复合磁电垒纳米结构中的电子自旋过滤器

采用转移矩阵法,我们研究了在偏压存在的情况下,由沉积在InAs半导体异质结上的两条铁磁条带和一条肖特基金属条带构建的电子自旋过滤器中电子的自旋过滤特性.研究发现,该电子自旋过滤器中,电子自旋极化的大小和幅度与偏压密切相关,这些有趣的性质对如何制造一个偏压可调的电子自旋过滤器十分有益.     

δ掺杂对磁纳米结构中电子输运性质的影响

建立铁磁条调制下含有δ掺杂的磁纳米结构模型,计算不同δ掺杂位置及高度时电子的透射几率及自旋极化率,重点研究了该纳米结构中电子的自旋输运性质。结果表明,该磁纳米结构中可实现较显著的自旋极化效应,且δ掺杂的位置及高度均会对其中的电子输运性质产生影响。因此,理论上可以通过控制δ掺杂的位置及高度来获得实际需要的自旋极化强度,有助于新型自旋电子学器件的开发。     

偏压可调的铁磁-肖特基金属和半导体纳米电子自旋过滤器

在半导体异质结上沉积一条纳米级的铁磁条带和一条肖特基金属条带可获得一个电子自旋过滤器.采用转移矩阵法,我们研究了偏压对该电子自旋过滤器中电子自旋过滤性质的影响.通过数值计算,我们发现,该电子自旋过滤器中,电子自旋极化的幅度和符号与偏压密切相关,这可用来制造一个偏压可调的电子自旋过滤器.     

双势垒磁性隧道结中电子的自旋极化输运

 采用相干量子输运理论和传递矩阵方法,数值计算了两端具有铁磁接触的双势垒异质结构(F/DB/F)中自旋相关的隧穿几率和自旋极化率。结果表明,隧穿几率和自旋极化率随阱宽的增加发生振荡周期不随垒厚变化的周期性振荡;Rashba自旋轨道耦合强度的增加加大了隧穿几率和自旋极化率的振荡频率;隧穿几率和自旋极化率的振幅和峰谷比强烈依赖于两铁磁电极中磁化方向的夹角。与铁磁/半导体/铁磁（F/S/F）磁性隧道结中的结果相比,发现垒厚的增加增大了隧穿几率和自旋极化率的峰谷比,自旋极化率的取值明显增大,并具有自旋劈裂和自旋翻转现象出现。     

边界掺Be原子石墨纳米带的自旋输运性质研究

采用基于第一性原理和非平衡格林函数的输运计算方法,研究了4个原子宽度锯齿（zigzag）型纳米带在边界掺Be原子时对输运性质的影响.结果发现：石墨纳米带呈半导体特性,杂质原子抑制了附近原子的局域磁性,改变了完整纳米带的电子结构,2种自旋电子将表现出不同的透射情况,且在费米面附近尤为明显.通过计算散射区的分子自洽哈密顿量（MPSH）能谱,发现2种自旋电子能级不再简并,在外加偏压下纳米带产生自旋极化电流.同时,在偏压低于1.5 V时,其中1种自旋电子出现负微分电阻现象（NDR）.     

铁磁/半导体/铁磁异质结构的自旋极化输运

采用相干量子输运理论和传递矩阵方法,研究了具有不同自旋指向的极化电子渡越铁磁/半导体/铁磁异质结构的隧穿几率和自旋极化率.研究表明,隧穿几率和自旋极化率随半导体长度的改变发生周期性变化、随Rashba自旋轨道耦合强度的改变发生准周期变化,并且在2铁磁电极中磁矩取向平行时;选择适当的半导体的长度和Rashba自旋轨道耦合强度可以得到较大的自旋极化率.     

