导读:本文包含了激子态论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:量子,结合能,变分法,效应,空穴,尺寸,非对称。
激子态论文文献综述
张金凤,李腾[1]（2018）在《导带弯曲对有限深量子阱中激子态影响的研究》一文中研究指出基于有效质量近似及变分法,考虑导带弯曲效应,用叁角势近似量子阱中实际的导带弯曲势,讨论了Cd_(1-x)Mn_xTe/CdTe量子阱中激子的结合能、玻尔半径、非相关概率,并与方阱进行比较,给出了结合能随阱宽和锰组分的变化情况.结果表明,叁角势近似下激子结合能随阱宽呈现先增加后减小的趋势,同方阱相似,但明显小于方阱,且两者的差别随阱宽和锰组份(势垒高度)而增加.在相关问题的研究中应考虑导带弯曲的修正.(本文来源于《量子电子学报》期刊2018年06期）
马晋忠[2]（2018）在《关于单层过渡金属硫化物的激子态和Stark效应的计算研究》一文中研究指出单层过渡金属硫化物是继石墨烯之后发现的又一类二维原子晶体,典型代表就是二硫化钼(MoS_2),成为半导体物理及相关领域的研究热点。单层二硫化钼由一层钼原子嵌入两层硫原子所形成的一个六角形的二维晶体结构。与多层结构和体材料的MoS_2不同,单层MoS_2是一种反演对称破缺的直接带隙半导体,导带底和价带顶都处于六角形Brillouin区的K点和K'点两个不等价位置,有K谷和K'谷两个自由度。单层MoS_2具有奇特的光学性质和激子性质,并且二者密切相关。光学性质主要就是光激发产生谷极化:电子自旋和谷相互锁定,使K谷和K'谷分别对左旋和右旋的圆偏振光产生很强的光吸收,这就是谷极化(即光学选择定则)。激子是在光激发中产生的,单层材料中的激子有很大的束缚能,在0.5至1eV之间,一般说来比半导体量子阱的激子束缚能大两个数量级。单层MoS_2极薄(只有约3?),具有复杂的电子一空穴相互作用和非局域介电屏蔽,在长程情形,有效相互作用与库仑作用相似,屏蔽源自周围介质;而在短程情形,屏蔽主要由二维材料决定,有效势靠近零点时呈对数形式发散;结果就是电子和空穴因很强的库仑力形成束缚能很大的激子(exciton),影响光电子设备的光学运输和电子迁移性质。实验测量的光吸收谱和荧光谱中有明显的激子峰和荷电激子(trion)峰标志,这些光谱实际上是由带间跃迁过程中激子的吸收与复合决定的。本文的主要研究工作包括:(一)使用平面波展开方法求解二维激子的Wannier方程。利用平面波构成的基函数组的正交完备性,将实空间的Wannier方程变换成动量空间的(实对称矩阵)线性代数久期方程,然后使用对角化技术(QR算法)进行数值求解,从而获得激子的基态和一系列激发态,包括能级和相应的波函数,并进一步计算出激子束缚能。在文中将这种方法称为二维数值方法。这种方法计算出的单层MoS_2的激子基态(n = 1,m = 0)束缚能是0.530 eV,第一激发态(n = 2,m = ±1)是二重简并,束缚能为0.292 eV,第二激发态(n = 2,m = 0)的束缚能是0.234 eV。(二)鉴于平面波展开法的计算效率低,我们将二维Wannier方程简化为一维径向方程之后,使用四阶Runge-Kutta方法数值求解。利用如上所提的二维晶体中电子-空穴相互作用(渐近表达式)和介电屏蔽特性,获得激子态的边界条件,可巧妙地将本征值问题的二维数值求解转化为一维数值求解,使激子能级和波函数以及激子束缚能的计算快速准确。在文中将这种方法称为一维数值方法。利用一维数值方法计算出的单层MoS_2的激子基态束缚能为0.555 eV,第一和第二激发态的束缚能分别为0.318 eV和0.258 eV。(叁)基于以上数值计算的结果,并分析了二维类氢原子的波函数形式,我们进一步构建了二维激子基态以及第一和第二激发态的解析波函数。然后利用变分法得到的激子能量和波函数与一维数值方法的结果对比,很好地相符,从而确证了激子解析波函数的准确性。解析波函数使对激子的相关计算(如计算激子束缚能,激子-声子散射和激子弛豫等)变得简单方便。(四)研究了二维激子在外电场下的Stark效应。