紧束缚模型论文_梅宇涵,邵越,杭志宏

导读:本文包含了紧束缚模型论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:模型,位能,光子,晶格,结构,哈密,积分。

紧束缚模型论文文献综述

梅宇涵,邵越,杭志宏[1](2019)在《基于紧束缚模型的拓扑物理微波实验验证平台的开发》一文中研究指出拓扑光子学、拓扑物理与光学的结合,为凝聚态理论的验证以及新型光学器件的构建提供了新的视角.紧束缚模型是凝聚态物理的重要研究手段.我们发现,将传统光子晶体的背景材料由通常的空气改为有效介电常数为负数的材料之后,这样的光子晶体和紧束缚模型有一一对应的关系,可以用于相关理论的验证.通过数值仿真实验,在蜂巢晶格负背景光子晶体结构中验证了之字形(zigzag)、胡须型(bearded)等界面态的存在性.我们提出了两种实验构想,以期在微波频段开发相应的凝聚态理论验证平台,为拓扑物理的研究提供全新的工具.我们也希望,这些新理论的验证能为今后光学仪器的设计提供崭新思路.(本文来源于《物理学报》期刊2019年22期)

王妮娜,路洪艳,魏梦俊,徐慧,刘晓静[2](2014)在《二维晶格色散关系和态密度的紧束缚模型计算》一文中研究指出文章利用紧束缚模型计算了二维正方、叁角、六角格子色散关系.对于正方和叁角格子,主要考虑电子在最近邻格点上的跳跃情况.对于六角格子,以石墨烯为例,考虑电子只在最近邻格点上跳跃以及同时考虑电子在最近邻和次近邻格点上跳跃两种情况.对于以上3种格子的色散关系,利用Matlab软件进行图形化,并用Fortran软件编程计算相应的态密度,计算结果对理解不同晶格的电学性质提供理论基础.(本文来源于《淮北师范大学学报(自然科学版)》期刊2014年04期)

王影[3](2014)在《基于紧束缚模型的双层石墨烯能带结构》一文中研究指出双层石墨烯是能隙可调控的半导体材料,由于具有奇特的电学性质和光学性质,因此,此类材料有望在光电子工业引起新的革命。本文采用紧束缚模型方法 ,给出双层石墨烯动量表象的哈密顿矩阵,数值计算了能带结构,分析了双层石墨烯中叁种层间跃迁对能带结构的影响。(本文来源于《硅谷》期刊2014年21期)

岳现房,高翔,李家明[4](2014)在《H_2分子紧束缚模型构建》一文中研究指出在团簇研究中,人们非常关心的一个问题是团簇如何由孤立原子分子发展演化而成,以及在这种演化过程中团簇的结构和性质随尺寸如何变化,特别是当团簇尺寸多大时发展为宏观固体。另一个人们关心的问题是,物质的电子能带结构是怎样形成和发展的。例如与一般宏观固体相比,团簇不具有连续能带,而出现分立能级,但这些分立能级与孤立原子分子相比则要密集许多。要想搞清楚这些问题,必须理论结合实验。从理论上研究团簇的有效工具无疑是量子力学,其核心问题是求解Schrodinger方程。但Schrodinger方程的数学形式较为(本文来源于《第五届全国计算原子与分子物理学术会议摘要及墙贴》期刊2014-07-21)

辛旺,吴仍来,薛红杰,余亚斌[5](2013)在《介观尺寸原子链中的等离激元:紧束缚模型》一文中研究指出本文运用紧束缚模型对介观尺寸原子链的等离激发进行了系统的研究,通过量子响应理论和相无规近似得到了等离激元的本征频率方程,通过该方程计算了系统中等离子体的激发能量,并分别对体系的本征振荡以及外电场作用在原子链上发生共振的情况进行了研究.结果表明,体系在外场作用下发生共振时,偶极矩的峰值与等离子体的激发态相对应,说明外场此时激发了等离激元;体系处在共振情况下,电荷振荡的幅度远远大于非共振的情况,相对来说体系的电荷虚部的共振更为明显.对于体系的本征等离振荡频率,同等长度时等离子体的激发能量总是大于同级的单电子激发能量;等离激元的能谱与原子链的长度和电子密度以及系统的库仑关联强度都有很大关系;在原子链长度保持不变的情况下,等离子体的激发能量随电子数目的变化以半满为中心呈对称关系.(本文来源于《物理学报》期刊2013年17期)

