拓扑量子系统的Goos-H?nchen位移与Imbert-Fedorov位移研究

发布时间：2022-02-21 12:32

　　量子反常霍尔效应是一类典型的拓扑相,它的体态绝缘,边缘态为无耗散的单向导电通道,且不需要外加强磁场,因此具有广阔的应用前景。然而量子反常霍尔效应的制备条件十分苛刻,因此人们希望利用量子自旋霍尔效应制备量子反常霍尔效应。量子自旋霍尔效应可以看作两个量子反常霍尔效应的叠加,如果能破坏量子自旋霍尔效应的时间反演对称性,便可以得到量子反常霍尔效应。二维蜂巢晶格量子系统最早被预言可以存在量子自旋霍尔效应,硅烯和锗烯等一些二维蜂巢晶格材料,具有较大的自旋-轨道耦合强度,可以形成量子自旋霍尔效应,而且这类二维蜂巢晶格系统都可以用同一类哈密顿量进行描述。Goos–H（?）nchen位移和Imbert–Fedorov位移（简称GH位移和IF位移）很早就受到人们的关注,因为这类现象不符合几何光学的结论,所以引起了人们极大的兴趣。现如今随着弱测量放大技术的发展,人们能更容易地观测到GH位移、IF位移。因此本文希望利用GH位移和IF位移来对材料的拓扑态尤其是量子自旋霍尔态和量子反常霍尔态进行有效且方便的检测。本课题的主要研究内容是利用Goos–H（?）nchen位移和Imbert-Fedorov移位对二维蜂巢... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 拓扑物性
        1.2.1 量子反常霍尔效应与拓扑绝缘体
        1.2.2 石墨烯及其衍生家族
    1.3 GOOS–H(?)nchen位移与IMBERT–FEDOROV位移
        1.3.1 Goos–H(?)nchen位移与Imbert–Fedorov位移的概况
        1.3.2 新奇材料的Goos–H(?)nchen位移与Imbert–Fedorov位移
        1.3.3 其它因素对Goos–H(?)nchen位移与Imbert–Fedorov位移的影响
        1.3.4 反射光或折射光的形变
        1.3.5 国内外研究现状简析
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 二维蜂巢晶格量子系统
    2.1 二维量子系统的哈密顿量
        2.1.1 量子自旋霍尔态和普通绝缘体
        2.1.2 金属态
        2.1.3 量子反常霍尔态
    2.2 低能有效近似
        2.2.1 量子自旋霍尔态、普通绝缘体态与金属态
        2.2.2 量子反常霍尔态
    2.3 小结
第3章 二维蜂巢晶格系统的光电导率
    3.1 久保公式与光电导率
    3.2 量子自旋霍尔态的光电导率
        3.2.1 横向光电导率与纵向光电导率
        3.2.2 霍尔光电导率
    3.3 金属态的光电导率
    3.4 量子反常霍尔态的光电导率
    3.5 本章小结
第4章 GOOS–H(?)nchen位移与IMBERT–FEDOROV位移
    4.1 反射系数
        4.1.1 量子自旋霍尔态的反射系数
        4.1.2 金属态的反射系数
        4.1.3 量子反常霍尔态的反射系数
    4.2 GOOS–H(?)nchen位移
        4.2.1 量子自旋霍尔态的GH位移
        4.2.2 金属态的GH位移
        4.2.3 量子反常霍尔态的GH位移
    4.3 IMBERT–FEDOROV位移
        4.3.1 量子自旋霍尔态的IF位移
        4.3.2 金属态的IF位移
        4.3.3 量子反常霍尔态的IF位移
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]Graphene Tamm plasmon-induced giant Goos–H?nchen shift at terahertz frequencies[J]. 唐娇,许姣,郑之伟,董胡,董俊,钱盛友,郭珺,蒋乐勇,项元江.  Chinese Optics Letters. 2019(02)
[2]拓扑绝缘体与量子反常霍尔效应[J]. 何珂,王亚愚,薛其坤.  科学通报. 2014(35)
[3]磁性拓扑绝缘体与量子反常霍尔效应[J]. 翁红明,戴希,方忠.  物理学进展. 2014(01)

博士论文
[1]拓扑绝缘体及其性质的研究[D]. 王国祥.东南大学 2016
[2]单层石墨烯的输运性质与拓扑性质研究[D]. 曹杰.南京大学 2014

硕士论文
[1]单双层石墨烯中拓扑相的量子调控[D]. 余小慧.新疆大学 2017



本文编号：3637259