有限深势阱里量子盘中极化子的基态性质

采用平面波展开、幺正变换和变分相结合的方法推导出有限深势阱里量子盘中极化子的基态能量公式.采用极化子单位进行数值计算,结果表明极化子的基态能量随势垒高度和势垒宽度的增大而增大,原因是势垒愈高、愈宽,电子穿透势垒的可能性愈小,导致电子能量增大,进而导致极化子基态能量增大.数值计算结果还表明极化子的基态能量随量子盘有效受限长度和量子盘半径的增大而减小;声子效应导致极化子能量较电子能量低.

量子盘中的三阶非线性光学极化率

利用密度矩阵方法讨论了量子盘中的三阶非线性光学极化率 ,导出了近共振条件下的三次谐波的解析表达式 ,并以GaAs量子盘为例进行了具体的计算。结果表明 ,GaAs量子盘中的三阶非线性光学极化率要比GaAs量子阱的大几十倍。而且 ,选取适当的参量 ,可在吸收系数相对较小的情况下获得较大的折射率。

有限深抛物势量子盘中极化子的激发态性质

量子点作为一种重要的低维纳米结构,近年来在单光子光源和新型量子点单光子探测器的研究引起了人们的广泛关注,对各种势阱中量子点性质的研究已取得了重要成果.但是大多理论研究都局限于无限深势阱,而有限深势阱更具有实际意义.利用平面波展开、幺正变换和变分相结合的方法研究了有限深势阱中极化子激发态能量及激发能随势阱形状和量子盘大小的变化规律.数值计算结果表明:极化子的激发态能量、激发能随势垒高度或宽度的增大而增大,原因是势垒愈高、愈宽,电子穿透势垒的可能性愈小,电子在阱内运动的可能性愈大,进而导致极化子的激发态能量和激发能均随势垒高度和宽度的增大而增大;极化子的激发态能量和激发能随量子盘半径的增大而减小,表明量子盘具有显著的量子尺寸效应;极化子的激发态能量随有效受限长度的增加而减小,原因是有效受限长度愈大,有效受限强度愈小,电子受到的束缚愈弱、振动愈慢、势能愈小,进而导致基态能量、激发态能量减小;同时由于激发态能量较基态能量减小慢,使得激发能随之增加.研究结果对量子点的应用具有一定的理论指导意义.

磁场对耦合双量子盘中类氢杂质性质的影响

在有效质量近似下,采用简单的变分波函数,定量计算了无限深对称GaAs/AlGaAs耦合双量子盘在沿轴向不同强度磁场的作用下,类氢杂质体系的基态束缚能随量子盘的半径、中心垒厚、盘厚度的变化.发现,体系束缚能由空间限制作用和磁场限制作用共同决定:在空间限制比较弱时磁场强度对束缚能的影响变得更加明显,当空间限制强时磁场对束缚能的影响变得微弱.还发现,由于2个量子盘间的耦合作用使耦合双量子盘的结果比单量子盘结果偏小.在耦合双量子阱的极限条件下所得的结果与前人的结果符合得很好.

盘型量子点中极化子的温度效应

在考虑电子与体纵光学声子强耦合的条件下,通过求解能量本征方程,得出了盘型量子点中电子的基态能量、第一激发态能量及其相应的本征波函数;采用幺正变换和元激发理论方法研究了圆盘型量子点的声子效应,并讨论了温度对量子盘中极化子性质的影响。数值计算表明:在温度较低时,声子不能被激发,温度对能量无影响,当温度较高时,声子能够被激发,且温度愈高,被激发的声子数愈多,极化子能量愈大;结果还表明基态能量随着电子-声子耦合强度的增大而减小,随量子盘半径的增大而减小,说明量子盘具有明显的量子尺寸效应。

磁场和LO声子效应对量子盘中强耦合磁极化子qubit的影响

采用Lee-Low-Pines-Huybrechts变分法研究了外磁场、LO声子效应和量子点厚度对量子盘中电子-LO声子强耦合磁极化子的振动频率和qubit的影响,推导出磁极化子的振动频率λ,量子比特振荡的周期T0和电子的几率分布ρ的表达式。数值计算结果表明,磁极化子基态的振动频率大于激发态的振动频率,λ随ωc和α的增加而增大,随L的增加而减小;T0随受限强度ω0和量子盘厚度L的增加而增大,随电子-声子耦合强度α的增加而减小;ρ随ω0的增加而减小,随L的增加而振荡减小;T0和ρ随ωc和L的变化规律受ω0和α的影响显著。

