量子隧道态-声子耦合系统的变分法研究

本文采用变分法研究了量子隧道态-声子耦合系统的基态能量。发现:系统的基态可以用位移态及位移-压缩态这两种变分态描述,且随着耦合强度的增加,稳定的基态将由位移态向位移-压缩态转变。本文给出这种转变的相图。 关键词：     

基于光折变双光束耦合的刚性全息明孤子的温度依赖特性研究

研究了基于双光束耦合的光折变耗散系统中全息明孤子的温度演化特性.数值计算结果表明，晶体温度与刚性全息孤子的稳定性密切相关.在一定温度下，全息孤子能在晶体中传播足够远的距离；当晶体温度漂移不大时，入射孤子能演化成稳定的全息孤子继续传播；而当晶体温度变化足够大时，孤子波强度随传播距离增加或减小，入射孤子不能以稳定的全息孤子态传播.讨论了将刚性全息孤子的温度特性应用于光学衰减、中继器件的可能性. 关键词： 空间光孤子 光折变非线性光学 耗散系统 全息聚焦     

Kerr介质中双模纠缠相干光与Bell态原子相互作用系统的原子偶极压缩

运用全量子理论并结合数值计算方法，研究了Kerr介质腔中处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子偶极压缩特性.讨论了双原子体系的初态、光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及Kerr介质与双模光场的耦合强度对原子偶极压缩特性的影响.结果表明：双原子体系的初态为|β₁₁>时，不会出现偶极压缩效应；初态为|β₀₀>，|β₀₁>或|β₁₀>时在一定条件下可能出现原子压缩效应，且此时原子压缩的特性与Kerr介质与双模光场的耦合强度、初始光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度有关. 关键词： 量子光学 Bell态 双模纠缠相干光场 Kerr介质     

原子与腔场耗散系统中的线性熵演化

研究了两个全同二能级原子同时与单模耗散腔场发生大失谐相互作用时，原子-场系统、两原子子系统的线性熵演化，以及原子的初始状态与腔的耗散因素对各线性熵的影响.研究结果表明:腔场的衰变常数对不同类型的Bell纠缠态的影响完全不同，其中|Ψ〉₁₂态具有强烈的抗消纠缠的能力，而|Φ〉₁₂态是一个脆弱的纠缠态. 关键词： 腔耗散 原子纠缠 纠缠退化 线性熵     

双能态自旋-晶格声子耦合量子隧道系统的非经典能态和量子相干耗散

采用关联表象变分波函数方案, 介入三个非经典关联效应, 求解有限温度双能态自旋-晶格声子耦合量子隧道系统的非经典态, 着重研究化解由于粒子自旋-单声子相互作用引起的量子涨落导致双能态系统的退相干性量子耗散. 这三个非经典关联效应是: 1) 声子位移-粒子自旋 (σ_z)间强非绝热关联; 2) 声子压缩态效应及其伴随发生的单声子相干态-声子压缩态两过程相干效应; 3) 由关联表象导致的声子位移(U_D)与声子压缩(U_S)的表象关联非绝热修正. 结果表明: 由于引入粒子自旋-双声子相互作用, 大幅度地增强了声子场压缩态, 特别是更进一步极大幅度地增强了非经典压缩-相干态效应. 因此, 由粒子自旋-单声子相互作用产生的Debye-Walle相干弹性散射效应导致量子隧道项(-Δ₀σ_x)的强烈指数衰减及其伴随严重的量子相干损失的极大幅度的抑制, 并且自旋-晶格声子耦合量子隧道系统的非经典态能量大幅度降低. 关键词： 非经典能态 量子隧穿相干损失 自旋-双声子相互作用 压缩相干态效应     

两能级原子在压缩真空态光场中双光子过程的细致平衡和熵的演化

利用细致平衡原理和熵的演化，研究了与压缩真空态光场进行简并双光子耦合的两能级系统的稳定性．发现当压缩真空态光场的压缩参数较小时，系统是不稳定的；而当压缩真空态光场的压缩参数为实数并且很大时，系统达到一种远离平衡态的稳定状态． 关键词：     

耗散量子隧道系统中的局域—退局域转变

通过考虑声子基态变迭积分对隧道参量的重整化效应,本文提出一种新的方法来研究玻色型耗散量子隧道系统中的局域-退局域转变。研究表明,已有的理论结果主要建立在位移声子态近似的基础上,而本文的方法可以用来研究其它声子基态(如位移压缩声子态)对局域-退局域转变的影响。 关键词：     

对相干态与两个原子的相互作用过程中原子与场的动力学特性

研究了对相干态(paircoherentstate)与两个二能级原子的相互作用过程中原子和场的动力学特性,并讨论了原子间的偶极相互作用对它们的影响.结果表明:辐射场的压缩以及和压缩(sumsqueezing)的幅度,出现的次数均随原子间的耦合强度的增加而迅速减小.当两个模之间的光子数差增大时,辐射场的压缩以及和压缩的幅度,出现的次数均随之减小,辐射场的两模之间的非经典相关程度减弱,模1的亚泊松分布减弱.在原子的崩溃区域,模2的亚泊松分布增强.增大q将加快原子和双模光场的能量交换. 关键词：     

