磁場(chǎng)作用下橢圓量子環(huán)上激子和帶電激子的基態(tài)能.pdf

1、本文在有效質(zhì)量的近似下，研究了垂直磁場(chǎng)作用下橢圓量子環(huán)上激子和帶電激子（X-1）體系的基態(tài)能的Aharonov-Bohm（A-B）振蕩。在數(shù)值計(jì)算過程中，我們采用絕熱近似情況下的橢圓量子環(huán)模型，在極坐標(biāo)系下將體系的哈密頓矩陣元進(jìn)行化簡(jiǎn)，最后利用矩陣對(duì)角化的方法求解哈密頓的特征值，得出體系的基態(tài)能。并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析討論，得出如下結(jié)論：
　　 （1）圓環(huán)上激子和帶電激子的基態(tài)能隨著磁場(chǎng)的變化，呈現(xiàn)出明顯的A-B振蕩，振蕩形式相似，振

2、蕩周期相同。隨著圓環(huán)半徑的增大，為了實(shí)現(xiàn)相同的磁通量，磁場(chǎng)強(qiáng)度就會(huì)減小，體系的振蕩周期減小。由于動(dòng)能項(xiàng)在能量上的影響減弱，使振幅減小。庫侖相互作用勢(shì)也減小，但是在整個(gè)能量中逐漸占主導(dǎo)地位，使體系的基態(tài)能增大，A-B效應(yīng)逐漸消失。
　　 （2）橢圓環(huán)上的激子，隨著離心率的增加，橢圓環(huán)的幾何形狀越來越扁，環(huán)的面積逐漸減小，要實(shí)現(xiàn)一定的磁通量，需要增加磁場(chǎng)強(qiáng)度，振蕩周期變大。由于橢圓環(huán)的空間束縛增強(qiáng)，使環(huán)的平均半徑變小，庫侖相互作用勢(shì)

3、增強(qiáng)，基態(tài)能增加。波函數(shù)向橢圓環(huán)的兩端聚集，破壞了體系的相干性，A-B振蕩不明顯。
　　 （3）橢圓環(huán)上的帶電激子，比激子體系多一個(gè)電子，那么能量中多了一個(gè)動(dòng)能項(xiàng)和兩個(gè)相互作用勢(shì)，使整個(gè)體系的基態(tài)能比激子的低。隨著離心率的越來越大，量子環(huán)越來越扁，橢圓環(huán)的有效面積變小，要達(dá)到相同的磁通量，就需要增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度，所以振蕩周期增大。環(huán)的平均半徑減小，庫侖相互作用勢(shì)增加，基態(tài)能增加。橢圓環(huán)的形狀越扁，破壞了波函數(shù)的周期性邊界條件，使波函