声子之间的相互作用对量子线中磁极化子性质的影响

研究了量子线中弱耦合磁极化子的性质.采用线性组合算符和微扰法导出量子线中弱耦合磁极化子的基态能量.在计及电子在反冲效应中发射和吸收不同波矢的声子之间的相互作用时,讨论了量子线的受限强度、电子-LO声子耦合强度和声子之间相互作用对量子线中弱耦合磁极化子的基态能量的影响.数值计算结果表明:量子线中弱耦合磁极化子的基态能量随量子线的受限强度ω₀的增大而迅速增大.当受限强度ω₀取相同值时,电子-声子耦合强度α越大基态能量E₀越小,磁场的回旋频率ω_e越大基态能量E₀越大.在弱磁场情况下,当ω₀<0.5时,随着量子线的受限强度ω₀的减少p值迅速增大,即对于弱磁场声子之间相互作用的影响不能忽略.     

La1.6(MoO4)3:Eu0.43+纳米晶合成及发光特性

采用燃烧法合成了La_1.6(MoO₄)₃:Eu_0.4³⁺纳米晶末,研究了其声子-掺杂-晶格相互作用和发光性质.X射线粉末衍射(XRD)分析表明,在500~900 ℃退火后,La_1.6(MoO₄)₃:Eu_0.4³⁺样品为单一晶相.对样品进行了光致发光(PL)测量,激发Mo⁶⁺-O^2-电荷迁移带,观察到Eu³⁺的系列发光,表明Mo⁶⁺-O^2-带和Eu³⁺间存在能量传递,中心波长分别在λ₁=469 nm和λ₂=426 nm处的两个one-phonon边带,相应的声子能量分别为767和1202 cm^-1,分别对应于 Mo=O 和Mo-O-Mo伸缩振动.同时,计算了两个局域模电子-声子耦合强度的黄昆因子分别为S₁=0.055和S₂=0.037,为揭示其三价离子高传导特性及其负热膨胀物理特性提供了实验基础.     

基于VO2和石墨烯实现hBN声子极化激元和自发发射率的主动调谐

鉴于极化激元对介电环境异常敏感的特性,本文中提出了双曲材料六方氮化硼(hBN)和石墨烯与相变材料二氧化钒(VO₂)组成的异质结构,用来研究hBN声子极化激元(PhPs)的主动可调谐性.研究结果表明,通过控制hBN/VO₂异质结构中VO₂相变可实现对hBN PhPs的主动调谐,获得主动可调谐的自发发射(SE)率.当在hBN/VO₂异质结构中添加石墨烯时,会在hBN双曲线带内耦合产生双曲等离子体-声子极化激元(HPPPs),而在双曲线带外产生表面等离子体-声子极化激元(SPPPs),通过控制VO₂相态和调节石墨烯化学势亦可实现石墨烯/hBN/VO₂异质结构的耦合色散及SE率的主动调谐.该研究为使用诸如相变材料和石墨烯等功能材料调谐各向异性光学材料与光的相互作用机制提供了理论指导.     

基于石墨烯光力系统的非线性光学效应及非线性光学质量传感

研究了由泵浦光和探测光同时驱动的石墨烯光力系统中的非线性光学现象,如光学双稳态和四波混频现象.通过控制泵浦光功率强度和失谐能有效操控光学双稳态.对石墨烯光力系统中的四波混频研究发现四波混频谱中尖峰的位置正对应石墨烯振子频率的数值,因此给出一种测量石墨烯振子频率的非线性光学方法.此外,基于对石墨烯光力系统中四波混频的研究进一步理论提出一种非线性光学质量传感方案.通过探测四波混频谱中由于纳米颗粒质量引起的机械共振频移可直接测出沉积在石墨烯振子面上的纳米颗粒的质量.该非线性光学质量传感方案将对探测噪声免疫,并且将在高精度及高分辨率质量传感器件方面有着潜在应用.     

在不同应力下石墨烯中拉曼谱的G峰劈裂的变化

应用计及五阶近邻的力常数模型,研究了单轴应力下的石墨烯和芳香烃分子三明治型贴层的石墨烯中拉曼谱的G峰劈裂.计算结果表明对称性的降低解除了G峰对应的在Γ点的面内的纵波光学模声子和横波光学模声子能量简并,从而G峰劈裂为G⁺和G^- 两个峰.在单轴应力作用下,C—C键的伸长致使力常数减小,软化了面内的光学模声子,导致两个G峰都红移;芳香烃分子对石墨烯产生的沿分子长短边方向不同的应力作用,使得G峰对应的两支光学模声子的频率一支发生蓝移,而另一支发生红移.这解 关键词： 力常数模型 石墨烯 拉曼G峰劈裂     

四角或三角畸变立方晶场中(3d)1过渡金属离子的劈裂因子

对四角或三角畸变立方晶场中的(3d)¹离子,在已有的静电晶场理论的基础上,采用“集团模型”,进一步引入Γ_∥, Γ_⊥及K_∥, K_⊥,R_∥, R_⊥,并考虑E_g混入T_2g,导出适用于四角或三角畸变立方晶场各种可能情况的g_∥, g_⊥公式。讨论了g_∥, g 关键词：     

