石墨烯量子电容的理论研究

石墨烯的量子电容可通过N掺杂、空位缺陷和吸附过渡金属原子的方法提升,量子电容的增加与局限态接近狄拉克点或缺陷和掺杂造成的费米能级移动有关。     

溶剂对二维MoSe_2量子点发光性质的影响

采用液相超声剥离法一步制备了MoSe_2量子点,研究溶剂对MoSe_2量子点形貌和发光性质的影响。透射电子显微镜结果表明,所制备的MoSe_2量子点尺寸均匀、分散性良好,溶剂影响MoSe_2量子点的尺寸。所制备的MoSe_2量子点在可见光区和紫外光区各有1个发光峰,发光峰分别归属于MoSe_2量子点的缺陷态和本征态发光。能带带隙随量子点尺寸的减小而变大,导致发射峰蓝移;MoSe_2量子点表现出量子限制效应。对发光机制的认识将有助于设计量子点的尺寸与表面结构,获得新颖的发光特性。     

量子相干性对耦合双量子点全计数统计的影响

根据有效粒子数分辨的量子主方程的方法,研究了并联耦合双量子点系统电子的全计数统计。当量子点间的隧穿耦合强度与量子点电极的耦合强度的数值接近时,量子相干性,即系统约化密度矩阵的非对角元开始对系统的电子全计数统计特性起作用。特别是,量子点之间的隧穿耦合强度相对越弱,系统约化密度矩阵的非对角元对系统的电子全计数统计影响就越加明显;同时,量子点之间的隧穿耦合强度小到一定程度时,系统约化密度矩阵的非对角元对系统的电子全计数统计影响将会趋于稳定。     

附着量子点的TiO_2纳米管的制备

TiO_2纳米管作为一种新型的纳米材料,因其具有优异的性能和广泛的应用潜能而备受关注。量子点由于量子限域效应而具有许多独特的光、电效应,也是人们研究的焦点。本文先在恒压条件下进行阳极氧化,得到了结构规整的纳米管。在此基础上,再通过电化学沉积法合成了管壁附着PbS量子点的TiO_2纳米管。这种复合材料有望应用在光敏太阳能电池等光电材料及超级电容器的电极材料上。     

四个量子点热电输运性质的研究

采用非平衡格林函数的方法来求解量子输运问题。考虑一个由四个单能级量子点和AB环组成的系统,研究该系统的热电特性。在这样的一个量子点系统中,通过调节量子点之间的能量间距、量子点间的耦合系数和系统的温度来研究该系统的热电特性。     

1/f热库中的两量子比特系统的突然跃迁和脉冲控制

考虑非相互作用的两量子比特系统各自与独立的1/f热库相互作用,采用量子负值度作为量子关联度量,研究了两量子比特间的量子关联动力学。研究表明,量子负值度在某些初始贝尔对角态下会出现突然跃迁甚至双重突然跃迁的现象。当热库的温度增加,会加速突然跃迁的进程。因此,考虑通过动力学解耦脉冲来延缓突然跃迁甚至维持稳定的量子关联。     

干涉式量子雷达的关键技术

本文针对干涉式量子雷达的探测机理、环境相互作用、目标散射特性等关键问题进行讨论与分析,并指出其实现中所需解决的关键技术问题。     

不对称外磁场下两量子比特系统的几何相

研究了不对称旋转外磁场下具有XXZ型海森堡相互作用的两量子比特系统的几何相。考虑体系的绝热条件,利用数值模拟的方法得到量子比特系统的4个本征态的Berry相,研究了外加旋转磁场的极角以及量子比特之间相互作用的各向异性参数对4个本征态的Berry相的影响。研究结果表明:当极角保持不变,各向异性参数由0增加至无穷大的过程中,系统的哈密顿量由一种极限下的含外场的XX模型经过中间的海森堡模型,逐渐演化为另外一种极限下的Ising模型。4个本征态的Berry相都有各自独特的变化规律,且极角越小几何相趋于稳定越快。通过对系统Berry相的研究,可以得到系统在不同参数区间对应的模型的转化,并对本征态的几何性质有更进一步的认识。     

单壁碳纳米管超声裂解制备石墨烯纳米带

将单壁碳纳米管仅通过气相氧化和超声裂解两步制备出了石墨烯纳米带,采用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)对制备出的石墨烯纳米带进行形貌和结构分析。结果表明,此方法制备的石墨烯纳米带宽度狭窄、边缘光滑,并且相比于刚性的单壁碳纳米管具有良好的柔韧性,大约为2nm的厚度也说明了石墨烯纳米带的双层结构。在气相氧化和超声裂解的过程中,拉曼光谱中D峰与G峰的比值始终保持在0.15左右,表明在整个制备过程中,并没有引入新的缺陷。此方法相比于其他方法制备出的纳米带具有结晶度高、宽度狭窄、边缘光滑等优点。     

量子势阱对量子态的影响的新应用——量子纠缠态的制备和激光的制造

技术上制备量子纠缠态普遍利用晶体中的非线性过程来产生多光子纠缠态。2000年,美国国家标准局在离子阱系统上实现了四离子的纠缠态~([1])。根据爱因斯坦的受激发射~([2])理论,激光可以使用光抽运(光泵)~([3])后用相干辐射场激发的方法制作。势阱的形式决定了在其中被束缚的粒子所能取的能级和波函数的形式,由众多量子理论教材中的教学内容可知这是量子力学基础理论的重点。理论上势阱可以制造量子纠缠态,也可以通过选取适当的振荡势阱来激发粒子到高能级以制造激光,下面介绍两个使用一阶势阱制备量子纠缠态的方法和使用势阱激发能级的方法。