β-NaGdF4纳米球中Tb3+-Er3+下转换对局域态密度的尺寸效应

以Span 80 为模板,采用水热法合成了不同尺寸（4.7~115.5 nm）的β-NaGdF₄：1%Tb³⁺,1%Er³⁺ 纳米晶（NCs）。在Rayleigh限（粒子尺寸小于跃迁波长）下,研究了纳米晶尺寸对局域态密度（Local density of states,LDOS）的影响以及镶嵌在β-NaGdF₄纳米球中的Tb³⁺-Er³⁺的辐射和无辐射特性,进一步揭示下转换过程的物理机制。基于Tb³⁺-Er³⁺ 处在 β-NaGdF₄纳米球中的模型,用Green函数方法计算了Tb³⁺-Er³⁺ 发射体的自发发射速率。在介电纳米球内,Tb³⁺-Er³⁺发射体的LDOS没有显著的变化。在小尺寸（R<<λ）介电纳米球外,按照Chew的理论,发现LDOS有一个类-Gauss分布。如果R>35 nm（在本实验条件下）,介电纳米球外则只能观测到LDOS 的下降边,LDOS与局域场强的平方E²成正比,因而LDOS的类高斯分布出现的原因应归于小尺寸发射体与局域场相互作用的增强。通过计算纳米晶尺寸与体材料自发辐射速率的比值可直接确定纳米材料中的填充因子。     

氧化锌纳米带中的面缺陷

面缺陷是纳米带中非常普遍和非常重要的一类缺陷。在有些情况下，面缺陷对于高表面能指数面的出现起着决定性的作用。同时。它们可以诱导纳米带沿着特殊的方向生长。面缺陷可以是孪晶或双晶，层错和由杂质原子聚集在特定原子面所形成的间隙原子层。在本文中。利用透射电子显微术，我们将介绍氧化锌纳米带中被发现的几种面缺陷。我们确认了两种孪晶／双晶结构，它们的孪晶面分别是（01^-13）和（^-2112）面。基面层错有I1和I2两种。在大尺寸的纳米带中，I1基面层错可以折叠到（2^110）面形成棱面层错。当少量的In离子掺入氧化锌纳米带后，我们发现伴随着杂质In在基面的聚集，形成了两种倒反畴界。     

金刚石晶格上的对角无序与非对角无序非晶量子点

报道金刚石晶格上对角无序与非对角无序非晶量子点的理论研究，用简单的紧束缚哈密顿量描述模型的电子结构，用ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法求解哈密顿方程，用边界条件对本征值的影响判断局域化，研究发现，带边为扩展态时，带宽的变化趋势与晶态量子点类似；带边为局域态时，尺寸超过某一临界长度后，带宽不变，但带边态密度随尺寸增大而增大。还研究了非晶量子点的介电函数虚部ε₂（?ω）。与扩展态对应的ε₂（?ω），对尺寸变化较敏感。与局域态对应的ε₂（?ω），当尺寸大于 关键词：     

电子关联对顺式聚乙烯中双极化子附近局域振动模的影响

用自洽迭代的方法研究了顺式聚乙炔中双极化子的能谱及其附近的局域振动模。结果发现：１）在顺式聚乙炔中，双极化子的电子束缚态数目和位置仅取决于耦合参数λ和电子相互作用Ｕ，这类似于反式聚乙炔；参数ｔ１（消除基态二度简并）虽不能改变电子局域态的个数，但影响了双极化子附近局域模的数目。２）电子相互作用不仅使局域模的频率发生了漂移，而且增加了局域模的个数，这不同于反式。３）局域模的局域性随耦合参数λ以及电子相     

中性原子在单束局域空心光束中的Sisyphus冷却

我们提出了一种采用径向分布的π位相板产生局域空心光束的新方法。研究发现局域空心光束的径向暗斑尺寸与相对孔径的倒数的一次方成正比，而轴向暗斑尺寸与相对孔径的倒数的二次方成正比，这表明改变聚焦透镜的焦距，即可有效地改变局域空心光束的暗中空区域。此外，在焦点附近局域空心光束的强度梯度很大，当它处于蓝失谐时，由强度梯度感应的Sisyphus冷却效应将非常显著。因此，蓝失谐的局域空心光束不仅可用于中性原子的激光囚禁，而且也可用于中性原子的激光冷却。我们采用Monte-Carlo模拟方法就中性原子在单束局域空心光束中的Sisyphus冷却的动力学过程进行了理论研究。结果表明一个温度约为3μΚ和密度为～1012atoms/cm3的超冷原子样品可以在我们的单束局域空心光束囚禁中获得。进一步的理论分析表明如果通过改变聚焦透镜的焦距来压缩上述超冷原子样品，将光阱中的原子密度控制在碱金属原子的BEC密度范围之内，并同时采用光学势蒸发冷却技术，将原子温度进一步冷却至光子反冲温度附近时，一个全光学冷却与囚禁的碱金属原子BEC也许能在我们的单束局域空心光束势阱中实现。     

