| 含时Schrdinger方程的高阶辛FDTD算法研究 |
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| 引用本文： | 沈晶,沙威,黄志祥,陈明生,吴先良.含时Schrdinger方程的高阶辛FDTD算法研究[J].物理学报,2012(19):8-14. |
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| 作者姓名： | 沈晶 沙威 黄志祥 陈明生 吴先良 |
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| 作者单位： | 安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室;合肥师范学院电子信息工程学院;香港大学电机电子工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学(批准号:60931002,61101064,61001033);安徽省高校自然科学研究重点项目(批准号:KJ2011A242,KJ2011A002);安徽省杰出青年基金(批准号:1108085J01);安徽省优秀青年人才基金一般项目(批准号:2011SQRL130);安徽省自然科学青年基金(批准号:10040606Q51)资助的课题~~ |
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| 摘 要： | 提出了一种新的算法—高阶辛时域有限差分法(SFDTD(3,4):symplectic finite-difference time-domain)求解含时薛定谔方程.在时间上采用三阶辛积分格式离散,空间上采用四阶精度的同位差分格式离散,建立了求解含时薛定谔方程的高阶离散辛框架;探讨了高阶辛算法的稳定性及数值色散性.通过理论上的分析及数值算例表明:当空间采用高阶同位差分格式时,辛积分可提高算法的稳定度;SFDTD(3,4)法和FDTD(2,4)法较传统的FDTD(2,2)法数值色散性明显改善.对二维量子阱和谐振子的仿真结果表明:SFDTD(3,4)法较传统的FDTD(2,2)法及高阶FDTD(2,4)法有着更好的计算精度和收敛性,且SFDTD(3,4)法能够保持量子系统的能量守恒,适用于长时间仿真.
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| 关 键 词： | 辛积分 高阶同位差分 薛定谔方程 数值稳定性和色散性 |
High-oder symplectic FDTD scheme for solving time-dependent Schrodinger equation |
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| Shen Jing, Sha Wei E.I.,Huang Zhi-Xiang,Chen Ming-Sheng,Wu Xian-Liang.High-oder symplectic FDTD scheme for solving time-dependent Schrodinger equation[J].Acta Physica Sinica,2012(19):8-14. |
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| Authors: | Shen Jing Sha Wei EI Huang Zhi-Xiang Chen Ming-Sheng Wu Xian-Liang |
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| Institution: | 1)) 1)(Key Laboratory of Intelligent Computing & Signal Processing,Anhui University,Hefei 230039,China) 2)(Department of Electronic Engineering,Hefei Normal College,Lianhua Road,Hefei 230601,China) 3)(Department of Electrical and Electronic Engineering,The University of Hong Kong,Pokfulam Road,Hong Kong,China) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | |
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