关键词： AlGaN   多量子阱结构   深紫外LED   发光机制  

摘要： 紫外LED的发光功率和效率还远不能令人们满意,波长短于300 nm的深紫外LED的发光效率普遍较低。厘清高Al组分Al Ga N多量子阱结构的发光机制将有利于探索改善深紫外LED的发光效率的新途径、新方法。为此,本文通过金属有机气相外延技术外延生长了表面平整、界面清晰可辨且陡峭的高Al组分AlGa N多量子阱结构材料,并对其进行变温光致发光谱测试,结合数值计算,深入探讨了Al Ga N量子阱的发光机制。研究表明,量子阱中具有很强的局域化效应,其发光和局域激子的跳跃息息相关,而发光的猝灭则与局域激子的解局域以及位错引起的非辐射复合有关。

关键词： 应变   InGaAsP量子阱   增益谱  

摘要： 本文采用k×p方法,从能带结构出发,研究了柔性环境应变对于InGaAsP量子阱增益的影响.计算出在不同注入载流子浓度情况下,垂直(z)方向和水平(x)方向应变对于不同组分InGaAsP量子阱TE,TM模增益谱的影响,发现z方向压应变的主要作用是使TE模的增益峰位置发生蓝移,并提高TM模的增益峰的数值;x方向压应变使TE增益峰位置发生红移、TM模增益峰位置发生蓝移,并降低TM模增益峰的数值.而z方向张应变的主要作用是使TE模的增益峰位置发生红移,并降低TM模的增益峰的数值;x方向张应变使TE增益峰位置发生蓝移、TM模增益峰位置发生红移,并提高TM模增益峰的数值.进一步得出为保持InGaAsP量子阱材料增益的波动变化量不超过30%、增益峰位置移动量不超过20 nm,柔性环境对其施加的应变应控制在3‰以内.

关键词： SiC量子点   腐蚀法   工艺参数   光谱特征  

摘要： 通过腐蚀法制备SiC量子点荧光标记材料,以硝酸和氢氟酸为腐蚀剂,通过超声空化破碎分散及超重力场层析剪裁,得到SiC量子点水相溶液,研究了制备工艺参数对光学特性的影响,结果表明,降酸清洗次数、超声时长对量子点光致发光峰值(荧光强度)的影响最为显著,而腐蚀剂成分及配比、超重力系数在一定程度上影响了其光致发光强度及发射光波长,同时腐蚀剂成分中氢氟酸含量的增加使得光致发光峰值位置发生红移,而超声时长及超重力系数的增加使得SiC量子点光致发光峰值位置发生蓝移。并对SiC颗粒腐蚀过程相关机制也进行了探讨。

关键词： ZnO量子点   改性   复合材料  

摘要： 采用乙烯基乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对ZnO量子点进行改性并制备成ZnO-A量子点,将ZnO-A量子点加入硅橡胶中制备得到ZnO-A/硅橡胶(S)纳米复合材料。采用红外及透射电镜(TEM)对ZnO-A进行性能分析,并通过TEM对复合材料的界面性能进行研究,最终研究了纳米复合材料的紫外-可见光透过率、荧光性能及介电常数。结果表明A151改性能有利于量子点在硅橡胶中的分散,增强了量子点与硅橡胶之间的相容性,该方法改善了纳米复合材料的可见光透过率及荧光性能。

关键词： 材料   米托蒽醌检测   磷光检测   量子点  

摘要： 以3-巯基丙酸为稳定剂,采用水相合成法合成Mn掺杂的ZnS量子点,该量子点在室温条件下能够发射较强的磷光信号。十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为一种阳离子表面活性剂能够与该量子点发生静电作用,最终与量子点聚合形成Mn掺杂的ZnS量子点/CTAB纳米复合材料,使量子点的室温磷光（RTP）强度明显增强。加入米托蒽醌（MXT）后,MXT能够与CTAB通过疏水作用和结构作用结合成为更加稳定的混合物,最终导致CTAB从量子点的表面脱离,进而使该量子点的室温磷光强度降低。结果表明该纳米复合材料能够大大提高量子点对MXT的检测性能,可由此建立高效、灵敏的检测MXT的室温磷光传感器。在最优条件下,该传感器对MXT的检出限为0.23nmol/L,线性范围为0~200nmol/L,相关系数R为0.99,且尿液和血清实际样品的检测回收率为98.6%~102.5%。该量子点磷光分析方法简便快速、灵敏度高、选择性好,能够用于体液中MXT含量的分析与检测。

