GaAs／AlGaAs双势垒结构间接电子隧穿的研究

研究双势垒ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ结构在与时间有关的交变电场的作用下电子间接共振隧穿的几率和隧穿电流密度。采用转移矩阵方法给出电子在不同空间位置的波函数，用微扰的方法求出电子波函数的含时系数，最终给出电子隧穿几率和隧穿电流密度、计算结果表明电子隧穿几率曲线中出现附加的隧穿峰和隧穿峰变低，并且随穿电流密度曲线巾出现附加的隧穿台阶，隧穿峰变低和展宽，这主要是由于外加突变电场与Ｅ±ｎω的电子态耦合，为电子隧穿提供间接的通道和路径、这也是设计双势垒电子隧穿器件不可忽略的、上述方法也可以推广到多量子阶系统。     

拓展的玻色—哈伯德模型中由原子对隧穿诱导的等效薛定谔猫态及其量子—经典相变（英文）

在拓展的玻色-哈伯德模型的强相互作用区域里,等效薛定谔猫态也就是宏观量子态出现了.等效薛定谔猫态是二重简并的基态,是由对隧穿引起的.本文运用有效势和周期瞬子的方法研究了两个等效薛定谔猫态和它们之间的从经典到量子行为的相变.更重要的是,通过从高阶微扰得到一阶相变的标准,我们得到了完整的相图和一阶和二阶相变的边界.然后我们研究重要相变中对隧穿的影响,在强相互作用区域里,重要相变标志了对隧穿的存在,这对有关的实验研究会有很大的帮助.     

Schwarzschild de Sitter黑洞的量子隧穿辐射

作者在研究Schwarzschild de Sitter黑洞纯热谱的基础上，又采用量子隧穿方法对该黑洞的隧穿辐射进行研究.结果表明，Schwarzschild de Sitter黑洞视界处的粒子隧穿率与BekensteinHawking熵有关，证实其辐射谱不再是严格的纯热谱.     

动态Vaidya黑洞的Hawking隧穿辐射

采用Hamilton-Jacobi方法对动态Vaidya黑洞的Hawking隧穿辐射进行研究，结果表明该黑洞的辐射谱不是纯热谱，且出射粒子的隧穿率与Bekenstein-Hawking熵变有关．本文不仅提出了一种研究动态黑洞Hawking隧穿辐射的新方法，而且得出了有意义的结果．     

一个平面对称黑洞的霍金隧穿辐射

在Anti—de Sitter时空中，采用Parikh的半经典量子隧穿模型，研究了一个平面对称黑洞的霍金隧穿辐射，考虑到自引力作用和能量守恒，得出的隧穿率与Bekensten—Hawking熵有关，且隧穿辐射谱不是纯热谱，并满足么正性理论．     

Gibbons—Maeda Dilation黑洞的量子隧穿效应

运用Parikh的量子隧穿方法，研究了静态球对称Gibbons—Maeda dilation黑洞的量子隧穿效应．当考虑粒子的自引力作用和能量守恒时，Gibbons—Maeda dilation黑洞视界处的粒子隧穿率与Bekenstein—Hawking熵有关，黑洞真实的辐射谱不再是严格的纯热谱．本文所得隧穿率在特殊情况下与Schwarzschild黑洞的结果一致，在忽略ω的高次方项的条件下，可以得到Gibbons—Maeda dilation黑洞辐射的纯热谱．     

简论普通物理教学中的等效代替

归纳给出了普通物理教学中模型等效代替，过程等效代替，作用等效代替，本质等效代替等4种常用的等效代替方法。     

研究球对称荷电黑洞Hawking隧穿辐射的一种方法

用Hamilton-Jacobi方法研究球对称荷电黑洞的Hawking隧穿辐射，在考虑能量守恒和自引力相互作用的条件下，粒子的隧穿率与Bekenstein-Hawking熵变有关．辐射谱不再是纯热谱．     

铁磁/绝缘体/铁磁异质结中自旋极化电子的隧穿概率和隧穿时间

在群速度概念的基础上,研究了自旋电子隧穿通过铁磁/绝缘体/铁磁异质结中的隧穿概率和隧穿时间.研究结果表明:不同自旋方向的电子其隧穿概率和隧穿时间不仅与绝缘体长度和入射电子能量有关,而且强烈地依赖于两端铁磁层夹角的变化.当两铁磁层中磁矩取向反平行时,不同自旋方向的电子隧穿概率相同;而在两磁矩取向垂直时,不同自旋方向的电子隧穿时间相等.除此之外,不同自旋方向的电子无论是隧穿概率还是隧穿时间都呈明显的分离现象.     

