由含时边界条件的两种有限深量子势阱构造的哈密顿算符和它们的复BERRY相位

在量子基础理论的框架下分别从一维含时边界条件的半壁无限高量子势阱和三维含时边界条件的有限深球方势阱构造了两种描述带电粒子在电磁场作用下的新哈密顿算符.在绝热近似下，计算了这两种新量子体系的复Berry相位.     

加偏置电场的双曲线量子阱中的光整流效应

用量子力学中密度矩阵算符理论导出了加偏置电场的双曲线量子阱中光整流系数的解析表达式.并以典型的GaAs双曲线量子阱为例进行了数值计算。研究结果表明,该势阱中的光整流系数与势阱的形状和偏置电场的强度有关。通过调节势阱参量a以及外加偏置电场,在该势阱中可获得一个大的光整流系数.     

双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中亚稳态存在条件及其寿命

本文对双势阱中凝聚的冷原子通过约瑟夫森结隧穿时所形成的亚稳态进行研究.通过介观自旋算符建立了体系的精确量子相位模型,利用对量子自旋的势场描述给出了在两阱中振荡的原子之间相位差为时,即亚稳态时所要满足的物理条件,并用瞬子方法计算了该亚稳态存在的寿命.     

非对称量子阱中非线性光学吸收系数的计算

非对称量子阱中的非线性光学效应因其潜在的实用价值而引起人们的广泛关注,而量子阱内带间的光学吸收问题对研究远红外光学探测器件具有重要的理论指导意义.以Pschl-Teller势阱为例研究了影响非对称量子阱中的非线性光学吸收系数的因素.考虑到带间的电子弛豫,用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了Pschl-Teller势阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数的表达式.因该势阱中有两个可调参数,通过调节系统的参数,发现该系统的非线性光学吸收系数呈规律性的变化.以典型的GaAs/AlGaAs非对称量子阱为例作了数值计算,通过调节系统的参数,数值计算结果表明,入射光强以及系统的非对称性对量子阱的非线性光学吸收系数有较大的影响,从而为实验上研究非对称量子阱的非线性光学效应提供了必要的理论依据.     

一维无限深方势阱的力公式及在费米气体中的应用

本文得到了一维无限深方势阱单个粒子对缓慢移动阱壁作用力的解析公式.该结果被推广到势阱中有多个无相互作用费米子的情况.在绝对零度时,多粒子相干力主要来源于最高能量本征态和比它高一级的能量本征态之间的相干效应.     

正切平方量子阱中三次谐波产生的研究

用量子力学中的密度矩阵算符理论推导出了正切平方量子阱中三次谐波产生的解析表达式,并以典型的GaAs正切平方量子阱为例进行数值计算.计算结果表明,该势阱中的三次谐波系数与势阱深度y0、势阱宽度b和弛豫常数(Π)Γ有关.通过调节V0、b和(Π)Γ可以获得比较大的三次谐波系数,从而为实验研究和实际生产提供必要的理论依据.     

电子-声子相互作用对正切平方量子阱中光吸收系数的影响

从理论上研究了电子-声子相互作用对正切平方量子阱中光吸收系数的影响,首先利用微扰论方法求出考虑极化子效应时正切平方量子阱的波函数和能级,然后利用密度矩阵算符理论和迭代法得到光吸收系数的解析表达式,最后以典型的GaAs/AlGaAs正切平方量子阱为例进行数值计算。结果表明,极化子效应对线性吸收系数、三阶非线性吸收系数和总吸收系数都有显著的影响,在相同光强的情况下极化子效应使光饱和吸收现象更加明显;考虑电声相互作用后,总吸收系数的改变量随着势阱宽度b的减小和势阱深度V0的增加而增大。     

