空穴输运的量子波导理论

在近20年,介观物理已经变成凝聚态物理中最引人瞩目的领域。在介观结构中的电子输运验证了量子的本质。在电子的量子波导理论基础上提出了一个在狭窄的介观结构中对空穴输运的一维量子波导理论,并把这个理论方法应用在量子干涉装置中,得出了一个在狭窄线路中的空穴输运的解析理论。     

杂质散射波导理论在T型量子调制晶体管中的应用

近年来,在量子波导管中由于杂质的弹性散射的效应能被精确地以一维散射问题来研究。文章在电子输运的量子波导理论基础上研究了介观结构中δ势杂质散射的一维量子波导理论,并把这个理论方法应用在T型量子调制晶体管中杂质散射波导理论中,发现介观结构的振荡结构被破坏了。     

四端量子波导中电子的输运几率

量子波导理论研究不仅是对基础物理而且对量子器件研究具有重要意义,我们采用模匹配方法,研究了非均匀磁场下开放的四端量子波导中的电子输运性质。结果表明,从一端入射的电子可以透射到两个与之垂直的输出端和一个与之平行的输出端。在没有外加磁场的情况下,两个垂直输出端的输运几率是相同的,但垂直端与水平端的输运几率不同;在外加磁场下,由于磁边缘态效应,两个垂直输出的输运几率也有着相当大的差别。     

冯金福教授半导体电子输运研究工作评述

从空间调制微分反射光谱、介观电路的量子力学处理、量子点和DNA的量子输运性质、量子点的自旋特性四个方面介绍了冯金福教授开展的在半导体电子输运领域所做的工作.     

Rashba多量子阱异质结中自旋轨道耦合效应对电子输运的影响

根据量子相干输运理论,利用传递矩阵的方法,研究自旋电子在铁磁体（F）／半导体多量子阱（SWM）／铁磁体的一维结构中,考虑自旋轨道耦合效应时的量子相干输运的特性．通过计算发现在这种一维多量子阱结构中的自旋电子的输运特性发生了一定的变化．这有利于进一步提高自旋电子的隧穿系数和自旋极化率．     

平行耦合双量子点结构的低温输运性质

使用双杂质的Anderson模型的哈密顿量,从理论上研究了一个嵌入并联耦合量子点(DQD)的介观电路在低温情况下的非平衡电子输运性质,并用隶玻色子(slave-boson)平均场近似方法求解了哈密顿.结果表明在低温情况下,这个系统中的Kondo效应、库仑阻塞效应以及外加偏压的复杂相互关系决定了电子的输运性质随偏压的增加,电流先是快速增大而后缓慢增大;随耦合强度的增加,微分电导由Kondo单峰变成Kondo双峰,且峰值降低,双峰距变宽.     

量子统计力学与有源介观RLC电路中的量子涨落

在电荷分立取值的客观事实基础上,利用介观电路的全量子理论,对含源介观RLC电路进行了量子化,得到了系统的有限差分薛定谔方程．在表象中,通过变换,薛定谔方程的形式变为标准的马丢方程．在WKBJ近似下,得到了源介观RLC电路的能级分布,进而计算了p和p^2在基态中的平均值．利用量子统计力学解决了有源介观RLC电路的量子涨落问题．     

磁量子结构中电子自旋极化输运性质的研究

研究了双磁垒量子结构中,磁场强度和偏压大小对电子自旋极化输运的影响。结果表明:零偏压下,电子在反平行等强磁垒结构中输运不会产生自旋极化;电子传输的阈值能量随磁场强度或偏置电压的增大而增大;在一定的磁场强度和偏压大小下,比较由半导体InAs和GaAs两类材料构成的量子结构中电子输运自旋极化度,发现它们的电子输运自旋极化度都随入射能量的增大而呈振荡衰减趋势,朗德有效因子高的InAs材料比GaAs的自旋极化度高出一个数量级。     

介观电容耦合电路中的库仑阻塞和量子涨落

在电荷取分立值这一基本事实基础上,对介观电容介观电路进行了量子化,得到了该电路的有限差分形式的薛定谔方程。介观电路的量子效应不仅来源于电路的量子化,还来源于电荷的量子化,只有在考虑了电荷的量子化性质之后才有可能讨论介观电路中的库仑阻塞效应。经过幺正变换,薛定谔方程变为两个标准的马丢方程,利用WKBJ近似方法,讨论了介观电容耦合电路中电流在基态中的量子涨落,这是介观电路中量子噪声的主要来源。     

一维介观环链的带结构

利用量子波导理论导出了一维介观环链的带结构的关系式,并作出了关系曲线.     

