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链间耦合对聚乙炔多链体系中电子极化子再激发态的影响

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原子与分子物理学报 2016年第6期33卷 1119-1125页

作者：陈少波赵铧常刘安陈英安顺学院电子与信息工程学院安顺561000 重庆大学物理学院凝聚态物理研究所重庆401331

采用拓展紧束缚Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,研究了链间耦合对反式聚乙炔多链体系中电子极化子再激发态的晶格位形、净电荷密度、局域能级波函数和态密度的影响.结果发现:对于两条链体系,当链间耦合很小(t⊥≤0.01 e V)时,注入到系... 详细信息

采用拓展紧束缚Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,研究了链间耦合对反式聚乙炔多链体系中电子极化子再激发态的晶格位形、净电荷密度、局域能级波函数和态密度的影响.结果发现:对于两条链体系,当链间耦合很小(t⊥≤0.01 e V)时,注入到系统中的电子只会在第一条链上诱发产生一个晶格缺陷,形成电子极化子再激发态,这和单链体系是一致,而第二条链仍是二聚化基态.随着链间耦合的增大,第一条链上缺陷的局域度减少而第二条链上的缺陷局域度相应增加,直至两条链上的位形相同;对于多条链(5条链和6条链)体系,当耦合很小(t⊥≤0.05 e V)时,电子极化子再激发态也只会存在于一条链上,当链间耦合较强时,极化子再激发态会在链间层次性地扩展开来,并不会出现多条链位形相同;从两条链的能级图上可以看到随着链间耦合t⊥的增大,体系的带隙不断的增大和电子态密度显示的是完全吻合的,体系的导电性减弱.通过分析两条链体系在t⊥=0 e V和t⊥=0.1 e V的能级态密度,发现链间耦合越强,则中间局域能级的态密度越小,最后没有中间局域态.

关键词：链间耦合电子极化子再激发态

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克服链间耦合并联机构双增益自适应滑模控制

软件导刊 2022年第11期21卷 44-51页

作者：付天忠高国琴方志明江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

为同时解决4-R(2-SS)并联机构存在的链间耦合问题,以及随温度变化导致的电机参数漂移、负载变化以及外部干扰等引起的上界未知的模型不确定性问题,提出一种能够克服链间耦合的并联机构双增益自适应滑模运动学控制方法。建立考虑链间耦... 详细信息

为同时解决4-R(2-SS)并联机构存在的链间耦合问题,以及随温度变化导致的电机参数漂移、负载变化以及外部干扰等引起的上界未知的模型不确定性问题,提出一种能够克服链间耦合的并联机构双增益自适应滑模运动学控制方法。建立考虑链间耦合的单支链运动学模型,并引入滑模控制策略。为使系统具有较好跟踪性能的同时有效减弱滑模控制抖振,在滑模控制中引入一种双增益项自适应规则,既能在近滑模面迅速有效调整滑模切换增益,又能有效避免滑模切换增益过估引起的滑模控制抖振问题,进而设计一种无需系统不确定上界信息,能克服链间耦合的双增益自适应滑模运动学控制算法。采用Lyapunov理论证明了所提控制方法的稳定性,通过MATLAB仿真实验和样机系统实验验证了其有效性。

关键词：并联机构惯性矩阵链间耦合滑模控制双增益项自适应规则

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链间耦合对高聚物中光激发动力学过程的影响

链间耦合对高聚物中光激发动力学过程的影响

作者：孟艳河北师范大学

学位级别：硕士

基于含链间相互作用的扩展的SSH模型,利用非绝热分子动力学方法,本文研究了两条耦合的共轭聚合物链中光激发的动力学演化过程。对于链内的光激发,当链间耦合很小时动力学过程在受激发链上与单独一条链上的情况基本一致,其产物是链内极... 详细信息

基于含链间相互作用的扩展的SSH模型,利用非绝热分子动力学方法,本文研究了两条耦合的共轭聚合物链中光激发的动力学演化过程。对于链内的光激发,当链间耦合很小时动力学过程在受激发链上与单独一条链上的情况基本一致,其产物是链内极化子激子和链内正负极化子对的混合态;随着耦合值t的增大,光激发链上缺陷的局域度将逐渐减少,同时另一条链上缺陷的局域度将逐渐增加。当耦合值较大( t>0.25eV)时,两条链上缺陷的局域度将会达到一样。此时除链内极化子激子和链内正负极化子对之外,我们还发现了链间极化子激子和链间正负极化子对。总的荷电极化子和链间极化子激子的最大产率分别为25%和37%。另外,聚合物链长度对光激发产物的生成过程也有重要的影响;对于链间的光激发,即电子从一条链激发到另一条链上,极化子的中心不再相对而是分开了,此时有利于光生载流子(荷电极化子)的产生。对于链内极化子激子和链间极化子激子,我们还研究了它们的解体情况。发现:链内极化子激子在10 mV/(A|°)的强电场下,将会解体为正负极化子对;当电场达到临界值,链间极化子激子将克服链间耦合而形成分开的正负极化子并运动到两条链的链端,结果表明链间极化子比链内极化子激子更容易被电场解体,从而有利于荷电载流子的生成。

