在群论框架下电子三重态与声子耦合的理论研究

本文基于绝热近似和群论导出了电声耦合系统的哈密顿量的一般形式,讨论了电声耦合系统中的电子算符和活跃的声子模式. 应用幺正平移变换和能量最小化方法,进一步计算了正四面体群下T*(e+t₂)杨-泰勒系统中的激发态能量,从对称性的角度分析了T₁电子态的能级分裂以及晶格体系的对称性破缺,得出了对称性的破缺方式和电声耦合系统密切相关的结论. 结果表明:通过群论与对称性分析完全可以定性地解释由于电声耦合所造成的简并电子 关键词： 电声耦合 杨-泰勒畸变 活跃的杨-泰勒声子模式 电声耦合哈密顿量     

T1u×hg Jahn-Teller系统：D3d势阱中的频率分解与能级分裂

在C60分子中，未被填充的最低电子态具有T1u对称性，因此，对中性的C60而言，不论是通过分子内部激发，或是外部掺杂，都易被一个电子占据而形成Jahn-Teller（JT）活跃电子态.此态与五重简并的hg声子态耦合，构成所谓的T1u-hg -JT系统.在这一JT系统中，当只考虑电声的线性耦合时，其绝热势能面是一个槽形.但在实际的系统中，二阶电声耦合是存在的，理论研究表明，原来的势槽将被这二阶非线性耦合弯曲成D3d或D5d对称性的势阱.声子振动态在阱中将显示各向异性效应，使得声子沿不同的方向有不同的振动频率，进而影响势阱中的能级分布、势阱间的重叠积分，以及整个系统的隧道能级分裂等.对D3d势阱中各向异性效应进行了研究，利用幺正平移、?pik Pryce和标度变换等方法计算了系统势阱中的能级，以及阱中的振动频率，研究了势阱中的能级间隔以及微绕修正能量的变化，并由此导出了这些物理量在仅有线性耦合的势槽中变化的情形. 关键词： C60 Jahn-Teller效应 各向异性 电声耦合     

具有D4h对称性构型的C2+4分子的Jahn-Teller效应与能级分裂

依据量子理论与配位场理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了C²⁺₄分子在具有D_4h对称性构型时,E×(b_1g+b_2g)系统的Jahn-Teller效应中的相关问题.研究了C²⁺₄分子的电子态与声子态的对称性及其活跃声子态,讨论了系统声子间的耦合与CG系数,构建了E×(b_1g+b_{2g 关键词： 2+4分子')" href="#">C²⁺4分子 对称性 能级分裂 Jahn-Teller畸变}     

T_(1u)h_g杨-泰乐系统:D_(5d)势阱中的各向异性现象

杨 泰乐 (Jahn Teller缩写为JT)系统在其最低的绝热势能面上常常典型地含有一系列相互等同的势阱 .在C6 0 分子中 ,若一个电子占据该分子的三重简并的能量最低电子态 ,这一具有T1u 对称性的电子态将会与具有hg 对称性的五重简并振动态发生相互作用 ,形成所谓的T1u hgJT系统 .当考虑电声的非线性相互作用时 ,该系统的势能面上将出现D5d对称性的势阱并伴随D3d对称性的势垒 ;反之亦然 .本文在幺正平移变换的基础上 ,引入了标度变换 ,研究了该JT系统中D5d势阱中的各向异性现象 :在电子空间中 ,非线性项的引入使得阱中的能级分裂 ,通过计算 ,得到了阱中各能级的对称性及其相应的能量表达式 ;在电声耦合强度有限的情况下 ,利用幺正平移和标度变换 ,对阱中的能级分裂、声子的重叠积分以及能级的反演分裂都进行了计算 .其结果不仅展示了各向异性效应对系统中以上各物理量的影响 ,且对C6 0 分子的阴离子态C-6 0 及其相关物质的进一步研究都有着重要的意义     

T_(1u)h_gJahn-Teller系统中的频率约化矩阵

在研究C60 的电声相互作用中 ,最重要的应是T1u电子态与hg 振动模式的偶合 ,俗称作T1u hgJahn Teller(JT)系统 .线性的T1u hgJT系统的势能面上只有势槽的存在 ,而当非线性耦合项加入后 ,势能面将被扭曲成具有D3d或D5d对称性的势阱 .在振动频率的各向同性假设下 ,势阱中hg 的五个振动分量相等 .但实际上并非如此 .hg 振动模式在电声偶合下将按阱中的对称性分裂成不同频率的振动模式 .而这些振动模式又可通过约化矩阵写成五个本征振动频率的叠加 .通过群论及 pik Pryce方法找出了分裂hg 振动模式的全部约化矩阵 .它们对C-60 离子的各向异性研究有着特别的应用价值 .     

