一维周期晶格与准周期Harper链耦合系统的电子性质研究

基于紧束缚哈密顿量,研究一维周期晶格与准周期Harper链形成的双链耦合系统的电子性质.通过求解系统的本征态能量和波函数,分析波函数的扩展和局域特性,以及计算模拟电子在耦合系统中的量子扩散,深入研究Harper势和耦合强度对电子性质的调制作用.结果表明,增大链间耦合,有助于局域态向临界态或扩展态转变,促进电子在Harper链中扩散.对于具有扩展态的Harper链,耦合系统的电子态均为扩展态;对于具有临界态的Harper链,弱耦合系统中同时出现扩展态与临界态,强耦合系统仅出现扩展态;对于具有局域态的Harper链,弱耦合系统中同时存在局域态、临界态、扩展态,其中临界态和局域态随耦合强度增加而逐渐消失,系统在强耦合情况下仅有扩展态.在耦合系统中,电子都以弹道式方式扩散,其速率随链间耦合能增大呈现出先减小再逐渐增大直至不变的转变.

外加偏压对三元准周期超晶格隧穿性质的影响

利用Ａｉｒｙ函数并应用转移矩阵方法，研究了三元准周期超晶格的电子共振隧穿性质，着重讨论了不同外加偏压对隧穿性质的影响。结果表明，外加偏压对三元准周期超晶格的电子透射率有明显的影响。当偏压较小时，高透射率峰出现在能量较高的区域；当偏压较大时，高透射率峰出现在能量较低的区域。

不同偏振下Fibonacci准周期超晶格的传输特性

利用传输矩阵方法,研究了不同偏振情形下,电磁波在正负折射率媒质构成的Fibonacci准周期超晶格中的传播规律。结果表明:随着入射角的增加,s偏振时的禁带有加宽趋势,但在一定角度时消失;p偏振时的禁带则始终加宽,且出现了全向带隙。还进一步研究了引入缺陷后的偏振特性,并通过将有缺陷的Fibonacci准周期超晶格重叠获得了在某一偏振下全反射而在另一偏振下全透射的良好特性。这将在微波器件和光学器件中有广泛应用。

基于周期性晶格的3D打印模型轻量化方法

为了获得3D打印模型节材效果和优化的物理力学性能,从晶格的形状多变性出发,提出了一种基于晶格的3D打印轻量化结构生成方法,由此产生的轻量化结构用来替代给定模型的实体空间。首先,提出了一种通用的晶格描述方法,进而对晶格的几何和拓扑特征进行个性化设计。其次,通过在模型包围盒内周期性排列晶格单元,构造出了实体建模所依附的拓扑骨架结构。接着,采用了一种基于网格拼接的直接构建STL模型的几何建模方法,其无需布尔运算即能快速获得网格质量可控的晶格实体结构。通过实物打印验证了适用于晶格结构的3D打印成型工艺。对5种典型晶格的几何和力学特性进行了对比分析,并作为晶格设计选用的初步依据。结果证明,该方法在实现节材和提高模型强重比的同时,达到了保证轻量化模型的可打印性、自平衡性以及力学性能可优化等目标。相较于以往的方法,具有多变性和效率优势,适合各种工程应用。

外加偏压情况下三元准周期超晶格的高能态电子隧穿性质

本文应用Airy函数和散射矩阵方法研究了外加偏压对三元准周期超晶格高能态电子隧穿性质的影响.结果表明,不同外加偏压下,高能态电子透射率谱在一定范围内有显著的变化.随着偏压的增大,透射峰位置向低能量区域移动.

三元准周期半导体超晶格的电子态

用紧束缚方法研究了三元准周期半导体超晶格的电子态 ,讨论了杂质对三元准周期超晶格系统的电子隧穿透射率谱及电子态几率分布的影响 .结果表明 ,杂质的存在对系统的电子隧穿透射率谱有明显的影响 ,杂质所处位置和杂质性质的不同都会使系统的电子态发生变化 .

Fe／Cu金属周期磁性超晶格的结构

利用磁控溅射技术制备了Ｆｅ／Ｃｕ一维金属周期磁性超晶格，Ｘ射线衍射证实了Ｆｅ／Ｃｕ超晶格金属磁性薄膜具有择优取向，小角度衍射峰的出现标志磁性超晶格调制结构的存在，计算了它的调制波长与衍射峰的位置，与实验结果相符。

铌酸锂晶体中写入晶格周期与衍射效率的关系

为了得到衍射效率高的光子晶格,采用光诱导光子晶格的方法,在LiNbO3∶Fe(掺铁铌酸锂)晶体中写入一维光子晶格。对写入晶格周期的密度的最小值,以及晶格周期与衍射效率之间的关系进行了研究,并对用不同波长的激光器写入时的情况进行了对比。实验结果表明,写入周期最小时为入射波长的一半,此时两束入射光形成驻波。发现双光束夹角在20°以内时衍射效率比较高,大于25°时衍射效率比较低。得出结论是:要得到衍射效率高的光子晶格,双光束夹角应在20°以内,并使用短波长激光器作为辐照光源。

杂质对三元准周期超晶格隧穿性质的影响

应用δ函数势模型和散射矩阵方法， 研究了势阱中的杂质对三元准周期超晶格电子隧穿性质的影响． 结果表明， 杂质对三元准周期超晶格的电子共振隧穿谱有明显影响． 改变δ势垒高度会引起透射峰的移动； 杂质放在势阱中的不同位置，