此情形激子的有效哈密顿量依赖角度(电场方向),所以不能像零电场情形那样将二维激子方程简化为一维径向方程,但我们仍然可以使用平面波展开方法,将激子方程变换成关于复数厄密矩阵的本征方程,然后使用对角化方法进行数值求解。计算所得的激子基态能级红移,这是一个二级Stark效应,能量的移动与场强F成平方关系,激子极化率∈1= 5.6 × 10-18 eV(m/V)~2,并且在电场强度f = 20 V/μm,基态的能移仅仅是1个毫电子伏特,与他人的结果相符;2p态和2s态也发生红移,但其极化率比基态的大(∈2p1= 9.2 × 10-17 eV(m/V)~2,∈~(2p~2) = 2.9 × 10-17 eV(m/V)~2,∈~(2s) = 5.0 × 10-17 eV(m/V)~2)。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
石将建,罗艳红,李冬梅,吴会觉,孟庆波[3]（2018）在《杂化卤化铅钙钛矿材料的多重激子态特性研究》一文中研究指出近年来,基于有机-无机杂化卤化铅的钙钛矿光电器件在其性能上取得了诸多进展,展现了良好的应用前景。然而,关于这类材料的能带结构、电荷属性以及电荷动力学等方面一直存在争议,这在一定程度上限制了对该材料应用的进一步拓展和性能的进一步提升。基于温度、激发强度和时间相关的光学测量,我们系统研究了甲胺铅溴(MAPbBr_3)和甲胺铅碘(MAPbI_3)的带边和次带能级特性。对于钙钛矿粉末分散液,浓度相关的线性吸收证实多晶材料近边能态的存在;而基于Elliot理论的拟合表明钙钛矿材料的带边存在两种激子能级。温度、激发强度和时间相关的光致发光测量进一步支持了这种双重激子态的发现。MAPbBr_3单晶的时间相关发射光谱发现低能激子具有更好的空间局域和能量稳定性,表明这是一种束缚态激子(BE)。BE相对于材料本征自由激子(FE)的束缚能高达55 meV,具有良好的室温稳定性,在拓展光吸收和激子发光方面具有潜在的应用价值。进一步我们发现,钙钛矿材料表现出显着的物相依赖的激子捕获特性。对于正交相(orthorhombic),激子会被缺陷态快速捕获,并形成缺陷态辐射;而对于四方相(tetragonal),这种捕获行为被抑制,电荷的捕获截面降至10-18cm~2量级,导致材料极长的电荷复合寿命。基于非辐射跃迁和晶格弛豫理论,我们发现这种相变依赖的电荷捕获行为主要产生于相变诱导的缺陷态电荷捕获激活能的增大,而本质上,电子-晶格耦合强度的变化导致了上述现象。故,我们的研究表明,钙钛矿材料极长的电荷复合寿命主要得益于其无机框架内较低的电子-晶格耦合强度。这些发现对于更深入地认识该类钙钛矿材料的能带、电荷属性和电荷动力学特性以及开发更多的光电应用具有重要意义。(本文来源于《第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集（钙钛矿太阳能电池篇）》期刊2018-05-26）
罗伟忠[4]（2017）在《单层过渡金属硫化物中拓扑激子态的研究》一文中研究指出在固态系统中寻找拓扑非平庸的量子态一直是凝聚态物理中的前沿热门问题。对于电子这样的费米子体系,拓扑非平庸的边缘态已经在理论上广泛研究,并且在实验中也观测到了其存在的证据。实现拓扑非平庸的边缘态的关键在于实现自旋轨道耦合,尤其是相对论性狄拉克粒子类型的自旋轨道耦合。另一个关键则在于实现能带反转,这很大程度上决定于时间反演对称性被破坏。在费米子体系中发现拓扑态之后,能否在其他体系中实现同样拓扑非平庸的量子态就成了一个显而易见的研究课题。对于例如耦合谐振子腔,光子晶体等玻色子体系中,可以通过两种不同波色子的两分量等效从而得到必须的自旋轨道耦合,进而得到玻色子的拓扑态。在此基础上,我们提出了如下的问题,除了在基础粒子体系(玻色子,费米子)中实现拓扑量子态,在其他体系中能不能实现拓扑量子态?在本文中,我们部分回答了这个问题:在由电子和空穴相互吸引而构成的激子体系中可以找到非拓扑平庸的量子边缘态。我们提议在第六族过渡金属硫化物这种新型的二维材料中去实现这种拓扑态。由于单层的第六族过渡金属硫化物在天然的可见光波段内是直接带隙半导体,以及拥有特殊的能谷自由度,所以在这种体系中存在两种不同的能谷激子。这两种能谷激子通过其构成的带电粒子间的库伦相互作用有着旋度为2的自旋轨道耦合。