弱耦合多原子半无限晶体中磁极化子的激发能量

近年来国内外对多原子极性晶体中磁极化子性质的研究十分活跃,Zorkani等采用变分法计算了束缚磁极化子的基态能量,Kandemir等采用束缚朗道态讨论了二维大磁极化子的基态和第一激发态能量,国内一些学者采用微扰法和新颖算符法讨论了多原子极性晶体中表面和体磁极化子的性质。采用线性组合算符和幺正变换,研究磁场中多原子半无限极性晶体中电子和光学声子弱耦合相互作用所产生的极化子的第一激发态能量及平均声子数。结果表明:当电子无限接近晶体表面时,磁极化子的基态能量仅为Landau能量;第一激发态能量为Landau基态能量的2倍;平均声子数等于各支与电子耦合的体光学声子数和表面光学声子数之和。而当电子处于晶体深处时,磁极化子的基态能量却为Landau基态能量与各支体光学声子以及表面光学声子分别耦合的能量之和;第一激发态能量仍为Landau基态能量的2倍;平均声子数等于各支与电子耦合的体光学声子数和与所处深度有关的各支体光学声子数之和,而与各支表面光学声子无关。     

表面磁极化子的光学声子平均数

采用Tokuda改进的线性组合算符、Lagrange乘子和变分法,讨论了强、弱耦合表面磁极化子的性质。计算了极化子的基态能量和光学声子平均数。以AgCl和ZnS晶体为例进行了数值计算。讨论了表面磁极化子振 动频率、基态能量和光学声子平均数与磁场B和拉格朗日乘子u的关系。     

磁场对非对称量子点中极化子性质的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法研究磁场对非对称量子点中弱耦合磁极化子性质的影响.导出了非对称量子点中弱耦合磁极化子的振动频率、基态能量和基态结合能随量子点的横向和纵向有效受限长度、磁场和电子-声子耦合强度的变化关系.数值计算结果表明:非对称量子点中弱耦合磁极化子的基态能量和基态结合能随量子点的横向和纵向有效受限长度的增加而迅速增大.随回旋频率的增加而增大,随电子-声子耦合强度的增加而减小.     

电场对量子阱中强耦合磁极化子性质的影响

研究了量子阱中强耦合磁极化子在电场作用下的性质,采用线性组合算符及幺正变换的方法导出了强耦合磁极化子的振动频率λ和基态能量E₀.讨论了强耦合磁极化子的基态能量与阱宽、电场强度、回旋频率之间的关系.通过数值计算,结果表明:强耦合磁极化子的基态能量的绝对值随着阱宽的增加而减小,随着外加电场强度的增加而增加;磁极化子的基态能量的绝对值随着磁场的回旋频率的增加而增加;磁场的回旋频率随着磁极化子的振动频率的增加而增加.     

晶体中磁极化子的声子平均数

研究晶体磁极化子光学声子平均数的性质，采用Tokuda改进的线性组合算符、Lagrange乘子和变分法讨论了晶体中强、弱耦合磁极化子的振动频率、基态能量和光学声子平均数与磁场B和拉格朗日乘子u的关系。以RbCl和GaAs晶体为例进行了数值计算，结果表明：磁极化子的振动频率随磁场B和拉格朗日乘子u的增加而增大；基态能量随拉格朗日乘子u的增加而增大，随磁场B的增加而减小；光学声子平均数随拉格朗日乘子u的增加而增大。     

磁场对非对称量子点中束缚磁极化子性质的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法研究磁场对非对称量子点中弱耦合束缚磁极化子性质的影响。导出量子点中弱耦合束缚磁极化子振动频率和基态能量随量子点的横向和纵向有效受限长度、库仑束缚势、磁场的回旋共振频率和电子-声子耦合强度的变化关系。数值计算结果表明:非对称量子点中弱耦合束缚磁极化子的振动频率和基态能量随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大。振动频率随库仑束缚势和磁场的回旋共振频率的增加而增大。基态能量随库仑束缚势和电子-声子耦合强度的增加而减小。     

半导体量子阱中弱耦合磁极化子的性质

采用线性组合算符和改进的LLP变分法,研究了在考虑电子自旋情况下无限深量子阱中弱耦合磁极化子的性质。导出了弱耦合磁极化子的声子平均数、基态能量和电子自旋能量与磁极化子基态能量之比的绝对值的表达式。并对两种不同阱材料的量子阱进行了数值计算,结果表明:磁极化子的声子平均数随电子-LO声子耦合常数和阱宽的增加而增大,并且最终随着阱宽的增加而趋于体情况下的极限值;由于电子自旋能的作用使磁极化子的基态能量由不考虑电子自旋下的一条分裂为两条,并且它随阱宽和电子-LO声子耦合常数的增加而减小,随回旋共振频率(磁场)的增加而增大。电子自旋作用能否忽略由回旋共振频率和阱材料本身的性质决定。     

非对称量子点中强耦合束缚磁极化子的基态寿命

采用线性组合算符和幺正变换方法,研究了非对称量子点中电子和体纵光学声子强耦合下束缚磁极化子的性质.得到了非对称量子点中强耦合束缚磁极化子的基态能量.讨论了量子点横向和纵向受限长度.磁极化子基态能量,电子-声子耦合强度和外界温度对磁极化子基态寿命的影响.由于电子-声子相互作用和外界温度的影响导致了量子体系的跃迁,即磁极化子吸收了声子的能量由摹态跃迁到激发态,造成极化子在基态的寿命发生变化.通过计算发现束缚磁极化子基态寿命随基态能量的增加而变大,随电子-声子耦合强度,量子点横向和纵向受限长度,外界温度的增加而变小.     

