SO(10)模型中的一类Jackiw-Rebbi零能束缚态

本文讨论了SO(10)大统一模型的球对称磁单极以及在这个模型中的Jackiw-Rebbi型费米子-磁单极零能束缚态问题. 结果表明, 在这个理论中并不存在这样的零能束缚态.     

费米子和Julia-Zee双子系统的束缚态条件

本文讨论了一个SU(2) Higgs场与费米子场的标量耦合模型. 主要结果是: (1) 把Julia-Zee双子处理为外势, 得到了费米子径向波函数所满足的联立方程程组; (2) 求出了无穷远处和零点附近的渐近解; (3) 定性地讨论了费米子束缚态存在的必要条件. 发现, 对于磁单极情形, 当h→0时, 必不存在费米子束缚态. 对于双子情形, 在h→0的情况下, 费米子束缚态可能存在.     

轻子的束缚态波函数和反常磁矩

本文从Bethe-Salpeter方程出发讨论由费米子和标量玻色子组成的轻子束缚态波函数. 在组分粒子很重和内部运动为非相对论的假定下可以证明, 矢量相互作用能给出半径和反常磁矩都足够小的束缚态解, 但要求组分费米子质量远大于玻色子质量. 相反, 标量相互作用则只能给出半径和反常磁矩都很大的束缚态解.     

(2+1)维SU(2)四费米子耦合理论的Ward-Takahashi恒等式和质量谱

本文利用含复合场的Ward-Takahashi恒等式研究了(2+1)维SU(2)四费米子耦合的理论.在SU(2)手征对称性既有明显破缺又有动力学破缺时,得到了动力学所生成的费米子质量和束缚态的谱性质,并讨论了矢量流和轴矢流的性质.结果表明:束缚态π_α获得了质量并得到轴矢流部分守恒的结论;当费米子的流质量较小时,Goldberger-Treiman关系近似成立.     

双量子点结构中Majorana费米子的噪声特性

Majorana费米子是其自身的反粒子, 在拓扑量子计算中有着重要的应用. 利用粒子数表象下的量子主方程方法, 研究双量子点与Majorana费米子混合结构的电子输运特性, 特别是散粒噪声. 有无Majorana费米子耦合的电流与散粒噪声存在明显差别: 有Majorana费米子耦合时稳态电流差呈反对称, 噪声谱呈现相干振荡并且低频噪声显著增强. 量子点与Majorana费米子对称弱耦合时, 零频噪声由"峰"变为"谷", 并且"边谷"展宽逐渐减小; 当对称强耦合时, 零频噪声的谷深增加, "边谷"向高频端移动. 改变系统与电极的耦合强度时, 零频噪声由谷变成峰. 因此, 稳态电流结合散粒噪声可以探测双量子点结构中Majorana费米子是否存在.     

在(2+1)维手征Gross-Neveu模型中有限温度的Ward-Takahashi恒等式和手征相变

本文导出了(2+1)维手征Gross-Neveu模型在有限温度下的手征Ward-Takahashi恒等式。根据手征Ward-Takahashi恒等式讨论有限温度下费米子质量的动力学产生和束缚态的质量谱。利用费米子的动力学质量为序参量讨论了相结构和手征相变,给出了相交的临界温度。     

费米相干态下的禁闭模型

作为应用费米相干态处理量子场论问题的一种尝试, 本文利用费米相干态讨论了SLAC口袋模型. 结果表明, 仍然可以得到SLAC口袋的束缚态解, 从而唯象地解释了夸克禁闭. 此外, 还可以得到SLAC所没有的夸克数为零的解和非束缚态解, 因此, 这种尝试是有益的.     