Y_（1－x）Pr_xBa_2Cu_3O_7系统的低温电子比热的研究

我们对Ｙ１－ｘＰｒｘＢａ２Ｃｕ３Ｏ７（ｘ＝０．２，０．４５，０．６）样品的比热进行了研究，发现在这个系统中比热线性项系数非常大，呈现出重费米子的特征，并且不同温区其数值亦不同．比热的结果表明Ｐｒ离子在这个系统中基本上处于＋３价．对实验数据进行了仔细分析，我们认为比热线性项增大是源于Ｐｒ离子掺入后这个系统中出现了Ｋｏｎｄｏ效应以及由此而产生的空穴局域态，也正是局域态的出现，导致了金属绝缘体转变，同时导致了超导电性的破坏．     

LaOFeAs的反铁磁能带结构

基于密度泛函理论（DFT）,采用线性缀加平面波展式结合改进的局域轨道方法（APW+lo）,对新型超导材料LaOFeAs的结构进行了计算和分析。反铁磁计算的结果表明,由于巡游电子的贡献,系统具有负的磁矩。费米面附近两种自旋电子的能带在Г点附近具有显著差异,自旋向下的一条空带在此形成了与自旋向上未满填充导带局域相似的结构。而在其他K点,这两种自旋能带的结构基本相同。     

一维双原子链中杂质的局域振动

讨论了一维双原子链中杂质的局域振动，对杂质原子替代大原子和替代小原子的情况进行了分析，分别得到这两种情况下的高频模和隙模的频率。     

闪锌矿结构杂质振动特性的研究

本文给出闪锌矿结构中替位杂质的声子谱。系统分析了杂质诱发的局域模,禁带模和共振模的形成规律及特性。除了TA带上方的准局域模外,还发现了在TA声学带下方的新的低频共振模式。 关键词：     

在溴化钾粉末中掺入大量α-炭化硅压片的异常红外透射光谱研究

在光谱学实践中，通常由于带测样品颗粒在本征吸收峰附近产生可观的附加散射消光，致使表观吸收峰偏离实际位置，从而得到不的光谱，这就是我们常要采取措施尽量避免的克里斯坦森（Christiansen）效,这一就是在制作压片（例如溴化钾）时，待测样品含量要少（少于2％）。在一次实验中，当在KBr粉末中掺入大量（而非正常要求的少许）的α-SiC微粉后，得到了一个在1052.33cm^-1处有一个尖峰的中红外透射谱。我们发现，这个新现象非常有趣，它与克里斯坦森效应表面上相反，但都可用Lorentz色散模型给予精确地解释。于是称它为反克里斯坦森效应，在该效应出现的频率处两种材料的折射率相等，且吸收系数都非常小。这个新现象也非常有意义，它可用来制造新型的带通滤波器以及准确测定某些材料的折射率等。     

杂质中心吸收宽带的电声子耦合问题(Ⅱ)

在这篇文章中,我们用一维晶格模型讨论了杂质中心中电声子耦合强度的问题。用场论方法严格地解得了含杂质晶格之运动方程的本征函数。由此得到了电声子耦合强度的解析表示式,它是用声子的波数k、表示相互作用范围的参量λ以及杂质参量P=γ′/γ解析地表示出来的。其中γ′和γ分别为杂质与近邻之间和一般近邻之间的力常数。对结果的分析表明,只改变质量的杂质不影响电声子耦合;导致力常数变化的杂质对电声子耦合有显著的影响。当有奇的局域模出现时,在离子晶体中它对带宽的贡献可以比带内模的贡献大很多。尤其是在离子晶体中有可能出现所谓“临界散射”,这时带内模的贡献可能变得很小,而主要的贡献几乎全来自于局域模。相反地,在非极化晶体中,局域模的贡献一般是很小的。文中最后讨论了由一维模型得到的结论对于三维晶体可能有的意义。     

碳掺杂闭口硼氮纳米管场发射第一性原理研究

运用第一性原理研究了闭口硼氮纳米管（BNNT）顶层掺碳体系（C@BNNT）的电子场发射性能.结果表明：随外电场增强,C@BNNT电子结构变化显著,态密度（DOS）向低能方向移动;碳原子的局域态密度（LDOS）在费米能级附近明显增大;赝能隙、最高占据分子轨道（HOMO）/最低未占据分子轨道（LUMO）能隙减小;体系电荷移向帽端.DOS,HOMO/LUMO及Mulliken电荷分析一致表明,与BNNT相比,C@BNNT电子场发射性能显著改善,且C@BN_moreNT性能更优. 关键词： 碳掺杂 硼氮纳米管 电子场发射 第一性原理     

基于扩展Wannier基函数讨论单壁碳纳米管的能隙

根据单壁碳纳米管(SWCNTs)的几何结构计算了π电子局域波函数。在不等性 杂化方案下,构建扩展的Wannier基函数,在此基下取有效核电荷数Z=2.930,轨道指数 ,计算得到锯齿（9,0）管的能隙值是0.17eV,这一结果与用第一性原理得到的结果非常接近。     

硅纳米结构晶体管中与杂质量子点相关的量子输运

在小于10 nm的沟道空间中,杂质数目和杂质波动范围变得十分有限,这对器件性能有很大的影响.局域纳米空间中的电离杂质还能够展现出量子点特性,为电荷输运提供两个分立的杂质能级.利用杂质原子作为量子输运构件的硅纳米结构晶体管有望成为未来量子计算电路的基本组成器件.本文结合安德森定域化理论和Hubbard带模型对单个、分立和耦合杂质原子系统中的量子输运特性进行了综述,系统介绍了提升杂质原子晶体管工作温度的方法.     

