电子-杂质和电子-声子相互作用对石墨烯磁光导的影响

在外加垂直磁场的石墨烯系统中,基于格林函数方法以自能的形式理论研究了电荷杂质散射和光学声子散射中心对朗道能谱的影响,采用久保(Kubo)公式研究了单层石墨烯的磁光电导谱以及跃迁选择定则。具体计算中电子-杂质库仑相互作用考虑了介电环境的屏蔽效应,对由散射引起的自能以及单粒子格林函数做自洽计算,另外在强磁场下单杂质散射是一个很好的近似模型。理论计算结果表明电荷杂质散射引起朗道能级对称展宽;同时考虑电荷杂质和光学声子两类散射后态密度表现为非对称的展宽。研究结果表明磁光电导谱的峰值和强度强烈依赖于填充因子和态密度。     

在铜氧化物超导体中朗道的费米液体理论失效

朗道在 195 6年提出了著名的费米液体理论 ,在这个理论中 ,相互作用着的电子被无相互作用 (或弱相互作用 )的准粒子取代 ,后者具有与电子相同的电荷ｅ和自旋角动量 2 .准粒子与电子的惟一不同是它们的质量 ,准粒子的有效质量ｍ 与电子质量ｍ之比由电子间相互作用的强度决定 .这为单电子近似提供了理论基础 .1986年铜氧化物超导体的发现 ,使费米液体图像受到挑战 ,因为有种种迹象表明 ,这类超导体的正常态行为不服从朗道理论的预言 .尽管如此 ,15年来 ,研究人员一直未能从实验角度给出朗道理论失效的确凿证据 .最近 ,来自加拿大的Ｈｉｌｌ…     

石墨烯基磁量子环的低态能谱对磁场的依赖关系

我们采用狄拉克-韦尔 (Dirac-Weyl) 模型, 计算出二维石墨烯基磁量子环和磁量子点分别在垂直非均匀磁场下的低态能谱, 并讨论包括两组旋量分量的低态能谱跟磁场的依赖关系。从直接对角计算法所获得的数值结果表明, 在非均匀磁场下, 磁量子点和磁量子环的能谱中的最低朗道能级(N-=0)皆为高度简并, 且数值恒等为零。在其邻近较高的朗道能级, 磁量子环出现了由磁场诱导的轨道角动量间的跃迁, 而磁量子点则没有。最后本文指出, 除了最低朗道能级(N-=0)外, 两组旋量分量的能谱完全一样, 只是其朗道能级所标记的两组量子数不同而已。     

二维费密液体理论(Ⅰ)

通过关于二维低密度费密系统准粒子寿命和二维巡游电子系的自旋涨落的计算,本文证明朗道费密液体理论适用于二维相互作用费密粒子系。 关键词：     

自旋-轨道耦合作用下玻色-爱因斯坦凝聚在量子相变附近的朗道临界速度

各向异性超流体中的朗道临界速度并非简单地由运动方向的元激发能谱决定.在自旋-轨道耦合作用下的双分量玻色-爱因斯坦凝聚中,当系统跨过平面波相与零动量相之间的量子相变时,尽管超流声速连续变化,但垂直于自旋-轨道耦合方向的朗道临界速度会出现跳变,跳变幅度随自旋相互作用强度单调增加.根据线性响应理论,计算了凝聚体中运动杂质在不同速度下的能量耗散率,提出可以通过能量耗散观测临界速度在量子相变处的不连续性.     

Kitaev模型与拓扑量子相变

文章通过在一种准一维路径上引入自旋算符的约当-维格纳（Jordan—Wigner）变换，证明了Kitaev自旋模型完全等价于一个不含任何非物理自由度的自由Majorana费米子模型。通过对偶变换，进一步证明了这个系统中存在的量子相变可用非定域的拓扑序参量来描述；并且，这些非定域的拓扑序参量在对偶空间变成为定域的朗道类型的序参量。文章作者的工作揭示了传统的量子相变和拓扑量子相变的内在关系，扩展了朗道二级相变理论的适用范围。     

石墨烯莫尔超晶格

石墨烯莫尔超晶格来源于六方氮化硼衬底对石墨烯的二维周期势调控. 由于这种外加的周期势对石墨烯能带具有显著的调制作用, 近年来引发了人们广泛的关注. 利用氮化硼衬底上外延的单晶石墨烯薄膜, 我们系统研究了基底调制下的莫尔超晶格以及相关的物理特性. 首先, 我们在电子端和空穴端都观测到了超晶格狄拉克点, 并且超晶格狄拉克点同本征狄拉克点类似, 都表现出绝缘体的特性. 在低温强磁场下, 可以观测到到单层石墨烯和双层石墨烯的量子霍尔效应. 并且, 从朗道扇形图中, 可以清晰的看到磁场下形成的超晶格朗道能级. 此外, 利用红外光谱的方法研究了强磁场下石墨烯超晶格体系不同朗道能级之间的跃迁, 发现这种跃迁满足有质量狄拉克费米子的行为, 对应38 meV的本征能隙. 在此基础上, 我们在380 meV位置发现一个同超晶格能量对应的光电导峰. 通过利用旋量势中三个不同的势分量对光电导峰进行拟合, 发现赝自旋杂化势起主导作用. 进一步研究表明赝自旋杂化势强度随载流子浓度的增大显著降低, 表明电子-电子相互作用引起的旋量势的重构.     