大模场面积光子晶体光纤激光器展宽脉冲锁模域的束缚态运转

实验研究了大模面积光子晶体光纤飞秒激光器在近零色散点展宽脉冲锁模的束缚态运转.获得了双脉冲束缚态锁模,以及脉冲间隔不相等的多脉冲束缚态锁模,实验发现束缚态的子脉冲间距具有随机性.通过建立光纤锁模激光器的数值模型,分析了激光器束缚态锁模建立的动力学过程,在一定抽运强度下,激光器存在多个稳态,或者单脉冲运转,或者子脉冲间隔不相等的束缚态运转,这取决于锁模建立阶段半导体可饱和吸收镜(SESAM)对噪声信号的随机提取.并提出了抑制束缚态的方法,模拟得出此项技术可直接获得的最大单脉冲能量为19.6 nJ,考虑到40%左右的压缩损耗,可得到压缩至76 fs的最短脉冲,单脉冲能量为11.8 nJ.数值模拟结果能很好的与实验相符合.     

我国科学家捕获马约拉纳费米子

<正>中国科学家在实验室里成功捕捉到物理学家寻找多年的神秘粒子——马约拉纳费米子。1937年,意大利物理学家埃托雷·马约拉纳首先预言,在自然界中可能存在一类特殊的费米子,这种正反粒子同体的特殊费米子就像是两兄弟站在一起照镜子,它们的反粒子就是自己本身,这种费米子被称为"马约拉纳费米子"。但是要捕捉到该粒子却非常的困难,在近80年来众多的科学家做了大量的研究工作,却一直都未找到马约拉纳费米子存在     

化学成键的元素中的退化费米气体中的束缚电子对

Cooper考虑一对电子在一个安稳的费米球面上相互作用着,指出这种相互作用是由声子和屏蔽库仑场导致的,在电子间存在一种净的吸引作用,结果这对电子能够形成一个束缚态.我们给出的是对于元素之中有化学键的形成,甚至电了发生了转移,电负性高的元素得到了电子,电负性低的元素失去了电子时退化费米气体中的束缚电子对的描述.     

Kerr-Newman裸奇点Bose子束缚态

本文采用线性微分算子的目共轭扩展谱分析法,讨论了Kerr-Newman型裸奇点与Bose子束缚态问题.结果表明:在能隙(—μ,μ)中,Bose子的哈密顿算子只能出现离散谱,由此推知,当μ=0时,不存在Bose子束缚态,当μ≠0时,Kerr-Newman裸奇点周围有Bose子束缚态形成.     

Lemaitre度规中Dirac方程的径向解

本文给出球对称度规下Dirac方程的径向解,证明了Schwarzschild黑洞周围不存在费米量子束缚态.讨论了几种可能的情况.其中有一个暂态孤子波解,为检验黑洞存在提供了新的信息.定态解则描述了黑洞对粒子的吸积和蒸发过程.     

Kerr-Newman裸奇点与Bose子束缚态

本文采用线性微分算子的自共轭扩展谱分析法, 讨论了Kerr-Newman型裸奇点与Bose子束缚态问题. 结果表明: 在能隙(—μ,μ)中, Bose子的哈密顿算子只能出现离散谱, 由此推知, 当μ=0时, 不存在Bose子束缚态, 当μ≠0时, Kerr-Newman裸奇点周围有Bose子束缚态形成.     

耦合Majorana束缚态T形双量子点中的Andreev反射

研究了连接在正常金属电极和超导电极之间的耦合Majorana束缚态(MBSs)T形双量子点结构中的Andreev反射.研究发现,对于T形双量子点结构,当入射能量等于边耦合量子点能级时Andreev反射电导出现Fano振荡,连接MBSs之后,零费米能附近出现一对新的Fano型振荡峰.如果忽略两个MBSs之间的相互作用,零费米能点的Andreev反射电导为定值1/2G_0(G_0=2e~2/h),不受量子点能级、双量子点之间耦合强度以及量子点与MBSs之间的耦合强度的影响.此外,在没有耦合MBSs的T形双量子点结构中,调节双量子点间的耦合强度可以使零费米能附近的Andreev反射电导出现由共振带向反共振带的转变,而耦合MBSs之后,又可以使反共振消失转而出现新的共振峰.     