1995年～1996年磁性功能材料研究和应用进展

综述了１９９５年－１９９６年间若干磁性功能材料研究和应用的进展。内容包括：（１）新的Ｆｅ－Ｓｉ软磁材料，包括具有优良高频电磁能的Ｆｅ－Ｓｉ合金粉末和超薄（约５μｍ～８μｍ）的Ｆｅ－Ｓｉ合金薄膜；（２）磁性金属／非金属多层磁膜，其中金属为Ｎｉ－Ｆｅ合金，非金属为ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４，Ａｌ２Ｏ３或ＡｌＮ，它们具有良好的高频（～１００ＭＨｚ）磁性；（３）磁电阻抗材料，如Ｃｏ－Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ和Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｕ－Ｎｂ非晶线，具有巨磁电阻抗，可应用于高频；（４）超高记录密度的量子磁盘，如约５０ｎｍ直径的Ｎｉ微柱量子磁盘，磁存储密度可高达约１０Ｇｂ／ｃｍ２；（５）永磁材料的新应用设计，如核磁共振成像用永磁体及磁起重机用永磁体的设计。同时还介绍了材料在多用途磁强计和卫星用磁强计方面的应用。

量子盘中氢化杂质束缚磁极化子的性质

采用Lee-Low-Pines变换法和Tokuda改进的线性组合算符法研究了外磁场和温度对量子盘中氢化杂质束缚强耦合磁极化子性质的影响,推导出了束缚磁极化子振动频率λ和声子平均数N随温度T,外磁场回旋频率ωc,电子-声子耦合强度α,介电常数比η和电子速率u的变化规律。结果表明,磁极化子的振动频率λ随电子-声子耦合强度α,介电常数比η,电子的速率u和外磁场回旋频率ωc的增加而增大,随温度T的升高和量子盘厚度L的增加而减小;磁极化子的声子平均数N随电子-声子耦合强度α,介电常数比η和外磁场回旋频率ωc的增加而增大,随温度T的升高和电子速率u的增加而减小,随量子盘厚度L的增加而振荡减小。

量子磁盘表面磁场分布模拟

量子磁盘由于记录点尺寸很小,用常规的磁场测量方法无法对其表面磁场分布数值图进行测试。为了证实量子磁盘的可行性,该文对量子磁盘表面的磁场分布用有限元软件进行模拟计算,在假设量子磁盘的磁化方向为水平磁化的前提下,得到了圆形量子点直径为20nm;量子点间距离为10nm;方形量子点边长为20nm,间距为20nm的情况下量子磁盘的二维表面磁场分布图,证实了其表面磁场分布具有明显的周期性,周期长度为量子点大小加上量子点间距离。并且所得到的磁场分布图为量子磁盘的理论研究提供了一定的参考数据。

颗粒膜量子磁盘热稳定性的损伤扩散研究

利用损伤扩散方法研究了颗粒膜量子磁盘的热稳定性。考虑颗粒尺寸和位置的涨落并用Voronoi模型近似描述颗粒点阵。颗粒形状近似为扁圆柱形量子线,其磁矩垂直于薄膜平面。推导了颗粒间静磁相互作用的表达式。蒙特卡洛模拟表明,颗粒间的长程相互作用使损伤很难扩散,系统稳定性增强,而颗粒半径的涨落也利于系统的热稳定。

量子盘中量子比特的性质

在考虑电子与体纵光学声子强耦合的条件下,通过求解能量本征方程,得出了量子盘中电子的基态能量和第一激发态能量及其相应的本征波函数;采用幺正变换和元激发理论方法研究了声子效应;并以极化子的基态和第一激发态为基础构造一个量子比特.对KBr量子盘的数值计算表明:量子盘的尺寸效应显著,其能量随半径的减小迅速增大;量子比特内电子的概率密度与空间坐标和时间有关,当角坐标和时间给定时,概率密度随半径的变化而变化,在盘中心位置处电子的概率密度最大,在盘界面处概率密度为零;当半径和时间给定时,概率密度随角坐标的变化而变化;并且各个空间点的概率密度均随时间作周期性振荡.

片状放大器归一化热参数研究

本文通过分析泵浦过程中,激光玻璃片内热量沉积的来源,建立了发热模型。通过数值模拟,研究了归一化热参数x与钕玻璃参数的关系,同时也讨论了其与泵浦脉宽的关系。

考虑滑流影响的分布式螺旋桨布局优化设计

相对于传统螺旋桨飞机,前缘分布式螺旋桨飞机的滑流对整个机翼周围的流场特性影响更大。在分布式螺旋桨飞机动力布局设计过程中,应当考虑螺旋桨布局对滑流和机翼绕流的影响,使得机翼在滑流作用下表现出更好的气动特性。首先,基于雷诺平均Navier-Stokes方程,用等效盘代替真实螺旋桨,并采用重叠网格方法进行网格布局,优化过程中快速自动生成流场计算网格,获得机翼在滑流影响下的气动数据。然后,基于量子粒子群寻优算法建立分布式螺旋桨布局优化设计系统,使用该系统对采用NACA4412翼型的平直机翼和5个前缘分布式螺旋桨组成的构型进行了分布式螺旋桨布局优化设计。结果表明:等效盘模型能够对分布式螺旋桨滑流进行高效的数值模拟;优化后的分布式螺旋桨动力布局能使构型在起飞状态下升力系数提高5.6%,同时阻力系数减小13.9%。因此,建立的考虑滑流影响下机翼气动特性的分布式螺旋桨动力布局优化设计方法是可行且有工程应用价值的。