当时间反演对称性进一步被磁场所破坏的时候,从而可以在磁场畴壁附近实现拓扑激子态。我们研究了拓扑激子随着外加控制参数变化下束缚能以及波函数形状的变化,以及对光场的响应的改变。更进一步,我们还研究了当外加上单一方向的应力时候的情形。由于应力会将旋度为2的狄拉克锥分裂为两个旋度为1的狄拉克锥,可以预见到拓扑激子的能谱形状也会随着狄拉克锥的移动而移动。我们在数值上证实了这点。总结一下,我们可以用光来激发拓扑激子,利用磁场畴壁来调节拓扑激子的能谱和波函数,然后用应力来控制拓扑激子的传播特性。我们发现了复合型粒子的拓扑非平庸的量子状态,找到了量子信息处理过程中新型的物理载体,预示了基于拓扑激子的新型光电学器件的潜在应用,为拓扑量子计算的实现增加了可能性。(本文来源于《深圳大学》期刊2017-06-30）
马军良[5]（2017）在《激子态波函数限域与量子点光学性质》一文中研究指出溶液量子点是在溶液中合成的、尺寸在量子限域范围内的半导体纳米晶。由于量子限域效应,量子点的发光特性与尺寸密切相关,使得它们作为发光和光电材料在众多领域有着重要应用。本论文提出"激子态波函数限域"新概念,对新型荧光和磷光量子点的光物理和光化学性质展开研究。对于荧光量子点体系,遵循激子态波函数限域的设计原理,我们使用ZnCdS均匀合金壳层以最大化限域量子点的波函数,同时又保持量子点良好的形貌和晶体结构。由此我们将非闪烁量子点的发光颜色窗口扩展出红色区,覆盖了几乎整个可见光颜色区。我们在传统"亮态"百分比的基础上引入电离速率,结合两者更精确地衡量量子点的荧光闪烁。利用本论文发展的研究单量子点光化学漂白的方法,证明波函数限域量子点不但在最大程度上抑制了荧光闪烁,而且克服了光化学漂白。使用创新的微液膜荧光饱和方法研究了叁种类型量子点(CdSe/ZnCdS均匀和梯度合金核壳量子点,和CdSe/CdS核壳量子点)的双激子量子产率。观察到抑制了荧光闪烁的量子点拥有更低双激子量子产率的新奇结果。进一步通过俄歇效应与双激子量子产率的直接关系,导出激子态波函数限域(而不是俄歇效应)对于量子点的荧光闪烁起到显着作用。对于磷光量子点体系,我们研究了 Mn掺杂ZnSe/ZnS核壳量子点在不同pH和温度下的基本光学性质,均表现出非常优良的稳定性。同时使用微液膜法研究了 Mn掺杂量子点非常特殊的磷光饱和。类比造成荧光量子点光饱和的原因——俄歇复合,发展了一个理论模型定量地解释了该现象。最后我们利用其可调的磷光寿命和环境稳定性,在饱和激发光强下得到了最优的荧光寿命成像应用。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-04-15）
翁羽翔[6]（2016）在《光合细菌分子自组装捕光天线相干激子态传能机制的人工模拟》一文中研究指出顾城给世人留下了着名诗句"黑夜给了我黑色的眼睛,我却用它来寻找光明"。把这句话用在古老的光合细菌绿硫菌身上也十分妥帖。人眼对可见光的响应达到单光子量级,而依靠光合作用为生的绿硫菌其生存环境比我们所经历过的任何黑夜还要暗淡。可以想象它们的捕光天线系统也应该十分发达,传能机制也会更为奇特。绿硫菌捕光天线可高达100%的传能效率也足以证实人们的这种猜测,然而其传能机制还一直处于深入研究当中。(本文来源于《物理》期刊2016年12期）
杨双波[7]（2016）在《非对称耦合双量子阱中的激子态及结合能》一文中研究指出本文在有效质量近似下,利用变分法计算了Al_xGa_(1-x)As/Ga As/Al_xGa_(1-x)As/Ga As/Al_xGa_(1-x)As非对称耦合双量子阱系统中重/轻空穴激子态的结合能,研究了重/轻空穴激子态的结合能随右阱宽的变化关系;计算了在重/轻空穴激子态下电子与重/轻空穴沿z方向的平均距离及在垂直于z轴的平面内的平均距离,研究了它们随右阱宽的变化关系;计算了给定激子态下电子与重/轻空穴在空间各区域的分布几率,研究了空间各区域分布几率随右阱宽变化的关系.计算中考虑了电子与重/轻空穴在势阱与势垒中具有不同的有效质量,计算结果合理,令人信服.(本文来源于《南京师大学报(自然科学版)》期刊2016年03期）