申琳[6](2012)在《分子链中电荷量子输运的紧束缚模型》一文中研究指出本论文基于电子及电声子相互作用紧束缚模型建立了一个描述分子链中电荷量子输运的简单理论。在一些具有应用前景的分子链(如DNA分子链)和原子链(如碳、金原子链)中,外层价电子(如DNA中的π电子)主要被束缚在链的某个单元(原子或原子团簇),且同时电子可以通过单元之间的相互作用沿分子链迁移。当链的尺寸(如纳米级)小于电子的相干长度(如微米级),链中的电子处于相位相干的量子态,电子的输运则主要是量子输运并可以用紧束缚模型得到很好的描述。分子链单元内和单元间由于原子间的相互作用会存在许多振动模式,即声子态。实验表明,原子振动通过电声子相互作用能对电荷量子输运产生较大影响。有些声子模式扩展分布于整个分子链,这时电声子相互作用可以用SSH模型来描述;有些声子模式则被局限于某个单元,主要通过影响该单元的电子态来影响电荷输运,这时电声子相互作用可以用Holstein模型来描述。在这些模型的基础上我们用格林函数方法推导了简单系统中量子输运的表达式,并通过数值计算比较了扩展声子模式与受限声子模式对电子量子输运的可能影响。论文首先介绍了介观物理学和量子输运理论的发展;随后综述了分子电子学的一些进展,包括近年来的部分研究热点以及未来的发展的可能方向。我们看到,量子输运有可能是未来电子器件包括分子器件的重要物理运行机制。基于紧束缚模型的格林函数方法已经被广泛应用于纳米半导体器件和分子器件中的量子输运模拟。论文接下来在假设一维分子链器件这样一个简单而又有普遍性的情形下引入了紧束缚模型以及格林函数法来描述器件中的电子状态并推导了相应的量子输运的数学模型。同时还介绍了存在电声子相互作用时电输运性质的理论结果。最后通过MATLAB编程和数值计算我们得到了相应的量子输运性质,即伏安特性(Ⅰ-Ⅴ)及其一级((dI/dV)-V)和二级((dI2/dV2)-V)导数曲线、分析了这些曲线的物理意义、并讨论了电声子相互作用对电子输运的影响。(本文来源于《华东师范大学》期刊2012-03-01)

崔鹏,张冬菊,刘永军,苑世领,李柏青[7](2011)在《紧束缚模型方法及其在DNA分子中的应用》一文中研究指出近年来,紧束缚模型方法被广泛应用于计算生物大分子体系.本文从第一性原理出发,根据紧束缚近似的思想,推导出生物大分子体系中的单电子运动方程.在此基础上给出了紧束缚模型方法中所涉及参数(在位能和迁移积分)的计算公式,在理论上完善了紧束缚模型方法.我们将所提出的参数化方法应用于理想B型DNA分子,给出了各种序列组合下的在位能和迁移积分.此外,我们还计算了周期性DNA分子poly(A)-poly(T)和poly(G)-poly(C)中空穴在位能和迁移积分随格点间距离的变化,为改进现有的SSH极化子模型提供了新的思路,有助于DNA中电荷输运的极化子机理的研究.(本文来源于《中国科学:化学》期刊2011年04期)

