金属卤素钙钛矿CsPbBr3的电声耦合输运特性研究

金属卤素钙钛矿CsPbBr_(3)在发光方面(Light emitter)的优良表现吸引了许多人把它作为下一代发光、显示与量子信息的可选材料,但其关键的漂移迁移率会受到声子限制.本文将以第一性原理计算得到CsPbBr_(3)的包括极性光学声子(Polar optical phonon)在内的电声耦合特性,然后使用线性玻尔兹曼方程给出在电场下的解,从而得出漂移迁移率.在论文详述中会给出CsPbBr_(3)的各向异性载流子输运特性的研究,为金属卤素钙钛矿的应用提供一些必要信息.

离心泵动-静子流动耦合数值算法研究

针对离心泵动-静子流动耦合问题,采用有限体积方法(FVM)离散不可压旋转流动方程组。研究对流、扩散及源项时、空计算格式。对动子采用非惯性参考系求解相对运动方程组,对静子采用惯性参考系求解绝对运动方程组,动-静界面通过Neuman条件保持通量守恒。将动子出口相对速度转为绝对速度,作为静子进口来流条件,实现动-静子流场的耦合求解。采用模式切换实现算法。为验证算法,对Ubaldi实验用的ERCOFTAC离心叶轮及扩压器耦合流场进行数值研究,获得定常及非定常数值计算结果,并与文献进行比较,结果表明数值预测与实验在数量和分布趋势上均较贴近,验证本算法具有准确预测动-静子流场能力,可用于离心泵流动预测与研究。

无限深量子阱中强耦合极化子的基态结合能

研究了无限深量子阱中极化子的基态性质,采用线性组合算符和变分相结合的方法导出了强耦合极化子的振动频率λ、基态能量E0和基态结合能Eb,讨论了阱宽L和电子-LO声子耦合强度α对强耦合极化子的振动频率λ、基态能量E0和基态结合能Eb的影响。通过数值计算,结果表明:强耦合极化子的振动频率和基态结合能随阱宽L的增大而减小,随电子-LO声子耦合强度α的增强而增大;基态能量随阱宽L的增大而减小,其绝对值随电子-LO声子耦合强度α的增强而增大;当量子阱阱宽L趋近于无限大和无限小两种极限情况下,分别与三维和二维极化子的结果相一致。

CdF_2半导体膜中电子-表面声子强耦合对极化子性质的影响

采用改进的 Huybrechts线性组合算符和变分方法 ,研究了半导体膜内电子与表面光学声子强耦合、与体纵光学声子弱耦合对极化子性质的影响 ,得到了极化子的有效质量和自陷能随膜厚的变化规律 .对 Cd F2 半导体 。

电-声子耦合强度对量子点系统噪声的影响(英文)

利用Lang-Firsov正则变换和Keldysh非平衡格林函数方法研究了低温下具有电子-声子相互作用的量子点系统的噪声.我们特别注意了电-声子耦合强度的变化对量子点系统噪声的影响.数值结果表明:随着电-声子耦合强度的增大,系统的噪声增大,同时微分噪声谱中会出现一系列的声子伴带峰,峰的高度和数目对电-声子耦合强度的变化非常敏感.我们也研究了系统的Fano因子,它显示系统噪声对肖特基(Schottky)公式的偏离.在高偏压区,Fano因子随着电-声子耦合强度的增大而增大.

抛物量子阱中强耦合极化子的声子平均数

采用线性组合算符和幺正变换相结合的变分方法,研究了抛物量子阱中强耦合极化子的声子平均数,给出了抛物量子阱中强耦合极化子的声子平均数与量子阱受限强度和电子-体纵光学声子耦合强度的关系.结果表明:强耦合极化子的声子平均数随量子阱受限强度、电子-体纵光学声子耦合强度的增大而增大;随量子阱受限强度的减小,声子平均数趋于晶体材料的值;抛物量子阱受限强度和耦合强度的增大加强了电声子之间的相互作用。

抛物量子点中弱耦合磁极化子的性质

应用线性组合算符和幺正变换方法研究了抛物量子点中磁极化子的基态性质。得出基态能和基态束缚能随有效束缚强度增大而减小,随回旋频率增大而增大。当有效柬缚强度给定,基态能量随电子-体纵光学声子耦合强度增加而减小。当有效束缚强度l0>0.3时,电子-体纵光学声子耦合强度的变化对量子点中弱耦合磁极化子的基态能量的影响变得显著。当有效束缚强度l0<0.3时,电子-体纵光学声子耦合强度的变化对基态能量影响很小。由于有效束缚强度与量子点受限强度的平方根成反比,所以量子点受限越强,基态能量、基态束缚能越大,电子一体纵光学声子耦合强度和磁场的变化对量子点的影响相对越小;当量子点受限变弱时,电子-声子耦合强度变化对量子点的影响变大,磁场对量子点的影响也变大,所以在量子点中,极化子对量子点的影响不容忽略。

库仑场对量子点中强耦合束缚极化子激发态性质的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法研究量子点中强耦合束缚极化子的振动频率、第一内部激发态能量、激发能量和共振频率的性质。讨论了这些量随量子点的有效受限长度、电子-声子耦合强度和库仑束缚势的变化关系。通过数值计算结果表明:量子点中强耦合束缚极化子的振动频率、第一内部激发态能量、激发能量和共振频率随量子点的有效受限长度的减小而迅速增大,随库仑束缚势和电子-声子的耦合强度的增加而增大。

