结构参数对聚苯乙烯光子晶体能带结构的影响

本文讨论了平板式光子晶体能带结构的计算方法，并利用平面波展开法研究了聚苯乙烯材料制作的平板式光子晶体的能带结构与晶格类型、填充比两个主要结构参数之间的关系．计算给出了晶格类型及填充比发生变化时光子禁带的变化规律．研究发现，当填充比（r／a）介于0．1～0．5之间时，四边形晶格结构和六角形晶格结构奇模和偶模均存在光子带隙，蜂窝状晶格只有偶模存在光子带隙，而且只有当填充比r／a〉0．46时才出现光子带隙．本文所得结果对聚苯乙烯光子晶体的制作和进一步应用研究奠定了理论依据．     

GaAs／GaInNAsSb超晶格性能的影响

用Keafing的价力场(valence force field)模型和蒙特卡罗方法计算了GaAs／GaInNAsSb超晶格中键的分布、原子的精确位置以及应变．用折叠谱(foldedspectrummethod)合Williamson经验赝势法计算了GaAs／GaInNAsSb超晶格应变条件下的电子结构．讨论了N和Sb原子以及超晶格单分子层数对电子结构的影响．发现导带底电子态在N原子周围的局域化减小了光跃迁矩阵元，从而影响了该超晶格的发光性能．计算并讨论了超晶格的电子和空穴的有效质量．     

掺La的Bi－2201相材料的拉曼散射研究

本文利用激光拉曼光谱研究了Ｌａ替代Ｓｒ对Ｂｉ－２２０１相材料的微结构和氧含量的影响．实验表明，随着Ｌａ含量的增加，体系中额外氧增加，晶体的结构畸变加剧，晶格的无序程度增大．本大利用调制的晶格失配模型对这种由Ｌａ替代Ｓｒ所造成的结构畸变行为进行了讨论．     

光电子学与光电子产业专题系列介绍 量子阱电光调制器和光开关

讨论了半导体量子阱中量子限制Ｓｔａｒｋ效应（ＱＣＳＥ）──垂直于量子阶层而的电场下吸收边的红移现象．由于这个效应，量子阱材料吸收边附近的光学常数受电场调制，其调制率比体村料大得多．利用吸收系数的变化可以制作光强度调制器和光开关，利用折射率的变化可以制作光相位调制器和光开关．这些器件因其工作电压低、调制率高、插入损耗小、功耗小，可以和其他光器件单片集成，在光通信和光信息处理技术中有实用价值．也讨论了半导体超晶格中Ｗａｎｎｉｅｒ－Ｓｔａｒｋ局域化效应，它引起超晶格吸收边的兰移，这一效应也可用于制作光调制器和光开关．     

结构参数对聚苯乙烯光子晶体能带结构的影响

本文讨论了平板式光子晶体能带结构的计算方法,并利用平面波展开法研究了聚苯乙烯材料制作的平板式光子晶体的能带结构与晶格类型、填充比两个主要结构参数之间的关系.计算给出了晶格类型及填充比发生变化时光子禁带的变化规律.研究发现,当填充比(r/a)介于0.1～0.5之间时,四边形晶格结构和六角形晶格结构奇模和偶模均存在光子带隙,蜂窝状晶格只有偶模存在光子带隙,而且只有当填充比r/a＞0.46时才出现光子带隙.本文所得结果对聚苯乙烯光子晶体的制作和进一步应用研究奠定了理论依据.     

异质结构的应变和应力分布模型研究

基于组合杆的平衡条件，分别建立了晶格失配、热失配以及由两者共同导致的异质结构应变 和应力分布模型，并获得了异质结构的晶格失配应变、热失配应变、弯曲应变以及曲率半径 的分析解. 同时，运用所建的模型，计算了HgCdTe/CdZnTe异质结构的应变和应力分布.结果 表明：应力最大值均在界面处，而中性面仅是材料厚度和弹性参数的函数，与晶格失配、晶 格弛豫、热失配等参数无关，且该异质结构的曲率半径是衬底厚度的函数，随衬底厚度的减 小而减小，而要保证HgCdTe/CdZnTe器件在液氮温度下不发生断裂，衬底的厚度必须大于临界值. 关键词： 异质结构 应变分布模型 应力分布模型 晶格失配     

