层间作用对HgS/CdS/HgS柱状纳米系统电子能量的影响

确立了柱状纳米系统电子势能随距离的变化关系，以HgS/CdS/HgS柱状纳米系统为例，讨论了层间作用对电子能谱的影响.结果表明：电子能量随势垒宽度和波矢的增大而增大，随势阱宽度的增大而减小；层间互作用会增大电子能量，但不会改变电子能量随势阱和势垒以及波矢的变化趋势. 关键词： 层间作用势 HgS/CdS/HgS柱状纳米系统 电子能量     

Energy and life of electrons and holes in the columnar nanometer system北大核心CSCD

利用S-矩阵理论,在有效质量近似下,求出柱状纳米系统电子和空穴的能量和寿命,并与球状纳米系统相比较.以HgS/CdS/HgS柱状纳米系统为例,探讨了线度和势垒宽度对电子和空穴的能量和寿命的影响.结果表明:柱状纳米系统中,电子和空穴的能量和寿命随线度的变化规律相似,即势垒宽度一定时,能量随内半径增大而减小,寿命随内半径增大而增大;内半径一定时,能量随势垒宽度增大而减小,但变化甚微,而寿命随势垒宽度增大而迅速增大;势垒宽度Δ<4aCdS时,电子和空穴的寿命均为零,但电子和空穴寿命不为零的势垒宽度范围不同,空穴的寿命要比电子的寿命小.柱状和球状纳米系统电子和空穴寿命的变化规律相似,形状的影响很小.     

柱状纳米系统电子和空穴的能量和寿命

利用S-矩阵理论,在有效质量近似下,求出柱状纳米系统电子和空穴的能量和寿命,并与球状纳米系统相比较。以HgS/CdS/HgS柱状纳米系统为例,探讨了线度和势垒宽度对电子和空穴的能量和寿命的影响。结果表明：柱状纳米系统中,电子和空穴的能量和寿命随线度的变化规律相似,即势垒宽度一定时,能量随内半径增大而减小,寿命随内半径增大而增大;内半径一定时,能量随势垒宽度增大而减小,但变化甚微,而寿命随势垒宽度增大而迅速增大;势垒宽度 时,电子和空穴的寿命均为零,但电子和空穴寿命不为零的势垒宽度范围不同,空穴的寿命要比电子的寿命小。柱状和球状纳米系统电子和空穴寿命的变化规律相似,形状的影响很小。     

层间作用和线度对球状纳米系统电子能量的影响

建立了考虑层间作用情况下两层球状纳米系统的物理模型，应用格林函数法和傅里叶展开，求出系统电子的势能.以HgS/CdS球状纳米系统为例，讨论了系统线度和层间作用对电子能量的影响.结果表明：层间作用会使电子势垒平均高度比不考虑时有所降低；层间作用愈大，电子势垒高度降低得愈多，电子势能曲线起伏就愈大.层间作用相同时，电子基态能以及层间作用引起的能量修正均随粒子线度增大而减小；而粒子线度相同时，层间作用引起的能量修正却随层间作用的增大而增大. 关键词： 层间作用 线度 HgS/CdS球状纳米系统 电子能量     

CdS/HgS/CdS球状纳米系统高能级斯塔克线度效应

研究了在层间作用和电场作用下球状纳米系统的电子能量和波函数.以CdS/HgS/CdS球状纳米系统为例，讨论了层间作用、电场和样品线度对高能级斯塔克效应以及谱线频率和强度的影响.结果表明：CdS/HgS/CdS球状纳米系统在外电场作用下发生斯塔克效应的能级分裂规律与氢原子类似，但能级位移量不同.谱线频移与电场强度的平方成正比，多数谱线的频移随线度增大而减小，少数谱线的频移则相反；而层间作用引起谱线的频移随线度增大而减小.除少数谱线外，多数谱线的相对强度随线度增大而减小，层间作用不会改变相对强度随线度的变化趋 关键词： CdS/HgS/CdS球状纳米系统 斯塔克效应 谱线频率 谱线强度     