三元GaAS/ALAS准周期超晶格系统的电子隧穿透射谱

用紧束缚的方法研究了一种多层低维半导体系统———三元准周期超晶格系统的电子隧穿 结果表明:大代数的情况下,电子出现共振隧穿透射的能量区域则集中在某一小的能量范围内。

光强对短脉冲在准周期光学超晶格中传输的影响

在考虑自相位调制和高阶群速色散的情况下,分析了超短脉冲在准周期Fibonacci超晶格中传输时,入射光强对脉冲传输特性的影响。结果表明:入射光强度对脉冲传输特性影响很大,不但使频谱展宽,而且限制超晶格的有效长度,是超短脉冲进行频率转换的主要考虑因素之一。

Cu/Fe金属周期超晶格磁学性质的研究

通过穆斯堡尔谱、振动样品磁强计和提拉样品磁强计对Ｃｕ／Ｆｅ周期金属超晶格（ＰＭＳＬ）的磁学性质进行了研究。发现居里点高于室温的ＰＭＳＬ样品在室温下出现超顺磁现象，其穆谱峰出现明显的同质异能移，峰间距比块状纯铁的标准值小。这表明超顺磁性的存在致使样品的超精细场强度减弱。

三元准周期超晶格的共振隧穿

本文研究了三元准周期超晶格的电子共振隧穿性质。结果表明：准周期超晶格结构的自相似性导致了电子透射率谱的自相似性；随着代数的增加，高透射率的区域越来越集中于某一小的能量范围；电子透射率较大的能量对应着电子的扩展态，电子透射率较小的能量对应着电子的局域态，电子透射率介于两者之间时，对应着电子的临界态。

无周期光学超晶格中误差函数研究（英文）

利用非线性共轭梯度算法设计了无周期光学超晶格结构,研究了文献[12]提出的误差函数在该结构中的适用性.研究结果表明:误差函数能够很好地适用于无周期光学超晶格结构,且该结构比文献[12]中所用的非周期光学超晶格更具有一般性;当u′_2(x_n)和n保持很好的线性关系时,无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与文献[12]中的误差函数曲线几乎是重合的,说明了在无周期光学超晶格中达到了很好的准相位匹配.通过在样品中引入随机误差进一步研究了相位失配情况下误差函数在无周期光学超晶格结构中的适用性,结果表明:相位失配时无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与标准曲线是有偏离的,且相位失配程度越大,偏离也越大;对于一些误差函数曲线与标准曲线偏离不大的情况,误差函数仍可近似地用来估计无泵浦损耗近似的适用范围.

一维准周期超晶格表面Rayleigh声学波的Brillouin光散射研究

本文使用Brillouin光谱仪研究了一维准周期掺氢的非晶硅和硅氮超晶格表面Rayleigh声学波的传播性质.根据所获得的实验结果,在理想界面模型的基础上,我们使用Fourier变换方法给出了解析的理论表述,并且较好地解释了Brillouin光谱.

Cu/Fe准周期超晶格的磁性

通过穆斯堡尔谱、振动样品磁强计和提拉样品磁强计对Ｃｕ／Ｆｅ一维准周期金属超晶格（ＯＱＰＭＳＬ）样品的磁性进行了研究。穆斯堡尔谱实验结果表明，居里点高于室温的ＯＱＰＭＳＬ样品在室温下呈现顺磁性而在低温（７７Ｋ）下呈现铁磁性，出现所谓超顺磁现象。进一步分析表明，超顺磁性的存在使得造成磁偶极分裂的磁场数值减小、超精细场减弱。其它实验数据证实了穆斯堡尔谱的分析结果。

具有双参数双周期势的氢键分子链中的二分量孤子

在Ｚｏｌｏｔａｒｉｕｋ等人模型的基础上，考虑重离子子晶格与质子子晶格之间的非线性耦合，提出了双分量双参数双周期晶格势的孤子模型．

定制非周期极化LiNbO_3中多频率THz波的产生(英文)

描述一种非周期极化结构晶体中多频率太赫兹辐射波的产生.在此非周期结构的LiNbO3超晶格中,基于飞秒脉冲二阶非线性光学整流效应,模拟多频率模式的太赫兹波形.通过选择最佳畴宽度,得到转换效率基本相等的3个主要太赫兹频率模式.该方法对多频率模式的个数无限制,且有助于多频率激光器中超晶格晶体的设计.

LiNbO_3:Fe晶体中光写入平面光子晶格折射率调制度的变化规律

研究了利用光折变效应在掺铁铌酸锂(LiNbO3:Fe)晶体中制作平面光子晶格时折射率调制度△n与晶格周期∧的关系。实验结果表明,平面光子晶格折射率调制度△n同晶格周期∧息息相关,当晶格周期达到分裂周期时,折射率调制度分布规律会发生质的变化。

光诱导光子晶格折射率对比度影响因素的探究

由实验测量得到的不同写入角度下的衍射效率,通过衍射效率与折射率对比度的关系,间接得到了折射率对比度与光子晶格周期的关系。关系表明折射率对比度随晶格周期的变化确实有一极值存在。说明写入不同周期的光子晶格会有不同的折射率对比度。用不同掺铁浓度的晶体实验时发现随着掺铁浓度的增大折射率对比度的最大值也增大,并且最大值的位置向晶格周期小的方向移动,这与理论计算结果相吻合。因此,在实验与理论上证实了折射率对比度确实与写入的光子晶格的周期和掺铁浓度有关。