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1、半导体量子点少体系统低激发态能谱研究【摘要】：本文在有效质量近似下应用谐振子基变分法和 GTM 系数技术研究了两电子量子点杂质态的能谱以及激子和激子复合体量子点的能谱问题。通过不同束缚势(高斯势与谐振势) 下半导体量子点中受限粒子的基态及低激发态能谱,从理论上揭示了量子点束缚势的形状对受限少体系统的影响,得出了谐振势作为高斯势近似的条件:通过计算不同势阱强度下半导体量子点中受限粒子的基态及低激发态能谱,揭示了量子点束缚势的强度对受限少体系统的影响,同时阐明了与量子点尺度的关系,给出了它们定性和定量上的异同;通过是否存在外加磁场时系统能谱的比较揭示了外加磁场对受限少体量子点系统能级性质的影响。一
2、系列的研究表明受限少体量子点系统基态及低激发态的能级性质主要取决于量子点的尺寸、束缚势的强度和形状、外加磁场的强度以及受限粒子的质量。这些结果将有助于我们更好地理解量子点的光学、磁学等方面的性质。最后我们还讨论了光格子中玻色-爱因斯坦凝聚(BECs)的相变问题。首先简单介绍了玻色爱因斯坦凝聚的理论和实验研究的发展、实验上实现光格子囚禁超冷原子的一些方法以及光格子中冷原子的量子效应。接着我们引入了玻色-哈伯德(Bose-Hubbard) 模型并利用波格留波夫(Bogliubov) 方法计算了光格子中两组分超冷原子的激发谱,根据 Mott 相存在能隙我们得到超流-Mott 相变条件,并给出了光格子
3、中两组分 BEC 超流速度,其大小在实验上可以通过调节光格子参数来控制。 【关键词】：量子点少体系统能谱激子激子复合体 D 中心量子点玻色- 爱因斯坦凝聚 Superfluid-Mott 绝缘相变【学位授予单位】：山西大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2005【分类号】：O471.1【目录】：摘要 10-12ABSTRACT12-14 引言 14-21 参考文献 17-21 第一章绪论 21-32 第一节半导体量子点发展史 21-24 第二节半导体量子点系统中的基本概念 24-281.2.1 有效玻尔半径 24-261.2.2 量子局域效应 26-28 第三节盘状量子点体系 28-29
4、参考文献 29-32 第二章理论方法 32-55 第一节谐振子乘积基展开法 32-34 第二节 GTM 系数 34-482.2.1 二维 GTM 系数 34-412.2.2 三维 GTM 系数 41-472.2.3GTM 系数的性质 47-48 第三节二维 GTM 系数的应用 48-532.3.1 三体 GTM 变换系数的计算 48-502.3.2 波函数的对称性 50-522.3.3 矩阵元的计算 52-53 第四节结论 53 参考文献 53-55 第三章两电子量子点的杂质效应 55-73 第一节谐振势中两电子量子点杂质态能谱研究简介 57-62 第二节高斯束缚势下 D-中心量子点能谱研究6
5、2-68 第三节结论 68 参考文献 68-73 第四章激子量子点能谱研究 73-99 第一节激子态能谱研究 74-81 第二节激子复合体能谱研究 81-944.2.1 带电激子复合体能谱研究简介 82-894.2.2(D+，X)和(A-，X)激子复合体能谱研究 89-914.2.3(D0，X)和(A0 ，X)激子复合体能谱研究 91-94 第三节结论 94-95 参考文献 95-99 第五章其他工作99-130 第一节玻色- 爱出斯坦凝聚简介 99-1065.1.1 历史发展 99-1035.1.2 平均场理论 103-106 第二节光格子中的冷原子 106-1105.2.1光格子中 BEC
6、 的实现 106-1075.2.2 光格子中原子的 Bloch 振荡、Wannier-Stark 台阶共振以及 Landau-Zenner 隧穿 107-1095.2.3 光格子中的 Fermi-Bose 混合物 109-110 第三节光格子中两组分 BEC 的量子相变 110-1235.3.1Bose-Hubbard 模型 110-1145.3.2 超流-Mott 绝缘相变 114-1185.3.3 光格子中两组分 BEC 的量子相变Bogliubov 方法118-123 第四节结论 123-124 参考文献 124-130 第六章总结和展望130-132 致谢 132-133 攻读博士学位期间发表的论文 133-135 本论文购买请联系页眉网站。
