Rashba效應(yīng)和溫度對量子線中極化子性質(zhì)的影響.pdf

1、本文首先采用改進(jìn)的線性組合算符和幺正變換相結(jié)合的方法研究了考慮Rashba效應(yīng)的拋物量子線中強(qiáng)耦合束縛磁極化子的性質(zhì)。從而導(dǎo)出了拋物量子線中強(qiáng)耦合束縛磁極化子的有效質(zhì)量、基態(tài)能量和相互作用能，通過對Rbcl半導(dǎo)體材料的數(shù)值計(jì)算結(jié)果我們可以看出量子線中強(qiáng)耦合束縛磁極化子的有效質(zhì)量不僅與極化子速率、振動頻率、受限強(qiáng)度、回旋共振頻率有關(guān)外還和電子面密度有關(guān)。而且有效質(zhì)量隨上述各量的變化曲線都發(fā)生了分裂，基態(tài)能量與有效受限強(qiáng)度有關(guān)而且還發(fā)生了分

2、裂，這都是由于Rashba效應(yīng)的存在而引起的。相互作用能與自旋軌道耦合常數(shù)有關(guān)外還與振動頻率有關(guān)，隨振動頻率的增加急劇增加到最值而后逐漸隨振動頻率的增加而減小。
　　其次，采用改進(jìn)的線性組合算符和LLP幺正變換相結(jié)合的方法研究了Rashba效應(yīng)對拋物量子線中弱耦合束縛極化子性質(zhì)的影響。并導(dǎo)出了Rashba效應(yīng)影響下的弱耦合極化子的振動頻率、有效質(zhì)量、基態(tài)能量和基態(tài)分裂能以及相互作用能。通過對GaAs半導(dǎo)體材料為例進(jìn)行數(shù)值計(jì)算結(jié)果表

3、明，極化子基態(tài)能量和有效質(zhì)量分裂成上下兩條，有效質(zhì)量比隨著電子—聲子耦合強(qiáng)度的增加而增大，不同方向的自旋跟軌道耦合時(shí)有效質(zhì)量比隨電子面密度的變化關(guān)系正好相反，當(dāng)自旋向上時(shí)，有效質(zhì)量比隨電子面密度的增加而線性增加，自旋向下則得相反結(jié)論。自旋向上時(shí)，有效質(zhì)量比隨極化子速度的增加而減小，自旋向下時(shí)有效質(zhì)量比隨極化子速度的增加而減少。隨著振動頻率的增加極化子基態(tài)能量和基態(tài)分裂能均增加，而相互作用能隨振動頻率的增加而迅速達(dá)到最大值而后隨振動頻率的

4、增加而減小，振動頻率隨有效受限長度的增加而減小。所以研究極化子性質(zhì)的時(shí)候Rashba效應(yīng)是不可以忽略的。
　　最后，通過精確求解能量本征方程、幺正變換和變分方法研究了柱形量子線中極化子的溫度效應(yīng)。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)γ＞1即kBT＜(h)ωLO時(shí)，極化子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)能量不隨溫度的變化而變化，這是因?yàn)榈蜏厍闆r下聲子不被激發(fā);當(dāng)0＜γ＜1，即kBT＞(h)ωLO時(shí)，極化子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)能量隨溫度的升高而增加，這是因?yàn)闇囟壬?，?/p>