光调制及周期势驱动的硅烯电子能带和输运

发布时间：2020-10-01 18:22

　　 本文基于Floquet方法,理论研究了硅烯中光调制的电子能带及周期驱动势下的电子输运性质。首先研究了不同偏振单色光照射下Floquet系统的能带结构,圆偏振光可以产生各向异性的手性边缘态,光的偏振通过改变它们的空间分布和自旋方向进一步操纵这些态。借助外加电场和交换场,可以诱导谷极化和带隙,实现各种奇异的光诱导拓扑相。接着研究了时间依赖的振荡势对硅烯中电子输运特性的影响。我们计算了对应的透射率与电子束入射角度、振荡势垒的振幅、交换场强度的关系。振荡势垒内的量子干涉对准粒子隧穿有重要影响,由于光子吸收或发射透射率会在能量为E0+nhω(n=0,±1,...)处产生附加的边带,在本文的计算中我们在n=±1处进行截断。最后我们研究了周期性驱动电场和交换场作用下的硅纳米带的输运特性。由相应场组成的多重势垒会产生明显的Fabry-Perot型和Fano型共振,并伴随着高自旋极化。施加适当强度的电场可以产生传输间隙,而在交换场情况下是不会出现的。同时施加电场和交换场产生的效应,并不仅仅是两个单独的势垒的混合,而是依赖于随时间变化势垒的相位。与静态势垒不同,对驱动频率的进一步研究表明随着频率的增加间隙态存在于输运间隙中。这一特性对于建立自旋过滤器或自旋开关装置特别有价值。
【学位单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：O469
【部分图文】：

：光调制的边缘态，横轴是动量，纵轴是以７（Ｊ为单位的能量。到表示体能带的狄拉克锥，连接两个狄拉克锥的线是边缘态丨３。此外，利用第一原理计算结合Ｆｌｏｑｕｅｔ理论，研究了黑磷中［３２］。在圆偏振光照射下，通过改变入射激光的方向、强度和出一种可调光子修饰的Ｆｌｏｑｕｃｔ，－Ｄｉｒａｃ半金属态。众所周知，拓隙边缘态，这些态对于无序是免疫的。比较有名的例子有量性边缘态、二维时间反演不变性拓扑绝缘体边界处的螺旋液缘体的表面Ｄｉｒａｃ锥［２０，邋４６］，而且单色光可以引入大量非平衡些拓扑量子态中具有拓扑保护的边缘态［１２，邋１８，邋４７，邋６４卜从强自旋轨道耦合是时间反演不变拓扑材料所不可缺少的，实验体纳米线中，拓扑量子态已经实现了邋［２０］。另一方面，这些具有二维材料，比如硅、锗、锡，己经被成功地合成了并用于实相，因为与石墨烯相比，它们具有更强的本征和Ｒａｓｈｂａ自旋

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本文编号：2831834