介观物理学——物理学的一个新分支

介观物理学——物理学的一个新分支

一、介观物理学──物理学的一个新分支(论文文献综述)

刘媛[1](2019)在《基于地震背景噪声层析成像的扬子地台西缘地壳结构研究》文中研究说明青藏高原东缘作为现今陆-陆碰撞的典型例子,被誉为是打开地球动力学大门的金钥匙,也是目前国际地球科学的研究热点之一。其中尤以“Y”字形构造断裂带(由鲜水河、安宁河和龙门山三大断裂带构成)最为活跃,与三大断裂带相邻的松潘-甘孜地块、川滇地块和扬子块体也因此引人关注。本文通过收集四川台网、云南台网共99个宽频带台站记录到的从2015年1月到2015年12月共一年的背景噪声连续记录,利用互相关叠加等技术得到经验格林函数,再通过多重滤波方法获得研究区域的瑞利波和勒夫波相速度频散,最后通过直接反演技术得到研究区域的S波速度结构。本次研究结合了前人研究结果,对研究区域内的松潘-甘孜块体和川滇菱形块体到扬子地台这一过渡带的速度结构进行了动力学解释,得到的结论如下分析所示:(1)四川盆地整套沉积层厚度在8km左右。周边地区可达10km,形成边缘厚中间薄的特点。在50km深度处,四川盆地的相对高速异常普遍表现为4.12km/s-4.24km/s;松潘-甘孜块体和川滇菱形块体局部出现相对高速异常,速度大致在4.03km/s-4.14km/s范围。结合各种迹象表明,50km深度下,四川盆地变化较快的速度异常是因为四川盆地开始从地壳转入地幔,表明该处地壳厚度约为50km,而松潘-甘孜块体和川滇菱形块体的部分地区才开始逐渐处于上地幔的环境之中,显示其具有更为复杂的地质构造。(2)松潘-甘孜块体在中下地壳中确实存在低速体。但在靠近龙门山断裂带时,中下地壳低速体消失。结合前人研究结果,推断青藏高原中部和东部中下地壳的低速体物质在向东逃逸过程中,不仅受到鲜水河断裂一定程度的阻碍,还受到了四川盆地中下地壳坚硬岩石的阻挡,并在靠近龙门山断裂带时,受到某些作用力影响从而改变了原来的运动方向且沿着龙门山断裂带展布,从而在此积累应力;但是,地壳流模型是否能够解释松潘-甘孜块体内部中下地壳存在的低速体现象仍有待进一步的深入研究和更高分辨率的研究证据。(3)由剖面CC’发现,仅在安宁河断裂带西侧,即川滇菱形块体中下地壳发现低速异常体特征,但在四川盆地南部中下地壳内并未发现该低速异常体。结合GPS观测结果分析,推测这个差异可能是低速体在向东运移的过程中,一部分被分流向南运动,另一部分受到安宁河断裂和小江断裂的阻挡。(4)龙门山断裂带和大凉山断裂带明显地将四川盆地与周边地区的速度差异分隔开来,对四川盆地具有明显的控制作用。

康瑜[2](2019)在《纳米TiO2在高抗冲聚苯乙烯塑料改性中的应用研究》文中认为目前为止,纳米技术已经广泛渗透到了材料、化学、能源、生物等领域,特别在材料领域纳米科技更将其特性发挥到了极致,产生了很多新的技术配方。从上世纪90年代开始,人们开始将视野从纳米颗粒、纳米晶型等领域转向了塑料材料领域,这一转变使得纳米塑料获得了蓬勃的发展。由于纳米TiO2拥有特殊性能,将其应用到高抗冲聚苯乙烯HIPS塑料的改性中,可以把纳米TiO2的尺寸稳定性、高刚性、耐热性与HIPS拥有的韧性、加工性、介电性等特性结合在一起,从而得到优良性能的纳米TiO2/HIPS复合材料。本文对纳米TiO2在HIPS塑料制品中的改性应用进行了理论研究和较为系统的试验,成果总结如下:通过对几种纳米材料的结构表征,筛选出金红石型纳米TiO2作为本研究高抗冲聚苯乙烯塑料(HIPS)改性剂,并对金红石型纳米TiO2的塑料改性进行研究。分别对不同类型偶联剂、不同含量偶联剂与复合材料性能间的关系进行研究,设计试验,通过测试不同类型、不同含量偶联剂对塑料材料力学特性的提升,选定偶联剂类型为NDZ-201型并确定了偶联剂最佳添加量为2wt%。通过对大分子分散剂与复合材料力学性能提升的关系进行研究,确定分散剂最佳添加量为6wt%。为了研究纳米无机粒子在塑料改性中的影响,本文通过实验的方式对金红石型纳米TiO2/HIPS复合材料的力学性能、热学性能、流变性能、阻燃性能、流变行为等性能的影响进行研究,确定纳米TiO2在HIPS塑料制品改性中的添加量为2wt%时,复合材料的力学性能综合提升效果最优秀。试验所得的复合材料相比原材料在力学性能、耐热和阻燃性能、表面性能等方面表现更好,可以应用于更多的领域。

