极化子论文_李林芳,宋薇,纪伟

导读:本文包含了极化子论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:量子,色散,晶格,石墨,变分法,磁体,静压。

极化子论文文献综述

李林芳,宋薇,纪伟[1](2019)在《基于极化子跃迁和电荷转移协同作用的半导体SERS研究》一文中研究指出半导体表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)增强机理的研究是发展半导体SERS技术过程中亟待解决的关键问题。目前,研究者普遍认为半导体SERS增强主要来自于电荷转移共振、激子共振、分子共振等。近年来,人们发现非计量合成的氧化钨(W_(18)O_(49))可以产生局域表面等离子体共振,产生较高的SERS增强能力~([1-2])。本文中,我们通过溶剂热方法合成了海胆状W_(18)O_(49)纳米粒子(如图1a所示)~([3]),利用亚甲基蓝分子的作为分子探针详细研究了其SERS性能。如图1(b)所示,其检测限可以降低至10~(-7) M,增强因子为5.4×10~5,可以与无"热点"效应的贵金属SERS增强基底相媲美。经过一系列研究表明,该SERS基底的高灵敏度归因于极化子跃迁与电荷转移之间的协同效应。(本文来源于《第二十届全国光散射学术会议(CNCLS 20)论文摘要集》期刊2019-11-03)

陈滢,王天廷,付立博,李小栋,塔金星[2](2019)在《反铁磁超晶格体磁/声极化子分布性质研究》一文中研究指出利用等效介质法推导得到了反铁磁超晶格的等效介电系数和等效磁导率,进而得到体系的体磁/声极化子方程.以FeF_2/SnTe超晶格为例进行了数值模拟.结果表明,在反铁磁共振频区附近体系存在具有负群速的高频和低频两个体模带.通过外磁场的变化,可以在不改变反铁磁超晶格结构和尺寸的情况调节负群速体模带的频率位置与宽度.研究结果将为新型慢光器件开发提供一定指导意义.(本文来源于《哈尔滨师范大学自然科学学报》期刊2019年03期)

宋亚东[3](2019)在《极化子在冷原子系统中的理论研究》一文中研究指出由于Feshbach共振的高度可调控性,超冷费米子气体已经成为一个广泛应用的研究多体问题的平台。Feshbach共振可以用来调整原子碰撞的散射长度,进而可以从整个相互作用区间调整其相互作用强度。这种技术可以使费米原子间有强吸引作用形成分子,也可以在弱相互作用下形成多体费米原子配对,例如实现原子气体的BCS-BEC过渡。在超冷原子气体领域,极化子(polaron)问题在最近十年中持续受到关注。费米polaron是指一个自旋向下的杂质粒子浸于自旋向上的费米海中形成的准粒子系统,且随着吸引相互作用的增强,自旋向上和自旋向下的原子会结合成二聚物(dimer)。最近在超冷费米子polaron系统中的实验探究,提供了对多体系统中准粒子物理的深刻认识,也使得相关的杂质体系和对应的polaron问题引起了巨大关注。本文选择一维polaron用变分法来探究系统的性质,同时指出了粒子-空穴(particle-hole)激发中的空穴项在一维polaron中的重要作用。本论文的主要研究工作有:1.考虑一个全自旋向上的费米海,并且加入一个或少量的杂质粒子,这个自旋向下的杂质粒子将与费米海相互作用形成束缚态。这种稀薄极限下的费米极化气体所组成的系统称为polaron系统。通过计算系统的束缚能和有效质量可以看出,polaron系统在强吸引相互下处于强束缚状态,即不同自旋的粒子可以形成强束缚的dimer。另一方面,一维系统可以通过Bethe ansatz精确解法,精确得到系统的束缚能和有效质量。通过其结果与变分法所得的结果进行对比,我们发现变分法非常适用于一维polaron系统。同时,我们可以清晰地计算系统的动量分布情况。最重要的是,我们可以从叁个不同的方面得到系统的檀关联。檀关联是冷原子系统的一个核心性质,主要描述自选向下与自旋向上粒子处于同一地方的概率。2.对于排斥相互作用下的poalron系统,在高维下处于亚稳态,在实验上可以观察到不太精确的负的有效质量,且其排斥能量可以高于EF,在强排斥相互作用区间,变分法不能给出较好的结果。对于一维系统来说,polaron是稳定态,其排斥能量自始至终小于EF,同时我们发现其有效质量与Bethe ansatz的结果是相符合的,在强相互作用下趋于无穷。对于排斥相互作用下的檀关联,在弱相互作用区间从叁个方面得到的檀关联依然相互一致,在强排斥相互作用区间,从动量分布得到的檀关联依然能与从绝热关系得到的檀关联保持相同的趋势。3.计算了重极化子(heavy polaron)的性质,同时,重点计算了particle-hole对polaron系统的重要影响。在polaron系统中,费米海中的空穴项对应的动量相对于激发到费米海外的动量是一个小量,在吸引相互作用区间计算束缚能的过程中都是被忽略的,尤其是高维polaron系统能量的计算中。但在对一维polaron系统的研究过程中,我们发现尽管空穴项q对吸引区间的束缚能的影响不大,但却对排斥相互作用下的能量有巨大影响。同时空穴项q即使在吸引相互作用区间,依然对系统的檀关联有巨大影响,进一步证明了空穴项的重要性。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所)》期刊2019-06-01)

