液氦薄膜上的二维极化子

本文采用Huybrechts讨论晶体中极化子的方法,讨论在液氦薄膜表面上与涟波子(ripplon)相互作用的二维电子,得出了在强、弱耦合两种极限情况下液氦薄膜上二维极化予基态能量的解析表达式。     

液氦表面上电子-涟波子系的基态能量

本文对液氦薄膜上的电子—涟波子(ripplon)系统,考虑涟波子的色散,计算了在强,弱耦合两种极限情形下的基态能量。     

液氦~4He表面电子输运理论中的有效温度近似

本文改进了液氦~4He 表面电子输运理论中的有效温度近似处理方法,研究了平行于表面的电子迁移率.研究结果表明:当漂移场小于0.8V/cm 时,电子基本上处于基亚能带,电子系统仍是较理想的二维系统;当温度小于0.6K 时,电子-皱子(ripplon)散射起主要作用,电子-~4He 气原子散射可以忽略,而当温度大于1.65K 时,电子-~4He 气散射是主要的,皱子散射可以忽略.     

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。     

弱磁场中液氦薄膜上的二维极化子

本文采用线性组合算符法和微扰方法讨论弱磁场中液氦薄膜上的二维极化子。在忽略皱子间关联效应的近似下,导出了二维极化子的朗道能谱表达式及其重正化的电子回旋质量表达式。     

二维电子体系的关联和波函数

在新材料的探索中已制成一些具有二维特性的材料:半导体表面的反型层、积累层以及异质结界面,层状化合物,石墨夹层,液氦表面上吸附的电子单层,各种表面上的吸附层等等.这些二维结构的材料除了具有应用的前景外,人们还观察到一些新的现象:电子的Wigner晶格和dimple,二维晶格熔化过程中的Hexatic相,K-T相变,量子Hall效应等.因此近年来二维体系引起了人们的重视.但是,某些现象的物理原因现在还未弄清,分数的量子Hall效应是其中的一个,普遍认为这是外磁场中二维电子气相互作用的结果.Laughlin首先给出了外磁场中二维电子气的基     

离子晶体外表面极化子

本文讨论离子晶体外表面的电子极化子,导出了外表面极化子的有效哈密顿量,并对一些材料的外表面极化子基态能和自陷能做了数值计算。     

外磁场中的强耦合极化子性质

运用变分法系统地研究了外磁场下极化子的电声子耦合作用,其中具体考虑了电子和表面光学声子（ＳＯ）的强耦合作用以及与体纵光学声子（ＬＯ）的弱耦合作用,应用Ｈｕｙｂｅｒｔｃｈ提出的变分方法和二次么正变换,给出了电子－声相互作用能,数值结果表明：随着电子和晶体表面距离的增加,电子－表面光学声子相互作用能的数值减小,而电子－体纵光学声子相互作用能的数值增大;磁场增强,电子与两种声子之间的相互作用均增强。     

磁场中的强耦合表面极化子

应用变分法系统研究了电子和表面光学声子间的强相互作用，同时考虑了电子和体纵光学声子间的弱相互作用，给出了电子、声子间的基态和激发态的相互作用能．数值计算表明，电子和晶体表面的距离增大，体相互作用诱导势增大，而表面相互作用势减少；同时外磁场的作用可增大这两种相互作用的强度．     

基于第一性原理的氯盐环境下混凝土中钢筋锈蚀特性分析

为了阐明氯盐环境对混凝土中钢筋锈蚀反应的影响机理,采用基于密度泛函理论(DFT)中的第一性原理,运用CASTEP软件包建立了O2分子与Cl原子在Fe(100)表面的吸附模型,研究了Cl原子的存在对O2分子吸附于Fe(100)表面的吸附能、几何结构和表面电子特性的影响.结果表明,Cl原子的存在会增大O2分子与Fe(100)表面之间的吸附能和O2分子键长,减小O原子之间共价键,从而促使O2分子向基底表面靠近,并使得铁基底更容易失去电子,同时增大了Fe原子层向O原子的电子转移量.因此,Cl原子的存在会导致O2分子与基底Fe原子的相互作用增强,从而促进了O2分子的裂解以及基底表面原子间的成键,进而从微观尺度上证明了氯盐环境会显著促进混凝土中钢筋锈蚀氧化反应.     

电子-声子相互作用对压电表面态的影响

采用LLP中间耦合方法，研究了电子—声子相互作用对压电表面的影响．结果表明，当电子接近晶体表面处时，表面声学声子之间的相互作用对表面态的影响很大．尤其是电子—压电声子耦合较强的化合物，压电声子对电子在表面的束缚比光学声子的束缚强很多．因此，研究压电材料的电子表面态时，应主要考虑压电声学声子．     

半无限晶体中表面电子的性质

本文同时考虑了体纵光学声子、表面光学声子以及表面声学声子的影响,研究半无限晶体中表面电子的性质。采用线性组合算符和拉格朗日乘子法,导出电子与体纵光学声子、表面光学声子耦合强与表面声学声子耦合弱情形下表面电子的有效哈密顿量和重正化质量。     

