半导体量子点少体系统低激发态能谱研究

半导体量子点少体系统低激发态能谱研究

论文题目: 半导体量子点少体系统低激发态能谱研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 理论物理

作者: 谷娟

导师: 解文方,梁九卿

关键词: 量子点,少体系统,能谱,激子,激子复合体,中心量子点,玻色爱因斯坦凝聚,绝缘相变

文献来源: 山西大学

发表年度: 2005

论文摘要: 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。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

引言

参考文献

第一章 绪论

第一节 半导体量子点发展史

第二节 半导体量子点系统中的基本概念

1.2.1 有效玻尔半径

1.2.2 量子局域效应

第三节 盘状量子点体系

参考文献

第二章 理论方法

第一节 谐振子乘积基展开法

第二节 GTM系数

2.2.1 二维GTM系数

2.2.2 三维GTM系数

2.2.3 GTM系数的性质

第三节 二维GTM系数的应用

2.3.1 三体GTM变换系数的计算

2.3.2 波函数的对称性

2.3.3 矩阵元的计算

第四节 结论

参考文献

第三章 两电子量子点的杂质效应

第一节 谐振势中两电子量子点杂质态能谱研究简介

第二节 高斯束缚势下D~-中心量子点能谱研究

第三节 结论

参考文献

第四章 激子量子点能谱研究

第一节 激子态能谱研究

第二节 激子复合体能谱研究

4.2.1 带电激子复合体能谱研究简介

4.2.2 (D~+,X)和(A~-,X)激子复合体能谱研究

4.2.3 (D~0,X)和(A~0,X)激子复合体能谱研究

第三节 结论

参考文献

第五章 其他工作

第一节 玻色-爱出斯坦凝聚简介

5.1.1 历史发展

5.1.2 平均场理论

第二节 光格子中的冷原子

5.2.1 光格子中BEC的实现

5.2.2 光格子中原子的Bloch振荡、Wannier-Stark台阶共振以及Landau-Zenner隧穿

5.2.3 光格子中的Fermi-Bose混合物

第三节 光格子中两组分BEC的量子相变

5.3.1 Bose-Hubbard模型

5.3.2 超流-Mott绝缘相变

5.3.3 光格子中两组分BEC的量子相变—Bogliubov方法

第四节 结论

参考文献

第六章 总结和展望

致谢

攻读博士学位期间发表的论文

发布时间: 2005-08-31

参考文献

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  • [4].半导体量子点光发射纠缠特性及量子点与贵金属纳米线的耦合[D]. 刘绍鼎.武汉大学2009
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