欧培航[3](2018)在《边缘势效应对电子输运的影响》文中进行了进一步梳理为研究边缘势效应对系统电子输运的影响,本文前部分对电子输运目前的研究现状和研究方法进行了介绍,在建立了格点模型之后,对二维电子系统电导的量子化现象运用散射矩阵理论以及格林函数等方法进行了分析并最后运用Matlab对电子电导性质进行了分析。讲述了过去科学家们对电子输运的研究状况、取得的成果以及电子输运以后的发展方向。简单介绍了介观系统与宏观系统之间的区别,讲述了介观系统中的电子输运的现象、性质、量子点的概念以及量子点阵中的电子输运性质,并介绍了文章所运用到的Laudauer-Buttiker理论、格林函数、散射矩阵等方法。对文章所研究的问题进行了理论推导,通过Matlab模拟计算出结果并进行了分析。最终发现,在无磁场,无杂质掺杂情况下,当上下边缘势都小于剩余部分格点能时,电子输运行为所需能量减小,更易打开输运通道;当上下边缘势都大于剩余部分格点能时,电子输运行为所需能量变大,打开输运通道变得困难;当上下边缘势相对于剩余部分格点能为一大一小时,电子输运通道的打开与关闭所需能量先减小后变大。在存在磁场及边缘势的情况下,系统电导的变化随着磁场的变化而表现出周期性的震荡行为,且系统电导的极值也随边缘势的变大而减小。由于中间散射杂质的散射效应,掺杂浓度越大,系统电导越小,并且随着电子入射能产生震荡。对于个别特殊的电子能量,由于电子相长干涉,电导的峰值能够达到理想导线的阶梯值。

刘龙[4](2016)在《外场及无序杂质对二维介观系统中电子输运性质的影响》文中研究说明为研究二维电子系统中电子输运的问题,文章前半部分介绍了对于此问题的研究现状及研究方法,通过运用格林函数以及散射矩阵理论的方法,在格点模型的基础上,对二维“三明治”式电子系统电导的量子化现象进行了分析并最终通过Matlab对电子电导性质进行了分析。第一章主要介绍了对电子输运问题的研究历史,已取得的研究成果及当今的发展方向,介绍了微观系统中电子输运过程的基本知识。第二章介绍了介观系统和介观物理学的基本概念,及对介观系统中电子的输运特性的说明。之后,详细阐述了电子在介观系统中的输运过程及理论。第三章介绍了研究介观系统电子输运理论的格林函数方法,对低维系统的递归格林函数方法进行重点介绍,求得体系整体的格林函数。联合系统透射系数,计算出系统的电导。当二维电子系统无外场影响时,第四章给出了导线与散射体的接触以及无序杂质的掺杂对系统电导的影响减小了系统的电导,削减了电导量子台阶现象;当系统受到外磁场作用时,系统电导的变化随着磁场的变化表现出周期性震荡行为,这种震荡变化的剧烈程度与电子的入射能量有关。第五章运用格林函数方法研究电场对电子输运性质的影响,对处于电场作用下的二维电子系统电导的量子化现象进行了分析并画图。当二维系统初始状态存在电场作用时,由于量子效应的存在,电场的加入减小了系统电导,削减了系统电导的“台阶”量子效应,并且随着中间散射区域尺寸的增大,系统电导的震荡加剧;当系统受到外磁场作用的情况下,系统受量子霍尔效应及格点与电子间排斥力的影响,使得系统电导随电场的增大而减小,并且随着磁场的变化表现出周期性震荡行为,其震荡的剧烈程度随电场增大而变小;对于存在杂质掺杂的情况,当已知两端电压大小强度时,受散射效应的影响,系统电导随无序杂质浓度的增大而减小。

马新华[5](2014)在《微型化的C4D微流控芯片系统及Cd2+检测研究》文中提出近年来,随着工业化的迅速发展,企业生产排放的毒害污染物也越来越多,使环境遭受到前所未有的污染破坏威胁。尤其是冶金、电子、皮革等生产加工企业,排放的废弃物中含有大量的重金属污染物。这些重金属污染物通过食物链在生物体内有蓄积作用,危害极大。基于环境保护及人类健康的需要,对环境中的重金属污染物的定量检测十分必要。目前,现行的重金属离子检测技术方法主要有AAS、AFS、ICP-MS、ASV等,都依赖精密仪器和大型实验室支持完成,所需的设备体积大,耗能高,价格昂贵,运行操作复杂,对使用环境要求高,不能在简易条件下使用,难以满足对环境中重金属离子进行快速现场、实时在线监测的需求。所以,研制自动化程度高、消耗试剂量少、操作维护简便的便携式重金属离子快速检测技术设备,有重要的现实意义。微流控芯片检测技术是分析科学家在20世纪90年代提出的微全分析系统(Miniaturized Total Analysis Systems,μ-TAS)理念上发展起来的现代分析化学新兴、前沿技术之一,又叫Lab-on-a-chip,是借助微机电、微加工技术,将分析试验的反应、分离、检测全过程集成在一块微小芯片上的化学集成技术。其技术的高度集成性、低污耗性、便捷性使它在生化分析测试领域,具有非常好的应用前景。但实际上,由于传统的微流控芯片技术,包括C4D微流控芯片检测技术在内,都一直受几个瓶颈问题的困扰,使这项技术在实际应用中没有实质性的进展。问题汇总起来主要有以下4点:(1)加工制作芯片的技术过于复杂、专业,导致芯片价格昂贵;(2)进样技术困难,及进样与信号接口无统一标准,芯片与外围设备接口不通用,没有统一标准,难以实现工业化,芯片不能成为廉价的一次性消耗产品;(3)过于追求芯片构造尺度上的微型化,而忽视了应用功能本身的需求;(4)C4D微流控芯片的电导检测的信号较弱,不利于定量检测。本研究在传统的C4D微流控芯片技术基础上,利用现代电子制造技术组建进样与信号源、检测模块,与激光刻蚀微加工技术制作PMMA材料的微流控芯片,建立了水质重金属离子Cd2+的微流控自动检测技术方法与系统。具体工作包括以下7个方面的:(1)选择PMMA为芯片制作材料,采用普通激光雕刻机快速打印刻蚀芯片通道、反应单元,热合方法封装芯片;(2)不再局限于传统微流控芯片的单一微小化尺寸概念,引入MESO芯片尺寸(0.1~10mm),放大芯片通道与面积尺寸,降低了芯片制作难度,缩短周期,提高成品率,使性能满足C4D方法的水质检测毫克级需求;(3)采用聚酰胺-环氧树脂胶修饰芯片反应单元微通道内壁,形成电泳双电层,提高C4D芯片电泳分离性能;(4)以现有普通医用注射器接口为芯片进出样标准接口,进样方式可以兼容手、自动进样,增加了芯片系统的便捷可靠性;(5)独特的可插拔芯片固定插座专利设计,通过金属触点方式为芯片提供与外设之间的电信号传输,无尾线连接,从而使芯片变成可随时插接更换的一次性耗材,改变了芯片的使用方式,大大提高了芯片的通用性;(6)改C4D芯片为对夹式电极设置,提高检测信号强度,增强到原来的2~3倍;(7)自设计加工完成C4D芯片检测所需的电泳高压直流电源模块、多通道进样微流泵模块的微型便携化研制。实验从EDTA、PAN、Cadion-Triton100、MES-L-His四种经典的Cd2+选择性络合物中优化选择Cadion-Triton100为Cd2+的C4D微流控芯片电导检测背景缓冲液,pH=10时,对于范围0.5~20mmol/L内的Cd2+、Na+、Cl-、SO2-4四种离子,在20min内可以同时完成定量检测,Cd2+的最低检出限为0.05mmol/L。完成的C4D检测系统微型化检测处理模块全部设备(含芯片、总电源)总体积不超过20cm×20cm×28cm,微型化高压直流输出:0~30000V,0.5mA(Max),微调步进5V;独立四通道微流控泵体积微小,流速适中,为0.1~5ml/min。本研究完成了C4D微流控芯片的加工制作及其对水中Cd2+检测系统的初步设计和应用,建立了一种基本规模可运行、实用廉价的水质C4D微流控芯片检测系统。设备实验材料的总体成本约2.5万元,只有目前专业设备的1/10~1/40;检测结果准确可靠,达到预期实验设计目的。

