氮化物抛物量子阱中电子-声子相互作用对极化子能量的影响

采用改进的LLP变分方法,研究氮化物抛物量子阱(GaN/Al0.3Ga0.7N)材料中的电子-声子相互作用,给出极化子基态能量、第一激发态到基态的跃迁能、不同支长波光学声子模对极化子基态能量的贡献随阱宽L的变化关系.在数值计算中考虑了氮化物(纤维锌矿)GaN和AlxGa1-xN构成的抛物量子阱材料中长波光学声子模的各向异性.结果表明,基态能量和跃迁能量随阱宽L的增大而减小,阱宽较小时,减小的速度比较快,阱宽较大时,减小的速度比较慢,最后缓慢地接近GaN体材料中的三维值.在GaN/Al0.3Ga0.7N抛物量子阱中定域准LO声子对极化子能量的贡献比较大,阱宽较大(L=27 nm)时约33 meV,这一值比GaAs/Al0.3Ga0.7As抛物量子阱中的相应值(约3 meV)大的多,并且定域准LO声子的贡献远远大于定域准TO声子的贡献.

电子-声子相互作用对柱形量子线中光学克尔效应的影响(英文)

本文利用密度矩阵方法研究了柱形量子线中的光学克尔效应,重点讨论了电子-声子相互作用对其的影响,并以GaAs量子线为例进行了数值计算。结果显示,随着量子线半径R0的减小,光学克尔效应会逐渐增强;考虑了电子-声子相互作用时的光学克尔效应比未考虑电子-声子相互作用时的大20%多;量子线半径R0越小,峰越尖锐,峰值越强;当量子线半径R0大于40nm时,峰会逐渐消失.

声子模式与电子-声子结合强度对Dy^(3+)掺杂硒化物玻璃荧光效率的影响

用熔融-淬冷法制备了无稀土掺杂与Dy^(3+)(0.04mol%)掺杂Ge_(30)Ga_5Se_(65)和0.9Ge_(30)Ga_5Se_(65)+0.1CsBr玻璃样品.采用Judd-Ofelt理论计算了0.9Ge_(30)Ga_5Se_(65)+0.1CsBr玻璃样品中Dy^(3+)跃迁的强度系数、自发辐射几率与荧光分支比.为了研究多声子弛豫(MPR)随温度的变化,测试了Dy^(3+)的~6H_(11/2)能级在20～300K温度范围内的荧光寿命,分析了Ge_(30)Ga_5Se_(65)玻璃中声子模式与电子-声子结合强度对Dy^(3+)1.72μm处荧光强度和效率的影响.在硒化物玻璃中引入CsBr使玻璃中形成了Ga-Br键,有效声子能量降低到268cm^(-1).通过计算得到Ge_(30)Ga_5Se_(65)与0.9Ge_(30)Ga_5Se_(65)+0.1CsBr样品的电子-声子结合强度分别为0.456与0.048.CsBr的引入降低了电子-声子结合强度.声子模式与电子-声子结合强度的改变决定了MPR的变化.

共振拉曼效应和电子-声子耦合对线性多烯分子共振拉曼光谱的影响

线性多烯分子具有高强度且信息丰富的共振拉曼光谱,在生物学、光电材料和医学等方面都有一定应用。而含有共轭双键的短链β胡萝卜素分子是多烯分子中极具有代表性的分子。在激发光作用下π电子与CC键振动相互作用影响着吸收光谱和拉曼光谱,而共振拉曼效应和电子-声子耦合影响着共振拉曼光谱的强度、频率和线型。测量了β胡罗卜素分子在二氯乙烷中283~223 K温度范围内的紫外-可见吸收和共振拉曼光谱。研究了共振效应和电子-声子耦合对吸收光谱和拉曼光谱的变化所起的作用。获得随着温度的降低,黄昆因子减小,表明CC键的振动减弱,分子体系能量减小,吸收峰红移;随着温度的降低,分子有序性提高,电子-声子耦合强度增加,增强了电子能隙对CC键振动的调制作用,拉曼模频率向低波数方向移动,即拉曼光谱红移;同时,经过计算发现随着温度的降低,β胡萝卜素分子C—C和C C的拉曼散射截面增加,线宽变窄,倍频与基频强度比增加。对比和分析了共振效应和电子-声子耦合作用对拉曼光谱的拉曼散射截面、线宽和倍频与基频强度比的影响。虽然共振效应和电子-声子耦合作用在不同温度下对拉曼光谱都有一定影响,但研究发现不同温度下共振效应对拉曼光谱的影响要大于电子-声子耦合,且电子-声子耦合对谐波的影响更小。这是由于随着温度的降低,发生红移的紫外可见吸收光谱,使拉曼光谱中514.5 nm激发光更接近00吸收峰,明显的增强了分子的共振效应,使其拉曼散射截面,线宽,倍频与基频强度比随温度有很大变化。该研究对共振效应和电子-声子耦合的研究为研究温度对胡萝卜素等线性多烯分子性质的影响提供一定实验和理论依据。

