T1u(×)hg Jahn-Teller系统:D 3d势阱中的频率分解与能级分裂

在C60分子中,未被填充的最低电子态具有Tlu对称性,因此,对中性的C60而言,不论是通过分子内部激发,或是外部掺杂,都易被一个电子占据而形成Jahn-Teller(JT)活跃电子态.此态与五重简并的hg声子态耦合,构成所谓的Ylu hg JT系统.在这一JT系统中,当只考虑电声的线性耦合时,其绝热势能面是一个槽形.但在实际的系统中,二阶电声耦合是存在的,理论研究表明,原来的势槽将被这二阶非线性耦合弯曲成D3d或D5d对称性的势阱.声子振动态在阱中将显示各向异性效应,使得声子沿不同的方向有不同的振动频率,进而影响势阱中的能级分布、势阱间的重叠积分,以及整个系统的隧道能级分裂等.对D3d势阱中各向异性效应进行了研究,利用幺正平移、OpikPryce和标度变换等方法计算了系统势阱中的能级,以及阱中的振动频率,研究了势阱中的能级间隔以及微绕修正能量的变化,并由此导出了这些物理量在仅有线性耦合的势槽中变化的情形.     

T1u×hg Jahn-Teller系统：D3d势阱中的频率分解与能级分裂

在C60分子中，未被填充的最低电子态具有T1u对称性，因此，对中性的C60而言，不论是通过分子内部激发，或是外部掺杂，都易被一个电子占据而形成Jahn-Teller（JT）活跃电子态.此态与五重简并的hg声子态耦合，构成所谓的T1u-hg -JT系统.在这一JT系统中，当只考虑电声的线性耦合时，其绝热势能面是一个槽形.但在实际的系统中，二阶电声耦合是存在的，理论研究表明，原来的势槽将被这二阶非线性耦合弯曲成D3d或D5d对称性的势阱.声子振动态在阱中将显示各向异性效应，使得声子沿不同的方向有不同的振动频率，进而影响势阱中的能级分布、势阱间的重叠积分，以及整个系统的隧道能级分裂等.对D3d势阱中各向异性效应进行了研究，利用幺正平移、?pik Pryce和标度变换等方法计算了系统势阱中的能级，以及阱中的振动频率，研究了势阱中的能级间隔以及微绕修正能量的变化，并由此导出了这些物理量在仅有线性耦合的势槽中变化的情形. 关键词： C60 Jahn-Teller效应 各向异性 电声耦合     

T_(1u)h_g杨-泰乐系统:D_(5d)势阱中的各向异性现象

杨 泰乐 (Jahn Teller缩写为JT)系统在其最低的绝热势能面上常常典型地含有一系列相互等同的势阱 .在C6 0 分子中 ,若一个电子占据该分子的三重简并的能量最低电子态 ,这一具有T1u 对称性的电子态将会与具有hg 对称性的五重简并振动态发生相互作用 ,形成所谓的T1u hgJT系统 .当考虑电声的非线性相互作用时 ,该系统的势能面上将出现D5d对称性的势阱并伴随D3d对称性的势垒 ;反之亦然 .本文在幺正平移变换的基础上 ,引入了标度变换 ,研究了该JT系统中D5d势阱中的各向异性现象 :在电子空间中 ,非线性项的引入使得阱中的能级分裂 ,通过计算 ,得到了阱中各能级的对称性及其相应的能量表达式 ;在电声耦合强度有限的情况下 ,利用幺正平移和标度变换 ,对阱中的能级分裂、声子的重叠积分以及能级的反演分裂都进行了计算 .其结果不仅展示了各向异性效应对系统中以上各物理量的影响 ,且对C6 0 分子的阴离子态C-6 0 及其相关物质的进一步研究都有着重要的意义     

T_(1u)h_gJahn-Teller系统中的频率约化矩阵

在研究C60 的电声相互作用中 ,最重要的应是T1u电子态与hg 振动模式的偶合 ,俗称作T1u hgJahn Teller(JT)系统 .线性的T1u hgJT系统的势能面上只有势槽的存在 ,而当非线性耦合项加入后 ,势能面将被扭曲成具有D3d或D5d对称性的势阱 .在振动频率的各向同性假设下 ,势阱中hg 的五个振动分量相等 .但实际上并非如此 .hg 振动模式在电声偶合下将按阱中的对称性分裂成不同频率的振动模式 .而这些振动模式又可通过约化矩阵写成五个本征振动频率的叠加 .通过群论及 pik Pryce方法找出了分裂hg 振动模式的全部约化矩阵 .它们对C-60 离子的各向异性研究有着特别的应用价值 .     

