导读:本文包含了极化电子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:干涉仪,电子侦察,极化,DOA
极化电子论文文献综述
吴健,朱晓锦,何晓明[1]（2019）在《极化信息对机载电子侦察设备测向性能影响分析及解决方法》一文中研究指出干涉仪作为机载电子侦察设备常用的一种测向体制,有着测向精度高、速度快、频率覆盖范围广等特点。在梳理干涉仪测向原理的基础上,明确了干涉仪天线单元极化特性的不一致是干涉仪测向误差的一个重要来源。针对这一问题给出了一种基于双极化天线的DOA(Direction Of Arrival)和极化信息联合估计方法,该方法在获取各天线单元水平和垂直极化方向的幅度和相位信息的基础上,通过通道间数据的对比分析和全局寻优的方式获取辐射源信号的DOA和极化参数。仿真表明该方法能够将极化特性不一致导致的相位误差降到最低,从而有效避免天线单元极化特性不一致对机载电子侦察设备测向精度的影响。(本文来源于《电子测试》期刊2019年18期）
付斯年,李聪,郑友进[2]（2019）在《Mn掺杂InP(111)-In极化面电子结构与磁性的第一性原理研究》一文中研究指出本文利用密度泛函的广义梯度近似研究了Mn掺杂In P(111)-In极化面的电子结构与磁学性质。研究结果表明,随着Mn原子的掺杂位置靠近In极化面,Mn原子掺杂的形成能逐渐降低。并且所有Mn掺杂表面模型均表现出稀磁半导体特征。其原因主要在于费米能级附近的Mn-3d自旋态密度具有不对称性。通过对Mn不同掺杂位置的电子态密度、费米能级及Mn原子氧化态的对比分析发现,Mn原子的表面掺杂引起了In极化面的表面原子重构。通过对形成能与净磁矩的分析发现,所有掺杂在表面层的Mn原子的氧化态都是Mn2+。另外,随着Mn原子掺杂位置上移,费米能级向低能级方向移动,表面体系表现出明显的的P型半导体特征。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年08期）
张洪瑞[3]（2019）在《氧化物界面自旋极化二维电子气》一文中研究指出氧化物LaAlO_3/SrTiO_3(LAO/STO)界面二维电子气自发现以来引起了人们广泛关注。在这个体系中发现了大量新奇的物理现象,如电场可调的Rashba型自旋-轨道耦合、巨热电效应、界面超导电性以及高效的电荷流和自旋流之间的相互转化等。传统半导体GaAs基的二维电子气是s、p电子导电。与其相比,氧化物二维电子气最大的特点是d电子导电。由于强电子关联,人们预期d电子二维电子气将呈现磁相关效应。研究人员尝试用各种手段证明LAO/STO界面存在磁性,但到目前为止都只能观察到具有磁性的迹象。特别地,磁输运行为中的磁滞后行为鲜有报道。因此,如何得到自旋极化的二维电子气是目前氧化物二维电子气的核心问题。本论文通过合理的材料设计,成功地在绝缘的氧化物界面获得了自旋极化的二维电子气,为相关氧化物自旋电子学的进一步发展奠定了基础。本文的主要研究内容和结论包括:1.通过在LAO/STO界面中间插入不同厚度的La_(1/8)Sr_(7/8)MnO_3(LSMO)薄膜,利用界面Mn离子的扩散,在LAO/STO体系中获得了自旋极化的二维电子气。当LSMO薄膜的厚度在1 nm以下时,界面呈现金属导电性。在LSMO厚度是1nm的样品中,发现了反常霍尔效应,其温度可以达到30 K,并且可以保持高迁移率。进一步研究发现,外加电场可以调控反常霍尔效应和高导电性。界面的快载流子在磁输运过程中起到决定性作用。当快载流子浓度超过7×10~(12) cm~(-2)时,反常霍尔效应出现,反常霍尔电阻随着快载流子浓度的增加而增加;当快载流子浓度远小于7×10~(12) cm~(-2)时,近藤效应逐渐出现。通过对负磁电阻的分析,确定界面存在磁性散射。