电子-空穴液滴

空气中的水汽可以凝聚成水滴,这是我们常见的物质相变现象.有趣的是,近年来发现,半导体中的电子和空穴,在一定的条件下也百类似的相转变,形成所谓的电子一空穴液滴. 我们可用图1形象地表示半导体中电子一空穴系统相变过程中的能量变化.随着激发(如光照射、电子轰击、电注入等)强度的增大,半导体中非平衡载流子(电子和空穴)增多,在适当的温度下(例如对于Ge,约1C一70K),一个电子和一个空穴由于库仑相互作用而迅速形成一个弱的类似氢原子的束缚态,即所谓自由激子.由于激子密度的增大,激子之间吸引的共价相互作用就有可能导致形成激子分子(或…     

极性晶体中慢激子极化势的性质

本文讨论极性晶体中慢激子极化势的性质,把作者过去的工作推广到电子和空穴质量不相等的情形。采用微扰法,在忽略反冲效应中不同波矢的声子之间的相互作用后,计算了二级近似的波函数。由此进一步计算了慢激子的极化电势,发现:激子的极化电势受到纵光学声子的屏蔽,其屏蔽长度与纵光学声子的频率、激子的质量的平方根成反比;极化电势和电子、空穴质量有关,在电子、空穴质量比等于1时最小。 关键词：     

半导体中高强度激发效应

自从发观半导体激光以后,对强激发半导体辐射过程已经有了广泛的研究。事实上,可以遇到完全不同的情况,这取决于不同的电子空穴对的激发密度和温度。仅只考虑本征效应,就能区别下列状态: 1)在中等密度和温度下,观察到弱相互作用的粒子气(激子、电子……),在那里新的辐射过程促成两个激发的碰撞(激子——激子,激子——电子)。 2)在非常高的密度下,该系统作为简     

晶格振动对激子运动的影响

在本文中用Haga研究极化子时提出的微扰法讨论晶格振动对激子运动的影响。把作者过去的工作推广到电子和空穴质量不相等的普遍情形。在忽略反冲效应中不同波矢的声子之间的相互作用时,导出了激子的基态能量、有效质量、约化质量和内部势能。指出:激子的有效质量和电子、空穴与声子的相互作用有关;激子的约化质量不仅和电子、空穴与声子的相互作用有关,而且还和电子空穴质量比有关;激子形成自陷态的条件并非由电子、空穴与声子相互作用的大小,而是由电子、空穴质量比决定。形成激子自陷的条件是电子、空穴质量比0.261<μ_e/μ_h<3.83。在μ_e/μ_h<0.261或μ_e/μ_h>3.83的情形,激子极化晶体中并不形成自陷态。 关键词：     

电子关联对C60激子极化子的影响

本文采用扩展的Ｈｕｂｂａｒｄ模型，在电子－晶格耦合的紧束缚近似下，研究了光激发下的Ｃ₆₀，分子的激子态和极化子态。我们发现，电子关联效应相当敏感地影响到单态和三态激子的束缚能。同时，Ｃ₆₀分子动力学晶格弛豫使激子极化子得以形成。光激发下的Ｃ₆₀分子，在电子相互作用Ｕ～５．０ｅＶ，Ｖ～２．０ｅＶ时，能够定性地解释荧光发射谱。 关键词：     

Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体微纳结构中的激子磁极化子及其发光

自旋是基本粒子(电子、光子)角动量的内在形式.固体中体现自旋特征的集体电子行为如拓扑绝缘体等是当前凝聚态物理领域关注的焦点,是基态行为.激子作为电子空穴对的激发态且寿命很短,可复合发光,它是否能体现自旋极化主导的行为?对此人们的认识远不如针对基态的电子.激子磁极化子(exciton magnetic polaron, EMP)是由磁性半导体微结构中铁磁自旋耦合态与自由激子相互作用形成的复合元激发,但其研究很有限.本文概述了我们在稀磁半导体微纳米结构中的EMP及其发光动态学光谱、自旋极化激子凝聚态的形成方面取得的一些进展,展望了未来可能在自旋光电子器件、磁控激光、光致磁性等量子技术方面的潜在应用.     