T1uhg杨-泰乐系统：D5d势阱中的各向异性现象

杨-泰乐(Jahn-Teller缩写为JT)系统在其最低的绝热势能面上常常典型地含有一系列相互等同的势阱.在C60分子中，若一个电子占据该分子的三重简并的能量最低电子态，这一具有T1u对称性的电子态将会与具有hg对称性的五重简并振动态发生相互作用，形成所谓的T1uhg JT系统.当考虑电声的非线性相互作用时，该系统的势能面上将出现D5d对称性的势阱并伴随D3d对称性的势垒；反之亦然.本文在幺正平移变换的基础上，引入了标度变换，研究了该JT系统中D5d势阱中的各向异性现象：在电子空间中，非线性项的引入使得 关键词： C60 杨-泰乐效应 各向异性 电声耦合 标度变换     

具有D4h对称性构型的C42+分子的Jahn-Teller效应与能级分裂

依据量子理论与配位场理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了C42+分子在具有D4h对称性构型时,E(b1g+b2g)系统的Jahn-Teller效应中的相关问题.研究了C42+分子的电子态与声子态的对称性及其活跃声子态,讨论了系统声子间的耦合与CG系数,构建了E(b1g+b2g)系统的电声耦合哈密顿量,利用幺正平移变换将系统变换到了无声子激发的空间中,由此计算出了系统无声子激发的基态与激发态及其能级,结果表明由于系统的电声耦合作用缘故,在系统的势能面上形成了四个对称性势阱.无论系统处在哪一个势阱中,在Jahn-Teller畸变之后,系统的二重简并的能级都将发生分裂,分裂后系统电子态的简并性完全被消除.文中利用群论又进一步探讨了系统的Jahn-Teller畸变方向及其基态对称性,发现系统将沿着D4h→D2h方向发生畸变.畸变后C24+分子的基态具有D2h群下的B1u对称性.     

C42+分子的T(○)e系统的Jahn-Teller效应与各向异性现象

依据Jahn-Teller效应理论与量子理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了具有Td对称性构型的C42+分子的T(○)e系统的Jahn-Teller效应与各向异性问题.构建了T(○)e系统的电声耦合哈密顿量,借助么正平移变换求出了系统的基态与激发态及其能量.结果发现,由于电声耦合作用的缘故,系统发生了Jahn-Teller畸变,畸变导致在系统的势能面上形成了3个具有D2d对称性的势阱.无论系统处在哪一个势阱中,系统原初三重简并的能级都将分裂为两条能级.畸变还导致C42+分子从Td对称性降低到D2d对称性,同时C42+分子的振动频率发生分解,而频率的分解致使C42+分子的各向同性遭到破坏而呈现出各向异性.     

具有D3h对称性构型的B2H6分子的杨-泰勒效应与能级分裂

文中依据杨-泰勒效应理论与配位场理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了B2H6分子在具有D3h对称性构型的情况下,E e′系统的杨-泰勒效应及其相关问题。研究了B2H6分子的电子态与声子态以及活跃声子态,构建了B2H6分子的E e′杨-泰勒系统的电声耦合哈密顿量,利用么正平移变换将系统的哈密顿量分解为无声子激发部分与有声子激发部分之和,由此计算出了E e′杨-泰勒系统的基态与激发态及其能级。结果表明由于电声耦合作用的缘故,在E e′系统的势能面上形成了四个具有C2v对称性势阱。无论系统处在哪一个势阱中,系统初始的二重简并的能级都将发生分裂,因此杨-泰勒畸变导致系统能级的简并性完全被消除。文中利用群论又进一步探讨了系统的杨-泰勒畸变方向与能级分裂方式,发现系统的杨-泰勒畸变方向是D3h→C2v,能级的分裂方式为E′→A1+B2或者E″→A2+B1。     

C42+分子的T  e系统的Jahn-Teller效应与各向异性现象

依据Jahn-Teller效应理论与量子理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了具有Td对称性构型的C42+分子的T  e 系统的Jahn-Teller效应与各向异性问题。构建了T  e系统的电声耦合哈密顿量,借助么正平移变换求出了系统的基态与激发态及其能量。结果发现,由于电声耦合作用的缘故,系统发生了Jahn-Teller畸变,畸变导致在系统的势能面上形成了3个具有D2d对称性的势阱。无论系统处在哪一个势阱中,系统原初三重简并的能级都将分裂为两条能级。畸变还导致C42+分子从Td对称性降低到D2d对称性,同时C42+分子的振动频率发生分解,而频率的分解致使C42+分子的各向同性遭到破坏而呈现出各向异性。     