其磁性可能来源于扩散到界面导电SrTiO_3(STO)中的Mn离子。2.利用超顺磁的Fe掺杂STO衬底,取代LAO/STO中的STO得到了高居里温度的自旋极化二维电子气。界面呈现金属导电性,在低温下观察到了近藤效应,且近藤效应不随生长氧气压变化,证明Fe掺杂引起了近藤效应。此外,在这个界面上发现了反常霍尔效应。在10~-66 mbar氧压下生长的样品反常霍尔效应可以持续到室温。随着载流子浓度的增加,居里温度和反常霍尔电阻增加。界面发现了负磁电阻,可以用Khosla和Fischer提出的经验公式完美拟合。证明此界面是稀磁二维电子气,其产生磁性的原因是局域磁矩与巡游电子之间相互作用。3.在铁磁绝缘体EuO和5d过渡金属氧化物KTaO_3界面发现了自旋极化的二维电子气,且二维电子气具备高导电性。控制生长温度可以调节界面载流子浓度,温度越高载流子浓度越大。在2 K温度下最高的迁移率达到111.6 cm~2/Vs。通过磁电阻测量发现了具有明显磁滞后的磁电阻效应。磁滞后是铁磁有序的强有力的证据。霍尔效应测试发现其存在反常霍尔效应且同样具有磁滞后行为,温度可以到达70 K。理论计算表明其磁性来源于Eu的d电子与Ta的d电子相互作用,使Ta的d电子自旋极化。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01）
赵娟[4]（2019）在《基于固态电子自旋极化的矢量磁场测量机理研究》一文中研究指出近年来,氮空位(NV)中心作为优异的固态电子自旋量子体系,其电子自旋在室内温度下具有较长的相干时间,被激光辐射易读出的特性,使其在量子调控和量子传感领域获得突破性进展。同时,利用微波和射频技术调控NV色心自旋态可以实现量子精密磁探测,结合其结构对称性,采用多频微波脉冲同步控制NV色心的不同晶轴还可以提高其矢量磁测量灵敏度。因此基于固态电子自旋的精准操控实现高灵敏度磁探测成为了我们的研究目标。主要研究内容如下:首先简要介绍了固态电子自旋极化及矢量磁场测量当前的研究水平和研究手段,从本质上介绍了NV色心的基本性质:包括物理、电子、能级结构及其自旋极化机理,同时介绍了NV色心的加工工艺及光谱特性。重点分析了基于光学检测磁共振技术的几种自旋调控方法及原理。总结了矢量磁测量原理及灵敏度的测量方法。其次,为了实现固态电子自旋极化,我们以产生高精度同步时序脉冲为研究目标,设计了基于Labview和spincore的脉冲序列发生模块和数据采集、存储、运算模块,实现了不同仪器间的同步运行。同时设计了实现自旋调控实验的脉冲序列,结合自主搭建的软硬件系统,测量了系综NV色心拉比振荡周期为300ns。通过实验还测试了NV色心的自旋回声和退相干时间,并对实验调控参数进行了优化。最后,根据NV色心的结构对称性对矢量磁场测量进行空间数学建模,从理论上推导了磁场大小和方向与NV轴之间的关系,通过实验进行了验证。同时研究了矢量磁场与调控关键参数如拉比振荡的关系。实验通过利用微波、激光技术实现了固态电子自旋极化及矢量磁场的测量,为未来延长退相干时间,提高磁检测灵敏度提供了良好实验平台。(本文来源于《中北大学》期刊2019-05-30）
付晨[5]（2019）在《极化库仑场散射理论应用于AlGaN/GaN电力电子器件的研究》一文中研究指出电力电子器件(Power electronic device)也叫做功率器件,是一种对电能实现传输、控制和转换的器件,在电力电子技术及电力系统中居于至关重要的地位,在军工设备、汽车电子、家用电器、轨道交通及通信、信息系统中有着十分广泛的应用。到目前为止,电力电子器件主要使用半导体材料制备,经由微电子加工工艺制造而成。AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在第叁代半导体中备受青睐。