GaAs/AlGaAs量子级联激光器中的声学声子散射

以具有三量子阱有源区的GaAs/Al0.15Ga0.85As量子级联激光器中的子带间;声学声子辐射散射为研究对象,从理论上研究了三量子阱有源区中的量子阱和势垒厚度的变化对声学声子辐射散射时间的调制作用.通过对子带间的声学声子辐射散射的总跃迁速率与相应的子带间的总自发辐射速率的比较,研究了声学声子辐射散射对量子级联激光器的辐射发光性能的影响.

子波分析在声辐射和声散射中的应用

文章提出将子波分析用于求解声学中的边界积分方程 ,能提高现有边界元方法解决工程问题的能力。在子波分析于声辐射和声散射的应用研究中 ,提出了把积分核函数用级数展开 ,建立频率响应函数计算的频率迭代技术 ,大大提高了频率响应函数的计算效率。讨论了子波分析在声学工程数值计算中的研究前景。

子波分析在轴对称体的声辐射和散射中的应用

用子波方法求解了任意边界条件下轴对称体的声辐射和散射。它是将边界未知量和任意边界条件用子波分别沿轴对称体的圆周向和母线同时展开得到的一种谱方法。给出了子波谱方法的系数计算方法 ,能处理较为复杂的边界几何形状 ,可以获得稀疏的系数矩阵。该方法收敛较快 。

SiGe/Si多重超晶格的声学声子光散射谱

ＳｉＧｅ／Ｓｉ多重超晶格的声学声子光散射谱黄大鸣刘晓晗王兴军朱海军蒋最敏（复旦大学物理系和应用表面物理国家重点实验室上海２００４３３）ＬｉｇｈｔＳｃａｔｅｒｉｎｇｆｒｏｍＡｃｏｕｓｔｉｃＰｈｏｎｏｎｓｉｎＭｕｌｔｉｐｌｅＳｉＧｅ／ＳｉＳｕｐｅｒｌａｔ...

Ge_x Si_(1-x)/Si超晶格中纵声学声子的喇曼散射强度研究

本文用光弹理论,在全面考虑了超晶格中两种材料的声速,质量密度和光弹常数存在差别的基础上,计算了Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格中折迭纵声学声子的喇曼散射强度,在高达50cm^(-1)的频率范围内,理论值和实验符合得很好。

布里渊散射深入研究Y_(3-x)Bi_xFe_5O_(12)晶体中的磁振子和声学声子(英文)

我们选用x =0 ,0 1 4 ,0 36 ,0 5 4 ,和 0 92的Y3 xBixFe5O12 系列单晶 ,开展了比早期实验更为深入的布里渊散射研究。实验发现对于Bi YIG晶体 ,照射在样品上小于 5mW的激光功率为最佳激发功率。布里渊散射结果表明Y3 xBixFe5O12 晶体中的磁性能和机械性质与Bi含量密切有关。此实验观测到了两种体波性质的磁振子 ,一个是热激发的自旋波 ,另一个被确认为静磁模。实验还发现声学声子的散射强度和声速随Bi含量的增加而减少。

水中弹性结构声散射和声辐射机理——结构和水的声-振耦合作用

从三个方面综述水中弹性结构声散射和声辐射的机理,特别强调声-振耦合或流体负荷作用。首先从阻抗的角度讨论声-振耦合作用。对于典型问题散射和辐射声场可以用阻抗的形式表示,系统的总阻抗等于机械阻抗和辐射声阻抗之和。表面振速只依赖于总阻抗,而声辐射依赖于辐射声阻抗与总阻抗之比。总阻抗等于零给出系统的特征方程,方程的根就是声场函数的极点。其次应用共振散射和辐射理论讨论声-振耦合作用。此理论将声场表示成各种共振再辐射模态的叠加,从振动的角度揭示声-振耦合机理。已经证明,模态的再辐射效率近似正比于复频率极点的虚部。第三,应用基于Sommerfeld-Watson变换的表面弹性波理论讨论声-振耦合作用。此理论将声场表示成各种表面弹性波-环绕波的再辐射的叠加,从波动的角度揭示声-振耦合机理。也可以证明,环绕波的再辐射效率近似正比于复波数极点的虚部。

声学计算中不同阶子波谱方法的比较

为了研究子波阶数对子波谱方法计算精度、收敛速度和压缩性能的影响,分别用不同阶子波计算了二维和三维规则结构和不规则结构的声辐射和声散射。结果表明:子波谱法的计算精度和收敛速度随着子波阶数的增加而提高;高阶子波谱法的压缩性能不如低阶子波谱法,二阶子波谱法的压缩特性总体最优。

