线圈在无限长载流直导线磁场中的逃逸速度研究

分析矩形、圆形线圈在无限长载流直导线磁场中的运动，求解线圈运动的感应电流和安培力，建立运动学微分方程，得到线圈在无限长载流直导线磁场中存在逃逸速度.线圈能从磁场中逃逸的最小初速度与线圈尺寸、电阻、初始位置、长直导线电流均有关，该模型为教师教学提供理论分析.     

对巧克力相变迟滞现象的理论解释——朗道-德冯谢亚理论以及铁电相变理论

巧克力作为生活中常见的事物，其储存方法一直是食品科学界研究的重要课题，而由相变产生的巧克力凝固和融化等现象对巧克力的储存产生了决定性的影响；但由于巧克力的成分复杂且晶体结构多变，目前只在生活中实现了控制巧克力保持良好性状的储存，而鲜少有研究分析其背后存在的相变机理。研究中首先基于朗道-德冯谢亚理论，使用序参量描述了影响相变的相关因素，初步解释了巧克力相变当中存在的迟滞现象；而后进行了相关实验，提出了一种对朗道理论的修正来解释实验现象；最后，通过研究巧克力的主要成分可可脂晶体的铁电相变，对德冯谢亚理论中未作出解释的势垒产生做出了阐述。     

O_h~3空间群M点二级结构相变方向的群论分析

本文从朗道二级相变理论出发,讨论了A-15结构化合物的M点相变模型,并得到了二级结构相变的相交方向。     

朗道及其对物理学的贡献

综述朗道的一生及其较为重要的贡献之一——朗道二级相变理论,着重论述了朗道相变理论表述形式的一种修正以及朗道对物理学的贡献．     

第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论部分第2题试题与解答

第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论试题共三道，其中第二道题为相变的力学模型(A Mechanical Model for Phase Transitions)。该试题以朗道相变理论为背景，研究旋转的环上小球的运动，建立并分析相变的力学模型。本文介绍了该试题内容及解答，并对试题和选手作答情况进行了简要分析。     

O_h~3-P_m3n群Γ点二级结构相变的方向

本文用朗道二级相变理论,对O_h~3群的Γ点,得到了最有利的二级结构相变方向是     

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。     

点缺陷扶手型石墨烯量子点的电子性质研究

基于有限差分方法, 数值求解了Dirac方程, 研究了垂直磁场下的点缺陷扶手型 石墨烯 量子点的能谱结构, 分析了尺寸大小对带隙的影响. 与无磁场时具有一定带隙 (带隙的大小与半径成反比) 的量子点相比, 在外加有限磁场下, 能谱中出现朗道能级, 最低朗道能级能量为零并与磁场强度无关, 并且朗道能级的简并度随着磁场的增加而增加. 进一步的计算表明, 最低朗道能级的简并度与磁场成线性关系, 与半径的平方成线性关系. 本文工作对基于石墨烯量子点的器件设计具有一定的指导意义.     

关于拓扑费米子与其手性朗道能带的指标定理

拓扑半金属是近年来凝聚态物理的研究热点,而拓扑荷是拓扑半金属的核心概念.例如人们熟悉的外尔半金属,每个外尔点的拓扑荷等于±1,分别对应外尔点的手性是左还是右.探测费米点拓扑荷的常用方法是加磁场,观察朗道能带中的手性能带数,例如单个外尔点的朗道能带包含一个手性能带(图(a),(b)).通过很多模型的具体计算,大家注意到这...     

硼磷烯量子点的电子结构和光学性质研究

采用紧束缚近似方法对锯齿状六边形硼磷烯量子点在平面电场和垂直磁场调控下的电子结构和光学性质进行了研究.研究表明,硼磷烯量子点作为直接带隙半导体,在无外加电场和磁场作用时,能隙不随尺寸的改变而变化.在平面电场调控下,能隙随电场强度的增加逐渐减小直至消失,平面电场方向几乎不会对硼磷烯量子点体系产生影响,且随量子点尺寸的增大,能隙消失所需电场强度逐渐减小.在垂直磁场调控下,表现为体态的能级在磁场作用下形成朗道能级,而能隙边缘处的朗道能级近似为一个平带,不随磁通量的改变而变化,态密度主要分布于朗道能级处.另外,垂直磁场作用下的光吸收主要是由朗道能级之间的跃迁引起的.     

外场调控下硼磷烯量子点的电子结构和光学性质研究

采用紧束缚近似方法对锯齿状六边形硼磷烯量子点在平面电场和垂直磁场调控下的电子结构和光学性质进行了研究. 研究表明,硼磷烯量子点作为直接带隙半导体,在无外加电场和磁场作用时,能隙不随尺寸的改变而变化. 在平面电场调控下,能隙随电场强度的增加逐渐减小直至消失,平面电场方向几乎不会对硼磷烯量子点体系产生影响, 且随量子点尺寸的增大,能隙消失所需电场强度逐渐减小. 在垂直磁场调控下,表现为体态的能级在磁场作用下形成朗道能级,而能隙边缘处的朗道能级近似为一个平带,不随磁通量的改变而变化,态密度主要分布于朗道能级处. 另外,垂直磁场作用下的光吸收主要是由朗道能级之间的跃迁引起的.     

