正弦平方势与掺杂超晶格双稳态系统的全局分叉

摘要：

掺杂超晶格是对同一材料交替掺入n-型和p-型杂质,形成n-i-p-i-n-i-p-i…一维阵列的周期结构.由于交替掺杂,衬底材料的导带受到周期调制形成一个个十分类似于正弦平方形式的量子阱.引入正弦平方势,在经典力学框架内,把粒子的运动方程化为具有阻尼项和受迫项的广义摆方程.用Jacobian椭圆函数和第一类全椭圆积分找到了无扰动系统的解和粒子振动周期,利用Melnikov方法分析了系统的全局分叉与Smale马蹄变换意义上的混沌行为,给出了系统通过级联分叉进入混沌的临界值.结果表明,对于异宿轨道,当参数满足条件πqε_0-4μ_0(2mV_0)~(1/2mV_0)//qE_0＜πsech(d m/(2V_0ν/2)~(1/2V_0ν/2))时,系统出现了Smale马蹄变换意义上的混沌振荡.对于振荡型周期轨道,当参数满足条件πqε_0-4μ_0(2mV_0)~(1/2mV_0)//qE_0＜πsech(pK′(κ)d (m/2V_0ν)~(1/m/2V_0ν)/2K(κ))[E(κ)-κ~(′2)K(κ)]时,产生了奇阶振荡型次谐分叉.注意到系统进入混沌的临界条件与它的参数有关,只需适当调节这些参数就可以避免或控制混沌,为光学双稳态器件的设计提供了理论分析.

关键词：掺杂超晶格、量子阱、正弦平方势、广义摆方程

所属期刊栏目：30

分类号：O471.5;O571.33(半导体物理学)

在线出版日期：2009-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：147-151