赵增茹[1]2009年在《柱形量子线中的电—声子相互作用》文中认为随着分子束外延等超薄生长技术和精细束加工技术的不断发展和完善,使人们能够按照自己的意愿排列原子、分子,制备出各种各样的零维、一维和二维纳米结构,甚至单分子器件.由于这些低维纳米体系不仅具有极其丰富的物理内涵和独特的性能,而且具有极其广阔的应用前景,因而对它们的研究在当代物理学、材料学以及日新月异的高新技术领域中显得极为重要.本文采用变分法和类LLP变换,并利用有效质量近似原理,系统地研究了柱形量子线中的杂质态和激子态的性质.分别在无限深势阱和有限深势阱中讨论了,电子与约束体纵光学(LO)声子、界面光学声子(IO)相互作用影响下的杂质态的行为.详细地讨论了电子极化效应以及杂质离子-声子相互作用对杂质态结合能的贡献行为.并进一步考虑了外加电场对量子线中杂质态、激子态极化效应的影响.获得的结果主要有:一、利用变分法和有效质量近似原理,计算了LO声子场和IO声子场对杂质态结合能的影响.计算中采用约束型电.声子相互作用哈密顿量,不仅考虑了电子与约束LO、IO声子的相互作用,而且还计入了杂质离子与约束LO、IO声子模的相互作用,并以外层包裹着一层非极性材料的GaAs柱形量子线为例进行数值计算.结果表明,只考虑电子和声子耦合的杂质态结合能较不考虑任何声子影响的杂质态结合能略有提高;但是计入了杂质离子和声子的耦合后,结合能大大降低,即考虑了声子场的极化效应使杂质态结合能较不考虑声子场影响有所降低.还给出了杂质态结合能随杂质位置的变化关系,发现当杂质偏离阱中心时,结合能及LO声子对结合能的影响将降低.此外,对电子的有效质量修正也作了讨论.二、考虑在垂直于量子线轴的方向上加外电场的情形,运用变分法计算了外电场作用下杂质态的极化效应.结果表明杂质态结合能不只是量子线半径的函数,它还随杂质位置,外电场强度发生变化.发现外加电场降低了杂质态结合能,考虑声子场作用后杂质态的斯塔克能移有所减小.另外,当杂质位置偏离阱中心时,系统对称性被破坏,外电场施加的方向也将影响杂质态结合能的大小.同时还对比了CdTe(Ⅱ-Ⅵ)及GaAs(Ⅲ-Ⅴ)两种材料中杂质态结合能的情况,发现CdTe材料中的杂质态结合能较GaAs材料中的高,且前者的极化效应及量子约束斯塔克效应较后者更明显.三、将模型进一步改进,考虑有限深柱形量子线中类氢杂质态的性质.采用约束型电-声子相互作用哈密顿量计算了杂质态的极化效应,不仅考虑了电子与LO声子、IO声子的相互作用,同时还计入了杂质离子与各约束型声子模的相互作用.以GaAs材料为例进行数值计算,结果表明,有限深柱形量子线中杂质离子-声子耦合降低了杂质态结合能,并且对结合能移动有重要贡献;而电子的极化效应提高了杂质态结合能,但对结合能影响不是很大.在杂质势屏蔽效应中,LO声子模对结合能的贡献要大于IO声子的贡献.对于电子极化效应来说,在量子线半径比较小的时候,IO声子模对结合能的影响起主要作用;而在量子线半径增大时,LO声子模的贡献变得更重要.四、利用变分方法计算了外电场影响下有限深GaAs柱形量子线中杂质态的极化效应.给出了杂质态结合能在不同的电场强度下随量子线半径、杂质位置的变化关系.结果表明,考虑声子场作用后杂质态的结合能和斯塔克能移有所减小.在外电场的影响下结合能的峰值向半径大的方向移动.五、研究了外电场作用下,激子-声子相互作用对无限深柱形量子线中的激子结合能的影响.以Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ化合物半导体量子线为例,给出了激子结合能随量子线半径和电场的变化关系.结果表明,激子-声子相互作用减小了激子的结合能和斯塔克能移,计算激子结合能时声子极化场的影响不能忽略.