线度和势垒宽度对球状纳米系统电子散射截面的影响

在有效质量近似和球形方形势模型下,计算了开放型球状纳米系统电子散射截面及电子按能量的概率分布,探讨了线度、势垒宽度对电子散射截面和共振能量以及共振宽度的影响.结果表明:电子的散射截面随能量的分布曲线有一极大值和极小值,而且电子能量的概率分布曲线的极大值位置总是介于散射截面分布曲线的极大值与极小值的能量位置之间;散射截面随内核半径r₀的增大而增大,而且散射截面分布曲线随r₀的增大由较平滑变得较尖锐;散射截面随势垒宽度Δ的增大而增大,但在Δ＝1.4a_CdS–1.7a_CdS的范围内,变化出现异常,在Δ=1.6a_CdS时散射截面出现极小;电子共振能量E_l 随Δ的变化与电子所处状态有关,而电子共振宽度Γ_l随Δ的增大而减小;不论Δ取何值, E_l和Γ_l都满足能量和时间的测不准关系. 关键词： 球状纳米系统 势垒宽度 电子散射截面 电子概率分布     

CdS/HgS/CdS球状纳米系统斯塔克线度效应$lt;font color="#ff0000"$gt;$lt;font color="#ff0000"$gt;$lt;font color="#ff0000"$gt;（已撤稿）$lt;/font$gt;$lt;/font$gt;$lt;/font$gt;

求出均匀外电场作用下三层球状纳米系统电子的能量和波函数，讨论了外电场和样品线度对斯塔克能级移动的影响. 关键词： CdS/HgS/CdS球状纳米系统 斯塔克效应 能量和波函数     

圆柱状量子点量子导线复合系统的激子能量和电子概率分布

建立了圆柱状量子点量子导线复合系统中激子满足的方程，用微扰论求出激子能量.以CdS/HgS/CdS/HgS/CdS圆柱状量子点量子导线复合系统为例，研究了系统中电子的概率分布和系统线度对激子能量的影响.结果表明：系统中电子、空穴以及激子的能量均随量子点高度h₀的增大而减小，电子-空穴相互作用对基态激子能量的影响要大于激发态；电子沿径向方向的概率分布呈起伏状，在轴线和表面附近的概率趋于零，而在R/2附近概率最大；在量子点附近电子沿轴向方向的概率分布呈振荡特征 关键词： 量子点 量子导线 激子 能量     

有限深抛物势量子盘中极化子的激发态性质

量子点作为一种重要的低维纳米结构, 近年来在单光子光源和新型量子点单光子探测器的研究引起了人们的广泛关注, 对各种势阱中量子点性质的研究已取得了重要成果. 但是大多理论研究都局限于无限深势阱, 而有限深势阱更具有实际意义. 利用平面波展开、幺正变换和变分相结合的方法研究了有限深势阱中极化子激发态能量及激发能随势阱形状和量子盘大小的变化规律. 数值计算结果表明: 极化子的激发态能量、激发能随势垒高度或宽度的增大而增大, 原因是势垒愈高、愈宽, 电子穿透势垒的可能性愈小, 电子在阱内运动的可能性愈大, 进而导致极化子的激发态能量和激发能均随势垒高度和宽度的增大而增大; 极化子的激发态能量和激发能随量子盘半径的增大而减小, 表明量子盘具有显著的量子尺寸效应; 极化子的激发态能量随有效受限长度的增加而减小, 原因是有效受限长度愈大, 有效受限强度愈小, 电子受到的束缚愈弱、振动愈慢、势能愈小, 进而导致基态能量、激发态能量减小; 同时由于激发态能量较基态能量减小慢, 使得激发能随之增加. 研究结果对量子点的应用具有一定的理论指导意义.     

有限深势阱里量子盘中极化子的基态性质

采用平面波展开、幺正变换和变分相结合的方法推导出有限深势阱里量子盘中极化子的基态能量公式.采用极化子单位进行数值计算,结果表明极化子的基态能量随势垒高度和势垒宽度的增大而增大,原因是势垒愈高、愈宽,电子穿透势垒的可能性愈小,导致电子能量增大,进而导致极化子基态能量增大.数值计算结果还表明极化子的基态能量随量子盘有效受限长度和量子盘半径的增大而减小;声子效应导致极化子能量较电子能量低.     

