双层石墨烯中自旋过滤态和量子自旋霍尔效应（英文）

本文研究了磁场作用下双层石墨烯中的拓扑相.当考虑内禀自旋轨道耦合时,系统中出现许多拓扑相,通过调节双层石墨烯的层间电压和费米能可以实现拓扑相变.另外,还研究了时间反演对称性破缺的自旋霍尔效应的稳定性,发现它对于对称性破缺的扰动是非常稳定的.在内禀自旋轨道耦合和塞曼劈裂共同作用下,当塞曼劈裂很强时,自旋霍尔态会被破坏而自旋过滤的霍尔态将依然保持.这些研究结果在自旋电子器件方面有着巨大的潜在应用价值.     

kagome晶格中无序和自旋交换作用对量子霍尔电导率的影响

数值计算了kagome晶格中无序和海森堡交换相互作用下的量子霍尔效应, 其中无序包括非磁性杂质和磁性杂质, 相互作用包括近邻的铁磁和反铁磁海森堡交换相互作用. 计算结果表明, 非磁性和磁性无序增强将导致量子化的霍尔电导平台从高朗道能级到低朗道能级逐步被破坏. 除了破坏霍尔电导平台, 磁性杂质还可以解除自旋简并, 使系统发生从非常规量子霍尔效应到常规量子霍尔效应的转变. 对于自旋交换作用影响下的霍尔电导, 铁磁相互作用同样会使系统发生从非常规量子霍尔效应到常规量子霍尔效应的转变, 而反铁磁相互作用却对系统的量子霍尔电导没有影响. 这暗示着在S=1/2的反铁磁kagome体系中形成的量子自旋液体仍然保有零能隙的特征.     

U(1)自旋交换下的一维关联电子体系的相图

在弱耦合区域和电子浓度半满情况下,我们研究了一维U(1)自旋各向异性的t-U-J-V模型的基态特性.通过组合玻色化和重整化群分析的场论方法,我们获得了量子相图.基态中包含二个有自旋激发能隙的自旋密度波(SDW)和键序自旋密度波(BSDW)的绝缘相以及二个无自旋激发能隙的Mott绝缘体(MI)和Haldane绝缘体(HI).研究结果揭示了各向异性的相互作用对一维关联电子体系的低能物理有着重要的影响.     

Mn掺杂闪锌矿半导体ZnO的半金属铁磁性和光学性质

采用密度泛函理论(DFT)和平面波赝势(PWPP)方法,研究了Mn掺杂闪锌矿半导体ZnO的电子结构、磁性质和光学性质.自旋极化的态密度和磁矩显示Mn掺杂闪锌矿ZnO是一个半金属铁磁体,其在自旋电子学材料中有一定的应用.利用Kramers-Kronig色散关系,对Mn掺杂闪锌矿ZnO的介电函数和折射率进行了研究,根据计算的电子结构和光学性质的内在联系,解释了Mn掺杂闪锌矿ZnO的光学性质的微观机理.     

三分之一填充下的一维t-U-V-J模型的量子相图（英文）

我们在弱耦合区域研究了一维电子体系,其中电子浓度为三分之一,相互作用包括电子的在位作用、最近邻库仑作用和自旋交换作用.玻色化方法和重整化分析预测了量子相变的发生.通过计算关联函数我们确定了量子相态.基态相图由电荷密度波、自旋密度波、三重超导态和单重超导态组成.研究结果对一维扩展赫伯德模型有着更进一步的理解.     

Kagome晶格中的拓扑平带和量子霍尔效应

本文采用紧束缚模型研究Kagome晶格中的拓扑平带.通过调控交错磁通和次近邻跃迁强度可以得到具有大带隙且Chern数为非零的近平带结构.由于拓扑平带与二维Landau能级的相似性,所以此拓扑非平庸的平带可以产生整数量子霍尔态,再加上相互作用还可能产生分数量子霍尔态.     

量子环的共振遂穿效应

利用非平衡格林函数研究了一维量子环的电子输运特性,在外部电压（阶梯电压）的激励下单端导线与环间有含时的隧穿电流,提出了一种数值法计算有阶梯电压体系的电流,结果表明遂穿电流特性能够反映量子环中电子能谱结构.     

激发态中的重双夸克能谱

本文利用势模型方法研究了重双夸克在不同角动量时的基态和激发态能谱．我们首先在势模型中引入了自旋相互作用项，然后通过求解薛定谔方程得出了cc重双夸克在不同角动量时各态的能谱．另外用同样的方法得出了bb重双夸克不同角动量时各态的能谱．最后对结果进行了讨论．     

不同环境下双量子点初态的保真度

针对初态都为自旋单重态的两对双量子点,数值模拟了不同环境下双量子点初态的保真度随着时间的演化,其中环境包括真空态、福克态、相干态、热态、耗散场以及外加随机磁场。模拟结果表明,在给定参数情况下,当环境为耗散场时,量子点的初态保真度会逐渐降至最低。无论环境是相干态还是热态,当平均光子数达到一定数目时,双量子点初态的退相干效果较显著。     

约化忠实度和冯·诺依曼熵分析J_1-J_2海森堡自旋链的相变问题

采用精确对角化方法,研究自旋1/2一维J1-J2海森堡自旋链模型的相变问题.通过计算激发态下自旋格点群的约化忠实度和冯·诺依曼熵,确定了该系统由自旋液体态到二聚态之间的K-T相变,并通过外推法,确定相变点位置L→∞,λc=0.241 14.研究结果表明,难以用传统序参量来刻画的K-T相变可以用自旋格点群(子系统)的约化忠实度和冯·诺依曼熵来反映.     

