一维势垒散射中粒子的概率分布

利用数值计算方法研究了E>U0、0相似文献   

势垒贯穿中U0=E时的透射系数研究--也从一道势垒习题的问题谈起

推导出了势垒贯穿问题中当U0=E时的透射系数表达式,并利用该公式圆满解释了《大学物理》刊出的一篇题为《从一道习题看量子力学中的势垒》文章中提出的问题     

势垒贯穿中U_0=E时的透射系数研究——也从一道势垒习题的问题谈起

推导出了势垒贯穿问题中当∪0=E时的透射系数表达式,并利用该公式圆满解释了《大学物理》刊出的一篇题为《从一道习题看量子力学中的势垒》文章中提出的问题.     

一维双方势垒量子隧穿的研究及其数值模拟

量子隧穿效应在实际技术中具有重要应用,本文首先展示了如何求解一维任意边界非对称以及对称双方势垒的透射系数,然后研究了对称双方势垒透射系数对垒宽、垒间距以及微观粒子入射能量与垒高比值(E/U 0)的变化依赖关系.最终得出以下结论,随着双方势垒垒宽的增加,透射系数从最大值1衰减至最小值0.随着垒间距的增加,透射系数呈现周期振荡,本文首次推导得出透射系数最大时对应的垒间距解析表达式,并给出振荡的周期,进一步证明得到它等于微观粒子的德布罗意波长.当垒宽越小时,随着E/U 0的增大,透射系数更容易达到1,并且保持不变,当垒间距越大时,随着E/U 0的增大,透射系数振荡周期变大,而振幅变小,粒子更容易实现共振隧穿.     

一维三方势垒量子隧穿特性的研究

本文通过严格求解定态薛定谔方程,研究了一维对称三方势垒的量子隧穿特性,解析地给出透射系数的精确表达式,并且数值模拟了势垒高度、势垒间距以及粒子入射能量对透射系数的影响.结果表明：当取不同的势垒宽度,或者不同的粒子入射能量时,透射系数随着势垒间距的增加而呈现出明显的周期式振荡.将一维对称双方势垒和三方势垒进行比较,透射系数随着势垒间距的增大,均呈现周期性振荡,并且振荡周期相同,但三方势垒振荡更剧烈,振幅越大,并且三方对称势垒是双峰曲线,而双方对称势垒是单峰曲线.该特性为设计新型纳米器件以及共振隧穿量子器件等提供理论指导.     

N重方势垒结构共振隧道效应研究

本文从理论上研究了N重方势垒结构的共振隧道效应,推导出透射系数及共振隧道条件的解析表达式,结果发现,由于多势垒结构(n≥3)量子阱间的耦合,共振能级不同于量子阱的本征值。此外,由透射系数表示式证实了多势垒结构电子透射谱在共振能级附近为Lorentzian型。所得结果对于分析透射系数随能量的变化关系,估计共振能级以及制造共振隧道器件都具有十分重要的意义。 关键词：     

一维Hulthén势场中Klein-Gordon粒子的透射共振

用Heaviside函数构造出一维对称的Hulthén势垒,求解了其满足的Klein-Gordon方程. 散射态的精确解可以由超几何函数表示, 透射系数T和反射系数R能由Klein-Gordon 方程满足的边界条件得到.并由流密度守恒推导出低动量粒子发生透射共振的条件. 关键词： Klein-Gordon方程 Hulthén势垒 散射态 透射共振     

在几种约束模式下氘核对氘核的势垒贯穿

分别对游离态的氘氘核系统,磁阱位形下的氘等离子体,共有电子对约束的氘氘核系统,以及在晶格强力约束下实现了高密度积累的氘氘核系统中氘核间库仑相互作用的位能曲线进行了讨论,并以此为基础在一维方势垒近似下研究了在上述几种约束模式下氘核对氘核的势垒贯穿,以及因此而引起的核反应率随相关参数的变化情况.研究表明,冷聚变在物理上是说得通的,但聚变率太低,看不出有任何现实意义. 关键词： 势垒贯穿 核聚变 冷聚变     

双面HIT太阳电池TCO与非晶硅界面势垒的模拟优化

采用美国滨州大学研发的AMPS-1D软件,模拟了TCO与非晶硅界面势垒对TCO/a-Si:H(p+)/a-Si:H(i)/c-Si(n)/a-Si:H(i) /a-Si:H(n+)/TCO双面HIT异质结太阳电池光伏特性的影响.结果表明太阳电池的TCO/p+前接触界面势垒(对于电子)越高,越易形成欧姆接触,且电池的短波响应增强,使电池性能变好.模拟还发现,n+/TCO背接触界面势垒(对于电子)越低,电池性能越好.若背场重掺杂,在背接触势垒小于等于0.5 eV时,电池的转换效率不会受到背接触势垒的影响;若背场低掺杂,在背接触势垒很小的情况下,也能达到与重掺杂相同的转换效率.     