基于GaN材料较大的禁带宽度(Eg),该类器件可获得良好的关态耐压特性。自发极化和压电极化效应在AlGaN/GaN界面形成大量极化正电荷,使得异质结量子阱中2DEG面密度非常高,显示了强大的电流处理能力和更高的载流子迁移率,并由此获得更低的特征开态电阻(RON·A)和更快的开关速度。此外,GaN材料良好的热导率及相对稳定的化学性质,使得AlGaN/GaN HEMTs具有较强的抗腐蚀和抗辐射能力,适合在高温等更多恶劣的环境中工作。对于传统工艺制备的电力电子器件来说,表面钝化与淀积场板已成为不可或缺的步骤,这些工艺步骤必然会对器件的势垒层应变产生影响,并进一步改变器件工作时的电学特性,为厘清器件钝化后的工作机理,必须得到钝化过程对沟道二维电子气的影响,以及器件在表面钝化后AlGaN势垒层中应变分布发生的变化。通常由高分辨率X射线衍射(high resolution X-ray diffraction,HRXRD)拉曼(Raman)光谱、光致发光(photoluminescence,PL)谱叁种实验方法来确定GaN外延层应变,但是,由于AlGaN势垒层20 nm左右的超薄厚度,其内部确切的应变分布很难通过以上实验测试手段获取;尤其是HRXRD只能提供材料的某一层平面一定范围内应变的平均数值,对于制备后器件的电学特性和结构变化的表征无能为力,无法确定表面钝化后器件AlGaN势垒层中新的应变分布或沟道二维电子气面密度分布,这对于研究钝化后AlGaN/GaN HEMTs的工作机理是一个巨大瓶颈。因此到目前为止,对器件钝化后沟道二维电子气面密度分布及AlGaN势垒层应变分布的定量确定方法尚未见报道。极化库仑场散射(The polarization Coulomb field scattering,PCF)是一种对GaN基电子器件的输运特性起到关键影响作用的散射机制,深入研究极化库仑场散射对钝化及淀积场板后AlGaN/GaN电力电子器件性能的影响,并在此基础上进一步优化器件设计,提高器件性能具有很重要的意义,基于以上讨论,本论文着重进行了下列研究:1.一种确定AlGaN/GaN电力电子器件表面钝化后沟道二维电子气面密度分布方法的研究。对于AlGaN/GaN电力电子器件,势垒层中极化电荷对器件性能的影响至关重要,而极化效应是与势垒层应变直接相关的,器件势垒层的应变直接影响着沟道二维电子气的特性。然而,由于AlGaN势垒层的超薄厚度以及栅金属的阻挡作用,通过HRXRD等常规测试方法无法直接得到器件钝化后沟道二维电子气面密度的分布信息,因而非常有必要研究一种可以直接确定器件钝化后沟道二维电子气面密度分布的方法。极化库仑场散射源于势垒层应变分布不均匀,利用极化库仑场散射理论,结合器件的电学特性测试分析,可定量确定AlGaN/GaN电力电子器件表面钝化后沟道二维电子气面密度的分布。为此,制备了源漏间距100 μm,栅长为20 μm的AlGaN/GaN HEMTs,通过测试获得了器件钝化前后的电流-电压(I-V)特性,电容-电压(C-V)特性及漏电特性等,发现器件经过400 nm-Si3N4表面钝化后呈现了更为良好的电学性能,作为电力电子器件开态重要性能的特征开态电阻RON·A的数值在器件钝化后降低了12.7%,膝点电压也较钝化减小了 7.1%,显示了钝化后器件更好的电导特性。分别研究了器件钝化前后的漏电特性和转移特性等,确定了器件钝化后的极化库仑场散射势,根据实验数据提取的不同栅源偏压下的载流子低场迁移率以及极化库仑场散射理论模型,采用自洽迭代的方法求解了器件钝化前后AlGaN/GaN异质界面处附加极化电荷的分布,并且由此确定了器件钝化过程引入AlGaN势垒层的的应变类型,从数值上确定了器件表面钝化后沟道二维电子气的面密度分布。采用栅探针测试方法对器件的栅-源通道电阻Rs进行了测试,并通过将测试值与利用极化库仑场散射理论论得到的计算值进行比对,验证了上述利用极化库仑场散射理论确定器件钝化后沟道二维电子气面密度分布方法的正确性。