宋铁磊[2]2011年在《矩形量子线中的电—声子相互作用》文中认为本文采用变分法,系统的研究了矩形量子线中的杂质态和激子.计算讨论了无限深势阱中电子-和杂质-声子相互作用对杂质态结合能的影响,并进一步讨论了外加电场对束缚极化子的影响,接着讨论了无限深势阱中电子-和杂质-相互作用对激子结合能的影响,获得的结果主要有：一、研究了杂质-和电子-LO声子相互作用对矩形极性半导体量子线中束缚极化子结合能的影响.计算结果表明,声子效应明显的减小结合能,因此,它不能被忽略.杂质-声子效应在各种声子效应中起主要作用.在不考虑声子影响时,我们得到的结合能结果与之前的研究结论一致.随着方形量子线截面尺寸大小的减小,声子效应增强,并且明显的减小结合能.声子贡献明显的依赖于矩形量子线的截面形状,当量子线的截面形状变得很扁时,声子贡献明显的变弱.二、同时引入杂质离子-声子和电子-声子耦合,研究了电场下极性矩形量子线中LO声子对束缚极化子结合能的影响.数值计算结果表明,方形和矩形GaAs量子线中,结合能和声子效应不仅仅依赖于外电场,而且依赖于量子线的截面形状和尺寸大小以及杂质的位置.减小量子线的截面尺寸大小,结合能增加.此外,当杂质在量子线中心时,LO声子降低结合能,当杂质在量子线表面附近时,增强结合能,对于Stark能移,LO声子给出了类似的效应.三、研究了矩形量子线中激子-LO声子耦合效应对Wannier激子的影响,得到了以下一些结论.由于声子效应对库仑势的屏蔽,激子-声子相互作用减小激子结合能.声子效应对轻空穴激子结合能的影响要比重空穴激子的影响小.声子效应对量子线维数的依赖性很敏感,随着量子线尺寸的减小而增加.Ⅱ-Ⅵ族量子线激子结合能和声子效应要比Ⅲ-Ⅴ族的大.考虑声子贡献后,给出的量子线激子结合能,与实验结果符合得更好.对于GaAs量子线,我们给出的理论结果要比先前的理论结果低,这与实验结果一致.对于ZnSe量子线我们给出的理论结果,定性的与实验一致.值得的注意是,在理论计算中,对于激子-声子相互作用,我们引入了受限LO声子,同时我们采取了沿着量子线的高斯型函数.这些近似可能会得出稍高些的激子结合能.可以通过引入表面(界面)光学声子,和采用在三个方向受束缚的波函数,加以改善.四、利用变分法研究了LO-和SO-声子效应对矩形极性半导体量子线中束缚极化子结合能的影响.计算结果表明,声子效应明显的减小结合能,因此,它不能被忽略.SO声子对结合能贡献要比LO声子的贡献小.LO-声子效应在各种声子效应中起主要作用.相比于之前只考虑LO声子效应的工作,考虑SO声子后,结合能进一步降低.另外,声子效应导致的介电常数数的修正介于高频介电常数和静介电常数之间.
常凯[3]1996年在《量子线中的电声子相互作用》文中提出近年来随着精密微加工技术的发展，人们可以制备许多人工微结构，如量子井，超晶格等，若在横向上再进一步加以限制，便可构成量子点结构，这些人工微结构不仅有特异的输运性质，而且呈现出很强的光学非线性效应，引起人们的广泛关注和兴趣。本论文主要研究这类小尺寸量子系统中主要的一类即量子线中的电声子相互作用效应及其它相关问题。 本文共分六章： 第一章为引言，综述了近年来国际上对量子线结构中电子态、声子态以及电声子互作用的研究概况。 第二章研究了园柱形量子线结构中电声子散射率对量子线尺寸，初态电子能量的依赖关系。计算中采用介电连续(dielectric continuum)的声子模型，并考虑到有限高带阶。结果表明：当量子线尺度减小时，电声子散射率将随之增加，达到一最大值，然后下降。这是有别于无限高势垒情形的重要特征。对表面光学声子模的计算还表明Al_xGa_(1-x)As表面光学声子的散射率要远大于GaAs表面光学声子的贡献。由于量子线尺寸较小，能级间隔较大，带内散射是主要散射机制。 