各向异性抛物势对非对称半指数量子阱中杂质极化子基态能量的影响

当非对称半指数量子阱中在阱的生长方向存在非对称半指数受限势,而在垂直于阱的生长方向存在各向异性抛物受限势时,我们理论上研究了类氢杂质対非对称半指数量子阱中弱耦合杂质极化子基态能量性质的影响.应用线性组合算符方法和两次幺正变换导出了非对称半指数量子阱中弱耦合杂质极化子的基态能量.我们挑选非对称半指数GaAs半导体量子阱晶体为例,计算了非对称半指数量子阱中弱耦合杂质极化子的基态能量与库仑杂质势的强度,非对称半指数受限势的两个正参数和x方向和y方向的各向异性抛物势的受限强度变换关系.通过数值我们发现非对称半指数量子阱中弱耦合杂质极化子的基态能量随库仑杂质势的强度的增加而增大,杂质极化子的基态能量是参量U和x方向和y方向的各向异性抛物势的受限强度的的增函数,而它是参量σ的减函数.表现了奇特的量子尺寸限制效应.

一维抛物势场中单电子量子比特的性质

根据一维抛物势场中单电子能量本征波函数的特点,以基态和第二激发态波函数构造一个量子比特,并研究量子比特的性质.数值计算表明,量子比特内电子的概率密度随空间坐标和时间的变化而变化,在平衡位置概率密度幅值最大,在其他位置相对较小;且各个空间点的概率密度均随时间做周期性振荡,振荡周期完全由抛物势场的性质决定.

各向异性抛物势对量子点中极化子基态结合能的影响

量子点中三个方向存在不同的抛物限制势,采用线性组合算符和幺正变换方法研究了各向异性抛物势对量子点中强耦合极化子的振动频率和基态结合能的影响.导出了振动频率和基态结合能随电子-声子耦合强度和量子点中的有效受限长度的变化关系.数值结果表明:振动频率和基态结合能是电子-声子耦合强度的增函数.它们随三个不同的有效受限长度的增加而迅速减少.表现出量子点在三个不同方向的新奇的量子尺寸限制效应.

各向异性抛物势对非对称高斯势量子阱中强耦合极化子性质的影响

研究RbCl非对称高斯受限势量子阱中强耦合极化子的性质,在阱的生长方向存在非对称高斯受限势,各向异性抛物受限势的方向与量子阱的生长方向垂直,研究强耦合极化子的性质.导出了非对称高斯受限势量子阱中强耦合极化子的振动频率和平均声子数.讨论了非对称高斯受限势量子阱中强耦合极化子的平均声子数随x方向和y方向各向异性抛物受限势的受限强度ωx和ωy以及高斯势阱的范围R和势阱的高度V0的函数关系.数值计算结果展示,非对称高斯受限势量子阱中强耦合极化子的平均声子数是势阱的高度V0的增函数,而它是高斯势阱的范围R的减函数,极化子的平均声子数随着x方向和y方向的受限强度的增加而增大.

有限深抛物势球型量子点中磁极化子的性质

采用平面波展开、幺正变换和变分相结合的方法,研究有限深抛物势球型量子点内磁极化子的性质.理论推导和数值计算表明:磁极化子的基态能量随着耦合强度和量子点半径的增大而减小,随势垒高度和势垒宽度的增加而增大;磁场中极化子的能量较无磁场时的能量增大;且随磁场强度的增加先增大,达到最大值后又下降,出现共振现象.

各向异性抛物势对量子点中强耦合极化子激发态的影响

在各向异性抛物势限制下,采用Huybrechts线性组合算符和Lee-Low-Pines(LLP)幺正变换方法研究了量子点中强耦合极化子激发态的性质.导出了极化子第一激发态振动频率和第一激发态能量随电子-声子耦合强度和各向异性抛物势在量子点三个方向上的有效受限长度的变化关系.数值结果表明:第一激发态振动频率和第一激发态能量是电子-声子耦合强度的增函数且它们均随有效受限长度的增加而迅速减少,表现出量子点新奇的量子尺寸限制效应.