范永军[4](2019)在《钒铈共掺杂铌酸锂晶体中的极化子及电荷迁移机制研究》一文中研究指出铌酸锂是一种传统的多功能效应晶体材料,具有优异的压电、铁电、电光、声光及光折变等特性,在压电传感器、激光调制器、表面声波器件等方面得到广泛应用,成为少数经久不衰并不断开发新功能特性和应用领域的重要材料。光致吸收性质是铌酸锂晶体重要的光电特性之一,光致吸收是指激发光入射到晶体上,将陷阱能级上的电子或空穴载流子激发到导带,这些被激发的电子或空穴载流子落到能级上会造成准稳态能级上可以被激发的电子或空穴数目增加,从宏观上导致了某个波段吸收系数的增加。由于极化子是载流子迁移的载体,光致吸收现象通常与晶体中的极化子性质密切相关。同成分铌酸锂晶体中存在多种本征极化子,如铌自由小极化子、反位铌(NbLi)束缚小极化子和双极化子等多种电子极化子。变价金属离子掺杂进入铌酸锂晶格后,通常也能够捕获载流子形成极化子。这些极化子在捕获电子或者空穴的同时伴随较大的晶格畸变,并在带隙中引入陷阱能级。同时,外部掺杂极化子与本征极化子发生相互作用,能够影响带隙中陷阱能级的分布和载流子的迁移过程,进而影响晶体的光致吸收性质。因此,深刻理解电荷被极化子束缚和跃迁的行为以及电荷在陷阱能级之间的跃迁和迁移过程,对于深入了解晶体的光致吸收特性本质是非常重要的,对发展铌酸锂晶体诸多应用具有非常重要的意义。通常情况下,铌酸锂晶体中的外部掺杂极化子多为低价态掺杂离子,如Fe,而高价态金属离子掺杂引起的极化子行为研究则较少。高价态金属离子通常具有多种可变价态,更容易捕获多个电子形成电子极化子,且电子占据轨道的形式和能量也易发生变化,从而产生有趣的光学性质。钒(V)与Nb均为第五副族过渡金属,+5价,其掺杂进入铌酸锂晶格后和本征反位铌NbLi相比,是否具有类似的晶格占位、电子结构、极化子行为等,引起了我们的研究兴趣,是本论文研究的内容之一。此外,铈(Ce)可以与多种过渡金属离子实现共掺,在铌酸锂带隙中引入深浅不一的陷阱能级,这对于调控晶体对不同波长光的吸收和由此导致的电子的跃迁和迁移是非常重要的。因此,我们围绕钒、铈单掺杂和共掺杂铌酸锂晶体中的极化子以及电荷迁移机制开展研究,探讨其在带隙中引入的陷阱能级之间的深浅关系,获得极化子对电子的束缚行为,以及外部掺杂极化子与本征极化子的相互作用机理,进而分析电荷在钒铈掺杂铌酸锂晶体中的迁移机制,这将有助于理解掺杂LiNbO3晶体光学性质的来源。本论文基于第一性原理方法,针对钒、铈单掺杂以及二者共掺杂开展了系统的理论研究工作,研究它们在带隙中引入的陷阱能级性质、极化子的存在形式、结构及其捕获载流子的行为,探讨钒、铈掺杂对铌酸锂晶体光学性质的影响,揭示钒、铈掺杂铌酸锂晶体的电荷迁移机制。主要研究内容及结果如下:第一章绪论部分,主要介绍本论文的研究背景和意义。首先介绍了掺杂LiNb03晶体的应用研究进展和意义,然后详细阐述了LiNb03晶体中极化子以及电荷迁移的研究意义及现状,最后阐明本论文的选题意义和研究思路。第二章理论研究方法部分,详细介绍了密度泛函理论的基本原理、交换相关泛函及自洽场计算流程,并在此基础上介绍了本论文计算所使用的VASP量化软件包。第叁章,采用密度泛函理论研究了钒单掺杂铌酸锂的极化子行为,详细探讨了钒掺入铌酸锂中的稳定存在形式、弛豫结构、载流子捕获行为、在带隙中引入的陷阱能级特征等。研究表明,由于晶体中含有大量本征缺陷锂空位(VacLi),费米能级位于价带顶附近,当钒掺杂进入同成分铌酸锂晶体中时优先占据锂格点,形成钒取代锂(VLi)缺陷,并以+4价稳定存在,随着锂空位浓度降低,费米能级向带隙中间移动,+4价VLi缺陷能够同时捕获两个电子形成+2价缺陷,产生负U效应,同时钒开始占据铌格点形成钒取代铌(VNb)缺陷,并以中性态稳定存在;而当V掺杂进入SLN晶体中时,费米能级位于带隙中间,随着V掺杂浓度的增加,费米能级会向导带底方向移动,此时钒能够占据铌格点,并捕获电子发生从0价到-2价的缺陷价态转变。VLi缺陷捕获的两个电子均局域在VLi缺陷中心周围,只引起了最近邻氧八面体的膨胀,是典型的束缚小极化子,VLi继续捕获两个电子,形成中性VLi缺陷时也观察到了类似的束缚小极化子行为。与本征NbLi双极化子相比,由于小极化子的电子束缚能力相对较弱,被束缚的电子更易激发,进而导致电子—空穴复合所需的时间较短,因此对光的响应时间也较短,这与实验上观测到的现象是一致的,从而从微观角度为LiNbO3晶体的实际应用提供理论依据。第四章,进一步研究了钒与本征缺陷反位铌NbLi和锂空位VacLi的相互作用。研究表明,当VLi和NbLi共存于铌酸锂晶格中时,电子首先会被VLi小极化子束缚,分布于VLi和沿非极化方向近邻的Nb离子周围形成束缚双极化子;进一步捕获电子后,VLi与极化方向和非极化方向近邻的Nb离子均产生相互作用,并且均观察到双极化子行为。由此得出,VLi对电子的捕获能力要强于本征缺陷NbLi。此外,VLi极化子在CLN和SLN晶体中的存在形式是不同的,不同的极化子带来了陷阱能级深浅的变化以及电子束缚能力强弱的不同。由于电子从VLi小极化子转移到NbLi双极化子需要的时间较长,因此,V在SLN晶体中掺杂会具有更短的响应时间。在此基础上,我们进一步研究了钒与本征缺陷相互作用形成缺陷团簇的结构和性质。依据实验报道,我们构建了VLi4++NbLi4++8VacLi-、VLi4++4VacLi-VLi4++VNb0+4VacLi-叁种电中性的缺陷团簇模型,以体现钒掺杂浓度从低到高的变化。通过构建一系列可能的团簇构型并进行形成能的研究,最终得到了最稳定的团簇结构,缺陷团簇尺寸约2 nm,仍然保持C3对称性。电子结构分析表明,形成缺陷团簇对钒陷阱能级的影响很小,但是对导带底电子态贡献影响很大,尤其是对包含有NbLi和VNb的缺陷团簇而言,会在导带底引入d电子态,从而引起电子跃迁和光学性质的变化。第五章,研究了铈在铌酸锂晶体中的掺杂行为以及钒铈共掺杂铌酸锂的电荷迁移机制,系统分析了掺杂的晶体结构变化、载流子捕获行为、在带隙中引入的陷阱能级等。研究发现,铈优先取代锂格点并以+3价稳定存在,+3价CeLi缺陷能够捕获一个电子形成+2价缺陷,同时伴随着铈占据铌格点,形成-1价缺陷。CeLi3+在带隙中引入的缺陷能级主要由Ce的4f轨道贡献,属于浅能级,捕获一个电子后形成束缚小极化子。当VLi和CeLi共存于铌酸锂晶格中时,二者相互排斥,趋向分离,捕获两个电子后,电子主要局域在VLi缺陷中心周围,以小极化子的形式存在。与V单掺杂相比,钒铈共掺均取代Li位点时,VLi在带隙中引入深能级,CeLi引入浅能级,在两种不同能量的光辐照下,能量较高的光可以激发深能级的电子跃迁到导带或者浅能级,浅能级的电子在能量较低的光的作用下也可以被激发跃迁到导带;在导带中迁移的电子最终被深陷阱中心所捕获,进而引起电子跃迁和光学性质的变化。当VLi和CeNb共存时,同样在带隙中引入深浅不一的陷阱能级,CeNb的弛豫导致VLi陷阱能级向导带方向移动,并且Ce的能级变浅,进而引起的光吸收和电子跃迁与占据Li格点的情况有所差异。最后,综合考虑钒、铈掺杂以及本征缺陷在带隙中引入的缺陷能级,我们对电荷在钒铈共掺杂LiNbO3晶体中的电荷迁移机制进行了详细的分析讨论。第六章,总结归纳本论文的主要结论和创新点,并对下一步拟开展的工作进行了展望。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-30)

