摘要：我们从理论上提出了一种方案来研究在量子点和纳米机械振子耦合系统中的相干布居数振荡，由于纳米机械振动，相干布居振荡在单个量子点中显示出新颖特征。类比于量子光学中的相干布居振荡，我们将这种效应称之为纳米机械振动诱导的相干布居振荡。在这种方案中，纳米机械振子的振动为在这样一个系统中光透明现象的实现提供了附加辅助能级。光谱分析表明，基于纳米机械振动的相干布居振荡可以被光场强度，耦合强度和其他相关参数简单地控制。此外，我们也提供了在真实实验中纳米机械振子的衰变率的测量方法。74186

毕业论文关键词：量子点，纳米机械振子，相干布居数振荡

Abstract: We theoretically propose a scheme to study coherent population oscillation (CPO) spectra in a system of a quantum dot coupled to a nanomechanical resonator。 Due to nanomechanical vibrations CPO in a single quantum dot demonstrates novel features。 In analogy with CPO in quantum optics, we refer to this effect as mechanically induced coherent population oscillation (MICPO)。 In this scheme, the vibration of the nanomechanical resonator makes a contribution to additional auxiliary energy levels so that the transparency phenomenon could be realized in such a system。 The optical spectrum shows that the transparency based on MICPO can be controlled simply by the intensity of the optical field, the coupling strength and other relevant parameters。 Furthermore, our technique provides a method to measure the decay rate of the nanomechanical resonator in a real experiment 。

Keywords: Quantum dots, Nanomechanical oscillator, Coherent population oscillation

目录

1 绪论 4

1。1 量子点的概念和性质 4

1。2 相干布居振荡效应 6

1。3 纳米机械振子 7

2 量子点和纳米机械振子耦合系统中的相干光学特性 7

2。1 简介 7

2。2 原理 8

3 数值结果与讨论 12

结论 17

参考文献 18

致谢 19

1 绪论

近年来的科学技术的飞跃进步，纳米机械振子由于其重要的基础性，如高频率振动和大品质因子，还有其潜在的应用，越来越受到关注。与此同时,由少量的原子所构成的量子点，又称人造原子，作为一种新颖的半导体材料，它具有许多独特的纳米性质，也应用于许多不同的方面。将纳米机械系统与量子点耦合起来，许多奇特的量子现象和基本的量子定律都能够被发现，并加以检测和研究。本文主要讲述了一种在量子点和纳米机械振子耦合系统中研究相干布居数振荡的方法，由于纳米机械振动，量子点系统中相干布居振荡显示出新的特性。

1。1 量子点的概念和性质

1。1。1 量子点的概念

    量子点是由有限数量的原子构成，三个维度尺寸均在纳米数量级。量子点一般为球形或类球形，是由半导体材料制成的纳米粒子，径直在2～20 nm之间。量子点是在纳米尺度上的原子和分子的集合体，既可由一种半导体材料组成，它既可以由一种半导体材料组成，也可以有多种半导体材料组成。一个量子点往往带有少量空穴、电子或空穴电子对。科学家首先提出有关量子点的概念是在20世纪90年代。