2.表面钝化后AlGaN/GaN 电力电子器件势垒层应变分布的确定及器件性能变化的研究。为厘清AlGaN/GaN电力电子器件钝化前后电学特性的变化机理,获得一种对器件钝化后AlGaN势垒层中应变分布的定量分析方法十分必要。目前已知的X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、拉曼(Raman)光谱和光致发光(photoluminescence,PL)谱叁种实验方法对于厚度约20 nm的AlGaN势垒层,很难获得其内部确切的应变分布,由于HR-XRD等测试手段只能提供材料某一层平面一定范围内应变的平均数值,无法表征器件制备后的电学特性和结构变化,尤其是无法确定表面钝化后器件AlGaNN势垒层中新的应变分布,这对于研究钝化后AlGaN/GaN电力电子器件的工作机理是一个巨大瓶颈。为了定量分析不同厚度Si3N4表面钝化后AlGaN/GaN电力电子器件势垒层中的应变分布,在两枚晶片上制备了尺寸完全相同的两组器件,栅长同为3μm,栅源间距和栅漏间距依次为7μm和30 μm。在250 ℃C下对两枚晶片分别采用PECVD进行了厚度为250nm和400nm的Si3N4表面钝化,器件在钝化前后分别在室温(300K)下进行了 Ⅰ-Ⅴ特性,C-V特性等测试。基于对测试数据的分析,排除了 Si3N4钝化层对表面陷阱的消除作用和PECVD引入的离子注入损伤对器件电学特性的影响,对器件钝化后势垒层附加应变的变化进行了分析和探讨。利用极化库仑场散射理论,采用与前述相同的自治迭代方法,获得了AlGaN/GaN电力电子器件在不同厚度钝化后势垒层极化电荷分布情况,然后结合GaN基异质结材料自发极化以及压电极化经典的基本理论,确定了AlGaN/GaN电力电子器件在不同厚度钝化后后栅下及栅-源、栅-漏沟道区域势垒层的应变分布。为了研究极化库仑场散射机制对表面钝化后AlGaN/GaN电力电子器件性能的影响,制备了栅源间距、栅长和栅漏间距依次为5μm/3μm/40 μm,和栅长、栅源间距和栅漏间距依次为7 μm/3 μm/30 μm的电力电子器件,并根据先前模拟的结果采用厚度为400nm的Si3N4材料进行表面钝化。在I-V输出特性曲线中观察到,两种厚度钝化后的器件,其膝点电压的数值分别降低了 15.3%和10.4%,在栅源偏压Vgs=lV的条件下,特征开态电阻RON·A的数值分别降低了7.0%和7.1%。分析了钝化前后两种器件的漏电特性、直流跨导特性和C-V特性,在排除Si3N4钝化层对于表面陷阱态的消除作用后,对器件钝化后AlGaN势垒层中应变变化进行了研究。利用极化库仑场散射理论,通过测试参数值与理论计算值比对的方法,分析发现钝化后两种器件的载流子低场迁移率都出现了数值上的提升,这可归因于钝化过程引入器件AlGaN势垒层的附加压应变及由此造成的势垒层极化电荷分布不均匀性的削弱,并最终导致的极化库仑场散射的削弱。研究发现,在其他几种散射机制基本保持不变的前提下,极化库仑场散射的减弱是器件钝化后特征开态电阻RON·A减小及膝点电压降低的主要原因,因此可以在未来的电力电子器件设计中,通过故意控制AlGaN/GaN电力电子器件钝化过程的条件和参数来实现更优异的器件性能。3.应用极化库仑场理论研究淀积栅场板结构对AlGaN/GaN电力电子器件性能变化的影响。研究了淀积栅场板结构对AlGaN/GaN电力电子器件电学特性带来的影响。制备了栅宽为lOOμm,栅源间距、栅长和栅漏间距依次为40 μm/20 μm/40μm的器件,在钝化层上淀积了栅极场板。在场板淀积前后分别对器件进行了 I-V特性,C-V特性的测试,发现淀积栅场板后的器件最大漏极电流IDmax提升了3%的,直流跨导峰值gm-max提升了2.6%,显示了器件淀积场板后导通特性和栅控能力的改善。