注入原子相干性对双模MAZER的影响

首先简单介绍超冷原子注入的微脉塞(MAZER)的基本理论和研究进展,然后具体介绍我们目前关于超冷V型三能级原子注入的双模微脉塞(双模MAZER)的研究工作.我们研究了原子相干性对这种双模MAZER系统中原子的发射几率和原子通过腔的透射几率的影响.结果表明,原子的发射几率随腔长变化的曲线中存在共振峰和非共振平台;当两个模的耦合强度之比一定时,不同注入原子相干性对应的发射几率共振峰呈现出相当大的区别.在原子透射几率随原子动量的变化曲线中也存在共振峰和非共振平台.腔长对原子的速度具有选择性,当腔长给定时,通过适当选择原子的相干参量,可调节原子通过腔的透射几率,从而可对原子的速度进行选择.     

超冷V型三能级原子注入的微波激射:原子相干性对腔场光子统计的影响

建立了超冷V型三能级原子注入的微波激射的腔场光子统计的量子理论,研究了原子相干性对光子统计性质的影响.发现腔内原子的发射概率随腔长变化的曲线中存在着共振峰和非共振平台,原子相干性对这些共振峰和非共振平台的绝对大小和相对比例具有灵活的可调性.原子发射概率的这些特点对腔场光子统计产生了直接的影响.平均光子数随腔长变化的曲线中也存在着共振峰和非共振平台;给定腔长,适当调节原子相干参量,可以使光子数分布向大、小光子数两个方向灵活地移动,平均光子数也相应地增加和减少.研究中还发现,适当选取原子相干参量,光子统计在大 关键词： 微波激射 超冷V型三能级原子 原子相干性 光子统计     

脉冲激光场选择性光电离同位素原子

对三个脉冲激光场与两种四能级同位素原子选择性相互作用的动力学过程进行了研究。由旋转波近似下的含时Ｓｃｈｒ?ｄｉｎｇｅｒ方程出发，利用Ｓｙｌｖｅｓｔｅｒ定理分别对于近共振和非共振两种激发过程的动力学方程求解，导出了激发和电离几率的解析表达式。研究结果揭示了窄带强激光激发原子的过程中的相干振荡特性。在近共振激发时，导出了粒子布居在激发态上反转的条件，并由此提供了选择性激发和电离过程中所采用的脉冲激光源之基本参数的选择依据。 关键词：     

强光场驱动下内腔三能级原子的共振荧光谱

讨论了强相干激光场驱动下的内腔三能级原子的共振荧光谱，与自由空间情况相比，内腔谱从共振峰为中心向内压缩或向外扩张，但谱线的线型，线宽和强度没有变化，共振峰的线型取决于原子与驱动场之间的失谐程度，文中还谱线特征的形成原因作了分析。     

自旋轨道耦合Su-Schrieffer-Heeger原子链系统的电子输运特性

在Su-Schrieffer-Heeger (SSH)原子链中,电子在胞内和胞间的跳跃依赖于其自旋时,即SSH原子链存在自旋轨道耦合作用时,存在不同缠绕数的非平庸拓扑边缘态.如何探测自旋轨道耦合SSH原子链不同缠绕数的边缘态是一个重要问题.本文在紧束缚近似下研究了自旋轨道耦合SSH原子链的非平庸拓扑边缘态性质及其零能附近的电子输运特性.研究发现四重和二重简并边缘态的缠绕数分别为2和1;并且仅当源极入射电子的自旋被极化(铁磁电极)时,自旋轨道耦合SSH原子链在零能附近的电子输运特性才能反映其边缘态的能谱特性.尤其是,随着自旋轨道耦合SSH原子链与左、右导线之间的耦合强度由弱到强改变,对于缠绕数为2的四重简并边缘态,入射电子在零能附近的透射峰数目将从4个变为0;而对于缠绕数为1的二重简并边缘态情形,其透射峰数目将从2个变为0.因此,在源极为铁磁电极的情形下,通过观察自旋轨道耦合SSH原子链在零能附近电子共振透射峰的数目随着其与左、右导线之间耦合强度的变化,来探测其不同缠绕数的边缘态.上述结果为基于电子输运特性探测自旋轨道耦合SSH原子链不同拓扑性质的边缘态提供了一种可选择的理论方案.     