单量子点体系极化电子的输运

利用Bulka建立的量子点模型，研究了当左右引线的磁矩夹角为θ时该体系的量子输运性质；利用Keldysh非平衡格林函数方法研究了电流随偏压V、温度T和磁矩夹角θ的变化，给出了近滕(Kondo)区中的非线性电导，并得出电导中的近滕顶点高度受磁矩夹角θ的调制的结论．     

掺杂armchair石墨烯纳米带电子结构和输运性质的研究

基于第一性原理计算,研究了B/N掺杂对宽度为N(a)=3p+2=11的扶手椅(Armchair)型石墨烯纳米带电子结构和输运性质的影响.杂质的存在使得扶手椅型石墨烯纳米带的能隙增大,并在能隙中出现了一条局域的杂质态能带,杂质的位置也影响其能带结构.另外,杂质的存在还引起输运过程中的电子共振散射,其特点与掺杂种类、掺杂位...     

人造双原子分子的自旋极化电子输运

利用非平衡格林函数方法研究了Aharonov-Bohm环中人造双原子分子的自旋极化电子输运性质.计算了量子点中自旋相关的占有数、自旋积累以及系统总电导和自旋极化率.发现两电极之间的耦合强度以及量子点之间的耦合强度对系统自旋相关输运性质以及总的电导有重要影响.     

侧吸附铁原子链锯齿形石墨纳米条带的输运性质的研究

本文利用基于密度泛函理论和非平衡格林函数的第一性原理计算对在侧边吸附一条铁原子链的锯齿形边界石墨条带的输运性质进行了研究.发现吸附在侧边的铁原子链更大程度地破坏其边界态从而使其产生较明显的自旋极化.无论从能带结构还是透射率来看体系的输运性质都是自旋极化的,而且相比于中间吸附的例子要明显.     

边界层对粗糙单裂隙溶质运移影响试验

为探究非费克(non-Fickian)运移表现出的峰值提前到达和拖尾等现象,开展了粗糙单裂隙溶质运移试验,总结了粗糙单裂隙中溶质运移特征及运移机理,结合边界层理论对峰值提前到达和拖尾现象进行了分析和解释。结果表明：峰值时间和拖尾时间与边界层厚度之间存在较好的线性相关关系;边界层对裂隙介质溶质运移有较为显著影响,即水流速度越小,边界层厚度越大,滞留在边界层内部的溶质越多,溶质获取率越低;粗糙单裂隙中溶质穿透曲线的峰值提前和拖尾现象是由裂隙中心处以惯性力主导的主流区和裂隙壁面以黏性力主导的边界层区共同作用造成的,其中峰值时间主要由主流区的对流因素控制,而边界层区域的存在对拖尾时间影响较大。     

单电子输运器件中的动态电子传输

在基于GaAs/AlGaAs异质结二维电子气的声表面波单电子输运器件中,利用声表面波诱发的动态量子点依次通过由串联的三对刻蚀门电极各自所形成的准一维通道,成功实现了电子的量子化动态输运,并对输运特性进行了分析.通过提出局域态杂质模型和电子的屏蔽效应,解释了实验中观测到的双峰声电电流现象.     

含单势垒量子隧穿结构电子稳恒输运中的接点效应(英文)

基于散射矩阵理论和费米-托马斯近似,通过对含单势垒的量子隧穿结构的研究,得到了稳恒输运中介观结构的电导特性.结果表明,稳恒条件下接触效应对介观体系中的电子透射以及内部特征势有明显的影响;电势降所呈现的电导特性与经典电路中的基尔霍夫定律相违背,整个介观体系的电阻不能简单地视为接触电阻和散射电阻串联,必须考虑接点和介观器件间的量子相干性.因此,接点效应对于进一步研究介观体系中的电子输运起到非常重要的作用     

2H-SiC体材料电子输运特性的EMC研究

目的　对2H SiC体材料的电子输运特性进行研究。方法　在最新能带结构计算的基础之上,采用非抛物性能带模型和多粒子蒙特卡罗(EnsembleMonteCarlo,EMC)方法。结果　计算表明:低场下,温度一定时,2H SiC纵向电子迁移率比4H SiC和6H SiC都高,横向迁移率则较为接近。296K时,由EMC方法得到的纵向电子饱和漂移速度为2.2×107cm/s,横向电子饱和漂移速度为2.0×107cm/s。当电场条件相同时,2H SiC同4H SiC以及6H SiC中的纵向电子平均能量相差较大。在阶跃电场强度为1000kV/cm时,其横向瞬态速度峰值可达到3.2×107cm/s,反应时间仅为百分之几皮秒量级。结论　可以被用来设计SiC器件和电路。     