关键词：共轭聚合物元激发非绝热动力学链间耦合链间极化子激子

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有机共轭高聚物的分子链间耦合局域态

原子与分子物理学报 2020年第4期37卷 483-486页

作者：邱宇浙江师范大学物理与电子信息工程学院金华321004

有机共轭高分子中,孤子、极化子及激子都是基本的元激发,对解释有机聚合材料的导电发光特性起着主导作用. 孤子、极化子以及激子等在晶格位形上都是各具特征的空间局域状态. 本文将讨论在有机共轭高分子中存在着另一种局域态——链间耦... 详细信息

有机共轭高分子中,孤子、极化子及激子都是基本的元激发,对解释有机聚合材料的导电发光特性起着主导作用. 孤子、极化子以及激子等在晶格位形上都是各具特征的空间局域状态. 本文将讨论在有机共轭高分子中存在着另一种局域态——链间耦合局域态,这种局域态是由于分子链间的相互作用所导致,在相互作用分子链端附近形成势阱,可有效束缚电子和空穴等带电粒子.

关键词：有机共轭高分子链间耦合局域态势阱

耦合Su-Schrieffer-Heeger链非厄米系统中链间耦合诱导的特殊模性质研究

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耦合Su-Schrieffer-Heeger链非厄米系统中链间耦合诱导的特殊模性...

作者：黄蓉延边大学

学位级别：硕士

拓扑绝缘体作为一种新的物态在凝聚态物理中被广泛关注和研究。区别于绝缘体,拓扑绝缘体的特性体现为:在拓扑绝缘体的边界或表面总是存在导电的边缘态,这样的导电边缘态在保证一定对称性时对局部微扰和无序免疫而稳定存在。拓扑绝缘体... 详细信息

拓扑绝缘体作为一种新的物态在凝聚态物理中被广泛关注和研究。区别于绝缘体,拓扑绝缘体的特性体现为:在拓扑绝缘体的边界或表面总是存在导电的边缘态,这样的导电边缘态在保证一定对称性时对局部微扰和无序免疫而稳定存在。拓扑绝缘体早期研究主要专注于厄米系统,近几年,拓扑绝缘体的非厄米系统由于其显著不同于厄米系统的性质,如传统体边对应破缺、趋肤效应、特殊能谱简并等等成为一个备受关注的研究课题。随着对非厄米系统的进一步研究,非厄米系统这些独特的性质逐渐被人们揭示。到目前为止,厄米系统和非厄米系统都已经在大多数典型的拓扑系统中被研究。在这些被广泛研究的模型中,作为一种最简单的二能带物理系统,聚乙炔的Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型为拓扑绝缘体和拓扑超导体的研究提供了一个很好的平台。SSH模型描述了无自旋费米子在具有交错跳跃振幅的一维晶格上的跳跃,其拓扑零能边缘态表征丰富的拓扑相。基于SSH模型,本文提出一个耦合SSH链非厄米系统方案,数值研究了系统的能谱和密度分布,并对能谱和密度分布中出现的有趣现象的本质进行了探索。具体研究内容如下:耦合SSH链非厄米系统由具有非对称跳跃振幅的两条全同的非厄米SSH链组成,链间耦合是对称或非对称的。这个耦合SSH链非厄米系统具有特殊模,这些特殊模的本征值的模等于链间耦合强度,即链间耦合强度诱导了特殊模的出现。对于对称的链间耦合方式,特殊模的本征值是纯实的;对于非对称的链间耦合方式,特殊模的本征值是纯虚的。奇数和偶数晶格格点能影响特殊模在带隙中出现的位置。从特殊模的密度分布可知,当晶格格点是奇数时,对于相同固定的参数,即使链间耦合强度以不同的方式被添加到耦合SSH链非厄米系统中,所有特殊模的密度分布是完全相同的。由于非厄米趋肤效应,当参数变化时,特殊模的密度分布改变。但是,只要所有对称和非对称链间耦合方式中参数变化相同,那么所有特殊模的密度分布仍然是相同的。最后证明不同链间耦合方式作用效果本质上等价于两条非厄米SSH链中在位势能的作用效果。

