二维过渡金属硫化物激子能级的理论计算——介质屏蔽的氢原子模型

根据介质屏蔽的氢原子模型求解了单层过渡金属硫化物MoS_2中A激子的结合能及能级谱图,所得结果与二维空间里的玻尔氢原子理论所得结果进行比较发现,介质的屏蔽效应导致处于激发态的激子结合能增大,激发态与基态间的能级间距减小,当主量子数n>8时,激子的量子化特性才消失而呈现出连续的能级谱.

电场对量子阱中激子能级宽度的影响

本文把固体中在较大空间范围运动的粒子作为准经典粒子来描述。将已导出的能量测不准公式和激子的经典力学模型应用到电场下GaAs/GaAlAs量子阱中 ,激子能级宽度的计算结果与测量结果基本吻合 ,能较清楚、简单地解释纵向电场和横向电场下激子光吸收线宽的很大的差异。

稀磁半导体Zn_（1－x）Mn_xTe的巨法拉第旋转和激子能量

在９０～３００Ｋ温度范围测量和研究了组分为０．２≤ｘ≤０．６的稀磁半导体Ｚｎ１－ｘＭｎｘＴｅ的法拉第旋转随入射光子能量和组分的变化．利用单振子模型获得了激子能量与组分的关系．还研究了法拉第旋转随温度的变化，得到激子能量的温度系数为－７．３×１０－６ｅＶ／Ｋ（ｘ＝０．３），首次从法拉第旋转测量获得了该晶体的居里温度．

在| η〉表象中求激子能级的非微扰严格解

我们在一个新的完备正交连续表象即｜η〉表象中严格求解了处于一般能带面的激子能级问题，而以往的标准作法是用ｋ·ｐ 微扰论计算到ｋ 的二级微扰的贡献．我们的结果表明了ｋ·ｐ 微扰论中高级微扰的贡献实际为零．

势阱形状对电场下量子阱子带和激子能移的影响

在束缚态近似下,用级数解法求解电场下各种不同形状GaAs/GaAlAs量子阱中电子和空穴子带,进一步采用变分方法得到激子结合能.由此,我们首次得到电场下由抛物阱至方位阱子带和激子峰能移的变化图象.在考虑GaAs/GaAlAs量子阱形状影响的基础上,我们计算所得结果与实验吻合得很好.

流体静压原位调节单量子点中单双激子能量及精细结构劈裂

在对In As单量子点施加流体静压的实验中,使用了带有压电陶瓷的连续加压装置,在低温连续施加流体静压的情况下,可以调节量子点单激子能量兰移约320 me V。在对不同流体静压下单激子发光的二阶关联函数测量之后,证明流体静压并不影响单激子发光的单光子特性。同时通过流体静压,可以实现量子点双激子态由反束缚态到束缚态的转变,并且给出了这一过程的偏振分辨光谱图。最后观察到单量子点精细结构劈裂随流体静压的增加而增加,而且精细结构劈裂的增加量可以达到约150μe V。

正弦色散对表面声学激子能量的影响

本文从Sak[1]提出的表面极化子的哈密顿量出发，采用顾世洧教授［2］所用的方法，考虑到色散效应对表面激子的影响。

纤锌矿GaN/AlN无限量子阱中激子能量

利用改进的LLP变分法计算了纤锌矿GaN/AlN无限量子阱中激子的基态能量和结合能,并对闪锌矿GaN/AlN量子阱和纤锌矿GaN/AlN量子阱中激子的基态能量和结合能进行了对比.结果表明:纤锌矿GaN/AlN无限量子阱材料中激子基态能量和结合能随着量子阱宽度增大而降低,当阱宽较小时急剧下降,阱宽较大时缓慢下降,最后趋近GaN体材料的三维值;考虑极化子效应时激子的基态能量和结合能明显低于裸激子的基态能量和结合能,电子-声子相互作用对激子能量的贡献较大;纤锌矿GaN/AlN量子阱中激子基态能量小于闪锌矿GaN/AlN量子阱中激子的基态能量,纤锌矿GaN/AlN量子阱中激子的结合能大于闪锌矿GaN/AlN量子阱中激子的结合能,且随着阱宽的增大,两种阱中基态能量和结合能的差距越来越小.

紫色光合细菌LH1和LH2的激子能级结构(I)——理论与模型

为了理解紫色光合细菌LH1和LH2的可能的光谱性质,解析地研究了二聚物环状链的激子能级结构.在叶绿素分子间偶极子-偶极子相互作用的近似下,利用偶极子间的相互作用能量和指向参数,解析地给出了激子能级、带宽和两个Davydov子能带间的带宽.提出的模型包括了系统中色素分子间所有的相互作用.

准二维强耦合激子能量的温度依赖性

采用线性组合算符法和LLP变分法研究了晶格热振动和极化子效应对量子阱中激子与界面光学(IO)声子强耦合又与体纵光学(LO)声子弱、中耦合体系的基态和激发态的影响,推导出作为量子阱宽和温度函数的激子基态能量的移动和第一内部激发态能量的移动的表达式,以AgCl/AgBr/AgCl量子阱为例进行了数值计算.结果表明,由激子-IO声子强耦合所产生的激子基态能量移动和第一内部激发态能量移动随温度的升高而增大,而由激子-LO声子弱、中耦合所产生的激子基态能量移动和第一内部激发态能量移动随温度的升高而减小.

光子和声子对夫伦克耳激子能谱的影响

本文讨论光子和声子对夫伦克耳激子能谱的影响。声子的作用使激子能带变窄,光子的影响使能带分裂成两支,光子和夫伦克耳激子复合成一种准粒子.

