电子-声子的非线性相互作用哈密顿量

本文用固体量子场论方法,推导出计及非线性相互作用的电子-声子相互作用系统的哈密顿量的普遍表达式,并给出三种类型极化子哈密顿量的具体表达式.结果表明:纵声子和横声子均对非线性效应有影响.

相对论重离子碰撞中光子-光子相互作用的碰撞参数依赖性

在相对论重离子碰撞中,接近光速的重离子产生的超强电磁场,由于洛伦兹收缩效应可等效为线性极化的准实光子,进而诱发光子-光子相互作用产生正负轻子对.相对论重离子对撞机RHIC和大型强子对撞机LHC上的国际合作实验在非超周边重离子碰撞中观测到相干光致产生过程,发现正负轻子对的横动量分布相比于其在超周边碰撞发生显著的展宽,为研究解禁闭物质--夸克胶子等离子体的电磁性质提供了新途径.本文主要回顾相对论重离子碰撞中光子-光子相互作用对碰撞参数依赖的实验研究,并讨论其在侦测夸克胶子等离子体电磁性质方面的重要意义.

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.

n层耦合量子阱中的极化光学声子振动:电-声子相互作用哈密顿(英文)

在介电连续近似下,推导和讨论了任意层的耦合量子阱系统中的受限纵光学(LO)声子模与界面光学(IO)声子模。为了描述受限纵光学声子的振动,采用了一个正确的LO声子势函数,同时,为了处理系统中的界面光学声子,采用了行列式解线性方程组的方法,得到了量子化的LO与IO声子场以及它们的电-声子相互作用哈密顿.本项工作可以看作是对以前一些工作的普遍化。它提供了一种解决声子效应对多层耦合量子阱系统影响问题的统一方法.

电子-光子-声子相互作用系统的量子场论描述

提出了描述电子－光子－声子相互作用系统的相对论协变形的Ｌａｇｒａｎｇｅ量，给出了系统的能量、动量、角动量；相互作用系统Ｌａｇｒａｎｇｅ量是奇异的，根据Ｄｉｒａｃ理论，导出了系统的规范变换生成元，给出了系统的Ｆ－Ｓ路径积分量子化以及相空间Ｇｒｅｅｎ函数生成泛函；并应用场论中的Ｇｒｅｅｎ函数方法，给出了系统的粒子分布函数．

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 .

纤锌矿InxGa1-xN／GaN量子阱中的界面声子-电子相互作用

在介电连续模型下,运用传递矩阵的方法研究了任意层纤锌矿量子阱中界面光学声子的电声相互作用,得出了任意层纤锌矿量子阱中界面光学声子与电子相互作用的哈密顿。结果表明,在对称单量子阱GaN/InxGa1-xN/GaN中,界面声子-电子相互作用的耦合强度随组分x的变化差别很大;在对称单量子阱GaN/In0.8Ga0.2N/GaN中,不同的界面声子随着波数的变化对电声相互作用的贡献不同。

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。

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。

ZnSe/ Zn_(1-x)Cd_xSe非对称双量子阱中电子声子相互作用(英文)

采用转移矩阵方法研究了 Zn Se/Zn1-x Cdx Se非对称双量子阱结构中界面光学 ( IO)声子模和电子 -IO声子相互作用哈密顿量 .发现 IO声子的色散关系和电子 -IO声子耦合强度是波矢的复杂函数 ,并且长波声子是主要的 .使用简化的相干势近似数值计算 Zn Se/Zn1-x Cdx Se非对称双量子阱结构 ,结果表明高频声子与 IO声子的相互作用较低频声子与

三角形截面GaN纳米线中的Frohlich电子-声子相互作用哈密顿

基于介电连续模型,推导和分析了具有等边三角形截面的纤锌矿GaN纳米线结构中的极化光学声子模。研究发现该纳米线结构中存在的精确受限(EC)声子模频率为GaN材料自由z-方向上的纵光学声子特征频率ωz,L,由于受限情况不同,这明显不同于GaN-基量子阱中的情况。进而采用非分离变量法,求解了该纳米线结构中EC声子模静电势的Laplace方程,得到了EC声子模的精确解析的声子态,并导出了系统中的极化本征矢量及其正交关系,自由声子场及相应的Frohlich电子-声子相互作用哈密顿。最后以GaN为例开展了数值计算,绘制了电子-声子耦合函数空间分析情况,对电子-声子耦合函数的对称性、耦合强度等性质进行了讨论,并获得了有意义的结果。

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.

光子电子声子相互作用与激光作用下GaAs_（1－x）P_x－An中电子迁移率

光子电子声子相互作用与激光作用下ＧａＡｓ＿（１－ｘ）Ｐ＿ｘ－Ａｎ中电子迁移率张开锡（河北大学物理系保定０７１００２）本文利用二次量子化方法和量子理论中的Ｓ矩阵理论与Ｌｉｐｐｍ。ｎ－Ｓｏｂｗｉｎｇｅｒ方程，对中间耦合极化子与声子散射，将散射振幅直接用初...

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.

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.

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。

球形量子点中电子-声学声子相互作用

通过计算球量子点中的声学极化子基态能量,讨论了球量子点中声学极化子由自由态向自陷态转变的相关情况。结果表明:量子点半径越小,其内部声学极化子越容易自陷;随着量子点半径的增大,其内部电子-声子耦合逐渐减弱,当半径增加到0.15时,量子点结构对电子-声子相互作用的影响减弱为零。

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。