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。

GaAlN/GaN量子阱中电子的激发态极化及其压力效应

考虑了纤锌矿结构材料的各向异性造成的内建电场的作用以及各向异性造成的应变张量和静压形变势与各向同性材料的差别。在此基础上计算了GaN/GaAlN量子阱内电子的激发态极化。研究了压力(应变)对电子激发态极化的影响。结果表明,电子势垒高度、电子有效质量和电子激发态极化均随压力线性下降,但由于内建电场的作用造成电子波函数高度局域化,上述变化的幅度不大。

磁场对抛物量子点中极化子内部激发态的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法研究了外场对抛物量子点中极化子的激发态性质的影响,导出了强、弱耦合情况下极化子的第一内部激发态能量E1、激发能量ΔE、共振频率ω与量子点的有效受限长度l0、电子-声子耦合强度α以及外场B的关系。数值计算结果表明,不论强、弱耦合,磁场中量子点内极化子的λ、E1、ΔE和ω都随l0的减小而增大,而且都随回旋频率ωc(磁场B)的增大而增加。另外,在弱耦合情形下,λ、ΔE和ω均与α无关,而E1随α的增大而减小。相反,在强耦合情形下,λ、E、ΔE和ω均随α的增大而增加。

量子点中极化子的内部激发态性质

采用Huybrechts线性组合算符和幺正变换方法研究了抛物量子点中的强、弱耦合极化子的激发态性质。分别导出强、弱耦合情况下,抛物量子点中的极化子的第一内部激发态能量、激发能量、共振频率与量子点的有效受限长度和电子-声子耦合强度的关系。数值计算结果表明,量子点中弱耦合和强耦合极化子的内部激发态能量、激发能量和共振频率都随量子点的有效受限长度的减小而迅速增大。弱耦合极化子的第一内部激发态能量随电子-声子耦合强度的增加而减少;而强耦合极化子的振动频率随量子点的有效受限长度的减小而迅速增加。弱耦合极化子的第一内部激发态能量、激发能量和共振频率随电子-声子耦合强度的增加而减小。

非对称耦合量子点分子中激子的动力学行为

研究了外场驱动下非对称耦合量子点分子中激子的动力学行为。利用二能级理论分析了这个量子系 统中激子的局域化现象,分析发现:激子的动力学行为主要发生在低能级子空间,它们构成了系统的两个局域 态;当场强和频率是Bessel方程的根时,准能发生回避交叉,局域化现象发生,电子和空穴局域在初始状态, 状态不随时间变化。数值计算也证明了这一点。同时还给出了电子和空穴的最大纠缠态随时间的演化。

纤锌矿结构的GaAlN/GaN量子阱中电子激发态极化的压力效应(英文)

研究了GaN/GaAl N量子阱内电子的激发态极化(EESP)的压力效应,计算中考虑了纤锌矿结构材料的晶格常数、形变势的各向异性,以及内建电场(IEF)的作用.结果表明:电子势垒高度随压力下降;电子基态有效质量随压力下降而电子的第一激发态有效质量随压力上升;EESP强度随压力缓慢上升;电子极化的偶极矩随Al浓度非线性下降.一般情况下,EESP对IEF的影响可忽略,但当掺杂浓度n足够大(n>1019/cm3)时,EESP可屏蔽IEF.

GaAlN/GaN量子阱中电子的激发态极化

考虑了纤锌矿结构材料的各向异性造成的内建电场的作用,计算了 GaN/GaAlN量子阱内电子的激发态极化.结果表明,电子偶极矩改变随Al浓度的增加非线性减小.一般情况下激发态极化产生的电场强度远小于内建电场,可忽略不记,但当n取较大值(1019/cm3 以上)时,即材料被重掺杂时,激发态极化产生的电场强度对内建电场的影响不能忽略.

量子点中弱耦合束缚极化子的内部激发态性质

采用线性组合算符和幺正变换方法研究库仑束缚势对量子点中弱耦合束缚极化子激发态性质的影响。计算了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,电子-声子耦合强度和库仑束缚势的变化关系。结果表明:量子点中弱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少而迅速增大,随库仑束缚势的增加而增大。

非对称量子点中弱耦合极化子激发态的性质

采用线性组合算符和幺正变换方法,研究非对称量子点中弱耦合极化子的激发态性质.导出弱耦合极化子的第一内部激发态能量、激发能量和共振频率随量子点的横向和纵向有效受限长度的变化关系以及第一内部激发态能量与电子-声子耦合强度的变化关系.数值计算结果表明:第一内部激发态能量、激发能量和共振频率随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大,表现出奇特的量子尺寸效应.

量子阱中弱耦合极化子的内部激发态能量

采用线性组合算符和变分相结合的方法,研究了电子与体纵光学声子弱耦合情况下量子阱中极化子的内部激发态能量.导出了无限深量子阱中弱耦合极化子的第一内部激发态能量与阱宽和电子-体纵光学声子耦合强度的函数关系.通过数值计算,结果表明:弱耦合极化子的第一内部激发态能量随阱宽L的增大而减小,随电子-体纵光学声子耦合强度α的增大呈线性减小.