纤锌矿和闪锌矿GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N量子阱中激子能量的对比研究

本文分别计算了纤锌矿和闪锌矿GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N量子阱中重空穴激子的基态能量和结合能,给出了这两种量子阱中激子的基态能量和结合能随量子阱宽度变化的函数关系.结果表明,纤锌矿和闪锌矿GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N量子阱材料中激子的基态能量和结合能随着量子阱宽度的增大而降低,在阱宽较小时急剧下降,阱宽较大时缓慢下降,最后缓慢接近于GaN体材料的三维值;闪锌矿GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N量子阱中激子的基态能量明显高于纤锌矿GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N量子阱中激子的基态能量,而闪锌矿GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N量子阱中激子的结合能明显低于纤锌矿GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N量子阱中激子的结合能。

紫色光合细菌LH1和LH2的激子能级结构(II)——应用与数值模拟

利用包括了系统中色素分子间所有的相互作用的环形链模型,计算了紫色光合细菌LH1和LH2的激子态的振子强度和圆二色性(CD).LH1和LH2复合体的吸收和圆二色性光谱的数值模拟结果与实验测量结果的主要特征相符.

正弦色散对一维声学激子能量的影响

采用顾世洧处理体内激子方法，把Ｗｉｌｓｏｎ提出的一维极化子哈密顿量推广到一维激子，并考虑了声子的色散效应．运用微扰法计算正弦色散时一维声学激子基态能，与无色散时一维声学激子，极化子做了比较．

抛物线色散时表面声学激子能量

本文从sak提出的表面极化子的哈密顿量出发,采用顾世洧教授所用的方法,考虑到色散效应对表面激子的影响,用微扰法计算正弦色散时对表面激子能量的影响及表面声学激子和表面极化子间关系。

超晶格量子阱中激子能级宽度

本文运用准经典粒子理论和量子力学测不准关系，引入动能和势能算符，推出介观系统下二维激子的能量测不准量公式及其能级宽度，并由已有的实验结果发现超晶格中二维激子椭圆轨道的偏心率e很小，其轨迹近似于圆；同时那些偏心率较大的激子就很容易离解，其寿命也非常短，存在的几率也非常小，与文献吻合。

正弦色散对表面激子能量的影响

本文从顾世有、梁希侠导出的极性晶体表面激子哈密量出发,考虑到声子色散作用,用微扰法计算极性晶体表面激子的基态能量。所得的结果表明,色散对重整化质量和化质量及自陷能都有修正。

共轭高聚物双分子结构中激子电致解离的动力学研究

通过绝热动力学方法,研究了共轭高聚物双分子结构中激子对外加电场的响应.当外电场强度超过某个临界值时,激子会被解离成一对自由的电子与空穴.对于双分子结构中的激子,其临界解离电场除了受电子与电子相互作用以及电声相互作用影响之外,还受分子间相互作用的影响.由动力学演化的计算得到,激子临界解离电场强度随分子间相互作用强度的增大而呈非线性降低;随电子与电子相互作用强度的增大呈非线性减小的变化;但是,随电声耦合强度的增大却呈现出线性增大的变化.

二维激子-极化子凝聚体中冲击波的产生与调控

由于半导体微腔中形成的激子-极化子凝聚体能在室温实现,且具有非平衡、强相互作用等特性,其成为研究非平衡量子系统非线性特性的一个理想平台.本文采用谱方法与四阶龙格库塔法,探究二维极化子凝聚体中产生和调控冲击波的方案.发现,若在高凝聚率时淬火凝聚体与热库之间的交叉相互作用,可将初始制备的亮孤子调制成两种波速不同的旋转对称型冲击波,而初始的类暗孤子只能转变成单一波速的旋转对称型冲击波;若淬火外势,则可将类暗孤子转化成各向异性的超声速冲击波,并给出冲击波对外势宽度的依赖关系.若在低凝聚率时调控外势和非相干泵浦,可在均匀凝聚体中激发出多种各向异性冲击波,还可通过它们的振幅调控冲击波的波数和振幅,并展示了激发冲击波所需外势或非相干泵浦的宽度范围.文中方案不仅为激子-极化子凝聚体中产生和调控冲击波提供理论指导,找到了与实验相似的对称型冲击波,而且为非平衡或不可积系统中激发冲击波开辟了一条普适捷径,可能成为调控孤子向冲击波转变的一种范式.

色坐标可调的单发光体热激子OLED

色域可调的高效有机发光二极管(OLED)器件由于可实现广泛的色彩表现范围,为显示、照明和光电应用带来了新的可能性。本工作以热激子材料C3为唯一发光客体,通过改变主体及客体浓度,制备了系列色坐标可调的OLED器件。在2.5%低掺杂浓度下,器件中C3分子的三个激发态都呈现较显著的发光,单主体与双主体器件L1、L3可分别实现暖白光与冷白光发射,在17 V工作电压下对应的CIE坐标分别为(0.298,0.381)、(0.241,0.329)。在较高掺杂浓度(10%)下,第二单重态的发射占主导地位,单主体与双主体器件L2和L4分别呈现黄绿光及绿光。其中,双主体器件由于具有更好的载流子平衡,相比单主体器件启动电压降低、器件效率提升且效率衰减减少。由于存在高能级反向系间窜越的热激子机制,器件L4的最大EQE为5.36%,突破了传统荧光EQE的理论上限(5%)。本工作为设计基于单发光组分的色域可调及白光OLED器件提供了新的思路。