量子环上的负电荷激子

讨论了负电荷激子X^-的能-光谱及其Aharonov-Bhom振荡.负电荷激子是三个带电粒子组成的体系,其基函数（基矢）数目大,数值计算艰巨. 以往人们常把体系的空间波函数分离成质心运动和相对运动两部分来处理,这种方法误差大,只适用于外加磁场很小的情况.直接由体系的Hamilton量出发,基于角动量守恒,把基矢按总角动量分类. 据此提出了一种简便的求解体系的本征矢和本征函数方案,使用该方法使计算时间节省了90%以上.所得计算结果没有抗磁现象,且计算结果与现有的实验数据符合很好.还讨论了环的半径、介质电容率和空穴的有效质量与ABO的关系. 关键词： 量子环 负电荷激子 能-光谱 Aharonov-Bhom振荡     

量子环上粒子体系的计算

对于量子环上带电粒子体系,组成本征函数的基矢数及哈密顿矩阵元素数都极大,数值计算量庞大.本文介绍在处理此问题时按轨道总角动量分类从基矢集中选择子基矢集的方法和技巧.应用计算机进行数值计算时,此方法比以往节省90%以上的时间.     

杂质对量子环上荷负电激子的影响

讨论了在杂质电荷的电场影响下,量子环上荷负电激子X-的能-光谱及其Aharonov-Bohm振荡.当轨道总角动量不守恒的情况下,提出如何按轨道角动量分类构成基矢组并用典型的对角化方法求解体系的本征值和本征矢的方案.该方案计算简单,计算结果令人满意.还讨论了运用等效电荷变换公式和变换图,把位于三维空间的杂质简化为二维平面(或x轴上)的杂质处理,使计算变得更简单,对结果的分析也更明晰.     

外电场对InGaAsP/InP量子阱内激子结合能的影响

在有效质量近似下采用变分法计算了InGaAsP/InP量子阱内不同In组分下的激子结合能,分析了结合能随阱宽和In组分的变化情况,并且讨论了外加电场对激子结合能的影响. 结果表明：激子结合能是阱宽的一个非单调函数,随阱宽的变化呈现先增加后减小的趋势;随着In组分增大,激子结合能达到最大值的阱宽相应变小,这与材料的带隙改变有关;在一定范围内电场的存在对激子结合能的影响很小,但电场强度较大时会破坏激子效应. 关键词： 激子 InGaAsP/InP量子阱 结合能 电场     

分立位置表象中双原子分子振动能级的计算

用离散的位置基矢作为连续位置基矢的近似,构建分立位置表象.在分立位置表象中,哈密顿算符矩阵具有对角占优、带状稀疏的特点,矩阵元不用做积分运算,具有特别简单的解析表达式.分别对双原子分子在Morse势、Murrell-Sorbie势和双阱势中运动情形,进行了数值计算.结果表明,在分立位置表象中计算双原子分子振动能级,方法简便,稳定性好,计算精度高.     

用变分优化正交的连带Laguerre基函数计算无支撑单层MoS2中激子的能量和波函数

采用基于变分优化正交化连带Laguerre基函数的准确对角化方法计算了无支撑单层MoS2中A型激子的能量和波函数.介电屏蔽效应破坏了SO(3)对称性导致激子能量以反常的轨道角动量顺序出现.该方法利用连带Laguerre多项式构造了既满足束缚态又满足连续态的正交基函数集,并推导了哈密顿量矩阵元的解析表达式.收敛速度不仅与基函数的数量有关,而且与变分参数的大小有关.在变分优化下,收敛速度非常快,表明了该方法的可靠性.采用正交化连带Laguerre基矢可大大减小基函数的数量和计算量.我们计算的激子本征能量即使是在很少的基函数下也与文献中的结果非常吻合.变分优化二维正交归一化连带Laguerre基矢适用于二维材料中激子和原子物理的精确描述.     