崔鹏[8](2010)在《适用于DNA电荷输运研究的紧束缚模型方法》一文中研究指出作为生命遗传信息的载体,DNA是一类非常重要的生命大分子,其对绝大多数生命体的发育和机体运作起指导作用。近年来,由于在基因损伤修复等许多基本生命过程中的关键作用和在纳米电子学中作为分子器件的重要应用前景,DNA分子中电荷输运问题已成为多个学科比如化学、物理、生物前沿领域中的研究热点。在研究初期围绕DNA分子是否具有导电能力这一问题研究者们进行了诸多争论,不同实验中DNA表现出导体、半导体、绝缘体甚至是超导体等相差悬殊的导电行为。经过十多年来的研究,尽管对具体机制仍存在争议,研究者们已经基本认同DNA分子具有输运电荷的能力,但其程度受DNA分子的序列、碱基堆迭的完整性、构型涨落、溶剂环境以及电极(或电荷给体受体)与碱基的耦合等因素的影响很大,其中某些因素对DNA导电性的影响是颠覆性的。这些因素由分子微观结构决定,在实验上不容易控制,这就迫切要求理论计算学家通过模拟计算从微观角度研究DNA分子中的电荷输运行为,解释电荷输运机制。对DNA这类生命大分子体系的电子结构的计算一直是理论计算领域中一个具有挑战性的课题,主要是因为生命大分子体系所含原子数目太多且不具备周期性,利用常规量子化学从头算方法所需的计算条件当前计算机能力尚不能承受。在DNA电荷输运的计算模拟研究中,紧束缚模型方法因其简单明了、物理图像清晰等优点而被广泛采用。该方法把DNA分子抽象为一维格点体系,每个格点提供一个在位轨道,电子在紧邻格点轨道间能发生跃迁,其状态通过在位能和迁移积分描述。通过设定这两个参数的值,紧束缚模型方法可以计算DNA中电荷输运所涉及的电子状态、空穴状态或前线电子能带结构。尽管在DNA的电荷输运研究中紧束缚模型方法被广泛应用,但对其方法本身的研究还很少,这导致模型中参数取值缺少标准,各种文献中所采用的参数不一致,严重影响了该方法的准确性,不利于DNA电荷输运的研究。针对这一问题,我们从最基本的理论公式出发,根据DNA的分子结构和电子结构逐级做近似,推导出参数计算公式,建立系统化的参数计算方案,完善适用于DNA分子的紧束缚模型方法,使其能够更加合理地应用于DNA电荷输运研究。我们提出以下参数计算方案:第一,对孤立格点体系作量子化学计算以得到格点在位轨道;第二,对格点及其紧邻格点组成的子体系作量子化学计算,得到该子体系的单电子哈密顿作为计算参数专用的有效DNA哈密顿,总体系中其他原子作为点电荷作用于该有效哈密顿或直接忽略;第叁,计算有效DNA哈密顿基于格点在位轨道的矩阵元,将矩阵元带入相应公式得到在位能和迁移积分。根据所提出的参数计算方案,我们对DNA的紧束缚模型方法做了以下研究:通过计算各种序列组合下空穴和电子的紧束缚模型参数,研究了DNA分子的一级结构(碱基序列)对参数的影响。计算结果表明,格点在位能主要取决于格点代表的碱基种类,四种碱基的空穴在位能的顺序是G<A<T<C,电子在位能的顺序恰好相反。在位能在其紧邻格点极化作用下发生能级分裂。对空穴来说,紧邻格点的极化作用能导致格点在位能的降低,其中3′侧紧邻格点的极化作用大于5′侧格点,四种碱基中G碱基的极化能力最强。理想B-型构象下格点间迁移积分取值在0.02-0.12eV,主要取决于相邻格点轨道之间的重迭。我们给出的这些参数可以用来构建任意序列DNA分子的紧束缚模型哈密顿,描述其中的空穴或电子状态,进而研究序列对DNA分子电荷输运行为的影响。以DNA分子中碱基对间距离和扭转角为代表,研究了DNA分子的二级结构(构象)对紧束缚模型参数的影响。计算结果表明,格点间迁移积分受构象尤其是扭转角的影响非常大。当格点间距离取标准值而扭转角为0°时,GG格点间和AA格点间的迁移积分均能达到近0.8eV,而当扭转角取标准值36°时,两类迁移积分均不足0.1eV。当固定扭转角而增加格点间距离时,格点间迁移积分随着距离的增加呈指数函数形式衰减。计算过程中我们还考虑了紧邻格点极化作用对迁移积分的影响,当格点二体体系明显不对称时,格点间的相互极化差异较大,导致不能利用前线轨道的能级分裂来计算迁移积分。另外,我们还分别计算了从大量晶体数据统计分析得出的平均A-型构象和平均B-型构象中所有序列组合对应在位能和迁移积分,比较了其差异。我们把计算出的参数应用于SSH模型,研究了DNA分子的势阱势垒结构对其中空穴极化子的影响。研究表明单阱结构中空穴以极化子的形式存在于GC碱基对组成的势阱中;当势阱跨度较窄时,空穴电荷在势垒上有一定分布;势阱宽度为3个GC碱基对时,极化子最稳定。在周期性阱垒结构中,势阱和势垒的宽度对极化子形状都有显着影响。通过拟合格点间迁移积分同格点间距的关系,我们得出DNA链polyA-polyT和polyG-polyC中电子-声子耦合因子,然后将其应用于SSH模型以研究这两种链中空穴极化子的静态性质及其在电场下的动态行为。计算结果表明polyG-polyC中的空穴极化子的定域程度、稳定性均强于polyA-polyT中极化子,但在电场作用下polyA-polyT中极化子的迁移率较高,利于长程电荷迁移现象的发生。除了对DNA分子的紧束缚模型方法研究外,我们还对之前提出的利用点群对称性简化矩阵元计算的生成子方法进行了一定研究。按照初始基函数在对称操作下的变换关系,可将初始基函数空间划分为对称性恒定子空间。在此基础上我们利用群表示理论和投影算符的性质从理论上证明了生成子方法,并将其推广到点群的高维不可约表示。作为演示,我们把该方法应用于苯分子的紧束缚模型计算和Heisenberg半经验价键模型计算中。本论文的创新点主要包括:1.从最根本的量子力学方程出发,通过逐级近似,得到了紧束缚模型参数的计算公式,据此建立了系统化的参数计算方案,完善了适用于DNA分子的紧束缚模型方法。2.根据所提出的参数计算方案,研究了DNA分子紧束缚模型中在位能和迁移积分随DNA分子的序列、构象的变化关系。3.根据在位能计算结果构建DNA势阱势垒结构,并利用SSH模型研究了其中空穴极化子的性质;根据迁移积分同格点间距离的关系得出SSH模型中电子-声子耦合因子。4.基于对称性恒定子空间的特性,利用群表示理论证明了之前提出的生成子方法,并将其推广到点群的高维不可约表示,使这一方法得以完善。(本文来源于《山东大学》期刊2010-10-25)

