摘要： Kinetic theory is a theoretical approach starting from the first principle, which is particularly suit to study the transport coefficients of the dilute fluids. Under the framework of kinetic theory, two distinct topics are explored in this dissertation.@pqdt@break@CFL Quark Matter We compute the thermal conductivity of color-flavor locked (CFL) quark matter. At temperatures below the scale set by the gap in the quark spectrum, transport properties are determined by collective modes. We focus on the contribution from the lightest modes, the superfluid phonon and the massive neutral kaon. We find that the thermal conductivity due to phonons is ∼ 1.04 x 1026 m8500D-65 0 erg cm-1 s-1 K-1 and the contribution of kaons is ∼ 2.81 x 1021 f4p,100T1/2M eVm-5/210 erg cm-1 s-1 K-1 . Thereby we estimate that a CFL quark matter core of a compact star becomes isothermal on a timescale of a few seconds.@pqdt@break@Atomic Fermi Gas In a dilute atomic Fermi gas, above the critical temperature, Tc, the elementary excitations are fermions, whereas below Tc, the dominant excitations are phonons. We find that the thermal conductivity in the normal phase at unitarity is ∝ T3/2 but is ∝ T2 in the superfluid phase. At high temperature the Prandtl number, the ratio of the momentum and thermal diffusion constants, is 2/3. The ratio increases as the temperature is lowered. As a consequence we expect sound attenuation in the normal phase just above T c to be dominated by shear viscosity.@pqdt@break@Finally, we calculate the viscosity spectral function of the dilute atomic Fermi gas in three different channels. We find the expected structure consisting of a diffusive peak in the transverse shear channel and a sound peak in the longitudinal channel. At zero momentum the width of the diffusive peak is o 0 ≃ (2epsilon)/(3eta) where epsilon is the energy density and eta is the shear viscosity. At finite momentum the spectral function approaches the collisionless limit

关键词： 北京大学   材料科学   招聘启事   量子  

摘要： 北京大学量子材料科学中心是直属于北京大学的一个新型教学与科研机构,成立于2010年1月.中心将依托北京大学深厚的学术积累和多学科优势,打造一个适合于凝聚态物理和材料科学基础研究的

关键词： 北京大学   材料科学   招聘启事   量子  

摘要： 北京大学量子材料科学中心是直属于北京大学的一个新型教学与科研机构,成立于2010年1月.中心将依托北京大学深厚的学术积累和多学科优势,打造一个适合于凝聚态物理和材料科学基础研究的开放型学术平台.中心将致

关键词： 光纤材料   PbSe量子点   熔融法   荧光发射谱   量子点光纤  

摘要： 近年来,半导体纳米材料(量子点)得到迅速发展。由于量子点(如II-VI, III-IV, IV-VI族元素)独特的光学性质,不同尺寸的量子点表现出不同的光学性质,从而引起人们极大的关注。近年来的研究指出,IV-VI量子点掺杂玻璃具有强的荧光辐射,例如:直径为4～10nm的PbSe量子点掺杂玻璃在1200～2300nm具有强的荧光辐射。 作为新型的光纤材料,PbSe量子点掺杂硅酸盐玻璃还未有过详细的报道。本文的工作如下: 首先,采用高温熔融法,首次成功制备了PbSe量子点掺杂硅酸盐玻璃。采用X射线衍射(XRD)仪、透射电镜(TEM)、紫外可见近红外分光光度仪、荧光光谱仪和X射线荧光光谱(XRF)仪等,对玻璃中生成的PbSe量子点的尺寸、密度分布、吸收光谱和荧光发射谱进行了观测与分析。结果表明:我们制备的PbSe量子点粒度分布范围较宽((5～13)±2nm)、体积比大约为(0.5～1)%。改变热处理温度和时间,可控制玻璃中生成的PbSe量子点的尺寸大小。通过引入配料ZnO,采用二步热处理等方法,可提高玻璃中量子点生成的浓度。光谱测量表明:我们得到的PbSe量子点玻璃具有荧光辐射强、辐射谱较宽(245～808nm)、辐射峰位于常规及长波带通信区域(1546～2757nm)等特点。 接着,通过较长时间(五个月)的观测对比,观测了量子点掺杂玻璃辐射光谱特性的时间稳定性。结果表明:本文制备的PbSe量子点掺杂玻璃光谱特性非常稳定,其荧光发射谱不随时间变化。 最后,在实验室中,采用熔融拉丝法,将PbSe量子点玻璃拉制成量子点光纤。用光学显微镜、TEM和光谱分析仪等,对量子点光纤的结构、机械性能、光纤中的量子点尺寸及其发射光谱进行了观测与分析。结果表明:我们拉制的量子点光纤直径均匀、表面光滑、光纤为圆截面、直径为60～120μm,其机械性能接近于普通的石英光纤。 基于以上的研究,结论是:PbSe量子点硅酸盐玻璃是一种新型的、具有高增益、宽带宽、性能稳定的光纤材料,有可能应用于今后新一代的量子点光纤放大器中。

