Holstein极化子能带和有效质量的温度依赖性

使用正则变换方法,考察了一维Holste in极化子能带和有效质量的温度依赖性。结果表明,对于一定的电子声子耦合强度,Holste in极化子能带宽度随温度升高而变窄,有效质量随温度升高而增大。特别是当电子声子耦合强度足够大时,极化子能带宽度在很小的温度范围内会迅速地变为零,我们认为这种情况实际上是极化子从能带状态向自陷局域态的迅速转变,这与通常的相变现象有点相类似。当电子声子耦合常数越大时,极化子有效质量随温度的升高而增加得越快。很显然,研究电子声子相互作用,对理解固体的光学和输运等性质将有重要的意义。

电子与双声子相互作用对Holstein极化子的影响

在量子化的Holstein模型的基础上再考虑电子与双声子相互作用,运用相干态展开法,得到了一维分子晶体模型处于基态的极化子满足的非线性薛定谔方程及其定态孤子解、基态能量、晶格位移.

有限格点一维Holstein极化子研究

利用相干态正交化展开法,得到了一维Holstein模型基态能量的解析表达式.为了便于比较,将系统的基态试探波函数逐级展开到三级近似,计算了不同格点、不同耦合强度下的基态能量,在展开到3级近似时,所得结果与数值计算一致.

一维Holstein极化子的基态性质

利用相干态正交化展开法,将系统的基态试探波函数展开到三级近似,系统的基态能量逐级降低.在零级展开时,电子在各格点上的几率分布形成孤子峰,但随着展开级次的增加,电子在各格点上的分布趋向于平权.

二维激子-极化子凝聚体中冲击波的产生与调控

由于半导体微腔中形成的激子-极化子凝聚体能在室温实现,且具有非平衡、强相互作用等特性,其成为研究非平衡量子系统非线性特性的一个理想平台.本文采用谱方法与四阶龙格库塔法,探究二维极化子凝聚体中产生和调控冲击波的方案.发现,若在高凝聚率时淬火凝聚体与热库之间的交叉相互作用,可将初始制备的亮孤子调制成两种波速不同的旋转对称型冲击波,而初始的类暗孤子只能转变成单一波速的旋转对称型冲击波;若淬火外势,则可将类暗孤子转化成各向异性的超声速冲击波,并给出冲击波对外势宽度的依赖关系.若在低凝聚率时调控外势和非相干泵浦,可在均匀凝聚体中激发出多种各向异性冲击波,还可通过它们的振幅调控冲击波的波数和振幅,并展示了激发冲击波所需外势或非相干泵浦的宽度范围.文中方案不仅为激子-极化子凝聚体中产生和调控冲击波提供理论指导,找到了与实验相似的对称型冲击波,而且为非平衡或不可积系统中激发冲击波开辟了一条普适捷径,可能成为调控孤子向冲击波转变的一种范式.

探测激子极化激元在超薄范德华微晶中的光传播

激子极化激元是一种准粒子,过渡金属二硫族化合物材料即使在室温下也能支持传播激子极化子,是非常好的纳米光子学研究平台.已有研究表明,通过散射型扫描近场光学显微镜可以对过渡金属二硫族化合物薄片中激子极化激元进行实空间探测,但波导厚度仅限于低至30 nm.本文采用三种不同波长的入射光(1550和1064 nm的近红外以及633 nm的可见光),通过基于原子力显微镜的散射型扫描近场光学显微镜测量,探测到MoS2和WSe2薄片中激子极化子普通横电模式的纳米光学成像.在厚度分别低至~3 nm(相当于4原子层)和~8 nm(相当于12原子层)的超薄MoS2和WSe2薄片上,可以清楚地观察到干涉条纹图案,大大打破了之前的测量厚度限制.当厚度接近几个原子层时,波矢量始终保持在1.6k0~1.7k0左右,而不是理论预言的1k0.这些模式的特性表明,体系是由近乎悬浮的过渡金属二硫族化合物薄片的三层对称波导构成,其对激子极性子的传播产生限域效应.研究结果为探索基于超薄过渡金属二硫族化合物材料的近红外区极化器件提供了深入的理解和开辟了新的途径.

基态非简并聚合物中的极化子和双极化子的动力学(Ⅰ)——弱电场下研究

文中模拟了在基态非简并聚合物中的极化子和双极化子在弱电场中的运动,研究了在不同简并参数的系统中极化子和双极化子的动力学稳定性,发现在同一个系统中,双极化子比极化子的运动速度慢,晶格振荡小;在简并参数大的系统中,极化子和双极化子的运动速度都变慢。极化子和双极化子在弱电场下都存在饱和速度,达到饱和速度后,电场的能量发生了转换。

真空绝缘闪络的电子触发极化松弛理论

从实验依据、电荷陷阱化过程、电介质充电机理、空间电荷稳定性被破坏以及沿面闪络发生等多角度系统地论述了基于极化能量释放导致沿面闪络的新假说 ,即电子触发极化松弛理论 (ETPR)。根据ETPR分析得出 :电压性能优良的介质应包含尽量少的极化子陷阱 ,以减小空间电荷 (正负电荷 )的密度。小结了该假说的局限性即无法对真空绝缘体承受高压后能在几ns内发生闪络这一物理现象作出合理解释。

磁场中强耦合表面极化子的性质

本文研究磁场中强耦合表面极化子的性质，采用线性组合算符法导出表面极化子的基态能量和振动频率．对ＡｇＣｌ和ＫＣｌ晶体进行了数值计算。结果表明，磁场中强耦合表面极化子的振动频率随磁场的增加而增大，基态能量随磁场的增加而减少．

一维导电共聚物中极化子输运的动力学研究

利用非绝热动力学方法,理论上研究了一维导电共聚物[-(PT)x-(PPP)y]z-(PT)x-中的极化子在外电场作用下的动力学输运性质.研究发现,极化子在共聚物中不易传输,其运动敏感地依赖于嵌段间界面的耦合;嵌段尺度对于极化子的运动具有重要的影响.所得结果与相关实验一致.