并采用栅探针方法测试了淀积场板前后不同极化电荷分布下的栅-漏通道电阻RD,发现器件在淀积场板后器件沟道载流子迁移率的提升和RD数值的降低保持了良好的一致。由于器件工作在栅极加载偏压的状态,根据逆压电效应,栅极场板下方区域AlGaN势垒层中的应变会随栅偏压的变化而变化,并由此导致器件势垒层中附加极化电荷的变化,并最终导致极化库仑场散射势的变化。在温度等其他条件不变的情况下,各种散射机制中只有极化库仑场散射的散射势受到极化电荷分布的影响而产生变化,并使得器件的电学特性发生变化。我们根据逆压电效应确定了栅极场板在外加栅偏压时引入AlGaN势垒层中的附加极化电荷数量,证明在栅-源负偏压下,栅极场板下方引入的负的附加极化电荷削弱了器件势垒层中因钝化引入的正极化电荷,从而削弱了极化库仑场散射的强度,导致了器件电学性能的提升。利用极化库仑场散射理论,采用与前述相同的自洽迭代方法,最终确定了淀积场板前后器件栅-漏区域载流子低场迁移率的变化,栅-源负偏压下这一区域沟道载流子迁移率数值的上升,与淀积场板结构削弱极化库仑场散射这一结论体现了良好的一致性。(本文来源于《山东大学》期刊2019-03-30）
王宇鹏[6]（2019）在《与二维电子气耦合的双量子点中的自旋极化输运》一文中研究指出研究磁场作用下与左右两个二维电子气耦合的双量子点系统中的自旋极化输运过程.结果发现当两个量子点靠近时,电导中会出现Dicke效应导致的不对称尖峰.随着量子点间的距离增大,Dicke尖峰变宽并向低能级方向移动.当磁场只施加在二维电子气中时,量子点中的电导是自旋无极化的;但是当量子点的能级发生塞曼分裂时,电导中自旋朝上和朝下电导的尖峰在能量空间向相反方向移动,但保持大小不变.计算结果还发现两个量子点能级的差会在电导的Dicke尖峰附近产生额外的谷,并降低尖峰的高度.所研究的结构有望用于自旋过滤或分离装置.(本文来源于《渤海大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期）
刘昌海[7]（2018）在《J-TEXT托卡马克电子回旋共振加热极化技术研究》一文中研究指出电子回旋共振加热(ECRH)因具有加热局域性强、波与等离子体耦合效率高以及天线可远离等离子体等特点,已成为一种重要的辅助加热手段,广泛应用于ITER等国内外多个托卡马克装置中,以开展等离子体加热、电流驱动、辅助启动、电流剖面控制、MHD不稳定性抑制、约束与输运等相关研究。而电子回旋波(EC)的极化方式影响波与等离子体的耦合效率,将成为ITER及未来聚变堆ECRH系统设计的一个重要因素。本文依托华中科技大学J-TEXT托卡马克装置,在开展电子回旋共振加热系统整体研制的基础上,对电子回旋波单频点任意周期性槽纹极化器、75-110GHz宽带极化器的设计进行研究,实现了单频点和宽带范围内EC波的任意极化,可为未来高频高功率宽频ECRH系统极化设计研究提供参考。首先,在J-TEXT装置上对原英国卡拉姆科学中心的60GHz/200kW/0.5s ECRH系统进行重建,主要包括对60GHz超导磁体、传输线进行恢复测试;对基于脉冲调制技术的33kV/1A阳极高压电源进行研制,并与J-TEXT装置上现有的100kV/60A阴极高压电源进行联合调试;对基于准光学原理的天线、去离子水冷却系统和控制系统进行研制,并开展相关系统的整体调试工作。在此基础上,对阴阳极高压电源、去离子水冷却系统、控制系统等进行升级改造,对105GHz传输线和天线系统进行设计研制,完成了105GHz/500kW/1s ECRH系统的整体设计工作。其次,本文利用坐标变换方法开展任意周期性槽纹单频点极化器和宽带极化器的设计研究。与矢量积分方法相比,坐标变换方法不仅可以将槽纹边界曲面变成平面简化边界条件,而且可以将复杂的矢量积分计算问题转化成矩阵本征值求解问题,数值应用上更加易于实现。