半导体激光器的进展（Ⅱ）

５量子阱半导体激光器量子阱的概念早在量子力学的教科书中就作为基本的教材来讨论，两个高势能的阱壁夹住一个低势能阱底，构成了一个势阱，落入阱中的自由电子将在空间中被定域在阱内运动．如果是一维的势阱，则阱壁平面是无限大的，阱中的电子在阱壁平面仍然可以自由运动，然而在垂直阱壁方向却受到了阱壁的定域限制．电子将不断在二阱壁间来回反射，如果阱壁势能很高又很厚，则阱中电子就完全被约束在阱内．半导体双异质结构就是这样一个半导体势阱．如果把阱的宽度缩小到１００Ａ以下的量级，它与电子的德布罗意波长（或电子自由程）相…     

Pöschl-Teller势阱中线性与非线性光学吸收系数的计算

非对称性量子阱中的非线性光学效应因其潜在的实用价值而引起了人们的广泛关注,而量子阱内带间的光学吸收问题对研究远红外光学探测器件具有重要的理论指导意义.考虑带间的电子弛豫,用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了Pöschl-Teller 势阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数的表达式.通过调节Pöschl-Teller势阱中两个可调参数κ和λ,势阱的形状及其非对称性会随着κ和λ的取值不同而明显不同,从而其线性与非线性光学吸收系数的大小也会随势阱参数κ、λ和入射光强的变化而呈规律性的变化,并且当入射光强增强到一定程度会出现较强的饱和吸收现象.     

941nm大功率应变单量子阱激光器的波长设计

从薛定谔方程出发推导了阶梯形有限深应变单量子阱中的特征值方程，研究了台阶宽度对激射波长、电子第一子能级、空穴第一子能级的影响以及空穴第一子能级对激射波长的影响，计算结果表明当有源区In组分较大时，不能忽略空穴第一子能级对激射波长的影响.该模型计算结果与实验值相吻合. 关键词： 薛定谔方程 有限深势阱 应变量子阱 特征值方程     

量子阱结构对有机电致发光器件效率的影响

实验中共制备了五种有机量子阱结构电致发光器件,分别对这五种量子阱结构器件的电致发光特性进行了研究,分析了量子阱结构的周期数和势垒层的厚度对器件电学性能的影响.实验结果表明适当周期数的量子阱结构器件的亮度和电流效率比传统的三层结构器件的要大,主要原因是量子阱结构对电子和空穴的限制作用,这种限制作用提高了电子和空穴在发光层中形成激子和复合的概率,从而提高了发光的亮度和效率.当改变阱结构器件中势阱层的厚度时,也会对器件的亮度和效率产生影响,采用适当的势阱层厚度能够提高器件的亮度和效率. 关键词： 量子阱结构 电致发光 电流效率 光谱     

类经典态——谐振子和无限深方势阱

把坐标平均值随时间的变化和在宏观条件下与经典解相同的量子态定义为类经典态,并求解了一维谐振子和无限深方势阱的类经典态,有助于从波动力学角度理解量子到经典过度的问题. 关键词： 量子经典对应 类经典态 谐振子 无限深方势阱     

二维光子晶体量子阱的光谱特性研究

研究了二维光子晶体量子阱的光谱特性,该量子阱结构由二维正方晶格圆柱晶胞光子晶体通过移去中间位置的介质圆柱层形成。由于光子晶体中的光子禁带充当了光子运动的势垒,类似于半导体量子阱中电子的行为,在光子晶体量子阱结构中会出现量子化的光子能态。文章利用平面波展开法计算了所用光子晶体的能带结构,利用传输矩阵方法计算了量子阱结构的透射光谱。计算结果表明,在光子禁带中出现了离散的透射峰,透射峰的强度随着势垒宽度的增加而减弱,个数随着势阱宽度的增加而增加,通过计算得到了其定量关系,并且讨论了透射峰频率与势阱宽度的关系。     

