飞秒激光激励闪锌矿晶体产生太赫兹辐射的数学分析

基于飞秒激光激励闪锌矿晶体的太赫兹源实现方法较为简单,已有研究证明发射效率与晶体晶向选择,飞秒激光入射角以及偏振态相关,文章通过详细的理论分析与数学计算,讨论了正入射以及斜入射情况下太赫兹辐射最优化条件,获得了明确的飞秒激光入射角、偏振态、晶体晶向的选择依据,对提高太赫兹输出效率具有重要的指导意义。

基于闪锌矿晶体中受激电磁耦子散射产生可调谐太赫兹波的理论研究

基于受激电磁耦子散射原理,采用已报道的利用非线性光学参量振荡方法产生可调谐太赫兹波的实验条件作为理论分析的实验模型,以GaAs,GaP,InP,ZnTe晶体为代表,计算分析了在闪锌矿晶体中参量振荡产生太赫兹波的吸收、增益特性,对输出THz波的调谐特性给出了详尽分析.分析太赫兹波高效耦合输出的腔型结构,并与掺氧化镁铌酸锂晶体组成的太赫兹波参量振荡器做对比.

闪锌矿结构链中的非线性局域模(英文)

利用数值计算研究近邻原子质量和作用力常数均不同的一维链中的非线性局域模，该模型模拟闪锌矿结构晶体中〈１１１〉方向一列原子的非线性振动。在考虑近邻原子间相互作用势函数中的四次方非线性项时，在相应线性系统频带的光学支上面和禁带中发现了非对称分布准奇偶宇的局域模。在自由边界条件下，表面模也存在。本文所得结果与前人对金刚石结构晶体模型的结果有所不同。

闪锌矿结构ZnSe的光电性质和有效质量研究

为了研究红外透光闪锌矿ZnSe晶体光学性质和电学性质的内在机理。通过第一性原理的密度泛函理论,借助超软平面波赝势,计算了ZnSe晶体的能带结构和态密度,分析了反射光谱、吸收光谱和介电常数。基于有效质量的近似理论,计算了价带顶端附近电子的有效质量。研究结果表明:ZnSe晶体属于直接带隙半导体材料,反射峰的出现主要是因为Se原子的4p电子和Zn原子的3d态电子向导带跃迁,介电峰的分布与电子结构直接相关,介电峰主要是由于Zn的3d和Se的4p轨道价带向Zn的4s和Se的4s轨道导带的过渡。分析了价带顶端的电子有效质量,计算结果与文献资料基本一致,发现载流子的有效质量具有各向异性,k_a方向的电子和空穴的有效质量均较小。从而挖掘了ZnSe晶体的光电性质与有效质量的内在本质,这些分析结果对Ⅱ-Ⅵ族半导体光电子材料具有非常重要的参考价值。

闪锌矿结构链中的非线性表面局域模(英文)

利用数值计算研究了近邻原子质量和作用力常数均不同的一维链中的非线性表面局域模,该模型模拟闪锌矿结构晶体中〈111〉方向一列表面原子的非线性振动.在考虑近邻原子间相互作用势函数中的四次方非线性项后,在相应线性系统频带的禁带中和光学支上面发现了非线性表面局域模(S1模和S2模).在考虑近邻原子间相互作用势函数中的三次方和四次方非线性项时,非线性表面局域模中出现静态"直流"分量,表面局域模振动频率降低.结果还表明在相应线性系统频带的光学支上面和禁带中是否存在非线性表面局域模与三次方、四次方非线性项和最大的可能达到的位移有关.

Theoretical research on cascaded terahertz difference-frequency generation based on sphalerite crystals

A theoretical model of cascaded terahertz(THz) difference-frequency generation is established based on one-dimensional coupled-wave equations.The relationships between sphalerite crystals' wave vector mismatches and difference-frequency pump waves are analyzed.To produce terahertz wave with the frequency of 1.5 THz,80-order cascaded difference-frequency is applied.By introducing crystal absorption,we calculate the optimum crystal length and pump frequency under actual circumstances.It is found that Stokes waves dominate the terahertz waves output in cascaded progress,and cascaded difference-frequency can increase the photon conversion efficiency obviously.

SnSi nanocrystals of zinc-blende structure in a Si matrix

A zinc-blende （sphalerite） crystallographic structure of SnSi nanocrystals generated by molecular-beam epitaxy is observed by electron microscopy techniques in a Si matrix. Ab initio density-functional modeling reveals a stabilizing effect of the Si matrix, which results in the lowest formation enthalpy of SnSi nanocrystals having the unexpected zinc-blende structure. Such nanocrystals could be applied in Si photonics to function as non-centrosymmetric media for the nonlinear optical process of second harmonic generation.