通过利用坐标变换方法与矢量积分方法就正弦槽纹极化器数值计算结果进行对比,验证了坐标变换方法设计单频点和宽带极化器的科学性及精确性。然后,利用坐标变换方法开展了正弦、矩形、梯形等多种单频点和正弦宽带极化器设计研究,实现了正弦、矩形和梯形槽纹单频点线极化器和椭圆极化器、以及75-110GHz正弦槽纹宽带线极化器和椭圆极化器等设计,并利用双极化器组合实现了单频点和宽带范围内的任意极化。其中正弦槽纹极化器可有效的提高系统功率容量;矩形或梯形槽纹极化器易于加工可用于高频ECRH系统;宽带极化器可适用于未来双频或多频点ECRH系统的需求,已经基本涵盖了未来高频高功率宽带ECRH极化相关的需求。最后,设计和搭建了低功率实验平台,并开展了极化器低功率实验研究,验证了正弦、矩形和梯形等单频点和宽带极化器设计的正确性及双极化器组合实现任意极化的可靠性,初步验证了坐标变换方法用于任意周期性槽纹极化器设计的有效性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-11-01）
陈焕君,沈岩,邓少芝,许宁生[8]（2018）在《二维原子晶体极化激元效应及其介导的真空电子发射研究》一文中研究指出二维原子晶体具有特殊的电子能带结构,导致其在中红外至太赫兹频段表现出丰富的极化激元模式(Polaritons),这些模式可以诱导局域的表面电磁场,实现突破衍射极限的电磁场聚焦,从而在高灵敏度中远红外/太赫兹传感和探测以及纳米光子学器件中具有巨大的应用潜力。在本报告中,我将会主要介绍我们近期关于利用二维原子晶体极化激元进行中远红外/太赫兹光场局域和调控、以及介导真空电子发射方面的研究进展。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集》期刊2018-08-23）
王维彪,梁静秋,吕劲光,陶金,曾乐勇[9]（2018）在《静场极化与等离激元增强电子发射》一文中研究指出场发射是一个历久弥新的研究领域。在场发射材料的研究中,金刚石、碳纳米管等纳米材料是重要的碳基场发射材料,许多研究人员从材料制备、器件、场发射特性、场发射机理对他们有很多研究,丰富和发展了场发射相关材料和理论。本研究主要研究Ag+金刚石等纳米复合材料的制备和场发射特性,讨论Ag纳米粒子对金刚石静电场极化增强场发射的作用和机制。在碳纳米管上制备了纳米金刚石并利用纳米Au和纳米金刚石复合,制备了Au+金刚石+碳纳米管等离激元增强场发射材料。纳米金刚石的粒径约5nm左右,Au粒径约3～5nm,探讨这种材料和结构在静电场和光场下的场发射可能的方式。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集》期刊2018-08-23）
王佳[10]（2018）在《低维系统中p电子自旋极化行为及其调控的理论研究》一文中研究指出碳、硼等以p电子作为价壳层电子的主族元素,在地球上的含量相对丰富,且与人类生产生活关系紧密。在分子系统中,p电子的自旋极化行为与磁性材料、自旋电子器件等的设计与应用密切相关,因此具有重要的基础研究意义。并且,如果系统中的p价电子与未满占据价壳层上的高角动量f价壳层电子产生关联,则会带来更为丰富的轨道杂化和自旋极化行为。因此,理解这些电子自旋极化行为,是基础理论研究的重要挑战。而如果能进一步对这些电子行为进行调控,则会极大地促进了在分子或纳米尺度器件设计方面的新进展。在本文中,基于量子第一性原理方法,我们研究了一维碳纳米结构、以及零维硼富勒烯中的电子自旋极化效应,研究了p电子与5f电子的电子关联特性,发展了碳p电子自旋极化行为的调控方法,以及发展了含有5f电子体系输运特性非平衡格林函数方法。首先,全硼富勒烯B40是实验上发现的第二个非金属笼形分子,因此受到了广泛的关注。