关键词： 等离子体   电磁感应光透明   非对称量子双阱   半导体材料  

摘要： 该论文涉及等离子体和半导体中的电磁感应光透明现象及应用方面的研究.主要内容包括以下几个方面:1、基于Harris[1]关于理想等离子体的集体振荡可以用来控制探测光的折射率,从而实现等离子体的电磁感应光透明的思想,针对一种实际的等离子体模型,寻找在实际的等离子体中产生电磁感应光透明的实验条件.该论文针对这种模型,计算了在一定的耦合光强度下,实现电磁感应光透明的探测光频率、耦合光频率条件.并在已经得到的频率条件下,进一步计算了探测光在等离子体中的传播常数,为实验工作提供了具体的参数.2、针对非对称量子双阱结构半导体材料,探讨在半导体材料中产生光透明的机制,并且针对子带跃迁的Fano干涉模型,进行了无吸收、高色散、光速减慢等现象理论上的研究.3、应用非对称量子双阱结构半导体的四能级结构、以及基于耦合量子阱的势垒的穿隧耦合作用,提出了一种半导体弱光开头模型.由于半导体材料和结构的可选择性大,这种开头模型不但可以工作在中红外光谱范围,还可以应用到近红外范围.因此,具有技术上的应用前景.上述理论研究成果不仅证明了除单个原子的内部跃迁可以用于实现电磁感应光透明现象以外,介质的集体振荡或集体跃迁也可以产生电磁感应光透明.

关键词： 热电材料   结构   性能   稀土铱锑合金   量子化学计算  

摘要： 应用离散变分Xα 量子化学计算方法 ,研究了IrSb3,Ir4 NdGe3Sb9和Ir4 SmGe3Sb9三个skutterudites的组成、结构、化学键和热电性能之间的关系。对Ir4 NdGe3Sb9和Ir4 SmGe3Sb9,用多个模型研究了稀土元素振动的结构。计算结果表明 ,稀土原子靠近Ge原子的模型比靠近Sb原子的模型更为稳定 ,热导率也较低。Ir4 NdGe3Sb9的共价键比Ir4 SmGe3Sb9弱 ,Ir4 NdGe3Sb9和Ir4 SmGe3Sb9的共价键又比IrSb3弱 ,与热导率的实验测量结果一致。

关键词： 量子阱材料   盖层   结构稳定性   能带隙  

摘要： 介绍了应变量子阱材料单结点失配位错能量平衡模型;计算了一些典型量子阱结构的阱层临界应变和应变体材料的最大允许应变。报告了No.558压应变量子阱材料的实际阱层应变和No.9182材料非应变盖层对有源层带隙的影响。指出了非应变盖层对整个材料力学稳定性的提高有促进作用。

关键词： 低维介观系统   量子点   光子辅助隧穿   隧穿相位   介观环  

摘要： 该论文针对低维介观系统中的光子辅助隧穿的输运现象进行了系统的理论研究.其目的在于从理论上模拟在动态外场影响下的低维介观系统的电子的透射特性,从而为设计和实现具有优良性能的量子电了器件提供物理模型及理论依据.

关键词： 量子级联激光器   能带设计   材料   器件  

摘要： 本工作围绕工作于中远红外波段的量子级联激光器这一主题，以对量 子级联激光器的理论研究为切人点，开展了对量子级联激光器材料、器件 及其表征和物理分析的研究，取得的结果如下： 通过对波函数做泰勒展开，提出了计算偏压下耦合非对称多量子阱中 电子子能级位置和波函数的方法，该方法能被有效地用来计算量子级联激 光器有源区中的子能级、波函数和注人区中的微带、微禁带位置及形状。 通过研究激光器中粒子数反转必须满足的条件和跃迁矩阵元振子强 度，首次指出了设计量子级联激光器时电场、有源区中势饼势垒的取值范 围、数字递变超晶格的合理设计和优化办法。 首次将半导体材料的折射率色散关系应用到量子级联激光器的设计 中，考虑了载流子的带间吸收和带内吸收，通过适当选择的掺杂浓度有效 裁剪接触层中的折射率，实现有效的光学限制和自由载流子限制。 用微扰理论首次计算了折射率耦台分布反馈量子级联激光器中的耦合 系数，定量地给出了耦合系数随光栅深度、波长的变化关系，计算了λ= 3～20μm，光栅深度为250nm的矩形、正弦、三角光栅的耦合系数。 计算了量子级联激光器的自发辐射谱和增益谱，指出了它们对温度、子 能级寿命的依赖性，并与实验结果进行了比较。计算了粒子数反转因子为 0，0.25，0.5，l.0，1.5情况下的量子级联激光器增益谱。 首次提出用递变超晶格连接两个三饼耦合的量子级联激光器，设计了 一个可同时工作于λ5μm和λ8μm的双色量子级联激光器结构。该结构包 含了32级的λ5μm有源区和注人区，和35级的λ5μm有源区和注入区。对 这个结构，设计的工作电场是65kV／cm，工作阈值电流密度大约为 2 kA/cm2。 首次提出并证明了一个任意选择的“A”形调制超晶格较非调制超晶 格，可以作为更好的能量过滤器。对“A”调制超晶格，微带中透射几率 的振荡被很大幅度地压制。我们也证明了调制势垒的形状的精确控制对能 量过滤器来说并不十分重要。 用傅立叶变换红外光致发光谱和高分辨x-ray衍射谱系统地研究了 InAlAs/InGaAs/InP量子级联激光器单层、单阱、多阱和三阱耦合 InAlAs/InGaAs／InAlAs结构材料的光学特性和结构特性，研究了傅立叶变换红 外和x－ray衍射表征方法、模拟和技术，得出： 通过分析InGalls，InAlAs外延层与InP衬底之间存在错向角对的衍射圆锥， 我们利用简明的衍射几何关系提出了一个测量外延层与衬底之间错向角 n ＼