第三章研究了横向电场对电声子散射率的影响。我们考虑了正方截面的量子线，电场改变了电子的能量、波函数，及态密度，从而显著地影响了电声子散射率。在一定的线宽和温度下，电子与类体模声子的散射率将随着电场强度的增加而下降，而电子—表面光学声子的散射率将随之上升。尤其值得注意的是，在无处加电场时无贡献的反对称表面模，在施加电场后，贡献显著增加。在一定电场情形下，随着线宽的增加，类体模与对称表面模的贡献将下降，而反对称表面模的贡献将上升。 第四章用LLP变换给出了电声子互作用对方截面量子线中电子能级Stark移动的影响。结果表明类体模与表面模的贡献刚好相反。类体模使Stark移动减弱，而表面模将增强Stark移动。它们对Stark的修正在强场和宽线情形下较为显著。 第五章采用转移矩阵的方法研究了δ掺杂超晶格中的极化激元。结果表明极化激元分为两支，且存在一带隙，该带隙随着Kx的增加而增加。 第六章采用变分法计算了量子阱中浅施主杂质束缚能的压力效应。流体静压力改变了晶格常数，带阶，有效质量等物理量，从而显著地改变了杂质的束缚能，计算表明阱宽较大时，修正十分显著。
王岩[4]2013年在《电—声子相互作用对量子点体系的电子输运及热电效应的影响》文中研究说明近年来随着介观尺度设备和纳米结构制备技术的快速发展,量子点体系中的固态热电领域获得了研究者们的广泛关注。究其原因,这不仅仅是对基础理论的进一步丰富,同时也是为设计和制备各种低维量子器件提供理论支持。电-声子相互作用作为量子点体系中一种典型的退相干机制,它对体系的各种性质会产生奇特的影响。因此,研究电-声子相互作用对量子点体系中热电效应的影响是非常必要的。本文采用非平衡态格林函数和正则变换的理论,较为系统地从理论上研究了两种量子点结构中电-声子相互作用对其热电效应的影响。我们选取了耦合双量子点以及单量子点与三电极耦合两种结构。工作重点是针对不同理论模型以及环境参数下热电效应相关物理量电导、热导、热功率及热电优值的谱图进行分析对比,并最终得到一些有意义的结果。本论文主要展开如下两个方面的理论研究：首先,在耦合双量子点体系中引入局域磁通,选取不同的参数,调节电-声子相互作用的强度。我们发现在局域磁通φ=0时,电导幅值和热导幅值均受到抑制,同时谱图出现明显振荡并伴随线型的移动,这说明电-声子相互作用破坏了体系中的电子输运。但是,热功率及热电优值的谱图却展现出与此相反的变化。随着电-声子相互作用的增强,热功率极值变大。热电优值的谱图中,谱图振荡更加明显,伴峰的峰值增加显著。这主要是共振通道中电-声子相互作用的贡献。在局域磁通Φ=π时,电-声子相互作用对热电效应的影响效果更加明显,表现在各参量谱图呈现的变化更为显著。其次,我们选取了单量子点与三电极耦合的结构。着重考虑量子点与两铁磁性终端电极的耦合强度分别为零的情况。通过调节电-声子相互作用的强度,我们发现,电-声子相互作用使得体系中的热电效应更加显著。这主要表现在热功率与热电优值谱在某些值处增加明显,甚至出现极值。此外,我们考虑了该体系在非线性区的情况,电-声子相互作用对此部分影响较为复杂。在非线性区内,体系取为两终端铁磁性电极时,电-声子相互作用对体系的热电效应起积极的作用。当体系结构为三电极时,电-声子相互作用表现出消极的负面效果。
谢洪鲸[5]2003年在《圆柱形量子线中的极化子效应》文中认为分别采用LLP变分方法和微扰方法研究了圆柱形自由量子线的极化子效应 ,在计算中考虑了类体纵光学声子模及表面声子模的贡献 .结果显示表面声子模在量子线半径较小时产生强烈的极化子效应 ,而类体模的贡献则随量子线半径的增加逐渐趋于三维体材料的结果 .分析还发现 ,对于量子线、量子点等强受限体系 ,微扰方法得到的结果较LLP变分方法的结果合理 .
