電荷密度波與gr252;ner方程的向量場分析

1、天津大學(xué)博士學(xué)位論文電荷密度波與Grüner方程的向量場分析姓名：李連鋼申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：材料物理與化學(xué)指導(dǎo)教師：阮永豐20061201A B S T R A C TC h a r g ed e n s i t y ’- w a v e si s at y p eo fe l e c t r o n c o l l e c t i v e b e h a v i o r si n ac o n d e n s e dm

2、o d e ．I n t h e C D W m a t e r i a l s t h e r e a r e al o t o f a n o m a l o u s c h a r a c t e r s w i t h i t ．N o n l i n e a rc o n d u c t i v i t y , n a r r o w —b a n dn o i s e ，t h r e s h o l d f i e l d

3、a n dS Oo na r ef o u n db ye x p e r i m e n t s ．G r i i n e ra n d h i sc o l l a b o r a t o r sf i r s tp r o p o s e dt h es i n g l e - p a r t i c l em o d e l t Oe x p l a i nt h e m ．I nt h em o d e lt h e yg a

4、 v ea n o n l i n e a rd i f f e r e n t i a le q u a t i o nt od e s c r i b i n gt h eb e h a v i o r so f e l e c t r o n i ct r a n s p o r t a t i o n ．B e c a u s e t h i sd i f f e r e n t i a le q u a t i o n w h

5、 i c hi sn a m e d a s G r i i n e r ’S e q u a t i o n d o e s n ’t h a v e a n a l y t i c a l s o l u t i o n ，t h e y d e r i v e d t h ec o n d u c t i v i t yf o r m u l ab y o v e r - d a m p i n g a p p r o x i m

6、 a t i o n ．A l t h o u g ht h i sf o r m u l a s a t i s f i e dw i t h t h e e x p e r i e n c e s v e r yw e l l i n s o m ed e g r e e ，t h e d e r i v a t i v eo fc o n d u c t i v i t yi sd i v e r g e n ta tt h et

7、 h r e s h o l d ．T h i si sc o n t r a d i c t o r yw i t h t h er e s u l to f e x p e r i m e n t ，b u tw et h i n kt h a tt h ec o n t r a d i c t o r yi sd u e t on e g l e c t i n gt h es e c o n do r d e rd i f f

8、e r e n t i a lt e r mo ft h ee q u a t i o n ．I nt h i sp a p e r , w ea n a l y z et h ee q u a t i o nb yt h em e a n so f t h er o t a t i n g v e c t o rf i e l dt h e o r y ．U s i n gt h em a t h e m a t i c a la n

9、 a l y s i sm e t h o dw e o b t a i nt h er e l a t i o n b e t w e e nt h ea p p l i e d f i e l dE a n d t h ep e r i o d i c a ls o l u t i o no f t h ee q u a t i o n ．I ti sc o n c l u d e d t h a ti nt h eo v e r

10、- d a m p i n gs i t u a t i o nt h eE oi n G r t i n e r ’S e q u a t i o ni s j u s tt h ec r i t i c a l v a l u eo ft h ea p p l i e df i e l dE ．w e a l s oo b t a i na c o n c l u s i o nt h a tt h ee q u a t i o n

11、h a s a u n i q u ea n ds t a b l ep e r i o d i c a ls o l u t i o nw h e nt h ea p p l i e df i e l dE i s l a r g et h a nt h e c r i t i c a l v a l u eo ft h ea p p l i e df i e l dE ．A c c o r d i n gt o t h ec o n

12、 c l u s i o n ，i tc o u l db en a t u r a l l yd e r i v e d t h a tt h es l i d i n g c u r r e n t o f a s e g m e n t o f c h a r g e d e n s i t y w a v e o b e y s t h e O h m ’S l a w ．S e q u e n t i a l l yw e a

13、 p p l yt h e s ec o n c l u s i o n sw i t hP o r t i s ’Sm u l t i p l es e g m e n tm o d e l ．W ep u tf o r w a r da i d e ao fe l a s t i cc o n n e c t i o n a c c o u n t i n gf o rt h ec o n n e c t i o no f d i

14、f f e r e n ts e g m e n t s ．T h e t h e o r e t i c a l r e s u l t w e d e r i v e f r o m t h e s e f o r d e s c r i b i n g n o n l i n e a rc o n d u c t i v i t yo f c h a r g ed e n s i t yw a v e i sc o n s i s

15、 t e n tw i t ht h ee x p e r i e n t i a lf o r m u l ag i v e nb yF l e m i n g ．K e y w o r d s ：c h a r g ed e n s i t y - w a v e s ( C D W ) ，r o t a t i n g v e c t o r f i e l d ，G r i i n e r ’S e q u a t i o n