关键词： conductance   ferromagnetic/superconductor hybrid junction   polarization   spin  

摘要： The quantum transport property of a mesoscopic device is investigated. A model for such mesoscopic device is proposed and it is formed of ferromagnetic/superconductor hybrid junction. An expression for the conductance was derived using Landauer-Buttiker formula. The effect of an external magnetic field was taken into consideration. The spin polarization is expressed in terms of both Andreev-reflection probabilities for spin-up and spin-down. Numerical calculations are performed for the present proposed nanoscale device. Our results showed that the proposed device operates in the mesoscopic regime as indicated from the dependence of the conductance on the temperature. Also, the results showed that two peaks appeared due to the Zeeman splitting of the quasiparticle density of states. The dependence of spin polarization on the considered parameters confirms that the spin flip of electrons when Andreev-reflection tunneling occurs through the junction. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

关键词： 耦合量子点环   动力学局域化   量子输运   非平衡格林函数  

摘要： 介观系统量子输运是当前凝聚态物理学非常活跃的研究领域之一,量子点系统作为一种重要的介观体系,其输运特性在理论和实验上受到广泛关注。本文基于非平衡格林函数方法和Floquet理论对外场驱动的耦合量子点环系统的输运性质进行了理论研究,揭示耦合量子点环系统中动力学局域化效应与准能塌缩之间的关系,以及环上量子点数与量子点-电极之间的耦合对动力学局域化的影响,为设计和实现新的量子点纳米器件提供理论依据。 首先,本文简要介绍了量子点的主要特性及其应用,并较为详细的介绍了本文所用到的非平衡格林函数方法和Floquet理论。接着,运用非平衡格林函数方法研究了交流磁场驱动的耦合量子点环的动力学局域化效应。研究发现当交变磁通与系统的总量子点数之比为零阶贝赛尔函数的根时,系统的准能谱发生塌缩,平均电流达到极小值,初始局域的电子发生动力学局域化；并且动力学局域化效应随着系统量子点数目的增加而增强,随着量子点与电极的耦合强度增加而减弱。最后,采用量子率方程方法研究了交流电场与直流磁场驱动的耦合三量子点环的输运性质,研究表明：交流电场能够控制量子点间的有效耦合强度,进而控制系统的输运电流。

关键词： BTK方法   铁基高温超导体   隧道电导谱  

摘要： 铁基高温超导体,是超导研究领域发现的一种新型材料,也是当前凝聚态物理学研究的热点之一。铁基超导体和其它新发现的非传统超导体类似,面临的问题之一就是确定其配对对称性。长期以来人们通过测量超导结的隧道谱的一些基本参数,可以获得各种有关超导配对机制和能隙的信息。 本文用扩展的BTK方法从两方面研究了铁磁体/s±-波超导体/铁磁体隧道结,得到了相关几率和电导随能量的变化关系,而且对s±模型和s++模型的结果进行了比较。 一方面,研究了势垒强度Z和磁交换作用对相关几率和电导的影响。发现对于s±模型来说,在不同的磁构型下,透射几率Bσ和电导展现了不同的行为。也发现在s±模型和s++模型中,两模型的不一样的带间干涉导致了磁交换作用和势垒强度对反射几率,透射几率和电导的影响不同。与s++模型做对比,在s±模型中,无论磁构型怎样,我们都能得到如下主要特点：首先,s±模型中,不管势垒强度为何,Andreev反射几率Aσ出现了两个很尖的峰,分别在能量为两个能隙值处,同时这意味着有两个序参量；其次,在Z不为零的情况下,Bσ在能量为较小的能隙值处存在一个凹陷同时伴随着一个峰,而反射几率Dσ在能量为较大的能隙值处存在一个凹陷伴随着一个峰的劈裂；最后,对于任何不为零的Z来说,电导的振荡峰在能量为较大能隙值处消失,而且在两种磁构型下至少都有一个值很大的尖峰。 另一方面,研究了此隧道结中混合系数αo和能隙值比对相关几率及电导的影响。当a0等于0时,铁基超导体变为传统超导体,而且几率随能量的变化和相关的传统超导体隧道结中的情况相同。当α0不等于0时,发现随α0和能隙值比的增大,跟s++模型相比,s±模型中的上述的三个特点没有改变。而且发现,在两模型中,不论磁构型如何,相关的几率和电导的第一个峰或者凹陷的位置都向低能量方向移动,这恰好反映了两序参量差别的增加。因此,铁磁体/s±-波超导体/铁磁体隧道结所具有的三个特点能够用来为在实验上探测铁基超导体超导配对机制的研究提供了理论依据。

