Te元素掺杂Bi2Se3拓扑绝缘体纳米线的反弱局域效应

采用Au催化的固-液-气(VLS)方法制备了单晶Bi2Se3和Bi2(TexSe1-x)3 纳米线, 研究了单根纳米线器件的输运性质.在对单根Bi2(TexSe1-x)3(x=0.26)纳米线的低温磁输运测试中观察到反弱局域效应, 说明样品中存在较强的自旋-轨道耦合.结果表明, Te掺杂可以有效抑制体电导对输运过程的影响.通过对不同温度下的磁电导曲线进行拟合, 得到了电子的退相干长度lφ , lφ 从1.5 K时的389 nm减小至20 K时的39 nm, 遵循lφ∝T-0.96指数变化规律.分析表明, 在Te掺杂样品的输运过程中, 电子-电子散射和电子-声子散射均起到了十分重要的作用.     

Te元素掺杂Bi_2Se_3拓扑绝缘体纳米线的反弱局域效应（英文）

采用Au催化的固-液-气(VLS)方法制备了单晶Bi_2Se_3和Bi_2(Te_xSe_(1-x))_3纳米线,研究了单根纳米线器件的输运性质.在对单根Bi_2(Te_xSe_(1-x))3(x=0.26)纳米线的低温磁输运测试中观察到反弱局域效应,说明样品中存在较强的自旋-轨道耦合.结果表明,Te掺杂可以有效抑制体电导对输运过程的影响.通过对不同温度下的磁电导曲线进行拟合,得到了电子的退相干长度l_φ,l_φ从1.5 K时的389 nm减小至20 K时的39 nm,遵循l_φ∝T~(-0.96)指数变化规律.分析表明,在Te掺杂样品的输运过程中,电子-电子散射和电子-声子散射均起到了十分重要的作用.     

HgCdTe反型层中的自旋轨道耦合、塞曼效应及界面粗糙涨落效应研究

通过实验测量,研究了HgCdTe反型层中的自旋轨道耦合、塞曼效应及界面粗糙涨落效应。采用理论模型对不同温度及不同平行磁场下的反弱局域效应进行分析,结果表明,在平行磁场中,界面粗糙涨落效应与塞曼效应均会对HgCdTe反型层的反弱局域效应产生抑制作用。其中,界面粗糙涨落效应表现为产生一个二维电子气法向的弱局域效应,对样品施加平行磁场会首先抑制界面粗糙涨落效应导致的法向弱局域效应,然后才以塞曼效应继续抑制反弱局域效应。通过对参数τ?τ_? 与|m_r^* g_3^* |的分析则表明,塞曼效应对反弱局域效应的抑制是与温度无关的。     

Cr:Mg2SiO4晶体中络离子(CrO4)4-的自旋极化MS-Xα计算

本文采用自旋极化MS-Xα方法计算了Cr:Mg2SiO4晶体中络离子(CrO4)4-的电子结构,给出了Td群和C(3v)群下的单电子能量本征值、本征函数和自旋极化分裂值。用过渡态理论计算了部分光学跃迁和电荷转移跃迁的能量。采用Case-Karplus电荷分配法计算得到自旋-轨道耦合常数ζ(?)。讨论了配位体的距离对单电子轨道和基态组态的影响,也讨论了对称性变化的影响。     

含Rashba自旋轨道耦合二维电子气结构中电子反常位移及自旋分离

研究了含Rashba自旋轨道耦合的磁电调制半导体二维电子气中弹道电子的反常位移 （Goos-H?nchen位移,即GH位移）。计算中发现,通过调节结构的各个参数包括入射角、磁场强度和Rashba自旋轨道耦合系数,可以有效地调控GH位移,并且在一定条件下可以为负。电子的GH位移和自旋极化态有密切关系,这个自旋相关的位移可以用来分离不同自旋极化的电子束。基于这种现象,提出了一种利用GH位移在半导体2DEG中分离不同自旋极化电子的方法。     

Cr∶Mg_2SiO_4晶体中络离子(CrO_4)~(4-)的自旋极化MS-X_α计算

本文采用自旋极化MS-X_α方法计算了Cr:Mg_2SiO_4晶体中络离子(CrO_4)~(4-)的电子结构,给出了T_d群和C_(3v)群下的单电子能量本征值、本征函数和自旋极化分裂值。用过渡态理论计算了部分光学跃迁和电荷转移跃迁的能量。采用Case-Karplus电荷分配法计算得到自旋-轨道耦合常数ζ_(?)。讨论了配位体的距离对单电子轨道和基态组态的影响,也讨论了对称性变化的影响。     