II-VI族稀磁半导体微纳结构中的激子磁极化子及其发光

自旋是基本粒子（电子、光子）角动量的内在形式.固体中体现自旋特征的集体电子行为如拓扑绝缘体等是当前凝聚态物理领域关注的焦点,是基态行为.激子作为电子空穴对的激发态且寿命很短,可复合发光,它是否能体现自旋极化主导的行为?对此人们的认识远不如针对基态的电子.激子磁极化子（exciton magnetic polaron,EMP）是由磁性半导体微结构中铁磁自旋耦合态与自由激子相互作用形成的复合元激发,但其研究很有限.本文概述了我们在稀磁半导体微纳米结构中的EMP及其发光动态学光谱、自旋极化激子凝聚态的形成方面取得的一些进展,展望了未来可能在自旋光电子器件、磁控激光、光致磁性等量子技术方面的潜在应用.     

垂直耦合自组织InAs双量子点中激子能的计算

在有效质量近似条件下研究了垂直耦合的自组织InAs/GaAs量子点的激子态.在绝热近似条件下，采用传递矩阵方法计算了电子和空穴的能谱.通过哈密顿量矩阵的对角化，对电子和空穴间的库仑相互作用进行了精确处理.讨论了两量子点间的垂直距离对激子基态能的影响.从基态波函数概率分布的角度，讨论了激子的束缚能.计算了重空穴和轻空穴激子的基态能随外部垂直磁场变化的函数关系.计算了量子点大小（量子点半径）对激子能的影响. 关键词： 量子点 激子 对角化     

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     

电场对高分子中极化子激子的影响

介绍了近年来有关外电场对高分子中极化子激子影响的研究工作。它们包括 :研究方法 ,外电场注入的或光激发引起的电子和空穴会在高分子中形成极化子激子 ,弱或中等强度电场使极化子激子极化 ,强电场解离极化子激子 ,发现高分子中极化子双激子具有反向极化新性质 ,探讨反向极化这个新的物理现象的物理起因、意义及可能的应用。     

多原子极性晶体中表面激子的自陷条件

本文研究多原子极性晶体中表面激子的性质,采用微扰法导出表面激子的有效哈密顿量.在计及反冲效应中不同波矢的声子之间的相互作用时,讨论对电子、空穴间的相互作用势、表面激子的自陷能和自陷条件的影响.     

初态与纯失相对半导体量子点V型三能级系统拉比振荡的影响

相干光学操控半导体量子点(SQDs)激子态在量子信息、量子计算中具有很重要的应用。通过对影响量子点(QDs)拉比振荡因素的分析,可获得导致量子点体系退相干的物理机制,这为全光操控半导体量子点体系提供了理论依据。线偏振脉冲激光激发自组织InGaAsQDs,运用系统粒子数主方程并结合光学布洛赫矢量推导了单脉冲激发下V型三能级系统激子动力学方程,利用此方程讨论了初始状态及纯失相对拉比振荡的影响。研究表明,可以通过改变系统初态条件和激发场的偏振角对该体系激子拉比振荡的振幅和频率进行调控,可以用纯失相强度相关衰减因子等效地分析V型三能级体系的退相干特性,从而使相关计算得到了简化。     

SO和LO声子对GaAs-Ga1-xAlxAs量子阱中激子束缚能的影响

本文考虑了电—声子耦合作用,应用么正变换方法计算了GaAs-Ga1-xAlxAs量子阱中的激子束缚能;得到了激子束缚能随阱宽变化的曲线。当考虑激子声子相互作用后,激子相对于电子极化子和空穴极化子的第一子带底的束缚能小于相应的裸激子的束缚能量。     

电子──空穴液体

电子──空穴液是贝尔实验室的海纳斯 (J.R.Haynes)于1966年在极低温度下的硅单晶中首先观察到的。一块纯净的硅或锗的温度降低到绝对温度几度以下,靠热激发几乎不足以使价带的电子激发到导带上去,此时硅或锗中自由载流子极少,若采用适当波长的激光(其光子能量至少等于半导体价带与导带之间的能隙)照射半导体表面,例如用钕玻璃激光器产生的很强的红外辐射射到锗的表面,会产生大量的电子与空穴,由于电子与空穴的相互作用,一个电子和一个空穴在低温下可形成一个激子。一个激子很象一个氢原子,一个带员电的电子绕着带j巳电的空大运动。在激光…     