分子器件中电子弹道输运理论研究进展

分子器件中，电子主要是弹道输运，本文总结了非平衡格林函数理论及其与Landauer．Buttiker理论、局域电流分布理论的关系。     

一种精确测定芯片内部微纳几何结构的方法

提出一种利用高分辨率透射电子显微镜(high resolution transmission electron microscopy,简称HRTEM)对半导体芯片内部微纳几何结构的精确测量方法,分别讨论了测定过程中制样的影响、测量设备放大倍率的校验、样品晶向校对以及不同情况下内标法和标称法的选用.该方法对半导体工业中HRTEM的应用有一定的指导意义.     

铁磁条对石墨烯中谷依赖电子输运性质的影响

本文建立了铁磁条和硬势垒共同调制下的石墨烯纳米结构模型,计算了铁磁条产生的磁场的大小和铁磁条的宽度对石墨烯中谷依赖的电子输运性质的影响,重点研究了该石墨烯纳米结构中电子的电导和谷极化特征. 数值计算结果表明,该纳米结构中可实现显著的谷极化效应,且磁场的大小和铁磁条的宽度均会对其中的电子电导和谷极化产生较大的影响. 因此,我们可以通过控制铁磁条的宽度和其产生的磁场的大小来获得实际需要的谷极化强度. 这项研究有助于理解和设计谷电子学设备.     

量子化学研究不同取代基对六苯并蔻电荷传输性能的影响

应用密度泛函理论在B3LYP/6-311+G(d)、M06-2X/6-311+G(d)、CAM-B3LYP/6-311+G(d)理论水平,分别计算12个不同取代基取代的六苯并蔻分子的电荷传输速率.研究结果显示，采用长程较正泛函CAMB3LYP更适合目标体系的电荷传输性能研究.在六苯并蔻环上，引入6个—CH₃与—CN取代基，得到的六苯并蔻衍生物分子与母体六苯并蔻相比，空穴迁移率相对较大，分别为2.51、0.92 cm²·V^-1·s^-1，可设计为性能优良的p型有机半导体分子；引入6个—SH、—CH2SCH₃及—COOCH₃取代基，得到的3个分子与母体六苯并蔻相比，对分子的电荷传输速率改善较小；引入—SCH₃、—OCH₃、—OH、—NHCH₃、—N(CH₃)2等5个取代基，所得到的5个分子电子迁移速率为空穴迁移速率的1.7～18倍，有望设计成性能优良的n型有机半导体材料.     

纳米结构金属空位形成能的研究

本文在Tiwari and Patil（Scripta Metallurgica,1975,9：833）计算空位形成能的模型基础上,研究了纳米结构金属的空位形成能计算方法,通过引入形状因子,并考虑晶粒尺寸效应,计算了面心立方（fcc）、体心立方（bcc）和密排六方（hcp）结构纳米金属的空位形成能.结果表明,纳米结构金属的空位形成能随着晶粒尺寸的减小而下降 晶粒尺寸不变时,空位形成能随着晶粒形状因子的增大呈线性下降趋势.     

医用高能电子在介质中轫致辐射研究

目的研究医用高能电子在介质中轫致辐射带来的影响．方法利用蒙特卡罗程序EGS4软件包中的新版本EGSnrc详细地研究了高能电子束在类人体介质中所产生的轫致辐射光子的剂量和通量分布.模拟的高能电子束能量是放射治疗中常用的电子束能量（4-22MeV）.结果1）在类人体介质中同一深度处,随着入射电子能量的增加,轫致辐射产生的剂量值也增加.2）对于相同入射能量的电子,在水中和肌肉组织中的同一深度,轫致辐射产生的剂量值非常相近,但是在骨中的剂量值明显增大.3）电子在人体介质（肌肉组织、骨）中轫致辐射的剂量约为总剂量的