| 高阶辛算法在典型量子器件模拟中的应用 |
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| 作者姓名： | 王丽华 黄志祥 况晓静 吴先良 |
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| 作者单位： | 1.安徽大学 计算智能与信号处理教育部重点实验室,合肥,230039 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(Nos.61101064,61471001,61301062)、教育部新世纪优秀人才基金(No.NCET-12-0596)、安徽省青年基金(Nos.1508085JGD03,1508085QF130)和安徽省高校优秀青年人才基金重点项目(No.2013SQRL065ZD)资助() |
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| 摘 要： | 利用辛积分和高阶交错差分方法建立了求解含时薛定谔方程的高阶辛算法(SFDTD(4,4)).对空间部分的二阶导数采用四阶准确度的差分格式离散得到随时间演化的多维系统再引入四阶辛积分格式离散;探讨了SFDTD(4,4)法的稳定性,获得了含时薛定谔方程的一维以及多维的稳定性条件,并得到在含势能情况下该稳定性条件的具体表达式;借助复坐标沿伸概念,实现了SFDTD(4,4)法在量子器件模拟中的完全匹配层吸收边界条件.结合一维量子阱和金属场效应管传输的仿真,结果表明较传统的时域有限差分算法,SFDTD(4,4)有着更好的计算准确度,适用于长时间仿真.算法及相关结果可为实际量子器件的设计提供必要的参考.
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| 关 键 词： | 薛定谔方程 稳定性条件 量子器件 辛积分 高阶辛算法 |
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