三维拓扑绝缘体的磁电耦合效应与冷暗物质轴子

介绍了拓扑绝缘体与量子霍尔效应"家族"的关系和由来,并且从轴子模型的起源角度探讨了三维拓扑绝缘体的磁电耦合效应与冷暗物质轴子模型的联系与区别.结果表明:它们的联系在于材料的电子能带结构和QCD真空结构在拓扑特性上相似,因而有相似的电磁响应;但二者的物理起源不同,有关提议的用磁性拓扑绝缘体(TMI)测暗物质轴子的实验探测的轴子应该是外来的而非TMI产生的.     

引力反平方定律的检验实验与轴子的质量限

基于轴子探测实验中两类相互作用间的关联,实现了两类轴子探测实验结果之间的相互转换,给出了检测牛顿引力反平方定律的实验所对应轴子质量限.结果表明:该质量限在目前轴子实验给出的轴子质量区间,扭秤是探测以轴子为媒介子的新宏观力的手段之一.     

轴子在手性分子与非手性物质问诱导产生的宏观力

提出了一种在手性分子和普通物质之间由交换轴子而可能产生的手性依赖的宏观力，并进行了理论和模型分析及讨论．进而，计算了一定量典型又简单的手性分子（氟氯溴烷）和一定量规则纯铜块间的这种宏观力．最后，得出结论：其量级小于10^-26N．     

玻色—爱因斯坦凝聚状态下的轴子:一种新的冷暗物质模型

最近的研究表明冷轴子在宇宙背景辐射光子温度低于T～100 eV(f/1012GeV)1/2后可以达到热平衡状态,由此将形成冷轴子的玻色—爱因斯坦凝聚。文章同时对轴子凝聚和普通冷暗物质模型的区别进行了探讨。     

星系中轴子暗物质分布的研究

通过测量星云旋转速度与其到星系盘中心的距离的关系,发现实际的观测结果与牛顿的引力理论相矛盾,为了解释这一现象,假设星系中存在轴子暗物质,而轴子玻色子在低温下可产生凝聚.首先找到轴子的宏观波函数,通过这一波函数得出星系晕中轴子暗物质的质量,再根据牛顿引力理论推导出星云的速度与距离关系,结果发现得出的理论计算与实际观测在定性上比较符合.     

顺磁盐TbF3与铜块间的标量——赝标量相互作用有效势

探讨了顺磁盐TbF3中4f电子与铜块中核子间的标量-赝标量作用的有效势,根据类氢原子的束缚态波函数作出相应的计算,推导了顺磁盐TbF3和铜块间的由轴子传递的相互作用有效势.     

TC轴子研究

本文建立了TC轴子的一般模型,给出了TC轴子的质量,衰变寿命和TC轴子与其它粒子的耦合形式。考虑到天体物理与宇宙学的观测事实,可将TC轴子的衰变常数限制在8×10~(11)eV轴子的衰变寿命限制在10~(33)～10~(37)年。     

定域超对称不可见轴子──一种可能的暗物质

提出了一个超对称ＳＵ（３）×ＳＵ（２）×Ｕ（１）模型，在此模型中强ＣＰ不守恒可以用ＳＦＳＺ机制消除．Ｕ（１）ｐＱ对称破坏的标度接近几何等级质量，所以轴子质量约为１０－５ｅＶ．轴子与物质的耦合非常弱且它的寿命足够长，因此此类轴子可以作为一种可能的暗物质．     

两类探测轴子实验中耦合常数间的关联

采用微扰计算方法,探讨了轴子探测实验中两类耦合常数间的关联.低阶微扰计算结果表明:轴子的电磁衰变振幅与轴子和光子相互作用的耦合常数有关,由此得到了轴子一光子相互作用的耦合常数与轴子-核子耦合常数之间的关系式.此关系式可用于两类轴子探测实验结果的之间的相互比较和转换.     

用强场激光探测轴子实验中的光子静质量效应

在重电磁场理论背景下,探讨了用激光通过强磁场探测轴子的高精度实验中光子静质量效应的大小和影响,并与调制扭秤实验给出的光子静质量限作比较.结果表明:此类实验中光子静质量效应对轴子质量限的影响很小;实验给出可能的光子静质量限mr＜1×10-3eV,精度远小于调制扭秤实验给出的光子静质量限精度,扭秤实验仍是目前检测光子静质量的有效手段.