溶剂极性对β胡萝卜素分子电子-声子耦合的影响

引用一种带有量纲的电子-声子相互作用常数,很容易建立它与黄昆因子的关系式,进而计算出类胡萝卜素分子每个碳碳振动模的电子-声子耦合常数。测量了β胡萝卜素分子在极性溶剂1,2-二氯乙烷和非极性溶剂环己烷中20~60℃的温度范围内紫外-可见吸收光谱和共振拉曼光谱。结果表明,在极性溶剂1,2-二氯乙烷中,β胡萝卜素分子的碳碳键拉曼散射截面小,黄昆因子、电子-声子耦合数比非极性溶剂中大。为了解释这种现象,我们引入线性多烯分子的两种模型,即F A C Oliveria引入的有效共轭长度模型和D Yu Paraschuk提出的相干弱阻尼电子-晶格振动模型。

多晶金薄膜电子-声子耦合

随着电子器件和高频雷达等的尺寸减小、工作频率提高及飞秒激光超快加工的广泛应用,金属中的电子-声子耦合都成为重要的影响因素。对于尺寸效应会不会增强多晶金属薄膜的电子-声子耦合仍然存在争议。本文采用飞秒激光背面泵浦-表面探测热反射方法,对不同厚度金薄膜中的电子-声子耦合过程进行了实验研究。研究结果表明薄膜中的电子-声子耦合和体材料基本相同,并且不随薄膜厚度及晶粒尺寸发生变化。通过对表面和晶界对电子-声子耦合的机理分析发现,在多晶薄膜中电子弛豫通过电子-声子、电子-晶界及电子-表面耦合实现,但是电子与晶界及表面的耦合作用远比和声子的耦合弱,因此多晶薄膜的电子-声子耦合过程和体材料相近,且不随薄膜厚度发生变化。

电子-声子相互作用对非对称Morse势阱中光整流效应的影响(英文)

从理论上研究了电子-声子相互作用对Morse势阱中光整流效应的影响。利用微扰论的方法求解在考虑电子-声子相互作用时Morse量子阱的波函数和能级,采用密度矩阵方法和迭代法得到光整流系数,以典型的GaAs/AlGaAs Morse势阱为例进行数值计算。数值结果表明在考虑电子-声子相互作用后,获得的光整流系数比仅考虑电子情况的大15%～30%左右。并且电子-声子相互作用使光整流系数峰值向高能方向偏移。因此要得到比较精确的结果,有必要考虑电子-声子相互作用的影响。

电子-声子相互作用非对称双势垒共振隧穿的影响(英文)

理论研究了非对称双势垒结构中光学声子发射率和光学声子辅助隧穿电流 .对Alx Ga1-x As/Ga As/Aly Ga1-y As结构作了数值计算 ,得到对声子辅助隧穿实验电流峰的一种新的理论上的合理辨认 .对宽量子阱理论上只有一个声子辅助峰 ,且接近阱内 LO声子的能量 .发现界面光学 ( IO)声子辅助隧穿是主要的 .

电子-声子相互作用对抛物量子线中三次谐波产生的影响

理论上计算了电子－声子相互作用对抛物量子线中三次谐波产生的影响机制，用量子力学中的密度矩阵算符理论推导了该系统中三次谐波产生的解析表达式。

电子-电子、电子-声子耦合对Grüneison常数的影响

根据文献［１］，定量地讨论了电子—声子耦合、电子—电子交换作用对Ｇｒüｎｅｉｓｏｎ常数的贡献．

电子-声子相互作用对压电表面态的影响

采用LLP中间耦合方法,研究了电子-声子相互作用对压电表面的影响.结果表明,当电子接近晶体表面处时,表面声学声子之间的相互作用对表面态的影响很大,尤其是电子-压电声子耦合较强的化合物,压电声子对电子在表面的束缚比光学声子的束缚强很多.因此,研究压电材料的电子表面态时,应主要考虑压电声学声子.

压强对β胡萝卜素分子的电子-声子耦合常数的影响

电子-声子耦合常数不仅可以反映出分子中π电子离域程度的强弱，有效共轭长度的大小，同时也可以表征分子中的原子和电子在外界环境作用下的相互振动耦合程度的强弱。在一些研究中电子-声子耦合常数被定义为无量纲的系数。应用R ．T ubino等引用的一种有量纲的电子-声子耦合常数，建立其与黄昆因子的关系式，进而可以计算出共轭键中单个振动模的数值。压强对多烯分子吸收光谱、拉曼光谱频移影响的研究已有报道，但对拉曼散射截面、黄昆因子、电子-声子耦合常数的研究还没有报道。测量了β胡萝卜素分子在二硫化碳溶液中0.04～0.60 GPa的压强范围内的紫外-可见吸收光谱和共振拉曼光谱。实验结果表明，随着压强的增加，CS2溶液中的β胡萝卜素分子的紫外-可见吸收光谱的吸收带发生明显的红移现象，而拉曼光谱的特征谱线却发生蓝移的现象，拉曼散射截面减小，电子-声子耦合常数增加。其机理是随着压强的增加，β胡萝卜素分子被压缩又结构有序性下降，导致电子能隙变窄，有效共轭长度变短，π电子离域范围减小，拉曼散射截面减小，黄昆因子、电子-声子耦合常数增加。