光的自旋-轨道相互作用北大核心CSCD

光的自旋-轨道相互作用是指光的自旋角动量和轨道角动量之间的相互作用,它存在于反射、折射、散射、衍射、聚焦等基本的光学过程中。在传统大尺度量级的经典光学中可以忽略自旋-轨道相互作用的影响,但在亚波长尺度下,自旋和轨道角动量之间会发生强耦合。对光的自旋-轨道相互作用的基本起源和重要应用进行了综述。首先,介绍了光的自旋-轨道相互作用的两个重要基本概念:光子角动量和几何相位理论。其次,分别介绍了自旋-内禀轨道角动量和自旋-外禀轨道角动量两种相互作用的基本原理。然后,重点介绍了光自旋-轨道相互作用的研究进展以及代表性应用。最后,对光自旋-轨道相互作用相关研究面临的挑战和未来的研究方向进行了展望。     

（英）嵌有两个量子点的三终端量子环中的横向自旋流

从理论上研究了一个上臂与下臂各嵌有一个量子点的三终端三臂量子环中的自旋极化的电子输运性质.考虑了两个量子点中的库仑互作用并假设在某一个环臂中存在Rashba自旋轨道耦合作用.利用非平衡态格林函数方法,发现不需要借助任何磁场与磁性物质Rashba自旋轨道耦合作用导致的量子干涉效应就可以从器件中驱动出一个自旋流.适当调节外加偏压、Rashba自旋轨道耦合作用强度以及量子点能级等系统参数时器件中甚至还可以产生完全自旋极化电流或纯自旋流.另外,还讨论了系统参数对自旋流大小、符号、自旋极化度以及峰值的影响.     

具有Stubs结构量子波导中电子的自旋传输特性

利用递归格林函数法研究了含Rashba自旋轨道耦合效应的具有Stubs结构的量子波导中电子的自旋极化传输特性.结果表明在含一个stub的量子波导系统中, 由于stub和Rashba自旋轨道耦合引起的势阱导致系统电导出现Fano共振形式的“山谷”和“针尖”结构, 通过改变自旋轨道耦合的强度可以调节它们的大小. 同时,在同样的位置自旋极化率也出现Fano共振或反共振结构. 当系统中出现多个周期性的stubs时, 在Fano共振点附近电导中出现一些小的带隙结构.但是,当系统加上磁场后, stubs和自旋轨道耦合带来的效应都被抑制, 系统的电导重新出现量子化台阶结构. 同时由于子带间干涉效应变小, 自旋电导也出现台阶结构.     

嵌有两个量子点的三终端量子环中的横向自旋流(英文)

从理论上研究了一个上臂与下臂各嵌有一个量子点的三终端三臂量子环中的自旋极化的电子输运性质.考虑了两个量子点中的库仑互作用并假设在某一个环臂中存在Rashba自旋轨道耦合作用.利用非平衡态格林函数方法,发现不需要借助任何磁场与磁性物质Rashba自旋轨道耦合作用导致的量子干涉效应就可以从器件中驱动出一个自旋流.适当调节外加偏压、Rashba自旋轨道耦合作用强度以及量子点能级等系统参数时器件中甚至还可以产生完全自旋极化电流或纯自旋流.另外,还讨论了系统参数对自旋流大小、符号、自旋极化度以及峰值的影响.     

光学弱相干测温

将光学弱相干层析与激光干涉测量结合，提出了一种新型测温方法，光学弱相干测温，该方法利用光源的弱相干性抑制背影反射光，同时使待测相位通过光学方法放大，测温精度显著提高，特别适用于较薄样品，较低温度变化的测量。     

相变温度以上超冷玻色气体的一阶空间相干性

利用一维光学驻波场产生的相位光栅对静磁阱中相变温度以上超冷原子气体的一阶相干性质进行研究。在理论上首先计算了热原子的干涉图样,然后在实验上获得了相变温度以上超冷原子气体的干涉图样；通过对理论上和实验上原子气体的干涉图样的对比度进行比较发现：当温度非常接近相变温度的时候，原子气体的相干性明显好于热原子的相干性；随着温度的升高，原子气体的相干性逐渐减弱，最终与热原子的相干性完全相同。     

射频信号光纤延时的幅相特性研究

光纤传输具有大带宽、低损耗的特点,射频信号的光延时系统在雷达等电子信息系统中得到了广泛 应用。采用射频光纤延时技术来延时射频信号时,射频信号的幅度和相位会发生改变。频率越高、延时时间越长, 幅相变化就越大,其中相位变化尤为突出。文中阐述了这些变化产生的原因和导致的效果。幅度的变化,主要是光 纤传输损耗和色散导致的射频信号功率衰落而引起的;相位的变化,主要是激光器和光纤所处的环境温度变化以及 光纤自身损耗发热而引起的。在外部温度环境变化时,射频信号的相位会发生很大的飘移;即使在恒温条件下,相 位漂移依然较大,这会造成雷达相参等下降,降低雷达对微弱信号的检测能力,应该引起足够重视。     

An Asymptotically Optimal Receiver for Heterodyne Optical Communication

An incoherent receiver is derived for the heterodyne optical channel under the assumption of Phase coherence at the start of each transmitted sequence. The receiver is optimal in the limit of small bit intervals with respect to the coherence time of the laser oscillators, and reduces to that proposed by Jeromin and Chan [1] when no initial phase coherence is present. Computer simulations indicate that the small amount of performance improvement obtained by resolving an initial phase uncertainty may not justify the extra complexity needed, for the data rates currently considered.     

