浙江大学物理学在高新材料中的应用 课件五.ppt

物理系教授phybao,从经典物理到近代物理,粒子和波的双重性,您看到了什么?,经典物理,Heisenberg测不准原理,波(物质波),几率,能量算子,动量算子,动能算子,Hamiltonian算子,氢原子,Schrdingers方程,不含时,自由粒子,U(x)=0,自由粒子波函数,1维势阱,阱外,阱内,边界上,Schrdingers方程,1-D,3-D,2-D,2-D,groundstate(n=1),l=1,原子光谱,固体,芯能级,价带,半导体掺杂DopedSemiconductors,p-型,n-型,p-n结,半导体发光,OLED,亮度高,色彩亮丽,驱动电压低,生产成本低,半导体发光,半导体光电材料,固体电子结构,光电效应,阴极发射,低功函数材料或降低材料的功函数,研究空间电场,建立均匀、稳定空间电场减小对低能电子运动轨迹影响。,接触电势差,功函数测量,直接测量,间接测量,功函数的的间接测量,功函数的的开尔文测量,Vo=f2-f1,物质,干涉,衍射,不含时,尺寸效应,维度效应,结构效应,0.4nm,香港科技大学沈平研究组,TC=15K,一维超导,I,R=0,SinglewallC-Nano-tube,Si,80nm,CdS,哈佛大学,世界之最小激光器,CdSNano-wire,佛罗里达大学,DNA链分子马达,清华大学,30cm,“超顺排”纳米碳管,世界之最长纳米管,碳纤维，,钢丝，,。,势垒,势垒,隧道电流,扫描隧道电镜（STM）,10-310-410-510-610-710-810-910-10,自然可视,光学显微镜可视,电子显微镜可视,头发丝粗细机械精度纳米材料原子尺度,衍射,灰尘生物组织,微世界的观察,原子尺度上的移动(压电陶瓷）,x,y,z,原子尺度上灵敏的感觉（隧道电流）,a,原子尺度上灵敏的感觉（隧道电流）,测量中维持I不变，必需a不变，通过改变压电陶瓷上的电压保证a不变，记录压电陶瓷上的电压，等于记录a的数值。,量子调控就是探索新的量子现象，人工构建受限小量子体系、人工带隙材料。发展量子信息学、关联电子学、量子通信，奠定未来信息技术理论基础。,量子调控,2007年度诺贝尔物理奖授予法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔，以表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献。,一、正常磁电阻效应（OMR）,所谓磁电阻效应，即磁致电阻，是指电阻率在外加磁场作用下所产生的变化。,OMR为普遍存在于所有金属中的磁致电阻效应，来源于磁场对电子的洛伦兹力。该力导致载流子运动发生偏转或产生螺旋运动，因而使电阻升高。,金属中的正常磁电阻效应一般0,GMR读出磁头在计算机信息存储中的应用,新一代硬盘读出磁头，磁记录存储密度已超过所有的存储方式。正是利用GMR材料，才使得存储密度在最近几年内每年的增长速度达到3，4倍。1TB硬盘，1000-2000元,GMR磁场传感器可用来导航,地球是个大磁铁GMR薄膜做成传感器导航，车辆监控,巨磁阻材料的功用始见端倪，也将在高新技术和产业