碳纳米管、石墨烯中的激子及相关光学性质

项目名称： 碳纳米管、石墨烯中的激子及相关光学性质

项目编号： No.10947004

项目类型： 专项基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘红

作者单位： 南京师范大学

项目金额： 14万元

中文摘要： 碳纳米管以及石墨烯都是具有大量离域pi电子的共轭分子结构，有很高的非线性光学极化率，已成为人们关注的新型非线性光学材料。大量实验表明碳纳米管中的光学性质主要由激子控制。本课题拟研究碳管和石墨烯中激子的能量和尺寸与结构的关系，特别是碳管和石墨烯形变对激子基本特性的影响，研究激子与声子、杂质以及光子的多体相互作用理论，求解激子和声子、激子和杂质电子态互作用下的量子多体态，计算分析声子协助的激子态跃迁几率。并由此计算相关的光谱，探索激子的产生以及与其他准粒子的互作用所导致的弛豫、退相干及湮灭的过程。在此基础上研究这些量子多体效应对材料发光效率和谱线位移等重要性质的影响。本课题研究内容从微观理论的角度解释、预测和探索改进碳管石墨烯材料发光性质以及控制材料发光的可能途径，指导并服务于这一领域的实验工作。

中文关键词： 激子效应；碳纳米管；石墨烯；密度矩阵；多体关联效应

英文摘要：

英文关键词： exciton effect；carbon nanotube；graphene；density matrix；many-body correlation effect