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有限深抛物势量子盘中极化子的激发态性质

赵翠兰 王丽丽 赵丽丽

有限深抛物势量子盘中极化子的激发态性质

赵翠兰, 王丽丽, 赵丽丽
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  • 量子点作为一种重要的低维纳米结构, 近年来在单光子光源和新型量子点单光子探测器的研究引起了人们的广泛关注, 对各种势阱中量子点性质的研究已取得了重要成果. 但是大多理论研究都局限于无限深势阱, 而有限深势阱更具有实际意义. 利用平面波展开、幺正变换和变分相结合的方法研究了有限深势阱中极化子激发态能量及激发能随势阱形状和量子盘大小的变化规律. 数值计算结果表明: 极化子的激发态能量、激发能随势垒高度或宽度的增大而增大, 原因是势垒愈高、愈宽, 电子穿透势垒的可能性愈小, 电子在阱内运动的可能性愈大, 进而导致极化子的激发态能量和激发能均随势垒高度和宽度的增大而增大; 极化子的激发态能量和激发能随量子盘半径的增大而减小, 表明量子盘具有显著的量子尺寸效应; 极化子的激发态能量随有效受限长度的增加而减小, 原因是有效受限长度愈大, 有效受限强度愈小, 电子受到的束缚愈弱、振动愈慢、势能愈小, 进而导致基态能量、激发态能量减小; 同时由于激发态能量较基态能量减小慢, 使得激发能随之增加. 研究结果对量子点的应用具有一定的理论指导意义.
      通信作者: 赵翠兰, nmdzcl@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11464034)和内蒙古高校科研基金(批准号: NJzy13174)资助的课题.
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    Sarengaowa 2009 M. S. Thesis (Tongliao: Inner Mongolia University for Nationalities) (in Chinese) [萨仁高娃 2009 硕士学位论文(通辽: 内蒙古民族大学)]

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-31
  • 修回日期:  2015-05-24
  • 刊出日期:  2015-09-05

有限深抛物势量子盘中极化子的激发态性质

  • 1. 内蒙古民族大学物理与电子信息学院, 通辽 028043;
  • 2. 赤峰学院计算机与信息工程学院, 赤峰 024000
  • 通信作者: 赵翠兰, nmdzcl@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11464034)和内蒙古高校科研基金(批准号: NJzy13174)资助的课题.

摘要: 量子点作为一种重要的低维纳米结构, 近年来在单光子光源和新型量子点单光子探测器的研究引起了人们的广泛关注, 对各种势阱中量子点性质的研究已取得了重要成果. 但是大多理论研究都局限于无限深势阱, 而有限深势阱更具有实际意义. 利用平面波展开、幺正变换和变分相结合的方法研究了有限深势阱中极化子激发态能量及激发能随势阱形状和量子盘大小的变化规律. 数值计算结果表明: 极化子的激发态能量、激发能随势垒高度或宽度的增大而增大, 原因是势垒愈高、愈宽, 电子穿透势垒的可能性愈小, 电子在阱内运动的可能性愈大, 进而导致极化子的激发态能量和激发能均随势垒高度和宽度的增大而增大; 极化子的激发态能量和激发能随量子盘半径的增大而减小, 表明量子盘具有显著的量子尺寸效应; 极化子的激发态能量随有效受限长度的增加而减小, 原因是有效受限长度愈大, 有效受限强度愈小, 电子受到的束缚愈弱、振动愈慢、势能愈小, 进而导致基态能量、激发态能量减小; 同时由于激发态能量较基态能量减小慢, 使得激发能随之增加. 研究结果对量子点的应用具有一定的理论指导意义.

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参考文献 (18)

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