外加电场和Al组分对纤锌矿AlGaN/GaN量子阱中的电子g因子的影响

研究了外加电场和垒层的Al组分对AlGaN/GaN量子阱中的横向和纵向g因子(g⊥和g//)及其各向异性(δg)的影响.纤锌矿体结构的贡献(S_//~(bulk)和g⊥)是构成g⊥=(g//-g_0)=g_//~(bulk)的主要部分,但g_//~(bulk)和g⊥的差值很小且几乎不随外加电场和Al组分改变.当外加电场的方向同极化电场的方向相同(相反)且增加时,g_//~(bulk)和g_⊥~(bulk)的强度同时增加(减小).当外加电场从-1.5×10~8 V·m~(-1)到1.5×10~8 V·m~(-1)变化时,异质结界面对g⊥的贡献(Γ_(Inter))大于0且强度缓慢增加,阱层对g⊥的贡献(Γ_W)小于0且强度也缓慢增加.然而Γ_(Inter)的强度比Γ_w大,且后者的强度随着外加电场的改变增加较快,所以δg0且强度随着外加电场的变化而减小.当垒层的Al组分增加时,如果不考虑应变效应(S_(1,2)=0),g_//~(bulk)和g⊥的强度同时减小,然而考虑应变效应后(S_(1,2)≠0),β_1g⊥和γ1(g_//~(bulk))的强度随着Al组分的增加而增加.随着垒层Al组分的增加,Γ_(Inter)和Γ_w的强度都增加,但Γ_(Inter)的强度较大且增加得较快,所以的的强度缓慢增加.g⊥的强度先随着Al组分的增加而减小,然后又随着Al组分的增加而增加,因为g⊥小于0且强度随着Al组分增加得很快.结果表明,AlGaN/GaN量子阱结构中的电子g因子及其各向异性可以被外加电场、垒层的Al组分、应变效应和量子限制效应共同调制.     

氦原子自旋-自旋相互作用精细结构参数的理论计

利用多电子原子的精细结构哈密顿算符的球张量形式,通过计算氦原子的自旋-自旋相互作用哈密顿算符在|LSJMJ〉表象中的矩阵元,导出了氦原子的自旋-自旋相互作用精细结构参数的理论计算式,并就氦原子(n1s)(n2p)组态具体计算参数B之值.     

奇偶二项式光场态的小波变换

利用有序算符内积分方法,小波变换可以表示为被转换态矢|f〉在压缩平移算符U(μ,s)作用下向母小波态矢〈ψ|转换的矩阵元〈ψ|U(μ,s)|f〉. 在此基础上,计算了奇、偶二项式态的小波变换,得到小波变换谱. 结果表明,小波变换谱可以起到识别这些量子力学态的作用,具有直观易辨的优点. 关键词： 小波变换 奇偶二项式态 有序算符内积分     

聚合物发光器件中激子的解离与复合效率

对聚合物发光器件中极化子激子的形成与解离过程进行了详细探讨,提出了极化子激子解离的理论模型及解离概率的解析式,分析了激子解离后正、负极化子的输运过程,认为是极化子的链间跃迁实现了聚合物的电导,计算并讨论了内量子效率随外加电场、温度及杂质浓度的变化关系.该模型较好地解释了有关实验现象. 关键词： 聚合物发光器件 极化子激子 激子解离 内量子效率     

共轭高聚物中极化子散射引起的激子迁移(英文)

基于Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型并考虑到Brazovskii-Kirova对称破缺项,研究了共轭聚合物中注入极化子和激子在外电场下的散射过程.研究发现在外场作用下极化子总是能通过激子,而激子的运动行为则密切依赖于电场的强度.如果电场大于临界电场3.0×10~5V/cm,那么激子与极化子散射后并不发生任何运动;然而当电场小于此临界值时,激子将在极化子运动的相反方向上有一个明显的位移.激子在弱电场下所发生的这种迁移运动,是由于同极化子发生了慢散射作用.     