T1uhg杨-泰乐系统：D5d势阱中的各向异性现象

杨-泰乐(Jahn-Teller缩写为JT)系统在其最低的绝热势能面上常常典型地含有一系列相互等同的势阱.在C60分子中，若一个电子占据该分子的三重简并的能量最低电子态，这一具有T1u对称性的电子态将会与具有hg对称性的五重简并振动态发生相互作用，形成所谓的T1uhg JT系统.当考虑电声的非线性相互作用时，该系统的势能面上将出现D5d对称性的势阱并伴随D3d对称性的势垒；反之亦然.本文在幺正平移变换的基础上，引入了标度变换，研究了该JT系统中D5d势阱中的各向异性现象：在电子空间中，非线性项的引入使得 关键词： C60 杨-泰乐效应 各向异性 电声耦合 标度变换     

T1uhg Jahn-Teller系统中的频率约化矩阵

在研究C₆₀的电声相互作用中,最重要的应是T_1u电子态与h_{g< /sub>振动模式的偶合,俗称作T1uhg Jahn-Teller(JT)系统.线 性的T1uhg JT系统的势能面上只有势槽的存在,而当非线性耦合 项加入后,势能面将被扭曲成具有Ｄ3d或Ｄ5d对称性的势阱.在振 动频率的各向同性假设下,势阱中h 关键词： 60分子')" href="#">Ｃ60分子 “杨-太勒”系统 ?pik-Pryce方法}     

具有D3h对称性构型的B2H6分子的杨-泰勒效应与能级分裂

文中依据杨-泰勒效应理论与配位场理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了B2H6分子在具有D3h对称性构型的情况下,E e′系统的杨-泰勒效应及其相关问题。研究了B2H6分子的电子态与声子态以及活跃声子态,构建了B2H6分子的E e′杨-泰勒系统的电声耦合哈密顿量,利用么正平移变换将系统的哈密顿量分解为无声子激发部分与有声子激发部分之和,由此计算出了E e′杨-泰勒系统的基态与激发态及其能级。结果表明由于电声耦合作用的缘故,在E e′系统的势能面上形成了四个具有C2v对称性势阱。无论系统处在哪一个势阱中,系统初始的二重简并的能级都将发生分裂,因此杨-泰勒畸变导致系统能级的简并性完全被消除。文中利用群论又进一步探讨了系统的杨-泰勒畸变方向与能级分裂方式,发现系统的杨-泰勒畸变方向是D3h→C2v,能级的分裂方式为E′→A1+B2或者E″→A2+B1。     

具有D4h对称性构型的C42+分子的Jahn-Teller效应与能级分裂

依据量子理论与配位场理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了C42+分子在具有D4h对称性构型时,E(b1g+b2g)系统的Jahn-Teller效应中的相关问题.研究了C42+分子的电子态与声子态的对称性及其活跃声子态,讨论了系统声子间的耦合与CG系数,构建了E(b1g+b2g)系统的电声耦合哈密顿量,利用幺正平移变换将系统变换到了无声子激发的空间中,由此计算出了系统无声子激发的基态与激发态及其能级,结果表明由于系统的电声耦合作用缘故,在系统的势能面上形成了四个对称性势阱.无论系统处在哪一个势阱中,在Jahn-Teller畸变之后,系统的二重简并的能级都将发生分裂,分裂后系统电子态的简并性完全被消除.文中利用群论又进一步探讨了系统的Jahn-Teller畸变方向及其基态对称性,发现系统将沿着D4h→D2h方向发生畸变.畸变后C24+分子的基态具有D2h群下的B1u对称性.     

T1u(×)hg Jahn-Teller系统:D 3d势阱中的频率分解与能级分裂

在C60分子中,未被填充的最低电子态具有Tlu对称性,因此,对中性的C60而言,不论是通过分子内部激发,或是外部掺杂,都易被一个电子占据而形成Jahn-Teller(JT)活跃电子态.此态与五重简并的hg声子态耦合,构成所谓的Ylu hg JT系统.在这一JT系统中,当只考虑电声的线性耦合时,其绝热势能面是一个槽形.但在实际的系统中,二阶电声耦合是存在的,理论研究表明,原来的势槽将被这二阶非线性耦合弯曲成D3d或D5d对称性的势阱.声子振动态在阱中将显示各向异性效应,使得声子沿不同的方向有不同的振动频率,进而影响势阱中的能级分布、势阱间的重叠积分,以及整个系统的隧道能级分裂等.对D3d势阱中各向异性效应进行了研究,利用幺正平移、OpikPryce和标度变换等方法计算了系统势阱中的能级,以及阱中的振动频率,研究了势阱中的能级间隔以及微绕修正能量的变化,并由此导出了这些物理量在仅有线性耦合的势槽中变化的情形.