关键词：特殊模耦合SSH链链间耦合非厄米系统

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准一维含铂卤素络合物中的杂质诱导链间耦合

湖南大学学报（自然科学版） 1993年第3期20卷 12-16页

作者：彭景翠湖南大学应用物理系

本文提出了一个描述掺杂的准一维卤素桥接混合价含铂络合物(HMCP)的模型Hamiltonian.认为掺杂诱导的缺陷态是极化子态,利用Green函数方法,数值计算了其结合能与杂质浓度的函数关系.对HMPC中的掺杂机制进行了详细的讨论,成功地解释了掺... 详细信息

本文提出了一个描述掺杂的准一维卤素桥接混合价含铂络合物(HMCP)的模型Hamiltonian.认为掺杂诱导的缺陷态是极化子态,利用Green函数方法,数值计算了其结合能与杂质浓度的函数关系.对HMPC中的掺杂机制进行了详细的讨论,成功地解释了掺杂引起的电导率的变化.

关键词：掺杂链间耦合铂路合物卤素

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有机共轭聚合物中的再激发和链间耦合的研究

有机共轭聚合物中的再激发和链间耦合的研究

作者：常刘安重庆大学

学位级别：硕士

自上世纪八十年代通过掺杂以后被发现具有导电性质以来,有机共轭聚合物作为一类有着广阔应用前景的新功能材料,凭借它们独特的可塑性、轻质量、低成本、易加工、柔性好等优点已经在半导体材料领域取得了不可或缺的地位。它们的光、电和... 详细信息

自上世纪八十年代通过掺杂以后被发现具有导电性质以来,有机共轭聚合物作为一类有着广阔应用前景的新功能材料,凭借它们独特的可塑性、轻质量、低成本、易加工、柔性好等优点已经在半导体材料领域取得了不可或缺的地位。它们的光、电和磁学性质都非常丰富,受到了很多材料物理工作者的青睐。三十年以来,有机共轭聚合物材料的理论研究已经取得长足进展,并有效地指导着有机导电材料的生产与应用。如今,导电聚合物材料已经成功地应用于半导体器件和太阳能电池的制造中,而且其未来发展前景无限。有机导电聚合物与无机材料的本质区别在于:无机材料的载流子为电子或空穴;而有机导电聚合物的载流子却是孤子和极化子等元激发。苏武沛(W.P.Su),Schrieffer和Heeger三人在研究聚乙炔性质时,忽略碳原子的量子效应,采用“紧束缚近似”,建立了SSH模型,对有机共轭聚合物的研究做出了巨大贡献。随后,他们提出了有机共轭聚合物领域的一些“新”概念,如极化子、激子等。孙鑫等人在对导电聚合物中激子、双激子的理论研究中发现:导电聚合物中的激子在电场中是正向极化,而双激子却是反向极化。当导电聚合物吸收一个光子,激子就会受激再激发变成一个新的态,双激子,在电场中,它的极化发生反转。反向极化这种物理现象在半导体材料中新奇而且重要,它不仅在基础电子学的研究中很有意义,而且在生产应用中也具有潜在的价值。论文研究的内容及结论主要包括如下部分:1.论文的第三章,我们采用SSH模型,在自然边界条件下进一步研究了反式聚乙炔中极化子单电子再激发态的性质。发现极化子单电子再激发态在电场中也会出现反向极化,而且电场的强弱决定了反向极化的程度,强电场下,反向极化会逐渐地消失,同时出现了正向极化。我们可以依据极化子单电子再激发态的这种特性,在获得极化子单电子再激发态的同时根据电场的强弱来控制它的极化制造出量子开关器件。研究结果表明,简并破缺项et不利于极化子单电子再激发反向极化的产生。2.论文的第四章,我们从紧束缚模型出发,研究了链间耦合对双链(或多链)顺式聚乙炔体系极化子、激子态、双激子态的影响。首先,我们讨论了链间耦合作用对双链体系两条链各自的影响。着重分析了链间耦合作用下,多条链体系中极化子的链间扩展。发现链间耦合下,多条链体系中也存在电荷转移。加入耦合,电荷会在相邻链间转移;当耦合较强时,极化子会在链间层次性地扩展开来。其次,我们研究了链间耦合对双链体系中激子电子离域的程度和体系能量的影响,发现,存在临界链间耦合,激子态均匀分布在了两个链之间,体系能量值达到最大并保持不变。讨论了双链体系激子态的解离,发现,在电场作用下,链间耦合使激子的束缚能降低,更容易解离成其它载流子;弱耦合保持一定时,强电场有利于新载流子的生成。最后,我们分析了链间耦合作用对顺式聚乙炔双链体系中双激子的影响,发现,链间耦合使电子在链间转移,基态链上形成一个晶格畸变,使第一条链上双激子的反向极化增强,因为耦合作用使体系的定域能级差减小;耦合增强,基态链上出现了双激子,在电场中是也反向极化的;存在耦合临界值使两条链的反向极化都减小,但是双激子态仍主要局域在一条链中,并不会出现和双链极化子、激子一样的两条链上具有相同晶格畸变的情形。局域耦合时,电荷也会在链间发生转移,但是体系链上的极化却因耦合区域的不同而略有差异,有的局域耦合模型仅会出现电荷在相邻链间的转移,并不能在原来的基态链上形成双激子。综上所述,聚乙炔的再激发会出现反向极化的现象,研究中不容忽视;链间耦合使电子不再只是局域在一条链上,而会发生链间转移,在其它链上形成晶格畸变;链间耦合降低了聚乙炔中载流子的束缚能,有利于新载流子的产生;双链体系中的双激子也会出现反向极化的现象;有些局域耦合模型下,却不能出现反向极化。