各向异性抛物势对非对称半指数量子阱中磁极化子基态能量的影响

考虑GaAs非对称半指数量子阱中的生长方向存在非对称半指数势和在垂直于量子阱的生长方向存在各向异性抛物势的情况下,从理论上研究了非对称半指数量子阱中弱耦合磁极化子的性质。采用线性组合算符方法和两次幺正变换,导出非对称半指数量子阱中弱耦合磁极化子的基态能量。选择非对称半指数GaAs半导体量子阱晶体作为例子,讨论了非对称半指数量子阱中弱耦合磁极化子的基态能量随磁场的回旋共振频率、非对称半指数受限势的两个参数和x方向及y方向的各向异性抛物势的受限强度的变化关系。数值计算结果显示:非对称半指数量子阱中弱耦合磁极化子的基态能量随磁场的回旋共振频率增加而增大,磁极化子的基态能量是参量U0的增函数,是参量σ的减函数。磁极化子的基态能量随x方向和y方向的各向异性抛物势的受限强度的增加而迅速增大,表现了奇特的量子尺寸限制效应。

抛物势对非对称半指数量子阱中弱耦合极化子振动频率的影响

研究了x和y方向的非对称抛物受限势的受限长度lx和ly对GaAs非对称半指数量子阱中弱耦合极化子振动频率性质的影响.采用线性组合算符和两次幺正变换的方法导出了GaAs非对称半指数量子阱中弱耦合极化子的振动频率随x和y方向的非对称抛物受限势的受限长度lx和ly和非对称半指数受限势的两个参数的变化关系.通过数值计算分析研究结果表明GaAs非对称半指数量子阱的振动频率是受限势参量U0的增函数,是参量σ的减函数.极化子的振动频率随x和y方向的非对称抛物受限势的受限长度lx和ly的减小而迅速增大,表现出奇特的量子尺寸限制效应.

抛物势对GaAs非对称半指数量子阱中极化子基态能量的影响

探究了非对称抛物受限势对GaAs非对称半指数量子阱中弱耦合极化子性质的影响。采用线性组合算符方式和两次幺正变换,导出了GaAs非对称半指数量子阱中弱耦合极化子的基态能量随x轴、y轴方向的非对称抛物受限势的受限强度ωx、ωy和非对称半指数受限势的两个正参量U0、σ的变化情况。对GaAs半导体进行了数值计算,结果表明非对称半指数量子阱中弱耦合极化子的基态能量E0是参量U0的增函数,而它是另一个参量σ的减函数。非对称抛物受限势的影响表现为基态能量E0随x轴和y轴方向的非对称抛物受限势的受限强度ωx和ωy的增加而迅速增大,表示出量子阱独特的量子尺寸限制效果。

各向异性抛物势和杂质对非对称半指数量子阱中束缚极化子基态结合能的影响

在本工作中,当量子阱的生长方向存在非对称半指数势和在垂直于量子阱的生长方向存在各向异性抛物势时,研究了非对称半指数量子阱中弱耦合杂质极化子的性质.非对称半指数量子阱中心处有1个类氢杂质的情况下,理论上导出了非对称半指数量子阱中弱耦合杂质极化子的基态结合能.在这一方面,取GaAs非对称半指数量子阱作为例子,计算了弱耦合杂质极化子的基态结合能随库仑杂质势的强度、非对称半指数受限势的2个参数和各向异性抛物势的受限强度的变化关系.得出结果:基态结合能随参数U0和抛物势的受限强度的增加而增大,却伴随着另一个参数σ和库仑杂质势的强度的增加而减少,表现出奇特的量子尺寸限制效应.

磁场和抛物势对半指数量子阱极化子振动频率的影响

量子阱由于受到受限势的限制作用会体现出特殊的物理特性,在实验中发现量子阱的生长方向受限势必须是强受限势而另外两个方向为非强受限势,所以本文在量子阱的生长方向施加非对称半指数受限势构成了非对称半指数势量子阱,为了深入了解非对称半指数量子阱的结构特征,在其垂直量子阱的生长方向施加各向异性抛物势,同时又增加了磁场对量子阱中电子的限制作用,研究了磁场对该量子阱中弱耦合极化子的影响。通过两次幺正变换和线性组合算符推导出弱耦合极化子的振动频率随抛物势的x与y方向的受限强度、磁场的回旋频率及非对称半指数受限势的两个参数的变化关系。并以处在非对称半指数量子阱中的GaAs半导体晶体进行模拟计算,结果表明:当x与y方向的受限强度及磁场的回旋频率取定值时非对称半指数量子阱中弱耦合极化子的振动频率是受限势参量U0的增函数,而它是另一个参量σ的减函数,参数的改变是电子声子间耦合加强促进了极化子的形成。当磁场回旋频率及参量U0和σ取定值时,极化子的振动频率是各向异性抛物势的x方向和y方向的受限强度的增函数,这体现了量子的尺寸限制效应,此外,由于磁场回旋频率随磁场的增大而增大,磁场回旋频率增大时会使极化子受到更强的约束作用,所以振动频率加强。当y方向的受限强度及参量U0和σ取定值时极化子的振动频率是磁场的回旋频率的增函数。

