石墨烯中选择性增强Kane-Mele型自旋-轨道相互作用

增强石墨烯中的自旋-轨道相互作用可能实现无耗散的量子自旋霍尔器件,这需要在石墨烯样品中引入独特的Kane-Mele型自旋-轨道相互作用,并保持较高的迁移率.然而,对石墨烯的外在修饰往往会引入“外禀型”Rashba自旋-轨道相互作用,会破坏可能存在的拓扑态,并带来一定程度的杂质散射,降低样品迁移率.在石墨烯表面修饰EDTA-Dy分子后,载流子迁移率得到了提高,并且可以看到显著的量子霍尔电导平台.其弱局域化效应相比被修饰之前得到了抑制,这意味石墨烯中可能引入了内禀的Kane-Mele型自旋-轨道相互作用,增强了Elliot-Yafet型电子自旋弛豫机制.进一步通过矢量磁体磁阻测量,发现该分子覆盖在石墨烯上后造成了石墨烯微弱的涟漪,这种涟漪引起的弯曲声子效应模拟了Kane-Mele型自旋-轨道相互作用.

磁场下量子点中二电子系统的自旋振荡

研究了磁场下量子点中二电子系统的低激发态能谱 ,考察了电子 -声子相互作用对能谱的影响 .以 In Sb半导体材料为对象进行了数值计算 ,并将结果与他人的二维简化模型的结果进行了对比 .发现在此三维系统中仍可出现自旋振荡现象 ,但能级随磁场的增大要比二维结果变化缓慢 ,且基态能级交替点向强磁场方有向明显移动 .

Rashba效应影响下InAs/GaAs自组织量子点中极化子性质

考虑Rashab自旋—轨道相互作用对半导体量子点中极化子基态能量的影响.采用LLP中耦合的方法处理了电子—声子相互作用.结果表明由于Rashba效应的影响使得极化子的基态能量分列为上下两支而且Rashba自旋—轨道相互作用能与总的基态能及其它能量成分间的比例关系,随电子波矢K变化非常显著.Rashba自旋—轨道相互用作使得量子点中极化子基态能量在无任何外磁场的情况下发生分裂,所以完全不同于强磁场影响下的简单Zeeman效应,然而,自旋—轨道相互作用引起的分裂有时掺杂着Zeeman分裂,因此它引起的分裂属于复杂分裂.声子对总能量的贡献为负,由于声子的存在极化子争裂能较裸电子更为稳定.

Rashba效应影响下半导体量子点中强耦合极化子的声子平均数

采用改进的线性组合算符方法,研究了Rashba效应影响下半导体量子点中强耦合极化子的光学声子平均数.导出在电子-体纵光学声子(LO)强耦合时抛物量子点中极化子的光学声子平均数、振动频率、相互作用能和有效质量随受限强度和Rashba自旋-轨道耦合常数的变化.数值计算结果表明Rashba自旋-轨道相互作用使极化子的有效质量、基态能分裂为上下两支,随耦合常数的增加极化子基态能量、有效质量表现为增加和较少两种截然相反的情形;Rashba自旋-轨道相互作用影响下强耦合极化子的光学声子平均数随量子点的受限强度、电子声子耦合强度增大而增大,极化子的相互作用能随受限强度的增加先急剧增加,当达到极值后随受限强度的增加而急剧减少.

双能态自旋-晶格声子耦合量子隧道系统的非经典能态和量子相干耗散

采用关联表象变分波函数方案,介入三个非经典关联效应,求解有限温度双能态自旋-晶格声子耦合量子隧道系统的非经典态,着重研究化解由于粒子自旋-单声子相互作用引起的量子涨落导致双能态系统的退相干性量子耗散.这三个非经典关联效应是:1)声子位移-粒子自旋(σz)间强非绝热关联;2)声子压缩态效应及其伴随发生的单声子相干态-声子压缩态两过程相干效应;3)由关联表象导致的声子位移(UD)与声子压缩(US)的表象关联非绝热修正.结果表明:由于引入粒子自旋-双声子相互作用,大幅度地增强了声子场压缩态,特别是更进一步极大幅度地增强了非经典压缩-相干态效应.因此,由粒子自旋-单声子相互作用产生的Debye-Walle相干弹性散射效应导致量子隧道项(0σx)的强烈指数衰减及其伴随严重的量子相干损失的极大幅度的抑制,并且自旋-晶格声子耦合量子隧道系统的非经典态能量大幅度降低.

一维分子晶体系统的极化子-孤子压缩态,系统基态性质和量子涨落

基于一维分子晶体系统的Holstein模型,采用压缩-相干态展开方法,计及电子-声子间量子关联和重整化平移修正,分析和研究电子-双声子相互作用对极化子-孤子系统基态性质和量子涨落的影响.推导了一维极化子-孤子系统的封闭形式非线性方程.应用非线性项展开方法,给出非线性方程的解析解和相关基态特性结果.研究表明,仅当电子-双声子耦合强度g1<0时非线性方程才有孤波解,此时声子量子涨落效应随着压缩的增加,极化子-孤子系统基态能量变得更负,孤子局域减少,孤子态更加稳定;另一方面,电子密度涨落〈Δ2n〉和声子坐标-动量的不确定量〈Δ2p〉〈Δ2q〉比无声子压缩效应的大,极化子结合能变得更负.特别是,当g1<0时,双声子效应的量子涨落〈Δ2n〉与〈Δ2p〉〈Δ2q〉的值比单声子情况有明显增加.

可调谐激光晶体GSGG∶Cr^(3+)在低温下光谱压致移位的理论研究

采用单组态坐标模型 ,应用由对角化d3 能量矩阵而获得的波函数 ,同时考虑了自旋 轨道相互作用和电 声子耦合 ,并定量计入了4 T2 与2 T1各电子态对R线的影响以及局域压缩率和整体压缩率之间的差异 ,从微观的角度 ,研究了GSGG∶Cr3 + 低温下光谱结构的特点以及压力导致的R1线和4 T2 宽带的移位。理论计算的结果与实验符合较好 ,R线的常压位置及其分裂、R1线的压致移位及其“反转”现象和4 T2