优化初始脉冲增强多量子跃迁及卫星跃迁魔角旋转谱灵敏度

该文提出一个能使多量子跃迁、卫星跃迁魔角旋转及其变种方法的灵敏度明显增强的方法．在通常多量子激发或卫星跃迁激发脉冲之前施加一个预备脉冲,对初始态优化从而使循环延迟时间显著减小．利用几个代表性核种(23Na,11B和87Rb)在两个不同磁场下演示了这一方法．该方法可在低至4.7 T的磁场及6 kHz的转速下在任何常规固体核磁共振实验中实现,无需附加硬件或软件．此外,尽管完整的理论解说将另行发表,文中给出具体的实验步骤,使该方法可由用户灵活订制实验,针对每个样品优化实验参数．     

多光束相干控制光学跃迁的理论研究

根据量子干涉的基本原理，研究了在多束相干激光场作用下分子或凝聚态体系光学跃迁几率与光场的相位关系，推导了作为相干控制基础的多路径光学跃迁的一般模型及其特殊情形的跃迁几率的关系表达式，归纳了已有的相干控制激发方案，提出的频域的相干控制可用统一的量子理论描述，理论研究的结果表明，对多路径量子跃迁过程，在相干外场的作用下，会引起态的量子干涉，使总跃迁几率的大小随外场的相位变化而改变，这是实现与光学跃迁过     

高阶多量子跃迁的一维直接检测——Raman磁共振方法

研究了异核AX₃自旋体系的初始态为最高阶量子相干态时的Raman磁共振谱.研究表明,唯有制备高阶多量子相干的初始态时才有可能对高阶多量子跃迁进行有效检测.积算符理论的精确性使得理论上准确地预言了Raman磁共振谱中各阶多量子跃迁频率、谱线强度,使得各阶多量子跃迁频率相互交错时仍有可能解析谱图.在Raman磁共振实验中采用了正负频偏交替变化采样的方法,对单量子信号进行压制,使其更有效地观察高阶多量子跃迁.     

磁场中HD分子振转跃迁的超精细结构

HD分子红外跃迁的精密测量被用以检验量子电动力学、确定质子-电子质量比等.但HD分子的超精细结构分裂对于测量精度是一个很重要的限制因素,并可能是实验中测得n=2—0谱带跃迁呈特殊线型的原因之一.本文分别在耦合表象和非耦合表象下计算了HD分子振转跃迁的超精细结构,并计算了不同外加磁场下HD分子(2–0)带中R(0), P(1), R(1)线的超精细结构,模拟了10 K低温下对应的光谱结构.结果表明, HD分子跃迁结构可随磁场发生明显变化.这可能有助于分析HD分子跃迁特异线型产生的机制,进一步获得其准确的跃迁中心频率,用于基础物理学检验.     

氢化杂质和厚度效应对高斯势量子点中二能级体系量子跃迁的影响

在计及氢化杂质和厚度效应下,分别选取抛物线型限定势阱和高斯函数型限定势阱描写盘型量子点中电子的横向限定势和纵向限定势,采用Lee-Low-Pines-Pekar变分法推导出量子点中电子的基态和第一激发态能量本征值和本征函数,以此为基础,构造了一个二能级结构,并基于二能级体系理论,讨论了电子在磁场作用下的量子跃迁.结果表明,高斯函数型限定势比抛物线型限定势更能精准反映量子点中真实的限定势;量子点的厚度对电子的跃迁概率的影响不凡;电声耦合强度、介电常数比、磁场的回旋频率、高斯函数型限定势阱的阱深和阱宽等对电子基态与第一激发态声子平均数、能量以及量子跃迁的影响显著.     

基于p-n结中反常光电转换现象的新型带间跃迁量子阱红外探测器

实验发现p-n结中局域载流子具有极高抽取效率,同时伴随着吸收系数的大幅度增加.本文报道上述现象的发现和验证过程,以及基于此现象的新型带间跃迁量子阱红外探测器(interband transition quantum well infrared detector,IQWIP)原型器件的性能.采用共振激发光致发光光谱技术,在InGaN量子阱、InGaAs量子阱、InAs量子点等多个材料体系中均观察到了在p-n结电场作用下的载流子高效逃逸现象,抽取效率分别为95%,87.5%,88%.利用含有InGaAs/GaAs多量子阱的PIN二极管,实验尝试了制备新型的IQWIP原型器件.在无表面减反射膜的实验条件下,利用仅100 nm的有效吸收厚度,实现了31%的外量子效率.基于这个数值推算得到量子阱的光吸收系数达到3.7×10~4cm~(-1),该数值高于传统透射实验测量体材料和量子阱结果.此外,还利用InAsSb/GaSb量子阱材料体系进行了2μm以上波长红外探测的探索.利用上述现象,有望在提高现有器件性能的同时开发出新颖的光-电转换器件.     

