收藏本站
《山西大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

光子晶体量子阱的输运特性

费宏明  
【摘要】:本文主要用R矩阵法研究了二维光子晶体量子阱的输运特性,为设计和实现具有优良性能的多频道滤波器提供了理论依据。此外,还用S矩阵研究了电子在AB环中的量子输运特性,发现含Rashba自旋轨道耦合的三端AB环可以实现自旋极化和反转。本文的研究内容概括为: 光子晶体由于具有光子禁带特性,阻止了特定频率的光的传播,可以用作光子势垒。因此,在两个光子晶体层中间插入均匀传输介质可以构造出一个光子晶体量子阱结构,其中均匀传输介质起到光子势阱的作用。我们用R矩阵法研究了用此方法构造的双光量子阱的输运特性,发现该双光量子阱的共振频率可以通过调节阱宽、势垒宽度和阱中介质来控制。该双量子阱结构可用来制作多频道滤波器。 在上述工作的基础上,我们进一步研究了不同阱介质的多个光子晶体量子阱的共振隧穿效应。研究发现:在阱宽和阱中介质完全一样的多阱系统中,光子禁带区域,由于共振隧穿效应,共振峰劈裂的数目与光量子阱的数目相等;并且随着阱中介质介电常数的增大,共振峰的位置移向了低频区;当阱中引入左手介质后,发现在介电常数绝对值相等的条件下,左手介质阱的共振峰数目明显要比右手介质阱的共振峰数目少;进一步对一维光子晶体量子阱进行理论分析后得到,由介质不同和阱宽不同分别产生的共振劈裂消失不一样,前者是由光在左右手介质中传播的能流方向相反产生干涉相消而引起的,而后者是由阱宽不同,阱的本征模也不同而引起的;并且由左右手介质构成的多光量子阱的共振频率可以通过改变阱中介质的排列顺序来控制。 最后,对于含自旋轨道耦合的AB环系统,我们用S矩阵研究了电子通过该环的自旋极化输运特性。由于自旋反转透射率与Rashba自旋轨道耦合强度和磁通有关,因此可以通过调节它们来实现自旋极化和反转,为设计和实现自旋极化器和反转器提供了理论依据。
【学位授予单位】:山西大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:O734

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王旭东,蒋美萍,是度芳;光子晶体缺陷模随缺陷结构变化规律及其双模特性的数值研究[J];激光杂志;2005年04期
2 卢秀权,陈绍和;掺镱单模石英光纤中放大的自发辐射[J];中国激光;2001年02期
3 冉立新,章献民,陈抗生,T.M.Grzegorczyk,J.A.Kong;异向媒质及其实验验证[J];科学通报;2003年12期
4 李志远,顾本源,杨国桢;二维各向异性光子晶体完全带隙的增宽[J];物理;1999年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邹丽娜;郑咏梅;施宏艳;申铉国;;光子晶体的研究新进展及应用[J];半导体光电;2006年03期
2 李萍;李卓;;Band structures analysis of one-dimensional photonic crystals using plane wave expansion[J];Journal of Beijing Institute of Technology;2012年01期
3 武继江;石邦任;孔梅;;一维光子晶体基本周期结构对光子禁带的影响[J];长春理工大学学报;2006年02期
4 傅小勤;郭明;张晓辉;战胜鑫;王娜;;光子晶体传感器的研究进展[J];材料导报;2011年03期
5 刘威;孙凤久;;利用光子晶体的禁带特性实现无源电磁屏蔽[J];东北大学学报(自然科学版);2009年07期
6 张登玉;赵晗;游开明;高峰;;左手介质中电磁波的传播速度[J];大学物理;2006年12期
7 叶红霞;金亚秋;;一层随机分布的异向材料小椭球粒子的极化散射特征[J];电子与信息学报;2006年01期
8 张春玉;刘星元;套格套;王立军;;耦合结构有机微腔的光致发光特性[J];发光学报;2007年03期
9 杨东;王学雷;钱祥忠;;一维光子晶体禁带在不同入射角度下变化的研究[J];光电子技术;2009年01期
10 于晓强,王春,赵显,王筱梅,延云兴,方奇,邵宗书,蒋民华,孙渝明,刘恩泉;强双光子吸收引发的聚合反应[J];高等学校化学学报;2000年12期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 Chung Ping Liu;Jong C.Wang;;Photonic structures based on dielectric and magnetic 1-D PCs for wide omnidirectional total-reflection[A];2007年中国青年光学学术研讨会论文摘要集[C];2007年