量子点-Su-Schrieffer-Heeger原子链系统的电子输运特性

Su-Schrieffer-Heeger(SSH)原子链是典型的具有拓扑边缘态的一维系统,并且已在光子和冷原子系统中实验实现.本文在紧束缚近似下,利用传输矩阵方法研究了量子点-SSH原子链系统的电子输运特性,这里,量子点的作用是调节SSH原子链与电极的隧穿耦合强度.当量子点与SSH原子链弱耦合时,量子点-SSH原子链系统的四重简并边缘态对应SSH原子链存在边缘态的情形,而其二重简并边缘态对应SSH原子链不存在边缘态的情形;当量子点与SSH原子链强耦合时,其边缘态仅在胞内跳跃振幅大于胞间跳跃振幅情形下存在,此时,SSH原子链不存在边缘态.尤其是,当量子点-SSH原子链系统与外加电极之间为强隧穿耦合时,其边缘态的电子共振透射峰的个数将减少2,例如:对于四重简并的边缘态,即SSH原子链存在边缘态的情形,其电子共振透射峰的个数将变为2;而对于二重简并的边缘态,即SSH原子链不存在边缘态的情形,其电子的共振透射峰将消失.因而,可以通过调节量子点与SSH原子链、外加电极之间的隧穿耦合强度,观察边缘态电子共振透射峰的个数变化情况来判断SSH原子链是否处于非平庸拓扑态.     

原子与耦合腔相互作用的动力学特性

研究了两个二能级原子分别与耦合腔A和B发生共振相互作用时的情况,给出了总激发数为1时系统态矢的演化。通过对原子1和原子2占有激发子的几率,以及腔A和腔B具有1个光子的几率计算,研究了系统的动力学行为。讨论了腔场间的耦合强度变化对系统动力学行为的影响。研究结果表明:随着腔场间耦合的增强,系统初始的激发子分布在原子1和原子2中的几率增大,腔A和腔B具有1个光子的几率减小,两原子间的纠缠增强。     

含具有双增益线原子的光子晶体中的光传播

讨论了缺陷层包含具有双增益线的原子的一维光子晶体中的色散效应及透射谱，双增益线间出现了反常色散区，由于入射光与双增益线的相互作用使得光子带隙中出现了两个透射率远大于1的透射峰；透射峰随着缺陷位置和体系结构参数的变化而产生变化；左透射峰和右透射峰很窄的频率范围内分别出现了斜率极大的反常色散和正常色散，产生了负的群速度和极慢光速的光传播行为。     

铅原子非共振多光子电离过程的研究

在激光波长为1064nm、532nm和355nm下,研究了铅原子的非共振多光子过程.通过改变激光脉冲的线宽研究了铅原子非共振7-光子电离速率和激光统计性的依赖关系.     

原子光激发过程中的选择性和相干性

通过求解含时Ｓｃｈｒｏｄｉｎｓｅｒ方程，对于原子在激光场的共振和非共振驱动下向各个态的跃迁几率进行了计算和分析，探讨了跃迁几率的时间特性以及随激光参数的变化规律，揭示了光场与原子系统相互作用的相干性和选择性。计算并验证由解析解所预测的激发态粒子数布居的峰值和实现粒子数反转所应满足的条件。     

共振和非共振情况下非简并双光子Tavis-Cummings模型中原子与原子之间的纠缠演化

针对共振和非共振情况讨论了非简并双光子Tavis-Cummings(T-C)模型中原子与原子之间的纠缠演化,得到纠缠度的解析表达式.基于两类型不同的初态,详细分析了光场本征频率、原子跃迁频率以及原子与原子间偶极相互作用对纠缠的影响,并比较了共振和非共振情况下的纠缠演化行为.     

Spectral properties of a ■-configuration atom driven by a pair of bichromatic fields

The absorption spectrum and the incoherent fluorescence spectrum of the lower transition in an ■-configuration threelevel atomic system driven by a pair of bichromatic fields is investigated. The transmission of the absorption profile from a multipeaked feature to a single-peak feature is identified. Adjusting the relative phase between the two driving fields, the splitting effects of the spectral peaks occur both in the fluorescence and the absorption spectra. Furthermore, phase modulating can dramatically lead to a great suppression of the amplitudes of the whole absorption spectrum. Physically, this effect is attributed to the phase-sensitive nature of the populations and coherence between the atomic states of the system.     

Optical absorption and electromagnetically induced transparency in semiconductor quantum well driven by intense terahertz field

An approach for solving the excitonic absorption in a semiconductor quantum well driven by an intense terahertz field is presented.The formalism relies on the stationary single-photon Schro¨dinger equation in the full quantum mechanical framework.The optical absorption dynamics in both weak and strong couplings are discussed and compared.The excitonic absorption spectra show the Autler-Townes doublets for the resonance terahertz field,a replica peak for the non-resonance terahertz field,and the electromagnetically induced transparency phenomenon for modulating the decay rate of the second electron state in the weak coupling.In particular,the electromagnetically induced transparency phenomenon window range is discussed.In the strong coupling region,the multi-order energy level resonance splitting due to the strong optical field is found.There are three(non-resonance terahertz field) or four(resonance terahertz field) peaks in the optical absorption spectra.This work provides a simple and convenient approach to deal with the optical absorption in the exciton system.     

