兩個(gè)介觀環(huán)在AB效應(yīng)下的電導(dǎo)振蕩.pdf

1、量子力學(xué)波函數(shù)在1926年被發(fā)現(xiàn)以后，相位的重要性逐步被認(rèn)識。波函數(shù)具有幅值和相位兩個(gè)特征參量，并遵從波的疊加原理。因而在粒子運(yùn)動(dòng)過程中存在一系列與相位相聯(lián)系的波動(dòng)現(xiàn)象，如干涉、衍射等。這是量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)之間的本質(zhì)區(qū)別。Aharonov-Bohm(AB)效應(yīng)(1959)和Berry相位(1984)的發(fā)現(xiàn)引起了大多數(shù)物理學(xué)家的重視，一系列理論研究和實(shí)驗(yàn)論證隨即展開。 當(dāng)電路和器件的尺寸達(dá)到電子的相位相干長度時(shí)，我們必須考慮電路

2、中的量子效應(yīng)．在引入電磁場的量子體系中，波函數(shù)相位的表現(xiàn)更加突出，隨著微加工技術(shù)的進(jìn)步，一些介觀尺寸的樣品可以在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行制備，這就為微觀物理現(xiàn)象的分析和觀測提供了前提保障。而量子相位相干效應(yīng)，量子疊加性在介觀系統(tǒng)的量子相位相干漲落效應(yīng)中是非常重要的，它將明確地呈現(xiàn)與觀測到的物理性質(zhì)中。在介觀尺度范圍內(nèi)，就會(huì)發(fā)生量子效應(yīng)占支配地位的現(xiàn)象，而介觀環(huán)在電壓和磁通作用下產(chǎn)生的AB效應(yīng)是介觀系統(tǒng)中相位干涉的重要現(xiàn)象。對這些現(xiàn)象的分析和研究具有

3、深遠(yuǎn)的意義，為開發(fā)新的量子器件提供了機(jī)遇．關(guān)于納米電子器件及介觀電子電路的量子力學(xué)效應(yīng)也就日益成為納米電子學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)． 本論文首先介紹了介觀系統(tǒng)中電子干涉的條件和特征以及由此引起的電導(dǎo)漲落，并討論在單個(gè)介觀環(huán)系統(tǒng)中在磁通或電壓同時(shí)或分別作用時(shí)所產(chǎn)生的AB效應(yīng)，通過建立散射矩陣來得到不同情況下的透射系數(shù)，并由電導(dǎo)可知，載流子透射幾率決定了電導(dǎo)的變化。本文在此基礎(chǔ)上研究了兩個(gè)介觀環(huán)系統(tǒng)中不同情況下(磁通或電壓作用時(shí))所產(chǎn)生的透