Anderson-Hubbard系统的表面传导电子能和自旋波

本文计算了Anderson-Hubbard系统的表面传导电子能和自旋波,发现系统表面传导电子能明显不同于系统内部传导电子能,这正好可以说明Anderson-Hubbard系统的表面特性是有异常的.对于自旋波谱的研究发现,自旋波谱不仅与自旋向上和向下的电子数有关,而且还与化学势有关.     

夸克间微扰势的相对论性非微扰修正

计算了胶子凝聚与夸克凝聚对于微扰量子色动力学中夸克与夸克之间的相互作用势的非微扰修正的相对论形式及其非相对论形式展开．由于超出了一般的非相对论近似，一些新形式的自旋－自旋相互作用项、自旋－轨道相互作用项出现在势的表达式中．     

磁场下有原子自旋轨道耦合的各向异性量子点的精确解析传播子

量子力学中很少有系统能够精确地计算传播子, 特别是在考虑了自旋轨道耦合效应的情况下. 利用相空间的群论方法, 首先导出了有原子自旋轨道耦合的各向异性量子点传播子的精确解析表达式. 随后利用传播子来计算自旋高斯波包的演化与相应的概率密度, 并研究了原子自旋轨道耦合效应和磁场强度对距离期望值的影响.     

磁场下有原子自旋轨道耦合的各向异性量子点的精确解析传播子（英文）

量子力学中很少有系统能够精确地计算传播子,特别是在考虑了自旋轨道耦合效应的情况下.利用相空间的群论方法,首先导出了有原子自旋轨道耦合的各向异性量子点传播子的精确解析表达式.随后利用传播子来计算自旋高斯波包的演化与相应的概率密度,并研究了原子自旋轨道耦合效应和磁场强度对距离期望值的影响.     

有限核自旋—轨道耦合势的自洽研究

有关有限核自旋-轨道耦合势的研究一直是原子核理论和应用中一个令人感兴趣的问题.在Hartree-Fock(HF)的计算中.自旋-轨道藕合势的贡献起着十分重要的作用,它能够比较好地描述原子核的能级分裂在文献[1]中,卓益忠等人在Hartree-Fock的框架里,利用有效的Skyrme力和定域密度近似(LDA),计算了有限核自旋-轨道耦合势.     

弱耦合一维扩展赫伯特模型的基态相图

我们利用玻色化和重整化群分析的方法研究了半满填空且排斥势小于跃迁动能时的一维扩展赫伯特模型的基态相图,发现基态相图是由自旋密度波,电荷密度波和键荷密度波组成.这些结果揭示了扩展赫伯特模型和赫伯特模型基态相图的差异.     

FenCo和FenNi（n≤5）小团簇的密度泛函理论研究

用密度泛函理论研究了小团簇FenCo和FenNi（n≤5）的基态几何结构、电子特性和磁性．发现Fe4Ni团簇具有幻数结构,而对于FenCo团簇没有发现幻数结构．所有这些团簇旱铁磁性而且其自旋磁矩都大于对应块体的磁矩．一般认为团簇的磁矩受几何结构影响很大,然而这蝗小团簇的自旋磁矩对结构不敏感,我们认为出现这种奇特现象的主要原因是当结构变化时自旋向上和自旋向下的最高占据态对应能级高低序列保持小变．     

自旋空间的对称面及自旋态的相因子

本文提出了电子自旋空间的对称面概念,分析了电子自旋的本征态以及电子自旋角动量分量的平均值的问题, 并讨论了自旋态的相因子问题.     

各向异性量子点中的二维磁极化子效应

本文研究了在垂直均匀磁场下各向异性量子点中具有中等电子-声子耦合强度的二维磁极化子效应.构造一个变分波函数,它由两部分的乘积组成,第一部分是相干声子态,由对声子真空态的Lee-Low-Pines变换得来;第二部分是电子波函数,由二维各向异性谐振子波函数通过特殊幺正变换得来.然后通过变分法获得极化子能谱的积分表达式.利用数值计算的结果,阐明了磁场和各向异性对小尺寸量子点的基态和第一、第二激发态能量的影响.     

量子阱中的束缚极化子的路径积分变分研究

利用Feynman路径积分变分方法，推导了整个电声子耦合区域的量子阱中束缚极化子的基态能。对其数值结果研究表明：当量子阱的约束势达到一定值，极化子的基态能修正－△E随电声子耦合常数α的增加激剧增大，约束势导致有效电声子耦合从无约束势时的弱耦合向居间耦合或强耦合渡越。更重要的是，我们发现存在一个量子阱的临界有效宽度lz0,当lZ小于临界值时，－△E随lz变小很快增大；当lz大于临界值时，随lz变大，－△E几乎不变。