一种空时体积与引力的激发和跃迁生成模式

利用4单形及其对偶1-骨架,描述了纯空时的跃迁. 对自旋网编织成的三维空间在跃迁的两个台阶间体积的改变做出了证明. 给出了四维空时体积的一个平坦量子涨落模型. 利用自旋网腿中的圈线刺过曲面时产生的激发,获得了三维空间的2阶对称离散张量h^ab,按照空时是激发和跃迁体系的观点,得到了离散引力场h^μν的产生与改变机制. 关键词： 体积量子膨胀 空时度规涨落 引力扰动的激发 2阶对称张量的产生     

利用基频与倍频脉冲控制扩展“ladder”式跃迁

利用含时量子波包动力学方法研究了两束基频与倍频脉冲控制下的扩展"ladder"式跃迁.通过基频与2倍频脉冲控制分子布居从|0,0态跃迁至|5,0与|5,2态;基频与3倍频脉冲控制分子布居从|0,0态跃迁至|5,3?与|6,2态.计算结果表明,利用两束基频与倍频脉冲,通过"ladder"式跃迁,可以得到近100%的布居跃迁概率.两束脉冲间的相对相位角影响分子的布居分布.当脉冲频率比为1:2时,布居以π为周期变化;当脉冲频率比为1:3时,布居以2π为周期变化.     

原子的价壳层激发态波函数和跃迁特性

本文探讨了快电子碰撞下判别原子跃迁多极性的方法,指出了从实验上由广义振子强度比和光学振子强度比及中间耦合系数的归一化特性来确定中间耦合系数的方法.然后以氩原子为例,计算了其价壳层激发的中间耦合系数,并在2500 eV入射能量下实验测量了氩原子跃迁到3p54s[3/2]1和3p54s′[1/2]1的广义振子强度比,在此基础上阐明了氩原子价壳层激发的多极性,从实验上获得了氩原子3p54s[3/2]1和3p54s′[1/2]1的中间耦合系数.本文得出了LS耦合的波函数足以描述氩原子的光子或快带电粒子碰撞激发过程的结论,这是由于氩原子基态的LS耦合特性在快电子激发过程中选择了激发态波函数中的单态成份决定的.并指明该结论可以推广到描述其它原子的光子或快带电粒子的碰撞激发过程.     

Schrdinger方程的一般解与超晶格多量子阱的电子跃迁

假设超晶格量子阱是一个形状任意的周期势阱,电子在超晶格中的运动问题可视为周期场中的运动问题.在量子力学的框架内,从Schr dinger方程和它的一般解出发,利用Bloch理论和传输矩阵方法导出了系统的色散方程;在抛物线近似下,讨论了超晶格量子阱的电子跃迁.结果表明,辐射能量位于红外、远红外或太赫兹波段.     

拟合参量计算跃迁概率

根据光谱线相对强度和跃迁特性参数值,通过线性拟合一次函数,得到两个拟合参量.借助于这些参量,计算得到特殊激发态或高激发态谱线的跃迁概率.目前在对NⅡ光谱分析的基础上,得到了一条对耦合激发组态谱线的跃迁概率.为求取一些在理论计算中很难处理的特殊组态或高激发态谱线的跃迁概率,提供了一种最新的、简单可行的半经典计算方法. 关键词： 拟合 跃迁概率 对耦合     

两个正交子能级的V型三能级系统的粒子数振荡特性

研究了线偏振脉冲光场激发下,半导体量子点中两个正交子能级上的粒子数振荡特性.利用旋转波近似方法给出了共振激发和无衰减时粒子数运动方程的解析解.引入了该系统的等效跃迁偶极矩和等效脉冲面积，并给出了其关系表达式.理论分析表明，该体系中的子能级上粒子数振荡的振幅和频率都可以通过改变激发场的偏振角和系统的初态条件进行调控. 关键词： Rabi振荡 旋转波近似 三能级系统     

GaN基量子阱的激子跃迁和光学性质

采用光致发光谱、光致发光激发谱以及拉曼光谱对GaN基量子阱材料进行了实验观察和分析 .实验结果表明样品中量子点结构不均匀及InGaN层中In成分分布不均匀 ,且其光致发光谱的波峰是由自由激子辐射复合发光引起的 .同时由室温下InGaN/GaN量子阱的拉曼谱可得知InGaN/GaN多量子阱的结构特征     

光磁共振实验中双量子跃迁及射频场谐波干扰

由于射频场谐波的存在,致使其二次谐波的共振跃迁与双量子跃迁信号重叠。因此观察双量子跃迁,必须首先排除射频场二次谐波共振的影响,本文分析了光磁双共振实验中关于双量子跃迁产生的条件、判断和观测,并分析了多频率共振的原因。     

电离度效应对重类氢离子跃迁概率的影响

在高电离态类氢离子的新势函数模型下, 电子近核区域运动的相对论效应、有限核效应、量子电动力学(QED)等效应已被电离度效应所取代. 利用包含电离度效应的类氢离子波函数, 系统研究了电离度效应对重类氢离子电偶极跃迁概率的影响. 发现电离度效应使类氢He+9至Pm+60离子的跃迁概率相对增加3.55 %-10.38 %. 这有利于实验研究者估价自己测量到的原子或离子状态的正确性.     

