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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>>

《高能物理与核物理》2001年08期
高能物理与核物理

~(209)Fr的能级结构研究

1 引言在某些核区 ,奇A核的激发能级可以认为是由最后一个价核子与相应的偶 -偶核的能级耦合而成的[1— 5 ].为了揭示奇核子与偶 -偶核芯的耦合特征 ,人们通常来比较奇A核和与它相邻的偶 -偶核的能级结构[1— 5 ].奇A2 11,2 13,2 15 Fr[6 ,7]核低位能级的角动量排列次序和能级间隔与相应的偶 -偶Rn核十分相似[8— 10 ],这说明第 87个价质子与Rn核芯的耦合很弱[7].可以认为这些奇质量的Fr核的低位激发态主要是由核芯激发形成的 ,处于h9/ 2 轨道的奇质子作为旁观者仅仅贡献了角动量 .因此 ,把奇质量的Fr核的能级结构研究向缺中子方向扩展到2 0 9Fr,并检验2 0 9Fr的弱耦合特性是十分有意义的 .另外 ,2 0 9Fr相对于双幻核2 0 8Pb具有 4个中子空穴和 5个价质子 ,它的能级结构应该是研究中子空穴激发与质子激发相互竞争的理想环境 .本工作的另一研究动机是寻找2 0 9F...  (本文共6页) 阅读全文>>

《原子与分子物理学报》2001年04期
原子与分子物理学报

Cr~(4+)∶YAG能级结构的全量子力学计算

1 引言Cr∶Ca∶YAG晶体作为可实现近红外可调谐激光输出 (1.1~ 1.6 μm )和各类掺钕YAG激光的被动器调Q介质 ,近年来倍受研究人员的重视[1] 。作为应用基础的光谱与能级结构、跃迁归属问题的研究 ,对于正确理解Cr4 + ∶YAG吸收和发光中心的饱和吸收、激发与发光行为、无辐射跃迁关系等是极其重要的 ,经过Kuck[2 ] 、Eliers[3 ] 、Riley[4 ] 等人研究 ,主要特征已基本清楚。然而 ,对于这种Cr4 + 激光中心能级结构的精确认识仍然存在一定的矛盾 ,这些问题在上述作者的文章中均有提及 ,其主要原因在于应用晶体场理论中的强场方法来归属和对应光谱峰及谱带 ,未免过为简单化 ,从已有的研究结果来看 ,处于本征价态的Cr3 + (d3 )取代处于四面体中心的Al3 + 格位 ,在位于十二面体格位Ca2 + 的电荷补偿作用下 ,成为Cr4 + (d2 ) [5] 。显然 ,其中存在共价键效应 (...  (本文共6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>>