非对称量子点中强耦合磁极化子激发态的性质

采用线性组合算符和幺正变换方法,研究非对称量子点中强耦合磁极化子的激发态性质.导出强耦合磁极化子的第一内部激发态能量、激发能量和从第一内部激发态到基态的跃迁频率随量子点的横向和纵向有效受限长度、磁场的回旋频率和电子-声子耦合强度的变化关系.数值计算结果表明:第一内部激发态能量、激发能量和跃迁频率随回旋频率和电子-声子耦合强度的增加而增大.随横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大,表现出奇特的量子尺寸限制效应.

磁场和库仑场对抛物量子点中弱耦合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了磁场和库仑场对抛物量子点中极化子激发态性质的影响。导出了抛物量子点中弱耦合束缚磁极化子的振动频率、第一内部激发态能量、激发能量与量子点的有效受限长度、库仑束缚势和磁场的回旋频率之间的变化关系。通过数值计算,结果表明:抛物量子点中弱耦合束缚极化子的振动频率、第一内部激发态能量、激发能量均随量子点的有效受限长度减小而迅速增大。随库仑束缚势增大而增大。随磁场的回旋频率的增加而增大。

各向异性抛物势对量子点中强耦合极化子激发态的影响

在各向异性抛物势限制下,采用Huybrechts线性组合算符和Lee-Low-Pines(LLP)幺正变换方法研究了量子点中强耦合极化子激发态的性质.导出了极化子第一激发态振动频率和第一激发态能量随电子-声子耦合强度和各向异性抛物势在量子点三个方向上的有效受限长度的变化关系.数值结果表明:第一激发态振动频率和第一激发态能量是电子-声子耦合强度的增函数且它们均随有效受限长度的增加而迅速减少,表现出量子点新奇的量子尺寸限制效应.

有限深势阱中球壳量子点中极化子的性质

采用平面波展开、求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究了有限深势阱中球壳量子点中极化子的性质.数值计算结果表明极化子的基态能量(第一激发态能量)随势阱宽度和高度的增大而增大;当外径一定时,基态能量(第一激发态能量)随球壳内径增大而增大,当内径一定时,基态能量(第一激发态能量)随外径增大而减小.

抛物量子点中强耦合磁双极化子内部激发态性质

基于Lee-Low-Pines幺正变换,采用Pekar类型变分法研究了抛物量子点中强耦合磁双极化子的内部激发态性质,当考虑自旋和外磁场影响时,推导出二维量子点中强耦合磁双极化子基态的能量E0,声子平均数ˉN0以及第一激发态的能量E1,声子平均数ˉN1随量子点受限强度ω0,介电常数比η,电子-声子耦合强度α和磁场的回旋共振频率ωC的变化规律.结果表明,磁双极化子的基态能量E0和第一激发态能量E1由两电子的单粒子能量E E,两电子间库仑相互作用能E C,电子自旋与磁场相互作用能E s和电子-声子相互作用能E e-ph四部分组成;单粒子"轨道"运动与磁场相互作用导致了第一激发态能级E1分裂为E(1+1)1,E(1-1)1两条,而电子自旋-磁场相互作用的效应又使基态和第一激发态的各能级均产生了三条"精细结构";ˉN0和ˉN1随ω0,α和ωc的增加而增大,E e-ph的取值总是小于零,其绝对值随α,ω0和ωc的增加而增大;电子-声子相互作用的效应是束缚态磁双极化子形成的有力因素,而限定势和电子之间的库仑排斥能的存在不利于束缚态磁双极化子的形成;能量为E(1-1)1的磁双极化子要比能量为E(1+1)1的磁双极化子更容易且更稳定地处于束缚态.

尺寸分布对量子点激发态发光性质的影响

采用有效质量近似方法研究了量子点的激发态光致发光峰的展宽问题.对尺寸不均匀分布下量子点各能级发光峰与平均尺寸量子点发光峰的能量偏差进行了计算,定性地描述了尺寸分布对量子点基态和激发态发光峰展宽的影响.研究表明,量子点的高度、直径以及体积等不均匀分布使量子点具有不同的垂直、平面方向的量子束缚.这两种量子限制的相互作用决定了量子点激发态发光峰的宽度相对于基态发光峰的大小.在各种不同性质的尺寸分布下,量子点激发态发光峰的展宽有可能大于、等于或小于基态发光峰的展宽.

石墨烯量子点的磁性及激发态性质

利用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)基组水平上研究了具有zigzag边界的石墨烯量子点,结果表明不同大小的石墨烯量子点的基态都是具有磁性的自旋三重态.其磁性一方面来源于zigzag边界上占有凸出位置的碳原子,另一方面来源于带有孤对电子的碳原子.从整体上看,除6b结构外,其他结构的能隙随着苯环数量的增加逐渐减小,而附加电荷却使体系能隙明显减小.用含时密度泛函理论(TD-DFT)对能隙为3.83eV的由六个苯环排列成的三角形结构进行了激发态的计算,发现第十七激发态强度最大,能量为3.93eV,对应波长315.8nm,与实验结果相近.