B40富勒烯作为一个中空的笼形结构,是否也是一个超原子,这个问题一直是未被解决的。我们通过密度泛函理论(DFT),分别使用纯泛函PBE和杂化泛函PBE0,B3LYP和HSE06进行计算和讨论,对这一问题给出了一致的结论。结果显示B40具有超原子的性质。B40不仅有超原子轨道1S,1P,1D,1F,还有超原子轨道2S,2P,2D和2F。因为B40的超原子轨道2F是部分占据的,因此增加6个电子到这个团簇上将导致了一个满壳层占据的闭壳的超原子结构。此外,核独立化学位移值的计算显示B406-的电子离域性高于B40本身。这部分工作的研究开创了一个超原子物理在硼富勒烯家族的新视角。通过前面的研究发现B40富勒烯是超原子,而超原子通向功能材料的一个路径是组装。为此目的,我们利用DFT方法研究了硼基超原子B40之间的相互作用。结果显示在低聚物中,B40之间不同的组装方式,会带来电子结构的改变,但它们都保持了部分超原子性质。这是因为两个单体的内壳超原子轨道还保持着电子局域性,而价壳层的超原子轨道由于两个超原子间的成键或反键杂化而不能保持超原子的轨道形状。在保持部分超原子性质的情况下,B40超原子的组装可以相应的实现从绝缘体到半导体的转变。其能带的减小可能是由“主量子数”为2的超原子轨道的消失导致的。这个发现凸显了超原子间相互作用,从而带来不同于单体的协同效应。因此我们的研究将有助于新型材料和器件的发展,尤其以功能单元为基元的材料组装。构建电子结构上不对称的低维纳米尺度碳材料,对能够实现定向输运、电磁开关等功能的分子器件设计具有重要意义。我们运用DFT方法对典型的(9,0)和(10,0)一维碳纳米管的一端加富勒烯半球饱和形成的Cap-(9,0)和Cap-(10,0)纳米结构,进行了结构特性研究。发现这种结构两端的不对称导致了电子自旋布居在管轴方向上分布的明显不对称。更有趣的是,对整个系统增加和减少电荷,都能引起电子自旋布居的改变。对于Cap-(9,0)纳米管,中性时结构两端的自旋是铁磁耦合的,而对于中性Cap-(10,0)碳纳米管,结构两端的自旋是反铁磁耦合。这可能来自于Cap-(10,0)和Cap-(9,0)不同的帽子端结构,前者以碳五元环为帽子中心,而后者为六元环。于此相对的是,系统的轴向电子布居比例未发生明显改变。此外,电子密度差分析显示增加或减少电荷可以诱导开口端和帽子端电子的得失。由此近乎于单纯实现了与电荷量相关的碳纳米管自旋布居的非对称调节。这些发现通过改变电荷为调控纳米尺度功能器件的自旋布局提供了一个简单的思路自旋极化的碳纳米管为构建自旋电子器件提供了一种可调节的构建单元,同时自旋极化现象的认识对于实现碳基电子学也是至关重要的。然而碳纳米管手性对其自旋极化所能产生的效应仍然是不清楚的。我们基于DFT方法研究了一系列有限长度手性碳纳米管(9,m)的自旋极化效应。与锯齿边纳米管是类似的是,手性纳米管的基态电子态也展现出了两端管口反铁磁耦合的自旋极化。而不同的是,手性纳米管的手性矢量从(9,1)变化到(9,5)时,净自旋电子密度会随着扶椅边原子的增加而逐渐减小;当扶椅边原子为m值大于等于6时,纳米管的自旋极化现象消失。手性纳米管(9,m)管口的扶椅边结构表现了抑制体系自旋极化的作用,从而可以通过调节管两端的扶椅边单元数来实现调控纳米管的自旋密度。此外,轨道分析显示(9,m)纳米管基态的自旋主要来源于前线轨道的贡献,且带隙随着手性纳米管自旋密度的减小而逐渐减小。我们的发现进一步发展了针对纳米管自旋极化行为的研究,也为通过调节手性矢量来调控功能分子器件的自旋极化提供了策略。p电子的自旋极化行为,将因为其它高角动量价电子的引入而变得更加复杂,但也带来了在分子器件、半导体电子器件的设计等方面的重要潜在应用。我们研究了一维碳纳米管中限域锕系原子带来的p电子与5f价壳层电子的关联特性,尤其是基于非平衡格林函数结合DFT发展了针对这类体系输运计算方法。