具有Kagome结构磁振子晶体中平带及带隙的研究

提出了一种具有Kagome结构的磁振子晶体模型,由铁(Fe)圆柱排列在氧化铕(EuO)基底中构成.利用平面波展开法,对磁振子晶体带结构做数值计算.研究发现,体积填充率一定时磁振子晶体有平带、狄拉克点和带隙出现,并且随着体积填充率的不断变化,平带的位置和数目以及带隙的位置和宽度均发生了变化.人工磁振子晶体中平带的发现完善了凝聚态物理学拓扑的研究内容,也可为局域性滤波器件的制作提供思路和理论基础.

爆炸法合成纳米碳集聚体和纳米金刚石的EPR研究

爆炸法合成的纳米碳集聚体和纳米金刚石具有大量的结构缺陷和表面官能团 .电子顺磁共振 (EPR)研究表明 ,它们均含有大量的自由基 ,而且纳米碳集聚体和纳米金刚石的EPR谱的形状、峰面积、g因子以及线宽ΔHpp等都存在着较大的差异 .此外 ,还探讨了制备方法、化学处理条件、粒径大小。

一维三组元准周期结构声子晶体的透射性质

构造了一维三组元类Fibonacci、广义Fibonacci准周期结构声子晶体模型,研究弹性波在其中的传播和局域行为.对弹性波通过一维三组元复合结构声子晶体的透射系数进行数值计算,并与一维二组元复合结构声子晶体的透射系数作比较.结果表明:一维三组元准周期结构声子晶体可以获得比二组元复合结构声子晶体更宽的带隙,而且在带隙内有丰富的局域模式存在;三组元广义Fibonacci准周期结构声子晶体可用于弹性波/声波滤波器件的制作材料.

二维粗锐结构声子晶体带结构的计算

提出二维粗锐结构声子晶体模型,采用平面波展开法数值计算了不同体积填充率下二维正方粗锐和圆粗锐结构声子晶体的带结构.计算结果表明,利用粗锐结构的散射体同样可获得较宽的完全带隙,正方粗锐和圆粗锐结构的声子晶体最大带隙分别出现在体积填充率为f=0.313 6和f=0.321 6处.

二维磁振子晶体带结构的优化

采用平面波展开法,数值计算了二维磁振子晶体的带结构,其中磁振子晶体是由铁(Fe)圆柱和椭圆柱散射体分别按长方或正方排列在氧化铕(EuO)基底中形成的.研究了圆柱和椭圆柱分别在正方或长方排列下对带隙结构的影响,数值结果表明,在长方排列下利用椭圆柱散射体能够优化带隙,而在正方排列下圆柱散射体的磁振子晶体带隙结构更为优化,可见散射体的形状和排列方式是影响带隙结构优化的重要因素.

四元混晶InGaAsP应变量子阱在组分调制下的能带转型

采用模型固体理论,在计入晶格失配造成的应变效应的情况下,计算了In1-xGaxAsyP1-y/InGaAsP单量子阱中电子和空穴的能带.结果表明:通过调整混晶组分,可以方便地调制能带结构,实现能带转型;当阱由单层变为多层时,通过控制组分可使势阱由方阱变为抛物阱.

基于二维表面等离子体激元的微结构

在介电常数符号相反的两个材料的界面处可激发出表面等离子体激元 (Surface plasmon)。文中利用普通扫描电子显微镜中出现的电子束诱导沉积纳米碳基本现象 ,提出和发展了一种无需光刻胶和额外掩模的亚微米图形化技术。采用这一新方法 ,成功地在镀金的半导体 In Ga Al P量子阱表面制备了各种亚微米点阵结构 。

光诱导LiNbO_3:Fe晶体光孤子串的形成

用条形光束辐照具有光子晶格结构的自散焦LiNbO3:Fe晶体,在适当条件下,辐照在光子晶格上的条形光束会产生光孤子串,而且无需施加外电场.实验结果显示,影响光孤子串形成的因素有光束宽度、晶格周期和晶格折射率变化量等.对光孤子串现象产生的原因进行了理论分析,所得结论与实验结果符合的较好.

一维磁振子晶体带隙结构的研究

近年来,对磁振子晶体的研究已成为热点,与光子晶体等复合材料的性质类似,磁振子晶体也有带隙现象出现,频率在带隙范围内的自旋波在磁振子晶体内将被禁止传播。由此磁振子晶体有望能够被应用于广泛的仪器制造中。本文采用平面波展开法数值计算了分别由铁与钴、铁与氧化铀、钴与氧化铀材料构成的一维无限大各向同性的磁振子晶体的带结构,讨论了不同的填充率对磁振子晶体带隙结构的影响。计算结果表明,交换作用场对自旋波带宽的影响很明显。

弹性波斜入射二维声子晶体带结构的计算

采用标量势函数展开的多重散射理论法,数值计算了弹性波斜入射二维固体/液体声子晶体时的带结构.该方法克服了平面波展开法在处理固体/液体系统时不收敛的缺点,简化了在多重散射理论中应用张量数学推导的繁杂性.计算发现:随着斜入射波矢轴向分量的增加,带结构整体向高频方向移动;二维周期平面内出现了低频传播禁区,并且随着斜入射分量的增加而逐渐增大.