声子之间的相互作用对量子线中磁极化子性质的影响

研究了量子线中弱耦合磁极化子的性质.采用线性组合算符和微扰法导出量子线中弱耦合磁极化子的基态能量.在计及电子在反冲效应中发射和吸收不同波矢的声子之间的相互作用时,讨论了量子线的受限强度、电子-LO声子耦合强度和声子之间相互作用对量子线中弱耦合磁极化子的基态能量的影响.数值计算结果表明:量子线中弱耦合磁极化子的基态能量随量子线的受限强度ω₀的增大而迅速增大.当受限强度ω₀取相同值时,电子-声子耦合强度α越大基态能量E₀越小,磁场的回旋频率ω_e越大基态能量E₀越大.在弱磁场情况下,当ω₀<0.5时,随着量子线的受限强度ω₀的减少p值迅速增大,即对于弱磁场声子之间相互作用的影响不能忽略.     

柱形量子点中弱耦合磁极化子的性质

应用线性组合算符方法和幺正变换方法,研究在抛物势作用下的柱形量子点中磁极化子的性质。对ZnS量子点的数值计算表明,量子点中磁极化子的基态能量随特征频率、回旋共振频率的增大而增加,这是由于特征频率增加时振动能量、回旋共振频率增加时外磁场中的附加能量增加所致。当特征频率(或回旋共振频率)增加到某一值时,磁极化子能量由负变为正。基态能量随柱高的减小而增加,且柱高越小,增加越快;当柱高减小到某一值时,磁极化子能量也由负变为正。总之,柱形量子点中的磁极化子,其基态能量与量子点的尺度、外磁场、特征频率等有关。     

强耦合半无限极性晶体中磁极化子的激发能量

采用线性组合算符和幺正变换,利用变分法计算了多原子半无限极性晶体中由电子和光学声子强耦合相互作用所产生的磁极化子的第一激发能量及平均声子数,并通过适当的数值计算图示了它们与磁场的关系。结果表明:在不同的磁场条件下,电子无限接近晶体表面和电子处于晶体深处时,磁极化子的第一激发能量和平均声子数都有所不同。     

表面极化子光学声子平均数的磁场和温度依赖性

采用变分法、幺正变换和拉格朗日乘子法,研究了有限温度下纯二维晶体中表面磁极化子的性质.讨论了表面光学声子平均数、磁极化子振动频率λ与磁场B、温度T及Lsgrange乘子u之间的关系.对KCl晶体进行了数值计算,结果表明:磁极化子振动频率、表面光学声子平均数均随磁场B的增强而增加,且随温度T升高而增加.当bgrange乘子u超出慢电子范围时磁极化子振动频率、表面光学声子平均数均随u增加而增大且变化越来越显著.     

磁场中与形变势相互作用的表面极化子的有效质量

近年来 ,磁场中极性晶体表面极化子的性质已引起人们的广泛关注。Ｌａｒｓｅｎ[1 ] 采用四级微扰法计算了磁场中二维极化子的基态能量。Ｗｅｉ等[2 ] 用格林函数方法研究了交界面磁极化子的回旋共振质量和频率。本文作者之一[3] 用线性组合算符讨论了磁场中表面极化子的性质。实际上 ,到目前为止 ,对表面磁极化子的研究 ,只限于考虑表面电子只与表面光学 (ＳＯ)声子和体纵光学 (ＬＯ)声子相互作用 ,而忽略了表面电子与表面声学 (ＳＡ)声子相互作用。对电子通过形变势与晶格声学振动相互作用形成的准粒子 声学形变势 (ＡＤＰ)极化子性质的研…     

束缚磁极化子的性质

采用线性组合算符和幺正变换方法分别导出弱、强耦合情形下束缚磁极化子的振动频率和基态能量.结果表明库仑场的存在使得磁极化子的基态能量的绝对值变小.     

磁场和温度对束缚磁极化子有效质量的影响

研究强、弱耦合情形下,库仑场中束缚磁极化子的性质.采用改进的线性组合算符方法研究束缚磁极化子的振动频率和有效质量的温度依赖性,对RbCl晶体进行数值计算,结果表明:在强耦合情形下,束缚磁极化子的振动频率随温度的升高和磁场的增强而增加;有效质量随温度的增加而增加,但随磁场的增强而减少.     

极性晶体中强耦合表面磁极化子特性

研究极性晶体中表面磁极化子的特性。采用Huybrechts线性组合算符和幺正变换方法,导出了晶体中强耦合表面磁极化子处于基态的振动频率和有效哈密顿量,讨论了坐标z的两种极限情况,对RbCl晶体进行了数值计算。结果表明:振动频率和平行有效哈密顿量随磁场的增加而增大。