边界子波谱元法及其在复杂结构外部声场计算中的应用

将子波谱法和边界元法结合,提出了边界子波谱元方法。用以子波为权函数的Gauss积分法和Duffy方法分别解决了边界子波谱元法中计算子波系数的普通积分和奇异积分的计算问题,避免了普通Gauss积分法计算子波系数计算量大甚至难以收敛的缺陷。并用其处理复杂非光滑结构的声辐射和声散射问题,取得了良好效果。数值算例表明:边界子波谱元法既有子波谱法计算精度高,压缩性好的特性,还有边界元法使用灵活,能够处理任意复杂结构的优点。

热环合反应速率的量子理论

应用多声子无辐射跃迁理论研究热环合反应,给出热环合反应速率的一般公式.在高温条件下得出反应速率和活化能公式.所得公式可适用于多个环合点的热环合反应.

异侧非重叠三封闭端量子波导中的声子输运与热导

研究了异侧非重叠三封闭端量子波导中的声学声子传输和热导率性质.结果表明:由于激发模的产生,总传输系数在整数约化频率的时发生跳跃;各个激发模所产生的温度条件不一样,温度越高,被激发的模越多,并且高阶模对热导的影响较小;声子传输和热导性质与不连续结构的形状和位置有直接的关系,声子传输和热导性质对量子线的温度环境相当敏感.

氯化钠中辐射损伤的喇曼散射研究

本文描述了对于重辐照的纯的与掺杂的氯化钠晶体的喇曼射研究。在室温及接近２５Ｋ分别进行了实验。由ＶａｎｄｅＧｒａａｆｆ加速器发出的电子对晶体进行辐照，剂量高达９５吉拉德。喇曼诺给出对应于氯化钠模式的系列声子峰。在低频部分，约化的喇星强度清楚地显示出随着频率按幕指数的变化，Ｉｒｅｄ，（ω）ωｖ指数１．４，表明重辐射样品中的胶体呈现一种分形结构。溶化峰形式的改变说明在室温下进行的喇曼实验对钠颗粒的初始状态有强烈地影响。在低温测量中，观察到两个未知的声子峰，分别位于３３０ｃｍ－１及５６０ｃｍ－１。这些峰的位置远在氯化钠声子截止频率－２６０ｃｍ－１之上，被归属为与胶体的超细结构相关的局域模。

散射体特征对隔声超材料性能的影响

为研究应用于轨道车辆降噪的声学超材料,在分析两种晶体结构的基础上,从密度角度出发研究散射体特征对声学超材料性能的影响。建立三维三组元金刚石声子晶体模型,通过控制变量法在控制基体材料和包裹层材料参数一致的情况下,针对散射体密度进行梯度递增,以此求解并绘制不同散射体密度条件下三维三组元金刚石声子晶体能带结构图。结果表明:三维三组元金刚石声子晶体的带隙作用频率在6725.77 Hz~11632.62 Hz之间,基本与高速列车噪声覆盖范围重合;带隙随着散射体密度的增加,带隙起始频率和带隙终止频率均从高频开始降低,二者降低幅度有所区别。带隙宽度会随散射体密度的增加而增加,拟合带隙随散射体密度变化的曲线后发现,三维三组元金刚石声子晶体的带隙宽度随密度的变化曲线更倾向于3阶函数。该结构的扩展结构可应用于轨道车辆地板层、高速铁路沿线声屏障等有降噪需求的部位。

近周期超晶格中的声学声子及其光散射特性

利用转移矩阵方法计算了近周期超晶格体系（包括有限周期数的超晶格、耦合超晶格、层厚起伏和层厚渐变的超晶格）中声学声子的喇曼散射谱．结果表明上述近周期超晶格的光散射特性与理想严格周期的体系和完全无序的体系都不相同，呈现出许多独特的性质．对有限周期数的超晶格，由于边界的存在，喇曼谱中除了理想超晶格中存在的折叠声学声子峰（主峰）外，还会出现一系列等间距分布的卫星峰．对耦合超晶格体系，理想超晶格中存在的主峰将出现分裂．对层厚起伏变化的超晶格，主峰呈现非对称展宽，展宽主要出现在高波数端．计算结果和实验测得的谱线作了比较，特征是一致的．利用转移矩阵方法计算了近周期超晶格体系（包括有限周期数的超晶格、耦合超晶格、层厚起伏和层厚渐变的超晶格）中声学声子的喇曼散射谱．结果表明上述近周期超晶格的光散射特性与理想严格周期的体系和完全无序的体系都不相同，呈现出许多独特的性质．对有限周期数的超晶格，由于边界的存在，喇曼谱中除了理想超晶格中存在的折叠声学声子峰（主峰）外，还会出现一系列等间距分布的卫星峰．对耦合超晶格体系，理想超晶格中存在的主峰将出现分裂．对层厚起伏变化的超晶格，主峰呈现非对称展宽，展宽主要出现在高波数端．计算结果和实验?