冯晓燕[6](2013)在《分子器件的电子输运性质和表面磁性杂质的电子结构的理论研究》文中认为随着纳米科技和微加工技术的进步,人们可以在原子分子尺度上操纵原子分子并探测器件的性质,纳米和表面领域的研究突飞猛进,有了非常大的进展。这些进展丰富了固体物理、材料科学、量子化学等学科领域的研究内容,也对信息技术、生命科学、洁净能源、环境科学等产生了非常深远的影响。随着研究体系的尺寸日益小型化,其复杂性也日益增加,量子效应也变得重要起来。第一性原理计算成为研究纳米和表面问题不可或缺的手段。在这些研究中,理论计算不仅可以解释和深刻理解实验观测到的现象,揭示其物理本质,还可以用来指导实验,甚至可以通过理论预测,进行器件设计。本论文是关于单分子器件中器件设计和表征以及磁性材料电子结构的第一性原理研究,包含两个方面:一方面针对单分子器件形成过程中遇到的问题,从第一性原理出发,进行解释和表征,并且可以进行理论设计和预言;另一方面是磁性材料电子结构相关的计算。我们从密度泛函理论出发,通过计算,很好的理解和解释了实验的结果。本论文具体安排如下:第一章介绍了密度泛函理论的基本框架、软件实现的基本流程以及人们常用的近似方法。量子力学诞生以后,在纳米领域,人们用量子力学来描述体系的性质。在电子结构计算中,人们用的是基于量子力学理论的、计算机可以承受、近似程度与实际比较可以相符的一种近似方法。在这一章中,我们首先介绍了密度泛函理论常见的三种近似:非相对论近似、波恩-奥本海默近似以及独立粒子近似,然后介绍了Hartree-Fock近似以及自洽场方法,接着是实际应用中的密度泛函理论以及常用的近似方法。最后,我们简单介绍了基于密度泛函理论常见的软件包。在第二章,我们介绍了分子电子学的研究背景,构造单分子器件的方法,常见的单分子器件以及研究进展。紧接着,我们简单介绍了基于紧束缚近似下的Landauer-Butiker理论以及格林函数(GF)的方法,包括表面格林函数方法、递推格林函数方法以及非平衡格林函数(NEGF)方法,用来计算不同体系电子的输运行为。最后,我们简单介绍了计算电子输运行为常见的软件包。锚接基团作为连接分子和电极的化学基团,在分子结的形成过程中扮演了越来越重要的角色。在第三章中,我们利用密度泛函理论以及格林函数的方法,以丁烷分子为例,系统研究了以H和CH3为侧基的N,S,P共6种化学基团在分子结形成过程中的作用以及它们对分子结中电子输运性质的影响,得到了与实验一致的结果。6种分子结的输运行为都可以用隧穿势垒模型来描述,N,S以及P三种原子p轨道的位置决定了最高山据的分子轨道的位置以及隧穿势垒的高度,进而影响了电子的输运行为。我们的计算结果很好的诠释了锚接基团化学在分子电子学器件中的重要作用。在第四章,以苯分子为例,我们研究了(5,5)的金属碳纳米管(CNT)、二维(2D)石墨烯以及准一维(1D)的石墨烯条带(GNR)为电极形成的分子器件的电子输运性质。三种不同的电极形成不同的分子器件,其电子透射谱有很大区别。二维和准一维石墨烯做电极形成的分子器件都是平而结构。对于准一维GNR为电极的分子器件,决定其输运性质的不是平面六元环本身的共轭性,而是来源于准一维GNR电极本身的边缘态。随着外加偏压的变化,分子器件投影的态密度发生改变,使得在积分区域内,有效的电子输运通道数目以及每个通道上的电荷分布都发生变化,从而该准1D的分子器件表现出明显的负微分电阻(negative differential resistance,NDR)效应。在一定的电极间距范围内,对分子器件输运性质起重要作用的电极边缘态的势垒穿透效应使得分子器件的输运性质不依赖于两电极中间的分子。2D的石墨烯电极形成的分子器件和石墨烯本身的能带类似,在费米面附近有一个电子透射的零点。而对于CNT电极,和前人的计算结果一致,由于苯分子与电极连接部分的切面在一个平面上,电子结构共轭,电子在费米面附近有很大的透射。二维石墨烯电极与CNT电极形成的分子器件输运性质的区别来源于CNT本身的曲率效应。在第五章,我们主要研究了Co原子及其团簇在Ru(0001)表而的Kondo效应。通过第一性原理计算,我们找到了Co原子及其团簇吸附在Ru(0001)表面的最稳定构型,并对结果做了分析。根据第一性原理的计算结果,我们发现Co原子团簇的磁矩依然存在,其磁矩主要由磁量子数|m|=1的d轨道决定,并且Co原子间的磁矩为铁磁排列;但是Co原子之间以及Co原子与衬底Ru之间的距离却各不相同,我们推测在Co原子形成三角形密排三聚体时,原子之间形成了一种相比二聚体和线状三聚体更强的铁磁耦合,因此其近藤温度变小而无法探测,很好的解释了实验结果。我们还比较了Co原子在Ag(111)表而的结果,更进一步理解了Co原子及其团簇在金属表面上磁性性质的机理。