关键词： 复合左右手材料   光量子阱   传输矩阵法   透射谱  

摘要： 在一维光子晶体中,复合左右手材料构造了特殊的光量子阱（NANB）m-（NBNANCNANB）n-（NBNA）m和（NANB）m-（NCNBNANANBNC）n-（NBNA）m,取介质NA、NB为右手材料,介质NC的折射率分别为1.48、-1.48和1.7、-1.7,阱层光子晶体的周期数n=1-4,对光量子阱构造机理和透射谱特性进行分析.研究结果表明：阱层光子晶体的周期数对复合左右手材料光量子阱的透射谱影响显著,在介质NC为左手材料情况下的透射谱比较宽,透射谱之间的间隔比较大,对频率适用范围宽;无论介质NC为左右手材料时,在中心禁带一定频率范围内都会出现一组以中心频率左右对称的透射谱,其透射率均为100%的分立窄共振透射谱.

关键词： 量子点   介观体系   散粒噪声   输运特性  

摘要： 利用电子数分辨的量子主方程,推导了介观输运体系中的电流和散粒噪声计算方法,研究了二能级体系的量子输运特性。在非对称隧穿耦合强度下,电流输运出现了快慢通道的输运机制,导致了动态库伦阻塞,以及新颖的负微分电导现象和超泊松散粒噪声。这些研究结果对量子器件的实现、优化和控制具有一定的实际意义。

关键词： 量子力学   固体物理   教学方法  

摘要： 根据多年从事固体物理和大学物理的教学实践，总结了在没有开设量子力学和量子统计的材料学专业，上好固体物理课所采取的方法．

关键词： 单壁碳纳米管   分子异质结   量子输运   态密度   量子电导  

摘要： 利用紧束缚格林函数和计算机数值模拟方法,研究了4种单壁碳纳米管分子异质结的相干输运性质。结果表明:(5,5)/(8,0)和(5,5)/(10,0)的金属/半导体型异质结局域态密度出现了新的量子态;金属/金属型异质结(5,5)/(9,0)A和(5,5)/(9,0)B的量子电导小于完好的碳纳米管,但局域态密度增大;金属/金属型异质结的量子电导对碳纳米管的连接方式表现敏感,当给定的两种金属碳纳米管连接时,不同连接方式的异质结可能是导体、半导体、绝缘体。

关键词： 纳米材料   构件动力学   原子团簇   变形梯度  

摘要： 本文针对微-纳米材料及构件在外界载荷作用下的动力学行为，开展了相应的多尺度关联模型的算法和数值模拟技术的研究。旨在确定材料微观结构的演化与其宏观物理和力学性质之间的关系，实现不同尺度下、不同模型之间的无缝耦合。\n 本研究主要内容包括：⑴提出了求解原子团簇体系Kohn-Sham方程的多中心展开近似算法，并在FCC和BCC两种晶格结构下对该算法的总能量截断误差进行了计算分析，认为这种近似展开应该取偶数阶以保持晶格的表面效应。在此基础之上，基于局部量子力学和分子动力学模拟求得局部体系的基态能量密度等物理量。能量密度是在尺度上升方向上实现不同层次模型之间耦合的关键。⑵使用修正的Cauchy-Born准则确定原子团簇体系的变形梯度张量。对于材料裂纹尖端区域的高阶非线性变形，修正的Cauchy-Born准则可以更准确地计算离散体系中原子变形后的位置，进而显式地推导了原子团簇体系的应力、应变和弹性系数等张量的数学列式。为了验证其正确性，数值模拟了三维金属Cu纳米线的拉伸和弯曲行为，对材料参数的计算与现有模型的结果十分吻合，对应力的集中与松弛、应变能的存储与耗散过程的精细表达程度是现有模型所达不到的。⑶提出了“虚拟”的分子动力学模拟，这种模拟可以根据原子尺度的高阶非均匀变形插值出有限元单元内的其它原子的位置，进而通过能量极小化过程得到非均匀变形区域中原子团簇的平衡构型，为该区域中的预测解提供了合理的校正。“虚拟”的分子动力学模拟是在尺度下降方向上实现不同层次模型耦合的关键。⑷建立了从局部量子模型到宏观连续模型的双方向耦合的“递进”式多尺度关联算法。该算法使用了“宏观预测-微观校正”的计算流程，连续模型的计算得到了该区域中解的预测值，局部量子模型的从头计算则为该区域中提供了校正解和下一时刻的参数更新。该算法可以根据材料微观结构的演化确定材料宏观的动力学行为，实现材料宏-微观尺度耦合的模拟和分析。