关键词： 硫化锌   量子点   聚氨酯   复合材料   荧光光谱  

摘要： 采用水相法制备了经巯基丙酸表面改性的ZnS量子点溶胶,再利用铸膜法得到了ZnS量子点/聚氨酯纳米复合膜.通过紫外吸收光谱和荧光光谱等方法对制得的ZnS量子点及ZnS量子点/聚氨酯纳米复合膜进行了分析表征.紫外吸收光谱表明,纯化前后ZnS量子点的尺寸没有变化,根据Brus模型可知,70℃下回流得到的ZnS量子点的尺寸为3.0 nm.荧光光谱表明:提高回流温度可显著提高ZnS量子点的发光强度;ZnS量子点水溶液在400 nm左右的发光带是受限态发光,归因于ZnS量子点表面锌原子空位产生的载流子辐射再结合;复合后发光带从400 nm红移到425 nm左右.

关键词： 双量子环   Rashba自旋轨道耦合   透射概率   δ势垒  

摘要： 研究了与铁磁/半导体/铁磁结构相关的双量子环自旋输运的规律,研究结果表明:总磁通为零条件下,铁磁电极磁化方向反平行时,双量子环与单量子环相比提高了自旋电子透射概率的平均值.铁磁电极磁化方向平行时,双量子环对提高自旋向下电子平均透射概率的效果更明显;双量子环受到Rashba自旋轨道耦合作用影响时,自旋电子的平均透射概率明显高于单量子环,即使再加上外加磁场的影响,透射概率较高这一特征依然存在;双量子环所含的δ势垒具有阻碍自旋电子输运的作用,随δ势垒强度Z的增大透射概率将会单调、非线性地减小.

关键词： 介观压阻系数   应力   共振隧穿电流   偏压  

摘要： 本文通过对共振隧穿电流密度随外加偏压及应力而变的依赖关系的理论研究,模拟了Zn_(1-x)Cd_xSe/ZnS共振隧穿电流密度随外加偏压及应力的变化曲线。给出了等效电阻系数随外加偏压及应力而变的依赖关系,得出了介观压阻系数与外应力的变化符合线性关系的结论。这些结论为将机械信号转换为电学信号的介观效应器件的设计提供了理论指导。

关键词： 量子输运   介观系统   散射波函数   非平衡格林函数  

摘要： 给出了从Landauer-Buttiker′s散射波函数导出无相互作用介观系统中的非平衡格林函数公式的严格证明.结果表明:尽管散射波函数理论和非平衡格林函数理论基于非常不同的物理思想,但在应用上这2个等价的理论工具是可以互补的.

关键词： InAs量子点   InGaAs渐变层   光致发光   分子束外延   红外探测器  

摘要： 利用分子束外延技术(MBE),在GaAs(001)衬底上自组织生长了不同结构的InAs量子点样品,并制备了量子点红外探测器件。利用原子力显微镜(AFM)和光致发光(PL)光谱研究了量子点的表面结构、形貌和光学性质。渐变InGaAs层的插入有效地释放了InAs量子点所受的应力,抑制了量子点中In组分的偏析,提高了外延层的生长质量,降低了势垒高度,使InAs量子点荧光波长红移。伏安特性曲线和光电流(PC)谱结果表明,生长条件的优化提高了器件的红外响应,具有组分渐变的InGaAs层的探测器响应波长发生明显红移。

关键词： Rashba自旋-轨道相互作用   量子网络   量子输运  

摘要： 研究了存在Rashba自旋轨道相互作用的正多边形量子环的自旋输运特性.采用量子网络的典型方法和Landauer-Büttiker电导公式,严格求解了电子通过正多边形量子环的散射问题,并得到了电导的解析表达式.通过数值计算和解析分析,进一步研究了量子环电导随电子波矢和自旋轨道相互作用强度变化的复杂形式,包括源于自旋轨道耦合相互作用的电导零点系列.特别地,还研究了正多边形环的边数趋近于无穷的极限情形,与直接采用圆环模型获得的结果完全一致.

关键词： 多量子阱   红外   光致荧光谱  

摘要： 结合薛定谔方程和泊松方程,模拟计算得到GaAs/AlGaAs多量子阱红外探测器外延材料能带图,并对该材料进行光致荧光谱(PL)测量。结合理论计算,由材料吸收峰位置得到势垒高度以及势阱基态位置,采用传输矩阵法得到价带与导带基态能量,并由此推算出相应的红外探测响应波长。以傅里叶变换红外光谱仪对GaAs/AlGaAs多量子阱红外探测器器件进行光谱测量,测量结果表明,所采用的计算方法得出的理论结果与器件的光电流谱吻合较好,利用光荧光谱对外延材料进行测量,可以在器件工艺前,快速确定器件的探测波长,从而更加有效地开展器件的研究。