Si在Au(111)面的电子结构和光学性质的第一性原理研究

基于第一性原理,对Si原子在Au(111)表面和体内掺杂的电子结构和光学性质进行了比较研究。结果表明,在Au(111)体内掺杂时,Si原子与周围六个Au原子成键,p电子更局域。电荷密度分析表明,掺杂Si后,Au原子周围的电子密度明显减少,而SiAu原子之间的电子密度明显增加,电子由Au原子向SiAu原子之间转移。通过计算Mul-liken键级表明,SiAu原子之间形成共价键,表面掺杂时的SiAu键级比体内大。吸收谱的计算表明,在体内掺杂Si原子时的吸收谱明显增强。     

声学形变势表面极化子的性质研究进展

综述了近年来对声学形变势表面极化子的性质方面的部分工作。在第一节中从表面电子—表面光学(SO)声子和电子—表面声学(SA)声子系的哈密顿量出发，用线性组合算符和么正变换法研究与S0和SA声子弱耦合的声学形变势表面极化子的有效哈密顿量、有效相互作用势和有效质量的性质。在第二节中研究了与S0声子耦合强与SA声子耦合弱的声学形变势表面极化子的振动频率，诱生势和有效质量的性质。在第三节中研究了与S0声子强耦合与SA声子弱耦合的声学形变势表面极化子的有效哈密顿量、振动频率和有效质量的温度效应。在第四节中计算了与SO声子耦合强与SA声子耦合弱的声学形变势表面极化子的声子平均数随坐标Z、振动频率λ和η的变化规律。在第五节中采用微扰法研究了声子之间相互作用对与SO声子强耦合与SA声子弱耦合的声学形变势表面极化子的有效哈密顿量、诱生势和有效质量的影响。     

半无限晶体中与声子普适耦合的表面电子

电子在半无限晶体内表面附近运动时,不仅受到表面光学声子和体纵光学声子的影响,而且还受表面声学声子的影响。本文同时考虑体纵光学声子、表面光学声子以及表面声学声子的影响,研究半无限晶体中与声子普适耦合的表面电子的性质。采用线性组合算符和拉格朗日乘子法,分别导出了在强、弱耦合情形下表面电子的有效哈密顿量,得到了强、弱耦合表面电子的重正化质量。     

α-Al2O3(0001)表面电子结构的理论研究

采用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势法，在周期边界条件下的k空间中，对最外表面终止层为单层Al的α-Al2O3(0001)表面结构进行了弛豫与电子结构计算研究．通过分析表面弛豫前后表面电子密度、态密度变化，表明表面能级分裂主要来自于O的2p轨道电子态变化，α-Al2O3(0001)表面明显地表现出O的表面态．通过电子局域函数图，进一步分析了表面成键与表面电子分布特性．     

GaAs／GaAlAs量子阱中磁极化子温度特性的研究

本文发展了Larsen的微扰理论,研究了任意磁场强度和有限温度下,GaAs/GaAlAs 量子阱中磁极化子的自陷能与磁场和温度的关系.同时考虑了电子与体内纵光学模(BO)和表面光学模(SO)声子的相互作用,结果表明:磁极化子的自陷与温度的关系与磁场强度的大小密切相关,对电于准二维系统,电子与SO 声子的相互作用起着很明显的作用.     

应力释放诱导的酞菁钴转子阵列

利用低温扫描隧道显微镜研究了酞菁钴(CoPc)分子在Cd(0001)表面上形成的自组装单层和转子阵列.在低温生长的酞菁钴分子单层中发现了应力诱导的3种空位结构:单分子空位、两分子空位和三分子空位.研究发现高温退火会导致结构相变:3种空位结构转变为均匀分布的单分子空位阵列.特别有趣的是,在每个单分子空位内部都存在一个酞菁钴转子.在液氮温度下(78 K),酞菁钴转子围绕着空位中心发生偏心转动;在液氦温度下(4.7 K),转子被冻结在空位的边缘上.     

纤锌矿氮化物半导体中电子-声子相互作用对表面电子态的影响

采用变分法研究了半无限纤锌矿氮化物半导体中电子表面态问题. 计及电子与表面光学声子相互作用和结构异性的影响导出了系统的有效哈密顿量, 获得了电子表面态能级、电子与表面光学声子相互作用能量分别随表面势垒的变化关系. 对GaN, AlN和InN进行了数值计算.结果表明,电子与表面声子的相互作用使电子的表面能级下降, 并且纤锌矿结构的GaN和AlN中电子-声子相互作用能量较闪锌矿结构大,而对InN情况正好相反.在计算的所有材料中纤锌矿材料的电子表面能级比闪锌矿的低几百meV.电子与表面光学声子相互作用对表面电子态的影响不应被忽略.     

压电晶体中表面极化子的性质

研究了压电晶体中表面极化子的性质．首先用微扰法导出了压电晶体中表面极化子的有效哈密顿量，有效质量以及电子-表面声学声子作用的有效势，进而用变分法计算了表面态能量．研究结果指出：表面极化子的自陷能、有效势和有效质量不仅与压电常数、质量密度、声速、声子的德拜波数有关，而且也与电子至表面的距离有关．随着电子远离晶体表面，有效势、有效质量逐渐减小．压电晶体中电子-声学声子作用诱生的有效势是库仑型的，它使电子的能级降低，形成表面态．