Andreev反射对量子输运性质的影响

研究了Andreev反射和交叉Andreev反射的物理过程,分析Andreev反射和电子的正常反射在物理图象上的区别,讨论这两种过程对量子输运性质的影响,并得出了铁磁金属-非磁半导体-超导体结构中自旋相关电流的具体产生过程及其他结论.     

量子点的输运特性研究

研究了电子隧穿通过量子点的相干输运特性。考虑量子点上的库仑相互作用,得到了电导—门压的共振隧穿曲线,并讨论其物理意义。     

HgTe量子点体系中的电子输运

文章为探究HgTe量子点和传统半导体量子点的性能优劣，理论上研究HgTe量子点的电子性质，利用非平衡格林函数方法，研究了两个铁磁电极之间的HgTe量子点在小偏压下的电流输运性质，并将其与传统半导体量子点进行比较。研究发现，对于HgTe量子点体态，其电子性质与输运性质与传统半导体量子点类似；对于HgTe量子点边缘态，量子点边缘处的电子可以延伸到量子点的中心，从而在小偏压下就会产生电流，导致HgTe量子点的输运性能优于传统半导体量子点。同时，输运电导会随着量子点的半径减小、温度增高而减小。     

Nd2-xCexCuO4（x=0.15）单晶电阻率的研究

采用不同的理论模型对Nd2-xCexCuO4（NCCO）（x=0.15）单晶电阻率行为进行拟合与分析,发现只有用电子与空穴共同参与载流子的输运才能够很好地解释实验结果.认为样品进行退火的作用是：在c方向的电荷输运中引入电子的贡献,只有当ab面与c方向的电荷输运中同时都有电子与空穴的贡献时,样品才显示出超导电性.未经过退火处理的NCCO（x=0.15）单晶不显示超导电性,能用c方向的电荷输运没有电子的参与来解释.     

一维介观环链中电子输运研究

利用量子波导理论导出了一维介观环链的透射率,并给出了透射率随着入射能量关系变化的曲线.     

凝聚态物理

一、学科简介
　　“凝聚态物理”省级重点发展学科源于2011年9月成立的的凝聚态物理研究室。在2011年12月被学院确立为院级重点发展学科,2013年2月被河北省教育厅遴选为省级重点发展学科,纳入河北省高校省级学科建设序列,从2013年进行重点建设。
　　本学科点的主要研究方向包括：（1）纳米材料的制备和物性表征。主要集中研究三个方面的问题：一是多孔材料的制备及其结构色的研究,二是稀磁半导体材料的研究,三是新型清洁能源材料的研究。（2）介观物理中的输运理论。     

压缩真空态下介观复杂耦合电路的量子涨落

对介观复杂耦合电路量子化和哈密顿量对角化,研究了压缩真空态、真空态下回路中电荷和电流的量子涨落.结果表明,介观复杂耦合电路中存在电荷和电流量子涨落,这种量子涨落不仅与电路器件的参数、压缩因子、压缩角有关,而且还和彼此的互感耦合、耦合电容、耦合电感有关.     

低维量子系统输运特性解析

介绍了低维量子系统电子输运中的普适电导涨落、库仑阻塞、近藤效应和有待解决的问题,以期对想进入该领域的相关人员提供参考.     

统计力学课的教学改革

从Maxwell在1860年发表《关于气体的动力学理论解说》这篇名著算起,统计力学这门学科也有一百三十年的历史了。但是近年来在混沌理论、非线性化学物理、随机理论、量子流体、临界现象以及输运理论等方面的迅速进展已使统计力学这门古老的学科发     

电子在三个耦合量子点中输运的主方程

本文基于S.A.Gurvitz等人通过直接求解薛定谔方程方法,在一些假设和近似下计算出电子在三个耦合量子点模型中的输运主方程,即几率演化方程.