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[IEEE 2018英国剑桥UKSim-AMSS第20届计算机建模与仿真国际会议（2018.3.27-2018.3.29）] 2018年UKSim-AMSS第20届计算机建模与仿真国际会议（UKSim）——多量子阱结构模拟器
摘要： 基于单电子有效质量薛定谔方程，开发了一款用于建模和设计多量子阱结构的模拟器，适用于量子阱红外探测器与量子级联激光器等器件。该模拟器采用盒积分有限差分法和传输矩阵法来求解结构中束缚态与散射态的能量。其图形用户界面支持用户便捷调节设计参数（包括有效质量、层厚度及层数）以及仿真参数，从而针对不同器件应用和功能需求优化结构。研究团队对三类结构进行了模拟验证：三耦合量子阱红外双色非对称量子阱结构、光电探测器结构以及量子级联激光器设计方案。结果表明，该模拟器的计算精度与更复杂的仿真方法相当。
关键词： 有效质量近似、传输矩阵法、多量子阱结构、有限差分法
更新于2025-09-23 15:22:29
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介电环境对CdS/ZnS圆柱形核壳量子点线性和非线性光学性质的影响
摘要： 通过有效质量近似（E.M.A）和紧致密度矩阵方法，理论研究了嵌入聚乙烯醇（PVA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和二氧化硅（SiO?）基质中的CdS/ZnS圆柱形核壳量子点的能量本征值、线性与非线性介电函数。模拟结果表明，量子点-基质系统中的介电失配会导致非线性介电函数显著增强。根据计算结果，在适当的介电环境下，介电函数的实部与虚部峰值可能发生红移或蓝移。
关键词： 复介电函数、有效质量近似、圆柱形核/壳量子点、密度矩阵方法
更新于2025-09-23 15:19:57
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砷化镓量子点中的光电过程
摘要： 我们研究了单电子带电球形GaAs/Ga1-yAlyAs量子点中的光电过程。采用有效质量近似法，考虑了量子点与基质材料界面处的有限势垒及自能效应。通过改变入射光子能量和Ga1-yAlyAs基质材料中铝的摩尔浓度y，探究了该光电过程的总截面变化。
关键词： 量子点，有效质量近似，有限势垒，光电过程
更新于2025-09-23 15:19:57
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介电环境对CdS/ZnS核壳量子点线性与非线性光学性质的影响
摘要： 对嵌入不同介电基质中的CdS/ZnS球形核壳量子点，我们数值研究了其本征值、跃迁能以及线性和非线性介电函数。评估针对PVA、PMMA和SiO2三种常用基质进行。计算采用有效质量近似和紧致密度矩阵方法。结果表明非线性光学特性受基质材料性质显著影响。随着核壳半径比增大，能态及跃迁能均呈下降趋势。研究还发现量子点-基质系统中的介电失配会导致线性和三阶非线性介电函数显著增强。
关键词： 复介电函数、核壳结构、密度矩阵方法、有效质量近似、非线性光学
更新于2025-09-12 10:27:22
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界面台阶对Si/SiGe量子点中谷-轨道耦合的影响
摘要： 谷-轨道耦合是决定硅量子点是否适用于量子信息处理的关键参数。本文研究了界面台阶对硅量子点中电子谷-轨道耦合强度与相位的影响。在有效质量近似下，我们发现Si/SiGe量子点界面台阶的位置对谷-轨道耦合的强度和相位都具有重要影响。具体而言，数值计算表明：单原子层台阶可使谷-轨道耦合强度降低达75%，相位改变近π；当存在两个台阶时，谷-轨道耦合最小值甚至可趋近于零。只要台阶间距远大于原子尺度，该计算方法原则上可推广至多台阶情形。我们还阐明了外磁场及高轨道态对谷-轨道耦合的影响。总体而言，研究结果表明界面粗糙度会显著改变谷-轨道耦合的强度与相位——这两个参数对硅基自旋量子比特和电荷量子比特都至关重要。
关键词： 界面步骤、硅量子点、有效质量近似、量子信息处理、谷-轨道耦合
更新于2025-09-11 14:15:04