关键词： 量子相干输运   量子相干效应   隧道谙   束缚态   界面散射效应   超导机制  

摘要： 考虑到量子相干效应和界面散射效应 ,利用 L ambert理论模型 ,计算正常金属 /绝缘层 /超导 /绝缘层 /正常金属双垒隧道结中的准粒子输运系数和隧道谱。研究表明 :( 1)所有的准粒子输运系数和电导谱在超导能隙之上都随能量作周期性振荡 ,其振荡周期依赖于超导层的厚度 ;( 2 )在超导能隙之上 Andreev反射系数随能量呈现周期性消失现象 ;( 3)在绝缘层势垒强度取很大的隧道极限下 ,超导层中会形成一系列的准粒子束缚态 ,其位置由量子化条件决定 ;( 4)界面散射效应不仅能压低各子能隙电导峰 ,还能使子能隙电导峰劈裂为两个峰。

关键词： OTCS   量子阱   自由电子激光辐照   低温光荧光谱   红移   光瞬态电流谱   半导体材料  

摘要： 　利用低温光荧光谱(PL)和光瞬态电流谱(OTCS)研究了自由电子激光辐照对GaAs/AlGaAs多量子阱材料的光学性质以及缺陷能级的影响。用波长为8.92μm,光功率密度相应于电场强度为20kV/cm的自由电子激光辐照多量子阱60min,分析PL谱发现量子阱特征峰(797nm)经过辐照后峰值发生红移至812nm,波形展宽,峰高降低。分析OTCS谱发现自由电子激光辐照引入了新的缺陷能级,量子阱结构发生变化,对此结果进行了讨论,并与电子辐照的情况做了比较。

关键词： 量子计算机   陶瓷材料   脑成像技术   氢燃料汽车   科技制高点   纳米   氢经济   大公司   教育方法   计算机模型  

摘要： 微软、通用汽车、日立及通用电气四大跨国公司,今年的攻关项目各具特色。微软将量子计算机作为其未来的一种选择;通用汽车提出“氢经济计划”,研发氢燃料汽车;日立则想通过对先进脑成像技术的改进,进而改变教育方法;通用电气则瞄上了新型纳米陶瓷材料。 虽然微软公司的主要业务是开发文字处理软件,但该公司数学家佛里德曼正在破解物理学中一个最大的难题——研制量子计算机。

摘要： Recent advances in nanotechnology have shrunk the size of rnesoscopic structures. This allows us to investigate the quantum mechanics of mechanical oscillators. In this thesis we focus on two aspects. In Part I, an individual discrete mode structure of an oscillator and its effect to thermal conductance have been thoroughly examined: Specifically, we investigated the reduction in the thermal conductance in the quantum limit due to phonon scattering by surface roughness, first using scalar waves, then using full three dimensional elasticity theory for an elastic beam with a rectangular cross section. At low frequencies, we find power laws for the scattering coefficients that are strongly mode dependent, and different from the results deriving from Rayleigh scattering of scalar waves, that is often assumed. The scattering gives temperature dependent contributions to the reduction in thermal conductance with the same power laws. At higher frequencies, the scattering coefficient becomes large at the onset frequency of each mode due to the flat dispersion. We use our results to attempt a quantitative understanding of the suppression of the thermal conductance from the universal value observed in experiment. As individual phonon energy becomes comparable to or greater than the thermal energy, the individual phonon dynamics within each mode can be resolved. In Part II, we examine a possibility of detecting individual quanta of a system: We investigate a scheme that makes a quantum non-demolition measurement of the excitation level of a mesoscopic mechanical oscillator by utilizing the anharmonic coupling between two bending modes of an elastic beam. The non-linear coupling between the two modes shifts the resonant frequency of the readout oscillator proportionate to the excitation of the system oscillator. This frequency shift may be detected as a phase shift of the readout oscillation when driven on resonance. We show that in an appropriate regime this measurement approac