抛物受限势对非对称半指数量子阱中极化子基态结合能的影响

根据线性组合算符和两次幺正变换方法研究了非对称抛物受限势对非对称半指数量子阱中弱耦合极化子的基态结合能性质的影响.导出了GaAs非对称半指数量子阱中弱耦合极化子的基态结合能随x和y方向的非对称抛物受限势的的受限强度ωx和ωy和非对称半指数受限势的两个正参数U0和σ的依赖关系.研究结果表明非对称半指数量子阱的极化子的基态结合能是非对称抛物受限势的的受限强度ωx和ωy和非对称半指数受限势的正参数U0的增函数,而它是另一个正参数σ的减函数.

简介抛物量子阱

对物理学前沿抛物量子阱做了简单介绍,主要介绍了抛物量子阱的类型和制造以及在器件方面的一些简单应用.

抛物柱形量子点中电子拉曼散射的研究(英文)

以GaAs材料为例,利用有效质量近似和微扰理论研究了抛物柱形量子点中的电子拉曼散射.考虑电子完全限制在量子点内,导带和价带为分立的抛物形能带.研究了跃迁的选择定则.计算结果表明,微分散射截面是散射频率、柱面半径和量子点本征频率的函数.确定并解释了散射谱的最大值.由于量子受限效应,散射谱的最大值随着限制势频率的增大而增大.

内抛物柱形量子线的电子基态能量

本文采用变分法来研究内部为抛物势的柱形量子线的电子基态能量。将内抛物柱形量子线的波函数以自由柱形量子线的本征波函数为基作展开,采用变分法求解其电子基态能量。计算表明,当量子线内抛物势的约束强度一定时,电子基态能量随量子线半径的增加而降低,且降低幅度也不断减小乃至趋于平缓;而当量子线半径一定时,电子基态能量随量子线内抛物势约束强度的增加而增加。

抛物量子线中的极化子效应

在考虑电子与LO声子和电子与SO声子相互作用情况下,采用微扰法研究圆柱形自由抛物量子线中极化子效应.计算量子线中两种声子对极化子自能和电子有效质量的影响.结果表明:随着量子线半径的减小LO声子对极化子自能和电子有效质量的影响相对小些,而SO声子对极化子自能和电子有效质量的影响却显著增加.

有限深势阱中球壳量子点中极化子的性质

采用平面波展开、求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究了有限深势阱中球壳量子点中极化子的性质.数值计算结果表明极化子的基态能量(第一激发态能量)随势阱宽度和高度的增大而增大;当外径一定时,基态能量(第一激发态能量)随球壳内径增大而增大,当内径一定时,基态能量(第一激发态能量)随外径增大而减小.

有限深势阱中球型量子点中极化子的基态性质

采用平面波展开、求解能量本征方程、幺正变换和变分相结合的方法,研究有限深势阱里球型量子点中极化子的基态性质.数值计算表明极化子的基态能量随势垒宽度和高度的增加而增大,随电子-声子耦合强度和球壳半径的增大而减小.

双电子平面量子点基态能量的计算

由于库仑作用,目前的研究还得不到双电子平面量子点基态波函数和基态能量的精确解析解.分别利用微扰法、精确对角化方法和变分法,计算双电子平面量子点的基态能量,与早期的无约束哈特利-福克研究结果比较,发现三参量的变分波函数是基态的极好表征.且能对多电子平面量子点的基态描述提供参考.

双电子二维量子点基态能量的计算

分别利用微扰法、精确的对角化方法和变分法计算了双电子二维量子点的基态能量,与早期无约束的哈特利-福克研究结果比较,发现三参量的变分波函数是基态的极好表征.