SiC电子输运特性的Monte Carlo数值模拟

利用系综MonteCarlo法研究了2H ,4H 和6HSiC的电子输运特性.在模拟中考虑了对其输运过程有着重要影响的声学声子形变势散射、极化光学声子散射、谷间声子散射、电离杂质散射以及中性杂质散射.通过计算,获得了低场下这几种不同SiC多型电子迁移率同温度的关系,并以4H SiC为例,重点分析了中性杂质散射的影响.最后对高场下电子漂移速度的稳态和瞬态变化规律进行了研究.将模拟结果同已有的实验数据进行了比较,发现当阶跃电场强度为1 0×106V·cm-1时,4H Sic电子横向瞬态速度峰值接近3 3×107cm·s-1,6H Sic接近3 0×107cm·s-1.

GaAs／AlGaAs和InGaAs／GaAs窄量子阱中激子线宽与温度的关系

研究了具有不同阱宽的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ和ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ窄量子阱结构中激子线宽与温度的关系，发现在低温范围内，声学声子的线性散射系数随着阱宽的减小而增加。

PC微型机在布里渊光散射实验研究中的应用

介绍应用ＰＣ微型机对一种引进设备（布里渊散射仪）进行改造和开发要点，包括数据采集接口和数据处理软件的设计。着重解决对通信数据的解码处理和对实验数据的特殊处理。实践证明，ＰＣ微型机在固体微结构物理等实验研究领域有着极其广阔的应用前景。

第一性原理的形变势理论研究声学声子散射对电荷传输的影响

本文应用密度泛函理论和玻尔兹曼方程,在形变势理论的框架和驰豫时间近似下,研究了分子晶体中电子与声学声子散射对电荷传输的影响.针对蒽、萘、丁省和并五苯的计算表明,非局域化电子的传输过程主要受到来自于声学声子的散射.对于蒽晶体,与以前的Holstein-Peierls模型计算结果相比,发现纵向声学声子对空穴的散射强度是光学声子的3倍,所得到的空穴迁移率更接近超纯单晶样品的实验测量结果.同时,我们发现电子的本征迁移率比空穴还要大,应用前线轨道交叠分析可以合理地解释这一结果.

低场低能区金刚石内载流子飞行时间的蒙特卡洛模拟

金刚石是一种重要的宽禁带半导体材料,对金刚石内载流子输运过程的研究将有助于了解金刚石用作各种电子器件的潜能。利用Monte Carlo模拟方法,研究了在低场低能区金刚石内载流子的飞行时间。在模拟中考虑了抛物线型能带模型和声学声子散射机制,以及样品对光的吸收和载流子在Brillouin区边界的Bragg反射。通过模拟,得到了低场低能区金刚石材料内载流子的飞行时间分布,并与相关的实验结果进行了比较分析,验证了该模拟模型的正确性。研究结果表明,在低场低能区,金刚石材料内主要的散射机制是声学声子散射。在研究金刚石材料内载流子的迁移输运问题时,可以采用较为简单的抛物线型能带模型,但在研究薄样品中的载流子输运时应当考虑材料的光吸收对初始载流子分布的影响,而且在场强较高以及样品厚度较大时,应当考虑载流子在Brillouin区边界的Bragg反射。

三维声学多层快速多极子边界元及其应用

快速多极子边界元算法可以加速矩阵和向量乘法运算,将传统边界元算法的计算量和内存占用量分别降为O(Nlog^2N)和O(N),适用于大型声学模型模拟计算.本文发展了一种基于Burton-Miller方程的三维多层声学快速多极子边界元算法.将新的自适应树状算法应用到对角形式的快速多极子边界元算法,并使用最新提出的解析式源点矩计算公式,进一步提高了快速多极子边界元的计算效率.绝对软球体在内部共振频率处的散射声场计算,验证了所发展算法在共振频率处求解的正确性.与Bapat所提供的程序在多脉动球体辐射声场计算精度的比较,验证了算法及程序在大型模型声学计算中的准确性,同时显示了其求解的高效性.最后,将该算法用于车内声场及水下声学探测的分析计算.