高压下硫化钙的电子结构与光学性质

根据密度泛函理论,采用平面波赝势和广义梯度方法,对硫化钙晶体在0～ 200GPa压强范围内的电子结构与光学性质进行了第一性原理计算.得到零温零压下的原胞晶格常数a=4.029A,带隙为2.390eV;随着压强的增加,能带展宽、带隙逐渐减小到零,吸收光谱与反射光谱的峰值向高能量方向移动,即出现蓝移现象;150GPa为硫化钙晶体从半导体变为导体的临界压强.     

硅化镁的电子结构与热力学性质

利用密度泛函理论的赝势平面波方法对 Mg2Si 晶体的结构进行了几何优化,在优化的基础上对电子结构、弹性常数与热力学性质进行了第一性原理计算．结果得到 Mg2Si 是一种带隙为 0.2846eV 的间接带隙半导体;其导带主要以 Mg 的 3p、3s 与Si 的 3p 态电子构成;弹性常量 C11= 114.39GPa、C12= 22.45GPa、C44= 42.78GPa;零温度与零压下的德拜温度为 676.4K．运用线性响应方法确定了声子色散关系,得到 Mg2Si 的等容热容、德拜温度、焓、自由能、熵等热力学函数随温度变化的关系．     

二维圆柱六边形晶格光子晶体可控光子带隙计算

研究了以GaAs为背景介质,将一定密度的EIT原子气体充人二维圆柱六边形晶格光子晶体中,通过调控自发射率、无辐射衰变率、控制光的Rabi频率、原子数密度等外参数以及圆的结构参数,使高频区的能带从完全光子带隙向零带隙转变.     

一维二元非金属型声子晶体禁带特性研究

选用非金属材料塑料和硅橡胶,组合成一维二元声子晶体匀直杆状结构。通过单一改变结构中非金属材料塑料的密度或者硅橡胶的密度,寻找单一材料密度变化与声子晶体杆禁带特性的关系。结果表明:当选取塑料密度为1190kg·m-3、硅橡胶密度为1300kg·m-3,晶格常数为0.3m,两种材料组份比相同时,一维二元非金属塑料/硅橡胶声子晶体存在低频禁带带隙,第1禁带起始频率为43.07Hz、禁带带宽为33.09Hz,第2禁带起始频率为99.84Hz,第2禁带带宽为52.49Hz;当单一改变塑料的密度,随着密度由小到大线性增加,结构第1带隙的起始频率由66.58Hz逐步减小到34.04Hz;第1带隙的截止频率为76.17Hz,保持不变,带隙宽度展宽;当单一改变材料硅橡胶的密度时,随着材料硅橡胶的密度由小到大线性增加,第1带隙的带宽由109.894HZ减小为18.3748Hz。对于一维二元非金属型声子晶体,选用密度更小的非金属材料与密度更大的非金属材料组合,更容易获得低频宽带带隙。另外,基于密度变化的同时还可以通过改变结构晶格常数的取值来获得更为理想的声子晶体禁带带隙。     

980nm激光器有源区的设计与分析

有源区设计是半导体激光器设计的核心部分,其材料、参数的选择将直接决定激光器的最终属性,而有源区设计的关键之处在于其能带结构分析。利用四带模型和固体模型理论可研究量子阱有源区的价带色散关系,进而推算出增益谱、透明载流子浓度等重要参数。本文针对GaAs基980nm激光器有源区的InGaAs／GaAsP应变补偿量子阱和InCaAs／GaAs普通应变量子阱结构进行理论分析比较。分析结果表明,应变补偿量子阱具有带阶大,峰值增益高,波长漂移速度更低和透明载流子浓度更低等优势,这意味着采用该有源区结构的激光器将有更优越的光电性质。     

掺硫GaSe电子结构及光学性质的第一性原理研究

基于第一性原理密度泛函理论,采用局域密度近似的赝势平面波方法计算了掺硫元素红外光学材料Ga Se晶体的物性,包括晶体结构参数优化、微观电子结构和宏观光学性质.计算的纯Ga Se晶格常数的结果与其他实验值较吻合,随着硫含量的增加Ga Se1-xSx晶格常数呈减小趋势.计算得到的电子带结构表明,Ga Se1-xSx是直接带隙半导体材料,能带带隙宽带随着硫含量增加而逐步增加.通过分析计算所得的Ga Se1-xSx光吸收曲线发现该系列晶体具有良好的光学质量,随组分比增加,固溶体Ga Se1-xSx吸收曲线低能端光吸收限蓝移.     