雪茄形铷原子玻色-爱因斯坦凝聚中单极子模的朗道阻尼和频移

采用含时哈特里-福克-博戈留波夫近似研究雪茄形铷原子玻色-爱因斯坦凝聚中单极子模的朗道阻尼和频移. 通过考虑元激发的实际弛豫及其各弛豫间的正交关系改进原有方法, 并由此给出计算朗道阻尼和频移的新公式. 此外, 令凝聚体边界处动能密度为零代替令基态能量极小以改进原消除三模耦合矩阵元的方法. 通过这些改进, 同时计算阻尼和频移, 并讨论它们的温度依赖, 所得理论结果都与实验符合. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 朗道阻尼和频移 哈特里-福克-博戈留波夫近似 托马斯-费米近似     

spin-Peierls系统低能量激发谱的理论研究

用玻色化技术和量子自洽方法研究了spin-Peierls系统的低能量激发谱,计算了二聚化相的基态、单粒子激发态和双粒子束缚态的能量、阻挫对其低能量行为的影响及其各自的自旋-自旋关联函数.结果表明,随着阻挫的增大,spin-Peierls系统中的基态能会逐渐减小,单粒子激发态能隙和双粒子束缚态能隙却会增大.双粒子束缚态和基态的关联函数具有类似的短程关联,而单粒子激发态的关联函数具有长程关联.因此导出,单粒子激发态为自旋三重态,双粒子束缚态与基态类似为自旋单态,它存在于双粒子连续激发态的下边.该结果与Ain等 关键词： spin-Peierls系统 束缚态 关联函数     

量子等离子体中波的色散关系以及朗道阻尼

利用动理学理论研究量子等离子体中波的色散关系和电子朗道阻尼.从电子的量子流体动力学方程和动理学描述下的光子运动方程出发,研究量子效应对光子朗道阻尼的修正.研究发现量子效应只对纵波模式,即电子等离子体波的色散关系有修正,对横向电磁波的色散关系没有影响.量子效应减小了朗道阻尼,起着朗道增长的作用. 关键词： 量子等离子体 朗道阻尼 电子等离子体波 色散关系     

一个可能的重费密子超导机制——电子-Slave Boson超导机制

采用Anderson晶格哈密顿量,在超出平均场的理论框架下,讨论了重费密子超导电性问题。发现在Slave Boson场的长波长极限情况下,同类准粒子之间通过交换Slave Boson而产生的相互作用是吸引的,而只有第一类准粒子——准f电子对重费密子超导电性有贡献。 关键词：     

布朗马达的非均匀高斯跃迁模型

提出了布朗马达的非均匀高斯跃迁理论，用布朗粒子在多态之间的跃迁模型描述分子马达的定向运动.假定跃迁速率与位置有关，且在跃迁点附近具有高斯函数形式，将布朗粒子在x处的概率密度Pm(x,t)在跃迁点附近展开，可以进行任意阶的近似计算.这一理论涵盖了以往的定点跃迁模型和均匀跃迁模型.作为具体例子，研究了系统在两态之间的跃迁问题.假定在一个周期内有两个跃迁点，讨论了布朗粒子定向运动产生的概率流随温度、跃迁速率和 跃迁宽度的变化关系. 关键词： 布朗马达 高斯跃迁 概率流     

氢键铁电体相变的格林函数理论(Ⅱ)

在文献[1]的基础上,计算了包括四体相互作用项的氢键铁电系统自由能,给出了确定铁电一级相变时序参数跃变和居里温度的表示式。通过对自由能在相变温度附近行为的详细分析,表明了微观理论结果与朗道热力学理论完全一致,并给出了朗道自由能表示式中各系数与微观相互作用参数之间的关系,使各系数的物理意义更加明确。再通过与PbHPO₄,PbDPO₄和H₂C₄O₄等晶体的实验结果比较,进一步证明本文理论能成功地处理氢键铁电体的一级相变和二级相变问题。 关键词：     