库仑场对量子线中强耦合极化子性质的影响

采用改进的线性组合算符和幺正变换方法研究了库仑场对抛物量子线中强耦合极化子的性质的影响.计算了抛物量子线中强耦合束缚极化子的基态能量、振动频率和声子平均数.讨论了这些量对库仑束缚势和约束强度的依赖关系.数值计算结果表明:量子线中强耦合束缚极化子的基态能量随库仑束缚势的增加而减少,随约束强度的增加而增大;振动频率和电子周围的光学声子平均数均随库仑束缚势的增加而增加.

一维分子晶体中的极化子

本文从量子化的Holstein模型出发,运用相干态展开法和能量极小原理,通过实施连续近似得到了一维分子晶体模型处于基态的极化子满足的非线性薛定谔方程及其定态孤子解、基态能量、晶格位移,其结果与Holstein T[1].从半经典理论所得的结果完全一致,因此相干态展开方法在处理与极化子有关的其他物理问题中是一种非常有效的方法.

基态简并聚合物中极化子对的碰撞研究

基于紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,利用非绝热的动力学方法,研究了基态简并聚合物中空穴极化子和电子极化子的碰撞过程.研究发现,弱电场下两个极化子碰撞分开再相遇形成孤子对,中等强度电场下它们碰撞分开后成为两个准粒子,强电场下空穴极化子和电子极化子碰撞后直接解离.

抛物量子线中强耦合极化子的有效质量

采用改进的线性组合算符法、Lagrange乘子和变分法,在考虑电子与LO声子相互作用情况下,研究了抛物量子线中强耦合极化子的有效质量和光学声子平均数。通过数值计算,讨论了约束强度ω0 和拉格朗日乘子u对极化子的有效质量m*和光学声子平均数N及极化子振动频率λ的影响。计算结果表明:有效质量m*和光学声子平均数N及极化子振动频率λ都随着约束强度ω0 和拉格朗日乘子u的增加而增大。

抛物量子线中弱耦合极化子的有效质量和光学声子平均数

讨论电子与体纵光学(LO)声子弱耦合时对抛物量子线中极化子性质的影响。采用Tokuda改进的线性组合算符法、Lagrange乘子和变分法,导出了抛物量子线中弱耦合极化子的有效质量和光学声子平均数随拉格朗日乘子变化的规律及极化子振动频率随量子线约束强度的变化规律。并以ZnS量子线为例进行了数值计算,结果表明:抛物量子线中弱耦合极化子的有效质量m*和光学声子平均数N随着拉格朗日乘子u的增加而增大;该结论与体材料中结论基本一致,但量子线中的效应比体材料更明显,表明量子线对电子约束的增强,使极化子效应更明显。同时,极化子振动频率λ随约束强度ω0的增强而增大。

极性晶体中与形变势相互作用的表面极化子

有不少的极性晶体，电子与表面光学（ＳＯ）声子耦合强，但与表面声学（ＳＡ）声子耦合弱．研究电子与ＳＯ声子耦合强，与ＳＡ声子耦合弱的极性晶体中与形变势相互作用的表面极化子的性质．采用改进了的线性组合算符和微扰法导出了极性晶体中与形变势相互作用的表面极化子的有效哈密顿量．在计及电子在反冲效应中发射和吸收不同波矢的声子之间的相互作用时，讨论对表面极化子的有效哈密顿量、有效质量和有效相互作用势的影响．

ZnSe/ZnS抛物量子阱中激子的极化子效应(英文)

采用推广的LLP方法研究了ZnSe/ZnS抛物量子阱中激子的极化子效应。考虑电子和空穴与LO声子的相互作用,得到了激子基态能量和结合能随阱宽的变化关系。结果表明,阱宽较小时,能量随着阱宽的增大而急剧减小;阱宽较大时,能量减小的比较缓慢。和我们以前的工作对比,我们发现ZnSe/ZnS抛物量子阱对激子的束缚强于GaAs/Ga1-xAlxAs抛物量子阱。

抛物量子阱中束缚极化子的极化势和结合能

利用改进的Lee-Low-P ines(LLP)方法,用变分法计算了无限深抛物量子阱中同时考虑与体纵光学声子和界面纵光学声子相互作用的束缚极化子的极化势和结合能。数值计算得出:阱宽较大时极化势很小,阱宽较小时极化势较大,所以对于较窄的抛物阱必须考虑极化势。对于给定阱宽的抛物阱,随着远离阱中心极化势迅速减小,当到达阱的界面附近极化势又开始增大。阱宽较小时,束缚极化子的结合能随着阱宽L的增大而急剧减小;阱宽较大时,结合能减小的非常缓慢,最后接近体材料中的三维值。

抛物量子线中极化子的激发态性质(英文)

研究抛物型量子线中极化子激发态的性质。采用线性组合算符法和Pekar变分法,导出了抛物量子线中强耦合和弱耦合两种情况下极化子的基态能量、第一内部激发能量、激发能和振动频率随量子线的约束强度的变化关系。数值计算结果表明:抛物型量子线中极化子的基态能量、第一内部激发能量、激发能和振动频率都随量子线约束强度的增强而增大,体现了量子线受限强度越大,相应的极化子的能量也越大。

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 。