,在该结构中产生了磁法诺共振现象,通过改变该结构的几何参数,可以实现对共振峰位置和强度的有效调控.计算结果表明,该结构中的共振峰对周围介质折射率变化敏感,品质因子最高可达到25.3,并且各共振峰处的局域电场和局域磁场都有很大增强.基于该结构的这些性质,它可以应用于传感器、多光谱表面增强光谱学、低损耗的磁性等离激元的传播和其他基于磁性法诺的光学器件.     

离子晶体外表面极化子的回旋共振

本文讨论离子晶体外表面极化子在磁场中的回旋共振。在中耦合小磁场情况下,得到了回旋共振的Landau能级。由于表面镜像势的作用,还出现了一维类氢原子能级。     

带电粒子在喇叭形磁场中的运动分析

将带电粒子在非均匀磁场中的运动看成是在均匀磁场中的回旋。进而描述磁场的非均匀性,具体的分析了仅有散度项、曲率项、梯度项不等于零的磁场。介绍一种常见的喇叭形非均匀磁场,讨论了带电粒子在喇叭形磁场中的螺旋轨道半径、纵向速度分量以及运动的角度与磁场的关系和磁约束原理。目的是加深带电粒子在非均匀磁场中运动的理解。     

均匀电磁场中带电粒子的运动学特性

通过对不同电磁场环境中的带电粒子受力情况研究带电粒子的运动规律。带电粒子只受电场或只受磁场作用时,其运动轨迹分别是抛物线或螺旋线。当带电粒子受电磁场作用时(带电粒子初速度、电场与磁场两两相互垂直或磁场垂直于初速度与电场构成的平面且初速度与电场成任意角度),得出带电粒子的运动方程。     

磁性杂质对量子点内电子态密度Kondo峰的影响

讨论了一个耦合于量子点的磁性杂质,当两边是铁磁性导线时量子点上电子的态密度Kondo峰的变化情况。用格林函数运动方程的方法和特定的自洽方法得到了态密度的解析表达式。杂质与量子点上电子的耦合使得原本简并的电子能级分裂。数值计算结果表明当两边的铁磁导线极化反平行时,态密度的Kondo峰几乎不随着磁性杂质方位角的变化而变化。当极化平行时,会出现3个Kondo峰,并且峰之间的间隔随着杂质的方位角的增大而增大。如果选取适当极化率的铁磁导线,由导线的铁磁性引起的Kondo峰的分裂可以被杂质的耦合作用抵?消掉。?     

反铁磁质中右旋和左旋的园偏振波

计算在反铁磁性中沿垂直外磁场方向同时传播的右旋和左旋的园偏振波的磁导率，分析右旋和左旋的园偏振波的磁导率及其色散关系，并计算和讨论在垂直外磁场下，反铁磁质中的法拉第旋转效应。     

海森伯格XXZ模型在不均匀磁场下的负值度

利用负值度(Negativity)研究了两量子比特各向异性海森伯格XXZ模型在外加不均匀磁场下的热纠缠.耦合系数越大,系统的纠缠度越大,临界温度越高.磁场越大,临界磁场越高,但系统的最大纠缠度却降低,且负值度随的绝对值的增大而减小.     

小功率磁耦合谐振式无线电能传输频率分裂的研究

针对在磁耦合谐振式无线电能传输过程中当传输距离到达一定值后,耦合因数超过临界耦合值而出现的频率分裂问题。利用互感耦合理论和等效电路模型对系统进行建模分析,得出负载电压和传输效率与耦合因数、失谐因子的关系表达式,并对其频率特性进行分析。为了改善系统在过耦合状态出现的负载电压频率分裂问题,采用了在保持其轴向距离不变的前提下,横向移动接收侧线圈的方式。进行了小功率磁耦合谐振式无线电能传输实验,结果表明通过横向移动接收侧线圈,可以有效改善频率分裂的问题,为无线电能传输在现实中应用提供了有效参考。     

Mesoscopic superconductor as a ballistic quantum switch.

Several key experiments have revealed a rich variety of vortex structures in mesoscopic superconductors in which only a few quanta of magnetic flux are trapped: these structures are polygon-like vortex 'molecules' and multi-quanta giant vortices. Ginzburg-Landau calculations confirmed second-order phase transitions between the giant vortex states and stable molecule-like configurations. Here we study theoretically the electronic structure and the related phase-coherent transport properties of such mesoscopic superconductor systems. The quasiparticle excitations in the vortices form coherent quantum-mechanical states that offer the possibility of controlling the phase-coherent transport through the sample by changing the number of trapped flux quanta and their configuration. The sample conductance measured in the direction of the applied magnetic field is determined by the transparency of multi-vortex configurations, which form a set of quantum channels. The transmission coefficient for each channel is controlled by multiple Andreev reflections within the vortex cores and at the sample edge. These interference phenomena result in a stepwise behaviour of the conductance as a function of the applied magnetic field, and we propose to exploit this effect to realize a vortex-based quantum switch where the magnetic field plays the role of the gate voltage.     

两量子比特海森堡XY模型中的热纠缠

研究外加非均匀磁场下包含交叉积项的两量子比特海森堡XY模型中的热纠缠,计算了纠缠度量:C.仔细讨论存在交叉积项时非均匀磁场对基态纠缠和热纠缠的影响.     

石墨烯圆环中的Aharonov-Bohm效应

我们用微加工方法制备了直径为1μm的单层石墨烯Aharonov-Bohm（AB）干涉环器件,在0.3K的低温和0.3T的磁场条件下对其电子输运性质进行了测量,看到了随磁场近似等间距的AB干涉振荡,说明石墨烯在0.3K时相位相干长度达到了μm尺度.我们对AB振荡的实验曲线进行了分析处理,发现其振荡周期与理论计算吻合得很好.     

金属杆加载微带贴片天线的谱域法分析

本文对分层介质中由垂直电流所产生的电磁场作了谱域分析,并应用于金属杆加载微带贴片天线。文中对该天线的谐振频率和输入驻皮比作了数值计算,其结果与实验数据相符。     

利用光泵磁共振测芜湖地区的地磁场

光泵磁共振是利用光抽运效应来研究原子超精细结构塞曼能级间的磁共振．根据光磁共振原理,利用光泵磁共振实验对共振信号进行检测,观测水平磁场和垂直磁场对共振信号的影响．分别通过两种方法测量出地磁场的水平分量和垂直分量,进而将二者合成,得出芜湖地区地磁场强度大小．