非指数光子回波衰减的理论研究

采用双值随机电报模型描述随机频率跳变过程．考虑具体的晶格结构，计算了几种顺磁离子光子回波的非指数衰减．和Monte Carlo方法模拟的结果非常接近，同实验观察一致，几种样品的衰减形式几乎相同 关键词：     

长程作用下Gauss系统的临界温度

利用傅里叶变换的方法，严格求解了d维(d=1，2和3)超立方晶格和二维三角晶格上具有长程 相互作用的Gauss模型(这里考虑的长程作用有幂指数、指数和对数三种形式).得到了这些情 况下系统的临界点(温度)，并对不同形式的长程作用对临界点的影响进行了比较.结果表明 ，长程相互作用的存在，使得系统的临界温度有了一定程度的升高，它们对系统临界温度的 影响与其衰减的快慢有关. 关键词： Gauss模型 临界点 超立方晶格 三角晶格     

晶格结构三维模型“LED光立方”的设计与制作

针对大学生在学习《固体物理学》等课程中晶格结构理解的困难,采用成熟的LED驱动电路,通过单片机编程技术,利用LED灯设计制作了一套以三维方式表达晶格结构的"LED光立方"模型。模型结合专业特色,凝聚软件和硬件优势,能将复杂的空间结构问题简单化,使学生能直观地认识晶体的立体结构,既能激发学生的课程学习兴趣,同时也为教师提供了多样化的教学手段。     

准周期对spin-Peierls模型中晶格畸变和能隙的影响

采用严格对角化方法和自洽方法，研究准周期相互作用对spin-Peierls模型中晶格畸变和能隙的影响.研究表明，引入准周期作用后，spin-Peierls模型中晶格畸变和能谱表现出准周期结构的自相似特性.另外，在弹性系数K取不同值时，随着准周期作用强度的增强，晶格畸变的平均值可能会增大、减小或先增大后减小，其对应的能隙也有相似的行为. 关键词： 准周期相互作用 spin-Peierls模型     

CdS掺Ti和Co几何结构及电子结构的密度泛函理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法，对闪锌矿结构CdS和CdS：M（M=Ti，Co）几何结构、电荷分布、能带结构和电子态密度等进行了系统研究．几何结构研究对晶格参量进行了优化计算，Co和Ti原子掺入CdS后晶格常数均减小，晶格发生局部畸变．电荷密度计算表明，对于掺Co体系，近邻的S原子电荷分布变化明显，即有更多电子转移到S原子，同时次近邻Cd原子周围的电子分布也受到影响；对于Ti体系，邻近S原子电荷分布变化不明显，次近邻Cd原子周围电荷也没有重新分布．能带结构和态密度分析表明，由于Co3d和Ti3d电子的引入，CdS：Co成为铁磁半导体，而CdS：Ti为简并半导体．     

全息制作不同晶面取向光子晶体模板

用单向光入射和单次曝光的激光全息技术制作了类金刚石结构, 此类金刚石结构有宽完全带隙和低介质折射率要求等优点. 在同一种光束配置下，引入恰当的匹配棱镜，用激光全息技术制作了大面积的类金刚石光学晶格不同晶面取向的亚微米周期结构. 满足如负折射效应等研究中所需的特殊晶面取向要求. 关键词： 激光全息技术 光学晶格 光子晶体     

应变超晶格(ZnS)1/(ZnSe)1的光学性质

用linear mufin tin orbital能带方法，计算Si衬底上（ZnS）_n/（ZnSe）_n（001）超晶格的能带结构，计算中采用外加调整势进行带隙修正．在得到较准确的能带结构和波函数的基础上，计算该超晶格系统的光学介电函数虚部ε₂（ω）．结果表明，该超晶格系统的光学性质结合了ZnS和ZnSe体材料光学性质的特点，在相当宽的能量范围内有较好的光谱响应．并且该超晶格系统是直接带隙材料，在光电器件应用中有很大潜力． 关键词：     