王蕊,班士良[8]（2016）在《GaAs/Al_xGa_(1-x)As非对称耦合双量子阱中的激子态》一文中研究指出考虑叁元混晶效应,采用变分法计算GaAs/AlxGa1-xAs非对称耦合双量子阱中激子的结合能及其尺寸和压力效应.结果表明:由于双阱的耦合作用,激子结合能表现出与对称情形显着不同的性质,随着阱宽的非对称变化,激子类型可在直接型和间接型之间相互转化.在中间垒厚取较小的固定值时,结合能随左阱宽的增加先减小到一极小值,后增大再减小;随着中间垒厚的增加,结合能最初展现微弱震荡变化,然后突然减小.结合能随Al组分和压力影响均受双阱的耦合和对称性影响较大.(本文来源于《内蒙古大学学报(自然科学版)》期刊2016年04期）
王玉平,耿振铎[9]（2016）在《纤锌矿InGaN staggered量子阱中的激子态和光学性质》一文中研究指出本文将基于有效质量近似下的变分法,理论研究了纤锌矿InGaN/GaN staggered量子阱中的激子态和光学性质.数值结果显示了InGaN量子阱中的量子尺寸和staggered受限垒对束缚于量子阱中的激子态和光学性质有着明显的影响.当阱宽增加时,量子受限效应减弱,激子结合能降低,带间发光波长增加.另一方面,当量子阱中staggered受限势增加时,量子受限效应增强,激子结合能升高,带间发光波长降低.本文的理论结果证明了可以通过调节staggered垒高和量子尺寸来调控纤锌矿InGaN staggered量子阱中的激子态和光学性质.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2016年03期）
王蕊[10]（2016）在《非对称耦合双量子阱GaAs/Al_xGa_(1-x)As中的激子态》一文中研究指出本文采用变分法计算非对称耦合双量子阱GaAs/AlxGa1-xAs中的激子结合能,考虑叁元混晶效应及尺寸和压力效应.首先,简要介绍半导体量子阱的基本物理特性,重点阐述对称耦合双量子阱的研究进展尤其是有关激子态的研究成果.然后,对非对称耦合双量子阱中激子态及相关问题在实验和理论上的研究现状和存在的不足作了简单介绍.本文较详细地讨论非对称耦合双量子阱中激子结合能随左阱宽、中间垒厚、Al组分以及压力的变化关系,并给出左阱宽及中间垒厚对电子和空穴的平均位置的影响,而且与对称双量子阱的结果进行了比较.结果表明：由于双阱的耦合作用,激子结合能表现出与对称情形显着不同的性质.在中间垒厚取较小的固定值时,随着左阱宽的增加,结合能先减小到一极小值,后增大再减小；随着中间垒厚的增加,结合能最初展现微弱震荡变化,然后突然减小.结合能随Al组分和压力影响均受双阱的耦合和对称性影响较大.(本文来源于《内蒙古大学》期刊2016-05-04）
激子态论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
单层过渡金属硫化物是继石墨烯之后发现的又一类二维原子晶体,典型代表就是二硫化钼(MoS_2),成为半导体物理及相关领域的研究热点。单层二硫化钼由一层钼原子嵌入两层硫原子所形成的一个六角形的二维晶体结构。与多层结构和体材料的MoS_2不同,单层MoS_2是一种反演对称破缺的直接带隙半导体,导带底和价带顶都处于六角形Brillouin区的K点和K'点两个不等价位置,有K谷和K'谷两个自由度。单层MoS_2具有奇特的光学性质和激子性质,并且二者密切相关。光学性质主要就是光激发产生谷极化:电子自旋和谷相互锁定,使K谷和K'谷分别对左旋和右旋的圆偏振光产生很强的光吸收,这就是谷极化(即光学选择定则)。激子是在光激发中产生的,单层材料中的激子有很大的束缚能,在0.5至1eV之间,一般说来比半导体量子阱的激子束缚能大两个数量级。单层MoS_2极薄(只有约3?),具有复杂的电子一空穴相互作用和非局域介电屏蔽,在长程情形,有效相互作用与库仑作用相似,屏蔽源自周围介质;而在短程情形,屏蔽主要由二维材料决定,有效势靠近零点时呈对数形式发散;结果就是电子和空穴因很强的库仑力形成束缚能很大的激子(exciton),影响光电子设备的光学运输和电子迁移性质。实验测量的光吸收谱和荧光谱中有明显的激子峰和荷电激子(trion)峰标志,这些光谱实际上是由带间跃迁过程中激子的吸收与复合决定的。