关键词： 量子点   量子隧穿   电子-空穴复合体   光致发射谱  

摘要： 本文是在已经研究了单电子晶体管的隧穿特性的基础上,我们在单电子晶体管系统中,加入另外一个量子点,原来的主量子点和第二个量子点通过两个量子点中电子和空穴的Hubbard-like相互作用耦合到一起。利用格林函数的计算方法,分析此种耦合量子点系统的特性。 本文安排如下： 第一章,概述半导体量子点的一些基本知识,首先是简单介绍了量子点的概念,较为详细的介绍了量子点的一些独特的量子效应,接着阐述了一下耦合量子点系统,最后是量子点系统在实际中的应用及重要性。 第二章,我们在单电子晶体管中引入另外一个P型量子点,叫做第二量子点,两个量子点耦合在一起。利用延迟格林函数法,得出了隧穿电流变化特性,并分析了第二量子点中空穴占据数不同对隧穿过程共振机制分布的影响。 第三章,在此章中,我们利用Keldysh非平衡格林函数法,主要计算并分析耦合量子点系统的光致发光谱,以及第二量子点中电子占据数的变化对其的影响。 第四章,对本文的总结和展望。

关键词： 食管鳞状细胞癌   CLU   核仁   生长相关基因产物β   量子点  

摘要： 食管癌是我国常见恶性肿瘤,年死亡率居恶性肿瘤第四位,其中主要组织学类型是食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma, ESCC)。由于早期症状不明显并缺乏标志检测分子,确诊时多为中晚期,预后较差,5年生存率低于30%。与绝大多数肿瘤一样,ESCC的发生发展机制至今未明。因此,对ESCC发生发展过程中异常改变重要分子的功能、特性及其调控机制的研究,将有助于发现诊断、治疗和预后相关的新分子靶点,提高食管癌诊治水平;同时应用新技术、新材料标记肿瘤细胞并成像,将促进分子肿瘤学研究。 Clusterin (CLU)是一种存在于多种细胞组份、具有多种存在形式、参与细胞内外重要生命活动功能复杂多样的蛋白,近年发现其表达改变与多种疾病发生发展密切相关。CLU编码基因位于8p21,为单拷贝基因,可编码不同的蛋白产物,主要包含分泌型(sCLU)和核型(nCLU)两种类型。我们实验室前期通过蛋白质组学研究发现ESCC中sCLU表达降低而nCLU表达升高。目前,对sCLU的功能及其剪切、加工机制比较清楚,而对nCLU的定位、机理和功能却知之甚少。本研究发现在nCLU高表达的ESCC细胞中,nCLU存在细胞核仁聚集现象。nCLU的核仁聚集与核仁标志分子核仁素(nucleolin)蛋白在细胞核仁中共定位;其核仁定位具有细胞周期依赖性,与核仁的组装及解体过程一致;nCLU的核仁定位依赖于RNA,特别是rRNA的合成;nCLU的核仁定位依赖于CLU的N端富含碱性氨基酸序列。通过RNA干扰降低nCLU的核仁表达后,rRNA合成受到抑制,细胞周期发生G2/M期阻滞;nCLU的核仁定位对细胞rRNA合成的影响可能通过与RNA聚合酶Ⅰ相互作用,协同完成。CLU核仁定位现象的发现以及功能探讨,为进一步揭示CLU蛋白的复杂功能提供了线索。 生长相关基因产物β(growth-related gene productβ, GROβ)是实验室前期工作中发现的在ESCC组织中高表达分子之一。作为趋化因子,GROP可以分泌到细胞外,在ESCC生长代谢中发挥重要作用。然而,迄今尚无ESCC血清GROβ表达水平的相关报道。本研究发现,GROβ在ESCC血清中表达显著升高,通过ELISA检测血清GROβ表达水平可能有助于对ESCC的预后评估。此外,研究发现,GROP和其下游调节分子早期生长相关基因1(early growth related gene1, EGR1)参与调节肿瘤细胞对化疗药物顺铂的敏感性,并通过细胞凋亡的内源性通路发挥作用。食管癌患者中GROP及其下游调节分子EGR1持续高表达个体较低表达个体可能对顺铂治疗较为敏感。 量子点(Quantum dots, QDs)是由Ⅱ-Ⅵ族元素(如CdSe、CdS等)或Ⅲ-Ⅴ族元素(如InP、InAS)组成的尺寸小于100nm的新型半导体纳米微晶体。这类纳米级的半导体材料产生的量子效应及其独特的光学特性使其成为一种理想的无机荧光染料,可以实现对细胞内特殊分子的标记及其长时间示踪成像的效果。本研究探讨用不同物理学特性的QDs标记ESCC细胞并成像,发现游离的绿色MPA-量子点在DAPI染核及紫外激发的共同作用下由胞浆迅速转运至胞核,对核成像,这可能与其较小的粒径及表面所带电荷相关。该研究提示,绿色MPA-量子点在细胞核的稳定标记中具有重要应用前景。