代晓梅,潘虹宇,赵凤岐[5](2019)在《流体静压力对纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N叁角量子阱中极化子效应的影响》一文中研究指出研究了纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N叁角量子阱和GaN/Al_xGa_(1-x)N方量子阱中流体静压力对极化子能量和电子-声子相互作用对极化子能量的贡献(极化子效应)的影响.给出极化子基态能量、跃迁能量以及极化子效应随流体静压力p和组分x的变化关系.理论计算中考虑了纤锌矿结构中介电常数、声子频率、电子有效质量等参数的各向异性和随压力p和坐标z的变化.结果显示,随着流体静压力的增加,纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_(0.3)Ga_(0.7)N叁角量子阱和GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N方量子阱中极化子基态能量和跃迁能量缓慢减小.定域声子、半空间声子以及它们之和对基态能量的贡献随流体压力p的增加而逐渐增大,即极化子效应增大.随组分x的增加,在两种量子阱中极化子基态能量和跃迁能量逐渐增大.半空间声子对极化子基态能量的贡献随组分x的增加而降低,而定域声子对基态能量的贡献随组分x的增加而增加,它们之和对基态能量的贡献随组分x的增加而增大.纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N叁角量子阱中极化子基态能量和跃迁能量以及极化子效应随流体静压力和组分的变化规律与GaN/Al_xGa_(1-x)N方量子阱结构中相应量的变化规律相似,但量值不同,前者中基态能量和跃迁能量以及极化子效应明显大于后者中相应值.(本文来源于《内蒙古大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