2 陈明;徐迈;王维彪;马少杰;夏玉学;李淳飞;;非线性一维光子晶体光开关与光双稳[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
3 朱化凤;高鸿奕;谢红兰;陈建文;徐至展;;飞秒脉冲全息术进展[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘传运;左手媒质的构造及在微波工程中的应用研究[D];华南理工大学;2010年
2 廖绍伟;异向波导的研究[D];电子科技大学;2010年
3 王占华;刺激—响应聚合物复合一维光子晶体[D];吉林大学;2011年
4 强海霞;一维光子晶体全向反射镜和滤波器的设计及特性研究[D];南京理工大学;2011年
5 王耀川;有机共轭体系的双光子荧光及激发态动力学研究[D];复旦大学;2010年
6 喇东升;无线通信设备中微带滤波器的结构和性能研究[D];北京邮电大学;2011年
7 陈曦;双带电磁带隙结构及多层媒质传播网络理论[D];西安电子科技大学;2011年
8 巨养峰;光纤超荧光光源和固体激光器件[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2002年
9 皇甫江涛;微波异向介质的实验研究[D];浙江大学;2004年
10 李岩;光子晶体及其应用的数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 滕巍;左手介质基本电磁特性的时域分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 白继博;新型二维光子晶体微环的研究及应用[D];福建师范大学;2010年
3 吴海华;二维光子晶体的应用研究[D];杭州师范大学;2010年
4 董广才;基于光子晶体辅助的锥形结构表面等离子体激元的研究[D];吉林大学;2011年
5 祁晓慧;几种有机双光子齐聚物的超快动力学研究[D];吉林大学;2011年
6 龙芳;基于光子晶体慢光的全光缓存性能和动态调制研究[D];北京邮电大学;2011年
7 王博;基于光子晶体的全光开关设计及光器件集成的研究[D];北京邮电大学;2011年
8 张璇;光子晶体波导特性与光信号保形传输分析[D];北京邮电大学;2011年
9 陈颖;基于复合左右手波导的非等间距谐振波导隙缝阵的研究[D];电子科技大学;2011年
10 李大海;缺陷态一维光子晶体液体传感器及Fibonacci准晶光子晶体的研究[D];郑州大学;2011年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王文军,董鹏,郎丰法;光子晶体的制备及其应用[J];聊城师院学报(自然科学版);2003年01期
2 宁学峰,王旭东,闫珂柱;光子晶体的带隙破缺随插入介质层变化规律的研究[J];量子光学学报;2005年01期
3 赵丽,余家国,程蓓,赵修建;三维光子晶体的化学方法制备与应用[J];稀有金属材料与工程;2004年04期
4 王东栋;王永生;徐征;邓立儿;张春秀;韩笑;;二维光子晶体量子阱的光谱特性研究[J];光谱学与光谱分析;2008年05期
5 刘超;尚廷义;;量子阱结构一维光子晶体的能带特性研究[J];广西物理;2008年03期
6 欧阳征标,朱骏,李景镇;两端有慢变结构的光子晶体的能带特性研究[J];光学学报;2002年05期
7 张立辉,王岚,黄翔,田志雄;光子晶体的能带结构及应用前景[J];江汉大学学报(人文社会科学版);2001年06期
8 张晓玉,安卫军,张磊,杜春雷,姚汉民;影响二维空气圆柱型光子晶体完全禁带的主要因素研究[J];光电工程;2004年03期
9 阿不都热苏力,帕力哈提,阿不都拉;三角格子式二维光子晶体的光子带结构研究[J];新疆师范大学学报(自然科学版);2002年04期
10 杜桂强,刘念华;含有多缺陷的一维光子晶体的完全透射及应用[J];量子光学学报;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何赛灵;;光子晶体及其应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
2 宋恺;丁涛;佟振合;;新型对称性胶体光子晶体[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
