Quantum Mechanical Study on Tunnelling and Ballistic Transport of Nanometer Si MOSFETs

Using self-consistent calculations of million-atom SchrSdinger-Poisson equations, we investigate the I-V characteristics of tunnelling and ballistic transport of nanometer metal oxide semiconductor field effect transistors （MOSFET） based on a full 3-D quantum mechanical simulation under nonequilibtium condition. Atomistic empirical pseudopotentials are used to describe the device Hamiltonian and the underlying bulk band structure. We find that the ballistic transport dominates the I-V characteristics, whereas the effects of tunnelling cannot be neglected with the maximal value up to 0.8mA/μm when the channel length of MOSFET scales down to 25 nm. The effects of tunnelling transport lower the threshold voltage Vt. The ballistic current based on fully 3-D quantum mechanical simulation is relatively large and has small on-off ratio compared with results derived from the calculation methods of Luo et al.     

“Adiabatic”的含义:从参数“浸渐”的量子演化到热力学的绝热过程

最近,赵凯华先生在<物理>上发表了一篇行文优美的文章[1],对"Adiabatic"一词在物理学中的用法和含义,进行了历史性阐述,厘清了它是如何从热力学中的"绝热"演变为量子理论中"无限缓慢(浸渐)"的.     

近红外单光子探测

随着以单个光子作为信息载体的量子通信和量子加密技术的兴起,近红外单光子探测技术受到了广泛关注.近红外单光子探测系统具有极高的灵敏度,所以它还可以胜任探测其它近红外波段微弱光信号的任务.半导体雪崩光电二极管是当前最成熟的近红外单光子探测系统的核心元器件;文章阐明了雪崩光电二极管的暗电流和击穿电压对单光子探测的影响,同时还讨论了工作温度、直流偏置、门信号性质和计数阈值等系统参数之间相互制约的关系.     

用转移矩阵方法来研究发生在势阱内的量子反射

本文利用转移矩阵方法对两种简单的具有吸引尾的势进行了研究.我们发现反射系数在波矢k→0时R=1,反射率与波矢k在k→0时呈线性关系.这说明在发生阱内量子反射时有利于超冷原子生存,因为超冷原子是低速低能原子.此外,我们可以用一个反射时间变化量Δt来判断量子反射的延迟或者超前.     

转动传能量子干涉效应:干涉角影响因素的研究

碰撞转动传能中存在量子干涉效应已经在静态池实验中被观测到,并且积分角也能被测量.利用分子束实验可得到转动传能更准确的信息,进而得到影响干涉角的的具体因素.文中利用一阶含时波恩近似和L-J相互作用势,建立了原子—双原子分子碰撞系统转动传能的量子干涉模型,描述了观察和测量微分干涉角的方法,得到了微分干涉角与碰撞半径和碰撞速度间的关系,同时也得到了积分干涉角和实验温度的关系.此理论模型对于理解和进行分子束实验是非常重要的.     

原子-双原子分子体系碰撞诱导中的量子干涉效应（第十五届全国原子与分子物理学术会议会议论文）

碰撞转动传能中存在量子干涉效应已经在静态池实验中被观测到,并且积分角也能被测量。但静态池掩盖了大量的实验信息,利用分子束实验可得到转动传能更准确的信息,进而得到影响干涉角的的具体因素。文中运用含时微扰的一级波恩近似理论和各向异性相互作用势,建立了原子-双原子分子（混合态）体系碰撞诱导转动能量传递中的量子干涉效应的理论模型,描述了观察和测量微分干涉角的方法,得到了微分干涉角与碰撞半径和碰撞速度间的关系,同时也得到了实验温度对微分干涉角的影响。此理论模型对于理解和进行分子束实验是非常重要的.     

基于两原子同时和腔场共振作用制备两原子纠缠态的腔QED方案(英文)

我们提出了一个将两个远离的原子制备成纠缠态的腔QED方案,该方案基于两个原子同时和一个腔场发生共振作用.在这个方案里,我们利用一个事先制备好的纠缠态将另外两个分离的原子制备成纠缠态.该方案仅包含两个原子和腔场的共振相互作用,不需要用腔场存储量子信息,并且原子和腔场作用时间极短.因此,我们的方案基于目前的腔QED技术是可以实现的.     

基于热敏超导边界转变传感的单光子探测技术

单光子探测是实现光量子信息处理的关键技术之一。基于热敏超导边界转变传感的单光子探测技术以其独有的极低的暗计数率、极高的量子探测效率和极强的光子数分辨能力而倍受关注。对比于其他的几种单光子探测技术,如光电倍增管、工作于盖革模式的雪崩二极管和超导纳米线等,本文将从其探测原理、实验样品制备和信号采集处理方法等方面出发,对基于热敏超导边界转变传感单光子探测技术研究的历史、现状进行综述,进而展望其未来可能的发展。     

夸克物质中的色超导性理论简介(英文)

夸克-夸克通过单胶子交换的相互作用在其反对称态上是相互吸引的,在致密夸克物质里,这种吸引相互作用会导致费米面上的双夸克凝聚,这就是所谓的夸克配对或色超导现象。本文介绍了夸克配对或色超导现象的基本知识和一些新进展。色超导是一个对称性自发破坏现象,有非常丰富的破缺方式,我们介绍了色超导对称性及其自发破坏模式的分析方法,介绍了怎样计算色超导体两个最基本的变量:能隙和迈斯纳质量。然后我们介绍了描述色超导现象的有效理论。最后是这些理论的一个应用,即计算色超导体里的中微子发射率以及其它输运性质。本文可以作为研究夸克物质理论的入门参考资料。     

理想量子气体的尺度效应

根据欧拉-麦克劳林(Euler-MacLaurin)公式,导出有限理想量子气体的热力学量表达式,揭示系统尺度和边界形状对其性质的影响.结果表明,有限尺度效应导致了一系列与热力学极限条件下不同的性质特征,如系统的非广延性和压强的各向异性等.