单层过渡金属硫化物外场相关光学吸收和折射的理论研究

来源 :云南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fr20899
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
过渡金属硫化物作为一种新型的二维材料,表现出两个显著的特点:一是可以通过减少层数将多层的间接带隙转变为直接带隙;二是表现出比其他材料更强的自旋-轨道耦合。这两种特性使得过渡金属硫化物被广泛应用于场效应晶体管、光电探测器和光致发光等领域。目前,关于过渡金属硫化物在无外场调控下的光学性质的研究较为广泛,但是关于其在外加磁场和电场共同调控下的理论方面的研究仍旧较少。本文从理论上研究了单层过渡金属硫化物外加磁场和电场相关的光学吸收性质和折射率变化。本文主要利用k·p模型得到了单层过渡金属硫化物在无外场状态下、外加磁场调控下、外加磁场和电场共同调控下的哈密顿量和波函数,分别求解上述三种体系中的电子能态,并得到了相应体系中的能带。利用光子-电子相互作用的微扰理论分别推导了单层过渡金属硫化物在无外场状态下、外加磁场调控下、外加磁场和电场共同调控下的双光子跃迁速率,进一步得到了三种体系下双光子的吸收系数;利用非线性极化理论分别推导了单层过渡金属硫化物在外加磁场调控下、外加磁场和电场共同调控下的线性折射率变化、非线性折射率变化和总折射率变化的表达式。用Matlab软件数值求解了相应的双光子吸收系数和折射率变化,并模拟出了相应的吸收谱和折射率变化曲线,分析了外场调控下对单层过渡金属硫化物双光子吸收系数和折射率变化的影响。研究表明:(1)在无外场状态下,过渡金属原子的轻重影响双光子吸收系数的大小,钨基的双光子吸收系数大于钼基的双光子吸收系数。(2)在外加磁场下,带内跃迁的双光子吸收系数和折射率变化都只有一个峰,而带间跃迁有多个峰,带内跃迁的峰位于太赫兹范围,带间跃迁的峰位于可见光波段,此外,带内跃迁的峰值比带间跃迁的峰值大。(3)随着磁场强度增强,双光子吸收峰和折射率变化的峰会出现蓝移。(4)在外加磁场和外加电场共同调控下,双光子吸收峰和折射率变化的峰随着电场强度的增大发生蓝移。我们在本文中对上述的结论进行了相应的解释。本文的研究结果为过渡金属硫化物的实验工作提供了理论方向的参考,也为非线性光学和光电器件的应用提供了指导意义。
其他文献
石墨烯可以从石墨剥离出来,不仅改变了人们原先对二维材料的认知,同时由于其拥有优异的导热、导电及力学性能被广泛关注。但是,人们随后发现无带隙的石墨烯不适用于做光电器件。之后,众多令人兴奋的二维材料相继被发现,最典型的有Mo S2、黑磷等。二维材料因独特的二维结构而具有独特的特点,使其在众多领域备受青睐,如催化、光伏、气敏、晶体管等领域,涉及到我们日常生活中的能源、环境、科技等问题。Mo S2从诞生那
学位
在目前宏观经济不景气、经济增长速度减缓的形势下,深化企业改革、解决当前企业发展面临的问题,是促进我国经济高质量发展的关键。国有企业是我国支柱性产业的重要力量,长期以来也是企业改革的重要目标。市场化债转股作用机制与国企混改具有异曲同工之妙,且能够推动混合所有制改革。因此,债转股与国企混改相结合的研究具备了强烈的现实意义,也逐渐被学者们重视。本文将通过案例研究,重点分析市场化债转股推动国企混改的成功模
学位
近年来,以商用晶硅太阳电池为代表的清洁能源高效利用与收集技术已经得到广泛的普及,主流的晶硅电池的转化效率已达25%。然而,太阳电池通常只在太阳光照充足的时候才能产生最大的输出。而太阳辐射是受地理分布、天气因素影响的一个变量,光伏组件在阴雨天等恶劣天气下的性能输出很低。为有效解决这两大难题,摩擦纳米发电机(TENG)与其它形式的能量转换器件结合成为一个可收集多种能量形式的复合能量单元,不仅体现能量收
学位
钙钛矿半导体材料以其易于制造和元素丰富等特点而成为下一代光电子学的首选材料。溶液处理的混合钙钛矿(ABX3,其中A=CH3NH3+或MA,HC(NH2)2+或FA;B=Pb+,Sn+;X=Cl-,Br-,I-)是最有前途的半导体,然而,基于A位的有机阳离子通常在湿气、氧气、光照和高温环境下会表现得极其不稳定。这是由于这种有机阳离子本身的内部不稳定性质所导致。因此,在A位用无机阳离子取代有机阳离子形
学位
我国国企改革步入深化阶段,以混合所有制改革为突破口,促进各种所有制经济优势互补、互促共进、协同发展是深化国企改革的方向。2020年到2022年中共二十大之前,要推进“国企改革三年行动”,其重点就是深化国企混改。如何通过改革化解国有经济与市场经济之间的矛盾,使之适应市场竞争是关键问题。以“市场化”为改革目标,在实践中建立健全现代化企业制度,提高国有企业管理效率,在竞争中发挥主导作用更是本轮改革的重中
学位
本文针对小型化转子压缩机开发难点,从压缩机关键零部件设计、油路设计、最小油膜设计等方向重点阐述压缩机设计要点,进一步从压缩机轴承及长期可靠性试验方案介绍压缩机可靠性评估方法,可以充分暴露产品薄弱点,为行业同类型产品开发提供参考。
期刊
为了评估转子压缩机配管设计的可靠性,以管路结构的静力等效分析和随机振动分析结果为双重评价指标,采用有限元分析方法对转子压缩机管路应力进行了双重分析校核。空调管路运输应力分析结果显示:颠簸工况静力等效应力分析结果与随机振动分析应力结果相当,且铜管最大应力位置具有一致性。静力等效分析和随机振动分析综合考虑了运输条件下的人为因素和路况因素,具有较好的参考价值。
期刊
光孤子因其具有可长距离传输且不会发生性变的独特性质而受到科学家的广泛关注。现代光纤通信技术的目标是向着超长距离以及超大容量的方向发展,而光孤子的特性完全满足这两条件,于是在光纤通信领域,有人提出了以光孤子为主要信息载体并以此作为第五代光纤通信系统。此后光孤子的研究便成为了热门的话题。本文主要研究光纤中的不同特性对光孤子传输的影响。采用的方法是分步Fourier方法;通过此方法对光孤子的传输进行数值
学位
如何激活企业创新活力,改变国有企业创新力度不足的局面,实现企业创新质的突破,提升国企竞争力成为了目前学术界热议话题。大多学者认为,面对当前国有企业单一的资本结构,可以采取混合所有制改革的方式,这一改革方式不仅能促进企业提升经营效率、优化企业治理机制、突破企业创新瓶颈,还能为企业实现可持续性发展指明方向。基于上述背景,本文开展相关研究时主要将重点放在第一批混合所有制改革的试点单位中国联通身上,深入分
学位
2019年12月A股分拆上市规则落地,已有多家上市公司披露其分拆上市计划或者正在进行分拆上市的有关活动,央企混改有望得到新突破,通过将高成长性且符合科创属性的子公司分拆至科创板上市,提高母子公司整体市值。在政策红利驱动下,将会有更多央企披露分拆上市。但我国分拆上市发展比较慢,央企分拆赴科创板上市成功案例比较少。因此,央企分拆赴科创板上市的动因以及会产生何种经济后果值得研究,将为我国央企利用这一资本
学位