邓宇翔[6]2010年在《耦合量子点体系的电子输运研究》文中研究指明作为典型的介观结构,量子点以其独特的结构特征和优良的电学、光学性能以及潜在的应用前景而日益受到人们的关注。从本世纪初开始,人们在基于半导体量子点的固态量子计算的实验研究中取得一系列重大进展。量子点的独特光学性质使之成为理想的荧光探针材料,在生物医学领域具有广阔的应用前景;量子点激光器领域也取得了突飞猛进的发展。量子点成为研究热点的原因之一在于其优越的可控性,这对于探索新的量子现象、构建未来信息技术理论基础具有重大意义。由于量子点是典型的三维受限介观系统,量子相干现象的存在使得耦合量子点的几何构型能够对输运性质产生显著影响,因此结构调控成为量子点系统性质的调控主要手段之一。另一方面,利用外加的电场、磁场、微波甚至包括温度等,都能够影响量子点中电子的性质,外场调控也成为量子调控的主要手段。通过结构和外场调控,量子点成为研究各种量子现象的“实验平台”,各种新型量子器件也得以实现,甚至固态量子计算中的种种难题也被解决如量子逻辑门操作、量子测量、弛豫问题等。因此量子点性质的调控成为目前纳米电子学、量子信息学的研究热门领域之一。本文利用非平衡格林函数方法及量子速率方程方法,研究了几种耦合量子点系统的输运性质;同时通过结构及外场调控的手段,对耦合量子点系统的输运性质进行调制;进而探索量子相干现象,构造各种不同功能的量子点器件。论文安排如下:第一章阐述了典型低维介观结构及其特征,介绍了耦合量子点体系中的一些量子相干效应。第二章主要介绍了在本文中我们所使用的两种理论方法:非平衡格林函数方法和量子速率方程方法。在第三章中,我们推导了描述含时磁场作用下三端的耦合三量子点系统的速率方程,得到了电子态占据概率和电流随时间的演化结果,研究了耦合三量子点体系在多端结构和外加含时磁场下的输运性质。研究发现:由于量子点间耦合增强,两个量子点会“粘连”变成一个大的量子点,并且在这个大的量子点中相遇的波函数会产生相干,从而引起电子局域化以及电流抑制;同时发现了多端结构中输出端之间的相位差会对输运性质产生重大影响,随着磁通变化,除了周期为2π的振荡以外,还会出来一个周期为2πφ/φ_(23)的振荡,这种多端干涉效应是由于两个输出端之间的电流关联引起的,而且应该在多端量子器件设计中加以考虑;另一方面,我们也研究了含时磁场下量子点系统的输运性质,与量子绝热定理的结论一致,外加磁场频率增大会使得电流的AB振荡的振幅逐渐减小,直至振荡消失。第四章考虑了一个与声子库耦合的两端AB干涉仪-量子点系统,利用非平衡格林函数方法研究了该系统的传输电流和持续电流,以及电流发生热等性质。我们发现,在混合价区域,持续电流强烈依赖于电子占据数和费米分布函数。这也意味着我们可以利用传输电流来控制持续电流的大小。另外我们还研究了电声子相互作用对持续电流的影响。研究结果表明:电声子相互作用对持续电流的影响可以分为两部分,一部分是来自于极化子效应,这和传输电流中的情况是一致的,这部分的影响非常显著;另一部分来自于三能级跳跃过程,这个影响比较微弱,但是能够比较清楚地从电流发生热随磁通变化的振荡行为上反映出来。在第五章中,我们提出了一个封闭的两端AB干涉仪-双量子点耦合模型。基于我们的计算,我们发现该模型提供了一种探测耦合量子点系统中类分子态形成的实验方案。计算结果很清楚地给出了从两个弱耦合的量子点状态到量子点分子状态过渡的图象。通过和开放的多端AB干涉仪-双量子点耦合系统比较,我们发现这些有趣的性质来自于封闭两端A干涉仪-双量子点耦合系统的相位锁定效应。我们提出的这个实验方案可以在未来的量子探测和量子比特操作中起到重要作用。第六章分别研究了加上电压后一维量子点阵列电流随时间的演化过程,以及磁场下二维量子点阵列的传输电流和持续电流。我们发现,随着一维量子点阵列的加长,相同电压下稳态电流变小,电流对电压的响应时间也变长,并且电子在一维量子点阵列中相邻量子点之间的来回隧穿变得更强。而对于磁场下的二维量子点阵列,我们发现不仅存在传输电流,在二维量子点阵列的边界上还存在持续电流。随着磁通的变化,持续电流和传输电流都表现出周期性的振荡行为。传输电流的振荡行为更为复杂一些:有几类不同周期的振荡行为,分别来自于通过不同费曼路径的量子干涉。第七章是本论文的总结和对未来工作的展望。
