多聲子弛豫是指物質在能量弛豫過程中涉及多個聲子參與的物理現象。理論研究通過量子力學生成函式法導出普適表達式,指出前人方法的局限性,並揭示了速率對溫度、聲子能量等參數的依賴關係。套用研究涵蓋了玻璃、納米晶、晶體等多種材料體系,探討多聲子弛豫機制及其在材料科學中的套用。
基本介紹
- 所屬學科:物理學
- 公布時間:2019年
- 理論方法:量子力學方法
- 套用領域:材料科學

多聲子弛豫是指物質在能量弛豫過程中涉及多個聲子參與的物理現象。理論研究通過量子力學生成函式法導出普適表達式,指出前人方法的局限性,並揭示了速率對溫度、聲子能量等參數的依賴關係。套用研究涵蓋了玻璃、納米晶、晶體等多種材料體系,探討多聲子弛豫機制及其在材料科學中的套用。
多聲子弛豫是指物質在能量弛豫過程中涉及多個聲子參與的物理現象。理論研究通過量子力學生成函式法導出普適表達式,指出前人方法的局限性,並揭示了速率對溫度、聲子能量等參數的依賴關係。套用研究涵蓋了玻璃、納米晶、晶體等多種材料體...
晶格弛豫是固體物理學中描述電子躍遷過程中原子位置變動的核心概念,由黃昆在20世紀40年代系統提出。該現象表現為電子態變化引發周圍晶格原子平衡位置的動態調整,導致吸收光譜與發光光譜的斯托克斯位移及多聲子結構。理論通過黃-里斯因子量化弛豫強度,並被阿秒物理學實驗證實可描述10^-18秒時間尺度的超快晶格變動。晶格...
動量弛豫時間是描述半導體中載流子在外場作用下動量發生變化的特徵時間參數,其物理機制主要源於載流子與聲學波聲子的散射作用。研究表明,該時間常數受溝道應力狀態和載流子濃度直接影響:壓應力增強可提升空穴遷移率並改變動量弛豫過程,而載流子濃度每增加一個數量級(1×10¹⁰至1×10¹² cm⁻²),動量弛豫...
第15章 聲子弛豫及晶格動力學 15.1 引言 15.1.1 光學聲子硬化 15.1.2 光學聲子軟化 15.2 BOLS 表述 15.2.1 振動模式 15.2.2 振動頻率 15.2.3 頻移尺寸效應 15.3 實驗驗證 15.3.1 光學模與二聚體的振動頻率 15.3.2 低頻拉曼振動頻率 15.3.3 表面原子振動的振幅與頻率 15.4 總結 參考文獻...
主要目標是通過對多聲子弛豫和俄歇過程中晶格弛豫效應的研究,得出載流子非輻射躍遷機制的弛豫時間與磁場強度、載流子濃度、溫度的依賴關係,為深入理解和有效控制非輻射過程奠定基礎。同時,對輻射躍遷過程由於晶格弛豫效應所導致的展寬機制和溫度依賴性也將重點研究,並對輻射和非輻射躍遷過程的相互競爭關係進行全面分析...
《摻雜微粒子的輻射躍遷及多聲子躍遷的研究》是依託上海大學,由蔣雪茵擔任項目負責人的面上項目。中文摘要 用離子絡合法製成聚殼醣絡合的硫化鋅摻錳納米晶。溶膠凝膠法製成矽氣凝膠網路的硫化鋅摻錳納米晶及稀土離子。通過X衍射,原子力顯微鏡。紅外吸收、激發和發射光譜研究納米晶尺寸,結構,硫化鋅能帶及晶體場強的...
動量弛豫過程的時間常數就稱為動量弛豫時間。能量弛豫過程則往往是通過載流子與光學波聲子的散射、交換能量後來實現的;而動量弛豫過程往往是通過載流子與聲學波聲子的散射[碰撞]、交換動量來實現的。由於動量弛豫和能量弛豫的機理(交換動量和交換能量的散射過程)不一定相同,因此同一個半導體中載流子的動量弛豫時間和能量...
在同一溫度,輕空穴激子與聲子的弛豫時間長於重空穴激子。 為了驗證理論結果我們採用化學氣相沉積的方法生長了CdS納米線,並對其發光特性進行了研究。實驗上觀察到了隨激發功率增長發光峰半高寬窄化、發光強度非線性增長的現象,即發生了受激發射。通過拉曼光譜測試觀察到了CdS納米線中1LO和2LO聲子。證明了受激發射是...