关键词： Superconducting device noise   superconducting integrated circuits   superconducting materials  

摘要： Superconducting integrated circuits incorporating Josephson junctions are an attractive candidate for scalable quantum information processing in the solid state. The strong nonlinearity of the Josephson effect enables one to tailor an anharmonic potential and thus to realize an artificial quantum two-level system ("qubit") from a macroscopic superconducting circuit. Josephson qubits can be made to interact strongly and controllably, and it should be straightforward to fabricate circuits incorporating hundreds or even thousands of Josephson qubits using standard thin-film processing techniques. Work over the last several years has shown that qubit performance is limited by spurious coupling of the qubit to microscopic defect states in the materials that are used to implement the circuit. Here we discuss the materials origins of dissipation and dephasing in superconducting qubits. A deeper understanding of the underlying materials physics that governs decoherence in superconducting quantum circuits will guide the search for improved, low-noise materials and fuel continued progress in the field of superconducting quantum computing.

关键词： 量子输运   电化学   金属原子线   电导测量   分子结   STM裂结技术  

摘要： 金属原子线和金属-分子-金属结(分子结)表现出特殊的量子输运性质，是纳电子学和分子电子学的重要研究内容。单分子结电导受到自身结构、金属与分子之间的接触构型和能级耦合及周围环境等因素的影响，其机理仍需进一步探讨，其中金属原子线和分子结的构建和电导测量是关键问题。STM裂结法(STM-BJ)是构建分子结的成功方法之一。然而，迄今为止的所有STM-BJ实验，无论是真空中、大气下，还是电化学中，都从相同金属材料的针尖和基底开始，导致缺乏普适性，如对一些软质金属或难以依靠机械撞击形成原子线的过渡金属的研究较为困难，由此也限制了以这些金属作为电极的分子结构建及其电导的系统研究，迫切需要寻找新的技术来获得突破。\n 本论文针对纳电子学和分子电子学的研究现状和问题，在建立STM-BJ测量平台的基础上，进一步探索单分子结电导及其影响因素；同时，发展STM-BJ技术，建立构建金属原子线及其电导测量的新方法，使STM-BJ技术更具普适性，并能应用于构建非金电极的金属-分子-金属结及其电导测量。主要研究内容和结论如下：\n 1、搭建了STM-BJ电导测量平台。以Au为电极，研究了4，4\'-联吡啶(BPY)及其中间插入共轭CH=CH键(BPY-EE)和非共轭CH2-CH2键(BPY-EA)的衍生物单分子结的电导。研究结果表明，这类分子都存在高、低两套电导值，每套电导大小的顺序皆为：BPY>BPY-EE>BPY-EA，且高值电导是低值电导的8-10倍，高、低电导由分子的锚定基团与金属电极的接触构型不同引起的。BPY-EA和BPY-EE电导的差异，揭示了在两个吡啶环中间插入CH2-CH2和CH2=CH2对分子内电子耦合的影响。\n 2、提出和建立了基于jump-to-contact机制的电化学STM-BJ方法，用于测量金属原子线电导。运用电化学STM-BJ方法，结合离子液体，成功测量了Cu、Pd和Fe三种不同性质的金属原子线电导，演示了该方法的可行性和普适性，在构建过渡金属原子线及其电导测量方面具有优势。所测的Cu，Pd和Fe的原子线电导分别为1 G0、0.9 G0和0.86 G0。\n 3、运用电化学STM-BJ方法现场构建了Cd-Au和Zn-Au合金原子线并测量其电导。研究发现，调节基底和针尖电位可以改变Cd-Au合金的原子线电导；在进一步改进电化学STM-BJ方法的基础上，尝试了构建不同金属电极材料的分子结，初步研究了 Cu-HOOC(CH2)2COOH-Cu的电导，发现与Au-HOOC(CH2)2COOH-Au电导存在明显差异。\n 4、作为另一部分独立工作，利用STM、循环伏安法和XPS等方法，研究了金属-有机配合物的自组装，观察到RhCl(CO)(PPh3)2在Au(111)的有序结构和电催化析氢作用，提供了获得单分散电催化活性中心的方法，在催化剂的重复利用及基于分子的催化机理的理解具有重要意义。

关键词： Alq3   CdSeS量子点   飞行时间法  

摘要： 利用飞行时间法(time-of-flight)测定了有机小分子发光材料8-羟基喹啉铝(Alq3)与CdSeS量子点掺杂体系的载流子迁移率.研究了Alq3和CdSeS混合薄膜的载流子迁移率与外加电场强度和量子点浓度的变化关系.研究结果表明,CdSeS量子点的掺杂浓度的增加会引起薄膜样品位置无序的增加.除此之外,Alq3和CdSeS量子点界面之间的电荷转移作用,以及在量子点之间进行跳跃传输的电子数量都会改变样品的载流子迁移率.