徐伟[7](2012)在《二维系统电子输运性质研究》文中研究指明本文首先对介观物理学和介观系统的概念进行了简要阐述。并对本文的理论基础Landauer-Buttiker理论进行了简要说明,以系统的温度为零为前提,分别推导出了两种不同模型的电导公式,给出了电导随温度的变化关系公式。举例说明了几种介观物理中所特有的现象n并对介观物理中所潜在的科学意义和应用价值进行了简要说明。第二,以一含有一对相互交错散射杂质的二维系统为模型,运用散射矩阵理论,对模型的输运性质进行了研究。计算了系统尺寸以及温度对电导的影响,并给出了电子在二维系统通道中几率分布。零温条件下,系统的电导随入射电子费米波矢增大或者通道数的增加呈现台阶式上升的量子化现象;系统电导随着散射杂质长度的增加呈现先是急剧下降,当电导下降到一定程度后保持准周期性震荡。当系统温度不为零时,随着入射电子能量的增大,系统的电导依然能随其产生台阶式上升的量子化现象,但是电导台阶更加不平整;研究结果表明,系统的电导随温度的升高而减小。同时,给出了电子在二维含杂质系统中的分布几率特征。最后,以含有多对相互交错散射杂质的二维系统为模型,运用散射矩阵理论,对模型的输运性质进行了研究。所呈现的规律与含有??对杂质的情况基本类同,只不过电导震荡更加剧烈。系统电导随散射杂质对数的增加呈现先是急剧下降,当系统电导下降到一定程度后保持准周期性震荡,这一特征与单杂质长度增长很相似。

方李芝[8](2012)在《多端口非对称graphene带结构中的直流输运》文中认为石墨烯是当前国际研究热点,也是今后纳米电子器件的基础材料,按照特定方向切割石墨烯就会得到石墨烯纳米带,石墨烯纳米带将会成为纳米电子器件中的重要组成部分,这就使得研究石墨烯纳米带中的电子输运性质显得尤为重要。本文的目的就是要对非对称多端口石墨烯纳米带的输运性质进行细致的研究。本文主要讨论一个非对称T形石墨烯纳米带(TGNR)模型的电子输运性质,这个非对称T形石墨烯纳米带是由一条半无限长的锯齿形石墨烯纳米带连接到一条无限长的扶手椅形石墨烯纳米带上而构成的。这种T形结构具有重要的实际应用价值,它给出了多端测量所需要的参量,对量子Hall效应和器件电导的测量非常重要。一般多端测量的端口是对称的,但在实际制作过程中会有制作误差,这就需要研究非对称多端口结构的物理特性。本文T形结构关于它的中垂线是不对称的,交叉区域和左右两边水平纳米带之间的耦合强度一样,但耦合的位置不一样,正是这种局域的不对称耦合导致了独特的不同于对称T形石墨烯纳米带的输运性质。对于那些远离费米能的电子,它们对称地从垂直纳米带输运到两边的水平纳米带上;然而对于费米能附近的电子,它们从垂直纳米带到两边水平纳米带上的输运却是不对称的。本文利用Buttiker的输运理论,结合Green函数方法,讨论了非对称输运的性质,同时画出了各个点上的态密度(DOS)和整个系统的态密度分布情况。最后,我们讨论了石墨烯纳米带的宽度对非对称T形石墨烯纳米带输运性质的影响。

刘桦[9](2009)在《超导纳米材料的合成与物性研究》文中指出近年来,介观尺寸的常规超导体以其新颖的物理、化学性质和潜在的应用前景引起了人们的广泛关注,并取得一系列研究成果。对这些现象的研究使得人们对于超导电性的理解和调控也进入了一个全新的层次。但对于高温超导体材料,受限于合成技术、测试手段等因素,相关报道还不多见,纳米尺度下高温超导电性如何变化尚不清楚。本论文从La1.85Sr0.15CuO4纳米颗粒的制备与结构、物性表征出发,研究了纳米材料体系超导电性及磁性的演化规律;同时探索了NbSe3和NbSe2纳米材料的形貌可控化合成。具体内容共分为四章并分别概括如下:第一章首先综述了纳米超导材料的研究进展,包括实验和理论已经给出的尺寸和维度效应、超导纳米材料制备方法等;随后讨论了高温超导体中的反铁磁涨落影响以及非超导材料纳米颗粒磁性质变化等。最后给出了当前高温超导纳米材料研究中存在的一些问题。第二章介绍了溶胶凝胶法合成66 800 nm的La1.85Sr0.15CuO4纳米颗粒的工艺流程及结构表征。结构分析表明颗粒中存在a(b)轴拉伸,c轴压缩的晶格畸变,这可能会影响超导电性。氧含量分析表明产物中氧已经达到理想化学配比。第三章详细讨论了La1.85Sr0.15CuO4纳米颗粒超导电性和磁性质随颗粒尺寸的演化规律。随粒径减小,样品出现铁磁性并逐渐增强,而超导电性被压制并最终消失。电子顺磁共振谱分析表明小颗粒中存在大量的表面未补偿自旋,并主导体系的磁性质。理论分析表明铁磁性正是起源于这些表面未补偿自旋间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY)耦合作用。铁磁性的出现表明CuO2面的反铁磁有序受到破坏,从而导致超导电性被压制。第四章阐述了气相法生长NbSe3和NbSe2纳米材料工艺。通过改变保温温度、保温时间和降温速率调控生长NbSe3纳米线,并以NbSe3纳米线为原料生长NbSe2超导纳米材料,讨论了二者生长机制。