該現象的研究始於固體光譜學對複雜譜線的解析。黃昆建立的晶格弛豫理論系統闡釋了聲子伴線的物理機制,並通過同位素效應實驗和半導體缺陷光譜分析驗證了理論普適性。玻恩-黃昆近似進一步為多聲子躍遷的數學描述提供了理論框架。定義概念 由於聲子的參與,在光吸收譜和發射譜中,在零聲子線附近出現的一些伴隨的譜線。一些...
34622.4 多場微擾 34822.4.1 原子低配位 34822.4.2 溫場效應 35022.4.3 機械壓縮 35222.4.4 單向拉伸 35322.5 聲子譜與計量聲子譜學 35422.6 總結 355參考文獻 355第23章 層狀材料 35923.1 二維結構概述 35923.1.1 軌道雜化和晶體結構 36023.1.2 聲子頻率調製 36123.2 聲子弛豫 36323.2...
本項目擬在我們所發展的納米材料體系表面與界面能的熱力學理論基礎上,研究納米固體在外場(應力、溫度及電場等)作用下原子間鍵的弛豫和振動機理,發展一種能夠處理納米固體表面與界面性質的普適性的、原子層次的理論工具-鍵馳豫理論。我們通過計算其本徵及不同外場條件作用下的電子芯能級、表面能態、帶隙能量和聲子...
利用原子格林函式方法研究阻礙聲子粒子傳播的界面熱阻,定量分析界面粗糙度和非彈性散射的作用。基於超晶格的聲子色散關係,使用微擾理論研究周期性界面上的缺陷對聲子波動傳播的影響。玻爾茲曼方程主要使用蒙特卡洛方法數值求解,並嘗試利用弛豫時間近似解析求解。利用3ω方法測量超晶格熱導率和界面熱阻,並修正數值和理論研究...
本項目一是從第一原理出發的的新界面衝擊極波及校應雷射破壞閾值;另一是從第一原理出發用數海方法巧妙的測原子二體極互作用普遍公式,然後再去處理合金元素擇優替拉,材料表的原子優先解,埋入原子優先解析處理,界面弛豫結構,聲子譜等多種多樣的材料問題。這兩方面均是人工新材料的埋能預測和設計提供了紮實的基礎...
釹玻璃增益線型實驗中首次觀測到交叉弛豫過程的非一致性,為最佳化雷射材料設計提供實驗依據(《雷射與紅外》1992)理論模型 1999年建立的三能級系統模型表明:速率方程推導顯示最佳摻雜濃度與基質聲子能量成反比 交叉馳豫係數CR與離子間距r滿足CR∝r⁻6關係2009年《物理學報》模擬揭示:脈衝能量積累受馳豫時間與激發脈寬...
弱耦合系統中的多聲子弛豫···48 溫度猝滅···50 第4章 能量傳遞 4.1 Forster-Dexter理論···52 4.2 一對(D, A)間能量傳遞速率與距離的關係···56 4.3 小能量失配的能量傳遞 電子—聲子相互作用的Hamilton算符···60 單聲子
與於淥合作,推廣了黃昆的多聲子晶格弛豫理論,建立了準一維有機導體系統中非線性元激發的量子躍遷理論等。蘇肇冰所做的具體工作如下:光的局域化理論 電子在局域缺陷上多重散射的相干效應導致了系統從擴散區到絕緣區的轉變,蘇肇冰和他的合作者率先研究了電磁波在無序介質中的局域化效應,他們提出了在粗糙金屬表面上...
材料體系中的多聲子躍遷理論指出,電子能量差ΔE可通過發射n個聲子(n=ΔE/ħω)實現補償,其中ω為晶格振動頻率。當ΔEħω時,無輻射躍遷機率超過90%。這種機制在半導體材料缺陷發光研究中具有重要套用價值。套用領域 在分子發光分析中,振動弛豫導致的無輻射躍遷被用作判斷分子結構的重要依據。醫療成像領域利用...
24.9 沉澱弛豫峰機理的進一步探討 234 V 與相變有關的超聲衰減與聲速 239 24.10 應變和序參量的耦合 240 24.11 朗道-卡拉特尼可夫二級相變弛豫理論 242 24.12 臨界溫度附近的彈性常數 249 第二十五章 與熱、磁、電性質育關的內耗 253 I 熱彈性內耗與聲子弛豫 253 25.1 熱流引起的弛豫型內耗 253 25.2 ...
