介觀體系中的量子效應.pdf

1、介觀物理是當今凝聚態(tài)物理發(fā)展的一個研究熱點，是物理學中的一個新的分支。它主要是隨著20世紀70年代和80年代人們對固體中載流子運動的深入研究特別是無序體系電子的運動規(guī)律的研究迅速發(fā)展起來的。文獻上把尺度相當或小于單粒子波函數(shù)相位相干長度的微小尺度的體系稱為介觀體系。由于介觀體系的尺度和電子波函數(shù)的相位相干長度相當，量子的波動性凸現(xiàn)，隨著科技特別是半導體行業(yè)的發(fā)展，電路的尺寸進入介觀領域已是大勢所趨，此時就必須考慮電路及器件的量子效應。作

2、為微電子技術發(fā)展的原理性基礎，電路及器件中的量子效應已成為當今社會人們所研究的主要課題。 本文在前人研究的幾個介觀電路模型在不同情況下(電路的元件、耦合的方式等)的量子效應的基礎上，從介觀電路中經(jīng)典運動方程出發(fā)，運用量子力學理論，借助于正則變換及幺正變換的方法分析了介觀領域中更具有普適性的耗散介觀電容電阻電感耦合電路的量子效應問題，結果表明其哈密頓量等價于兩個獨立的諧振子的哈密頓量之和，耗散介觀電容電阻電感耦合電路中的兩個回路中

3、的量子效應是相互關聯(lián)的，電荷和電流的量子效應不僅與其組成的元件有關，還與其耦合的回路有關，還可以看出此介觀電路的量子效應與回路中的電源無關。這對降低為電路中噪聲對信號穩(wěn)定性的影響、提高電路的集成度和降低電器元件的量子漲落提供了可行性的研究思路。 本文主要有以下幾個創(chuàng)新之處：(1)建立了耗散介觀電容電阻電感耦合電路的模型，比單一元件或兩元件介觀耦合電路更具有普適性；(2)用量子力學理論，通過正則變換及幺正變換等方法研究了耗散介觀電

4、容電阻電感耦合電路的量子效應，結果表明該電路哈密頓量等效于兩個獨立的諧振子的哈密頓量之和，從而進一步探究了影響此介觀電路量子效應的相關因素；(3)提出了用量子理論來探討不同結構及不同元件的介觀電路的量子效應的路徑及方法，從而更進一步研究介觀領域的相關特征，使理論更好的服務于實際。 本文對兩網(wǎng)孔耗散介觀電容電阻電感耦合電路的量子效應的研究結果表明與人們用所研究的兩網(wǎng)孔單元件(如只有電容耦合或只有電感耦合)，以及兩網(wǎng)孔的兩元件耦合(