剑斌ppt

电场对三角量子阱中弱耦合极化子基态能的影响毕业答辩之姓名：杨剑斌学号：2009042136指导老师：单淑萍主要内容1引言2理论计算3图像结果4总结引言你忙吧近年来，纳米技术的飞速发展极大的推进了对低维系统的广泛研究。现已制备出性能良好的异质结构。在此基础上制备出了许多新型的微电子和光电子器件。微结构中声子对局域电子的影响以及处于外场中的声子—局域电子耦合系统的性质越来越引起学者们的关注。本文采用么正变换和变分相结合的方法研究了电场对三角量子阱中弱耦合极化子基态能量的影响，并分别讨论了弱耦合极化子的基态能量在不同电场强度下与波矢K电子面密度ns、电子-声子耦合常数a的变化关系。理论计算你忙吧有效质量近似下系统的哈密顿量eFzceaVaaVmpmpHkkrkikkkkLOzz)(22//22上式中是V(z)三角势，m是电子的质量，wLO是LO声子频率,r=(p,z)是电子坐标矢量。为波矢是的体纵光学声子的产生（湮灭）算符。a是电子—LO声子耦合常数，依赖于量子阱的材料。KKaazKKK,//对哈密顿量进行第一次幺正变换，变换算符为kkkKaaiUexp1kkkKaaiUexp1变换后的哈密顿量为对哈密顿量H进行第二次幺正变换,变换算符为)(2kkkkkfafaU变换后的哈密顿量为))((22))((2kkkkkLOzzkkkkkfafazeFmpmfafaKpHeFzefaVefaVkzkikkkzkikkKzz)()(选取尝试波函数phykxkiozeyz)()(系统期待值为00HH2222//2//2)(21kkLOszkkfzeFmpfkPmkzkikkzkikKeFzefVefVzz0kfF由得：LOzkiKkmkeVfz22//2同理得：LOzkiKkmkeVfz22//2将、分别代入F得:kfkfeFnemmKELOs2222883202222//2eFzmkeVeFzmPmPFkLOzkiKzz2222//22222//极化子的基态能的期待值积分求和得:结果讨论为了更清楚的说明电场对弱耦合三角量子阱中极化子基态能量的影响，我们通过数值计算得到在电场强度F取不同值时，极化子的基态能量EO隋波矢K、电子面密度ns和电子-声子耦合强度a的变化关系曲线，如图3-1、图3-2、图3-3所示。0246810020406080100120E0/ћL0K/108m-1F=2/106/cmF=4/106/cm图3-1描绘了在电场强度取不同值时，极化子基态能量随波矢的变化关系曲线，由图可以看出，极化子基态能量随波矢的增加呈抛物线性增加，这是由式（2-17）中的第一项决定的。波矢K的增加使电子能量增加，从而导致极化子总的能量的增加。024681026283032343638F=3/106/cmE0/ћL0ns/1012/cm2F=2/106/cm图3-2表示在电场强度取不同值时，极化子的基态能量随电子面密度变化关系曲线，随着电子面密度的增加，极化子的基态能量呈线性增加，电子面密度增加使电子与声子相互作用增强，从而使极化子基态能量增加。20000.00.20.40.60.81.032.032.533.033.534.0F=1.2V/106/cmE0/ћL0F=1.0V/106/cm图3-3表示在电场强度取不同值时，极化子基态能量随电子-声子耦合强度的变化关系曲线，随着耦合强度的增加，极化子的基态能量减小，这是因为耦合强度增加，使电子-声子相互作用增强，使电子和更多的声子相互作用，从而使电子-声子相互作用能增强。由式（2-17）第四项我们还可以看出，耦合强度对极化子基态能量影响为负，所以随着耦合强度的增强极化子基态能量减小。由以上三个图我们还可以看出，当波矢K、电子面密度ns、电子-声子耦合强度a取定值时，电场强度越强，极化子的基态能量越小。随着电场强度的增强，极化子的电场能增强，由式（2-17）最后一项还可以看出，电场能对极化子的基态能量的贡献为负，所以随着电场强度的增强极化子的基态能量减小本文采用LLP变分法研究了电场对三角量子阱中弱耦合极化子基态能的影响，以GaAs量子阱为例，介电常数。为了简化计算取极化子单位。数值计算结果表明：极化子基态能量随着波矢和电子面密度的增加而增加，随耦合强度的增加而减小。当波矢、电子面密度、耦合强度取定值时，电场强度越大，极化子基态能量越小。12LOm83.120总结