摘要： I present research on ballistic electron transport in lateral GaAs/AlGaAs quantum dots connected to the environment with leads supporting one or more fully transmitting quantum modes. The first part of this dissertation examines electron the phenomena which mediate the transition from quantum mechanical to classical behavior in these quantum dots. Measurements of electron phase coherence time based on the magnitude of weak localization correction are presented as a function both of temperature and of applied bias. The coherence time is found to depend on temperature approximately as a sum of two power laws, τ&phis; ≈ AT−1 + BT−2, in agreement with the prediction for diffusive two dimensional systems but not with predictions for closed quantum dots or ballistic 2D systems. The effects of a large applied bias can be described with an elevated effective electron temperature calculated from the balance of Joule heating and cooling by Wiedemann-Franz out diffusion of hot electrons. The limits this imposes for quantum dot based technologies are examined through the detailed analysis of a quantum dot magnetometer. The second part of the work presented here focuses on a novel form of electron transport, adiabatic quantum electron pumping, in which a current is driven by cyclic changes in the wave function of a mesoscopic system rather than by an externally imposed bias. After a brief review of other mechanisms which produce a dc current from an ac excitation, measurements of adiabatic pumping are presented. The pumped current (or voltage) is sinusoidal in the phase difference between the two ac voltages deforming the dot potential and fluctuates in both magnitude and direction with small changes in external parameters such as magnetic field. Dependencies of pumping on the strength of the deformations, temperature, and breaking of time-reversal symmetry are also investigated.

关键词： 量子开关   量子线   共振峰   波函数   展开系数   本征值   第一个   电子输运性质  

摘要： 从二十世纪八十年代末开始，在短短的二十年内，凝聚态物理的一门 新兴学科——介观物理迅速形成并发展成为凝聚态物理研究的一个新的热 点。由于介观器件在微电子技术和集成电路等方面具有重要的应用，因此 对介观器件的研究越来越受到世界各国的重视。本文运用传输矩阵方法和 散射矩阵方法系统研究了异质结上形成的Y型量子开关中的电子输运性 质，及其结构内存在的量子束缚态。 第一章简单介绍了介观物理中的几个典型效应，包括弱局域化效应、 普适电导涨落、库仑阻塞效应、Aharonov-Bolm效应、整数及分数量子 霍尔效应等。 第二章给出了在异质结中二维电子气的形成过程，以及低维电子气的 态密度。介绍了几个常见的特征长度（费米波长、平均自由程、相位相干 长度等），说明了电子做弹道输运的条件，以及介观物理研究中最基本的 Landauer-Buttiker电导公式，最后还阐明了弯曲结构中存在的量子束缚 态。第三章给出了本文工作所利用的理论方法，包括模式匹配方法、传输 矩阵方法和散射矩阵方法。 第四章集中对Y型量子结构进行了数值模拟工作，研究内容包括Y型 量子开关的电子输运性质和Y型量子开关的形成条件。结果表明，当电场 加到一定程度之后，在Y型量子开关的两个通道中，就会出现一个通道开 通，另一个截止的情形，而当电场反向时，就会出现相反的情况。 第五章研究了Y型量子结构中的量子束缚态。我们分别研究了T-S 型结构、对称Y型量子结构和非对称Y型量子结构。研究结果表明，1）、 — — T—S型结构中存在两个耦合量子束缚态，电导共振峰的出现是电子共振 隧穿结构中的量子束缚态的结果，量子束缚态的能级可以利用微扰理论求 得；2）、在对称Y型结构中，在第一个模式下只有两个电导共振峰，第一 个峰对应的量子束缚态主要局域于中间弯曲处，而第二峰对应的量子束缚 态主要局域于上下两个弯曲处，且对于X轴是对称的，此时该束缚态能级 是简并的；3）、在非对称厂型结构中，在第一个模式下，可以观察到三个 电导共振峰，即该结构存在三个束缚能级，对称情况下的简并能级出现分 裂。

关键词： 纳米材料   声子耦合   极化子效应   发光现象   纳米微粒   超细微粒   多孔硅   量子点  

摘要： 在许多极性固体中,电子-声子耦合影响着它的物理性质.对一般物理性质而言,电子-声子耦合的强弱事实上反映了电子有效质量的大小和电子态与晶格相互作用的方式,因而这种耦合态-极化子对物理性质的影响是巨大的.

关键词： 输运理论   量子效应   QCD相流  

关键词： 稠环芳烃   EL材料   量子化学   电子光谱   发光材料  

摘要： 采用量子化学半经验方法ＡＭＩ对几种稠环芳烃电致发光材料（ＥＬ）的性质进行了理论研究．对９，１０－二苯基葱作了构象分析，找出了能量最低的构象．对各化合物优化后的构型作振动分析，均未出现虚频率．在此基础上，采用ＣＩＳ方法计算其电子光谱，并给出了４种化合物电子先谱的波长λ与ＣＩＳ组态数之间的关系．所有计算结果与实验值基本吻合．