纳米尺度的量子结构,如半导体量子点、金属或半导体合金中的杂质或掺杂元素所形成的纳米沉积相等,对固体或量子器件的输运、光学、磁学及力学等物理性质有重大的影响。理解它们的电子结构是实现量子结构人工调控的关键。本项目的研究围绕纳米微结构电子态的理论计算及微结构的正电子湮没技术探测这一中心问题来展开。通过发展一个新的快速算法来有效地分离纳米微区及其边界的局域电子结构,我们实现了对FeCu合金、InGaN量子阱等重要的金属合金材料及半导体材料中的纳米尺度微结构的电子及正电子态的第一性原理计算。理论与实验的比较揭示了金属和半导体量子点中的尺寸约化所导致的动量密度模糊的量子尺寸效应及其与纳米微结构尺寸的倒数标度规律,从而为这一效应在正电子无损监测技术中的应用提供了理论依据。
英文主题词Computational Electronic Structure; Positron Annihilation Spectroscopy; Momentum Density Smearing Effect; Percipitates; Quantum Dots