直接带隙半导体In2(PS3)3单层结构与电子特性的第一性原理研究

高载流子迁移率和可调直接带隙是低维电子器件应用的两个关键特性.但目前发现的此类二维材料稀少.鉴于此在第一性原理计算的基础上,本文系统研究了In₂(PS₃)₃单层的稳定性、电子结构性质和机械性质.研究结果表明,In₂(PS₃)₃单层是具有直接带隙的半导体材料(1.58 eV).在-3%到3%应变下,In₂(PS₃)₃单层的带隙是可以调节的(1.3～1.8 eV).声子谱、分子动力学和弹性常数的计算结果表明,In₂(PS₃)₃单层是热力学、动力学和机械稳定的.此外,In₂(PS₃)₃单层的剥离能(0.21 J m^-2)小于石墨烯的剥离能(0.36 J m^-2),有望像石墨烯一样机械剥离得到.这些优异的的性能使得In     

非晶态超导体的2△0/(kBTc)和声子谱参量

提出了能够很好地描述非过渡金属无序和非晶态超导体的2Δ₀/(k_BT_c)与声子谱参量之间关系的一个公式:2Δ₀(k_BT_c=4.95[1-(T₀<ω>^1/2)/A(1/(λω₀)+1/(20λ<ω>)+1/(20<ω>))]。计算了大量已知声子谱的非晶和无序超导体的能隙2Δ₀对T_c的比,结果表明在百分之几的范围内与实验值符合。指出了非过渡金属和合金的非晶态超导体,既可以是一个2Δ₀/(k_BT_c)值远大于BCS理论值(3.53)的强耦合超导体,也可以是一个2Δ₀/(k_BT_c)值比BCS理论值还要小得多的弱耦合超导体。 关键词：     

Bi4Se3薄膜的声子结构及电声子相互作用的第一性原理研究

基于密度泛函微扰理论,运用第一性原理研究两种终结面的Bi₄Se₃薄膜的声子结构和电-声子相互作用.结果表明两种终结面的Bi₄Se₃薄膜体系都是动力学稳定的. Bi₄Se₃薄膜中插入的Bi₂双原子层与Bi₂Se₃五原子层的声子投影态密度并不完全匹配,这会阻碍部分声子的输运,降低热导,从而有利于提高材料的热电性能.另外,两种终结面的Bi₄Se₃薄膜的电-声子耦合系数都不太大（约0.278）,有利于制备基于室温工作的电子学器件.     

Ruddlesden-Popper型准二维钙钛矿温度依赖发光光谱研究

准二维Ruddlesden-Popper(R-P)卤化物钙钛矿具有优越的光电特性,在太阳能电池、发光二极管、激光器等光电器件中受到广泛关注,但严重影响载流子的弛豫和传输特性的激子-声子之间的相互作用还未得到充分揭示。与广泛研究的三维钙钛矿结构相比,准二维钙钛矿存在天然形成的量子阱结构,具有更大的激子结合能,激子效应更加明显,但对其激子-声子相互作用的研究仍然较少。因此,我们通过溶液法制备了准二维R-P型钙钛矿(PEA)₂Cs_n-1Pb_nBr_3n+1薄膜,其增益系数高达～1 090.62 cm^-1,获得了低阈值(～12.48μJ/cm²)的放大自发辐射。基于此,我们通过变温荧光光谱(77～300 K)和瞬态吸收光谱技术研究了(PEA)₂Cs_n-1Pb_nBr_3n+1薄膜随温度变化的发光特性,以阐述其内部的激子-声子相互作用对其发光性能的影响。发现在低温域内(77～120 K...     

抛物量子线中束缚磁极化子的性质

研究抛物量子线中束缚磁极化子的性质,采用线性组合算符和幺正变换方法导出了强、弱耦合两种情况下的基态能量、振动频率和光学声子平均数.结果表明,无论是强耦合还是弱耦合情况,抛物量子线中束缚磁极化子的振动频率λ、基态能量E₀和光学声子平均数N都随约束强度ω₀的增大而迅速增大.     

Eu3+掺杂Bi2O3-PbO-B2O3-ZnO玻璃光谱性质

用高温融熔法制备了Eu³⁺掺杂浓度为1%的(60-x)Bi₂O₃xPbO30B₂O₃10ZnO(x=0,10,30,摩尔分数)玻璃.测定了玻璃的差热分析曲线、吸收光谱、声子边带谱、发射光谱与激发光谱.由发射光谱与稀土Eu³⁺离子光学跃迁矩阵元的特点,计算了Eu³⁺光学跃迁的J-O参数Ω₂与Ω₄.结果显示强度参数Ω₂随着PbO量的增加而略减少,表明材料的对称性略增加,Eu—O键强减弱,共价性降低.PbO组分的增加,使玻璃的结晶起始温度与软化温度差降低,导致玻璃的热温度性变差.随着PbO的增加,电-声子耦合减弱.     