不均匀垂直磁场中偏压AA堆积双层石墨中的朗道能谱

本文从量子力学的基本概念出发,在对称规范变换下,借助特殊函数方程理论,研究了不均匀磁场和垂直电场联合作用下AA堆积双层石墨的朗道能级结构.结果表明该体系中的朗道能级是高度简并的,特别是在狄拉克点处,而且该体系中偶然简并的零能朗道能级能够被垂直电场有效地调控.     

超冷原子实验验证量子相变的时空对称性

<正>当一个物理系统在发生连续相变的时候,微观尺度的细节不再扮演重要角色,一个宏观尺度的普适理论原则上可以描述相变的物理现象,无论此相变发生在什么具体的物理体系中,例如液氦超流体~([1]),液晶~([2]),生物细胞膜~([3]),超冷原子~([4,5]),甚至于整个宇宙早期的宏观结构~([6])。普适性理论对于描述平衡态物理已经取得相当大的成功。然而当系统快速通过相变过程的时候,其演化过程     

无限长密绕载流螺线管中磁场分布教学的不同设计

无限长密绕载流螺线管是磁场教学中的一个重点和难点. 通过几种不同方法的教学设计, 对无限长密 绕载流螺线管磁场分布进行具体分析, 达到启迪学生思维, 领悟物理思维方式精髓的目的     

能不能用安培环路定理求有限长载流导线周围的磁场?

这个问题的答案是否定的.根本的原因是安培环路定理是对稳恒电流成立的,而稳恒电流必须是闭合的(无限长载流导线则在无限远处闭合).有限长稳恒电流不能孤立存在,若考虑它不是无限长而是形成任一闭合电流的一部分,例如是正方形电流的一个边,则由于其它三边的存在,在一边周围总的磁场的分布并不具有对称性,因此不能用安培环路定理来求它所产生的磁场.有人将安培环路定理应用于有限长直线电流得出不论导线多长,其周围一点的磁场都是B= 的结果,这显然是不合理的,与由华奥-沙伐尔定律对有限长直线电流所得的结果不一致. 我们还可以由安培环路定…     

O_h~n空间群Γ点二级结构相变的方向

通过朗道二级相交理论中热力学势最小值的计算,给出了O_h~1至O_h~(10)空间群r点二级结构相变的方向,并讨论了“最大子群”条件。     

从非线性与统计物理多重角度探讨数值地震预测

在科技文献中,地震常被比喻为非线性动力学过程或统计物理中的相变过程.文章探讨了如何从非线性力学中的分岔理论以及统计物理内的朗道相变理论出发,从势磊穿越,临界涨落与临界慢化等多个角度来分析和了解地震发生的全过程.文章作者试图在这些非线性力学与统计物理的基础上,综合地震过程中在时间与空间上应出现的前兆,解释如何可能做出具有普适性的数值地震预测.     

三维量子Hall效应电阻平台与能隙

量子Hall效应最先在强磁场中的二维电子气体中产生，是一种内部绝缘、边缘单向导电、电阻为零的拓扑绝缘态，电阻平台的出现及纵向电阻的消失是量子Hall效应产生的标志。对于三维电子气体，z方向的自由度会破坏体系内部绝缘，阻碍量子Hall效应产生。解决问题的方法是让z方向磁场引诱体系在费米能级处产生能隙，从而保障内部绝缘。三维量子Hall效应是研究量子相变很好的平台，z方向磁场引发两种相变：在xy平面引发拓扑相变，在z方向引发体系由金属态向绝缘态的朗道相变。三维量子Hall效应最近在ZrTe5、HfTe5材料中观察到，与二维整数量子Hall效应的电阻平台出现在整数处不同，三维量子Hall效应的电阻平台出现在h/e²λ_F,z/2处，其中λ_F,z为电子在磁场z方向的费米波长。本文讨论量子Hall效应电阻平台出现以及纵向电阻消失的原因：朗道能级填满阻止左右边缘态电子的相互散射，保障了体系边缘的单向导电性和零电阻；用规范不变性理论推导三维量子Hall效应电阻平台的理论值，理论值与实验结果符合得很好；从自旋与轨道耦合理论出发，推导磁场在...     

公度-无公度相变与朗道的相变唯象理论

本文主要介绍晶体中公度-无公度相变。无公度相是结构相变的产物,它与软模概念有着紧密联系。应用朗道的相变唯象理论可以相当好地解释这一相变行为,本文将给予详细综述。基于朗道自由能公式,讨论了无公度相的热力学性质,介电性质和弹性性质,以及杂质和缺陷将影响相变过程,杂质的“钉扎”效应导致各种观察量在相变过程中出现滞后现象。最后,无公度相中的新元激发-振幅子和相位子的色散特性,也从唯象观点作了讨论。主要的理论结果将与有关的实验数据和曲线进行比较,同时指出理论不完善之处以及尚待进一步研究的课题。     

公度-无公度相变与朗道的相变唯象理论

本文主要介绍晶体中公度-无公度相变。无公度相是结构相变的产物,它与软模概念有着紧密联系。应用朗道的相变唯象理论可以相当好地解释这一相变行为,本文将给予详细综述。基于朗道自由能公式,讨论了无公度相的热力学性质,介电性质和弹性性质,以及杂质和缺陷将影响相变过程,杂质的“钉扎”效应导致各种观察量在相变过程中出现滞后现象。最后,无公度相中的新元激发-振幅子和相位子的色散特性,也从唯象观点作了讨论。主要的理论结果将与有关的实验数据和曲线进行比较,同时指出理论不完善之处以及尚待进一步研究的课题。