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利用新图解法推导光学电导率中的线型函数
摘要: 介绍了一种用于光学电导公式中线型函数的新图解方法,并将该方法应用于电子-声子系统所得结果与采用投影-约化法推导的结果进行对比。该结果满足布居数判据(即电子和声子的分布函数应以乘积形式组合),并为固体中电子的量子动力学提供了物理解释。由于该方法源于康-崔约化恒等式的恰当运用及态依赖投影算符的应用,故可称为"KC图解法"。
关键词: 线型函数、光学电导率、图解法、布居数判据、电子-声子系统
更新于2025-09-23 15:22:29
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新型非晶态Cu2FeSnS4薄膜作为薄膜太阳能电池吸收层的深度光学分析
摘要: 本研究选用了具有独特光学和电学特性的四元硫族化合物Cu2FeSnS4(CFTS4)。采用室温化学浴沉积法制备CFTS4薄膜,分别控制沉积时间(1、3、5和7小时)。通过EDAX技术分析表明元素组成比例接近2:1:1:4。利用X射线衍射和场发射扫描电子显微镜技术对薄膜形貌与结构进行表征,XRD图谱显示无尖锐衍射峰,证实所研究薄膜具有非晶特性。通过透射率和反射率数据计算了沉积态CFTS4薄膜的线性和非线性光学常数。玻璃衬底上生长的CFTS4薄膜能隙计算显示为直接带隙,且随沉积时间延长,能隙值从1.41 eV降至1.19 eV。对沉积时间相关的线/非线性光学性质深入分析揭示了薄膜的多重特性。此外,CFTS4薄膜的非线性参数(折射率n2、非线性吸收系数βc和三阶非线性光学极化率χ(3))随膜厚增加而增强,其较高数值表明这些薄膜在多种光电器件中具有应用潜力。
关键词: 光学电导率、能隙、光电子应用、化学浴沉积技术、CFTS4薄膜
更新于2025-09-23 15:21:01
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无溶剂大规模制备银@聚吡咯核壳纳米复合材料;结构特性与太赫兹光谱研究
摘要: 人们对聚合物纳米复合材料的环境安全性和大规模生产日益关注。无溶剂合成路径因其高效、简便且几乎不产生有害废物,被视为极具前景的绿色替代技术。本研究开发了一种在常温条件下制备银@聚吡咯核壳纳米复合材料的新方法:首先通过聚乙烯吡咯烷酮的固态反应直接合成银纳米颗粒,随后在Ag/PVP粉末中原位聚合吡咯单体。由于更多银纳米颗粒的形成,随着制备过程中吡咯添加量的增加,材料带隙值逐渐减小。扫描电镜与透射电镜均证实了核壳结构的成功构建——聚乙烯吡咯烷酮的带负电羰基基团通过静电作用与带正电的聚吡咯结合形成核壳结构。太赫兹光谱表征表明,所制备的核壳纳米复合材料与德鲁德-史密斯模型高度吻合,其太赫兹波段(0.3-2 THz)的直流光学导电率随吡咯添加量的增加而提升。
关键词: 核壳结构,无溶剂法,银,聚吡咯,光学电导率
更新于2025-09-19 17:13:59
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一维石墨烯基光子晶体生物传感器中流体缺陷态的光学特性:可见光与红外霍尔区传感
摘要: 生物技术的进步正超越石墨烯在光子生物传感器中的应用研究,这得益于其独特的光学特性以及光子晶体纳米级集成的成功进展。此外,突破石墨烯常规的狄拉克锥近似会引入非线性光学效应。本研究采用传输矩阵法,探究了跃迁参数对一维缺陷光子生物传感器(以微/纳流控通道作为中心缺陷腔体,使生物流体和气体分子流动并与沉积在器件二氧化硅层上的两片石墨烯相互作用)化学与生物传感性能的影响。由于轻质分子在石墨烯表面的吸附会影响其跃迁能(该跃迁能在可见光范围内通过紧束缚模型获得的石墨烯光电导率中起重要作用),这将使其成为检测气体及其他分析物的有力工具。我们还研究了在太赫兹波段石墨烯量子霍尔效应影响下,缺陷模式对生物流体折射率变化的敏感性。研究表明,在器件的带阻区内出现了两个具有不同传感特性的缺陷模式。据我们所知,本研究结果尚未见其他报道。
关键词: 光子晶体、跳跃参数、太赫兹、生物传感器、光学电导率、可见光、石墨烯、量子霍尔效应
更新于2025-09-16 10:30:52
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石墨烯有效模型中的光学电导率与透明度
摘要: 受实验证实石墨烯光学透明度由精细结构常数决定且可在二维相对论性狄拉克费米子模型中得到完整解释的启发,本文研究了低能连续介质描述中次近邻耦合对该特性的影响。通过线性响应区间的详细计算,我们得出一个略显意外的结论:决定透明度的零温电导率在此修正下仍保持稳健特性。
