Fröhlich 极化子的非经典基态

本文计及波矢 q,q' 声子间动力学关联效应,采用双模-压缩(声子)相干态作为再一次正则变换方案,基于Huybrechts变分近似,求解 Fröhlich 大极化子的非经典基态.由于双模-压缩(声子)相干态导致声子相干态-压缩声子态关联效应,相干参量 f_q 与双模压缩角 φqq' 关键词： 双模-压缩(声子)相干态 位移-声子压缩态 Frö hlich 极化子 非经典基态     

电子与双声子相互作用对Holstein极化子的影响

在量子化的Holstein模型的基础上再考虑电子与双声子相互作用，运用相干态展开法，得到了一维分子晶体模型处于基态的极化子满足的非线性薛定谔方程及其定态孤子解、基态能量、晶格位移. 关键词： 相干态 极化子 孤立子 非线性薛定谔方程     

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     

Frhlich极化子的非经典基态

本文计及波矢q,q′声子间动力学关联效应,采用双模-压缩(声子)相干态作为再一次正则变换方案,基于Huybrechts变分近似,求解Frhlich大极化子的非经典基态.由于双模-压缩(声子)相干态导致声子相干态-压缩声子态关联效应,相干参量f～q与双模压缩角φqq′有较大幅度修正,因而显著增强了相干效应和压缩角效应.对极化子基态能量计算与分析说明在弱耦合区域,位移-声子压缩态效应的修正项ΔE(c1)与Feynman路径积分计算(ΔEf)和Huybrechts相干态修正项(ΔE0)相当.但是,声子相干态双模-压缩效应导致相应的修正(ΔE(c2))有大幅度贡献,ΔE(c2)(ΔEf,ΔE0);在强耦合区域,位移-声子压缩态效应的修正大为减弱而可以忽略,ΔE(c1)《(ΔEf,ΔE0).虽然声子相干态双模-压缩效应也会同时减弱,考虑到电子-声子耦合强度(α)较大,仍有ΔEc(2)(ΔEf,ΔE0).     

声子色散对抛物量子点中极化子基态能量的影响

在声子色散影响下利用压缩态变分法计算了抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量。采用的变分方法是基于逐次正则并且利用单模压缩态变换处理通常被我们所忽略的在第一次幺正变换中产生的声子产生湮灭算符的双线性项。计算得出了在考虑声子色散的情况下抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量的数学表达式。讨论了抛物量子点中在电子-声子弱耦合情况下,受限长度,电子-声子耦合常数,色散系数与极化子基态能量之间的依赖关系。     

Fr(o)hlich极化子的非经典基态

本文计及波矢q,q'声子间动力学关联效应,采用双模-压缩(声子)相干态作为再一次正则变换方案,基于Huybrechts变分近似,求解Fr(o)hlich大极化子的非经典基态.由于双模一压缩(声子)相干态导致声子相干态-压缩声子态关联效应,相干参量(f)q与双模压缩角φqq'有较大幅度修正,因而显著增强了相干效应和压缩角效应.对极化子基态能量计算与分析说明:在弱耦合区域,位移-声子压缩态效应的修正项ΔEc(1)与Feynman路径积分计算(△Ef)和Huybrechts相干态修正项(ΔE0)相当.但是,声子相干态双模-压缩效应导致相应的修正(ΔEc(2))有大幅度贡献,△Ec(2)＜＜(ΔEf,△E0);在强耦合区域,位移一声子压缩态效应的修正大为减弱而可以忽略,ΔEc(1)≥(ΔEf,△E0).虽然声子相干态双模-压缩效应也会同时减弱,考虑到电子-声子耦合强度(α)较大,仍有ΔEc(2)＜＜(ΔEf,ΔE0).     

一维介观环中持续电流的电子-声子相互作用非经典效应

基于声子相干态功效和计及声子压缩态非经典效应,研究了电子-磁振子和电子-声子相互作用对一维介观环持续电流的影响. 与自由环比较,由于电子-磁振子相互作用,持续电流的振幅呈现指数减小. 对于正常态电子,电子-声子相互作用导致持续电流以Debye-Waller(D-W)因子衰减.但是计入跳步电子-单声子相干态关联效应导致系统本征态能量大幅度下降,从而持续电流I_n有大幅度增加.另一方面计入双声子相干态行为,由于声子压缩态效应压缩电子-相干(态)声子弹性散射行为,导致电子绕环运 关键词： 持续电流 电子-声子相互作用 声子相干态 声子压缩态效应     