反转磁场处粒子运动分析

本文用解析方法分析了反转磁场位形中反转力线处粒子运动以及引导中心性质,从哈密顿函数出发,讨论了粒子在准势场中的束缚运动的特征以及x-px相空间上的周期性质;给出了引导中心坐标、绝热不变量、运动频率和漂移速度等物理量的表达式,从而描写了粒子二维运动图象。该工作为不稳定性理论和非线性动力学理论的进一步研究打下基础。     

FTIR被动遥测信号中的线形函数建模及补偿方法

被动遥测红外信号的精确解译,对远距离、非接触获取污染云团信息具有重要意义。然而,测量过程中的光谱畸变阻碍了这一目的的达成。针对遥测信号中的谱线畸变问题,提出了一种利用线形函数模型自适应补偿傅里叶变换红外光谱仪光谱线形函数的方法。通过对傅里叶变换光谱仪线形函数的成因分析,结合实际仪器设计参数,从理想线形函数、固有线形函数和相位误差三个方面构建线形函数模型;在此基础上,以实测畸变光谱与理论仿真光谱的均方误差作为代价函数,利用迭代优化方法实现了对实际线形函数关键参数进行估算的算法流程;将重构得到的线形函数应用于理论光谱补偿,显著减少了理论仿真光谱与实测光谱之间的差异。分析结果表明,理想线形函数主要影响谱线展宽及旁瓣幅值;固有线形函数造成向低频方向的非对称展宽;而相位误差则会造成谱峰非对称。必须在理论仿真光谱中综合考虑三种来源线形函数的贡献,才能有效建立测量光谱和待反演云团参数之间的联系。实际线形函数畸变参数的获取和补偿应用,有助于提高红外遥测信号的定量解译水平。     

单量子双能级系统和双态系统关联函数的研究

以具有简单三能级结构染料分子的单量子系统为研究对象,用带有边界条件的速率方程来反映低功率单色连续激光激励下单分子发射荧光的动力学过程.该方法可以通过时间分辨光子探测获得处理单分子动力学随机过程.研究给出了一种通过求解反映单量子系统动力学过程的物理量——延迟函数计算关联函数的方法,并给出了双能级系统和双态系统延迟函数和关联函数的具体表达式.研究表明,在实际测量中只要获得关联函数曲线,就可以通过数据拟合计算出分子跃迁的动力学参量.     

反向场位形下的引导中心哈密顿函数

本文给出了反向场位形中场反向处引导中心哈密顿函数。在零级磁场线性近似下给出粒子运动及引导中心位置的精确解,分析了解的特性。小磁场注向分量对引导中心哈密顿函数的贡献由李变换方法求取。最后讨论了该哈密顿函数的性质并和数值结果作了比较。该理论可以用来研究带电粒子在行星际空间电流片、磁尾中性片以及实验室中反向场箍缩中的运动特性。     

正切平方势与平面沟道系统的本征值和本征函数

讨论和分析了常用的平面连续势，引入了新的正切平方势描写粒子-晶体相互作用.在量子力学框架内，把系统的本征值和本征函数问题化为超几何方程的本征值和本征函数问题.将 低位能级之间的自发辐射同实验进行了比较，结果表明理论和实验符合很好. 关键词： Schrdinger方程 超几何函数 沟道辐射 本征值 本征函数     

双频驱动下分数阶过阻尼马达在空间对称势中的定向输运

从阻尼对历史加速度记忆的角度出发,对阶数p∈(0,2)的分数阶阻尼物理意义给出了统一的合理解释,具体分析了不同阶数下的阻尼记忆特性,在此基础上研究了空间对称势中分数阶单分子马达在无偏置双频简谐激励下的输运问题,通过数值方法分析了输运速度与模型各参数的关系以及分数阶阻尼对输运现象的影响机理.研究表明,在不同阶数下历史加速度对当前时刻阻尼力的贡献与距当前时刻的时间长度呈单增或单减关系;在适当参数下输运速度随空间势深和外力频率的增大均会出现广义共振现象,特别地,在存在输运且阻尼阶数较大的情况下输运速度随势深增大出现阶梯状变化而与外力频率呈正比例关系;输运速度及方向对外力波形十分敏感,在不同外力下阻尼力的记忆性会分别促进或阻碍粒子跃迁,甚至引发与整数阶方向相反的定向流.     

啁啾微波场中里德伯锂原子的相干激发与控制

运用含时多态展开方法和B-样条函数研究了微波场中里德伯锂原子高激发态的性质,得到锂原子量子态n=70-75,l=0-5的能量,并分析了里德伯锂原子高激发态n=70-75,l=0-5在微波场中的跃迁几率.结果表明:通过优化微波场参数可以实现量子系统从初始态到目标态的完全跃迁,且在跃迁过程中,每个l态都起至关重要的作用.