贾彩红,丁朝华,王蕊[6](2019)在《单层石墨烯中弱耦合极化子的性质》一文中研究指出利用LLP幺正变换与线性组合算符相结合的方法研究了单层石墨烯(MG)中弱耦合极化子的性质。得出了单层石墨烯中弱耦合极化子的基态能量、第一激发态能量和跃迁能与振动频率、声子的德拜截止波数之间的依赖关系。结果表明,单层石墨烯中极化子的基态能量、第一激发态能量和跃迁能均为德拜截止波数的增函数;当振动频率增大时,基态能量随之增加,第一激发态能量先增加后减小再增加,直到趋于稳定的值,跃迁能量先增加后减小。(本文来源于《量子电子学报》期刊2019年03期)

郝雨彤[7](2019)在《有机分子晶体中色散声子对极化子动力学性质的影响》一文中研究指出有机分子晶体内分子的排列具有高度有序性,其载流子有较高运动速度和迁移率,因此有机分子晶体的输运性质得到了广泛的关注。根据分子内振动和分子间振动可以将声子分为非色散(Einstein)声子和色散(Debye)声子两类。Holstein模型重点关注分子内振动,即非色散声子;Davydov模型重点关注分子间振动,即色散声子。本论文基于Holstein,同时计入色散声子作用,用双共轭梯度法及Rung-Kutta法求解静态及动力学方程,探究色散声子对有机分子晶体输运性质的影响。研究结果如下:1.色散电声耦合?使极化子局域程度增大,稳定性增强,在外加电场作用下,极化子运动速度减慢。2.色散声子势能?使极化子局域程度降低,稳定性减弱,在外加电场作用下,极化子运动速度加快。3.强电场下,极化子解离为类自由电子,该电子在周期性势场中做布洛赫振荡。并且随着电场强度的增大,布洛赫振荡加快,振动幅度的衰减也随之变快。色散电声耦合使布洛赫振荡衰减变快;色散声子势能使布洛赫振荡衰减变慢,延长其衰减时间。4.在计算的过程中我们还发现了一个有趣的现象,当?大于0.7时,极化子的位形发生改变,形成扭结型极化子,其局域度增加,稳定性增强,因此具有较高的解离电场。相同场强下,扭结型极化子运动而产生的电流相对较弱。(本文来源于《河北师范大学》期刊2019-03-20)