微观粒子双方势垒遂穿研究

讨论具有确定能量的一维微观粒子对双方势垒的遂穿问题,计算其透射系数,发现双方势垒的透射系数并不等同于两个单方势垒紧挨在一起时的透射系数,但在一定条件下两者相等;同时也导出了微观粒子遂穿双方势垒时发生共振遂穿的条件,并对计算结果进行了讨论。     

自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚势垒散射特性的研究

对自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚中的双势垒散射问题进行了研究, 得到了系统透射系数的解析表达式, 并对如何克服Klein隧穿以及如何束缚Dirac粒子进行了讨论并给出囚禁Dirac粒子的实验方案. 此外, 运用时间劈裂谱方法对Dirac粒子势垒散射问题进行了数值模拟. 分析了Dirac粒子分别在势垒Klein阻塞区域中心以及边缘的透射情况. 最后从排斥和吸引相互作用两方面研究了非线性相互作用对于Dirac粒子演化的影响, 结果表明弱非线性相互作用对散射特性的影响非常小, 而强非线性相互作用会彻底破坏波包的动量分布, 从而改变Dirac粒子的势垒散射效果． 关键词： 自旋-轨道耦合 Klein隧穿 势垒散射 玻色-爱因斯坦凝聚     

双面HIT太阳电池TCO与非晶硅界面势垒的模拟优化

采用美国滨州大学研发的AMPS-1D软件,模拟了TCO与非晶硅界面势垒对TCO/a-Si:H(p+)/a-Si:H(i)/c-Si(n) /a-Si:H(i) /a-Si:H(n+) /TCO双面HIT异质结太阳电池光伏特性的影响。结果表明太阳电池的TCO/p+前接触界面势垒（对于电子）越高,越易形成欧姆接触,且电池的短波响应增强,使电池性能变好。模拟还发现,n+ /TCO背接触界面势垒（对于电子）越低,电池性能越好。若背场重掺杂,在背接触势垒小于等于0.5ev时,电池的转换效率不会受到背接触势垒的影响;若背场低掺杂,在背接触势垒很小的情况下,也能达到与重掺杂相同的转换效率。     

双势垒InAs/InP纳米线异质结热电子制冷机

研究了具有不同温度和不同化学势的两个热库中电子通过一个双势垒InAs/InP纳米线异质结进行的传输.利用传输矩阵法得到了电子的传输概率,进而计算得到电子传输所产生的热流.通过数值计算给出了热电子制冷机的性能特征曲线.进一步分析了势垒宽度和势阱宽度对制冷机工作性能的影响.研究发现,当势阱宽度一定时,随着势垒宽度变大共振中心能级的位置变大,共振能级宽度变小,同一偏压对应的制冷率变小,相对制冷系数变大.当势垒宽度一定时,随着势阱宽度变大,同一偏压对应的相对制冷系数变小.当势垒和势阱宽度同时变化时,得到的曲线与势垒宽度一定势阱宽度变化时得到的曲线基本相似.这表明制冷率和相对制冷系数主要受势阱宽度变化的影响.     

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.     

概率波的古斯-汉森位移

概率波在传输过程中很多性质可以与电磁波进行类比,电磁波入射至两种介质的交界面上发生全反射时会产生古斯-汉森位移,概率波在穿透势垒时也有类似的古斯-汉森位移现象,本文推导了概率波穿透方势垒时的古斯-汉森位移表达式,并讨论了该位移与入射角、势垒宽度、粒子能量等参量之间的关系.     

肖特基势垒对铁磁/有机半导体结构自旋注入性质的影响

理论研究了铁磁/有机半导体肖特基接触时的电流自旋极化注入,并讨论了电流自旋极化率随界面处肖特基势垒高度、有机半导体层中特殊载流子及其迁移率、界面附近掺杂浓度的变化关系.通过计算发现,寻找在势垒区中载流子迁移率比较大的有机半导体材料对实现有效的自旋注入是必要的;同时还发现,由于铁磁/有机半导体接触而形成的肖特基势垒不利于自旋注入.因此要想实现有效的自旋注入,界面附近必须采用重掺杂来有效减少势垒区的宽度,且势垒的高度要限制在一定的范围内.     

结构和磁场对三势垒结构中共振隧穿时间的影响(英文)

为了理解在三势垒结构中准束缚能级Ez和隧穿寿命对磁场的依赖性,采用传输矩阵的方法研究了在三势垒结构中的共振隧穿过程。分别研究了在三势垒结构中的透射几率特征和隧穿寿命。结果表明:随着中间势垒厚度L的增加,第一准束缚能级E1z增加,而第二准束缚能级E2z却减小。随着磁场强度B和朗道量子数n的增加,与第一和第二准束缚能级(E1z,E2z)对应的寿命τ缩短。对于B=15和n=15的情况,L对τ的影响很小。     

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.     

非对称方势垒量子隧穿研究及其数值模拟

为解决传统量子力学方法在研究非对称双势垒问题上计算过于繁琐的问题,利用转移矩阵的方法分别研究了电子对于非对称单势垒和非对称双势垒的量子隧穿特性,对两种情况分别得出了简洁的透射率公式.数值计算结果表明,在合适的参数下,单、双结结构都表现出良好的电导开关效应,且在入射电子能量大于势垒高度时,透射系数呈现显著的周期变化的量子...     

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