首先,我们使用DFT方法计算了锕系原子内嵌到(4,4)或(5,5)碳纳米管中的结构,即An@(4,4)/(5,5)CNTs(An=Ac,Th,Pa,U)。结果显示锕系原子对轨道的贡献主要在非占据轨道和前线轨道附近,且随着原子序数的增加,5f电子对前线轨道的贡献也逐渐增加。为预测此类体系的导电性,我们发展了新的输运行为研究方法。这一方法的关键在于计算5f电子输运特性,通过结合第一性原理计算与非平衡格林函数方程,将体系的导电性体现在透射谱中,由此实现了针对锕系原子5f电子输运行为的计算。我们得到的结果非常令人意外,中心散射区锕系原子5f电子的散射,会抑制CNTs的电子输运性能。此外对U@(4,4)/(5,5)CNTs加偏压的研究显示,偏压会使透射谱向左移动。这部分研究将对广受期待的高角动量价壳层电子的输运特性研究提供了新的参考。综上,本博士论文系统性的工作将对理解低维体系中相关p电子自旋极化效应的研究起到重要的促进作用,所发展的模型化调控手段和新的输运计算方法,将会为进一步的实验和新的理论研究提供重要的参考和支持。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
极化电子论文开题报告
（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：
本文利用密度泛函的广义梯度近似研究了Mn掺杂In P(111)-In极化面的电子结构与磁学性质。研究结果表明,随着Mn原子的掺杂位置靠近In极化面,Mn原子掺杂的形成能逐渐降低。并且所有Mn掺杂表面模型均表现出稀磁半导体特征。其原因主要在于费米能级附近的Mn-3d自旋态密度具有不对称性。通过对Mn不同掺杂位置的电子态密度、费米能级及Mn原子氧化态的对比分析发现,Mn原子的表面掺杂引起了In极化面的表面原子重构。通过对形成能与净磁矩的分析发现,所有掺杂在表面层的Mn原子的氧化态都是Mn2+。另外,随着Mn原子掺杂位置上移,费米能级向低能级方向移动,表面体系表现出明显的的P型半导体特征。
（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。
极化电子论文参考文献
[1].吴健,朱晓锦,何晓明.极化信息对机载电子侦察设备测向性能影响分析及解决方法[J].电子测试.2019
[2].付斯年,李聪,郑友进.Mn掺杂InP(111)-In极化面电子结构与磁性的第一性原理研究[J].人工晶体学报.2019
[3].张洪瑞.氧化物界面自旋极化二维电子气[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019
[4].赵娟.基于固态电子自旋极化的矢量磁场测量机理研究[D].中北大学.2019
[5].付晨.极化库仑场散射理论应用于AlGaN/GaN电力电子器件的研究[D].山东大学.2019
[6].王宇鹏.与二维电子气耦合的双量子点中的自旋极化输运[J].渤海大学学报(自然科学版).2019
[7].刘昌海.J-TEXT托卡马克电子回旋共振加热极化技术研究[D].华中科技大学.2018
[8].陈焕君,沈岩,邓少芝,许宁生.二维原子晶体极化激元效应及其介导的真空电子发射研究[C].中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集.2018
[9].王维彪,梁静秋,吕劲光,陶金,曾乐勇.静场极化与等离激元增强电子发射[C].中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集.2018
[10].王佳.低维系统中p电子自旋极化行为及其调控的理论研究[D].吉林大学.2018