陈小波,王文祥[9](2010)在《基于一种紧束缚模型的DNA电性质分析》一文中研究指出DNA的电学性质关系到生命信息静态的存储和动态的释放,因此一直备受关注。在一种紧束缚模型的基础上,研究了DNA的电传输性质,并分析了DNA的导电性的生物意义。在特定的传导距离下,可以利用导电性来分辨基因所在的编码区。(本文来源于《生物信息学》期刊2010年03期)

廖云龙,赵纪军[10](2010)在《CdTe和HgTe电子结构的紧束缚模型计算》一文中研究指出基于局域密度近似(LDA或GGA)的密度泛函理论计算往往低估体系的禁带宽度,而这一低估对窄带隙半导体尤为严重.尽管基于混合泛函的密度泛函理论能有效地修正这一误差,但是由于计算量较大仍无法用于计算较大体系.本文发展了一组能够比较准确描述CdTe和HgTe晶体电子结构的紧束缚参数.将基于混合泛函的密度泛函计算结果作为输入,我们构建了正交的sp~3s~*基组下的紧束缚模型.此模型能够比较准确地描述能带结构在费米面附近4 eV范围内的色散关系.利用当前模型计算了CdTe和HgTe非晶的电子态密度,计算结果与他人的理论计算和实验值符合较好.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2010年04期)

紧束缚模型论文开题报告

(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:

文章利用紧束缚模型计算了二维正方、叁角、六角格子色散关系.对于正方和叁角格子,主要考虑电子在最近邻格点上的跳跃情况.对于六角格子,以石墨烯为例,考虑电子只在最近邻格点上跳跃以及同时考虑电子在最近邻和次近邻格点上跳跃两种情况.对于以上3种格子的色散关系,利用Matlab软件进行图形化,并用Fortran软件编程计算相应的态密度,计算结果对理解不同晶格的电学性质提供理论基础.

(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。

紧束缚模型论文参考文献

[1].梅宇涵,邵越,杭志宏.基于紧束缚模型的拓扑物理微波实验验证平台的开发[J].物理学报.2019

[2].王妮娜,路洪艳,魏梦俊,徐慧,刘晓静.二维晶格色散关系和态密度的紧束缚模型计算[J].淮北师范大学学报(自然科学版).2014

[3].王影.基于紧束缚模型的双层石墨烯能带结构[J].硅谷.2014

[4].岳现房,高翔,李家明.H_2分子紧束缚模型构建[C].第五届全国计算原子与分子物理学术会议摘要及墙贴.2014

[5].辛旺,吴仍来,薛红杰,余亚斌.介观尺寸原子链中的等离激元:紧束缚模型[J].物理学报.2013

[6].申琳.分子链中电荷量子输运的紧束缚模型[D].华东师范大学.2012

[7].崔鹏,张冬菊,刘永军,苑世领,李柏青.紧束缚模型方法及其在DNA分子中的应用[J].中国科学:化学.2011

[8].崔鹏.适用于DNA电荷输运研究的紧束缚模型方法[D].山东大学.2010

[9].陈小波,王文祥.基于一种紧束缚模型的DNA电性质分析[J].生物信息学.2010

[10].廖云龙,赵纪军.CdTe和HgTe电子结构的紧束缚模型计算[J].原子与分子物理学报.2010

论文知识图

在3sp紧束缚模型下计算的碳纳米...(a)不同频率的激光激发SWNTs的共振拉曼...(a)-(b)基于紧束缚模型得到的无...4.5(a)紧束缚模型的层内作...紧束缚模型计算得到的能带结构

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紧束缚模型论文_梅宇涵,邵越,杭志宏
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