王新军[7]2006年在《半导体低维量子结构中电子态、声子态及其相互作用性质研究》文中指出近几十年来，半导体低维量子结构因其新颖的物理性质和广泛的应用前景，已成为凝聚态物理和材料科学中的重要前沿领域。同时，分子束外延等超薄生长技术和精细束加工技术的日益完善和迅猛发展也为量子器件的不断推陈出新给予了重要的技术支持。本文对一种特殊的半导体低维量子结构——含结构缺陷超晶格中的电子态、声子态及电声子相互作用作了较深入的探索，取得了一些有意义的结果，以期能为相关量子器件的设计和制造提供理论依据。 在有效质量近似理论下，利用转移矩阵和有效垒高方法研究了有限磁场下含结构缺陷的多组分超晶格中局域电子态的性质。在考虑各组分层有效质量的失配时，外加磁场会导致磁耦合效应的出现。数值结果揭示，磁耦合效应不仅引起局域电子能级的量子化，并且随着朗道指数或磁场强弱的变化，局域能级及其局域程度都会发生显著移动，特别是对高能区域的局域电子态影响更大。此外，还利用散射矩阵计算了电子输运系数，详细讨论了含结构缺陷的三组分有限超晶格中局域电子能级与输运谱透射禁区中的共振透射峰的关系，发现两者之间有着很好的对应关系，为相应的实验研究提供了依据。由于多组分超晶格在多量子阱激光器、红外光电探测器等器件方面的独到用处，这些研究结果具有重要的参考意义。 在宏观介电连续近似下，采用转移矩阵方法，研究了含结构缺陷有限超晶格中局域界面光学声子模随结构参数的演变规律。在这种有限超晶格结构中，可以清楚地看到所有界面模的演化轨迹。结果表明：存在两类局域模，它们的宏观静电势波函数分别局域在缺陷层和表面层附近，且这些模随着超晶格组分层和缺陷层的相对厚度和介电常数的改变，其局域位置和特性发生显著变化。当缺陷层引入三元合金时，其两模行为导致局域模数目增加，且随着合金成分数的改变，局域模发生简并、分离、穿越等有趣现象。然而，在这些演变过程中，虽然能隙中局域模的数目不守恒，但所有界面模的总数是守恒的。 采用费密黄金规则和转移矩阵方法，计算了含包覆层半无限超晶格中的表面电声子跃迁率。在这种结构中，最低的两个表面电子能级分别存在于第一和第二微隙中。它们之间的电声子跃迁率依赖于电子的横向波矢的大小、半无限超晶格组分层的相对厚度以及基底层和包覆层的材料本质等。然而，从本质上来讲，这种表面电声子跃迁率的大小是由表面电子态及表面光学声子模的衰减长度决定的。这些结果表明，可以通过调整结构参数来人工控制表面电声子跃迁率的大小，这对于半导体超晶格激光器等光电器件的设计是有裨益的。
邢雁[8]2013年在《球形核壳量子点中的电—声子相互作用及三元混晶效应》文中研究指明本文利用介电连续模型系统地研究了极性二元晶体构成的球形异质结构——双层和三层球形核壳量子点中的光学振动模及电—声子相互作用,并利用变分法对双层结构中的束缚极化子进行了讨论.在此基础之上,在球形异质结构中引入极性三元混晶材料,利用改进的无规元素孤立位移模型和有效声子近似,研究了含三元混晶的双层和三层球形核壳量子点中的三元混晶效应.主要研究结果如下：一、利用介电连续模型研究了非极性材料包覆的双层球形核壳量子点中的界面／表面(IO/SO)声子模,给出了声子模的色散关系和电子-IO/SO声子相互作用的哈密顿量,并对CdSe/ZnS核壳量子点进行了数值计算.结果表明,双层结构中存在三支频率不同的IO/SO声子模,其频率不仅取决于核壳结构材料的有关参数,而且依赖于外层非极性材料的介电常数εd.三支声子势的变化趋势各不相同,且随着壳层厚度的增加,IO/SO声子模在界面或表面附近的局域性显著增强.并且发现,当εd较小时,频率较高的两支类ZnS IO/SO模对电—声子相互作用的贡献起主要作用,当εd较大时,表面极化效应明显减弱,频率最高的类ZnS SO模转变为类ZnS IO模,对电—声子相互作用的贡献起主要作用.