无质量手性狄拉克费米子的克莱因隧穿

无质量手性粒子在势垒中的隧穿被研究.粒子在势垒中的透射概率被详细计算,手性粒子在势垒中的运动特征也被阐明.本文用简单的物理观点来解释克莱因隧穿,这对深入理解量子力学中势垒隧穿十分有益.     

电子双势垒量子隧穿的散射矩阵方法及其数值模拟

采用散射矩阵的方法研究了电子在由两个方势垒组成的双势垒结构中的隧穿特性.将电子在双势垒中的隧穿过程分为相干输运和非相干输运两部分来研究,相干输运导致了隧穿透射系数随中间层厚度变化产生量子振荡,而非相干输运导致了振荡振幅的衰减.双势垒总的透射系数与势垒高度、入射和出射波矢的匹配性有关,数值计算的结果证实了相关结论.     

Mathematica助推高职物理课堂提速升级

高职物理课的教学目标要求并不高,但要掌握物理知识内容却不得不掌握复杂推导和验算的数学方法,这又恰恰是高职学生的一大弱项,数学能力弱成了高职生提高物理学习效果的瓶颈,导致大学物理课堂效果一直无法有效地提升.解决这一问题的思路就是既能获得结果又能跳过数学运算.而Mathematica作为一个算法的快速原型工具,可以很方便地实现任意复杂的算法,也容易生成数据来进行有效检验.因此引入这样的数学软件,可以有效助推课堂效率的提升.     

磁性隧道结自旋极化电子的隧穿特性

铁磁金属间通过中间层的自旋极化电子隧穿产生的磁性耦合,在自旋电子器件中有许多潜在的应用.考虑由一平面磁性势垒层隔开的两铁磁性金属电极构成的磁性隧道结,针对中间层形成的矩形势垒,在近自由电子模型的基础上,计算零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率,分析势垒层特性、分子场强弱、分子场相对取向等对隧道结自旋极化电子隧穿特性的影响.计算结果对自旋电子器件的设计具有一定的指导意义.     

自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在尖端势垒散射中的Klein隧穿

本文对自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体经过尖端势垒散射的过程进行了数值模拟,发现散射过程中存在Klein隧穿现象.相较于高斯势垒,尖端势垒散射的Klein阻塞及Klein隧穿区域会向较高势垒方向移动.在Klein隧穿区域,透射系数随势垒高度而振荡下降,且振幅随着势垒增高而逐渐减小.最后,分别讨论了原子相互作用对经典透射区域、Klein阻塞区域以及Klein隧穿区域散射过程的影响.     

Bloch定理在单层石墨烯多势阱结构体系中的应用

石墨烯材料中观测到Klein隧穿效应,也因其特殊的光学、电学等特性而被广泛研究.本文设计了等高的多势垒体系来分析载流子的隧穿效应.由Bloch定理得到周期性势垒结构中的能带结构,分析载流子的状态和共振隧穿区.数值研究结果表明,通过调制势垒、势阱宽度、势垒高度、以及载流子入射能量等参数来获得所需的隧穿概率,并可进一步分析电导特性.     

强场隧穿电离模式下的氦原子电离时间问题研究

电子隧穿电离动力学在阿秒物理学领域具有极为重要的作用,电子隧穿电离时间是该领域的最基本问题之一,在理论和实验上仍然存在着广泛的争议.本文通过数值求解含时薛定谔方程,计算了阶跃强激光场作用下He原子中单电子隧穿电离时间,计算结果表明电子隧穿合成势垒的最大概率流密度时间和基态波函数演化到连续态的时间与Keldysh时间非常接近讨论了电子隧穿时间为什么不能定义为最大电离率和激光峰值之间的延时的原因.相比其他文献给出的隧穿时间定义,基态波函数演化到连续态的时间与实际的电离过程更为相符,把该时间定义为电子隧穿合成势垒的时间更为确切.根据本文的分析结果,提出了采用光场合成技术测量电子实际的隧穿电离时间的实验方案.     

电子横向运动对共振隧穿的影响

讨论了电子横纵方向运动耦合时的隧穿现象,对CdSe/Zn1-xCdxSe方形双势垒结构和抛物形双势垒结构的数值计算表明,在零偏压和非零偏压情况下,电子横向运动对共振隧穿的影响是不容忽略的。     

分子电子器件简化模型的电子透射谱的计算

基于分子线耦合到电极的构成特点,采用简化的非对称多势垒连续隧穿模型模拟复合分子器件偏压下的电子隧穿过程,推导电子透射谱的解析表达式,同时计算垒宽、垒距、垒高、电子有效质量和所加偏压等参数与透射系数的关系,结果发现：当电子的能量为某些值时,出现明显的共振隧穿,且透射系数对这些参数的变化非常敏感,这表明可以通过适当的控制方式（如改变复合分子组成、构型等）来修改分子电子器件的输运性质. 关键词： 分子器件 非对称势垒模型 电子透射谱 共振隧穿     

BaFCl:Eu~(2+)光激励发光的多隧穿能级模型

基于隧穿对复合发光的思想和位型坐标的原理,在比较了BaFCI:Eu~(2+)导带复合模型和单一隧穿能级模型的基础上,提出了多隧穿能级模型.通过隧穿转移中辐射跃迁衰减理论的推导,给出了利用光激励发光与热激励发光相比较来验证多隧穿能级模型的方法. 关键词：     

精确到二级近似下的量子隧穿概率

利用WKB法将量子隧穿计算到二级近似,给出了二级近似下粒子隧穿势垒的概率.     

