第30卷，第12期 2010年12月
光诺学与光谱分
析
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.30,No.12.pp3306-3310
December, 2010
电场对负电荷激子的能-光谱AB振荡的影响
吴洪'，鲍诚光2
1.集美大学物理系，福建厦门361021 2.中山大学物理系，广东广州510275
摘要定量讨论了可控外加均勾电场对量子环上负电荷激子的能-光谱及其AB振荡的影响。文中计算光谱的结果与实验值符合很好。负电荷激子是三个带电粒子的体系，构成本征函数的基久数以及哈密顿矩阵元都极大，数值计算艰造，文中提出如何选定基久组KmKa"以减少基失数及保证因基失组的选择所引起的误差极小的方法。为验证基失组K*mx"的可靠性，还提出了对构成波雨数中基失K的比重D(K)的分析方法。并对哈密顿短阵元(H》中的动能项(T)、库仑作用项 关键词电场；量子环；负电荷激子；Aharonov-Bohm振荡
中图分类号：0469
引言
文献标识码：A
DOI: 10, 3964/j. issn. 1000-0593(2010)12-3306-05
提出了如何选定基久组FKm*mx以减少基失数，并保证因基失组的选择所引起的误差极小的方法。
量子环上带电体系（电子、空穴、激子等组成的体系)的 Aharonov-Bohm报荡(ABO)特性的研究是固态物理和纳米技术的一个非常重要的部分。近二十年来，在理论、实验和技术上对这方面的研究极为广泛和深人。例如基本理论(1-6 以及介质电容率[7]，空穴的有效质量(8.13]、杂质及外加电场1-12]等对其ABO的影响。理论上所用的数学手段和方法也多种多样，例如用有限差分法9，把体系的空间波函数分离成质心运动和相对运动(314]，变分法[15]；少体方法(4]等等。作者近年来在量子环上电子对和负电荷激子的工作中也涉及了上述几个方面的内容(16-3]。我们所采用的数学方法是按环上带电粒子的轨道角动量给出一组基失，计算其相应的矩阵元，然后用对角化方法计算体系的本征函数及本征能量，得到了满意的结果。不论在理论上、技术上，如何用可任急调控的磁场、电场对量子环上带电体系的ABO影响规
非常重要的间题。本文在文献[20]的基础上，
律的研究都是
对可调控的均匀外加电场对负电荷激子的影响进行了研究；并对环半径（环的儿何参数)的影响进行了探讨。其结论对固体科学和纳米技术都有参考价值，对在实验或技术上如何精确定量调控外加电场、磁场都有重要的意义。我们以前的工作所用方法的围难在于；基函数（基失)的数月太大，对角化的矩阵太大，有时达到8KX8K，为减少数值计算量，本文
收稿日期：2010-08-08，修订日期：2010-11-12
1理论和计算方法 1.1模型
在ry平面上有一半径为R，中心在原点的一维量子环，环上有一个价带上的空穴e和一对空带上.的电子ele =(R，号，9）处。价带与空带间的禁带能隙为e，外加均匀磁场的磁感应强度B=Be，平行于。轴，外加均匀电场E =Ee，平行于轴。若激子中的一个电子与空穴复合，复合过程中辅射出一个能量为和的光子，则环上只剩下一个终态电子。
1.2哈密顿量
体系的哈密顿量为
+号-H=
V.,(I R, R, I) +
2m
-04
3+ -H+3++-H+? 0
(1)
H。为无电场时的哈密领量。上式中的下标i和为1和2时表小电子，为0时表示空穴，本文采用粒子有效质量近似，
基金项目：国家自然科学基金项甘(10874249)和福建省白然科学基金项目（T0650010)资助
作者简介：吴洪，女，1956年生，集美大学物理系副教授万方数据
e-mail; hwu@jmu edu cn