四元混晶InGaAsP应变量子阱在压力调制下的能带转型

采用模型固体理论计算了四元混晶In1-xGaxAsyP1-y/In0.85Ga0.15As0.7P0.3/In1-xGaxAsyP1-y单量子阱系统中电子和空穴的能带结构,研究了流体静压力对能带的调制作用.结果表明:通过引入流体静压力,可以方便地实现单量子阱的能带转型(类型Ⅰ到类型Ⅱ的转变);当x=0.2,y=0.7时,电子、重空穴、轻空穴能带转型时的临界压力分别约为0.5,8,1.5GPa;0.5GPa≤P<8GPa时,量子阱的能带均为类型Ⅱ.

二维椭圆柱散射体磁振子晶体带结构的计算

采用平面波展开法,数值计算了由Fe椭圆柱正方排列在EuO基底材料中构成二维椭圆柱散射体磁振子晶体的带结构.数值计算结果表明,通过旋转椭圆柱可以有效地拓宽自旋波带隙,实现自旋波带隙的优化.

二维嵌套复式晶格磁振子晶体带结构的计算

基于基元替代法的思想,提出一种复式晶格结构的磁振子晶体模型,该模型用小尺寸的铁圆柱阵列替代简单正方晶格中的每个单圆柱基元,构成二维嵌套复式正方周期结构的磁振子晶体,并导出这种磁振子晶体的结构因子表达式.以氧化铕基底材料为例,通过数值计算自旋波在晶体中的带结构,研究了带隙宽随体积填充的变化行为.结果表明,嵌套复式晶格磁振子晶体在体积填充率不变的情况下,产生的低频带隙比简单晶格磁振子晶体的带隙要宽,从而达到优化和调节带隙结构的目的.

并五苯系列电子性质的研究

采用单电子紧束缚模型计算了并五苯分子的电子能级和波函数,并与并四苯、并六苯、并七苯进行了比较.结果表明,随着并苯系列分子数的增加,基态电子能级逐渐减小,而最高激发态的电子能级逐渐增大.研究了氢掺杂对并五苯电子性质的影响,波函数二阶矩的数值结果表明,掺杂的氢原子个数越多,二阶矩值越小,掺杂后的并五苯电子态局域性越大.另外,电子能级对掺杂位置比较敏感.

体积填充率对二维磁振子晶体带隙结构的影响

采用平面波展开法,数值计算了铁圆柱正方排列在氧化铕基底材料中组成的二维磁振子晶体带结构,讨论了体积填充率f对带隙结构的影响,第1带隙在f=0.6处最大,最大宽度ΔΩ=2.366,第2带隙在f=0.7处最大,最大宽度ΔΩ=7.153.所得结果与已有文献中的结果存在一定的差异,收敛性检验表明,这主要是由于该文献的数值计算结果收敛程度不够好所造成的.

二维三组元局域共振磁振子晶体带隙结构的优化

采用平面波展开法,数值计算了二维三组元磁振子晶体的带结构、磁化强度场分布以及自旋波的态密度.研究表明,磁振子晶体带隙的产生机制为局域共振机制,而非布拉格散射机制,通过调节单散射体的共振结构,不仅能够使自旋波在低频范围内产生完全带隙,而且可实现自旋波带隙的优化.

二维二组元磁振子晶体薄板带结构的计算

采用平面波展开法,数值计算了由钴(Co)方柱正方排列于坡莫合金(Py)中构成的二维二组元磁振子晶体薄板的自旋波能带结构,其中外加磁场方向平行于薄板平面.计算结果表明,自旋波的传播强烈依赖于外加磁场的方向,可分为向后体静磁体波和类Damon-Eshbach波2种情况.在所考虑的磁振子晶体薄板结构中没有完全带隙产生,但沿外磁场方向传播的向后体波有部分带隙打开.

阻尼效应对二维磁振子晶体带隙结构的影响

基于自旋密度序参量发展了含阻尼效应的磁振子晶体带结构计算的平面波展开法,采用该方法数值计算了铁/镍构成的二维磁振子晶体带结构,讨论了阻尼效应对磁振子晶体带隙结构的影响问题.计算结果表明,考虑阻尼效应后,自旋波在磁振子晶体中的色散关系将出现复带结构,自旋波沿不同方向传播表现出明显的各向异性.

应变超晶格中的内建电场

研究了应变超晶格结构中内建电场对超晶格量子阱结构的影响.通过建模及计算给出由内建电场引起的量子阱斜率的定量描述,在不同组分及相同组分不同含量的超晶格中,讨论了描述势阱倾斜程度的斜率随势阱材料宽度的变化关系.结果表明,超晶格量子阱斜率的走势与组分有关,同族晶体构成的量子阱斜率的走势相同.

原子Larmor旋进产生机理的简易描述

用一种简易方法对原子Larmor旋进的产生机理作出描述 .