关键词： 石墨烯   量子点   双量子点   单电子晶体管  

摘要： 量子信息科学从兴起以来一直吸引着广大科学家们的研究热情,展现出了非常广阔的发展空间。这一领域始终保持着非常活跃的研究氛围,一系列卓越的研究成果、先进技术涌现出来。新的观点和问题也被不断提出,与其它学科交叉不断深入。 基于半导体量子点上的电子自旋自由度制备半导体量子芯片,进行固态量子信息过程的处理是一个非常有希望的研究方向。目前在这一方向已经有了很多卓越的研究成果,但是同时也仍然面临着诸多困难。比如如何提高自旋量子比特的退相干时间等。科学家们正在努力探寻解决的办法,其中一个办法就是开发利用新材料来取代传统的砷化镓半导体材料。本论文的研究工作,是以石墨烯材料为基础加工制造各种量子点体系,包括单量子点、单电子晶体管超灵敏测量、串联双量子点、并联双量子点;并且通过低温输运实验测量,研究量子点系统的一些基本特性。文章主要内容: 1.对量子信息、量子计算机、半导体量子芯片概念的简单介绍,石墨烯二维材料物理和电学性质的描述。 2.石墨烯量子点的加工制备过程和方法,并对加工过程中所使用的各种仪器做了介绍和说明,给出了相关的实验参数条件。 3.石墨烯单量子点的低温输运实验测量,看到库仑阻塞效应,得到了标准的库仑菱形电荷状态图。观测到量子点上电子的基态和激发态能谱,并在此基础上计算出相应的电荷充电能和耦合电容。 4.设计了大小不同的两个量子点结构,其中大的量子点也被称为单电子晶体管（SET）,被用作探测器读出旁边小量子点内的电荷状态。单电子晶体管10-3e（?）的高灵敏度,使得我们可以清楚地探测到量子点内的库仑充电信号和激发态能谱,甚至传统输运测量看不到的微弱库仑充电信号也能被探测到。 5.我们加工测量了多栅极调控的石墨烯串联双量子点器件,通过低温输运测量得到了双点耦合蜂窝图,双点的耦合强度可以从弱到强的调节。通过计算双点分子态波函数,我们提取出了很大的遂穿耦合能,表明这种高度可控的系统非常有望成为将来无核自旋的量子信息器件。 6.我们加工测量了栅极调控的双层石墨烯并联双量子点,通过背栅和侧栅电极的调控可以将并联双点调节到不同的耦合区间.从双点耦合的蜂窝图中,我们抽取出了相关的耦合电容、耦合能等参数。 7.对论文工作的总结,给出了在已有实验基础上,开展下一步实验的计划和目标。我们设计并加工了新的在双点结构上增加探测器的样品。本论文的主要创新点为: 1.对石墨烯量子点体系系统化的研究,包括单量子点、双量子点（串联和并联）、单电子晶体管探测器。研究思路清晰,循序渐进,以制备性能良好、功能完善的石墨烯量子芯片为目标。 2.在石墨烯量子点中,观测到清晰的电子激发态谱。并利用单电子晶体管对量子点进行超灵敏度测量,给出其激发态谱。 3.利用量子力学遂穿原理研究石墨烯串联双量子点内分子态演化。计算出双点的遂穿能。 4.设计和加工了石墨烯并联双量子点样品,低温输运性质的测量给出了很好的双点耦合图,利用集成的平面栅极可以很好地调控双量子点的耦合状态。 5.给出了石墨烯双点系统加探测器的设计。初步的测试表明这种器件可以稳定工作。