一维分子晶体中的极化子

本文从量子化的Holstein模型出发,运用相干态展开法和能量极小原理,通过实施连续近似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,其结果与Holstein T[1].从半经典理论所得的结果完全一致,因此相干态展开方法在处理与极化子有关的其他物理问题中是一种非常有效的方法.     

关于修正的一维分子晶体模型的孤子激发

从立方型相互作用的一维分子晶体模型出发,在加入本征值平方项的近似下,运用能量极小原理和连续化近似,得到了考虑本征值平方项和立方型相互作用后一维分子晶体模型的孤子激发的修正解.在忽略了立方型相互作用和本征值平方项的近似下,孤子激发的修正解回复于通常的极化子解.并计算了孤子激发的峰宽、峰值和电子自陷势阱,分析了本征值平方项和立方型相互作用对孤子激发的峰值、峰宽和电子自陷势阱的影响.     

一维分子链中激子与声子的相互作用和呼吸子解

运用连续极限近似，求解声子与激子相互作用的运动方程，得到了简谐分子链和 非简谐分子链中晶格振动的孤子解，在考虑三次非简谐势的情况下，一维分子链晶格振动具 有扭结孤子解，在考虑具有四次非简谐势的情况下，得到一维分子链晶格振动具有呼吸子解 . 关键词： 一维分子链 激子 声子 孤子 呼吸子 非线性效应     

一维分子晶体系统的极化子-孤子压缩态、系统基态性质和量子涨落

基于一维分子晶体系统的 Holstein 模型,采用压缩-相干态展开方法,计及电子-声子间量子关联和重整化平移修正,分析和研究电子-双声子相互作用对极化子-孤子系统基态性质和量子涨落的影响.推导了一维极化子-孤子系统的封闭形式非线性方程.应用非线性项展开方法,给出非线性方程的解析解和相关基态特性结果.研究表明,仅当电子-双声子耦合强度 g₁<0时非线性方程才有孤波解,此时声子量子涨落效应随着压缩的增加,极化子-孤子系统基态能量变得更负,孤子局域减少,孤子态更加稳定;另一方面,电子密度涨落〈Δ²n〉和声子坐标-动量的不确定量〈Δ²p〉〈Δ²q〉比无声子压缩效应的大,极化子结合能变得更负.特别是,当g₁<0时,双声子效应的量子涨落〈Δ²n〉与〈Δ²p〉〈Δ²q〉的值比单声子情况有明显增加. 关键词： 压缩-相干态展开 极化子-孤子态与量子涨落 电子-双声子相互作用 非线性薛定谔方程     

激子-声子相互作用对三阶非线性光学性质的影响

在对激子不作任何近似的条件下,对强耦合激子声子系统中非线性光学性质在理论上进行了研究,结果表明当信号光场频率与激子频率的失谐量等于光学声子的频率时,系统的非线性光学吸收和克尔系数显著增大,从而证明了激子声子的强相互作用对介质的非线性光学性质的影响相当大。并且,与对激子作代松马利夫(Dyson-Maleev)变换近似和玻色近似的结果进行仔细的比较,发现对激子不作近似时,这种影响将进一步增大。     

强耦合激子-声子系统中的三阶非线性光学系数的理论计算

应用Dyson-Maleev变换,对强耦合激子—声子系统中非线性光学性质进行了理论研究.结果表明,当信号光场频率与激子频率的失谐量等于光学声子的频率时,系统的非线性光学吸收和克尔（Kerr）系数显著增大,从而证明了激子-声子的强相互作用对介质的非线性光学性质的影响相当大,并且当考虑激子偏离玻色子模型时,这种影响将进一步增大.     

双分子链中非线性多激子态的动力学研究

在超快激光激发下分子聚集体内有多个激子产生.针对具有链间耦合的双分子链系统,应用密度矩阵理论,在偶极-偶极近似和算符算术平均值近似下通过求解量子主方程计算了不同双链构型下的多激子动力学过程.研究发现在光激发作用下的多激子离域在双链分子系统中,在能量表象下形成激子态能带.激子态能带的宽度和激子占据能级随双分子链构型的不同而不同.对于链间和链内均为H型排列的分子链,激子态能带变宽,激子态优先占据在高阶能级上.在不同能级下的激子具有不同的动力学演变特点.若链间耦合较强,激子态通过链间耦合传递,与分子是否直接受到激发没有直接关系,激发态在两个链内的转移周期与最近邻的链间耦合有直接关系.     

温度和极化子效应对准二维强耦合激子基态的影响

采用Huybrechts线性组合算符和Lee-Low-Pines变换法研究了温度和极化子效应对量子阱中激子与界面光学声子强耦合又与体纵光学声子弱耦合体系基态的影响，推导出激子基态的诱生势和基态能量的移动的表达式. 以AgCl/AgBr量子阱为例进行了数值计算，结果表明，由激子-界面光学声子强耦合所产生的激子基态的诱生势和基态能量的移动随温度的升高而增大，而由激子-体纵光学声子弱耦合所产生的激子基态的诱生势和基态能量的移动随温度的升高而减小.     