于慧[10](2007)在《介观系统中的自旋极化输运》文中研究说明本论文针对既具有重要应用价值,又具有基础理论研究意义的介观系统中的自旋极化输运现象做了较为系统和深入的理论研究。其目的一方面在于揭示介观系统中新效应的物理机制和规律,另一方面为设计和实现具有优良性能的量子器件提供物理模型和理论依据。在简要地回顾了低维介观体系物理研究中的一些重要实验和理论进展,并较详细地介绍了本文所采用的理论工具——非平衡格林函数方法之后,我们针对几个有趣的问题进行了研究。首先我们从理论上提出了一种新型的能够产生自旋极化电流的设计,该装置构建在由随时间振荡的自旋相关的隧穿所伴随的开放耦合双量子点上。我们计算出了流过该装置的自旋极化电流的精确表达式。数值分析的结果表明,流经该装置的电荷流和自旋流可以由门电压、驱动场的频率以及外磁场控制;此外,通过该装置的自旋极化电流能够产生非常有趣的反共振行为。通过对限制在孤立的耦合双量子点中电子的动力学行为的详细分析,我们对此反共振行为做出了定性地解释并指出了其在自旋电子器件方面的可能应用。然后我们研究了与局域声子模耦合的单分子和量子点的输运特性,重点关注声子效应对自旋流及其噪声谱的影响。自旋流由施加在量子点中的旋转磁场产生。结果表明电声子相互作用可以导致伴峰的出现,它们钉扎在能量等于声子频率整数倍的位置,峰的高度对电声子相互作用的强度非常敏感;此外,声子模对自旋流的零频噪声谱也有显着的影响。最后,基于TMR体系下的无限U Anderson模型,我们讨论了在强电子关联和电声子耦合的共同作用下与金属铁磁电极相连的单分子或量子点中的量子输运特性。通过延拓的运动方程方法我们首先计算了谱密度和非线性微分电导。我们发现电声子相互作用在铁磁—量子点—铁磁强关联系统的自旋极化输运中扮演非常重要的角色。在铁磁电极处于反平行磁化位形时,其输运特性与其它的理论分析结果相类似。而在平行位形,则呈现出了非常不同的输运行为。由于铁磁电极磁特性的影响,Kondo共振峰和声子伴峰在平行位形下均劈裂为不对称的两个低密度的小峰。相应地其微分电导出现了一系列对称的伴峰极大,当电声子耦合较强时,这些伴峰的幅度甚至可以和Kondo共振峰相比。增加电声子的耦合强度导致了非线性微分电导的整体减小。此外,我们发现隧穿磁阻TMR在电声子相互作用的影响下出现了额外的极大值和极小值,在极化强度和偏压较小时其TMR值随偏压在正负值间交替变化;而在非线性区域,由于声子效应,正的TMR值随着极化强度的增加而显着增大。这些奇特的行为导致了非常不同的TMR线形,同时也暗示了隧穿磁阻TMR是探索Kondo共振不同特征行为的一个更为有效的工具。

二、介观物理学──物理学的一个新分支(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、介观物理学──物理学的一个新分支(论文提纲范文)

(1)基于地震背景噪声层析成像的扬子地台西缘地壳结构研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 噪声层析成像技术
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 壳幔速度结构成像
        1.3.2 利用噪声互相关研究地下介质的速度结构变化
        1.3.3 利用噪声互相关研究地壳中的地震各向异性
        1.3.4 背景噪声和其他方法联合反演
    1.4 研究思路及内容
    1.5 本文的特色与创新之处
第2章 背景噪声层析成像原理与方法
    2.1 背景噪声成像的基本原理
    2.2 背景噪声成像方法
        2.2.1 单台数据预处理
        2.2.2 噪声互相关和经验格林函数
        2.2.3 频散曲线的提取
        2.2.4 基于射线路径追踪的面波频散直接反演方法
第3章 数据处理与波形选择
    3.1 数据资料处理
        3.1.1 单台数据预处理
        3.1.2 互相关叠加计算和经验格林函数
    3.2 频散曲线的提取
    3.3 区域平均一维S波速度结构的反演
第4章 三维S波速度结构成像结果与讨论
    4.1 三维S波速度结构反演方法-基于小波的稀疏约束反演
    4.2 检测板测试结果
    4.3 成像结果分析
        4.3.1 四川盆地
        4.3.2 松潘-甘孜块体与川滇菱形块体
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(2)纳米TiO2在高抗冲聚苯乙烯塑料改性中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 纳米无机粒子研究进展
        1.2.1 基本概念
        1.2.2 纳米无机粒子特点
        1.2.3 纳米材料在塑料改性中的应用
        1.2.4 纳米无机粒子/塑料材料的性能
        1.2.5 纳米无机粒子/塑料的制备方法
        1.2.6 常用塑料改性纳米无机粒子
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内外对纳米材料的研究现状
        1.3.2 国内外对纳米粒子在塑料改性中的研究现状
        1.3.3 国内外对纳米TiO_2在塑料改性中的研究现状
    1.4 本文研究的主要内容
第二章 纳米材料的分析评价与筛选
    2.1 实验部分
        2.1.1 试验原料与试剂
        2.1.2 实验仪器设备
        2.1.3 实验方法
    2.2 测试结果与讨论
        2.2.1 电镜测试结果
        2.2.2 X射线衍射(XRD)测试结果
    2.3 本章小结
第三章 金红石型纳米TiO_2在高抗冲聚苯乙烯改性中的应用研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验原料及性能
        3.1.2 制备仪器设备
        3.1.3 纳米塑料的制备
        3.1.4 制备测试样品
        3.1.5 测试纳米TiO_2/HIPS复合材料的性能
        3.1.6 测试设备与过程
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 偶联剂与分散剂对复合材料力学性能的影响
        3.2.2 纳米TiO_2含量对复合材料力学性能的影响
        3.2.3 纳米TiO_2含量与复合材料耐热关系
        3.2.4 纳米TiO_2含量与复合材料阻燃性关系
        3.2.5 纳米TiO_2含量与复合材料流变关系
    3.3 本章小结
结论
参考文献
致谢

