利用时域有限差分法研究Dirac量子体系中的超快相干输运过程

项目名称： 利用时域有限差分法研究Dirac量子体系中的超快相干输运过程

项目编号： No.11364033

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘江涛

作者单位： 南昌大学

项目金额： 45万元

中文摘要： 近年来，两种新型的Dirac量子体系- - 石墨烯和拓扑绝缘体引起了人们的广泛关注。这两种材料中的载流子具有极高的迁移率和超长的相干长度。这使得Dirac量子体系中载流子的输运行为和传统半导体中的输运行为并非完全一致，输运过程中各电极和各杂质间的干涉效应不再能忽略，且在某些微结构中表现出类光传输行为。对此，在本计划中拟发展光学计算中常用的时域有限差分法，并将其用来研究Dirac量子体系中电子和自旋的相干超快输运过程。主要研究内容包括石墨烯及拓扑绝缘体中杂质散射等超快输运过程中的相干性以及对电子迁移率的影响；外加电场、太赫兹场等对石墨烯及拓扑绝缘体中相干输运的影响；石墨烯及拓扑绝缘体微结构中的类光输运行为及相应的电子器件设计。此外,我们也将研究这些输运过程中所对应的单双光子干涉吸收谱，以方便实验验证。这些研究不仅可以丰富Dirac量子体系的物理内涵，而且能够为新型的量子器件设计提供物理基础。

中文关键词： 电子与光子的相互作用；二维材料-光子晶体复合结构；光辐射；光吸收；

英文摘要： In recent years, graphene and topological insulators, as two kinds of massless Dirac quantum system, have been studied intensively. Graphene and topological insulators have high carrier mobility and very long phase coherence length. Therefore, the quantum

英文关键词： interaction between electrons and photons；Two-dimensional material - photonic crystal compos；optical radiation；Optical absorption；