短波长纳米ZnO/MgO准一维光电材料的晶格振动及电子-声子相互作用耦合特性

基于介电连续模型与Loudon单轴晶体模型,研究了短波长纤锌矿氧化锌(ZnO)材料与闪锌矿氧化镁(MgO)晶体构成的准一维ZnO/MgO纳米线结构的晶格振动特性及相关的电子-声子相互作用耦合函数。结果表明,在准一维ZnO/MgO圆柱形纳米线体系中存在两种极化光学声子模,即界面模与准受限模。均给出了结构中的这两种声子模的声子态及其色散方程。而且,也导出了基于场的量子化方案,体系解析的电子-声子相互作用耦合函数。结果对进一步研究准一维ZnO/MgO纳米线体系的极化子效应对结构的光电子特性的影响具有重要意义。

MgB_2的电子-声子相互作用常数与超导转变温度的计算

计入短波声子的倒逆过程和电子的屏蔽效应,推导出电子-声子相互作用常数N(0)V的表达式,并利用有关的实验数据计算出N(0)V=0.309,Debye温度为798.45 K,纵向Debye温度ΘDL为1 137.3 K.以ΘDL取代BCSTc公式中的ΘD,求得Tc=38.8 K,该值与实验结果符合得很好.研究表明,对MgB2的超导有贡献的主要是纵向声子.

外磁场下电子-声子相互作用对球形量子点杂质态的影响

在有效质量近似下,采用变分法研究了外磁场下球形量子点中的施主杂质基态结合能随量子点半径和磁感应强度的变化关系.考虑电子与体纵光学声子和表面光学声子相互作用,计算了施主杂质态结合能随杂质位置和量子点半径的变化.数值结果表明,结合能随量子点尺寸减小和外加磁感应强度的增强单调增加,且基态结合能明显依赖于杂质位置和电子-声子相互作用.

球形量子点中非中心杂质对电子-声子相互作用的影响

考虑电子和局域、半空间以及表面光学声子间的相互作用,运用变分法研究了Zn1-xCdxSe/ZnSe球形量子点中非中心杂质对电子-声子相互作用的影响。此外,杂质和声子间的相互作用也予以考虑。结果表明,电子和局域光学声子、半空间光学声子、表面光学声子间的相互作用强烈依赖于杂质的位置,并且考虑杂质和声子的作用后,电子和声子相互作用将会降低杂质态的结合能。

量子线中电子有效质量失配对电子-声子散射率的影响

以 Ga As/ Ga Al As量子线为例 ,计算电子的最低子能带内电子 -声学波声子散射率 .结果表明 ,电子有效质量失配对电子 -声学波声子散射率的影响不可忽视 .

振幅-相位再现理论在重建电子-声子相互作用函数上的应用

基于振辐－相位再现问题的普遍理论，提出一种新的算法，从金属电阻随温度变化的实验数据反推电子－声子相互作用函数。模型计算表明这一算法可以得到具有足够精确度的收敛解，并且不受原始数据中随机噪声的影响。

砷化物三元混晶中电子-声子相互作用的维度和体积效应

通过导出描述三维、二维和一维混晶中电子-声子相互作用的哈密顿量,讨论了砷化物三元混晶中原胞体积效应与电子-声子耦合强度和原胞体积失配率的关系。结果表明:电子-声子耦合越强,原胞失配率越大,体积效应越明显;只有原胞体积失配率较小和电子-声子的耦合强度较弱时,体积效应的影响是可以略去的;由于维度受限增强了电子-声子相互作用强度,二维光学极化子效应的非线性变化比三维的更明显;而一维光学极化子效应的非线性变化比三维和二维情形要弱。

压力下纤锌矿氮化物三元混晶中电子-声子相互作用对表面电子态的影响

考虑电子-表面光学声子相互作用及流体静压力的影响,采用变分法研究了半无限纤锌矿氮化物三元混晶A_(x)B_(1-x)N(A,B=Al, Ga and In)中表面电子态问题。对纤锌矿Al_(x)Ga_(1-x)N,Al_(x)In_(1-x)N和In_(x)Ga_(1-x)N材料,导出了电子-表面光学声子相互作用系统的有效哈密顿量,数值计算了表面电子态能级及其移动量和电子-表面光学声子耦合常数分别随流体静压力和组分的变化关系。结果表明,考虑电子-表面光学声子相互作用后表面电子态能级会下降几十meV。随流体静压力的增加,材料晶格常数和禁带宽度的变化所引起的表面电子态能级的升降博弈导致表面电子态能级随流体静压力的变化比较复杂。而表面电子态能级随组分的变化是单调的。流体静压力下纤锌矿氮化物三元混晶中,电子-表面光学声子相互作用对表面电子态的影响不应被忽略,尤其是对于具有较宽禁带宽度和较强电子-声子耦合的材料。