关键词: 石墨烯、光学电导率、线性响应、透明度、狄拉克费米子
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过光学电导率测量探究Au?Pb中的自由载流子动力学
摘要: 我们在9至300K温度范围内,测量了狄拉克材料Au2Pb在宽频段(30-48000 cm?1)的光学反射率。由反射率计算得出的光学电导率显示,在所有温度下均以拓扑平庸体带中自由载流子的贡献为主导。这些载流子具有与温度无关的总等离子体频率3.9±0.2 eV。总体而言,Au2Pb的光学响应呈现典型金属特性,未出现局域化或不良金属行为的迹象。
关键词: 拓扑半金属、光学电导率、狄拉克材料
更新于2025-09-10 09:29:36
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三聚体莫特绝缘体与电荷歧化的光谱特征
摘要: 我们测量了9R型铱酸钡(BaIrO3)的反射光谱,该晶体结构由特征性的Ir3O12三聚体构成。在高于相变温度Tc(约180K)的高温相中,发现其光学电导包含两个随温度变化的光学跃迁过程,并呈现模糊的德鲁德响应。这些特征让人联想到有机二聚体莫特绝缘体的光谱,暗示BaIrO3中可能出现了名为"三聚体莫特绝缘体"的特殊电子态——其中载流子因强库仑排斥作用局域在三聚体上。结合在Tc以下观察到的声子峰显著分裂(电荷非均匀分布的标志),我们探讨了BaIrO3中可能从三聚体莫特绝缘体向电荷有序绝缘相转变的可能性。
关键词: 相变、电荷歧化、BaIrO3、光学电导率、三聚体莫特绝缘体
更新于2025-09-10 09:29:36
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少层磷烯中线性二向色性与法拉第旋转的电场调制
摘要: 电光调制器利用电压(或电?。├吹骺毓馐?,是现代通信设备中的关键元件。通过结合自洽紧束缚方法与标准久保公式,我们发现少层黑磷的光学电导率和线性二向色性可通过垂直电场进行调控。研究发现,电场诱导的电荷屏蔽对光学电导率和线性二向色性的调制起重要作用。由于沿面外方向的强量子限域效应及电场诱导的禁带-导带跃迁,导电谱中会出现显著的吸收峰。随着黑磷层数增加,线性二向色性的电场调制效应更为明显。研究还表明,即使无外磁场存在,少层黑磷仍表现出法拉第旋转现象——这种光学霍尔效应源于少层黑磷晶格对称性的降低。法拉第旋转深受电场诱导电荷屏蔽的影响,且强烈依赖于垂直电场强度与黑磷层数。
关键词: 电场调制、线性二向色性、光学电导率、法拉第旋转、电光调制器、少层磷烯
更新于2025-09-09 09:28:46
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四元金属硫属化合物<i>A</i>Ba<i>MQ</i><sub>4</sub>(<i>A</i> = Rb, Cs;<i>M</i> = P, V;<i>Q</i> = S)的电子能带结构与光学性质的第一性原理研究
摘要: 本文采用基于TB-mBJ近似的先进密度泛函理论(DFT)方法,研究了四元金属硫族化合物半导体ABaMQ4(A=Rb、Cs;M=P、V;Q=S)的光电特性,重点分析了这些化合物弛豫几何结构下的电子与光学性质。第一性原理计算表明:CsBaPS4和RbBaPS4具有直接带隙,而CsBaVS4呈现间接带隙特征。值得注意的是,理论计算的带隙值与实验数据高度吻合。通过电子电荷密度分析发现,这些四元硫族化合物兼具共价键与离子键的混合成键特性。同时计算的有效质量参数为研究对象的能带结构与输运特性提供了重要依据。此外,该类材料在可见光及紫外波段展现的高吸收率,预示着其在相应电磁谱区具有潜在的光电应用价值。
关键词: 能带结构、电子电荷密度、光学电导率、硫属化合物、折射率、介电常数、光学反射率
更新于2025-09-09 09:28:46
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NbAs?中狄拉克节线的光学特征
摘要: 我们利用偏振光学和磁光光谱技术,揭示了几类非常规金属间化合物中狄拉克节线关联的电动力学普适特性。通过研究NbAs?的各向异性电动力学行为发现,自旋轨道耦合(SOC)会在节线处诱导能隙形成。这些能隙表现为光学电导率谱σ?(ω)中的尖锐阶跃特征,高频区则呈现与色散狄拉克节线理论分析相符的线性幂律标度行为。磁光数据证实了节线在NbAs?电动力学中的主导作用。
关键词: 狄拉克费米子、节线半金属、光学电导率、磁光效应
更新于2025-09-09 09:28:46