随着角量子数的增大,IO/SO声子模对电—声子相互作用的贡献逐渐减小.二、利用介电连续模型研究了三层球形核壳量子点中的IO/SO声子模,给出了声子模的色散关系和电—声子相互作用的哈密顿量,并对CdSe/ZnS/CdSe核壳量子点进行了数值计算.结果表明,三层结构中存在五支IO/SO声子模,其中频率较高的两支模为类ZnS IO模,频率较低的三支模为类CdSe IO/SO模,且五支模的频率均依赖于外层非极性材料的介电常数εd.同时发现,五支声子势的变化趋势各不相同,当εd较小时,类ZnS IO模及类CdSe SO模对电—声子相互作用的贡献起主要作用,当εd较大时,类CdSe SO模转变为类CdSe IO模,表面极化效应明显减弱.三、利用改进的无规元素孤立位移模型(MREI)和有效声子近似(EPMA),研究了含三元混晶的双层和三层球形核壳量子点中的三元混晶效应,并对GaAs/AlxGa1-xAs和GaAs/AlxGa1-xAs/GaAs核壳量子点进行了数值计算.结果表明,球形核壳量子点中存在特殊的混晶效应,具体表现在,在组分取不同值时,不仅类AlxGa1-xAs IO/SO声子模的频率变化范围明显不同,而且类GaAs IO声子模的频率在一定范围内也会受到组分的影响.同时发现,各支IO/SO声子模的静电势随混晶组分的不同呈现不同的分布形态,因此组分的变化对电—声子相互作用有重要影响.四、利用介电连续模型研究了三层球形核壳量子点中的受限LO声子模,给出了电子—LO声子相互作用的哈密顿量,并对CdSe/ZnS/CdSe核壳量子点进行了数值计算.结果表明,局域在CdSe核中的LO1声子和局域在ZnS壳层中的L02声子对电—声子相互作用的贡献是主要的,且LO2声子的声子势强度强烈依赖于ZnS壳层的厚度,随着壳层厚度的增加,声子势强度逐渐降低,对电—声子相互作用的贡献也相应地逐渐减小.五、利用本文导出的电—声子相互作用哈密顿量,采用有效质量近似和变分法研究了双层球形核壳量子点中的束缚极化子,讨论中同时考虑了电子—声子和杂质—声子的耦合作用,并对ZnS/CdSe核壳量子点进行了数值计算.结果表明,杂质态结合能和声子极化效应均明显依赖于核半径和阱宽,声子效应明显地降低了杂质态的结合能.随着核半径和阱宽的减小,杂质态结合能明显增大；同时发现,存在一个临界阱宽,当阱宽小于临界阱宽时,杂质态的结合能明显增加,而且声子的贡献也显著增大.
于慧[9]2007年在《介观系统中的自旋极化输运》文中指出本论文针对既具有重要应用价值，又具有基础理论研究意义的介观系统中的自旋极化输运现象做了较为系统和深入的理论研究。其目的一方面在于揭示介观系统中新效应的物理机制和规律，另一方面为设计和实现具有优良性能的量子器件提供物理模型和理论依据。在简要地回顾了低维介观体系物理研究中的一些重要实验和理论进展，并较详细地介绍了本文所采用的理论工具——非平衡格林函数方法之后，我们针对几个有趣的问题进行了研究。首先我们从理论上提出了一种新型的能够产生自旋极化电流的设计，该装置构建在由随时间振荡的自旋相关的隧穿所伴随的开放耦合双量子点上。我们计算出了流过该装置的自旋极化电流的精确表达式。数值分析的结果表明，流经该装置的电荷流和自旋流可以由门电压、驱动场的频率以及外磁场控制；此外，通过该装置的自旋极化电流能够产生非常有趣的反共振行为。通过对限制在孤立的耦合双量子点中电子的动力学行为的详细分析，我们对此反共振行为做出了定性地解释并指出了其在自旋电子器件方面的可能应用。然后我们研究了与局域声子模耦合的单分子和量子点的输运特性，重点关注声子效应对自旋流及其噪声谱的影响。自旋流由施加在量子点中的旋转磁场产生。结果表明电声子相互作用可以导致伴峰的出现，它们钉扎在能量等于声子频率整数倍的位置，峰的高度对电声子相互作用的强度非常敏感；此外，声子模对自旋流的零频噪声谱也有显著的影响。最后，基于TMR体系下的无限U Anderson模型，我们讨论了在强电子关联和电声子耦合的共同作用下与金属铁磁电极相连的单分子或量子点中的量子输运特性。