超导材料的正常态下杂质锌引起的非均匀性

本文采用含有非磁性杂质的二维t-J模型来描述掺锌的高温氧化物超导材料,并利用非均匀双时格林函数理论对有限尺寸的材料进行了数值计算.在 Fermion-Spin 理论框架下,我们分别研究了非磁性杂质引起的电荷和自旋的不均匀性及对材料正常态特性的影响.我们发现:一方面非磁性杂质锌对其附近的自旋反铁磁关联有强烈的影响,能使周围的最近邻关联函数的绝对值比均匀情况增加很多;另一方面,空位子会受到其周围自旋的影响而出现相应的分布不均匀性,进而又影响自旋关联的不均匀性.并且,围绕杂质锌能够形成自旋激发和空位激发的局域态.     

链间耦合对聚乙炔多链体系中电子极化子再激发态的影响

从拓展紧束缚模型出发,研究了链间耦合对反式聚乙炔多链体系中电子极化子再激发态的晶格位形、净电荷密度、局域能级波函数和态密度的影响。结果发现：对于两条链体系,当链间耦合很小（eV）时,注入到系统中的电子只会在第一条链上诱发产生一个晶格缺陷,形成电子极化子再激发态,这和单链体系是一致,而第二条链仍是二聚化基态。随着链间耦合的增大,第一条链上缺陷的局域度减少而第二条链上的缺陷局域度相应增加,直至两条链上的位形相同。对于多条链（5条链和6条链）体系,当耦合很小（0.05eV）时,电子极化子再激发态也只会存在于一条链上,当链间耦合较强时,极化子再激发态会在链间层次性地扩展开来,并不会出现多条链位形相同。从两条链的能级图上可以看到随着链间耦合的增大,体系的带隙不断的增大和电子态密度显示的是完全吻合的,体系的导电性减弱。通过分析两条链体系在eV和eV的能级态密度,发现链间耦合越强,则中间局域能级的态密度越小,最后没有中间局域态。     

硅熔体的密度,表面张力和粘度

对硅熔体的基本物理性质，密度、表面张力、粘了新实验结果进行了综述，发现在硅的熔点（约为１４１５℃）以上１５－２０℃的温区内存在明显的变异现象，这些最新实验结果与过去的文献报道值相差甚远，如：密度大２－３％，表面张力小２０－３０％，粘度大４０％，在熔点附近，熔体的密度和表面张力是杂质的敏感量，硅熔点附近物理性质的这些异常变化，认为是由于硅原子结构状态的变化而引起的。     

重费米子超导体CeCoIn_5中的局域电子结构研究

重费米子材料CeCoIn_5具有相似于高温铜氧化物和铁基超导体的奇异物性,大量实验揭示其超导电性可能由反铁磁自旋涨落引起,表现出d波非常规超导配对态.在本文中,我们从CeCoIn_5的双能带模型出发,通过考虑杂质散射效应,应用T矩阵近似和格林函数方法,在弱散射和强散射情况下,分别计算费米能级附近的局域电子密度态性质.我们发现杂质诱导的共振态局域在杂质周围,其空间调制结构强烈依赖于d波配对序参量的节线方向,这些新奇物性有助于确认其d_(x~2-y~2)波配对对称性.     

利用扫描隧道谱(STS)对石墨单晶表面局域电子态的研究

利用ＳＴＳ测量并结合扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）扫描图象，给出一组沿石墨单晶表面原子分辨的ＳＴＭ图象上某一线段各点处的扫描隧道谱．ｄ（lｎI）／ｄ（lｎＶ）～ｅＶ由测量谱给出的样品表面Ｅ_Ｆ附近局域态密度分布与由体能带结构计算得到的结果在一定程度上相符合，将各条曲线中Ｅ_Ｆ附近的态密度峰能量对相应的空间位置作图，给出石墨表面E_F附近能态密度在测量区域内实空间的变化。通过对表面不等价Ａ，Ｂ类原子处局域电子结构的分析并利用简单模型进行计算，给出了与实验 关键词：     

光子晶体耦合腔波导的色散特性

理论研究表明，在基于光子晶体的耦合腔波导中，杂质带的色散性质取决于相邻缺陷间局域电磁场的特性，而非缺陷间距离的大小.在第一布里渊区中出现的杂质带的反常色散实际上是能带折叠的结果.通过计算结构的有效折射率，证实了杂质带色散是正常色散. 关键词： 光子晶体 反常色散 耦合腔 杂质带