Cd1-xMnxTe/CdTe量子阱中电子-LO声子散射率

基于费米黄金法则,理论计算了Cd1-xMnxTe/CdTe量子阱中第一激发态到基态的电子-LO声子的散射率,讨论了平均散射率随阱宽、温度及Mn组分的变化规律。结果表明：电子-LO声子的散射率随总初态能的增大逐渐减小;散射率和平均散射率随阱宽增大先增加后减小,最大值出现在20 nm阱宽附近,当阱宽大于等于20 nm时散射会发生”中断”;散射率和平均散射率随温度的增加逐渐增大,且温度较低时平均散射率的变化不明显,温度较高时明显增大;量子阱中电子-LO声子的平均散射率随Mn组分的增大逐渐减小。     

立方相Ca_2Ge电子结构及热力学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面贋势平面波法对立方相Ca_2Ge的电子结构和声子色散关系进行了研究。分析得到:立方相Ca_2Ge是带隙为0.553eV的直接半导体,导带主要由Ca 3d电子态贡献,决定了立方相Ca_2Ge半导体的特性。由声子色散和声子态密度关系分析得到立方相Ca_2Ge晶格振动声学波由Ca原子和Ge原子贡献,光学波低频段(4.6~5.5THz)主要由Ge原子贡献,高频段(5.5~7.3THz)主要由Ca原子贡献。利用准谐德拜模型研究立方相Ca_2Ge的热力学特性,计算结果表明:恒定温度下,体积变化率、热容和热膨胀系数随压力的升高而降低,体弹模量B随压力的升高而增加;压强恒定条件下,体积变化率和体弹模量B随温度的增加而减小,热膨胀系数和热容随温度的增加而增加,当温度高于800K时,热熔CV受压力的影响较小,且接近Dulong-Petit极限。通过对立方相Ca_2Ge电子结构和热力学特性进行系统的研究得到完整的热力学参量,为Ca_2Ge后期的研究提供理论参考。     

极性晶体中表面极化子有效质量的磁场和温度依赖性

采用改进的线性组合算法讨论电子和体纵光学声子弱耦合、与表面声子耦合强时表面极化子有效质量的磁场和温度效应，对ＡｇＣｌ晶体进行了数值计算结果表明，极化子有效质量随温度的升高而减小，随磁场的增大而增大．     

无序介质的非相干背散射

讨论两种散射,导出相应的分布函数,运用蒙特卡罗法模拟光子在无序介质中的随机行走过程,得到非相干背散射空间分布及反射率。计算结果表明：1、散射不同,非相干背散射空间分布和反射率不同,非相干背散射反射率随光入射角增大而增大;2、非相干背散射反射率随无序介质吸收系数增大而减小,通过测量非相干背散射反射率可得吸收系数,进一步可得每次散射光子被微粒吸收的概率;3、非相干背散射反射率随光子平均自由程增大而减小,通过测量非相干背散射反射率可得平均自由程,这比检测相干背散射来得到平均自由程要容易。最后,讨论了背散射对无序激光器的影响。     

飞秒激光抽运-探测法对金纳米薄膜非平衡传热的研究

飞秒激光与金属作用后,电子被瞬间加热,电子温度将远远高于声子温度,并逐渐将能量传递给声子,这种非平衡过程中电子和声子间传热能力由电子-声子耦合系数表征。而到目前为止电子-声子耦合系数是否存在尺度效应还存在争议。采用飞秒激光抽运-探测法对金纳米薄膜非平衡传热过程进行了研究,利用抛物两步模型对实验数据进行拟合。通过对不同厚度的金纳米薄膜的电子-声子耦合系数的比较,研究表明,电子-声子耦合系数随着薄膜厚度的增加而减小。实验结果与已报道的基于电子自由程提出的理论模型所预测的变化趋势相一致。     

量子阱中强耦合极化子自陷能的温度依赖性

采用Huybrechts的线性组合算符法和改进的LLP变分法,研究了晶格热振动对无限势垒量子阱中电子与界面光学声子强耦合、与体纵光学声子弱耦合极化子性质的影响．推导出作为阱宽和温度函数的极化子自陷能的表达式．对KI／AgCl／KI量子阱进行了数值计算,结果表明,极化子的自陷能随阱宽增加而减小、随温度升高而减小,但不同支声子与电子相互作用对极化子自陷能的贡献以及它们随阱宽和温度的变化情况大不相同．     

量子棒中极化子声子平均数的温度依赖性

采用Huybrechts线性组合算符和Lee-Low-Pines变分法,研究了温度对量子棒中强耦合极化子平均声子数和振动频率的影响。结果表明,量子棒中强耦合极化子的平均声子数N-和振动频率λ随量子棒纵横比e′、温度T的增加而减小,随电子-声子耦合强度α和受限强度Ω∥的增加而增大。温度对平均声子数N-和振动频率λ的影响只是在温度较高(γ<1.0)时较显著,而在温度较低(γ>1.0)下并不显著。     

极性半导体量子点中双极化子LO声子平均数的温度依赖性

采用Huybrechts线性组合算符法和Lee-Low-Pines变分方法研究了极性半导体量子点中双极化子性质的温度依赖性,推导出了量子点中双极化子的LO声子平均数的表达式。数值计算结果表明,双极化子的LO声子平均数随两电子间相对距离的增大或温度的升高而减小,随电子-LO声子耦合强度的增加而增大;两电子间的相对距离、电子-LO声子耦合强度和温度是影响双极化子束缚态稳定性的重要因素。     

InAs/GaSb Ⅱ型超晶格的拉曼和光致发光光谱

采用分子束外延(MBE)技术,在GaSb(100)衬底上外延生长晶体结构完整和表面平整的Ⅱ型超晶格InAs(1.2 am)/GaSb(2.4 am).拉曼光谱表明:随着温度从70 K升高至室温,由于热膨胀作用和光声子散射过程中的衰减,超晶格纵光学声子拉曼频移向低波数方向移动5 cm-4,频移温度系数约为0.023 cm-1/K.光致发光(PL)峰在2.4～2.8 μm,由带间辐射复合和束缚激子复合构成,2.55 μm PL峰随温度变化(15～150 K)发生微小红移,超晶格中InAs电子带与GaSb空穴带带间距随温度变化比体材料的禁带宽度小.PL发光强度在15～50 K随温度升高而升高,在60～150 K则相反,并在不同温度段表现出不同的温度依赖关系.     

温度对非对称量子点中强磁耦合极化子声子平均数的影响

采用Huybrechts线性组合算符法和LLP变分法,研究了温度对非对称抛物量子点中强耦合磁极化子声子平均数的影响。数值结果表明,非对称量子点中强耦合磁极化子的声子平均数随温度的升高而减小。另外,温度还对磁极化子的声子平均数随量子点的横向受限强度、纵向受限强度、外磁场的回旋频率和电子-声子耦合强度的变化产生显著影响.