通过延拓的运动方程方法我们首先计算了谱密度和非线性微分电导。我们发现电声子相互作用在铁磁—量子点—铁磁强关联系统的自旋极化输运中扮演非常重要的角色。在铁磁电极处于反平行磁化位形时，其输运特性与其它的理论分析结果相类似。而在平行位形，则呈现出了非常不同的输运行为。由于铁磁电极磁特性的影响，Kondo共振峰和声子伴峰在平行位形下均劈裂为不对称的两个低密度的小峰。相应地其微分电导出现了一系列对称的伴峰极大，当电声子耦合较强时，这些伴峰的幅度甚至可以和Kondo共振峰相比。增加电声子的耦合强度导致了非线性微分电导的整体减小。此外，我们发现隧穿磁阻TMR在电声子相互作用的影响下出现了额外的极大值和极小值，在极化强度和偏压较小时其TMR值随偏压在正负值间交替变化；而在非线性区域，由于声子效应，正的TMR值随着极化强度的增加而显著增大。这些奇特的行为导致了非常不同的TMR线形，同时也暗示了隧穿磁阻TMR是探索Kondo共振不同特征行为的一个更为有效的工具。
陈雪欧[10]2008年在《量子点系统的热电效应》文中研究表明使用非平衡格林函数方法和Anderson模型,本文主要从理论上研究了量子点系统的热电效应。主要研究了两种系统,一种是有机分子制备的单量子点系统,另一种是半导体制备的双能级量子点系统。在前一个系统中我们考虑了单一模式的电声子耦合,而在第二个系统中我们没有考虑电声子耦合,但是考虑了库仑作用的影响。论文目的在于解释量子点系统的热电特性,为设计和实现具有优良性能的量子器件提供物理模型和理论依据。在本文第一章中,简单介绍了介观系统和量子点的一些基本知识,并且回顾了近几年量子点方面的研究进展,同时还对主要的理论工具――非平衡格林函数的工作原理进行了简单的介绍,并且介绍了主要的描述热电效应的物理量。在第二章中,我们研究了双能级量子点系统的热电效应,研究中我们考虑了库仑作用的影响。作为研究的重点,我们探讨了不同情况下系统的热流。我们发现,在某种情况下,系统的热流会呈现出强烈的非对称性,显示出了一种热整流效应。我们详细的分析了这种效应产生的原因,发现主要是由于左右电极与中间两个能级的耦合为非对称所致。只有在系统的上能级导通、而下能级阻塞的情况下,这种热整流效应才会出现。同时,库仑作用也对这种效应有很大影响,至少在比较大的库仑作用下,系统才会有比较明显的热整流效应。在第三章中,我们研究了单量子点系统在考虑电声子耦合情况时候的热电效应。我们研究了线性条件下系统的电导、热电势和热导,发现电声子耦合对于上述诸物理量的总体行为趋势没有影响,但是在强耦合强度下,电导和热导的峰值会显著下降。我们还研究了非平衡条件下系统的电流和微分电导。在左右电极之间施加一个偏压时,我们发现,系统的电流会呈现台阶状的增加,导致微分电导呈现周期性的峰值,且峰值从中间向两边呈减小趋势。但是在强电声子作用下,电流反而会被抑制,电导的峰值从中间向两边呈增加趋势,这些现象是由于Franck-Condon阻塞引起的。第四章给出了本论文的结论。
参考文献：
[1]. 柱形量子线中的电—声子相互作用[D]. 赵增茹. 内蒙古大学. 2009
[2]. 矩形量子线中的电—声子相互作用[D]. 宋铁磊. 内蒙古大学. 2011
[3]. 量子线中的电声子相互作用[D]. 常凯. 北京师范大学. 1996
[4]. 电—声子相互作用对量子点体系的电子输运及热电效应的影响[D]. 王岩. 东北大学. 2013
[5]. 圆柱形量子线中的极化子效应[J]. 谢洪鲸. 广州大学学报(自然科学版). 2003
[6]. 耦合量子点体系的电子输运研究[D]. 邓宇翔. 南京航空航天大学. 2010
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[8]. 球形核壳量子点中的电—声子相互作用及三元混晶效应[D]. 邢雁. 内蒙古大学. 2013
[9]. 介观系统中的自旋极化输运[D]. 于慧. 山西大学. 2007
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