钙钛矿的Rashba效应及其对载流子复合的影响

当直接半导体中存在强的自旋轨道耦合作用,且材料结构不具备中心反演对称性时, Rashba效应将会出现,从而使自旋简并的能带分裂为具有相反自旋态的两个子能带.这两个子能带会偏离布里渊区的对称中心位置,致使半导体呈现出间接带隙的特征.金属卤化物钙钛矿兼具强的自旋轨道耦合和结构中心反演不对称性,在Rashba效应研究中展现出巨大的潜力.本文围绕钙钛矿中Rashba效应的理论研究与实验证明,Rashba效应对载流子复合的影响以及目前Rashba效应研究中出现的争论,系统地进行回顾与梳理;针对钙钛矿中Rashba效应的研究现状,提出了几个目前亟待解决的问题,并展望了该领域未来的研究方向.     

非磁性发光材料的磁场效应:从有机半导体到卤化物钙钛矿

磁场效应(magnetic field effects, MFEs)指的是材料或器件的光电物理特性(包括光致发光、电致发光、注入电流、光电流等)在外加磁场下发生的变化.本文所述的是非磁性发光材料的MFEs,其首先在有机半导体光电器件中被发现.近十几年来, MFEs作为一种新兴的物理现象引起了广泛的研究;同时它也成为一种独特的实验手段,用以探讨有机半导体中电荷的输运、复合以及自旋极化等过程.近期的研究发现, MFEs不仅存在于有机半导体中,而且在拥有强自旋-轨道耦合作用的金属卤化物钙钛矿材料中被观测到,这既拓展了MFEs的研究方向,也为通过研究MFEs来探索金属卤化物钙钛矿器件的物理机制,进而为提升其器件性能提供了契机.本文重点关注有机半导体和卤化物钙钛矿在磁场下的电致发光和光致发光变化,即发光的磁场效应.回顾了到目前为止主流的理论模型和代表性实验现象,对比分析了磁场下有机半导体和卤化物钙钛矿的发光物理行为.以期为有机及钙钛矿磁场效应领域的研究提供一些思路,同时为有机及钙钛矿发光领域的发展贡献些许想法.     

光波在左右手系材料界面处的传输特性

根据电磁场理论推导了左、右手系材料界面处菲涅耳公式及菲涅耳系数的角度表达形式,研究了界面处反射系数和透射系数的变化情况,以及布鲁斯特角的确定和全反射时的光学特性,作为进一步研究左手系的特性和相关光学薄膜器件设计的理论基础.