3 梁文耀;;光子晶体透射相位特性在光开关和光逻辑门中的应用[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
4 张登国;;二维磁性光子晶体光环行器分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
5 王科;郑婉华;张冶金;任刚;杜晓宇;邢名欣;陈良惠;;光子晶体垂直腔面发射激光器的模式分析[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
6 豆义波;韩景宾;卫敏;段雪;;水滑石/二氧化钛光子晶体薄膜的制备及传感器性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
7 张慧慧;申华军;周静涛;刘新宇;;基于自准直特性的硅基光子晶体的应用研究(英文)[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
8 宁鼎;;光子晶体光纤[A];中国电子学会第十三届电子元件学术年会论文集[C];2004年
9 许震宇;;光子晶体压力传感器在风压测量中的应用[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(上册)[C];2004年
10 周济;;“超材料(metamaterials)”及其在信息元器件中的应用[A];中国电子学会第十三届电子元件学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 贾正根;光子晶体学俏然崛起[N];中国电子报;2001年
2 吴铭;科学家获得光子晶体纳米结构[N];中国石油报;2003年
3 陈丹;科学家获得光子晶体纳米结构[N];科技日报;2003年
4 张孟军;攀登光子晶体高峰的人[N];科技日报;2004年
5 杨健;中科院取得光子晶体理论创新[N];人民日报;2003年
6 记者 谌达军 通讯员 郑林 王佳;魏南酋蜜发布朽业毒邪颁警报警[N];长江日报;2008年
7 记者 任海军;德研发“隐形斗篷”,效果令人激动[N];新华每日电讯;2010年
8 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室副主任 周济;电子元件走进集成时代[N];中国电子报;2003年
9 ;乐游学海的研究者[N];绍兴日报;2010年
10 ;硅以后的生活[N];科技日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 费宏明;光子晶体量子阱的输运特性[D];山西大学;2009年
2 任琳;金属纳米壳层光子晶体的制备及其对热辐射的调控[D];吉林大学;2010年
3 林密;含特异材料光子晶体的传输特性[D];电子科技大学;2010年
4 万勇;光子晶体的禁带机理及不同结构晶体薄膜的制备和光学性质研究[D];青岛大学;2010年
5 吴语茂;计算光子晶体和衍射光栅折射和反射谱的几种新方法[D];中国科学技术大学;2010年
6 罗丹;光子晶体中的超透镜和超弯曲效应研究[D];天津大学;2010年
7 李胜;光子晶体和电磁超颖材料在太赫兹频段的应用研究[D];电子科技大学;2010年
8 陈海滨;光子晶体波导型器件及其在太赫兹技术中的应用[D];浙江大学;2009年
9 侯金;硅基光子晶体带隙特性与波导研究[D];华中科技大学;2011年
10 李秀杰;二维三角晶格光子晶体的光学特性及应用研究[D];太原理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张勇勇;含磺酸基凝胶光子晶体在分析中的应用[D];天津大学;2010年
2 王雷雷;光子晶体谐振腔的研究设计[D];电子科技大学;2011年
3 赵优美;基于SOI平板光子晶体的理论研究[D];山东建筑大学;2010年
4 江慧;光放大用二维光子晶体及其波导的理论研究[D];大连理工大学;2010年
5 杨春云;二维光子晶体缺陷间的耦合及波分复用研究[D];南昌大学;2010年
6 张宁;光子晶体波导慢光动态控制特性研究[D];江苏大学;2010年
7 王自霞;激光全息光刻制作一维层状光子晶体及其激射研究[D];青岛科技大学;2010年
8 陈侃;基于磁光晶体的太赫兹光子晶体功能器件研究[D];浙江大学;2011年
9 刘洋;光子晶体慢光与物质的相互作用[D];上海交通大学;2010年
10 张芬;光子晶体负折射特性及其应用的研究[D];电子科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026