Пространственно-временные и спектральные характеристики нестационарных волновых процессов в неоднородных конденсированных средах

• Автор: Штыгашев, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 317 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. Стационарные и нестационарные волновые процессы в многослойных пространственно-неоднородных структурах
1.1. Метод трансфер-матрицы
1.2. Динамика квантовых волновых пакетов в многослойных пространственно-неоднородных структурах
1.2.1. Рассеяние волнового пакета периодической решеткой .
1.2.2. Возбуждение и распад квазистационарных состояний .
1.2.3. Зеркально-симметричные гетероструктуры. Явление коллапса резонансных пиков прозрачности
1.2.4. Распространение волнового пакета в решетке при наличии внешнего силового поля
1.3. Перенос заряда в фотоэлектрохимической ячейке Гретцеля.
Температурное уширение оптических линий примесных центров в аморфных средах
1.4. Осцилляции электронного тока из многобарьерных гетероструктур, связанные с квазистационарными состояниями
1.4.1. Распад квазистационарного состояния из поверхностных многобарьерных гетероструктур
1.4.2. Осцилляции тока фотоэмиссии через поверхностную трехбарьерную гетероструктуру
1.5. Дифракция связанных волн в многослойных структурах
1.5.1. Рассеяние ультразвуковой монохроматической волны
ферромагнитным слоем вблизи магнитоакустического резонанса

1.5.2. Рассеяние ультразвуковой монохроматической волны магнитной сверхрешеткой вблизи магнитоакустического резонанса
1.5.3. Рассеяние ультразвукового пакета ферромагнитной пластиной вблизи магнитоакустического резонанса
1.5.4. Волновые функции и спектр энергии возбуждений бо-голюбовских квазичастиц в £ //5 переходе
Основные результаты и выводы главы
2. Метод трансфер-матрицы и гибридный алгоритм для многослойных систем
2.1. Метод трансфер-матрицы для многокомпонентных волновых
полей в многослойных структурах
2.1.1. Метод трансфер-матрицы для случая N =
2.2. Конечно-разностный метод трансфер-матрицы
2.2.1. Трансфер-матрица, построенная с помощью явной схемы Эйлера
2.2.2. Трансфер-матрица, построенная с помощью неявной схемы Адамса для случая N =
2.2.3. Трансфер-матрица, построенная с помощью неявной схемы Адамса для случая И>
2.3. Гибридный алгоритм в методе трансфер-матрицы
Основные результаты и выводы главы
3. Динамика квантовых волновых пакетов вмногослойных пространственно-неоднородных структурах
3.1. Рассеяние волнового пакета на периодической решетке

3.1.1. Численно-аналитическое описание волнового пакета в
решетке конечной длины
3.1.2. Рассеяние гауссова волнового пакета решеткой из N
одинаковых дельта-барьеров
3.2. Формирование и эволюция квазистационарных состояний
3.2.1. Образование и распад квазистационарного состояния
при рассеянии волнового пакета на решетке из N одинаковых дельта-барьеров
3.2.2. Положение нулей и полюсов амплитуды отражения
3.2.3. Распад квазистационарных состояний из решетки N
дельта-барьеров
3.3. Рассеяние волнового пакета в условиях коллапса резонансов в симметричной двойной сверхрешетке
3.3.1. Симметричная двойная сверхрешетка
3.3.2. Коллапс резонансов в сверхрешетке б-барьеров
3.3.3. Коллапс резонансов в сверхрешетке (СаР2/51)„/СаР2 .
3.3.4. Рассеяние волнового пакета в условиях коллапса резонансов
3.4. Распространение волнового пакета в решетке при наличии внешнего силового поля
3.4.1. Стационарные состояния электрона в периодических
структурах конечной длины, помешенных в электрическое поле
3.4.1.1. Решетка Кронига-Пенни в электрическом поле
3.4.1.2. Решетка 5-барьеров в приближении кусочнопостоянной аппроксимации потенциала внешнего электрического поля

метров кинетических процессов, подборе материалов ячейки.
Важнейшими характеристиками процесса электронного перехода из п-го в /п-е состояния подсистемы «молекула краситель - наночастица - электролит» являются вероятности перехода Г„т в единицу времени (скорости переходов). Эти скорости переходов определяют изменение вероятности рп нахождения
подсистемы в «-м состоянии согласно кинетическому уравнению Паули [142]

= / 1 (ГтпРт ~~ Т'тпРи)- (1.36)

Из (1.36) можно выделить
Г„ = £гтп (1.37)

- скорость ухода электрона из «-го состояния. Скорость Г1 электронного перехода из возбужденного синглетного состояния 5* в остальные состояния определяется суммой вкладов Г) = £ ГВклад флуоресценции в уширение

уровня 5* в спектрах сложных органических комплексов составляет Гю~ Ю7-—108 с-1 при гелиевых температурах, соответственно, при более высоких температурах ширина Гю увеличивается вплоть до терагерцовых величин, доминирующий вклад Г12 инжекции электрона в ширину уровня 5” на один-два порядка выше [143-145], остальными каналами Гт распада электронного возбуждения можно пренебречь. Оптические спектры поглощения и флуоресценции молекул сенсибилизатора в фотоэлектрохимических элементах характеризуются широкими бесструктурными электронно-колебательными полосами [146]. Осажденные на поверхности наночастиц молекулы красителя являются примесными центрами в жидком [138] или твердом [147] электролите (неупорядоченная среда). В такой среде флуктуации локальных силовых полей приводят к изменениям энергий электронного перехода, что проявляется в виде неоднородного уширения оптических линий примесных молекул [148]. Однородная ширина Гю состояния 5 * определяется однородной шириной у оптической линии флуоресценции. Задача выделения однородной ширины у из