强激光激发下微微秒时间分辨光谱

强激光激发下微微秒时间分辨光谱是最近几年发展起来的研究发光材料在极高密度激发下瞬态发光过程的新实验技术。从最近几年的研究工作看,它可以研究高密度激发下直接带半导体材料中的激子分子发光,激子和激子碰撞发光,高密度电子—空穴等离子体的发光等,还可用来区别激子发光和拉曼散射二次辐射等,由此可见这是一种很有前途的新技术。上述材料中的一些发光现象在低密度激发下是看不到的,当把激发密度提得很高时才表现出     

离子晶格非简谐振动引起的光学非线性与增强吸收型光双稳

处理了光场（电磁场）与离子晶体的非简谐性振动之间的相互作用问题。导出了用简正坐标即声子模式所表达的非线性晶格动力学和非线性宏观极化。在旋转波近似下，得到在入射光驱动下光子－声子耦合体系的总的相干性哈密顿算符。通过相应的静态方程证明该耦合系统会出现增强吸收型光学双稳性，这也就证明了光场与各种玻色子型固体元激发，如光频支声子和半导体中激子的非线性耦合可以作为增强吸收型光双稳的机制。     

半导体中光的相干传播理论(Ⅰ)

本文是半导体中光的相干传播理论的第一部分。在不考虑电子-电子间的相互作用时,我们得到了相干光作用下描述半导体带间跃迁矩阵元满足的布洛赫方程。半导体的带间跃迁形式上可类比于一个非均匀展宽的二能级系统能级间的跃迁;但是在强光的作用下会有一种特殊的多光子过程发生。 关键词：     

二维半导体材料中激子对介电屏蔽效应的探测及其应用

二维过渡金属硫族化合物作为二维半导体材料领域研究的重要分支,凭借较强的光-物质相互作用和独特的自旋-谷锁定等特性,吸引了广泛而持久的关注.单层的二维过渡金属硫族化合物半导体具有直接带隙,在二维的极限下,由于介电屏蔽效应的减弱,电荷间的库仑相互作用得到了显著的增强,其光学性质主要由紧密束缚的电子-空穴对—激子主导.本文简单回顾了近年来二维过渡金属硫族化合物光谱学的研究历程,阐述了栅压和介电环境对激子的调制作用,之后重点介绍了一种新颖的激子探测方法.由于激发态激子(里德伯态)的玻尔半径远大于单原子层本身的厚度,电子-空穴对之间的电场线得以延伸到自身之外的其他材料中.这使得二维半导体材料的激子可以作为一种高效的量子探测器,感知周围材料中与介电函数相关的物理性质的变化.本文列举了单层WSe₂激子在探测石墨烯-氮化硼莫尔(moiré)超晶格势场引发的石墨烯二阶狄拉克点,以及WS₂/WSe₂莫尔超晶格中分数填充的关联绝缘态中的应用.最后,本文展望了这种无损便捷、高空间分辨率、宽适用范围的激子探测方法在其他领域的潜在应用场景.     

光和Dressed原子的相互作用

考虑在共振强驱动场作用下二能级原子所构成的Dressed原子和探测光的相互作用。把无限多个互相耦合的一阶微分方程(主方程)简化为四个独立的方程,从而得到Dressed原子与探测光相互作用的Bloch方程,可以把普通原子与光相干相互作用的全部过程推广到Dressed原子。求解了Dressed原子对两个频率探测光的极化率,研究了Dressed原子中的位相共扼波的产生和特性。     

激子集成电路

美国物理学家制造了一种基于激子的新型集成电路,在电路中光信号不转变为电信号,而是被转化成一种叫做“激子”（exciton）的准粒子．在超低温下,当一个光子被半导体吸收时会产生由一个电子和一个空穴绑定而成的激子,而这种激子在重新转化成光信号之前可以方便地被半导体器件处理．器件的制造者美国的物理学教授列奥尼德&#183;布托夫（Leonid Butov）认为这种晶体管集成电路将会是未来新型计算机的基础．