温度和极化子效应对准二维强耦合激子基态的影响

采用Huybrechts线性组合算符和Lee-Low-Pines变换法研究了温度和极化子效应对量子阱中激子与界面光学声子强耦合又与体纵光学声子弱耦合体系基态的影响,推导出激子基态的诱生势和基态能量的移动的表达式. 以AgCl/AgBr量子阱为例进行了数值计算,结果表明,由激子-界面光学声子强耦合所产生的激子基态的诱生势和基态能量的移动随温度的升高而增大,而由激子-体纵光学声子弱耦合所产生的激子基态的诱生势和基态能量的移动随温度的升高而减小. 关键词： 量子阱 强耦合激子 极化子效应 温度依赖性     

Applying nonlinear dynamic theory to one-dimensional pulsating detonations

The dynamical behaviour of one-dimensional pulsating detonations was investigated in detail, with the aid of nonlinear theory tools such as phase plots and correlation dimension. The period-doubling cascade, as routes to deterministic chaos, is depicted through the transformations of the shapes of the attractors. Using a correlation dimension method, the dimension of the attractors is determined and we show that the chaos within a one-dimensional pulsating detonation is deterministic.     

氢在Nd晶体中行为的分子动力学模拟

由三维Mobius反演变换所得的金属Nd原子和H原子间的相互作用势和组合规则的方法得到的Nd H原子间的相互作用势 ,利用正则系统分子动力学算法研究了在一定加载应力强度因子K =0 .6MPam下 ,氢在Nd晶体中的行为。模拟结果表明 ,氢在Nd晶体裂尖富集成许多氢原子团或氢气团。这可用来部分地解释NdFeB稀土永磁体吸氢后的氢爆行为。     

一维Klein-Gordon双原子链中的能隙呼吸子

采用旋转波近似，讨论一维Klein-Gordon双原子链中的能隙呼吸子. 在驻波边界条件下数值求解一维Klein-Gordon双原子链晶格振动的运动方程组，得到不同耦合系数、不同非线性系数以及不同原子质量比情况下的以重原子为中心的对称模能隙呼吸子. 随着耦合系数的增大，原子之间的耦合作用增强，呼吸子的空间扩展范围增大；非线性作用越大，能隙呼吸子局域化越强；随着原子质量差的增大，呼吸子在空间越来越局域. 关键词： 能隙呼吸子 一维Klein-Gordon双原子链 耦合系数 非线性     

Computing for second harmonic generation in one-dimensional nonlinear photonic crystals

A numerical study of second harmonic generation (SHG) in one-dimensional nonlinear photonic crystals based on full nonlinear system of equations, implemented by a combination of the method of finite elements and fixed-point iterations, is reported. This model is derived from a nonlinear system of Maxwell’s equations, which partly overcomes the known shortcoming of some existing models relied on the undepleted-pump approximation. We derive a general solution of SHG in one-dimensional nonlinear photonic crystals structures. The convergence of our method is fast. Numerical simulations also show the conversion efficiency of SHG can be significantly enhanced when the frequencies of the fundamental wave are located at the photonic band edges or are assigned to the designed defect states.     

一维金属/介质光子晶体透射特性分析

阐述了一维金属/介质光子晶体的概念,采用时域有限差分法研究了不同金属等离子体频率和碰撞频率对一维金属/介质光子晶体透射特性的影响。计算结果表明,一维金属/介质光子晶体具有在可见光波段透明,在紫外波段以及红外至微波波段不透明的特性。对于结构相同的金属光子晶体,金属等离子体频率越低,金属光子晶体在可见光波段的透射允带就越宽,透射率越高,而金属的碰撞频率对透射允带没有显著的影响。     

一维光子晶体光学特性的复平面波展开法研究

应用复平面波展开法对一维光子晶体的光子带隙, 透射特性进行了分析. 通过对色散关系和透射系数的数值计算发现一维光子晶体周期结构个数以及折射率分布对光学晶体透射系数以及光子带隙的影响. 对于含有整数个周期结构的光子晶体有共振点出现在光子帯隙外的频率范围内, 共振点的个数比周期结构个数少1. 带隙倾斜斜率等于折射率的比值. 折射率比值越大, 带隙的范围越大.     

一维压电Fibonacci类准周期声子晶体传输特性

基于传输矩阵法研究了一维压电Fibonacci类准周期声子晶体的传输特性, 比较了一维Fibonacci序列压电准周期声子晶体与非压电准周期声子晶体以及压电周期性声子晶体的透射性. 计算结果表明:弹性波通过一维准周期结构压电声子晶体时与周期性声子晶体一样会有带隙的出现, 且发现具有压电性的Fibonacci序列准周期声子晶体禁带宽度发生了展宽. 进一步讨论了入射角度对固定频率下声子透射系数的影响,结果表明一维压电Fibonacci序列准周期结构声子透射性依赖于入射角度的选取.     

Polarization in organic molecular crystals and charge-transfer salts

Polarization in insulators is a general phenomenon that extends over nanometer distances. Two special cases illustrate recent theoretical progress. Polarization energies of localized charges in organic molecular crystals exceed the bandwidth and redistribute the charge density. A systematic treatment of electronic polarization is summarized in the limit of zero intermolecular overlap for pentacene crystals or thin films on metallic substrates, with special attention to the transport gap for producing a separated electron–hole pair and the optical dielectric tensor of the crystal. When overlap cannot be neglected, the general formulation of polarization in extended insulators is in terms of the exact ground state's phase. This formulation is applied to organic charge-transfer (CT) salts whose correlated electronic structure is described by one-dimensional Peierls–Hubbard models. Near the Peierls instability, coupling to lattice modes generates large peaks in the dielectric response that is primarily due to lattice vibrations. Comparisons with experiment are mentioned for both organic molecular crystals and CT salts.