具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的二维spin-Peierls模型的基态行为

在平均场理论基础上,研究了具有DzyaloshinskiiMoriya(缩写为DM)相互作用的二维spinPeierls模型以及DM相互作用对二聚化的影响.研究表明,随模型参量的不同,DM相互作用能加强或削弱二聚化位移.另外,发现DM相互作用对二聚化位移的依赖程度参量λ存在一个特殊点λc,当λ=λc时,DM相互作用对二聚化没有影响.随晶格弹性系数的增加,λc将增大,而链间耦合将使λc减小 关键词： 二维spinPeierls模型 DM相互作用     

无限深量子阱中强耦合极化子的基态结合能

研究了无限深量子阱中极化子的基态性质,采用线性组合算符和变分相结合的方法导出了强耦合极化子的振动频率λ、基态能量E₀和基态结合能E_b,讨论了阱宽L和电子-LO声子耦合强度α对强耦合极化子的振动频率λ、基态能量E₀和基态结合能E_b的影响。通过数值计算,结果表明:强耦合极化子的振动频率和基态结合能随阱宽L的增大而减小,随电子-LO声子耦合强度α的增强而增大;基态能量随阱宽L的增大而减小,其绝对值随电子-LO声子耦合强度α的增强而增大;当量子阱阱宽L趋近于无限大和无限小两种极限情况下,分别与三维和二维极化子的结果相一致。     

非晶态超导体的2△0/(kBTc)和声子谱参量

提出了能够很好地描述非过渡金属无序和非晶态超导体的2Δ₀/(k_BT_c)与声子谱参量之间关系的一个公式:2Δ₀(k_BT_c=4.95[1-(T₀<ω>^1/2)/A(1/(λω₀)+1/(20λ<ω>)+1/(20<ω>))]。计算了大量已知声子谱的非晶和无序超导体的能隙2Δ₀对T_c的比,结果表明在百分之几的范围内与实验值符合。指出了非过渡金属和合金的非晶态超导体,既可以是一个2Δ₀/(k_BT_c)值远大于BCS理论值(3.53)的强耦合超导体,也可以是一个2Δ₀/(k_BT_c)值比BCS理论值还要小得多的弱耦合超导体。 关键词：     

金属氢高温超导电性

本文利用晶体的平均电子半径r_s、离子质量M和声速v_j等较少参量表示Z价金属的有效声子谱α²F(ω)、电声子耦合常数λ和谱面积λ/2〈ω〉,并用Dynes的T_c公式,求得了金属氢、铅和铌的超导临界温度。计算表明,在零压下金属氢的λ=2.55,T_c=162K。 关键词：     

Large deviations and Lifshitz singularity of the integrated density of states of random Hamiltonians

We consider the integrated density of states (IDS) ρ_∞(λ) of random Hamiltonian H_ω=?Δ+V_ω, V_ω being a random field on ? ^d which satisfies a mixing condition. We prove that the probability of large fluctuations of the finite volume IDS |Λ|^?1ρ(λ, H_Λ(ω)), Λ ? ? ^d , around the thermodynamic limit ρ_∞(λ) is bounded from above by exp {?k|Λ|},k>0. In this case ρ_∞(λ) can be recovered from a variational principle. Furthermore we show the existence of a Lifshitztype of singularity of ρ_∞(λ) as λ → 0⁺ in the case where V_ω is non-negative. More precisely we prove the following bound: ρ_∞(λ)≦exp(?kλ^?d/2) as λ → 0⁺ k>0. This last result is then discussed in some examples.     

Estimation of the influence of ionic dielectricity on the dynamic superconducting order parameter

We consider the influence of an ω-dependent ionic dielectric constant ?(ω) on the properties of a superconductor. Assuming that the pairing interaction is proportional to ?² we have solved the Eliashberg equations for this case, both for imaginary and real frequencies. The interaction potential depends on a coupling constant λ and on a longitudinal phonon frequency Ω. The dielectric constant is assumed to be independent of wavevector q, and to depend on frequency through the expression: ?(ω) = (ω² - ω²_long)/(ω² - ω²_trans), where ω_long, ω_trans are the frequencies of optical phonons of the dielectric. We find that along the imaginary frequency axis (but not for real frequencies) the weighted phonon propagator can be modeled by an appropriate choice of a cutoff frequency and an effective coupling constant. The influence of ?(ω) on T_c, the gap δ(ω), and the renormalization function Z(ω) are studied and it is found that these quantities increase significantly with the dielectric constant.     