一维玻璃/硅橡胶声子晶体纵向振动带隙的控制研究

以玻璃/硅橡胶所构成的一维杆状声子晶体纵向振动带隙特性为研究对象,基于集中质量法,采用MATLAB编程,在改变晶格常数、组分比、密度、杨氏模量及泊松比等参数的情况下,数值模拟了该声子晶体的带隙起止频率及带宽变化的规律。结果显示,晶格常数、硅橡胶的组分比和杨氏模量对带隙的起止频率和宽度的影响较为明显,而其他参数的影响较小,甚至可以忽略不计。     

二维三角晶格光子晶体的光子带隙分析

运用平面波法研究了光波由面内入射到二维三角晶格光子晶体时的光子带隙,详细讨论了原子半径、原子介电常数及引入不同结构缺陷对光子晶体光子带隙的影响.结果表明:一般情况下,TM波和TE波形成的光子带隙并不重合;引入不同的缺陷,在光子带隙的位置出现了不同个数的通带,频率范围很窄,近似为单一的频率,这为实现不同波长的光波传输提供了条件.     

Al、P掺杂Si原子链电子输运性质的第一性原理计算

运用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法对直线硅原子链及其分别掺杂Al、P原子的电子输运性质进行了第一性原理计算.结果发现未掺杂Si原子链的平衡电导为1.237 G_0,电子主要通过p轨道电子形成的π键进行输运;掺杂Al能改变Si原子链的电子输运行为,使LUMO隧穿共振峰离费米面更远,平衡电导减小为0.491 G_0;掺杂P原子使Si原子链的LUMO峰离费米面更近,平衡电导增加为1.621 G_0,更有利于改善Si原子链的电子输运性能.     

重力沉降法制备SiO_2光子晶体及其光学性质

采用重力沉降法在载玻片上制备了三维SiO2光子晶体,用扫描电子显微镜和紫外-可见分光光度计分别表征了样品的微结构和光学特性。结果表明：SiO2微球在三维方向上均为密堆积排列,由于（111）平面的布拉格反射,样品在[111]方向显示出光子带隙。随着SiO2球粒径的增大,光子带隙的中心波长位置发生红移,而且光子带隙的性质与沉积温度密切相关。     

超屏障在工程结构纵波抑制中的应用:带隙特性及优化机理（英文）

目的:提出一种基于局域共振带隙机理的超屏障,并将其应用于地铁浮置板轨道结构中。在保留现有浮置板轨道隔振效果的同时,进一步抑制低频带隙频率范围内纵波从道床板往基底的传播。创新点:1.探究超屏障导波模态,获取其带隙频率范围,建立带隙边界频率的简化模型;2.建立三维半轨道模型,分析新型浮置板轨道结构的整体减振效果;3.提出一种基于现场测试结果的超屏障带隙频率范围优化机理。方法:1.采用有限元法,筛选沿轴向传播的纵波模态,推导带隙边界频率计算公式;2.通过计算传递谱,研究超屏障结构的纵波抑制效果;3.建立三维半轨道模型,计算力传递率,并研究采用超屏障的浮置板轨道结构的整体减振效果;4.基于带隙边界频率计算公式,采用多目标遗传算法,得到超屏障关键参数的Pareto最优解集,并依据现场测试结果选取关键参数最优解。结论:1.所保留的现有浮置板轨道隔振效果、超屏障的纵波抑制效果以及带隙频率范围的可控性均有助于提高新型浮置板轨道的整体减振效果。2.超屏障可提供与现有浮置板轨道隔振器相近的静垂向刚度,且该静垂向刚度与第一带隙频率范围是相互独立的。3.简化模型及边界频率计算公式可用于获取具有更低起始频率且更宽频率范围的带隙;结合多目标遗传算法及现场测试结果,选取了第一带隙为50～113 Hz的最优解。     

二维正方形复式晶胞光子晶体光电特性的FDTD计算分析

用FDTD方法计算了二维情况下正方形复式晶胞光子晶体的光子特性.通过光子能带结构、光子态密度的分布以及沿гX方向透射特性的计算,发现透射谱光子带隙的位置与能带结构符合的很好.光子态密度的分布也表明在带隙范围内态密度为零,而且我们计算的带隙比平面波展开法给出的带隙大.     