关键词：单电子再激发反向极化链间耦合链间扩展局域耦合

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链间耦合对聚合物分子中激子形成的影响

华南师范大学学报（自然科学版） 2008年第4期40卷 53-58页

作者：官文栎于元勋山东教育学院物理科学与技术系山东济南250013

从紧束缚模型出发,研究了聚合物分子中链间耦合对激子形成的影响.结果表明:光激发后耦合分子体系中形成的激子态有2种可能的分布:一种是激子在强耦合下仍主要局域在1条链中(称为"链间定域激子");另一种是激子在链间平均扩展(称为"链间... 详细信息

从紧束缚模型出发,研究了聚合物分子中链间耦合对激子形成的影响.结果表明:光激发后耦合分子体系中形成的激子态有2种可能的分布:一种是激子在强耦合下仍主要局域在1条链中(称为"链间定域激子");另一种是激子在链间平均扩展(称为"链间扩展激子").通过计算链间耦合强度对这2种激子态的产生能和束缚能的影响,发现耦合体系中激发的电子-空穴更容易复合形成"链间定域激子".另外,通过分析链间耦合强度对激子束缚能的影响,表明聚合物分子之间的耦合不利于激子形成,因此固态薄膜的光致发光效率要低于其溶液状态.

关键词：聚合物激子链间耦合

耦合Frenkel-Kontorova双链的格波解及其色散关系

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物理学报 2022年第15期71卷 160-168页

作者：苏瑞霞黄霞郑志刚中国矿业大学(北京)理学院物理系北京100083 华北电力大学数理学院北京102206 华侨大学信息科学与工程学院厦门361021

求解了两条相同的耦合Frenkel-Kontorova (FK)链在低温、有限温和高温情况下的格波解及色散关系,进而研究了耦合FK双链的晶格振动特点.结果表明,耦合FK双链的色散关系包含一个声学支和一个光学支,两者的频谱范围和频率禁带与FK链的恢复... 详细信息

求解了两条相同的耦合Frenkel-Kontorova (FK)链在低温、有限温和高温情况下的格波解及色散关系,进而研究了耦合FK双链的晶格振动特点.结果表明,耦合FK双链的色散关系包含一个声学支和一个光学支,两者的频谱范围和频率禁带与FK链的恢复力系数、链间耦合强度系数均有关联,低温和有限温的情况还与外势深度有关系.并且研究发现当链间耦合强度较小时,不存在频率禁带;当链间耦合强度逐渐增加到某一临界值后,频率禁带出现,且随着链间耦合强度增加,频隙不断变大,这是因为光学支随着链间耦合强度增加不断向高频方向移动.此外,还发现带隙结构出现的临界链间耦合强度始终为FK链恢复力系数的2倍,并不受温度的影响.本文还研究了给定链间耦合强度下温度对耦合FK双链色散关系的影响规律.本研究内容可为分析链间界面耦合和温度对晶格的振动特点和物理性质的影响提供理论依据,从而对于能量输运、热调控等实际应用发挥重要的指导作用.

关键词：耦合Frenkel-Kontorova双链链间耦合色散关系温度热传导