McMillan Tc公式的解析推导(Ⅲ)

本文把作者在前面两篇文章导出的T_c公式推广成下面形式:T_c=αω_log(ω_log/ω_c)^{(μ*/(λ-μ*))exp{-(1+λ)/(λ-μ*)},并从线性Eliashberg方程出发,导出了计算α的方程组。α一般是λ和μ*的函数。在弱耦合极限下,由上述方程组解得,α=2γ/π,其中lnγ=C=0.5772是Euler常数。这个结果表明了,前面两篇文章得到的T_c公式在弱耦合极限下是正确的。作者进而在Einstein谱和μ*=0情形,用数值计算方法从定α的方程组算出当λ=0.23,0.25,0.38和0.48时,a的数值。结果表明,至少在0.23≤λ≤0.45区间中,α变化很小,近似等于1/1.30。此时,本文的T_c公式实际上就是Allen及Dynes修改后的经验的McMillan T_c公式。 关键词：}     

Stability of bipolarons in the presence of a magnetic field

The stability of large Fröhlich bipolarons in the presence of a static magnetic field is investigated with the path integral formalism. We find that the application of a magnetic field (characterized by the cyclotron frequence ω _c) favors bipolaron formation: (i) the critical electronphonon coupling parameter α _c (above which the bipolaron is stable) decreases with increasing ω _c and (ii) the critical Coulomb repulsion strength U _c (below which the bipolaron is stable) increases with increasing ω _c. The binding energy and the corresponding variational parameters are calculated as a function of α, U and ω _c. Analytical results are obtained in various limiting cases. In the limit of strong electron-phonon coupling (α ? 1) we obtain for ω _c ? 1 that E _estim ? E _estim(ω _c = 0) + c(u)ω _c/α ⁴ with c(u) an explicitly calculated constant, dependent on the ratio u = U/α where U is the strength of the Coulomb repulsion. This relation applies both in 2D and in 3D, but with a different expression for c(u). For ω _c ? α ²? 1 we find in 3D E _estim ? ω _c - α ² A(u) ln²(ω _c/α ²), (also with an explicit analytical expression for A(u)) whereas in 2D E _estim ^2D ? ω _c - α√ω _cπ(u-2-√2)/2. The validity region of the Feynman-Jensen inequality for the present problem, bipolarons in a magnetic field, remains to be examined.     

Computer study of acetylene and ethane adsorption by disperse water medium

Adsorption of acetylene and ethane molecules by water clusters has been investigated by the molecular dynamics method at T=233 K. With the help of determination of statistical weights the cluster systems are created. In the frequency range of 0?ω?1000 cm⁻¹ the integral absorption coefficient of IR-radiation increases after the adsorption of acetylene or ethane molecules by the ultra disperse water system. The dissipation power of IR-radiation by cluster systems increases if C₂H₂ molecules are adsorbed, and it reduces in the case of C₂H₆ molecules' adsorption.     

非对称量子点中磁极化子性质的磁场和温度依赖性

采用Tokuda线性组合算符法和Lee-Low-Pines变换法,研究了温度和磁场对非对称抛物量子点中强耦合磁极化子性质的影响,简捷地得到了作为量子点的横向受限强度ω₁、纵向受限强度ω₂、电子-声子耦合强度α、外磁场的回旋频率ω_c和温度参数γ的函数的磁极化子的振动频率λ、基态能量E₀和有效质量m 关键词： 非对称量子点 强耦合磁极化子 磁场和温度依赖性     

抛物量子点中强耦合磁双极化子内部激发态性质

基于Lee-Low-Pines幺正变换,采用Pekar类型变分法研究了抛物量子点中强耦合磁双极化子的内部激发态性质,当考虑自旋和外磁场影响时,推导出二维量子点中强耦合磁双极化子基态的能量E0,声子平均数ˉN0以及第一激发态的能量E1,声子平均数ˉN1随量子点受限强度ω0,介电常数比η,电子-声子耦合强度α和磁场的回旋共振频率ωC的变化规律.结果表明,磁双极化子的基态能量E0和第一激发态能量E1由两电子的单粒子能量E E,两电子间库仑相互作用能E C,电子自旋与磁场相互作用能E s和电子-声子相互作用能E e-ph四部分组成;单粒子"轨道"运动与磁场相互作用导致了第一激发态能级E1分裂为E(1+1)1,E(1-1)1两条,而电子自旋-磁场相互作用的效应又使基态和第一激发态的各能级均产生了三条"精细结构";ˉN0和ˉN1随ω0,α和ωc的增加而增大,E e-ph的取值总是小于零,其绝对值随α,ω0和ωc的增加而增大;电子-声子相互作用的效应是束缚态磁双极化子形成的有力因素,而限定势和电子之间的库仑排斥能的存在不利于束缚态磁双极化子的形成;能量为E(1-1)1的磁双极化子要比能量为E(1+1)1的磁双极化子更容易且更稳定地处于束缚态.