量子环中极化子的温度效应

采用求解能量本征方程和LLP幺正变换方法,研究了量子环中极化子的温度效应.数值计算表明:当温度较低时,温度对极化子的基态能量无影响,当温度较高时,极化子的基态能量随温度的升高而增大;还表明极化子的基态能量随电子-声子耦合强度的增大而减小,随电子受限程度的增强(即量子环内径增大或外径减小)而增大,说明其量子尺寸效应非常显著.     

非对称量子点中弱耦合极化子的相互作用能

采用改进的线性组合算符和幺正变换方法,研究非对称量子点中弱耦合极化子的性质.导出了非对称量子点中弱耦合极化子的振动频率和相互作用能随量子点的横向和纵向有效受限长度和电子-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极化子的振动频率和相互作用能随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大,表现出奇特的量子尺寸效应.     

无限深量子阱中强耦合极化子的基态结合能

研究了无限深量子阱中极化子的基态性质,采用线性组合算符和变分相结合的方法导出了强耦合极化子的振动频率λ、基态能量E₀和基态结合能E_b,讨论了阱宽L和电子-LO声子耦合强度α对强耦合极化子的振动频率λ、基态能量E₀和基态结合能E_b的影响。通过数值计算,结果表明:强耦合极化子的振动频率和基态结合能随阱宽L的增大而减小,随电子-LO声子耦合强度α的增强而增大;基态能量随阱宽L的增大而减小,其绝对值随电子-LO声子耦合强度α的增强而增大;当量子阱阱宽L趋近于无限大和无限小两种极限情况下,分别与三维和二维极化子的结果相一致。     

声子色散对抛物量子点中极化子基态能量的影响

在声子色散影响下利用压缩态变分法计算了抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量。采用的变分方法是基于逐次正则并且利用单模压缩态变换处理通常被我们所忽略的在第一次幺正变换中产生的声子产生湮灭算符的双线性项。计算得出了在考虑声子色散的情况下抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量的数学表达式。讨论了抛物量子点中在电子-声子弱耦合情况下,受限长度,电子-声子耦合常数,色散系数与极化子基态能量之间的依赖关系。     

声子色散和库仑势对量子点中极化子基态能量的影响

本文在声子色散和库仑束缚势的影响下利用压缩态变分法计算了抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量。采用的变分方法是基于逐次正则并且利用单模压缩态变换处理通常被我们所忽略的在第一次幺正变换中产生的声子产生湮灭算符的双线性项。计算得出了在考虑声子色散和库仑束缚势的情况下抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量的数学表达式。讨论了在弱耦合情况下,受限长度,电子-声子耦合常数,色散系数,库仑结合参数与基态能量之间的依赖关系。     

声子和温度对球型量子点中极化子性质的影响

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子和温度对球型量子点中极化子性质的影响。数值计算表明,声子效应导致极化子的基态能量低于电子能量,且极化子基态能量随电子—声子耦合强度的增大而降低。数值计算还表明,温度较低时,声子不会被激发,极化子的基态能量不随温度而变;温度较高时,声子会被激发,导致极化子能量随温度升高而增大。     

光合作用体系捕光复合物线性和非线性光谱的理论研究：修正的Redfield方法的验证

使用数值精确的级联方程方法对其计算可靠性进行了验证．目前已知,修正的Redfield方法所用的微扰和马尔科夫近似,在中间耦合区对激发态能量转移会给出不正确的描述．因此研究其在计算各 种光谱信号时是否仍然有效有重要意义．利用不同参数下的二聚体模型和Fenna-Matthews-Olson复合物模型,使用级联方程方法和修正的Redfield方法,计算并比较了它们的吸收谱、发射谱和二维电子相干光谱．研究发现在较大的参数范围内两种方法给出一致的结果,这两种方法的对比也增进了对光合作用捕光复合物的2D光谱中量子拍频信号来源的认识．     

库仑场对抛物量子点中强耦合极化子性质的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法研究了在库仑场束缚下抛物量子点中强耦合束缚极化子的振动频率和基态能量。并对其进行了数值计算,结果表明:强耦合束缚极化子的振动频率和基态能量随量子点的有效受限长度的增加而减小,随电子-LO声子耦合强度的增加而增加,束缚极化子的基态能量随库仑势的增加而减小。     

声子和温度对球型量子点中极化子性质的影响

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子和温度对球型量子点中极化子性质的影响.数值计算表明,声子效应导致极化子的基态能量低于电子能量,且极化子基态能量随电子-声子耦合强度的增大而降低.数值计算还表明,当温度较低,使得电子热运动能量小于声子能量时,声子不会被激发,极化子的基态能量不随温度的变化而变化;在温度较高,使得电子热运动能量大于声子能量时,电子和晶格热运动加剧,更多的声子被激发.极化子的基态能量随温度的升高而增大.     