(3)边缘势效应对电子输运的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电子输运研究背景及发展方向
        1.2.1 介观系统中的输运现象
        1.2.2 介观系统中的输运性质
    1.3 量子点及其特性
    1.4 研究量子点阵中的输运过程
    1.5 本文研究内容简介
第2章 基本理论方法
    2.1 Laudauer-Buttiker理论
    2.2 格林函数方法
    2.3 散射矩阵方法
第3章 边缘势效应对电子输运的影响
    3.1 二维系统模型及其电子波函数
    3.2 输运过程中的散射
    3.3 数值结果与分析
    3.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(4)外场及无序杂质对二维介观系统中电子输运性质的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景及发展方向
    1.3 本文研究方法及研究内容
第2章 二维介观系统中的电子输运
    2.1 介观物理学的概念
    2.2 介观系统中电子输运特性
    2.3 介观系统中电子输运性质的研究与应用
第3章 格林函数法
    3.1 一般形式的格林函数
    3.2 低维电子输运系统中的递归格林函数
    3.3 透射系数
第4章 接触及无序杂质掺杂对介观系统中的电子输运的影响
    4.1 构建模型及系统波函数
    4.2 电子输运的过程分析
    4.3 数值计算的结果与分析
        4.3.1 系统电导随导线间耦合的变化关系
        4.3.2 中间区域附加磁场对系统电导的影响
        4.3.3 无序杂质的掺杂浓度对系统电导的影响
    4.4 本章小结
第5章 处于电场条件下,介观系统中的电子输运
    5.1 构建模型及系统波函数
    5.2 电子输运的过程分析
    5.3 数值计算的结果与分析
        5.3.1 系统电导随散射区域大小的变化关系
        5.3.2 中间区域附加磁场大小对系统电导的影响关系
        5.3.3 无序杂质的掺杂浓度对系统电导的影响
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(5)微型化的C4D微流控芯片系统及Cd2+检测研究(论文提纲范文)

主要英文缩略词表
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 微流控芯片技术介绍
    1.2 微流控芯片的主要加工技术
        1.2.1 MEMS
        1.2.2 LIGA
        1.2.3 LTCC
        1.2.4 LTB
        1.2.5 CNC
        1.2.6 FEAB
        1.2.7 模塑法
        1.2.8 其它
    1.3 微流控芯片的制作材料
    1.4 微流控芯片的加工工艺及评价
        1.4.1 微流控芯片的加工工艺
        1.4.2 微流控芯片加工工艺的评价
        1.4.2.1 通畅与密封性能
        1.4.2.2 精度与尺寸微小程度
        1.4.2.3 深宽比
    1.5 微流控芯片的类型
        1.5.1 医学、生化分析芯片
        1.5.2 细胞培养芯片
        1.5.3 微滴单细胞水平操纵分析芯片
        1.5.4 颗粒物多维电场分离检测芯片
        1.5.5 新药物合成与筛选芯片
        1.5.6 移动医疗、体外诊断芯片
        1.5.7 微流控燃料电池芯片
        1.5.8 光流控芯片
        1.5.9 常见化学离子检测芯片
    1.6 微流控芯片技术的发展
        1.6.1 国内外微流控芯片技术研究机构
        1.6.2 微流控芯片技术发展面对的共同难题
    1.7 研究目的与意义
    1.8 研究设计方案
        1.8.1 C~4D 微流控芯片检测原理
        1.8.2 影响 C~4D 微流控芯片检测性能的因素
        1.8.3 检测功能设计
        1.8.4 C~4D 芯片检测系统电信号与驱动控制设计
    1.9 研究的技术路线
第二章 C~4D 微流控芯片的加工与设计技术研究
    2.1 实验所需的仪器设备和试剂材料
    2.2 微流控芯片加工技术优化实验与结果
        2.2.1 芯片加工设备平台的选择
        2.2.2 芯片制作材料的选择
        2.2.3 芯片通道尺寸与面积的放大
        2.2.3.1 MESO 范围的芯片通道尺寸
        2.2.3.2 芯片通道内径尺寸对检测分离效果影响结果
        2.2.4 芯片热合封装
        2.2.4.1 C~4D 微流控芯片热合封装方法
        2.2.4.2 热合封装耐压力实验结果
        2.2.5 C~4D 微流控芯片制作总工艺流程
    2.3 微流控芯片性能设计优化实验与结果
        2.3.1 芯片电信号及进样接口通用设计
        2.3.2 芯片微通道单元内壁修饰
        2.3.2.1 聚酰胺-环氧树脂修饰
        2.3.2.2 芯片微通道修饰结果
        2.3.3 电导检测电极设置优化
        2.3.3.1 电极设置优化,增强电导检测信号
        2.3.3.2 设置对夹式电极性能实验结果
    2.4 检测系统便携微型化
        2.4.1 C~4D 微流控芯片检测系统的进样控制模块微型化
        2.4.1.1 微流控芯片四通道电脑控制进样模块实施
        2.4.1.2 进样控制模块微型化结果
        2.4.2 高压电源设备模块微型化
        2.4.2.1 实施数字化微调的高压电源模块微型化
        2.4.2.2 高压电源模块微型化测试结果
第三章 C~4D 微流控芯片检测系统对水中 Cd~2检测应用
    3.1 C~4D 微流控芯片对水中 Cd~(2+)等离子化学检测方法的建立
    3.3 试验方法与步骤
    3.4 检测 Cd~(2+)的 C~4D 微流控芯片配套方法的实验结果
第四章 结论与展望
    4.1 讨论
    4.2 结论与展望
参考文献
个人简历
致谢
附录 作者在攻读学位期间发表的论文和申请的专利