极性膜中的中耦合极化子

采用微扰法在同时计及ＬＯ声子和ＳＯ声子的作用下，计算了极性膜的中耦合自由极化子的自能和有效质量．计算结果准确地考虑了电子在反冲效应中发射的虚声子间的相互作用．

晶格热振动对极性半导体膜中电子-表面声子强耦合极化子自陷能的影响

采用 Huybrechts线性组合算符和变分法 ,讨论了晶格热振动对极性半导体膜中电子 -表面光学 (SO)声子强耦合和电子 -体纵光学 (L O)声子弱耦合体系的影响 ,得到了极化子自陷能随膜厚和温度变化的规律 ,对 Cd F2半导体膜进行了数值计算 ,结果表明 ,Cd F2 极性半导体膜中表面光学声子和体纵光学声子对极化子自陷能的贡献分别在薄膜和宽膜情况下起主导作用 .并且发现 Cd F2 半导体膜中的不同支声子与电子相互作用对极化子自陷能的贡献 ,以及极化子的总自陷能都将随温度的升高而减小 ,这表明晶格热振动将削弱电子

自旋-声子耦合对正方晶格自旋-1/2反铁磁体的影响

在准自旋波理论框架内，应用正则变换方法讨论了有限温度下自旋－声子耦合相互作用对正方晶格自旋－１／２海森堡反铁磁体的影响．计算了系统的自旋－自旋关联函数．采用非绝热近似方法处理自旋－声子耦合相互作用．结果表明，通常的绝热近似处理方法所得的结果仅是此处结果的一种极限（ωｐｈ→０）情况．自旋－声子耦合相互作用可以削弱系统的拓扑长程序．

T_d群的T_2矩阵表示及T_d对称性系统t_2-t_2声子间耦合的CG系数计算

依据群论与配位场理论,利用对称性分析的方法和投影算符等数学工具首先计算了Td群下T2的矩阵表示.随后探讨了具有Td对称性系统的t2-t2声子间耦合的CG系数计算问题,导出了该系统t2-t2声子间耦合的CG系数计算公式,最后具体计算出了这些CG系数值.文中的计算方法简明而易行,并且易于推广到其它情形中,所得到的CG系数计算公式可以方便地进行数值处理或者用计算机程序计算.所有的这些研究工作和所得到的结果对研究具有Td对称性系统的杨-泰勒效应及其物理特性都是有重要意义的.

非对称量子点中强耦合束缚极化子的性质

采用线性组合算符和幺正变换方法研究库仑场对非对称量子点中强耦合极化子性质的影响。导出了非对称量子点中强耦合束缚极化子的振动频率、基态能量和基态结合能随量子点的横向和纵向有效受限长度,库仑束缚势和电子-声子耦合强度的变化关系。数值计算结果表明:非对称量子点中强耦合束缚极化子的振动频率、基态能量和基态结合能随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大,表现出新奇的量子点的量子尺寸效应。基态能量随库仑束缚势和电子-声子耦合强度的增加而减小,振动频率和基态结合能随电子-声子耦合强度和库仑束缚势的增加而增大。

GaMnAs合金中等离子体激元-LO声子耦合模的拉曼光谱研究

理论分析了两种阻尼条件下重掺杂GaAs中的等离子体激元-LO声子耦合模,证实在小阻尼条件下耦合模的拉曼谱分为两支,而在大阻尼条件下只有一个耦合模可以被观测到。推导得到了只出现一个耦合模所需的最小阻尼的解析表达式。测量了Mn组分从2.6%到9%的GaMnAs合金的拉曼光谱。利用等离子体激元-LO声子耦合模理论进行了谱形拟合,得到了所测的GaMnAs合金中的空穴浓度。

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。

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。

GaAs非对称半指数量子阱中弱耦合极化子振动频率

研究了GaAs非对称半指数量子阱中弱耦合极化子振动频率的性质.采用线性组合算符的方法导出了GaAs非对称半指数量子阱中弱耦合极化子的振动频率随非对称半指数受限势的两个参数的变化关系.数值计算结果表明GaAs非对称半指数量子阱的振动频率是受限势参量U0的增函数,而是参量σ的减函数.

H_4^+分子离子的电声耦合与声子耦合及其杨-泰勒畸变的群论分析

利用群论和量子理论研究了具有D4h对称性构型的H4+分子离子的电声耦合与声子耦合及其杨-泰勒畸变等问题.研究发现,H4+分子存在5种不同的声子态,它们分别具有D4h群下的a1g、b1g、b2g、b2u与eu对称性,其中声子态eu具有红外活性,声子态a1g、b1g、b2g具有拉曼活性,而声子态b2u则是非活性的;在H4+的声子态中只有b1g、b2g是其活跃的声子态;声子态eu与eu之间的耦合将会产生耦合声子态a1g、b1g、b2g;由于电声耦合的缘故,H4+分子离子发生了杨-泰勒畸变,Egb1g与Egb2g系统的杨-泰勒畸变方向是D4h→D2h,而Eg(b1g+b2g)系统的畸变方向则是D4h→C2h,畸变的同时也将导致H4+分子的基态能级发生分裂.

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。

各向异性抛物势对非对称高斯势量子阱中强耦合极化子性质的影响

研究RbCl非对称高斯受限势量子阱中强耦合极化子的性质,在阱的生长方向存在非对称高斯受限势,各向异性抛物受限势的方向与量子阱的生长方向垂直,研究强耦合极化子的性质.导出了非对称高斯受限势量子阱中强耦合极化子的振动频率和平均声子数.讨论了非对称高斯受限势量子阱中强耦合极化子的平均声子数随x方向和y方向各向异性抛物受限势的受限强度ωx和ωy以及高斯势阱的范围R和势阱的高度V0的函数关系.数值计算结果展示,非对称高斯受限势量子阱中强耦合极化子的平均声子数是势阱的高度V0的增函数,而它是高斯势阱的范围R的减函数,极化子的平均声子数随着x方向和y方向的受限强度的增加而增大.