一种基于高阶谱的广义相位数据时延估计算法

为改善高阶谱相位数据时延估计算法的性能，研究了一种基于高阶谱的广义相位数据时延估计算法。该算法采用基于双谱的相干函数在高阶谱域对相位数据进行加权和加窗处理，以提高时延估计精度。最后用实测的直升机噪声信号进行了仿真，对各种相位数据时延估计算法性能进行了比较，验证了新算法的有效性。     

Estimating ocean coherence time using dual-baseline interferometricsynthetic aperture radar

A new technique for measuring the coherence time of the ocean surface at radar wavelengths has been developed and tested. This technique requires an interferometric synthetic aperture radar system with at least two unique baselines along the direction of platform motion. The coherence time of the surface may be presented as a high-resolution coherence time map. This technique was tested using the JPL AIRSAR along-track interferometer. Measurements of the ocean coherence at the L-band were made at high spatial resolution under a variety of conditions. A new operating technique that results in the required two baselines is described. Some parametric analysis is performed pertaining to the design of such a system. A representative interferometric data set acquired at the Strait of Messina in 1991 is presented to illustrate the technique. The interferometric phase data reveal and measure tidal currents flowing through the strait, while the coherence time image shows considerable structure not visible in the backscatter or phase image. Coherence times in and around the strait were measured to be of the order of 0.1 s at the L-band, which is in agreement with previous estimates and measurements     

Time tracking error in direct-sequence spread-spectrum networks dueto coherence among signals

Data are presented which reveal a time synchronization error in CDMA (code division multiple access) spread-spectrum networks where mutual signal phase coherence is high among communicators. The error is not white noise but is, in fact, periodic with an amplitude, phase, and mean offset which appears to be related to a mixture of the carrier frequency, chip rate, and code frame rate. This periodicity is more evident as carrier and code phase coherence increases among participants in a network and high tracking accuracy is the goal. This has implications for future high-rate data communications and navigation networks in which errors may be attributed to local oscillator instabilities more than a transmission link. The data using a commercial modem suggest that improvements in local oscillator stabilities will improve coherence among network participants but will not necessarily reduce time synchronization errors     

原子-微腔耦合系统的远程量子相干及量子相变

通过原子-微腔耦合体系,在绝热近似条件下得到了系统的有效哈密顿量,实现了海森堡自旋XY模型的量子模拟过程。为了获取量子资源,基于相对熵判据分析了任意两体量子系统的量子相干性。通过严格的解析过程获得了在任意间距下两个微腔原子系统的量子相干度。随两体间距增大,远程量子相干度按幂指数规律逐渐减小。当改变系统参量时,远程量子相干度在量子临界点附近出现了数值突变现象,这为表征量子相变提供了一种可能的序参量。在考虑光场噪声对量子相干性影响后,量子相干度随着时间振荡衰减,并逐渐消失。     

低相干光干涉法延时测量中的误差分析

低相干光干涉法通过测量宽谱光通过待测器件之后的相位变化得到其相对延时量。采集宽谱光时域干涉数据,利用傅里叶变换提取出频域相位信息后再进行相位展开、多项式拟合处理,所得相位曲线对频率求导可得待测延时曲线。延时测量误差来源于干涉信号强度误差和纯相位误差。理论分析和仿真计算表明,延时误差与相位误差成正比;强度噪声引起的相位误差与噪声强度成正比,且该类噪声可通过曲线拟合算法得到有效抑制。实验表明,温度等环境因素引起的纯相位误差是延时测量误差的主要因素。实验上,对约19 m光子晶体光纤于1540~1560 nm波段的相对延时进行了测量,达到了0.14 ps的精度。     

Magnetoabsorption of the electromagnetic radiation by a two-dimensional electron gas with Rashba’s spin-orbit coupling in a heterojunction with a lateral superlattice

Absorption of linearly polarized electromagnetic radiation by a two-dimensional electron gas in a lateral-superlattice structure subjected to a perpendicular magnetic field is calculated analytically and numerically for the first time, taking into account Rashba’s spin-orbit coupling and Zeeman splitting. Calculations are carried out for semiconductor heterostructures characterized by weak and sufficiently strong spin-orbit coupling (AlGaAs/GaAs and GaAs/InGaAs, respectively). The nature of the new effect related to intense magnetoabsorption of electromagnetic radiation in the submillimeter range by a two-dimensional electron gas in a superlattice with strong spin-orbit coupling is analyzed. Magneto-optical experiments aimed at studying spin-Peierls states of charge carriers are discussed and, in this context, optimum parameters for semiconductor structures with spin-orbit coupling and values of the magnetic field are determined.