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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

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.     

InxGa1-xN/GaN量子点中类氢杂质态结合能

在有效质量近似下,运用变分方法,考虑内建电场（BEF）效应和量子点的三维约束效应,研究了纤锌矿结构的InxGa1-xN／GaN柱形量子点中类氢杂质态结合能随量子点的结构参数（高度、半径）、In组分和杂质位置的变化规律。结果表明：类氢杂质位于量子点中心时,杂质态结合能随量子点高度的增加先增大后减小,存在最大值;随量子点半径增大而减小;而随着In组分的增加,杂质态结合能增大;杂质从量子点下界面沿。轴移至上界面过程中,杂质态结合能增大;量子点内外材料的电子有效质量的失配使杂质态结合能减小。     

压缩真空态下介观电容耦合电路的量子涨落

提出了电容耦合电路的一种量子化方案,研究了在压缩真空态介观电路中电荷、电流的量子涨落,并对结果进行了讨论     

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．     

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.     

双模压缩真空态的激发态及其在介观电容耦合电路中的应用

提出了压缩真空态的激发态概念,导出了介观电容耦合电路在量子态下电荷和电流的量子零点涨落,发现该涨落与电路的元件、压缩参数以及激发态的量子数有关,并得到了该电路在绝对零度时的量子噪声。     

用概率迭加方法处理七重势垒散射问题

根据量子力学路径积分的基本思想，研究了七重势垒量子阱结构的散射问题，严格导出了势垒的反射系数和透射系数表达式，由此可以得到共振隧道条件的解析关系式，给出了研究多重势垒量子阱结构隧道效应的一种新的理论方法。     

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。     

不同状态下介观电路中量子涨落的比较

通过量子化有源RLC电路，研究了激发相干态、压缩真空态下介观电路的量子涨落以及电源对量子涨落的影响，并对不同状态下所得结果进行了比较。     

氮化物柱形量子点中类氢施主杂质态波函数的研究

在有效质量近似和变分原理的基础上,选取三个不同的变分波函数,研究了纤锌矿结构的GaN/AlxGa1-xN柱形量子点中类氢施主杂质态结合能随量子点高度L及杂质位置z0、p0的变化规律.计算结果表明:三个不同变分波函数计算得到的杂质态结合能随量子点高度L及施主杂质位置z0、p0的变化规律一致,但对比三个不同变分波函数计算所得结果可知,选取单参量的各向同性类氢波函数,杂质态结合能最大,基态能最低,按变分原理,表明备向同性类氢波函数能更好地描写柱形量子点中类氢施主杂质电子的运动,也表明小量子点(量子点的直径和高度可比)中类氢施主杂质态一定程度上的各向同性行为.     

圆柱形GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子环中类氢施主杂质态的电场效应

在有效质量近似理论下,利用变分法研究了外电场下圆柱形GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子环中类氢施主杂质束缚能。讨论了施主杂质束缚能与量子环尺寸(径向厚度、高度)、杂质位置以及外电场间的变化规律。结果表明:随着量子环径向厚度(高度)的增大,中心施主杂质束缚能先增大后减小,显示有一极大值;施加的电场明显地改变了量子环中电子波函数的分布,导致施主杂质束缚能相应的改变;施主杂质束缚能随杂质位置的变化呈现出规律性。     

界面量子起伏对铁电超晶格介电性质的影响

应用平均场理论，在横场伊辛模型的框架内，研究了界面量子起伏对铁电超晶格介电性质的影响。得到界面的量子起伏会导致铁电超晶格的介电极化率的升高。     

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.     

一维XXZ环形自旋链中的量子关联

研究了系统尺度L=8的一维XXZ环形自旋链中的两体和多体量子纠缠以及两体量子失协,在这个过程中,充分考虑了温度和粒子间隔对纠缠和量子失谐的影响.结果发现,同种情况下,三体和四体纠缠比两体的更加“强壮”,且在低温条件下,利用多体纠缠可以探测到系统发生量子相变的临界点.与纠缠相比,量子失谐可以在较高温度下存在,且在相变点处总是表现出尖峰行为,这使得量子失谐在探测相变点方面更具优越性.     

类氢杂质对InxGa1-xN/GaN量子点中激子的基态能和结合能的影响

在效质量近似下,运用变分方法,考虑内建电场效应和量子点的三维约束效应,研究了类氢杂质对InxGa1-xN/GaN量子点中激子的基态能和结合能的影响。结果表明:量子点中心引入类氢杂质,量子点的结构参数(半径、高度)和In含量存在临界值,当参数大于临界值时,约束在QD中激子的基态能减小,结合能增大,激子态的稳定性增强。杂质位于量子点上界面时,激子的基态能最小,结合能最大,系统最稳定。随着杂质从量子点的上界面沿着Z轴移至下界面,激子基态能增大,结合能减小。