用B样条方法计算球冠状量子点内的电子结构

在有效质量理论的框架内,使用B样条方法,分别计算得到了球冠状InAs自组织量子点的高度和底面半径对电子能级的影响关系,且与实验结果和其他理论方法计算的结果进行了比较.结果表明：当量子点高度增大时（从1 nm到10 nm）,其能级降低,能级间距减小.与底面半径对电子能级的影响相比,量子点高度是影响电子能级的关键因素,尤其是对基态能级几乎有决定性作用.同时,计算过程及结果也证明B样条方法在计算球冠状量子点电子能级方面是行之有效的.     

与量子尺寸和几何相关的PbSe/CdSe/ZnSe量子点量子阱的自发辐射

本文研究了双壳层核壳结构量子点带间自发辐射特性,采用有效质量近似理论计算了球形和圆柱形PbSe/CdSe/ZnSe核壳结构量子点的本征能量和本征波函数以及系统能级Ec1和Ev1之间的自发辐射.进一步讨论了球形PbSe/CdSe/ZnSe量子点中,CdSe壳层厚度对自发辐射谱的影响以及柱形PbSe/CdSe/ZnSe量子点中,CdSe壳层厚度和圆柱体的高度变化对自发辐射谱的影响.分析结果表明,球形量子点的壳层厚度增加对导带和价带最低能级间的自发辐射率没有太大的影响.而圆柱形量子点的壳层厚度和高度的增加都会导致量子点系统导带和价带最低能级间的自发辐射率谱的蓝移.     

InGaN／GaN量子阱动力学特征分析

采用单最子阱近似模型,对InGaN/GaN量子阱中的激子和电子在带子带间跃的光吸收效应进行了理论分析和数值计算。结果表明,In是含量对激子的能量影响较大,而量子阱宽度的变化也对激子的能量有着微调作用,导带中电子从基态至第一激发态跃迁的吸收峰比较明显,随着In的含量增加,量子阱中的激子能量间隔增大,吸收谱线的峰值位置会发生蓝移。     

Inx Ga1-x N/GaN量子阱在时间分辨简并四波混频中的量子拍特性

基于激光与物质相互作用的半经典理论，采用布洛赫方程．分析了在时间分辨简非四波混频条件下，In，Ga1-xN／GaN量子阱中轻空穴激子和重空穴激子的量子相干特征。理论计算表明，时间分辨四波混频中的探测信号受时间调制，具有典型的量子拍特征，拍频周期随In，Ga1-xN／GaN量子阱中In含量的增加而增大，当x=0．125时，拍频周期为120fs，当x=0．25时，拍频周期为180fs，信号的强度和振荡的幅值与阱材料的光学极化退相率有关，随着退相率的减小而显著增强，结合量子阱材料中的量子约束效应．对退相率和信号强度的关系进行了分析。     

物理系吴惠桢课题组在半导体量子结构的光、电特性研究中取得的新进展

<正>半导体量子点是半导体照明工程、太阳能电池、量子通信等领域的重要基础材料.最近,物理系博士生胡炼等在导师吴惠桢教授的指导下完成了对半导体量子点-金属纳米结构等离激元耦合态的精确调控,应用该耦合态可实现单一尺寸半导体量子点的白光发光,并可应用于LED器件中[Small,DOI:10.1002/smll.201400094].     

侧向耦合量子点的量子线的自旋输运

提出了理想量子线通过量子点与铁磁导线侧向耦合系统，可实现电子自旋极化输运．并通过格林函数法计算表明：量子线上的电导产生自旋极化；电导极化率在反共振区有2个峰值，且与非共振区的极化方向相反；调整量子点和铁磁导线的耦合强度参数可使电导极化率达到极值．     

一维准周期罗盘模型的量子相变

通过约旦-维格纳变换方法,研究了一维斐波那契链下罗盘模型的量子相变行为.根据计算结果分析,精确地确定了相变点的位置、能隙以及自旋关联函数,同时确认为第二级量子相变.     

离子注入法制备Si基量子点

利用离子注入法在Si(001)衬底上先后注入了In 和As-,注入能量分别为210,150 keV,注入剂量分别为6.2×1016,8.6×1016 cm-2,然后对样品经过退火处理制备出了量子点材料(为了避免沟道效应,注入角度选择为7°).用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了退火后量子点截面像,发现量子点的平均尺寸大小随退火温度和时间增加而增大.     

各向异性量子点中的二维磁极化子效应

本文研究了在垂直均匀磁场下各向异性量子点中具有中等电子-声子耦合强度的二维磁极化子效应.构造一个变分波函数,它由两部分的乘积组成,第一部分是相干声子态,由对声子真空态的Lee-Low-Pines变换得来;第二部分是电子波函数,由二维各向异性谐振子波函数通过特殊幺正变换得来.然后通过变分法获得极化子能谱的积分表达式.利用数值计算的结果,阐明了磁场和各向异性对小尺寸量子点的基态和第一、第二激发态能量的影响.     

离子注入制备Si基GaSb量子点

利用离子注入法在Si(001)衬底上先后注入了Ga+和Sb+,注入能过分别为140,220 kev,注入剂量分别为8.2×1016,6.2×1016cm-2,然后对样品分别经过一次退火和二次退火处理制备出了量子点材料.用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了退火后量子点截面像.实验结果表明,经二次退火生长的量子点晶格结构和Si衬底损伤的修复要明显优于一次退火.     

