【摘 要】
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当赝量子点材料具有结构反演不对称性时,电子自旋和轨道运动的相互作用即会引起Rashba效应,从而导致赝量子点的束缚极化子能级简并部分被消除。同时赝量子点的极化子性质也易受到温度、压力等外界因素的影响。因此对赝量子点系统中Rashba效应影响下束缚极化子的低能态性质、以及温度对其性质的影响进行研究是很有必要的。本文主要对Rashba效应下赝量子点束缚极化子的低能态性质进行了研究,同时还研究了Rash
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当赝量子点材料具有结构反演不对称性时,电子自旋和轨道运动的相互作用即会引起Rashba效应,从而导致赝量子点的束缚极化子能级简并部分被消除。同时赝量子点的极化子性质也易受到温度、压力等外界因素的影响。因此对赝量子点系统中Rashba效应影响下束缚极化子的低能态性质、以及温度对其性质的影响进行研究是很有必要的。本文主要对Rashba效应下赝量子点束缚极化子的低能态性质进行了研究,同时还研究了Rashba效应存在情况下温度对赝量子点中极化子低能态的振荡周期性质的影响,主要研究过程及结论如下:（一）在有效质量近似情况下得到了考虑Rashba效应时赝量子点系统的哈密顿量,利用Lee-Low-Pines（LLP）类型的幺正变换和Pekar变分思想得到了系统低能态的能量以及相应的试探波函数;研究了Rashba效应影响下赝量子点束缚极化子的概率密度和激发能的性质。数值结果表明:（1）系统中束缚极化子处于基态和第一激发态的叠加态时概率密度在空间中随着时间推移而呈周期性变化,并且其幅值呈现周期性振荡,这种特性不会因电子-体纵光学声子（LO声子）耦合常数的变化而发生改变;（2）激发能受Rashba效应的影响分裂为三个不同的分支,这种分裂现象不因声子波矢量、二维电子气化学势、库仑束缚势以及电子-LO声子耦合常数和Rashba耦合强度的变化而变化;（3）激发能的不同分支随声子波矢量的变化而变化的增减趋势不同;（4）激发能是二维电子气化学势、电子-LO声子耦合常数、库仑束缚势和Rashba耦合强度的增函数;（5）二维电子气化学势、电子-LO声子耦合常数、库仑束缚势和Rashba耦合强度不改变激发能随声子波矢量变化而变化的趋势。（二）采用LLP类型的幺正变换、Pekar变分思想和量子统计理论经过理论推导和计算得到了束缚极化子处于叠加态时的振荡周期,分析了在Rashba效应影响下温度对赝量子点的束缚极化子处于叠加态时的振荡周期的影响。数值计算结果表明:（1）振荡周期在Rashba效应下发生了分裂,并且分裂现象不会受声子波矢量、电子-LO声子耦合常数、库仑束缚势、二维电子气化学势变化和Rashba耦合强度的影响;（2）当声子波矢量、电子-LO声子耦合常数、库仑束缚势、二维电子气化学势和Rashba耦合强度发生变化时,振荡周期的各分支均在温度升高时逐渐增大;（3）声子波矢量、电子-LO声子耦合常数、库仑束缚势、二维电子气化学势和Rashba耦合强度均会影响振荡周期的幅值,但影响程度及增减趋势不同。我们的理论结果表明,多种因素均会影响赝量子点中电子、极化子低能态的性质,应用赝量子点进行设计、制造等工作时,可根据需要选择不同的方式控制赝量子点中电子或极化子的性质。
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