光调制及周期势驱动的硅烯电子能带和输运

论文摘要

本文基于Floquet方法,理论研究了硅烯中光调制的电子能带及周期驱动势下的电子输运性质。首先研究了不同偏振单色光照射下Floquet系统的能带结构,圆偏振光可以产生各向异性的手性边缘态,光的偏振通过改变它们的空间分布和自旋方向进一步操纵这些态。借助外加电场和交换场,可以诱导谷极化和带隙,实现各种奇异的光诱导拓扑相。接着研究了时间依赖的振荡势对硅烯中电子输运特性的影响。我们计算了对应的透射率与电子束入射角度、振荡势垒的振幅、交换场强度的关系。振荡势垒内的量子干涉对准粒子隧穿有重要影响,由于光子吸收或发射透射率会在能量为E0+nhω（n=0,±1,...）处产生附加的边带,在本文的计算中我们在n=±1处进行截断。最后我们研究了周期性驱动电场和交换场作用下的硅纳米带的输运特性。由相应场组成的多重势垒会产生明显的Fabry-Perot型和Fano型共振,并伴随着高自旋极化。施加适当强度的电场可以产生传输间隙,而在交换场情况下是不会出现的。同时施加电场和交换场产生的效应,并不仅仅是两个单独的势垒的混合,而是依赖于随时间变化势垒的相位。与静态势垒不同,对驱动频率的进一步研究表明随着频率的增加间隙态存在于输运间隙中。这一特性对于建立自旋过滤器或自旋开关装置特别有价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究现状
•     1.1.1 单色光照射下的能带结构
•     1.1.2 时间周期驱动势下的输运
•   1.2 本文的内容安排
• 第二章 光调制的硅烯电子能带
•   2.1 拓扑数
•     2.1.1 正格子
•     2.1.2 倒格子
•     2.1.3 陈数
• 2数'>    2.1.4 Z₂数
•   2.2 硅烯纳米带中光调制的能带结构
•     2.2.1 理论模型和方法
•     2.2.2 结果与讨论
• 第三章 周期势驱动的硅烯电子输运
•   3.1 硅烯中时间周期驱动势下的电子隧穿
•     3.1.1 散射矩阵
•     3.1.2 模型与方法
•     3.1.3 结果与讨论
•   3.2 硅烯纳米带中电场和交换场随时间变化的多重势垒
•     3.2.1 格林函数
•     3.2.2 模型与理论公式
•     3.2.3 结果与讨论
• 第四章 总结
• 参考文献
• 硕士期间发表的文章
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 邵林

导师: 许恒毅

关键词: 硅烯,单色光,振荡势,理论,散射矩阵,格林函数

来源: 南京师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 南京师范大学

分类号: O469

DOI: 10.27245/d.cnki.gnjsu.2019.000032

总页数: 68

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