C42+分子的T  e系统的Jahn-Teller效应与各向异性现象

依据Jahn-Teller效应理论与量子理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了具有Td对称性构型的C42+分子的T  e 系统的Jahn-Teller效应与各向异性问题。构建了T  e系统的电声耦合哈密顿量,借助么正平移变换求出了系统的基态与激发态及其能量。结果发现,由于电声耦合作用的缘故,系统发生了Jahn-Teller畸变,畸变导致在系统的势能面上形成了3个具有D2d对称性的势阱。无论系统处在哪一个势阱中,系统原初三重简并的能级都将分裂为两条能级。畸变还导致C42+分子从Td对称性降低到D2d对称性,同时C42+分子的振动频率发生分解,而频率的分解致使C42+分子的各向同性遭到破坏而呈现出各向异性。     

在群论框架下电子三重态与声子耦合的理论研究

本文基于绝热近似和群论导出了电声耦合系统的哈密顿量的一般形式,讨论了电声耦合系统中的电子算符和活跃的声子模式. 应用幺正平移变换和能量最小化方法,进一步计算了正四面体群下T*(e+t₂)杨-泰勒系统中的激发态能量,从对称性的角度分析了T₁电子态的能级分裂以及晶格体系的对称性破缺,得出了对称性的破缺方式和电声耦合系统密切相关的结论. 结果表明:通过群论与对称性分析完全可以定性地解释由于电声耦合所造成的简并电子 关键词： 电声耦合 杨-泰勒畸变 活跃的杨-泰勒声子模式 电声耦合哈密顿量     

T1uhg Jahn-Teller系统中的频率约化矩阵

在研究C₆₀的电声相互作用中,最重要的应是T_1u电子态与h_{g< /sub>振动模式的偶合,俗称作T1uhg Jahn-Teller(JT)系统.线 性的T1uhg JT系统的势能面上只有势槽的存在,而当非线性耦合 项加入后,势能面将被扭曲成具有Ｄ3d或Ｄ5d对称性的势阱.在振 动频率的各向同性假设下,势阱中h 关键词： 60分子')" href="#">Ｃ60分子 “杨-太勒”系统 ?pik-Pryce方法}     

纤锌矿MgxZn1-xO/Mg0.3Zn0.7O抛物量子阱中极化子能级

采用改进的Lee-Low-Pines(LLP)中间耦合方法研究纤锌矿Mg x Zn1-x O/Mg0.3Zn0.7O抛物量子阱材料中的极化子能级,给出极化子基态能量、跃迁能量(第一激发态到基态)和不同支长波光学声子对电子态能级的贡献随量子阱宽度d的变化规律。理论计算中考虑了纤锌矿Mg x Zn1-x O/Mg0.3Zn0.7O抛物量子阱材料中声子模的各向异性和介电常数、声子(类LO和类TO)频率等随空间坐标Z变化(SD)效应对极化子能量的影响。结果表明,Mg x Zn1-x O/Mg0.3Zn0.7O抛物量子阱中电子与长波光学声子相互作用对极化子能级的移动很大,使得极化子能量明显降低。阱宽较小时,半空间长波光学声子对极化子能量的贡献较大,而定域长波光学声子的贡献较小;阱宽较大时,情况则正好相反。在d的变化范围内,电子与长波光学声子相互作用对极化子能级的移动(约67~79 meV)比Al x Ga1-x As/Al0.3Ga0.7As抛物量子阱中的相应值(约1.8~3.2 meV)大得多。因此,讨论ZnO基量子阱中电子态问题时要考虑电子与长波光学声子的相互作用。     

纤锌矿GaN/ZnO 量子阱中的界面声子及其电声相互作用

根据介电连续模型和单轴晶体模型研究了纤锌矿量子阱中的界面声子模及其电声子相互作用的Fröhlich哈密顿。我们计算和讨论了纤锌矿GaN/ZnO单量子阱中的界面声子的色散关系和电声相互作用的耦合强度。色散曲线充分体现了纤锌矿晶体的各向异性;四支界面声子模出现在两个能量区域中,分别是：[ , ]和[ , ]。界面声子模出现消失的现象,光学声子模之间存在能量交迭区域。我们的结果也阐述了纤锌矿GaN/ZnO单量子阱中每支声子模与电子相互作用的对称性和耦合强度。     

