電磁場輻照下量子線的電子輸運和力學性質(zhì).pdf

1、量子線(納米線)系統(tǒng)中的電子輸運和內(nèi)聚力一直是人們非常關(guān)心的問題,因為它不僅是一個重要的基礎(chǔ)物理問題,而且有著潛在的應(yīng)用前景,它將是今后納米電路、納米器件的重要物理基礎(chǔ).該文以采用自由電子模型,用Landauer-Biittiker輸運理論和散射矩陣方法分別研究了量子線彎曲時和直量子線受到太赫茲電磁場輻射時的電子輸運性質(zhì)以及電磁場輻照對金屬納米線內(nèi)聚力的影響.全文共分為五章.第一章簡要介紹了與介觀輸運有關(guān)的基本理論及其發(fā)展歷史,研究現(xiàn)狀

2、和意義.第二章分析了弧形量子線的模式混合,電導抑制,局域態(tài)密度,透射相位突變等性質(zhì),并將這些性質(zhì)與理想直量子線進行了對比.我們得到的結(jié)論是:1.存在著狹小的參數(shù)區(qū)間其電導比理想情況小一個電導量子;2.在小內(nèi)徑情況下模式的混合相當嚴重,但并不顯著影響系統(tǒng)電導;3.局域態(tài)密度與與直量子線相似;4.當透射矩陣矩陣元為0時,對應(yīng)的透射相位存在幅度為π的突變.第三章我們以光和原子相互作用理論為基礎(chǔ),用含時模式匹配散射矩陣方法研究了直量子線在太赫茲

3、電磁場部分輻照下的電子輸運性質(zhì),并得出橫向電磁輻射對電子縱向運動的阻塞效應(yīng).論證了當外場頻率與量子線橫向能級間隔匹配時:1.電磁輻照的區(qū)域類似于一個散射勢,透射率隨電子入射能量的變化曲線產(chǎn)生一個反常的臺階結(jié)構(gòu);2.在輻照區(qū)內(nèi)電子在橫向態(tài)的布居產(chǎn)生空間上的Rabi振蕩;3.電子在輻照區(qū)逗留時間的與透射率有對應(yīng)關(guān)系;4.外場輻射能顯著影響局域態(tài)密度.第四章以第三章的工作為基礎(chǔ),用量子統(tǒng)計的方法,分析了太赫茲電磁波部分輻照對金屬納米線內(nèi)聚力的