磁性隧道结电子输运特性的研究

在Slonczewsik自由电子理论模型下,研究了两铁磁性金属电极被一平面磁性势垒隔开的磁性隧道结零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率,研究表明隧道结的磁结构对隧穿电导和隧穿磁阻的值有很大的影响,当两磁性电极分子场方向相同,且都与势垒层分子场反平行时,隧穿电导数值达到最大,两者平行时,其数值最小,同时还分析了分子场的相对取向等对磁性隧道结自旋极化电子输运性质的影响.研究结果对自旋电子器件的设计具有一定的指导意义.     

高场下界面势垒对双层有机器件复合发光的影响

以高场作用下载流子对三角势垒的Fowler-Nordheim隧穿理论为基础,建立了双层有机电致发光器件中载流子的输运和复合发光模型.计算并讨论了所加电压与界面势垒对器件的复合电流及其复合效率的影响.该理论模型很好地解释了实验现象,并进一步证实了电场对复合区域的调制作用. 关键词： 有机电致发光 双层器件 界面势垒     

单电子三势垒隧穿结I-V特性研究

在正统理论的基础上，提出了单电子三势垒隧穿结模型的主方程，并用线性方程组解法求出了其稳态解.通过数值模拟，得到了该系统的I-V特性曲线.发现其有别于双势垒隧穿结的情况，在传统库仑台阶的平台处曲线存在波纹状结构，分析得出这是由于第二个库仑岛上的电子数变化对I-V曲线的影响.此外，研究了各物理参数对I-V曲线的影响，发现三结系统可以降低对温度的要求，并应用Fermi能级处的能级间隔估算出出现库仑台阶现象的最高温度Tmax，为相关单电子器件的参数选择提供了理论依据. 关键词： 正统理论 库仑台阶 主方程 隧穿概率     

一维量子力学典型模型的数值解研究

一维有限深势阱、双势阱,一维势垒和双势垒是量子力学中最基本的模型,我们在工科物理教学中,利用计算机数值计算处理此类问题,进行了有益地探索并取得较好的效果。     

处理具有任意形状势垒的磁性隧道结中电子输运的一个简单方法

在Slonczewski自由电子模型的基础上,提出了一个可用于处理具有任意形状势垒的磁性隧道结中磁电子输运的简单方法,并以三种常见构形的势垒,即梯形势垒,计入了镜像势的梯形势垒和抛物线势垒为例,讨论了势垒形状对隧穿磁电阻及其随偏压变化的影响. 关键词： 磁性隧道结 隧穿磁电阻 任意形状势垒 非零偏压     

一维梯形势垒透射系数的计算

构造了在超晶格物理中具有潜在应用价值的一维梯形势垒模型并解析地得到了粒子隧穿势垒的透射系数.给出了该透射系数在低能近似和微斜近似下的近似表达式,并指出它可以视为方势阱透射系数在低能下的修正.此外,区别于方势垒模型,梯形势垒透射系数的峰值并不一定对应于共振透射,但是峰值处对应的粒子入射能量近似地满足势垒高度和相应一维无限深梯形势阱中粒子能级之和的规律.     

一种纳米硅薄膜的传导机制

基于对实验和理论的分析，提出一种异质结量子点隧穿（HQD）模型，并导出了纳米硅薄膜电导率完整的表达式．其主要思想是，纳米硅薄膜中的微晶粒（几个纳米大小）具有量子点特征，在微晶粒与界面之间由于两者能隙的差异构成晶间势垒，这类似于多晶硅中经常使用的晶间势垒模型（GBT）．考虑到量子点中的单电子隧穿特征，认为纳米硅薄膜中的电传导是由微晶粒中电子弹道式输运与单电子越过势垒的隧穿构成的．这就是HQD模型的主要内容，理论结果与实验相符 关键词：     

Mathematica在普通物理教学中的应用

目的:针对高校普通物理的传统课堂教学内容抽象复杂,教学方式较大局限性及学生吸收知识慢、兴趣弱等问题,可适当引入计算机软件支撑教学,丰富课堂,解决以上教学难题。方法:运用Mathematica软件的强大动画和绘图功能,对普通物理教学中振动和波的几个典型问题进行分析。结果:通过将教学软件Mathematica与基础物理知识的讲授教学有机结合,可以将课堂中原始化手工推算的内容直观图像化、动画化,令学生更直观地理解课堂内容。结论:通过对实例的阐述可以看出,将Mathematica引入教学能够帮助学生更快、更好地理解物理知识,同时激发学生对物理知识的浓厚兴趣,培养学生的独立思考能力,使课堂教学更高效。     

DNA分子电输运特性的相干隧穿研究

把DNA分子的碱基堆积相互作用视为多个单势垒的组合,电荷逐级隧穿随电压变化的势垒,利用相干隧穿理论计算了8 bp和30 bp的均匀序列DNA分子两端在硫化和非硫化情况下的伏安特性曲线,得到了与实验一致的结论.