光子辅助狄拉克电子量子输运

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1、ThesisfarM嬲ter’sdegree,ShaxiUniversity,2013Photon·-assistedDiracElectronQuantumTransportStudentNameHanShuan-pingSupervisorMajorSpecialtyDepartmentProf．NieYi—hangTheoreticalPhysicsQuantumTransportInstituteofTheoreticalPhysicsResearchDuration2010．09—2013．06

2、June，2013中文摘ABSTRAclI目录要一．．．。。。．．。—．。。．．．。。。．．。．。．。。。。。。．．．．．．。．．。。．．。。。。．一．．．．．。。．一．．。。。．．。。．。。。。．．．．I，Cm···¨¨¨··¨m·¨¨¨·¨¨¨¨¨·¨·¨¨¨¨¨¨¨¨··¨¨¨¨··¨¨¨¨·m·。‘。·¨¨·m··¨¨¨¨¨¨·¨¨¨¨¨¨上第一章绪论III1．1自旋霍尔效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2量子自旋霍尔效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、31．3拓扑绝缘体⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51．4光子辅助的量子输运⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯71．4．1Floquet理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．81．4．2散射矩阵⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91．4．3Fano共振效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12第二章光子辅助Dirsc电子输运的磁场调制152．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．152．2理论模型和方

4、法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．152．2。1基于FIoquet方法求解谐振势区域波函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．162．2．2求解谐振阱区域外的波函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．192．2．3FIoquet散射矩阵⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。202．3数值结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．232．4结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28第三章Dirac电子通过磁垒与谐振势阱的量子输运293．1引

5、言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．293．2理论模型和方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．293．2．1基于FIoquet方法求解谐振势阱区域波函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．303．2．2求解磁垒区域波函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．313．2．3散射矩阵⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．323．3．数值结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．343．4结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯：⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．36第四章总结与展望参考文献3739攻读学位期间取得的研究成果。．一。。—。。～。。。。。。⋯。一⋯．一．．一。。。。。一．一。～一43致谢个人简况及联系方式承诺书444546学位论文使用授权声明．。一．．～。一一。．一。。⋯。～。一。。。．～．一。⋯⋯⋯⋯⋯⋯。．一。。47Chin雠Abstract⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．】：Abm-act⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11I

7、ChapterlIntroduction⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯．．⋯．⋯⋯．⋯．．⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯．11．1SpinHallEffect⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．2QuantumSpinHallEffect⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．3TopologicalInsulator．⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯．．⋯．⋯．．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯．．⋯．．⋯．⋯⋯．⋯．⋯．⋯⋯．．41．4Photon—

8、assistedQuantumtransport．⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯．⋯⋯．．⋯．．⋯．⋯．．⋯．．⋯．⋯．⋯．⋯．．⋯．．．51．4．1FloquetTheroy⋯．⋯⋯．⋯．⋯．．⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．．⋯．．⋯．⋯．⋯．⋯．．⋯．．81．4．2ScatteringMatrixTheory．⋯．⋯．．⋯．⋯．⋯⋯．．⋯⋯⋯．．⋯．．⋯．⋯．．⋯．⋯⋯．⋯．⋯．⋯⋯．．．91．4．3Fano-typeRe