2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、針對無序體系中的幾種具有代表性的低維情況,如一維隨機(jī)無序體系、一維二元無序體系、一維納米體系、DNA分子鏈、準(zhǔn)一維多平行鏈無序體系,從單電子緊束縛模型的哈密頓量出發(fā),利用無序體系研究方法,如負(fù)本征值理論,無限階微擾理論,多對角高階隨機(jī)厄米矩陣的求解方法等,探討了低維無序系統(tǒng)的電子結(jié)構(gòu)特征,并在此基礎(chǔ)上,通過考慮電子與外場的作用以及格點(diǎn)原子熱運(yùn)動對電子運(yùn)動的影響,建立了無序體系電子跳躍輸運(yùn)直流電導(dǎo)、交流電導(dǎo)模型,推導(dǎo)了無序體系的直流、交流

2、電導(dǎo)公式,通過數(shù)值計(jì)算研究了低維無序體系的電子跳躍輸運(yùn)電導(dǎo)特性,結(jié)果表明:低維無序體系的電子波函數(shù)是局域化的,且電子波函數(shù)的局域化程度隨體系無序程度的增大而增強(qiáng)。在外加直流或交變電場的驅(qū)動下,其直流、交流電導(dǎo)率隨體系無序度的增大而減小。溫度對其電子輸運(yùn)的影響大都表現(xiàn)為隨溫度的升高,體系的直流、交流電導(dǎo)率都相應(yīng)增大,而外場對體系的電子輸運(yùn)的影響表現(xiàn)為當(dāng)外加直流電場時,體系的直流電導(dǎo)率隨外場強(qiáng)度的增大而先減小后增大,呈現(xiàn)出非歐姆特性,當(dāng)外加

3、交變電場時,體系的交流電導(dǎo)率隨外場頻率增大而迅速增大,滿足形如σac(ω)~ω2[ln(1/ω)]2的關(guān)系式。 但是對于各種不同的低維無序體系,其電子結(jié)構(gòu)與輸運(yùn)特性又具有各自的特點(diǎn)。表現(xiàn)為:(1)在一維隨機(jī)無序體系中,對角無序情況下的電子波函數(shù)局域化程度要大于非對角無序時體系的局域化程度,從而對角無序情況下體系的直、交流電導(dǎo)率小于非對角無序時體系的直、交流電導(dǎo)率。同時,不同的無序模式下溫度對其交流電導(dǎo)率的影響不同,對角無序和完全

4、無序情況下體系的交流電導(dǎo)率都隨溫度的升高而增大,而非對角無序體系的交流電導(dǎo)率卻隨溫度的升高而減小。(2)一維二元無序體系的電子波函數(shù)局域化程度不僅受格點(diǎn)能量無序的影響,同時受兩類原子組分的不同而表現(xiàn)出來的成份無序的影響,表現(xiàn)為隨某類原子含量p的增加體系的電子局域態(tài)的局域長度先減弱后再增強(qiáng),并直接影響其電子輸運(yùn),表現(xiàn)為其直、交流電導(dǎo)率隨p的增加而先減小后增大。當(dāng)引入非對角關(guān)聯(lián)時,體系的電子波函數(shù)局域化程度大大減弱,電子局域態(tài)的局域長度增大

5、,出現(xiàn)退局域化現(xiàn)象,從而大大提高其電子輸運(yùn)能力。(3)一維DNA分子鏈的電子波函數(shù)的局域化程度與一維二元無序體系一樣,隨某類堿基對A-T含量p的增加而先減弱再增強(qiáng),其直、交流電導(dǎo)率隨體系隨A-T堿基對含量p的增加而先減小后增大。當(dāng)引入非對角關(guān)聯(lián)時,體系的電子波函數(shù)局域化程度大大減弱,電子局域態(tài)的局域長度增大,出現(xiàn)退局域化現(xiàn)象,從而大大提高DNA分子鏈的直流電導(dǎo)率。但非對角關(guān)聯(lián)對DNA分子鏈的電子輸運(yùn)能力的增強(qiáng)主要體現(xiàn)在低溫區(qū),在高溫區(qū),

6、隨著體系格點(diǎn)對電子跳躍輸運(yùn)散射作用的增強(qiáng),非對角關(guān)聯(lián)提高體系電子輸運(yùn)能力的效果被逐漸消除。(4)一維納米體系的電子波函數(shù)的局域化程度隨晶界無序度的增大而增強(qiáng),但隨晶粒的增大而減弱,其直、交流電導(dǎo)率相應(yīng)地隨體系晶界無序度的增大而減小,而隨晶粒的增大而增大。(5)準(zhǔn)一維多平行鏈無序體系除了表現(xiàn)出無序體系的基本特征外,其一個最大的特征就是維度效應(yīng)的影響。在對角無序情況下體系的電子態(tài)密度峰值為鏈數(shù)的兩倍,且隨著鏈數(shù)的增大,中間能區(qū)的電子態(tài)增多;

7、在非對角無序情況下,維度效應(yīng)對電子結(jié)構(gòu)的影響變得不再明顯;在完全無序的情況下,其電子結(jié)構(gòu)與非對角無序情況下的電子結(jié)構(gòu)特征更相似,說明非對角無序使其維度效應(yīng)變得不明顯。此外,準(zhǔn)一維多平行鏈體系中的電子波函數(shù)總體上仍然是局域化的,但在從單鏈到多鏈的變化中,由于維度效應(yīng)的影響,在能區(qū)中間一個很小的范圍內(nèi)出現(xiàn)了擴(kuò)展態(tài),體系發(fā)生了局域態(tài)向擴(kuò)展態(tài)的轉(zhuǎn)變。而維度效應(yīng)對準(zhǔn)一維無序體系電子輸運(yùn)的影響表現(xiàn)為:準(zhǔn)一維多平行鏈無序體系的鏈數(shù)越多,體系的交、直流

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