Stark effect of negatively and positively charged excitons in semiconductor quantum wells

We study the effect of an electric field applied normal to the layers on the binding energy of charged excitons (or trions) in GaAs quantum wells. We find that, in contrast to the neutral exciton, their binding energy is sharply reduced by modest electric fields. The effect is stronger for the positively charged exciton than the negatively charged one. The ionisation of the excess carrier is explained by the field-induced polarisation of the electron and hole subband wave functions.     

Binding energies of negatively charged excitons in quantum disks

The Hamiltonian of a negatively charged exciton X⁻ (trion) in a quantum disk with parabolic confinement has been diagonalized to obtain the binding eigenenergy values of the L1 states as a function of the electron-to-hole effective mass ratio and the disk radius. It is found that a negatively charged exciton X⁻ in a quantum disk may have the second bound state with orbital angular momentum L=1 and the triplet state of the two bound electrons.     

调制n型掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱结构的发光特性

报道了调制n型掺杂ZnSe/BeTe/ZnSe Ⅱ型量子阱(type-II QW)在极低温至室温(14—296K)条件下的各种光学性质. 反射光谱显示了对于非掺杂样品,激子(X)的跃迁起着支配作用,而只有在掺杂样品的光谱里展示了一个典型的负的带电激子(X^-)的跃迁特征. PL光谱及其直线偏振度P_l都显著地依赖于n型掺杂量和平行于QW生长方向的外加电场. 这个特征被认为是由n型掺杂导致了内秉电场(built 关键词： 光致发光 二维电子气 带电激子 Ⅱ型量子阱     

Supercooling molecular hydrogen down through the superfluid transition

Recent calculations by Vorobev and Malyshenko [JETP Lett. 71, 39 (2000)] show that molecular hydrogen may stay liquid and superfluid in strong electric fields of the order of 4x10(7) V/cm. I demonstrate that strong local electric fields of similar magnitude exist beneath a two-dimensional layer of electrons localized in the image potential above the surface of solid hydrogen. Even stronger local fields exist around charged particles (ions or electrons) if the surface or bulk of a solid hydrogen crystal is statically charged. Measurements of the frequency shift of the 1 --> 2 photoresonance transition in the spectrum of a two-dimensional layer of electrons above a positively or negatively charged solid hydrogen surface performed in the temperature range 7-13.8 K support the prediction of electric field induced surface melting. The range of surface charge density necessary to stabilize the liquid phase of molecular hydrogen at the temperature of superfluid transition is estimated.     

强耦合表面激子内部激发态的性质

采用线性组合算符和幺正变换方法,研究极性晶体中强耦合表面激子内部激发态的性质.计算了表面激子的激发态能量、激发能量和平均声子数.     

Ionization of an exciton moving perpendicular to a magnetic field in the GaAs/AlxGa1−x As superlattice

The magnetic field effect on the spectrum of excitons associated with various minibands in superlattices was studied by resonance Raman spectroscopy. It was found that the intensity of Raman scattering by acoustic phonons with the participation of the ground state of an exciton associated with the second miniband is sharply reduced even in weak magnetic fields if its velocity vector is orthogonal to the external magnetic field. This phenomenon was explained by the ionization of the exciton in the electric filed arising in the system of coordinate associated with the exciton moving perpendicular to the external magnetic field.     

Exciton reflection of ZnSe single crystals with account for the effect of the surface electric field

The mechanism of formation of an exciton reflection band is analyzed using a multilayer model of the near-surface region of ZnSe single crystals. It is shown that the appearance of a fine structure (a spike) in the reflection spectra at large damping parameters of the exciton is due to the surface electric field and the Stark exciton effect. The exciton-resonance energies and the damping parameters of free excitons for temperatures ranging from 12 to 100 K are determined by comparing experimental and predicted contours of the reflection spectrum. The surface concentration of charged centers and the characteristics of the space-charge region are evaluated within the framework of the model employed. Brest Polytechnic Institute, 267, Moskovskaya Str., Brest, 224017, Belarus. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 66, No. 3, pp. 401–407, May–June, 1999.