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两电子人造分子的能级结构

1 引言近年来,随着半导体技术的飞速发展,器件的尺寸可以做到介观物理的范围[1~3],人造原子(或称量子点)与人造分子的研究已经成为实验和理论工作者关注的课题。利用不同的限域势可以得到各种具有不同性质的人造原子,限域势通常选为谐振子势,也可以选为其它形式(例如,硬壁势)。两个或多个人造原子可以构成人造分子[4,5]。人造原子与人造分子具有明显不同于自然原子与分子的性质。人们期望通过改变限域条件得到具有使用价值的纳米器件,换句话说,人造原子与人造分子具有极大的潜在应用价值。本文给出了在z方向相距为d的两个单电子圆盘量子点构成的人造分子的能级结构,讨论了能级随d、ω0(谐振子圆频率)及B(外磁场强度)变化的情况,为实验设计两电子人造分子提供了理论依据。2 理论模型体系是由两个水平放置的圆盘构成的,每个圆盘上有一个被谐振子势限域的电子,两盘在z方向相距为d,且两盘间的势垒足够高,以致无隧穿发生,此即所谓两电子人造分子。体系的哈密顿量为...  (本文共4页) 阅读全文>>

《原子与分子物理学报》2005年01期
原子与分子物理学报

电子与高电荷离子碰撞的细致能级电离截面的相对论计算

1 引言电子离子的碰撞电离过程是原子物理中的一个基本物理过程。其截面数据在天体物理、惯性约束聚变、X射线激光等研究中有广泛的应用。在上述研究中存在的高温等离子体中 ,电子与高电荷重离子碰撞是主要的物理过程。另外 ,近年来随着高能加速器的冷却储存环 (StorageRing)和电子束离子阱 (EBIT)等实验装置的发展 ,已能获得极高Z的高电荷态离子[1,2 ] ,电子与这些离子的非弹性碰撞研究已成为热点。在x射线激光等需要确定细致能级布居数的高技术研究中需要细致能级的电离截面 ,这些数据目前实验上无报道 ,只能利用理论方法计算得到。理论方面研究电子与高电荷重离子的碰撞必须考虑相对论效应 ,需要在基于Dirac方程的基础上处理。 90年代以来 ,国际上已有一些课题组利用全相对论的扭曲波玻恩交换近似方法对电子与高Z高电荷态离子碰撞电离开展了研究[3 ,4] 。在我们以前工作的基础上[5] (主要是利用相对论修正下的扭曲波玻恩近似方法...  (本文共4页) 阅读全文>>

《河南大学学报(自然科学版)》1960年30期
河南大学学报(自然科学版)

一维有限长晶链的能级结构研究

一维有限长晶链的能级结构研究黄明举夏晓智李蕴才尹国盛王慧民(河南大学物理系,开封,475001)摘要本文应用有限长周期δ势垒和有限势垒边界模型计算了一维有限长晶链的能级结构.结果表明,有限长晶链能级与无限长晶链能级比较,其能级结构比较特殊,能级分散后相对集中,既形成了较窄的导带,又行成了较窄的禁带,这与实验上发现的微材料具有窄带结构的结果是一致的.关键词能级;窄带;宽带;微材料分类号O481能带研究的传统理论较好地解决了宏观材料的能带问题,如平面波法、正交化平面波法、赝势法、元胞法、缀加平面波法及格林函数法等[1-4],不仅解决了半导体、金属的能带问题,而且处理了一些简单的无序系统[5].但这些方法不仅本身各自存在着局限性,而且最大的特点是只适合处理无限长或半无限长问题,所以它们对微材料的应用都存在着障碍.在本文中,我们用一维有限长δ势垒和有限势垒边界模型,采用单电子近似,通过求解定态薛定谔方程,计算了一维有限长晶链的能级.结...  (本文共3页) 阅读全文>>

《安徽大学学报(自然科学版)》2009年06期
安徽大学学报(自然科学版)

铍原子1s~22pnl组态能级的理论计算

多电子原子能级的计算是研究原子结构理论的一项基础性工作[1-7].铍原子是复杂的四电子体系,包含了电子间的各种相互作用,它是验证理论好坏的一个理想平台,因此,类铍体系的能级结构一直是理论工作者研究的热点问题[1-5].2000年,K ingston[1]利用组态相互作用的方法计算了类铍离子1s22s2、1s22s2p和1s22p2组态的能级和振子强度.2004年,韩利红等[2]采用了多组态波函数,并结合Rayleigh-R itz变分法分别计算了类铍氧和类铍碳离子1s22s2p3Po态的非相对论能量,考虑相对论修正、质量极化效应等获得了相对论能量计算值,计算结果与实验值符合得很好,但文中变分波函数含有线性参数就达907个.2004年,芶秉聪[3]利用同样的方法,对类铍硼和类铍碳离子5P(n)(n=1-7)和5So(m)(m=1-5)高激发态相对论修正能量和精细结构能量进行了计算.2006年,顾娟等[4]采用多组态相互作用及变分法...  (本文共4页) 阅读全文>>

《内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)》2007年03期
内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)

钾原子4p能级Autler-Townes分裂的相干控制

量子控制中的一个重要目标就是如何有选择地把原子或分子制备在特定的量子状态,以达到对物质干涉效应和动力学性质的控制,这也是相干控制领域的一个研究热点.在原子、分子体系干涉效应的研究中,脉冲序列的运用已被证明是一种强有力的研究手段[1,2].M.Wollenhaupt等[2]采用有时间延迟、等强度的两个强脉冲激发钾原子的4s→4p能级,实现了对4p能态光电谱Autler-Townes分裂中干涉条纹的控制.本文利用缀饰态理论,分析了钾原子4p能级和各缀饰态的粒子布局特征,得出有选择地将粒子布局在激发态的某个缀饰态时,延迟双脉冲应该满足的条件.条件表明,改变第一个脉冲面积或脉冲间的延迟时间,可实现缀饰态上粒子的选择布局.当激发脉冲为两个等强度的强脉冲时,可实现对Autler-Townes分裂中干涉条纹的控制,所得结果与文献[2]一致.如果激发双脉冲强度不相等,分裂会呈现出新的特征.本文给出当第一个脉冲面积相对第二个脉冲较小时,激发态能级...  (本文共4页) 阅读全文>>

《大学物理》2007年12期
大学物理

铥离子(Tm~(3+))能级标注浅议

铥离子具有丰富的能级结构,最近几年,得到了科研工作者的大力关注.一方面是因为通信波段的扩展,人们注意到掺铥光纤放大器能够放大S波段的信号;另一方面,是铥离子能发射2μm附近的激光,能够实现1.6~2.1μm的调谐,是所有稀土离子中最宽的,覆盖了水蒸汽、液态CO2和甲烷的吸收带.生物组织对2μm波段的光吸收很强烈,使得红外激光可以在大部分软组织和硬组织中产生浅的渗透深度、高的手术精度和独特的凝血作用,对邻近组织的热损伤小,可大大限制损伤区域;另外,通过上转换方式,铥离子还实现了其他若干波长的激光输出[1].在查阅文献的过程中,作者发现铥离子能级标注非常混乱,认为有必要在此讨论以求澄清事实.目前文献中出现的标注方法有两套[2—3],如图1(a)(、b)所示.问题在于第一激发态这一能级到底标注为3H4还是3F4.如果标注为3H4,则相应第三激发态能级标注为3F4,如图1(a)情况;反之,如果第一激发态能级标注为3F4,则相应第三激发态...  (本文共3页) 阅读全文>>