The ground-state lifetime of polaron in a parabolic quantum dot

This paper reports that the ground-state energy of polaron was obtained with strong electron-LO-phonon coupling by using a variational method of the Pekar type in a parabolic quantum dot. Quantum transition is occurred in the quantum system due to the electron-phonon interaction and the influence of temperature. That is the polaron transit from the ground-state to the first-excited state after absorbing a LO-phonon and it causes the change of the polaron lifetime. Numerical calculations are performed and the results illustrate that the ground-state lifetime of the polaron will increase with increasing the ground-state energy of polaron and decrease with increasing the electron-LO-phonon coupling strength, the confinement length of the quantum dot and the temperature.     

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.     

柱形量子线中体纵光学声子平均数

考虑电子与体纵光学声子相互作用时,采用LLP变分方法,研究柱形量子线中极化子性质,导出了柱形量子线中极化子光学声子平均数随量子线截面半径和电子-LO声子耦合强度的变化关系.结果表明柱形量子线中极化子的光学声子平均数随量子线截面半径减小而减小,随电子-LO声子耦合强度增强而增加.     

库仑场对非对称量子点中强耦合极化子声子平均数的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法研究库仑场对非对称量子点中强耦合极化子振动频率和声子平均数的影响。导出量子点中强耦合束缚极化子振动频率和声子平均数随量子点的横向和纵向有效受限长度,库仑束缚势和电子-声子耦合强度的变化关系。数值计算结果表明:非对称量子点中强耦合束缚极化子的振动频率和声子平均数随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大。随库仑束缚势和电子-声子耦合强度的增加而增大。     

球型量子点量子比特的声子退相干效应

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子效应对球型量子点中电子-声子系（极化子）能量、量子比特性质的影响。数值计算表明,能量随量子点尺寸的增大而减小,说明量子点具有明显的量子尺寸效应;当考虑声子效应时,能量、量子比特的振荡周期均减小,说明声子效应使得量子比特的相干性减弱;且量子比特内各空间点的概率密度均随时间做周期性振荡,不同空间点的概率密度随径向坐标和角坐标的变化而变化。     

球型量子点量子比特的声子退相干效应

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子效应对球型量子点中电子-声子系（极化子）能量、量子比特性质的影响。数值计算表明,能量随量子点尺寸的增大而减小,说明量子点具有明显的量子尺寸效应;当考虑声子效应时,能量、量子比特的振荡周期均减小,说明声子效应使得量子比特的相干性减弱;且量子比特内各空间点的概率密度均随时间做周期性振荡,不同空间点的概率密度随径向坐标和角坐标的变化而变化。     

非对称量子点中极化子的声子平均数

采用线性组合算符和幺正变换方法研究非对称量子点中强、弱耦合极化子的声子平均数的性质,导出了量子点中强、弱耦合极化子的声子平均数和振动频率随量子点的横向和纵向受限强度、电子-声子耦合强度的变化关系。对RbCl晶体进行数值计算,结果表明非对称量子点中强耦合极化子的振动频率和声子平均数随量子点的横向和纵向的受限强度的增强而迅速增大,随电子-声子耦合强度的增强而增大。     

抛物量子点中强耦合束缚极化子的性质

采用Pekar类型的变分方法研究了抛物量子点中强耦合束缚极化子的基态和激发态的性质。计算了束缚极化子的基态和激发态的能量、光学声子平均数。讨论了量子点的有效束缚强度和库仑束缚势对基态能量、激发态能量以及光学声子平均数的影响。数值计算结果表明:量子点中强耦合束缚极化子的基态和激发态能量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、激发态能量随库仑束缚势的增加而减小,光学声子平均数随库仑束缚势的增加而增大。     

量子点中弱耦合束缚极化子的内部激发态性质

采用线性组合算符和幺正变换方法研究库仑束缚势对量子点中弱耦合束缚极化子激发态性质的影响。计算了束缚极化子的振动频率、第一内部激发态能量、激发能量和共振频率随量子点的有效受限长度,电子-声子耦合强度和库仑束缚势的变化关系。结果表明: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、激发能量和共振频率随量子点的有效受限长度的减少而迅速增大,随库仑束缚势的增加而增大。     

Fröhlich mass in GaAs-based structures

The Fr?hlich interaction is one of the main electron-phonon intrinsic interactions in polar materials originating from the coupling of one itinerant electron with the macroscopic electric field generated by any longitudinal optical (LO) phonon. Infrared magnetoabsorption measurements of doped GaAs quantum well structures have been carried out in order to test the concept of Fr?hlich interaction and polaron mass in such systems. These new experimental results lead one to question the validity of this concept in a real system.