关键词： 自由电子激光   量子阱材料   光致发光谱   霍耳效应  

摘要： 当前对自由电子激光和量子阱材料的研究同处于高科技的前沿，但自由电子激光对量子阱材料的辐照效应研究却进行得很少，因而这是一个相当新颖的课题。本论文首先介绍了自由电子激光和量子阱材料，然后讨论了激光作用于量子阱材料的辐照效应基础理论，最后研究了自由电子激光辐照量子阱材料的实验现象。采用波长为8.92μm，峰值功率密度为1.84×10W／cm的自由电子激光辐照量子阱材料半小时，测试其光致发光谱，发现自由电子激光可以起到退火作用。同样波长，峰值功率密度为2.64×10W／cm的自由电子激光辐照会使量子阱材料受到损伤，严重时能出现量子阱混合现象。这些结果表明自由电子激光会使量子阱材料温度升高，并且温度不均使材料产生的热应力会破坏晶格的完整性。用波长为8.92μm，电场强度为25kV／cm的自由电子激光辐照量子阱的同时，测试不同温度的霍耳效应发现，自由电子激光会使迁移率增大，并且使电子浓度降低。这些现象表明自由电子激光会改变量子阱的电子状态密度，使电子由基态子带激发到激发态子带，并通过改变耗尽层长度来改变电子浓度。

关键词： 生态环境   中心   样品前处理技术   物理研究   共振态   固体   材料研究   成果   昆明   植物研究   化合物   周口店   遗址   田园洞   化石   兰州   化学   离子液体   微生物   研究领域  

关键词： 白春礼   材料   学会   中国   科技大学   量子   通信实验   大连   化学研究   物理研究   分子   反应动力学   有机纳米粒子   光学   特异性   大气   广州   地球  

关键词： 量子线   电子输运   散射矩阵   THz电磁场   纳米电子力学  

摘要： 量子线(纳米线)系统中的电子输运和内聚力一直是人们非常关心的问题，因为它不仅是一个重要的基础物理问题，而且有着潜在的应用前景，它将是今后纳米电路、纳米器件的重要物理基础．本文以采用自由电子模型，用Landauer-Bǖttiker输运理论和散射矩阵方法分别研究了量子线弯曲时和直量子线受到太赫兹电磁场辐射时的电子输运性质以及电磁场辐照对金属纳米线内聚力的影响。 全文共分为五章。第一章简要介绍了与介观输运有关的基本理论及其发展历史，研究现状和意义。第二章分析了弧形量子线的模式混合，电导抑制，局域态密度，透射相位突变等性质，并将这些性质与理想直量子线进行了对比。我们得到的结论是：1．存在着狭小的参数区间其电导比理想情况小一个电导量子；2．在小内径情况下模式的混合相当严重，但并不显著影响系统电导；3．局域态密度与与直量子线相似；4．当透射矩阵矩阵元为0时，对应的透射相位存在幅度为π的突变。 第三章我们以光和原子相互作用理论为基础，用含时模式匹配散射矩阵方法研究了直量子线在太赫兹电磁场部分辐照下的电子输运性质，并得出横向电磁辐射对电子纵向运动的阻塞效应。论证了当外场频率与量子线横向能级间隔匹配时：1．电磁辐照的区域类似于一个散射势，透射率随电子入射能量的变化曲线产生一个反常的台阶结构；2．在辐照区内电子在横向态的布居产生空间上的Rabi振荡；3．电子在辐照区逗留时间的与透射率有对应关系；4．外场辐射能显著影响局域态密度。第四章以第三章的工作为基础，用量子统计的方法，分析了太赫兹电磁波部分辐照对金属纳米线内聚力的影响，得到了只有当外场频率与横向模式共振时内聚力才有显著变化的结论。第三、四两章是本工作的主要创新之处。 第五章我们对本文的工作进行了简要的总结，并对这一研究领域的发展前景作了简要的展望。