(6)分子器件的电子输运性质和表面磁性杂质的电子结构的理论研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第1章 密度泛函理论简介
    1.1 Born-Oppenheimer近似和Hartree-Fock近似
    1.2 密度泛函理论基础
        1.2.1 Thomas-Fermi-Dirac近似
        1.2.2 Hohenberg-Kohn定理
        1.2.3 Kohn-Sham方程
    1.3 交换相关能量泛函
        1.3.1 局域自旋密度近似
        1.3.2 广义梯度近似
        1.3.3 杂化泛函
        1.3.4 轨道泛函:SIC,L(S)DA+U,OEP,EXX
    1.4 密度泛函理论的应用
    1.5 基于密度泛函理论的常见的软件包
    1.6 参考文献
第2章 分子电子学与介观物理
    2.1 分子电子学的研究背景
    2.2 介观物理
    2.3 单分子器件
        2.3.1 扫描隧道显微镜
        2.3.2 原子力显微镜
        2.3.3 力学可控劈裂结和电迁移劈裂结
        2.3.4 其它方法
    2.4 分子电子学的研究进展
        2.4.1 分子开关
        2.4.2 分子整流器
        2.4.3 分子存储器
    2.5 单分子器件中电子输运问题的理论方法
        2.5.1 Landauer-Buttiker理论
        2.5.2 表面格林函数
        2.5.3 递推格林函数
        2.5.4 非平衡格林函数
    2.6 常见的基于NEGF和DFT的计算软件包
    2.7 参考文献
第3章 烷烃分子链输运性质的第一性原理研究:锚接基团在电子输运中的作用
    3.1 背景介绍
    3.2 计算细节
    3.3 计算结果与讨论
    3.4 本章小结
    3.5 参考文献
第4章 碳纳米电子学:碳纳米管(CNT)、石墨烯以及准一维石墨烯条带(GNR)做电极形成的分子器件输运性质的比较
    4.1 背景介绍
    4.2 计算方法和细节
    4.3 计算结果和讨论
        4.3.1 基于CNT电极的分子结
        4.3.2 基于2D石墨烯电极的分子结
        4.3.3 基于准1D的GNR电极的分子结
    4.4 结果比较与讨论
    4.5 本章小结
    4.6 参考文献
第5章 单个Co原子及其团簇在Ru(0001)表面的Kondo效应
    5.1 背景介绍
        5.1.1 Kondo效应简介
        5.1.2 单个磁性杂质在金属表面的Kondo效应
        5.1.3 两个磁性杂质在金属表而的Kondo效应
    5.2 实验简介
    5.3 计算细节与讨论
        5.3.1 计算方法
        5.3.2 单个Co原子在Ru(0001)以及Ag(111)表面的Kondo效应
        5.3.3 Co原子二聚体在Ru(0001)表而的Kondo效应
        5.3.4 Co原子三聚体在Ru(0001)表而的Kondo效应
    5.4 本章小结
    5.5 参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(7)二维系统电子输运性质研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 引言
        1.1.2 介观物理学与介观体系
        1.1.3 朗道类型公式
        1.1.4 Fano效应
    1.3 论文的研究的意义和内容
第2章 对含有---对散射杂质的二维电子系统输运性质的研究
    2.1 理论与模型
    2.2 计算结果与分析
        2.2.1 电导与入射电子费米波矢的关系
        2.2.2 零温条件下电导随透射区域宽度的变化关系
        2.2.3 电导随散射杂质长度的变化关系
        2.2.4 电子在透射通道的呈现的几率
        2.2.5 电导随温度的变化关系
        2.2.6 非零温下电导与入射费米波矢的关系
    2.3 本章小结
第3章 对含有多对散射杂质的二维电子系统输运性质的研究
    3.1 理论与模型
    3.2 计算结果与分析
        3.2.1 电导与入射电子费米波矢的关系
        3.2.2 零温下电导与散射区域宽度的变化关系
        3.2.3 零温下电导与散射杂质长度的变化关系
        3.2.4 电子在透射区域的几率
        3.2.5 电导随温度的变化关系
        3.2.6 非零温度下电导与入射电子费米波矢的变化关系
        3.2.7 零温下电导与散射杂质数量的变化关系
    3.3 本章小结
结论
参考文献
致谢