锚原子对碳原子链电子输运性质的影响

模拟了两侧包附苯环的碳原子链通过二硫代羧基和硫醇基与金电极（111）面连接组成的分子结的电子输运特性。计算结果表明,锚基团的调制可以改变整个分子器件的电子输运性质。在苯环两侧的锚基团都是二硫代羧基的情况下,在体系电流-电压曲线上发现了新奇的负微分电阻现象;当苯环两侧的锚基团分别为二硫代羧基和硫醇基时,整个体系表现出明显的分子整流效应。     

用传输矩阵法(TMM)研究光子晶体的带结构和传输特性

将传输矩阵法(TMM)应用于一维光子晶体带隙和带结构方程,计算了介电常数不随频率变化和随频率变化的带隙和带结构,计算并说明了在有缺陷的情况下缺陷态(局域态)的存在.     

单层单极聚合物发光器件中的输运性质

假设载流子浓度按指数关系变化,认为注入电流为热电子电流和隧穿电流,通过引入电荷空间分布特征长度和有效迁移率,讨论了单层单极聚合物发光器件内部的输运性质.结果表明:(1)电荷空间分布特征长度对器件中的电场强度,电流有很大影响;(2)载流子迁移率在注入电极附近减小,而在另一电极附近增加.本文对这些现象给予了解释.     

硫化镉的弹性与热力学性质的计算

利用基于密度泛函理论的赝势平面波方法对CdS晶体的结构进行了几何优化,在优化的基础上对弹性常数与热力学性质进行了系统地计算.计算结果得到弹性常量C11=82.39GPa、C12=66.68GPa、C44=23.62GPa;零温度与零压下的德拜温度为204.9K;运用线性响应方法确定了声子色散关系,并得到CdS的等容比热容、焓、自由能、熵等热力学函数随温度变化的关系.科用基于密度泛函理论的赝势平面波方法对CdS晶体的结构进行了几何优化,在优化的基础上对弹性常数与热力学性质进行了系统地计算.计算结果得到弹性常量;零温度与零压下的德拜温度为204.9K;运用线性响应方法确定了声子色散关系,并得到CdS的等容比热容、烩、自由能、熵等热力学函数随温度变化的关系.     

从类型学角度论汉字的性质

关于汉字性质的争论持续了近百年,至今未有定论,其原因有文化背景的影响,也有学术背景的关联.从类型学角度、结合文字的内在结构与外在功能讨论汉字的性质,可以得出相对客观、准确的结论.汉字的内在结构是完全由表义的非字构件按两维平面方块形构成的,外在功能是一个字记录一个语素、一个音节,汉字是一种完全由义符按两维平面排列构成的字——语素——音节文字.     

磁学研究最新前沿——磁电子学研究内容简介

电子既是电荷的负载体,同时又是自旋的负载体.以研究、控制和应用半导体中数目不等的电子和空穴(即多数载流子和少数载流子)的输运特性为主要内容的微电子学是二十世纪人类最伟大的创造之一.众所周知,在这里自旋状态是不予考虑的,电子的输运过程仅利用它的荷电性由电场来控制.人类是否可以利用电子的自旋来操纵它的输运过程?回答是肯定的,它正是磁学研究的最新前沿——磁电子学所要研究的主要内容.我们知道,在铁磁金属中,由于交换劈裂,费密面处自旋向上与自旋向下的电子态密度不等,因而自旋向上电子载流子数与自旋向下电子载流子数是不等的,故在电场的推动下,铁磁金属中的传导电子流必定是自旋极化的.事实上,七十年代初有人通过超导体特殊的能带结构,利用“超导体/非磁绝缘体/铁磁金属”隧道结检测出穿越绝缘体势垒的隧道电子流是自旋极化的电子流.此外,也正是由于铁磁金属在费密面处自旋向上与自旋向下的电子态密度不     

电压补偿法测晶体二极管的正向特性

晶体二极管的主要内部结构为PN结,故晶体二极管具有单向导电性能,且其单向导电性能随PN结掺杂浓度和晶体二极管所处的环境温度的改变而改变。晶体二极管属于非线性元件,理论推导可知其伏安特性曲线为指数曲线。     

基于Multisim 10.1的抗载波DSB调幅电路的仿真分析

利用Multisim10.1软件对抗载波双边带调幅电路的仿真分析,观察双边带(DSB)调幅波的波形变化规律,采用虚拟频谱仪的曲线分析了载波和上下边频的频率及电压增益,结果与理论分析吻合。通过实例验证了合理地将Multisim10.1引入高频电路实验教学后,可将抽象、枯燥的高频电路理论教学变得具体和生动,有利于提高高频电子线路理论课的教学质量。