动边界一维无限深势阱中粒子的演化

因其时间上的周期性，周期驱动的量子系统在很多方面都展现出了奇异的物理性质，如绝热演化和时间晶体。在简单物理系统中展示这些奇异性质不仅可以加深对量子力学的理解，还可以培养学生的科研兴趣。本文展示当一维无限深方势阱的边界发生周期变化时，处于势阱中粒子的时间演化规律。研究考虑了绝热演化与非绝热演化两种情况，通过解析分析和数值模拟，求解了绝热和非绝热两种情况下，系统在不同参数以及边界运动模式下基态的占据几率。通过求解系统能量期望值和能量偏离值，给出了边界的振动频率和强度对粒子处于不同能级概率的影响。结果表明：相同速度的势阱扩张和收缩运动对阱中粒子的时间演化影响不同；不同的阱壁周期运动模式对粒子的时间演化影响也不同。本文还对数值方法给出的结果进行了简单的解释。     

应变量子阱激光器阱宽与组分的确定和增益特性的理论研究

本文根据一维势阱和应变效应的简单理论,给出一种既简单又较准确的确定量子阱的组分和阱宽的方法。并且,针对较为常用的波长为1.3μm的InGaAs/InGaAsP材料以及最新兴起的InAsP/In材料应变量子阱激光器,利用该方法得到了组分和量子阱阱宽。再根据这些参数,利用变分法计算了量子阱的能带结构和二维电子气状态密度。然后,在选取不同的线形函数的情况下分别计算了对应于不同的注入载流予浓度时的这两种激光器的线性增益和微分增益。     

三明治结构量子阱的维数

讨论了无限深和有限深量子阱电子系统的维数.在无限深量子阱中,随着阱宽由大减小到零,量子阱的维数由3单调减小到2;有限深量子阱中,在阱宽较大或阱宽趋于零时,量子阱电子系统的维数都趋近于3,随着阱宽的减小,量子阱的维数呈现出先减小后增大的情况,存在一个维数极小值.     

P(o)schl-Teller势阱中非局域效应对透射光谱的影响

在考虑半导体量子阱中导带电子对外加激光场非局域光学响应的情况下,利用格林函数方法推导出了光透射率的解析表达式,并以典型的GaAs/AlGaAs为材料的P(o)schl-Teller量子势阱为例进行数值计算.计算结果表明,由于电子对激光场的非局域光学响应,半导体量子阱的透射光谱的谱线在共振峰附近出现明显地蓝移,蓝移的大小与量子阱宽度有紧密的联系.在有效的纳米尺度范围内,半导体量子阱越宽,透射谱线的蓝移也就越大.另外,光场强度和量子阱结构参数等因素对透射光谱的影响也被澄清.     

Morse势阱中的光检波效应

利用量子力学中的密度矩阵算符理论和迭代方法，得到Morse势阱中的光检波系数的解析表达式。并以典型的GaAs/AlGaAs莫尔斯量子阱为例进行数值计算。研究结果表明，较大的光检波系数与系统的非对称性有关，系统的非对称性越大，光检波系数越大。     

一维无限深梯形势阱中微观粒子波函数和能级的半解析解

利用特殊函数研究了一个数学形式简单但物理内涵丰富的新势阱——一维无限深梯形势阱,并得到了处于该势阱中微观粒子的波函数和能级的半解析解,其结果可以用来从理论上分析梯形沟道势阱的二维电子气的物理机制.此外指明了它与熟知的一维无限深方势阱和三角势阱的联系与区别,并基于对应原理讨论了该模型下粒子波函数的特征.     

Pschl-Teller势阱中线性与非线性光学吸收系数的计算(英文)

非对称性量子阱中的非线性光学效应因其潜在的实用价值而引起了人们的广泛关注 ,而量子阱内带间的光学吸收问题对研究远红外光学探测器件具有重要的理论指导意义 考虑带间的电子弛豫 ,用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了P schl Teller势阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数的表达式 通过调节P schl Teller势阱中两个可调参数κ和λ ,势阱的形状及其非对称性会随着κ和λ的取值不同而明显不同 ,从而其线性与非线性光学吸收系数的大小也会随势阱参数κ、λ和入射光强的变化而呈规律性的变化 ,并且当入射光强增强到一定程度会出现较强的饱和吸收现象