介观环中的量子输运

论文题目: 介观环中的量子输运

论文类型: 博士论文

论文专业: 理论物理

作者: 高迎芳

导师: 梁九卿

关键词: 介观环,持续流,自旋极化流,杂质,效应,效应,量子波导理论

文献来源: 山西大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文主要针对介观环中的输运现象做了较为系统的理论研究。其目的在于揭示介观环中输运特性的物理机制,并为设计和实现具有优良性能的量子器件提供物理模型和理论研究依据。介观系统是介于宏观和微观之间的系统,其确切的尺寸范围应视所研究的物性和所处的温度而定。在20世纪50年代初期,对于直径为微米量级的圆柱薄膜和小线圈的电导研究,观察到一系列反映电子波相干性的引人注目的新效应,从而建立了介观系统物理学。二十世纪八十年代以来,介观系统的研究已逐步成为凝聚态物理学的一个新领域。本论文首先简单地回顾了介观环理论和实验方面的研究进展,介绍了介观系统的特征长度、基本概念以及AB效应和AC效应。然后利用修正的SSH模型研究了中心置有无限长线电荷和磁通Ф的介观聚乙炔环中的几何相位和持续流。发现如果AC通量和AB通量的和为磁通量子单位Ф。的整数倍时,持续流为零。如果AC通量和AB通量之和偏离磁通量子单位Ф0时,就会在介观聚乙炔环中产生周期变化的持续流。接着我们利用量子波导理论方法分别研究了外加柱对称电场的单AB环和含有磁性杂质原子的双AB环的量子输运特性。发现电场可以改变自旋极化流的振荡周期和幅度以及杂质散射可引起电子输运的部分退相干。最后我们研究了N个周期连接的AB环结构,其中每个单环的上下臂各含有一个杂质原子。利用散射矩阵方法求出了该结构的透射系数,并分析

论文目录:

摘要

Abstract

引言

第一章介观系统的特征长度和基本概念

1.1 介观环的研究历史

1.2 介观系统的一些基本概念

1.2.1 介观系统概述

1.2.2 费米面、费米波长和态密度

1.2.3 平均自由程

1.2.4 位相相干长度

1.2.5 弹性散射和非弹性散射

1.2.6 扩散区与弹道区

1.2.7 电导和透射率

1.3 AB效应和AC效应

1.3.1 AB(Aharonov-Bohm)效应

1.3.1.1 磁AB效应

1.3.1.2 电AB效应

1.3.2 AC(Aharonov-Casher)效应

参考文献

第二章 AB和AC效应引起的介观聚乙炔环中的持续流

2.1 引言

2.2 聚乙炔的结构及Fr(o|¨)hlich超导性

2.3 模型

2.4 持续流

2.5 结论

参考文献

第三章 AB和AC介观环中的自旋相关输运

3.1 引言

3.2 模型

3.3 求解本征态和本征能谱

3.4 自旋流和极化度

3.5 结论

参考文献

第四章在含有杂质的双AB环中的自旋极化输运

4.1 引言

4.2 介观系统中的量子波导理论

4.3 模型和理论处理

4.4 结果与讨论

4.5 结论

参考文献

第五章杂质散射对多连接环量子输运的影响

5.1 引言

5.2 散射矩阵或S矩阵

5.3 转移矩阵

5.4 含有两个杂质的单AB环的传输矩阵

5.5 含有杂质的多连接AB环的传输矩阵

5.6 结果与讨论

5.7 结论

参考文献

第六章总结与展望

参考文献

攻读博士学位期间完成的学术论文

致谢

承诺书

发布时间: 2005-08-31

参考文献

[1].层状超导体中的磁通静态结构和动力学行为及介观超导体的磁通分布的研究[D]. 吴文娟.东南大学2016
[2].介观KONDO效应[D]. 吴绍全.西南交通大学2004
[3].关联动力学在介观输运中的应用[D]. 张光彪.兰州大学2006
[4].介观超导环磁通涡旋态研究[D]. 朱宝鹤.上海大学2006
[5].低维介观费米和玻色体系中的量子输运[D]. 王建明.山西大学2007
[6].介观干涉仪中的量子输运[D]. 苏耀恒.重庆大学2012
[7].介观系统中的电子输运[D]. 吴健.清华大学1998
[8].介观复杂体系中若干重要统计力学问题的理论研究[D]. 吴昊.中国科学技术大学2011
[9].若干小尺度体系中相干光学效应的研究[D]. 蔡卫.南开大学2009
[10].介观统计力学规律与方法的研究[D]. 江慧军.中国科学技术大学2011

介观环中的量子输运

猜你喜欢