低维材料结构中电子-声学声子相互作用及其相关问题

首先考虑体声子模，通过推导得出描述电子-声学声子在slab、量子阱、量子线和量子点中相互作用的哈密顿量；采用Huybretchs变分法，通过计算、分析，找出声学极化子在这些低维结构中自陷的理论判据。再次，加入表面声子模，计算声学极化子在上述结构中自陷的情况。第三，考虑这些材料结构特性，进一步计入声子模受限，考察声学极化子自陷情况。第四，更进一步考虑分数维理论，计算得到具体的半导体材料中电子自陷的确定维度值。通过全面考察低维材料结构中电子自陷的相关情况，以期为半导体光电材料的研究和制备提供理论依据。

考虑到Huybrechts变分法在计算声学极化子基态能量方面的准确性与Feynman路径积分方法可比，我们在研究过程中采用简单而又适合整个电子-声子耦合区间的Huybrechts变分法进行计算，摒弃了虽精确但非常繁杂的Feynman路径积分方法。. 1、定量得到了柱形量子线中声学极化子自陷的判别标准。由计算结果可见：极化子自陷的临界耦合常数随声子截止波矢的增大而减小。声学极化子可能在卤碱化物和宽带隙半导体材料的柱形量子线结构中自陷。. 2、进一步得到了slab材料中声学极化子自陷的判别标准。研究表明：只要slab足够薄，那么声学极化子可以在氮化镓、氮化铝以及卤碱化物的slab结构中自陷。. 3、由于晶格振动导致的电荷密度变化，考虑电子与离子的库仑相互作用，得到了描述三维、二维和一维电子-纵声学声子相互作用的新的哈密顿量，全新的计算结果即将完成。