B与N掺杂对单层石墨纳米带自旋极化输运的影响

通过第一性原理计算研究了具有锯齿状边沿并且具有反铁磁构型的单层石墨纳米带的自旋极化输运.研究发现,在中心散射区同一位置掺入单个B和N原子,尽管对整个体系磁矩的影响完全相同,但对两个自旋分量电流的影响却完全相反.掺B时,自旋向上的电流显著大于自旋向下的电流;而掺N时,自旋向下的电流显著大于自旋向上的电流.这是由于不管掺B还是掺N都将打破自旋简并,使得导带和价带中自旋向上的能级比自旋向下的能级更高.掺B引入空穴,使完全占据的价带变为部分占据,从而自旋向上的能级正好处于费米能级,使得电子透射能力更强、电流更大,而自旋向下的能级则离费米能级较远使电子透射的能力较弱.掺N则引入电子,使得原来全空的导带变为部分占据,从而费米能级穿过导带中自旋向下的能级,使得自旋向下的电子比自旋向上的电子透射能力更强. 关键词： 自旋极化输运 单层石墨纳米带 第一性原理 非平衡格林函数     

束流预调制型同轴虚阴极振荡器的初步理论分析

 利用求解格林函数的方法,对束流预调制型同轴虚阴极振荡器进行了初步理论分析。分析结果表明,相同参数入射电子束同轴虚阴极振荡器的束波转换效率正比于预调制深度的平方,提高预调制的深度可以很好地提高束波转换效率;任意的束波互作用区结构参数和入射束流分布参数,都会存在一个对应工作状态下最大束波转换效率的最佳预调制频率,合理选择预调制频率可以优化同轴虚阴极振荡器的微波输出。     

求解格林函数的本征函数法

从本征函数理论出发，本文介绍了求解第一类格林函数的本征函数法。从而对格林函数的本征函数法建立进行一般的理论概括。最后举例说明应用。     

电大开孔箱体屏蔽效能分析解析模型

电磁脉冲武器能够通过"前、后门"耦合效应对箱体内部电子元器件及电路板造成损伤,从而对电气电子设备的安全性构成严重威胁,因此,开展箱体电磁屏蔽效能的分析研究具有重要意义.推导了任意入射波条件下电大开孔箱体屏蔽系数的解析解,并在此基础上对箱体屏蔽效能进行了分析研究.首先通过矢量分解,得出任意入射平面波的坐标分量;再基于Cohn模型,获得了电大开孔的等效电偶、磁偶极子;然后通过镜像原理,计算出总的赫兹电矢量位、磁矢量位;最终求得电大开孔箱体内部任意观测点的电场解析解,用于箱体屏蔽系数计算.设计了5组验证性实验,仿真结果表明:该解析算法相对CST的均方误差为11.565 d B,绝对误差为8.015 d B,相关系数为0.921,从而验证了该算法的准确性;解析算法仿真的平均耗时为0.183 s,仅占CST耗时的1/7530,从而验证了该算法的高效性.     

隔热板对近场辐射影响的研究

本文以关于两半无限大辐射热源间的并矢格林函数为基础利用传递矩阵法,在不考虑温度对介电常数影响的情况下以SiC材料为例,研究了隔热板对近场辐射传热的影响.研究结果表明,隔热板对近场辐射的影响完全不同于常规尺度辐射问题,近场下的净辐射热流不仅受隔热板的相对厚度的影响,而且受隔热板位置的影响.所得的结论对近场辐射传热的热设计具有一定的指导意义。     

三氧化二镓的高压拉曼光谱研究

β-Ga2O3是一种宽禁带半导体材料(Eg=4.8 eV).研究β-Ga2O3在高压(高应力)条件下的相稳定性和晶格动力学特性对其材料应用具有重要的参考价值.目前关于Ga2O3在高压下的晶格动力学特性研究较少,且Ga2O3的β→α的高压相变压力仍然具有争议.本工作采用基于金刚石压砧(DAC)的高压拉曼光谱技术研究了Ga...     

石墨烯纳米带电极区N掺杂电子输运性质研究

运用密度泛函理论和非平衡格林函数结合的方法,研究电极区N掺杂对扶手椅型石墨烯纳米带电子输运特性的影响.结果表明,与本征扶手椅型石墨烯纳米带电流-电压曲线相比,宽度为7的石墨烯纳米带电流-电压曲线表现出明显的不对称性,其中心N掺杂表现强烈的整流特性,整流系数达到102数量级,且将N原子从电极区中心位置移动到边缘,整流特性减弱.研究结果表明宽度为7的扶手椅型石墨烯纳米带出现强整流现象的原因主要是负向偏压下能量窗内没有透射峰引起的,该研究结果对将来石墨烯整流器件的设计具有重要的意义.     

半导体型单壁碳纳米管的电子输运特性

采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数法(Non-equilibrium Green functions,NEGF),对耦合于两个面心立方间的Al(111)电极间的(8,0)碳纳米管(Carbon nanotube,CNT)传输特性进行了计算。结果表明,在小偏压下(-40～40 mV),碳纳米管伏安特性与孤立碳纳米管的接近为零不同,而是接近为线性,这是耦合导致碳纳米管能级移动的结果。     

Probabilistic Controlled Teleportation of a Triplet W State with Combined Channel of Non-Maximally Entangled Einstein-Podolsky-Rosen and Greenberger-Horne-Zeilinger States

A scheme for probabilistic controlled teleportation of a triplet W state using combined non-maximally entangled channel of two Einstein-Podolsky-Rosen （EPR） states and one Creenberger-Horne-Zeilinger （CHZ） state is proposed. In this scheme, an （m ＋ 2）-qubit CHZ state serves not only as the control parameter but also as the quantum channel. The m control qubits are shared by m supervisors. With the aid of local operations and individual measurements, including Bell-state measurement, Von Neumann measurement, and mutual classical communication etc., Bob can faithfully reconstruct the original state by performing relevant unitary transformations. The total probability of successful teleportation is only dependent on channel coefficients of EPR states and GHZ, independent of the number of supervisor m. This protocol can also be extended to probabilistic controlled teleportation of an arbitrary N-qubit state using combined non-maximally entangled channel of N- 1 EPR states and one （m ＋ 2）-qubit GHZ.     

Derivative of Electron Density in Non-Equilibrium Green's Function Technique and Its Application to Boost Performance of Convergence

The non-equilibrium Green＇s function （NEGF） technique provides a solid foundation for the development of quantum mechanical simulators. However, the convergence is always of great concern. We present a general analytical formalism to acquire the accurate derivative of electron density with respect to electrical potential in the framework of NEGF. This formalism not only provides physical insight on non-local quantum phenomena in device simulation, but also can be used to set up a new scheme in solving the Poisson equation to boost the performance of convergence when the NEGF and Poisson equations are solved self-consistently. This method is illustrated by a simple one-dimensional example of an N＋＋ N＋ N＋＋ resistor. The total simulation time and iteration number are largely reduced.