关键词： 锂离子电池,正极材料,电子结构,从头计算  

摘要： 锂离子电池正极材料常见的是具有层状结构的LiCoO2、LiNiO2和尖晶石结构的LiMn2O4，从理论上研究它们的电子结构与性能的关系的报道不多。本论文运用量子化学从头计算和密度泛函方法对层状结构LiCoO2、LiNiO2和尖晶石结构LiMn2O4材料进行了较为系统的研究，初步探讨这些材料在嵌锂前后电子结构的变化规律以及锰系掺杂材料掺杂离子对其电子结构的影响。 本论文应用Gaussian98W软件，先对含有17、41、56、65个原子的模型进行试算，结果根据现有条件只有含17、41个原子的模型能得到结果。然后以含17个原子的Li5Mn4O83+模型为标准来选取计算方法和基组。按照“计算效率”原则和体系自身的特点，选择了RHF方法和STO-5G/6-31G*基组组合，计算结果能很好的解释一些实验现象。 论文重点研究了正极材料电子结构，通过对尖晶石型锰系材料模型Li5Mn4O83+和Li5Mn12O24-和层状结构的Li7Co6O2015-、Li7Ni6O2015-模型以及掺杂模型Li5Mn2Co2O83+、Li5Mn2Ni2O8的计算，得到了各个原子簇体系的总能量、净电荷分布、原子重叠布居值。结果表明： (1) 从头计算方法在用于原子簇的计算中有其自身的优势，尤其是在精度和总能量计算方面。 (2) 锂在嵌入锰系材料和层状结构材料后是部分失去电子，以离子状态存在以体系中。 (3) 对于锰系材料嵌锂后，体系总能量降低；锂离子的静电作用和极化作用，使锰氧之间的离子键成分减小，共价键成分增加，整个尖晶石骨架结构更加稳定。 (4) 在层状结构材料中嵌入锂离子，体系总能量降低。由于锂离子的静电作用和钴、镍自身能带结构的影响，过渡金属的净电荷减小。锂离子嵌入通过增强两个O-M-O夹层的相互作用，从而稳定了层状结构。 (5) 掺杂后的正极材料LiMn2O4，体系能量降低，同时Co、Ni的掺入增加了锰离子所带的正电荷，有效抑制了Jahn-Teller效应。尖晶石骨架中的Mn-O成键作用增强，提高整个骨架结构的稳定性，抑制了在充放电循环中结构的改变，使容量衰减大大减小。 (6) 根据脱/嵌锂模型的能量能量变化，得到了正极材料LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2的平均嵌锂电压，其中Mn4O8Li2Mn4O8Li4Mn4O8嵌锂过程有两个电压平台3.2045V和4.002V；LiCoO2平均嵌锂电压为3.495V；LiNiO2平均嵌锂电压为3.046V。

关键词： 自旋电子学   自旋去相位机制   自旋注入   自旋输运   GaAs量子阱  

摘要： 我们运用非平衡Green函数方法建立了一套多体动力学Bloch方程来描述在Voigt配置的磁场作用下的n型GaAs <100>量子阱中的电子自旋进动以及由于D\'yakonv-Perel\'(DP)效应[***. 60,1954(1971)[Sov. Phys.-JETP38,1053(1971)]]引起的自旋去相位(dephasing).在我们的理论中含了所有的自旋守衡散射,比如电—声子散射,电子—非磁性杂质散射以及电子—电子Coulomb散射.通过用数值方法自治地求解这套Bloch方程的方程,我们研究了在不同初始自旋极化、杂质浓度、温度、磁场以及不同电子密度下的自旋去相位.从我们的理论计算得到的自旋去相位不仅包括了最早由D\'yakonov和Perel\'提出的因为有效的自旋翻转散射导致的自旋去相位,还包括了最近Wu提出的由于DP效应带来的非均匀扩展导致的多体自旋去相位[Wu,***.:***14,245(2001); Wu and Ning,***.J.B18,373(2000)].