孙丙西,肖景林[8](2019)在《非对称Gaussian限制势量子阱中强耦合极化子的基态能量》一文中研究指出应用线性组合算符和幺正变换方法从理论上研究了非对称Gaussian限制势CsI半导体量子阱中强耦合极化子基态能量的性质,仔细地分析了非对称Gaussian限制势量子阱中强耦合极化子的基态能量与非对称Gaussian受限势量子阱的势垒高度和非对称Gaussian受限势的范围的依赖关系.通过数值计算结果发现,量子阱中强耦合极化子的基态能量的绝对值是非对称Gaussian受限势量子阱的势垒高度和非对称Gaussian受限势的范围的增函数.(本文来源于《内蒙古民族大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期)

丁朝华,裴志成,赵颖,肖景林[9](2018)在《磁场对石墨烯中弱耦合极化子性质的影响》一文中研究指出研究了磁场作用下石墨烯中电子与表面光学声子弱耦合情况下的极化子的性质。采用线性组合算符和Pekar变分法分别推导出了石墨烯中弱耦合极化子的基态能量E_0、第一激发态能量E_1和跃迁频率ω随磁场强度B和德拜截止波数k_d之间的变化关系。数值计算结果表明,极化子的基态能量E_0随磁场强度B变化的曲线(k_d一定时)和E_0随k_d的变化曲线(B一定时)均会分裂成对称的两条,并且当B一定时E0的绝对值随k_d的增加而增加。在k_d一定时,极化子的第一激发态能量E_1和跃迁频率ω均为磁场B的增函数;在B一定时,E_1和ω均随kd的增加而增大。(本文来源于《发光学报》期刊2018年12期)

张海瑞,丽英,高宽云[10](2018)在《叁角量子阱中弱耦合极化子声子平均数研究》一文中研究指出在叁角量子阱中,考虑电子和光学声子的弱耦合,用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,导出了叁角量子阱中弱耦合极化子的声子平均数表达式,发现了电-声子耦合系数和声子平均数的线性关系.结果表明电声子耦合强度对声子平均数的影响不可忽略,以半导体弱耦合材料为例讨论了两者之间明确的比例性,此结果在实际研究中有一定的指导意义.(本文来源于《量子电子学报》期刊2018年06期)

极化子论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用等效介质法推导得到了反铁磁超晶格的等效介电系数和等效磁导率,进而得到体系的体磁/声极化子方程.以FeF_2/SnTe超晶格为例进行了数值模拟.结果表明,在反铁磁共振频区附近体系存在具有负群速的高频和低频两个体模带.通过外磁场的变化,可以在不改变反铁磁超晶格结构和尺寸的情况调节负群速体模带的频率位置与宽度.研究结果将为新型慢光器件开发提供一定指导意义.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

极化子论文参考文献

[1].李林芳,宋薇,纪伟.基于极化子跃迁和电荷转移协同作用的半导体SERS研究[C].第二十届全国光散射学术会议(CNCLS20)论文摘要集.2019

[2].陈滢,王天廷,付立博,李小栋,塔金星.反铁磁超晶格体磁/声极化子分布性质研究[J].哈尔滨师范大学自然科学学报.2019

[3].宋亚东.极化子在冷原子系统中的理论研究[D].中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所).2019

[4].范永军.钒铈共掺杂铌酸锂晶体中的极化子及电荷迁移机制研究[D].山东大学.2019

[5].代晓梅,潘虹宇,赵凤岐.流体静压力对纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N叁角量子阱中极化子效应的影响[J].内蒙古大学学报(自然科学版).2019

[6].贾彩红,丁朝华,王蕊.单层石墨烯中弱耦合极化子的性质[J].量子电子学报.2019

[7].郝雨彤.有机分子晶体中色散声子对极化子动力学性质的影响[D].河北师范大学.2019

[8].孙丙西,肖景林.非对称Gaussian限制势量子阱中强耦合极化子的基态能量[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版).2019

[9].丁朝华,裴志成,赵颖,肖景林.磁场对石墨烯中弱耦合极化子性质的影响[J].发光学报.2018

[10].张海瑞,丽英,高宽云.叁角量子阱中弱耦合极化子声子平均数研究[J].量子电子学报.2018

论文知识图

不同材料的Raman谱图(a)GO,(b)PPy...不同存储时间提取出的图像强度聚苯胺掺杂过程(极化子模型)+xV2-xO4(0.15≤x≤0.4)体系的...两种形式成对反相技术的2×2双极化取固定值时,trion偶极矩随V的变化

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