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：     

声子之间相互作用对量子点中极化子性质的影响

研究了抛物量子点中弱耦合极化子的性质。采用线性组合算符和微扰法,导出了抛物量子点中极化子的基态能量。当计及电子在反冲效应中发射和吸收不同波矢的声子之间的相互作用时,讨论了对量子点中极化子的基态能量的影响。通过数值计算,结果表明,量子点中极化子基态能量随量子点的有效受限长度的减小而迅速增大,随电子-LO声子的耦合强度的增加而减少。当l₀>1.4时,声子之间的相互作用不能忽略。     

声子色散和库仑势对量子点中极化子基态能量的影响

本文在声子色散和库仑束缚势的影响下利用压缩态变分法计算了抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量。采用的变分方法是基于逐次正则并且利用单模压缩态变换处理通常被我们所忽略的在第一次幺正变换中产生的声子产生湮灭算符的双线性项。计算得出了在考虑声子色散和库仑束缚势的情况下抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量的数学表达式。讨论了在弱耦合情况下,受限长度,电子-声子耦合常数,色散系数,库仑结合参数与基态能量之间的依赖关系。     

Properties of ground state and anomalous quantum fluctuations in one-dimensional polaron-soliton systems—the effects of electron-two-phonon interaction and non-adiabatic quantum correlations

Based on the Holstein model Hamiltonian of one-dimensional molecular crystals, by making use of the expansion approach of the correlated squeezed-coherent states of phonon instead of the two-phonon coherent state expansion scheme, the properties of the ground state and the anomalous quantum fluctuations are investigated in a strongly coupled electron-phonon system with special consideration of the electron-two-phonon interaction. The effective renormalization (αi) of the displacement of the squeezed phonons with the effect of the squeezed-coherent states of phonon and both the electron-displaced phonon and the polaron-squeezed phonon correlations have been combined to obtain the anomalous quantum fluctuations for the corrections of the coherent state. Due to these non-adiabatic correlations, the effective displacement parameter αi is larger than the ordinary parameter α (0) i . In comparison with the electron-one-phonon interaction (g) corrected as αig, we have found the electron-two-phonon interaction (g1) corrected as αi2 g1 is enhanced significantly. For this reason, the ground state energy (E(2) 0 ) contributed by the electron-two-phonon interaction is more negative than the single-phonon case (E(1) 0 ) and the soliton solution is more stable. At the same time, the effects of the electron-two-phonon interaction greatly increase the polaron energy and the quantum fluctuations. Furthermore, in a deeper level, we have considered the effect of the polaron-squeezed phonon correlation (f-correlation). Since this correlation parameter f > 1, this effect will strengthen the electron-one and two-phonon interactions by fαig and f2αi2 g1, respectively. The final results show that the ground state energy and the polaron energy will appear more negative further and the quantum fluctuations will gain further improvement.     

声子和温度对球型量子点中极化子性质的影响

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子和温度对球型量子点中极化子性质的影响。数值计算表明,声子效应导致极化子的基态能量低于电子能量,且极化子基态能量随电子—声子耦合强度的增大而降低。数值计算还表明,温度较低时,声子不会被激发,极化子的基态能量不随温度而变;温度较高时,声子会被激发,导致极化子能量随温度升高而增大。     

幂函数叠加势的径向薛定谔方程的解析解

研究多种正幂势函数与逆幂势函数紧密耦合条件下薛定谔径向方程解析解的求解方法.对势函数为V（r）=α₁r⁸＋α₂r³+α₃r²+β₃r^-1＋β₂r^-3＋β₁r^-4的径向薛定谔方程存在解析解的条件以及精确的解析解进行了研究. 根据量子系统波函数必须满足单值、有界和连续的标准条件,首先求出径向坐标r→∞以及r→0时的渐近解,然后采用非正则奇点邻域附近的波函数级数解法与求得的渐近解相结合,通过幂级数系数比较法得到径向薛定谔方程在势函数系数紧密耦合条件下的一系列定态波函数解析解以及相应的能级结构,并作适当讨论与结论. 关键词： 级数解法 幂势函数 径向波函数 渐近解     

声子和磁场对量子环中极化子性质的影响

采用求解能量本征方程、幺正变换和变分相结合的方法,研究声子和磁场对量子环中极化子性质的影响. 对KBr量子环的数值计算表明,电子或极化子的基态能量随量子环频率(或平均半径)的增大而增大,极化子基态能移随量子环频率的增大(或平均半径的减小)而减小,极化子中的平均声子数随量子环频率的增大(或平均半径的减小)而增大. 当有垂直磁场时,极化子基态能量和基态能移与外磁场及电子转动状态有关. 随着磁场强度的增大,基态能量出现简并且呈现非周期性振荡;能移随磁场强度的增大(或转动量子数绝对值的减小)而减小.     