铁磁/半导体/铁磁隧道结中的隧穿磁电阻

采用相干量子输运理论和传递矩阵方法研究了具有不同自旋指向的极化电子渡越铁磁/半导体/铁磁隧道结的隧穿几率和隧穿磁电阻。研究表明隧穿几率和隧穿磁电阻随半导体长度的改变发生周期性变化、随Rashba自旋轨道耦合强度的改变发生准周期变化,并且在两铁磁电极中磁矩取向平行时,选择适当的半导体的长度和Rashba自旋轨道耦合强度可以得到较大的隧穿磁电阻。     

硅烯上的克莱因隧穿

基于硅烯的四带低能有效哈密顿量,通过求解狄拉克方程研究了单层硅烯上的势垒隧穿,得出了硅烯中隧穿几率随入射角度的变化关系。当入射方向为正入射时,电子完全透射,隧穿几率不随隧穿势垒宽度和门电压改变而变化,表明在硅烯中可以观察到克莱因隧穿现象。进一步研究了硅烯在常规半导体相、拓扑绝缘体相以及半金属相等不同物相中的量子输运,发现不同的物相对于电子的隧穿影响不大。该研究有助于澄清硅烯上克莱因隧穿的特性,并为基于硅烯的强鲁棒性量子隧穿器件设计提供思路。     

从对称到非对称双势阱中量子隧穿特性的研究

利用二能级近似通过对对称和非对称双势阱波函数的研究,揭示了基态和激发态量子隧穿随外场变化的规律。对称势阱内的量子隧穿是自发的、活跃的。非对称势阱内,即使附加静电场相当小时波函数就出现了定域,量子隧穿现象完全消失。根据波函数的动态定域特点得到了量子隧穿的动态消失过程。     

玻璃中量子点之间电子的共振隧穿

在建立玻璃中阻容耦合双量子点模型的基础上,通过分析双量子点的静电能和化学势,讨论了化学势随外加偏压的变化和共振隧穿现象.随外加偏压的增大,当双量子点2个能级的化学势相等时发生共振隧穿现象,在I-V特性曲线上呈现电流峰.玻璃中不同间距的量子点用不同大小的耦合电容来表示.随着玻璃中2个量子点之间耦合电容的增大,2个量子点发生共振隧穿所需要的外加偏压随之增大.     

双势垒中类氢杂质位置变化对量子隧穿的影响

运用求解任意势中波函数和转移矩阵方法相结合的方法,讨论双势垒结构中类氢杂质位置变化对电子共振隧穿的影响,计算得到电子的共振能级、波函数、透射系数.结果表明:杂质会使双势垒结构的有效势阱加深,从而使得电子的共振能量向低能区移动.电子在势阱中的平均位置越靠近杂质中心所在的位置,相应的有效势阱越深,使得共振峰的能量越低.类氢杂质在势阱中央时,处于第一激发态的电子共振能量最高,而处于第二激发态的电子共振能量最低.     

经典对应不一致的量子混沌现象分析

研究了粒子在中间存在势垒的无限深势阱中的量子运动.给出了能级谱统计分析,发现这些经典上可积的模型,在量子上出现了不可积现象,即产生了混沌,出现了经典与量子的不对应.造成这种不对应的原因是量子上所特有的隧穿效应.并且发现,不可积的程度与势垒的形式有关,势垒越复杂,混沌现象越明显.     

Macroscopic Quantum Phenomena and Topological Phase Interference Effects in Single-Domain Magnets

The tunneling of macroscopic object is one of the most fascinating phenomena in condensed matter physics. During the last decade, the problem of quantum tunneling of magnetization in nanometer-scale magnets has attracted a great deal of theoretical and experimental interest. A review of recent theoretical research of the macroscopic quantum phenomena in nanometer-scale single-domain magnets is presented in this paper. It includes macroscopic quantum tunneling (MQT) and coherence (MQC) in single-domain magnetic particles, the topological phase interference or spin-parity effects, and tunneling of magnetization in an arbitrarily directed magnetic field. The general formulas are shown to evaluate the tunneling rate and the tunneling level splitting for single-domain AFM particles. A nontrivial generalization of Kramers degeneracy for double-well system is provided to coherently spin tunneling for spin systems with m-fold rotational symmetry. The effects induced by the external magnetic field have been studied, where the field is along the easy, medium, hard axis, or arbitrary direction.     

一维量子Sine-Gordon模型隧道效应的理论研究

用高斯波泛涵变分理论研究了一维量子Ｓｉｎｅ－Ｇｏｒｄｏｎ模型的隧道效应,发现系统长度为有限时,隧道效应改变系统的低温性质,系统长度为无限时,隧道效应不改变系统的低温性质。     

强场中真空正负电子对产生的低密度近似

在空间均匀含时的强外场下真空正负电子对产生的研究中, 从散射势转变点的角度, 严格证明了源于量子Vlasov方程的低密度近似方法(low density approximation, LDA)与半经典的WKB (Wentzel-Kramers-Brillouin)方法等价．通过对典型例子进行数值计算和说明, 对这2种方法的等价性进行了检验．当有较多转变点时, WKB积分变得烦琐, 相较而言, LDA更具有计算优势．本研究将量子动力学过程和量子隧穿过程联系起来, 有助于深入理解强场下真空中正负电子对的产生过程．      

基于量子算符涨落的非线性隧穿效应

本文主要讨论玻色-爱因斯坦凝聚体系(BECs)中关于量子算符涨落的非线性隧穿效应.通过数值模拟对称双势阱中BECs粒子与非线性作用的演化关系,可以得到在引入量子的算符涨落后,体系同样表现出Josephson效应和自囚禁现象.该理论极大地补充了基于平均场描述和量子描述下的非线性隧穿效应,为BECs的非线性隧穿效应的实验研究提供了理论依据.     

细胞骨架微管管壁中电子的隧道效应

该文基于细胞骨架微管结构的对称性,将其壁上的原丝纤维视为一维的动力学系统,采用“双势阱”模型和量子力学的基本方法,对发生在微管壁上的一根原丝纤维上电子的势垒穿透几率和由隧道效应引起的基态能级劈裂进行了理论计算,得到了一些有意义的物理结果.