基于最小能量原理的机织织物理论模型与方法

以peirce模型为基础进一步提出了建立机织织物结构几何模型的数学方法.首先对被施加外部荷载的织物建立数学模型,由于相应的机织织物结构的总势能U是关于纱线形状曲线的泛函,当系统稳定时满足最小势能原理,通过求泛函极值,获得机织织物结构中纱线路径的较为真实的形状曲线,从而为描述机织织物结构几何模型和力学模型提供了相应的理论途径.     

一种改进的求解三体问题的超球方法

提出了一种改进的在超球坐标下高精度、高效率求解库仑三体束缚态的方法,并计算了弱束缚库仑三体体系氢负离子的基态能量.该方法利用B样条函数的高局域性和高可塑性质,通过优化样条节点分布得到了小基组情况下高精度的超球势曲线与道函数;利用离散变量表示（DVR）把超径耦合微分方程转化为超径本征值问题的求解,不仅减少了计算量也提高了数值计算的精度与稳定性,克服了以往直接求解超径耦合微分方程精度不高、计算量大的缺点.所得结果的迄今超球方法框架下最精确的结果之一,即8位有效数字的精度.     

非等距三次样条(Ⅰ)型插值函数余项渐近展开

摘要本文利用基样条插值方法,给出非等距I型三次样条插值误差的余项渐近展开式,推广了文献[1]中的结果。     

空间轴对称变形界面裂纹尖端的应力奇异性分析

假定位移场,并将位移势函数展开成一系列的特征函数,代入空间轴对称变形的基本方程,推得界面裂纹的特征值理论。把这一理论应用到单向增强的连续纤维复合材料上,建立了纤维断裂、基体开裂等模型下应力奇异性的特征方程,分析了界面裂纹尖端的应力奇异性。     

动载荷下颗粒增强高聚物中的损伤演化

本文讨论了在强动载荷作用下的颗粒增强高聚物中的损伤演化规律．文中首先介绍了由本文作者最近提出来的关于粒子填充高聚物的本构关系．然后研究了在平板撞击下的一维应变波的传播和衰减特性．本文基于细观力学方法研究了介质中微损伤的演化．拉应力波的作用将可能导致由于界面脱粘引起的微损伤成核，已经成核的微损伤(微孔洞)的长大与汇合将最终造成材料的动态失效．研究表明，影响微损伤演化的因素有：粒径分散度，平均粒径和界面粘结能等．然而，与准静态加载不同，在动态条件下，以上这些因素对损伤演化的影响并不十分明显．理论分析的结果是：材料的层裂破坏强烈地依赖于飞片对靶板的撞击速度，最后，本文还根据损伤演化的特征建议了一个关于粒子填充高聚物的层裂准则．     

有向图及乘积图的路由数

s-图的路由数源自于网格上行走的机器人的坐标规则问题．Onn和Sperner指出该问题是NP-完全的并进而提出这样一个问题：平面图上的路由数是否一定存在仅由半径为参数构成的界？本文引入有向s-图的路由数这一概念并证明该数等于其周长．这一结果表明无向s-图的路由数等于该图所有定向图的最小周长，同时也对上面的问题给出了一个反例．做为一个应用．我们证明乘积图的路由数等于其半径．     

位移浅水波系统

(1+1)维位移浅水波系统(1DDSWWS)是结合流体力学和变分原理, 运用拉格朗日坐标而构造的浅水波方程. 综合流体在3个维度空间上的能量, 将1DDSWWS推广, 可推导出(2+1)维位移浅水波系统(2DDSWWS). 2DDSWWS的严格解可表示为椭圆函数积分, 这个椭圆函数积分可退化为雅可比椭圆周期函数解和孤立波解. 2DDSWWS的水面具有各种不同形态的孤子激发模式, 我们在2DDSWWS模型中也发现了孤子分子. 借用量纲分析的方法添加流体黏性项, 可以对理想的(2+1)维位移浅水波系统进行修正, 建立修正的2DDSWWS模型. 当黏性系数为零时, 修正模型将退化成理想模型. 修正的2DDSWWS模型的严格解可以很清晰地展示流体的黏性对流体运动的影响. 在连续性方程中保留高阶项, 重构拉格朗日函数, 可以得到全非线性(2+1)维位移浅水波系统(FN2DDSWWE). 在低阶近似下, 忽略某些高阶项, FN2DDSWWE可以退化成2DDSWWS模型.     

夸克间微扰势的相对论性非微扰修正

计算了胶子凝聚与夸克凝聚对于微扰量子色动力学中夸克与夸克之间的相互作用势的非微扰修正的相对论形式及其非相对论形式展开．由于超出了一般的非相对论近似，一些新形式的自旋－自旋相互作用项、自旋－轨道相互作用项出现在势的表达式中．     

准周期链状聚合物电子谱及特征

研究了链状聚合物的长短键结构呈准周期排列的电子谱。利用紧束缚近似和转移矩阵方法通过理论证明和计算表明：这种准周期排列聚合物的电子谱,当长短键长度相差很小时,具有类似于金属晶体的能带结构;相差很大时,具有无序系统一维能级结构;而对于一般情形,其电子谱与上两者均异,形成所谓的类Cantor集。这3类不同的谱结构反映在链状聚合物的宏观物理性质上也将有所不同,它无疑会影响聚合物的稳定性及相关(超)导电性能,深入研究这方面问题将有助于对有机超导的认识。