它涉及材料的物質結構、雜質缺陷、能帶結構、強場下的載流子輸運過程、弛豫機制以及電子與聲子、電子與電子間的相互作用等。在實用上,它關係到高電壓輸送與變換、高能粒子加速器、強雷射與物質相互作用以及強場下半導體、電介質的大容量儲能和大功率換能等。研究電介質巨觀介電性質及其微觀機制以及電介質的各種特殊效應...
基於這一概念,液體可分為兩大類:強(STRONG)和弱(FRAGILE)。這個工作主要探討液體強弱性的熱力學起源。另一個研究是液體在過冷(Tg < T< Tm)與正常(T 3 Tm)溫區內的介電弛豫譜。分析整個弛豫動力學頻率範圍內(直到聲子頻率)的介電譜。強調氫鍵液體在玻璃轉變區(過冷液體)的介電弛豫特徵。
化合物半導體(如GaAs)因動量弛豫時間遠短於能量,該效應顯著;矽材料因兩類時間相近,僅在深亞微米尺度下顯現。早期研究通過分析聲子散射機制差異,揭示了瞬態輸運特性與材料能帶結構的關聯性。基本概念 速度過沖效應所表現出來的效果就是載流子的漂移速度超過正常的定態漂移速度。這種效應對於小尺寸器件以及化合物半導體...
研究選擇單層MoS2作為套用例子,發現自旋谷激子有多條不同的弛豫通道,電子空穴相互作用的多體效應、電聲耦合和自旋軌道耦合等不同物理機制在其中相互競爭。研究發現在K谷的亮激子被激發之後,會由於電子聲子散射形成動量禁止的暗激子;而K’谷的亮激子則在皮秒量級之後出現,這個過程是由電子空穴的交換相互作用導致的。
70年代後期和80年代初期,黃昆探討了多聲子複合理論中絕熱近似是否失效的問題和無輻射躍遷的絕熱近似及靜態耦合理論,指出康登(Condon)近似實際上包含有微擾處理上的錯誤,並提出了選擇非康登近似波函式的理論判據。在此基礎上,他證明了在晶格弛豫只限於電子-聲子相互作用的對角部分以及非對角部分只限於一級微擾處理的...
K)7.19.3電子氣體在什麼條件下可以看成是“理想氣體”?§7.20元激發(或準粒子)理想氣體 7.20.1相互作用多粒子系統低激發態的一般特徵元激發 7.20.2液氦(4He)超流態(液HeⅡ)的元激發及熱力學性質 7.20.3液HeⅡ的元激發: 聲子和旋子 7.20.4液HeⅡ的熱力學性質 習題 第八章統計系綜理論 §...
澄清了上述材料體系中晶體結構隨溫度、組分、薄膜厚度以及摻雜等物理參數的依賴關係,進一步揭示了鐵基陶瓷和薄膜材料的遠紅外聲子模式頻率與相變規律的聯繫。其次,本項目通過研究鈣鈦礦結構磁性氧化物薄膜及多層結構的鐵電弛豫行為和磁滯回線特性,揭示了氧化物薄膜低溫下鐵電疇壁運動的物理規律。進一步基於分子束外延技術...
6.5.2 弛豫振盪 習題與思考題六 第7章 雷射特性的控制與改善 7.1 模式選擇 7.1.1 橫模選擇 7.1.2 縱模選擇 7.2 穩頻技術 7.2.1 頻率的穩定性 7.2.2 穩頻方法 7.3 調Q技術 7.3.1 調Q雷射器工作原理 7.3.2 Q調製方法 7.3.3 調Q雷射器基本理論 7.4 超短脈衝技術 7.4.1 鎖模原理 7...
針對目前民用及軍用市場對中紅外相干光源強烈需求的情況,以及國內外在稀土離子摻雜的固體材料里中紅外波段躍遷機理及發光特性方面研究不足的背景下,本項目提出了開展一種稀土離子摻雜的硫鹵玻璃陶瓷材料製備及其3-5微米中紅外發光特性的研究,稀土離子由於處於比硫系玻璃本身基質聲子能量更低的鹵化物微晶局域結構環境中...