具有D4h对称性构型的C2+4分子的Jahn-Teller效应与能级分裂

依据量子理论与配位场理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了C²⁺₄分子在具有D_4h对称性构型时,E×(b_1g+b_2g)系统的Jahn-Teller效应中的相关问题.研究了C²⁺₄分子的电子态与声子态的对称性及其活跃声子态,讨论了系统声子间的耦合与CG系数,构建了E×(b_1g+b_{2g 关键词： 2+4分子')" href="#">C²⁺4分子 对称性 能级分裂 Jahn-Teller畸变}     

方阱势下的赝自旋劈裂和自旋劈裂

通过求解具有方阱势的径向标量势与矢量势的Dirac方程, 分别分析了原子核中赝自旋和自旋双重态的能级劈裂和波函数劈裂随着方阱势的势阱深度参数和势阱半径参数的变化关系, 此外, 能级劈裂和波函数劈裂随着量子数的变化关系也被进行了研究. 由于在特定的同位素链中, 势阱深度参数和势阱半径参数与核子数有关系, 所以以这些参数为变量对于赝自旋劈裂和自旋劈裂的研究是有意义的, 研究的结果至少可以定性的应用到大部分原子核中.     

铁基氟化物超导体SrFe_(1-x)Co_xAsF(x=0,0.125)声子特性的第一性原理计算研究

采用基于第一性原理的平面波赝势方法,计算了铁基氟化物及其钴掺杂超导体SrFe1-xCoxAsF(x=0,0.125)在四方非磁态与正交条纹反铁磁态下的声子谱(声子色散曲线、声子态密度)及电-声子耦合常数.计算发现:条纹反铁磁相互作用下的自旋-声子耦合效应强于电-声子耦合作用使声子谱的宽度减小;自旋效应使声子的有效质量增加导致条纹反铁磁态下Fe原子与As原子的耦合振动频率减小.另外,掺杂和自旋效应是提高电-声子耦合常数的两个有效方法,但计算所得超导转变温度远小于实验测量值,表明铁基超导电性非简单的电-声子耦合配对机理.     

掺杂浓度及掺杂层厚度对Si均匀掺杂的GaAs量子阱中电子态结构的影响

本文通过自洽地求解薛定鄂方程及泊松方程计算了在温度T=0, 有效质量近似下, Si均匀掺杂的GaAs/AlGaAs量子阱系统的电子态结构. 研究了掺杂浓度及掺杂层厚度对子带能量, 本征包络函数, 自洽势, 电子密度分布, 及费米能量的影响. 发现在给定掺杂浓度下, 子带能量随掺杂层厚度的增加单调递减, 自洽势的势阱变宽变浅, 电子密度分布变宽, 峰值变低; 在给定掺杂层厚度下, 随掺杂浓度的增加子带能量及费米能级单调递增, 自洽势阱变深变陡变窄, 电子密度分布的峰值变高, 集中在中心. 关键词： 掺杂 量子阱 电子结构 半导体GaAs     

极化子效应对非对称量子阱中光吸收系数的影响(英文)

从理论上研究子电子-声子相互作用对Morse量子阱中光吸收系数的影响,首先利用微扰论方法求出考虑极化子效应时的电子波函数和能级,然后利用密度矩阵和迭代法得到光吸收系数的解析表达式,最后以典型的GaAs/AlGaAs Morse量子阱为例进行数值计算。结果表明,极化子效应使光吸收系数比仅考虑电子的情况增大了,并且在相同光强的情况下吸收饱和现象更明显;极化子效应的影响随着阱的非对称性的增强而增大;电声相互作用对电子能级的修正导致光吸收系数峰值向高能方向偏移。     

抛物量子阱中束缚极化子的温度效应

理论研究了抛物量子阱中强耦合束缚极化子的温度效应,采用线性组合算符和幺正变换相结合的方法得到了极化子基态能量和基态结合能的表达式.极化子基态能量和基态结合能分别是振动频率、电子-声子耦合强度、库仑束缚势强度、阱宽以及阱深的函数.在有限温度下,电子-声子系统将不再完全处于基态,晶格振动不但激发实声子,同时也使电子受到激发...