定向红外对抗系统中的激光器技术

便携式防空系统(MANPADs)、各类红外制导导弹等红外热寻的武器是民用、军用飞机重要的威胁。随着红外成像探测器被广泛用于热寻的制导武器,传统的红外干扰机、曳光弹难以形成有效对抗,以红外波段激光作为光源的红外定向对抗(DIRCM)系统是目前对抗热寻的武器的有效手段。文中回顾了目前有代表性的红外定向对抗系统,分析阐述用于红外定向对抗系统中的激光器关键技术,给出红外成像探器致眩区域计算方法,并讨论展望红外对抗激光器技术的发展趋势。

圆盘形石墨烯量子点电子能态的尺寸效应

通过数值求解电子的狄拉克方程研究了半径为R的圆盘形石墨烯量子点的电子能谱,获得了扶手型和锯齿型两种边界的石墨烯量子盘在有、无外加磁场下电子的能级随量子盘半径的变化关系.研究发现,无外加磁场时,电子能级随着量子盘半径的增大而降低,半径越小,降低得越快;在有磁场时,扶手型量子盘出现了简并的最低朗道能级,且半径越大,简并度越高;在有磁场时,锯齿型量子盘随着半径的增大量子数m为正值的能态减少,m为负值的能态增多,即能谱图中出现了能谱往左边倾斜的现象.

盘型量子点中弱耦合极化子的声子平均数

采用修改的线性组合算符和幺正变换的方法研究了在抛物限制势下量子盘中弱耦合极化子的声子平均数.讨论了在弱耦合情况下,电子周围的平均声子数与电子-体纵光学声子耦合强度以及极化子速度的关系.数值计算结果表明:盘型量子点中弱耦合极化子的声子平均数随电子-体纵光学声子耦合强度和极化子速度的增加而增大.

倾斜磁场中各向异性抛物量子盘的光吸收特性

从理论上研究了倾斜磁场中具有各向异性抛物量子盘的光吸收特性。利用有效质量近似,通过求解量子盘的哈密顿量,得到了量子盘的能级,通过使用密度矩阵理论和迭代法,给出了系统的总光吸收系数。结果表明系统沿x方向上受限势频率ωx、参数η以及磁场倾角θ的变化均会对量子盘的光吸收系数产生明显影响。此外,在一定范围内当受限势频率ωx、磁场倾角θ增大时,总光吸收系数的共振峰位置会向入射光子能量高的区域移动。

Site-controlled formation of InGaAs quantum nanostructures——Tailoring the dimensionality and the quantum confinement

We report on InGaAs quantum disks （QDks） controllably formed on the top （001） facet of nano-patterned GaAs pyramidal platforms. The QDks exhibit pyramidal shape with special facets and varied dimensions, depending on the GaAs pyramidal buffer and the amount of InGaAs deposited. The formation of QDks is explained by the overgrowth of an InGaAs layer and thereafter coalescence of small InGaAs islands. Photoluminescence （PL） characteristics of ensemble QDks and exciton features of individual QDks together demonstrate that we may achieve a transition from zero-dimensional （0D） to two-dimensional （2D） quantum structure with increasing QDk size. This transition provides the flexibility to continuously tailor the dimensionality and subsequently the quantum confinement of semiconductor nanostructures via site-controlled self-assembled epitaxy for device applications based on single quantum structures.

极化子效应对量子盘中线性和非线性光吸收系数的影响

利用密度矩阵的方法 ,得出了考虑极化子效应的量子盘的线性和非线性光吸收系数的解析表达式 ,并以GaAs为例讨论了光吸收系数与不同的入射光子能量和量子盘的厚度之间的关系 .结果表明 。

铁磁纳米阵列膜温度稳定性的损伤扩散研究

利用损伤扩散方法研究了三角点阵量子磁盘的温度稳定性问题.为建立实际体系的伊辛模型,我们作了三方面考虑:1)计入自旋间的长程相互作用;2)考虑纳米线阵列中纳米线长度的不一致性,3)推导出矫顽力与自旋交换常数间的关系并利用矫顽力定量估算出自旋交换常数的数值.模拟结果表明,自旋间的作用范围越长,损伤扩散越难,即稳定性越好;而纳米线的长度混乱度越大,温度稳定性越差.