本文的主要研究工作包括:(一)使用平面波展开方法求解二维激子的Wannier方程。利用平面波构成的基函数组的正交完备性,将实空间的Wannier方程变换成动量空间的(实对称矩阵)线性代数久期方程,然后使用对角化技术(QR算法)进行数值求解,从而获得激子的基态和一系列激发态,包括能级和相应的波函数,并进一步计算出激子束缚能。在文中将这种方法称为二维数值方法。这种方法计算出的单层MoS_2的激子基态(n = 1,m = 0)束缚能是0.530 eV,第一激发态(n = 2,m = ±1)是二重简并,束缚能为0.292 eV,第二激发态(n = 2,m = 0)的束缚能是0.234 eV。(二)鉴于平面波展开法的计算效率低,我们将二维Wannier方程简化为一维径向方程之后,使用四阶Runge-Kutta方法数值求解。利用如上所提的二维晶体中电子-空穴相互作用(渐近表达式)和介电屏蔽特性,获得激子态的边界条件,可巧妙地将本征值问题的二维数值求解转化为一维数值求解,使激子能级和波函数以及激子束缚能的计算快速准确。在文中将这种方法称为一维数值方法。利用一维数值方法计算出的单层MoS_2的激子基态束缚能为0.555 eV,第一和第二激发态的束缚能分别为0.318 eV和0.258 eV。(叁)基于以上数值计算的结果,并分析了二维类氢原子的波函数形式,我们进一步构建了二维激子基态以及第一和第二激发态的解析波函数。然后利用变分法得到的激子能量和波函数与一维数值方法的结果对比,很好地相符,从而确证了激子解析波函数的准确性。解析波函数使对激子的相关计算(如计算激子束缚能,激子-声子散射和激子弛豫等)变得简单方便。(四)研究了二维激子在外电场下的Stark效应。此情形激子的有效哈密顿量依赖角度(电场方向),所以不能像零电场情形那样将二维激子方程简化为一维径向方程,但我们仍然可以使用平面波展开方法,将激子方程变换成关于复数厄密矩阵的本征方程,然后使用对角化方法进行数值求解。计算所得的激子基态能级红移,这是一个二级Stark效应,能量的移动与场强F成平方关系,激子极化率∈1= 5.6 × 10-18 eV(m/V)~2,并且在电场强度f = 20 V/μm,基态的能移仅仅是1个毫电子伏特,与他人的结果相符;2p态和2s态也发生红移,但其极化率比基态的大(∈2p1= 9.2 × 10-17 eV(m/V)~2,∈~(2p~2) = 2.9 × 10-17 eV(m/V)~2,∈~(2s) = 5.0 × 10-17 eV(m/V)~2)。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激子态论文参考文献
[1].张金凤,李腾.导带弯曲对有限深量子阱中激子态影响的研究[J].量子电子学报.2018
[2].马晋忠.关于单层过渡金属硫化物的激子态和Stark效应的计算研究[D].吉林大学.2018
[3].石将建,罗艳红,李冬梅,吴会觉,孟庆波.杂化卤化铅钙钛矿材料的多重激子态特性研究[C].第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集（钙钛矿太阳能电池篇）.2018
[4].罗伟忠.单层过渡金属硫化物中拓扑激子态的研究[D].深圳大学.2017
[5].马军良.激子态波函数限域与量子点光学性质[D].浙江大学.2017
[6].翁羽翔.光合细菌分子自组装捕光天线相干激子态传能机制的人工模拟[J].物理.2016
[7].杨双波.非对称耦合双量子阱中的激子态及结合能[J].南京师大学报(自然科学版).2016
[8].王蕊,班士良.GaAs/Al_xGa_(1-x)As非对称耦合双量子阱中的激子态[J].内蒙古大学学报(自然科学版).2016
[9].王玉平,耿振铎.纤锌矿InGaNstaggered量子阱中的激子态和光学性质[J].原子与分子物理学报.2016
[10].王蕊.非对称耦合双量子阱GaAs/Al_xGa_(1-x)As中的激子态[D].内蒙古大学.2016
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