小量子结构的热功理论

来源 :中国科学院上海技术物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ken_200
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
量子结构中的电子输运(量子输运)不管在实验上还是在理论上都引起了物理学家们的极大兴趣。对量子输运研究不仅仅有着实际应用的需求,比如量子通讯,量子计算器件以及下一代集成电路的基础等,也有着理论上的重要意义。相对而言,对量子结构中热功的理论研究则在理论上的意义更为重大。大量的实验表明,热功是量子结构和输运机制的三棱镜。它能够展现量子器件中能谱的精细结构以及输运过程中存在的以前不被人们所认识的物理机制。因此热功也成了检验新物理模型和新输运机制的物理平台。也正因为如此,热功理论的研究更为艰难。   本文从量子结构的热功测量出发,在已有的近平衡态统计理论的基础上,系统阐述了小量子体系在不同机制下的热功理论。在理论和实验结果有差异的情况下,试图解决并重新论述对已有输运机制的认识。   在前言部分,介绍了量子线以及量子点热功测量,然后阐述热功理论的近平衡态统计基础,使得热功的概念以及理论的入手有了清晰地脉络。鉴于量子器件的热功对输运过程的极度依赖,前言部分也介绍了量子输运一些特性。   在第二章,作者详细的介绍了基于单电子隧穿过程的热功理论,包括顺序隧穿机制和共穿机制。在顺序隧穿机制中,严格的数学推导得到量子结构中基态的改变引起了热功长周期振荡;而激发态则引发了热功的短周期振荡。在由Coulomb阻滞所引起的两峰的中心,由于声子或者其他环境影响引发的共穿机制很好的解释了此区域热功的抑制。   鉴于相位干涉的重要性,第三章假设量子输运过程中,量子结构的不同能级使得电子的输运通道具有了不同的相位,从而在两个共振能级的中间区域发现了一个奇异的由于相位干涉所引起的热功结构,并探讨了该结构出现的机制。   在一些量子结构中,利用定态波函数的连续性和近平衡态假设求出整个体系的透射系数成为了一种很重要的理论手段,但是这一手段在解决量子点热功时,遇到了问题,从实验的结果看来,定态波函数的连续性在量子点中是不满足的。在此基础上,作者重新讨论了共振隧穿与顺序隧穿的差异,提出了对共振隧穿在理论应用中的修正。   在Kondo机制下,量子结构与导线中的电子构成了一个强关联体系,这个体系中,从电导所表现的信息来看,Anderson模型给出了很好的理论结果。但是基于Anderson模型的热功结果,则表现出了与实验结果定性的不同。作者修订了Anderson模型的不足,给出了符合实验结果的理论模型和处理方法。
其他文献
低密度校验码(Low-Density Parity-Check Codes,LDPC)作为一种提高信息传输可靠性和有效性的前向纠错码技术近年来获得了快速的发展,针对宽带无线通信基带接收机SOC实际设计需
随着人们对高速信息交换需求的提高和多媒体业务的飞速发展,正交频分复用多址( OFDMA)技术正日益受到业界的普遍关注,被认为新一代无线接入系统的有力支撑。IEEE802.16e是基于O
第一部分对广谱抗癫痫药物——非尔氨酯进行了研究。首先我们采用MTT比色法,观察了非尔氨酯对谷氨酸致新生大鼠皮层神经元损伤的神经保护作用。结果显示:10μM非尔氨酯明显减轻
ZnTe晶体是一种II—VI族化合物半导体材料,具有直接跃迁能带结构,室温下禁带宽度为Eg=2.2 eV。ZnTe晶体具有较大的二阶非线性系数与电光系数,所以常被用作THz电磁波辐射与探测晶
光子晶体具有许多特殊的性质和广泛的应用前景,在理论和实验上受到人们的广泛研究和关注。在理论研究方面,人们采用各种数值方法来分析和预言光子晶体的相关性质,对具体实验的开
集成电路进入纳米时代,集成电路设计技术和制造技术联系紧密。集成电路制造技术在不断挑战人类的智慧。在芯片制造和良率逐渐触及物理瓶颈的今天,一个新的领域---可制造性技术
学位
模式识别是现代常见的信息处理技术,已广泛应用在图像处理,语音识别等领域,并展现了巨大的潜力。随着信息获取越来越容易,表征事物的数据维数也越来越高,造成了“维数灾难”。在模
球形碳酸钙作为模板应用于制备中空材料,以贝壳粉为原料加酸溶解,以贝壳粉中所含有的蛋白质作为晶型控制剂,加入碳酸钠合成球形碳酸钙.探究了钙离子浓度、反应时间、反应温度
随着经济的发展和社会的进步,汽车给人们的日常生活带来便利的同时,也产生了一系列的社会问题。车载自组网作为智能交通系统的重要组成部分,能够有效地组织和管理道路交通,改善交