(8)多端口非对称graphene带结构中的直流输运(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
目录
1 介观物理简介
    1.1 引言
    1.2 介观物理学
        1.2.1 什么是介观系统
        1.2.2 介观物理的特征和一些新现象
2 石墨烯简介
    2.1 绪论
        2.1.1 几何结构
        2.1.2 同素异形体
        2.1.3 线性色散关系
        2.1.4 狄拉克点
        2.1.5 量子霍尔效应
        2.1.6 石墨烯纳米带
    2.2 石墨烯的色散关系
        2.2.1 一维单原子链
        2.2.2 一维双原子链
        2.2.3 石墨烯的能带结构
    2.3 石墨烯纳米带
        2.3.1 扶手椅形石墨烯纳米带
        2.3.2 锯齿形石墨烯纳米带
3 石墨烯纳米带的透射几率
    3.1 石墨烯纳米带的电子输运性质
        3.1.1 格林函数
        3.1.2 用decimation方法计算自能
    3.2 石墨烯纳米带透射率的模拟计算结果
4 非对称T形石墨烯纳米带的电子输运
    4.1 左右两边纳米带上的透射率
    4.2 水平纳米带上两个相邻原子的LDOS分布比较
    4.3 透射率和石墨烯纳米带宽度的关系
5 总结
参考文献

(9)超导纳米材料的合成与物性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 超导纳米材料合成与物性研究
    1.1 传统超导纳米材料研究进展
        1.1.1 引言
        1.1.2 纳米颗粒临界尺寸
        1.1.3 尺寸对超导体抗磁性影响
    1.2 高温超导纳米材料合成、物性及反铁磁涨落研究
        1.2.1 引言
        1.2.2 高温超导纳米材料合成与物性研究
        1.2.3 高温超导体中反铁磁涨落
        1.2.4 高温超导体元素替代效应
    1.3 纳米颗粒铁磁性
        1.3.1 前言
        1.3.2 CuO 和La_2CuO_4 纳米颗粒铁磁性
        1.3.3 小尺寸下磁性质演化
        1.3.4 铁磁性可能起源及RKKY 作用
    1.4 高温超导材料问题所在
    1.5 本章小结
第二章 LA_(1.85)SR_(0.15)CUO_4纳米颗粒制备及结构表征
    2.1 引言
    2.2 样品制备和实验方法
        2.2.1 样品的制备
        2.2.2 样品的晶体结构、尺寸和形貌表征
        2.2.3 样品的氧含量测定
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 形貌分析
        2.3.2 结构分析
    2.4 本章小结
第三章 LA_(1.85)SR_(0.15)CUO_4纳米颗粒超导电性及磁性质研究
    3.1 引言
    3.2 实验原理和实验方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 磁性质测量结果分析
        3.3.2 ESR 谱分析
        3.3.3 铁磁性起源及其对超导电性影响
    3.4 本章小结
第四章 NBSE_3和NBSE_2纳米材料合成
    4.1 引言
    4.2 样品制备和实验方法
    4.3 实验结果和讨论
    4.4 本章小结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(10)介观系统中的自旋极化输运(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
第一章 介观量子体系的研究现状
    1.1 引言
    1.2 介观电子系统简介
        1.2.1 介观系统的定义
        1.2.2 弹性散射和非弹性散射
        1.2.3 典型低维介观结构及其特征
        1.2.4 低维体系中的介观输运现象
    1.3 自旋电子学的研究与进展
        1.3.1 自旋极化输运过程
        1.3.2 自旋极化输运过程中的磁电阻效应
        1.3.3 半导体自旋电子学
    参考文献
第二章 非平衡格林函数简介
    2.1 引言
    2.2 非平衡格林函数
        2.2.1 非平衡格林函数的定义
        2.2.2 非平衡格林函数的三大方程
        2.2.3 电流与非平衡格林函数的关系
    参考文献
第三章 通过耦合双量子点的自旋极化输运
    3.1 引言
    3.2 模型及表述
        3.2.1 孤立双量子点模型
        3.2.2 与电子库耦合的双量子点模型
    3.3 数值结果与讨论
    3.4 结论
    参考文献
第四章 与声子模耦合的单分子量子点中的自旋流和噪声
    4.1 引言
    4.2 模型及哈密顿
        4.2.1 自旋流和噪声公式
        4.2.2 格林函数解
    4.3 数值结果与讨论
    4.4 结论
    参考文献
第五章 耦合于铁磁电极的分子和量子点中声子辅助的Kondo效应
    5.1 引言
    5.2 模型及其表述
        5.2.1 哈密顿模型
        5.2.2 隧穿电流
    5.3 数值结果与讨论
    5.4 结论
    参考文献
总结与展望
附录A 利用不变厄米算符求解含时哈密顿体系
附录B 电流噪声
附录C
攻读博士期间已发表和待发表的论文
致谢

四、介观物理学──物理学的一个新分支(论文参考文献)

  • [1]基于地震背景噪声层析成像的扬子地台西缘地壳结构研究[D]. 刘媛. 成都理工大学, 2019(02)
  • [2]纳米TiO2在高抗冲聚苯乙烯塑料改性中的应用研究[D]. 康瑜. 中国石油大学(华东), 2019(09)
  • [3]边缘势效应对电子输运的影响[D]. 欧培航. 河北科技大学, 2018(04)
  • [4]外场及无序杂质对二维介观系统中电子输运性质的影响[D]. 刘龙. 河北科技大学, 2016(06)
  • [5]微型化的C4D微流控芯片系统及Cd2+检测研究[D]. 马新华. 中国人民解放军军事医学科学院, 2014(01)
  • [6]分子器件的电子输运性质和表面磁性杂质的电子结构的理论研究[D]. 冯晓燕. 中国科学技术大学, 2013(04)
  • [7]二维系统电子输运性质研究[D]. 徐伟. 河北科技大学, 2012(07)
  • [8]多端口非对称graphene带结构中的直流输运[D]. 方李芝. 浙江大学, 2012(08)
  • [9]超导纳米材料的合成与物性研究[D]. 刘桦. 中国科学技术大学, 2009(07)
  • [10]介观系统中的自旋极化输运[D]. 于慧. 山西大学, 2007(05)

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介观物理学——物理学的一个新分支
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