带有电子-双声子相互作用的一维铁磁性介观环的非经典本征态和非经典本征持续电流

在一维铁磁性织构介观环的基础上, 计及电子-双声子相互作用, 介入了三项非经典效应抑制电子-单声子相互作用引起的量子涨落效应: 1) 跳步电子-单声子相干态关联效应;2) 由压缩相干态引起的声子压缩态-单声子相干态间过程关联效应;3) 声子位移-声子压缩态的表象关联效应．从结果来看, 电子-双声子相互作用明显加强了压缩效应(增大压缩参量), 而跳步电子-单声子相干态关联效应引起本征能量大幅度下降, 持续电流大幅度增加．特别是介入了声子压缩态-单声子相干态间过程关联效应后, 声子压缩参量远大于理想压缩态相应的压缩参量, 有效地抑制了Debye-Waller(D-W)效应．当声子压缩态-单声子相干态间过程关联与声子位移重整化效应结合在一起时, 声子场的压缩将更大幅度地增加, D-W效应(参量w_ph)将更大幅度地减小, w_ph << w_ph⁽⁰⁾, 从而极大幅度地抑制了电子-单声子相互作用导致的量子涨落效应. 这样一来, 非经典态本征能量E_n极大幅度地下降, E_n << E_n⁽⁰⁾, 与此同时, 本征持续电流振幅I_n 则极大幅度地增大, I_n >> I_n⁽⁰⁾.     

Bound polaron in a wurtzite GaN/AlxGa1 − xN ellipsoidal finite-potential quantum dot

A variational method is used to study the ground state of a bound polaron in a weakly oblate wurtzite GaN/Al_xGa_1 − xN ellipsoidal quantum dot. The binding energy of the bound polaron is calculated by taking the electron couples with both branches of LO-like and TO-like phonons due to the anisotropic effect into account. The interaction between impurity and phonons has also been considered to obtain the binding energy of a bound polaron. The results show that the binding energy of bound polaron reaches a peak value as the quantum dot radius increases and then diminishes for the finite potential well. We found that the binding energy of bound polaron is reduced by the phonons effect on the impurity states, the contribution of LO-like phonon to the binding energy is dominant, the anisotropic angle and ellipticity influence on the binding energy are small.     

量子环中极化子的温度效应

采用求解能量本征方程和LLP幺正变换方法,研究了量子环中极化子的温度效应.数值计算表明:当温度较低时,温度对极化子的基态能量无影响,当温度较高时,极化子的基态能量随温度的升高而增大;还表明极化子的基态能量随电子-声子耦合强度的增大而减小,随电子受限程度的增强(即量子环内径增大或外径减小)而增大,说明其量子尺寸效应非常显著.     

声子和温度对球型量子点中极化子性质的影响

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子和温度对球型量子点中极化子性质的影响.数值计算表明,声子效应导致极化子的基态能量低于电子能量,且极化子基态能量随电子-声子耦合强度的增大而降低.数值计算还表明,当温度较低,使得电子热运动能量小于声子能量时,声子不会被激发,极化子的基态能量不随温度的变化而变化;在温度较高,使得电子热运动能量大于声子能量时,电子和晶格热运动加剧,更多的声子被激发.极化子的基态能量随温度的升高而增大.     

Ground state energy of a polaron in a superlattice

The ground state energy of a polaron in a superlattice was calculated using the double-time Green functions. The effective mass of the polaron along the planes perpendicular to the superlattice axis was also calculated. The dependence of the ground state energy and the effective mass along the planes perpendicular to the superlattice axis on the electron–phonon coupling constant α and on the superlattice parameters (i.e. the superlattice periodd and the bandwidth Δ) were studied. It was observed that if an infinite square-well potential is assumed, the ground state energy of the polaron decreases (i.e. becomes more negative) with increasing α and d, but increases with increasing Δ. For small values of α, the polaron ground state energy varies slowly with Δ, becoming approximately constant for large Δ. The effective mass along the planes perpendicular to the superlattice axis was found to be approximately equal to the mass of an electron for all typical values ofα , d and Δ.