在SU(2)模型中费密子的质量与Rubakov效应

在自发破缺的具有Higgs三重态的SU(2)规范理论中,讨论了同位旋1/2的费密子的质量对费密子-磁单极束缚态的影响。结果表明,当费密子与Higgs场之间的直接耦合趋于零,但狄拉克质量保持固定时,费密子-磁单极束缚态的必要条件必不被满足。这个结果意味着对于SU(2)模型由于狄拉克质量效应,Rubakov效应不存在。 关键词：     

Hubbard模型中的相位弦效应与交互Chern-Simons理论

费米子符号在费米液体理论中至关重要. 然而, 在Mott绝缘体中, 很强的电子Coulomb相互作用抑制了体系的电荷涨落并消除了电子交换带来的费米子符号问题. 本文首先回顾二分晶格上Hubbard模型的相位弦理论, 从弱关联的费米液体到强关联的反铁磁Mott绝缘体的转变可以由此得到统一理解. 在任意Coulomb作用强度U下, 我们首先导出Hubbard模型的严格的符号结构. 在小U极限下, 它回到通常的费米子符号; 在大U极限下, 它给出了t-J模型的相位弦符号. 在半满情形下, 我们构造了一种电子分数化的表象, 其中, 电荷子与自旋子通过演生的交互Chern-Simons规范场相互耦合. 由此导出的基态波函数拟设与低能有效理论可以定性刻画Hubbard模型的基态相图. 在弱关联区域, 费米液体的准粒子由电荷子与自旋子的束缚态构成, 其长程相位相干性取决于背景自旋的关联性质. 体系的Mott转变可以通过电荷子打开能隙或是通过自旋子玻色凝聚来实现.     

专题导读

正重费米子化合物是一类典型的强关联电子体系,通常存在于含有f电子的镧系或者锕系金属间化合物中,近期在一些过渡金属化合物中也发现了类似的重费米子行为。在该类化合物中,局域电子与导带电子通过近藤效应杂化而形成复合费米子,其电子有效质量可高达自由电子的上千倍,"重费米子"因此得名。此外,局域电子与导带电子杂化会在费米能级附近打开一个能隙,根据能隙的大小以及费米能级的位置,重费米子体系可以是金属、半金属、半导体甚至绝缘体。     

探索“手征电子学”——第二类外尔半金属的手征输运

<正>1929年,物理学家Hermann Weyl理论预言了一种质量为零的相对论性费米子,称为"外尔费米子"~([1])。独特的是,这种费米子具有两种不同的类型,可以用"手征"来表示,其中一种费米子的自旋和动量方向平行,而另一种费米子相反,称它们分别具有"右手"和"左手"手征,如同人的左手和右手一样,具有镜像对称性。通     

电子型FeSe基高温超导体的磁通束缚态与Majorana零能模

作为凝聚态物理中一类新奇准粒子态,Majorana零能模(Majorana zero mode)由于可用来实现拓扑量子计算而成为当前的研究热点.理论预言,Majorana零能模可作为特殊的束缚态出现在一些拓扑超导体的磁通涡旋中.但实际超导体磁通中还可能存在其他低能束缚态或杂质态,这给Majorana零能模的辨别和具体应用带来了困难.目前实验上寻找合适的拓扑超导体系、分辨出清晰的Majorana零能模仍然是十分迫切的.本文主要介绍最近利用高能量分辨的扫描隧道显微镜,对电子掺杂铁硒类超导体(Li,Fe)OHFeSe和单层FeSe/SrTiO3磁通态进行的研究.实验上在前者的自由磁通中观测到清晰的零能模,并进一步测量到Majorana零能模的重要特征—量子化电导.而在后者磁通中只发现常规Caroli-de Gennes-Matricon(CdGM)束缚态,反映出s波对称性的特征.这系列实验既为Majorana零能模物性的进一步研究提供了合适平台,也为澄清铁基超导体中拓扑超导电性的来源提供了线索.     

费密子与Dirac双子系统的耦合问题

除了库仑耦合和Kazama-杨振宁耦合——кqβ∑·r/2Mr³外,本文同时讨论了费密子Dirac双子应当存在的另一耦合iкzz_de²γ·r/2Mr³。结果表明,对所有角动量态,费密子径向波函数具有物理上合理的原点渐近行为。定性地分析了束缚态的必要条件。发现,对于双子情形,当额外磁矩к→0时,存在费密子束缚态是可能的;但对于磁单极情形,当к→0时,必不存在费密子束缚态。 关键词：