影响Salisbury屏高频响应的若干因数

应用传输线理论研究了金属薄膜Salisbury屏的反射率频谱特性，得到了Salisbury屏的反射系数公式和带宽系数的表达式.理论和数值分析表明，Salisbury屏的反射频谱是谐振型的；在谐振频率处，反射率的大小仅与金属薄膜的归一化面电阻α有关，而在其他频率处则取决于α和隔离层波阻抗η₂.反射率带宽系数Δ取决于反射率的考察值Γ_α,η₂和α.当α→α_c,η₂→η₀时，Δ取得极 关键词： Salisbury屏 反射率 频带宽度 金属薄膜     

温度和极化子效应对准二维强耦合激子基态的影响

采用Huybrechts线性组合算符和Lee-Low-Pines变换法研究了温度和极化子效应对量子阱中激子与界面光学声子强耦合又与体纵光学声子弱耦合体系基态的影响,推导出激子基态的诱生势和基态能量的移动的表达式. 以AgCl/AgBr量子阱为例进行了数值计算,结果表明,由激子-界面光学声子强耦合所产生的激子基态的诱生势和基态能量的移动随温度的升高而增大,而由激子-体纵光学声子弱耦合所产生的激子基态的诱生势和基态能量的移动随温度的升高而减小. 关键词： 量子阱 强耦合激子 极化子效应 温度依赖性     

电子关联对C60激子极化子的影响

本文采用扩展的Ｈｕｂｂａｒｄ模型，在电子－晶格耦合的紧束缚近似下，研究了光激发下的Ｃ₆₀，分子的激子态和极化子态。我们发现，电子关联效应相当敏感地影响到单态和三态激子的束缚能。同时，Ｃ₆₀分子动力学晶格弛豫使激子极化子得以形成。光激发下的Ｃ₆₀分子，在电子相互作用Ｕ～５．０ｅＶ，Ｖ～２．０ｅＶ时，能够定性地解释荧光发射谱。 关键词：     

汞蒸汽中利用四波和频产生125nm附近可调谐真空紫外激光

以氩为匹配气体的汞蒸汽四波和频实验中,一束泵浦光(ω₁)与汞原子6¹S₀—7¹S₀严格双光子共振,当另一束泵浦光(ω₃)在汞原子7¹S₀—9¹P₁跃迁的蓝端调频时,产生可调谐的真空紫外(VUV)激光(ω₄=2ω₁+ω₃),其 关键词：     

抛物量子线中强耦合极化子的有效质量

采用改进的线性组合算符法、Lagrange乘子和变分法,在考虑电子与LO声子相互作用情况下,研究了抛物量子线中强耦合极化子的有效质量和光学声子平均数。通过数值计算,讨论了约束强度ω₀和拉格朗日乘子u对极化子的有效质量m^*和光学声子平均数N及极化子振动频率λ的影响。计算结果表明:有效质量m^*和光学声子平均数N及极化子振动频率λ都随着约束强度ω₀和拉格朗日乘子u的增加而增大。     

MgF2单晶的THz光谱研究

利用THz时域光谱技术对MgF₂晶体(样品1)和MgF₂：Co晶体(样品2)在0.5—2.5 THz的吸收特性进行了研究.在0.5—2.5 THz波段，样品1吸收系数α(ν)随频率ν增加而增大，最大值为24 cm^-1.样品2的吸收系数比样品1大得多，Co掺杂使晶格吸收带边向低频移动，而且样品2在1.9 THz有吸收峰，吸收系数达到70 cm^-1，由此求出F^--Co²⁺离子键伸缩振动的键力常数K为3.40×10^-2　N/cm.这一结果表明，THz光谱分析有可能成为研究晶体化学键的一种重要手段.利用光学常数之间的关系计算了两个样品在0.5—2.5 THz的介电函数的实部ε₁(ν)，得到样品1的ε₁(ν)值在4.67至4.73之间，样品2的ε₁(ν)值在4.62至5.01之间. 关键词： THz辐射 光谱 2晶体')" href="#">MgF₂晶体     

高温超导隧道电流及旋光效应与混合配对态

给出了s+id波混合配对态前提下，有关YBa₂Cu₃O₇ Josephson隧道实验现象的分析支持了这类混合配对态提法的合理性.结合对超导体旋光现象的分析，显示了Γ₁+Γ₄表象的可取性.对分数磁通的存在性问题也展开了讨论. 关键词：     

KTiOPO4晶体的太赫兹光学声子振荡特性研究

采用超快半导体光电导开关的宽带太赫兹时域频谱系统,研究了 KTiOPO4 晶体在0.5～2.0THz波段的光学声子振荡特性;在晶体z轴平行于THz波电场振动方向时发现了明显的吸收峰.利用晶体中晶格振动模式（光学声子）对光谱的选择性吸收特性和多洛仑兹振子伪谐振介电模型,很好地拟合了KTP晶体的复介电常量曲线,得到了对应晶格弱振动的光学声子的频谱参量值.研究结果表明,位于ω1 /2π=1.76 THz的吸收峰是KTP晶体中沿z轴排列的K+相对于PO4和TiO6晶格振动造成的光学外振动模.同时也说明THz波对于晶格弱振动非常敏感,对于微弱的光学声子吸收峰的频谱分析更加精准.