Influence of time-periodic potentials on electronic transport in double-well structure

Within the framework of the Floquet theorem, we have investigated single-electron photon-assisted tunneling in a double-well system using the transfer matrix technique. The transmission probability displays satellite peaks on the both sides of main resonance peaks and these satellite peaks originate from emission or absorption photons. The single-electron resonance tunneling can be control through changing applied harmonically potential positions, such as driven potential in wells, in barriers, or in whole double-well system. This advantage should be useful in the optimization of the parameters of a transmission device.     

基于共振与非共振双线的自吸收免疫LIBS技术研究

激光诱导击穿光谱(LIBS)定量分析中的自吸收效应不仅会降低谱线强度和增加线宽,而且使定标结果饱和,从而影响最终的分析精度。为了消除该效应的影响,提出了一种基于共振双线与非共振双线选择的自吸收免疫激光诱导击穿光谱(SAF-LIBS)技术,通过比较所测谱线强度比值和理论强度比值来确定等离子体的光学薄时刻,并使用共振线与非共振线来拓展元素含量的可测量范围。该技术可以分为定标和定量两个分析过程,其定标过程为:计算待测元素的共振双线及非共振双线的理论强度比,通过对比不同待测元素含量样品的共振双线及非共振双线在不同延时下的强度比和理论比,确定等离子体的光学薄时刻;使用一系列标准样品建立LIBS非共振线的单变量定标曲线;利用准光学薄谱线建立共振线和非共振线的SAF-LIBS单变量分段定标曲线。其定量分析过程为:先用非共振线和LIBS定标曲线确定未知样品所属的含量分段,再用准光学薄谱线以及与所属分段的共振或非共振SAF-LIBS定标曲线完成定量分析。对Cu元素的单变量定标结果表明,对于共振线,最佳延时随着样品含Cu量的增加而增加,且只有当含Cu量低于0.05%时,才可能获得准光学薄的共振线,而随着Cu含量的增加,自吸收变得非常严重,以至于无法获得光学薄的共振线;对于非共振线,当含Cu量在0.01%~30%范围内,均可获得准光学薄的非共振谱线,而当Cu含量大于50.7%时,将无法在等离子体寿命期内捕获到光学薄谱线。对Cu元素的定量分析结果表明,基于共振双线与非共振双线的自吸收免疫LIBS技术可以有效地避免自吸收效应的影响,各分段定标曲线的线性度均大于0.99,对两个未知样品中Cu元素含量的绝对测量误差分别为0.01%和0.1%,探测限达到了1.35×10-4%,最大可测量范围拓展至50.7%。     

单分子器件与电极间耦合界面对电子传输的影响

利用自恰tight-binding 理论，对由phenalenyl分子构成的全对称三电极纳米单分子器件的电子传导特性进行了理论研究. 通过改变电极与分子界面上的耦合，得出了分子与原子线电极间耦合强度变化对电子传输的影响. 结果显示电子通过phenalenyl分子器件的概率随着分子与电极的耦合强度变弱而减小. 当耦合强度变大时，不仅电子通过phenalenyl分子器件的概率变大，而且在较宽的能带内电子都可以通过phenalenyl分子. 所得结果还揭示出在特定的能区，对称三电极phenalenyl分子可以构成一个无源正负能量开关器件的新特性.     

用激光共振电离光谱测定铈原子奇宇称高激发态(Ⅰ):32 042～34 575 cm-1

激光共振电离光谱是一种十分适合于高能量区重元素复杂原子结构研究的技术。为寻找原子最佳的共振电离通道，利用这一技术对铈原子奇宇称高激发态进行了研究。在32042－34575cm^-1范围内，用两步共振激发和非共振电离方法，首次观察到了83条铈原子奇宇称高激发态能级，测量了这些新能级的能量和给出了可能的总角动量J值。     

Persistent current and transmission probability in the Aharonov-Bohm ring with an embedded quantum dot

Persistent current and transmission probability in the Aharonov-Bohm (AB) ring with an embedded quantum dot (QD) are studied using the technique of the scattering matrix. For the first time, we find that the persistent current can arise in the absence of magnetic flux in the ring with an embedded QD. The persistent current and the transmission probability are sensitive to the lead-ring coupling and the short-range potential barrier. It is shown that increasing the lead-ring coupling or the short-range potential barrier causes the suppression of the persistent current and the increasing resonance width of the transmission probability. The effect of the potential barrier on the number of the transmission peaks is also investigated. The dependence of the persistent current and the transmission probability on the magnetic flux exhibits a periodic property with period of the flux quantum.     

The effect of periodic magnetic-electric barriers on electron transport in a nanostructure

Using the transfer matrix method, the transmission probability, the spin polarization and the electron conductance of a ballistic electron are studied in detail in a nanostructure. We observe that these quantities sensitively depend on the number of periodic magnetic-electric barriers. As the number of periods increases, the resonance splitting increases, the number of the resonance peaks increases and the peaks become sharper as well as the spin polarization being enhanced. Surprisingly, a polarization of nearly 100% can be achieved by spin-dependent resonant tunneling in this structure, although the average magnetic field of the structure is zero.