固体中纳米尺度微结构的电子态

纳米尺度的量子结构，如半导体量子点、金属或半导体合金中的杂质或掺杂元素所形成的纳米沉积相等，对固体或量子器件的输运、光学及力学性能有重大的影响。理解它们的电子结构是实现量子结构人工调控的关键。本项目的研究将围绕用第一性原理的方法来计算及用正电子湮灭的技术来测量固体中纳米尺度微结构的电子态的这一中心问题来展开。通过发展一个新的快速算法来有效地分离纳米微区及其边界的局域电子结构，我们将实现对FeCu合金及InGaN量子阱中直径达数纳米的Cu微晶及InN聚团的电子及正电子态进行直接的第一性原理计算。计算结果与正电子湮灭的实验测量的比较能揭示金属和半导体量子点中尺寸约化所导致的宏观量子效应的特征；并阐明在金属量子点中尺寸效应所导致的费米面模糊及其应有的标度规律，从而为这一效应在正电子无损监测技术中的应用提供理论依据。