锗硅量子阱中近带边光跃迁的理论和实验研究

本文研究了SiGe/Si量子阱中近带边光跃迁的产生机制,对由杂质无规分布引起的近带边光跃迁给出了一个物理模型。用此模型计算了光跃迁偶极矩,给出了跃迁偶极矩的上限。提出了未掺杂SiGe/Si量子阱中近带边光跃迁的一种跃迁机制,认为是Ge原子周围波函数畸变的集体行为。用MBE方法生长了掺杂SiGe/Si量子阱材料,在低温下观测到近带边光跃迁。     

非线性Rosen-Zener跃迁

研究了非线性两模系统的Rosen-Zener跃迁.在绝热近似下，对基态能相同的两个模态，非线性相互作用使原子表现出强烈的集体行为，它们总是趋向于聚集到同一个模态上.因此外场的绝热调制能够把原子从一种模式彻底转移到另一种模式上.在经典相空间中，可以成功地解释该现象.提议利用现有的玻色爱因斯坦凝聚实验观测这一效应. 关键词： Bose-Einstein凝聚 Rosen-Zener跃迁 Rabi振荡 受激Raman绝热暗通道     

非对称量子点中电子的激发能量和跃迁谱线频率

研究了非对称量子点中与声子强耦合的电子的性质.采用线性组合算符和幺正变换方法研究非对称量子点中与声子强耦合的电子的第一内部激发态能量、激发能量和第一内部激发态到基态的跃迁谱线频率随量子点的横向和纵向有效受限长度,电子-声子耦合强度的变化关系。数值计算结果表明：非对称量子点中与声子强耦合的电子的第一内部激发态能量、激发能量和第一内部激发态到基态的跃迁谱线频率随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大,表现出奇特的量子尺寸效应。非对称量子点中与声子强耦合的电子的第一内部激发态能量随电子-声子耦合强度的增加而减小。非对称量子点中与声子强耦合的电子的激发能量和第一内部激发态到基态的跃迁谱线频率随电子-声子耦合强度的增加而增大。     

掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱结构中带电激子的磁场效应

报道了n型掺杂ZnSe/BeTe/ZnSe Ⅱ型量子阱(type-Ⅱ QW)在极低温 (5—10 K)条件下的各种光学性质. 磁场中(Farada配置)ZnSe层的反射光谱展示了一个典型的负的带电激子(X^-)的跃迁特征. 对于空间间接光致发光(spacially indirect PL)光谱,它的主发光峰显示了一个反玻尔兹曼分布的非对称性,并且在磁场中(Voigt配置)它的峰值能量随磁场的增加而降低. 这些实验结果显示了该掺杂样品的空间间接PL是来自Ⅱ型QW结构所特有的带电激子的跃迁. 关键词： 光致发光 二维电子气 带电激子 Ⅱ型量子阱     

基于绝热捷径快速实现远距离的四维纠缠态的制备

作为量子信息处理的载体,量子纠缠态一直以来都是量子信息领域的研究热点.相比于低维纠缠态,高维纠缠态使得量子通信具有更快的传输速度、更强的安全性、更高的噪声容忍阈值等特点.另外,绝热技术因其对实验参数起伏不敏感而被广泛应用于纠缠态的制备,然而绝热过程需要相当长的演化时间,因此绝热捷径应运而生.本文提出了一种采用无跃迁量子驱动构建绝热捷径实现快速制备两个原子的四维纠缠态的理论方案,该系统中的两个原子分别被囚禁在两个由光纤连接的双模腔中.为了获得一个技术上可操作的物理系统,本方案采用能级失谐设计出一个可精确驱动系统沿着某一个系统的瞬时本征态演化的哈密顿.该方案所采用的无跃迁量子驱动构建绝热捷径不仅大大缩短了演化时间,而且在实验上也比较容易实现.本文还数值模拟了消相干因素对四维纠缠态保真度的影响,结果表明,只要脉冲参数选取在一定范围内,光纤耗散、腔场耗散和原子自发辐射等不利因素都会被大大抑制.