用第一性原理研究掺钴碲化锌的电子结构和光学性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理，对Zn（1-x）CoxTe基态的能量、几何结构、电子结构和光学性质等进行了系统的研究．几何结构研究对晶格参量进行了优化计算，Co原子掺入ZnTe后晶格常量减小，晶格发生局部畸变；电子结构的研究表明，Co3d电子的引入导致带隙宽度变窄；计算了Zn（1-x）CoxTe的光学性质，给出了其吸收系数及介电函数的实部ε1、虚部ε2．掺Co导致吸收峰在长波区域减弱且进一步向长波方向扩展．     

晶格数目对面心立方结构光子晶体带隙的影响

对晶格数目对面心立方结构光子晶体带隙的影响进行了详细的实验研究.用不同厚度的材料制作面心立方结构光子晶体，并测量了其禁带的光谱特性.得到了对实际应用有指导作用的规律.一个可实际应用的光子晶体至少应有50个晶格. 关键词： 面心立方结构 光子带隙 晶格数目     

分子束外延及溅射法制备Co/Cu多层膜结构与磁电阻的比较研究

对用分子束外延（MBE）和溅射方法制备的Co/Cu多层膜样品分别进行了结构及磁性研究．X射线分析表明两者均有良好的调制周期性，并且前者形成外延单晶结构，铁磁共振研究表明了面内六次各向异性对称的存在，说明此超晶格具有完整的面内二维结构．磁电阻测量发现，溅射制备的多层膜具有较高的磁电阻值并明显地随Cu层厚度而振荡，相应的室温磁电阻峰值分别为27%，24%，14%；而MBE制备的超晶格的磁电阻较小，其第二峰的数值只有7%．MBE超晶格界面处可能具有超顺磁性，对磁电阻和磁化强度的不同的外场依赖关系有一定的影响． 关键词：     

半导体纳米结构物理性质的理论研究--2004年国家自然科学二等奖获奖项目介绍

半导体纳米结构是纳米材料的一个重要组成部分,纳米结构的电子和光子器件将成为下一代微电子和光电子器件的核心.半导体纳米结构有多种多样,如自组织量子点、纳米晶体、硅团簇、量子结构等,它们可以制成各种纳米电子学器件.根据以上几类半导体纳米结构,文章介绍的获奖项目提出了研究半导体纳米结构电子结构的四个理论,并利用这些理论研究了它们的电子态和物理性质,发现了许多新的效应.这些理论包括：一维量子波导理论、孤立量子线、量子点的有效质量理论、异质结构的空穴有效质量理论、经验赝势同质结模型.专著〈半导体超晶格物理〉全面系统地介绍了超晶格物理的概念、原理、理论和实验结果,主要总结了获奖项目参加者所在的研究组在超晶格物理研究方面所取得的成果.     

Ⅱ－Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射分析

本文报导了用计算机控制的衍射仪（ＣｕＫα辐射）测量的金属有机化学汽相沉淀（ＭＯＣＶＤ）方法生长的Ⅱ－Ⅵ族应变层超晶格的Ｘ射线衍射曲线，观察到了超晶格结构的多级卫星峰，且卫星峰的强度随角度呈周期性变化．对这种卫星峰形成包络的衍射曲线，用Ｘ射线运动学衍射理论进行了分析和讨论，这种讨论有助于理解Ｘ射线衍射曲线中卫星峰的形成．同时用光致发光和包络峰宽度的方法估算了样品的结构参数．     

Nb二维原子薄片中的Jahn-Teller效应

使用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法，研究了Nb二维单层原子薄片的结构稳定性和电子结构性质.对其所有的二维晶格结构的计算表明，由于Jahn-Teller效应，对称性较高的正方和六角晶格都是不稳定的二维结构.而稳定的二维结构是由对称性较高的六角晶格畸变后形成的对称性较差的斜方和中心长方结构.Nb单层原子薄片不能形成长方晶格结构.通过计算电子结构和Jahn-Teller效应，进一步讨论了这些结构的相对稳定性以及各二维晶格结构的电子能带和态密度等性质. 关键词： Nb原子薄片 Jahn-Teller效应 电子结构 从头计算     

面心和体心立方金属的晶格振动

本文讨论了实际固体材料的晶格振动问题，提出了实际固体材料中晶格波色散关系和偏振矢量的求法，给出了固体物理中晶格振动问题的一种新的简单的讨论方法．对单式面心和体心立方晶格的振动给出了详细的解析过程，在一些特殊晶向上，给出了晶格波的色散关系和偏振矢量的解析表达结果．