温度对抛物量子点中强耦合磁极化子性质的影响

采用线性组合算符法和LLP变换法,研究了温度对抛物量子点中强耦合磁极化子性质的影响.首次得到了抛物量子点中强耦合磁极化子的基态能量和振动频率随温度的变化规律.结果表明,量子点中强耦合磁极化子的振动频率随温度的升高而减小,随量子点的受限强度、回旋频率和耦合强度的增加而增大.而基态能量随回旋频率、耦合强度和温度变化的规律与磁极化子的状态性质密切相关.磁极化子基态能量和振动频率随量子点的受限强度、回旋频率和耦舍强度的变化情况受温度的显著影响,不过,温度对磁极化子基态能量和振动频率的影响只有在较高温度(O<γ<0.5)时才显现.     

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.     

量子点中极化子的内部激发态性质

采用Huybrechts线性组合算符和幺正变换方法研究了抛物量子点中的强、弱耦合极化子的激发态性质。分别导出强、弱耦合情况下,抛物量子点中的极化子的第一内部激发态能量、激发能量、共振频率与量子点的有效受限长度和电子-声子耦合强度的关系。数值计算结果表明,量子点中弱耦合和强耦合极化子的内部激发态能量、激发能量和共振频率都随量子点的有效受限长度的减小而迅速增大。弱耦合极化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少;而强耦合极化子的振动频率随量子点的有效受限长度的减小而迅速增加。弱耦合极化子的第一内部激发态能量、激发能量和共振频率随电子-声子耦合强度的增加而减小。     

抛物量子点中强耦合磁极化子的性质

采用Pekar类型的变分方法研究了抛物量子点中强耦合磁极化子的基态和激发态的性质。计算了基态和激发态磁极化子的束缚能以及磁极化子的共振频率。讨论了这些量对回旋频率和有效限制强度的依赖关系,以及磁极化子光学声子平均数的性质,结果表明:由于Zeeman劈裂,抛物量子点中磁极化子的回旋共振频率劈裂为两支。基态和激发态磁极化子的束缚能以及磁极化子的共振频率都随回旋频率的增加而增大,随量子点的有效束缚强度的增大而减小。     

声子色散对量子点中弱耦合磁极化子性质的影响(英文)

利用线性组合算符和幺正变换的方法,研究声子色散对磁场中抛物量子点弱耦合磁极化子性质的影响.计及LO声子色散,在抛物近似下导出了基态能量与量子点有效受限长度、声子色散系数、磁场强度以及耦合强度之间的关系.我们可以得到在弱耦合情况下抛物量子点中磁极化子的基态能量E0随量子点有效受限长度l0、电子声子耦合常数α和声子色散系数γ的增大而减小,随磁场回旋频率ωc增大而增大.自陷能Eotr随声子色散系数γ增大而增大.     

磁场和库仑场对抛物量子点中弱耦合极化子激发态性质的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法研究了磁场和库仑场对抛物量子点中极化子激发态性质的影响。导出了抛物量子点中弱耦合束缚磁极化子的振动频率、第一内部激发态能量、激发能量与量子点的有效受限长度、库仑束缚势和磁场的回旋频率之间的变化关系。通过数值计算,结果表明:抛物量子点中弱耦合束缚极化子的振动频率、第一内部激发态能量、激发能量均随量子点的有效受限长度减小而迅速增大。随库仑束缚势增大而增大。随磁场的回旋频率的增加而增大。     

Intersubband transitions in band gap engineered parabolic potential wells

Intersubband transitions in spike-inserted wide parabolic quantum wells are investigated. A thin potential barrier within the pure parabola devides the electron system in two well separated but strongly coupled layers, which in turn drastically changes the collective excitations scheme. In contrast to a pure parabolic quantum well where according to the generalised Kohn's Theorem only one fixed resonance is observed, the collective intersubband transitions recover the complex coupling and splitting scheme of the single particle states of a strongly coupled system. We interpret our experimental findings in terms of resonant tunnel processes and discuss them using simple model calculations.     

声子色散对量子点中弱耦合磁极化子声子平均数的影响

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对抛物量子点中弱耦合磁极化子电子周围光学声子平均数的影响。计及纵光学（ LO）声子色散,在抛物近似下导出了基态能量与量子点有效受限长度、声子色散系数、回旋共振频率以及电子－声子耦合常数之间的关系,电子周围光学声子平均数与声子色散系数以及电子－声子耦合常数的关系。数值计算结果表明在弱耦合情况下抛物量子点中磁极化子的基态能量随声子色散系数的增大而减小;电子周围光学声子平均数随声子色散系数增大而增大,随电子－声子耦合常数的增大而增大。     

声子色散对量子点中弱耦合磁极化子声子平均数的影响

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对抛物量子点中弱耦合磁极化子电子周围光学声子平均数的影响．计及纵光学(LO)声子色散,在抛物近似下导出了基态能量与量子点有效受限长度、声子色散系数、回旋共振频率以及电子-声子耦合常数之间的关系,电子周围光学声子平均数与声子色散系数以及电子-声子耦合常数的关系．数值计算结果表明在弱耦合情况下抛物量子点中磁极化子的基态能量随声子色散系数的增大而减小;电子周围光学声子平均数随声子色散系数增大而增大,随电子-声子耦合常数的增大而增大．     

Polaron Energy and Effective Mass in Parabolic Quantum Wells

The energy and effective mass of a polaron in a parabolic quantum well are studied theoretically by using LLP-like transformations and a variational approach. Numerical results are presented for the polaron energy and effective mass in the GaAs/Al0.3Ga0.7As parabolic quantum well. The results show that the energy and the effective mass of the polaron both have their maxima in the finite parabolic quantum well but decrease monotonously in the infinite parabolic quantum well with the increasing well width. It is verified that the bulk longitudinal optical phonon mode approximation is an adequate formulation for the electron-phonon coupling in parabolic quantum well structures.     