生物矿化法制备HgS/聚氨酯复合薄膜及其对Ba2+的传感性能

通过生物矿化法制备出HgS/聚氨酯纳米复合材料并用FTIR、SEM等对材料进行了表征. 研究发现聚氨酯分子可以控制HgS的成核和晶体生长. 聚氨酯的量子限域效应已通过紫外-可见光谱证实,在约291 nm处有明显的特征吸收峰. 荧光性能研究结果表明HgS/聚氨酯纳米粒子复合薄膜对Ba²⁺的存在十分敏感,少量的Ba²⁺会使荧光强度明显上升,水中常见离子几乎对此没有影响.     

Interband Absorption and Photoluminescence in the Cylindrical Layered CdS/HgS/CdS Heterostructure

Within the approximation of an isotropic effective mass, the one-particle states of charge carriers in the layered CdS/HgS/CdS heterostructure are considered. It is shown that under conditions in which the strong-quantization regime is realized in the HgS layer, the spatial localization of charge carriers is realized there with the maximum probability. The energy spectrum and envelopes of the wave functions of the electron and hole states are computed in the structure under consideration. The interband optical absorption is computed, when the system is a layered cylindrical quantum dot and when there is a free motion of the charge carriers along the symmetry axis. For the same cases, the photoluminescence spectrum is also considered.     

Dependence of the electronic parameters on the InyGa1−yAs quantum well width in modulation-doped AlxGa1−xAs/InyGa1−yAs/GaAs strained single quantum wells

The variation of the electronic parameters in the subband as a function of the In_yGa_1−yAs quantum well width in modulation-doped strained Al_xGa_1−xAs/In_yGa_1−yAs/GaAs single quantum wells were investigated by means of Shubnikov-de Haas (S-dH) and Van der Pauw Hall-effect measurements. The fast Fourier transform (FFT) of the S-dH oscillations and the Hall-effect data showed that the carrier density and the mobility of the two-dimensional electron gas (2DEG) occupied in the subband increased as the quantum well width increased. The increase in the 2DEG density with increasing the In_yGa_1−yAs well width originated from an increase in the energy difference between the energy level of the electronic subband and Fermi energy, and the increase in the 2DEG mobility is attributed to a decrease of the scattering source. The electronic subband energies, the corresponding wavefunctions, and the Fermi energies in the Al_xGa_1−xAs/In_yGa_1−yAs/GaAs single quantum wells were calculated by a self-consistent method taking into account the exchange-correlation effect together with the strain and nonparabolicity effects. These results indicate that the electronic parameters in Al_xGa_1−xAs/In_yGa_1−yAs/GaAs strained single quantum wells are significantly dependent on the quantum well width.     

Biomimetic synthesis of HgS nanoparticles in the bovine serum albumin solution

HgS nanocrystals conjugated with protein were synthesized in aqueous solution of Bovine Serum Albumin (BSA) at room temperature. The obtained HgS nanoparticles with average diameter about 20–40 nm were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), selected-area electron diffraction (SAED) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The quantum-confined effect of the HgS nanoparticles is confirmed by the ultraviolet-visible (UV-vis) and photoluminescence (PL) spectrum. The rescults indicate that the BSA not only induce the nucleation, but inhibit the further growth of HgS nanoparticles. The effect of Hg²⁺ on BSA and the change of BSA conformation were studied through Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and Circular dichroism (CD) spectroscopy. The possible mechanism of HgS nanoparticles growth in the BSA solution was also discussed.     

Size-dependent electronic and optical properties of an exciton in CdSe/CdS/CdSe/CdS multilayer spherical quantum dot

The electronic and optical properties of a single exciton in a CdSe/CdS/CdSe/CdS quantum dot is studied by using effective mass approximation with parabolic confinement. The Coloumbic interaction between electron and hole is included by Hartree potential. A self-consistent technique is used to calculate the energy eigenvalue and wavefunction of exciton. Based on this approximation we investigate the effect of core size, shell thickness, well width on exciton binding energy, absorption spectra, and oscillator strength. The results provide the tuning possibility of electronic and optical properties of multilayer quantum dot with layer thickness.