Fiber-to-waveguide coupler based on the parabolic reflector

We present a fiber-to-waveguide coupling structure, the so-called vertical J coupler, based on the parabolic reflector. The device addresses the multiple objectives of high coupling efficiency, large bandwidth operation, polarization insensitivity, and compact footprint. The optical mode emanating from a fiber arranged normal to the plane of the substrate is incident underneath the parabolic reflector, turned through 90 degrees and focused into a dielectric waveguide. The viability of the coupler is demonstrated by finite-difference time-domain electromagnetic simulation as well as preliminary fabrication and optical testing of the device.     

抛物量子点中强耦合束缚磁极化子的性质

采用Pekar类型的变分方法研究了抛物量子点中强耦合束缚磁极化子的基态和激发态的性质.计算了束缚磁极化子的基态和激发态的能量、光学声子平均数以及束缚磁极化子的共振频率.讨论了这些量对回旋频率和有效束缚强度以及库仑束缚势的依赖关系.数值计算结果表明:量子点中强耦合束缚磁极化子的基态能量和共振频率以及光学声子平均数均随量子点的有效束缚强度的增加而减小,基态能量随库仑束缚势的增加而减小,随回旋频率的增加而增大.     

Energy levels of impurity magnetopolarons in parabolic quantum wires

A variational perturbative method is established to calculate the energy levels of impurity magnetopolarons in parabolic quantum wires for arbitrary values of electron-phonon coupling constant α, Rydberg constant R, frequency of the parabolic potential ω and cyclotron frequency ω_c. Numerical results are derived and discussed for the energies of the ground state and the first excited state.     

Optical conductivity of a two-dimensional electron liquid with spin-orbit interaction

The interplay of electron-electron interactions and spin-orbit coupling leads to a new contribution to the homogeneous optical conductivity of the electron liquid. The latter is known to be insensitive to many-body effects for a conventional electron system with parabolic dispersion. The parabolic spectrum has its origin in the Galilean invariance which is broken by spin-orbit coupling. This opens up a possibility for the optical conductivity to probe electron-electron interactions. We analyze the interplay of interactions and spin-orbit coupling and obtain optical conductivity beyond RPA.     

声子色散对极性晶体中磁极化子基态能量的影响

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对极性晶体中磁极化子基态能量的影响。计及纵光学（LO）声子色散,在抛物近似下导出了极性晶体中磁极化子基态能量随电子-纵光学声子耦合常数、回旋共振频率和声子色散系数的变化关系。数值计算结果表明磁极化子基态能量随声子色散系数和电子-纵光学声子耦合常数的增大而减小,随回旋共振频率增大而增大。     

声子色散对极性晶体中磁极化子基态能量的影响

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对极性晶体中磁极化子基态能量的影响.计及纵光学(LO)声子色散,在抛物近似下导出了极性晶体中磁极化子基态能量随电子-纵光学声子耦合常数、回旋共振频率和声子色散系数的变化关系.数值计算结果表明磁极化子基态能量随声子色散系数和电子-纵光学声子耦合常数的增大而减小,随回旋共振频率增大而增大.     

抛物量子点中弱耦合磁极化子的性质

应用线性组合算符和幺正变换方法研究了抛物量子点中磁极化子的基态性质。得出基态能和基态束缚能随有效束缚强度增大而减小,随回旋频率增大而增大。当有效柬缚强度给定,基态能量随电子-体纵光学声子耦合强度增加而减小。当有效束缚强度l0>0.3时,电子-体纵光学声子耦合强度的变化对量子点中弱耦合磁极化子的基态能量的影响变得显著。当有效束缚强度l0<0.3时,电子-体纵光学声子耦合强度的变化对基态能量影响很小。由于有效束缚强度与量子点受限强度的平方根成反比,所以量子点受限越强,基态能量、基态束缚能越大,电子一体纵光学声子耦合强度和磁场的变化对量子点的影响相对越小;当量子点受限变弱时,电子-声子耦合强度变化对量子点的影响变大,磁场对量子点的影响也变大,所以在量子点中,极化子对量子点的影响不容忽略。     

抛物量子点中弱耦合磁极化子的振动频率和相互作用能

采用改进的线性组合算符和幺正变换方法研究磁场中抛物量子点弱耦合磁极化子的性质,导出抛物量子点中磁极化子的振动频率和相互作用能与磁场、受限强度和电子声子耦合强度的关系.对GaAs晶体进行数值计算,结果表明,量子点受限强度越大,量子点弱耦合磁极化子的振动频率和相互作用能越大.     

量子点中强耦合极化子的性质

采用Pekar类型的变分方法研究了抛物量子点中强耦合极化子的基态和激发态的性质。计算了基态和激发态极化子的结合能、光学声子平均数和极化子的共振频率。讨论了这些量对有效限制强度和电子 体纵光学声子耦合强度的依赖关系。结果表明:抛物量子点中极化子的共振频率、基态和激发态极化子的结合能以及光学声子平均数都随量子点的有效束缚强度的增大而减小。光学声子平均数随电子 体纵光学声子耦合强度的增加而增大。     

施加电场的半抛物量子阱中束缚态的能级结构

采用位移谐振子与数值求解相结合的方法,研究和讨论了施加电场的半抛物量子阱中束缚态的能级结构,得到了体系的本征能量与本征函数的表达式．数值结果显示,随着电场强度的增大,束缚态的能量几乎线性地下降,电场对半抛物束缚势频率较低的系统以及系统的高能级的影响较大,相邻能级间隔也随着电场强度的增大而减小,这与施加电场的抛物量子阱中的情况明显不同．