混合梳子模型中反铁磁阻挫引起的量子相变

利用严格对角化和密度矩阵重整化群方法研究近邻作用为铁磁耦合、对角的次近邻自旋为反铁磁耦合的两条链的混合梳子S=1/2海森堡模型,计算了该系统的基态能和基态总自旋.结果表明:当阻挫α≤0.25时,系统基态是单纯的铁磁态;随着阻挫的增强,系统基态经历一段总自旋S≠0的倾斜相,再转变到S=0的反铁磁态;与其不同的是,在混合梯子模型中,基态从单纯的铁磁态直接转变成S=0的反铁磁态.     

基于张量网络算法对二维t-J模型的研究

高温超导问题是当前凝聚态物理学研究的最重要的问题之一。本文应用基于二维强关联电子无限费米子系统的投影纠缠对(gPEPS)表示下建立的虚时间演化的张量网络算法[arXiv:0907.5520],对高温超导的相关的最小模型——二维t-J 模型进行了数值模拟研究,得出二维t-J模型在半占据状态与小于半占据状态时的基态,并最终得到了海森堡反铁磁无空穴的态与有空穴的态之间的相分离线,以及二维正方格子t-J 模型的单位格点基态能量。研究结果表明,二维t-J 模型的相分离线上临界点为Jc=0.95t和下临界点为Jc=3.45t;随后模拟J/t = 0.4,发现不同的掺杂会导致出现四个超导相：一个是由电荷密度波、自旋密度波与p波共存的超导相,一个是自旋单态的d s波超导配对与反铁磁背景下自旋三态p波超导配对超导相,一个是扩展s波配对超导相,一个是铁磁背景下p波的配对超导相。     

V掺杂AlN的电子结构和铁磁性质研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,对V掺杂AlN的电子结构和铁磁性质进行了研究.结果表明,V掺杂后,由于V 3d与N 2p轨道杂化在半导体能隙中产生自旋极化杂质带,材料表现出半金属铁磁性,其磁矩主要来自以V原子为中心的VN4四面体.另外,通过对V掺杂AlN的铁磁稳定性的研究发现,V原子之间为铁磁耦合时体系处于稳定的基态,并且有围绕N原子形成团簇的趋势,随着V原子间距离的增加,体系FM和AFM态的能量将趋于简并.     

Fe_(14)T_2(T=Cr,Mn,Co,Ni)二元合金结构与力学性质的第一性原理研究

运用以密度泛函理论为基础的投影缀加波方法,研究Fe_(14)T_2(T=Cr,Mn,Co,Ni)二元合金不同相结构的总能、磁性和力学性质.结果表明,Fe_(14)T_2(T=Cr,Mn,Co,Ni)二元合金的体心立方相(bcc相)的铁磁态能量最低,应为体系的基态.铁磁性的面心立方相(fcc相)具有高自旋和低自旋的特性,而反铁磁性的fcc相具有更低的能量,相对铁磁态更为稳定.弹性常数的计算表明,铁磁性fcc相的HS态和铁磁Fe_(14)Ni_2fcc相LS态在力学上不稳定,其他相均在力学上稳定.     

Fe3/Cr3超晶格电子结构和磁性的第一性原理研究

采用基于第一性原理的全势线性缀加平面波方法(FLAPW), 计算了超晶格Fe₃/Cr₃的电子结构, 研究了该体系在铁磁耦合与反铁磁耦合两种状态下的磁矩分布和能态密度. 结果表明铁磁耦合状态是基态.     

磁场作用下各向异性海森堡反铁磁模型的DMRG数值分析

对一维交换各向异性海森堡反铁磁自旋链XXZ模型系统进行了研究。在施加外磁场环境下,利用密度矩阵重整化群方法计算了零温系统的基态能、纠缠度,得到交换各向异性作用参数和外磁场对该系统由反铁磁态到顺磁态量子相变临界点的影响规律。     

子格对称破缺的准一维海森堡系统的DMRG研究

利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究一种S=1/2子格对称破缺的准一维反铁磁海森堡自旋链,计算了该系统单个原胞的基态能、自旋关联函数以及交错磁化率.研究表明:尽管自旋相互作用是反铁磁的,但由于子格对称破缺的影响,而使系统基态呈现出不饱和的铁磁性(即亚铁磁特性),这与运用LIEB-MATTIS定理的预测结果和自旋波近似的计算定性一致.     

尺寸和边界形貌对三角锯齿型石墨烯量子点的磁性影响

采用约束路径量子蒙特卡罗计算方法和基于密度泛函理论的第一性原理数值计算方法,研究了不同尺寸的规则三角锯齿型石墨烯量子点（ZZ）和边界重构后的三角锯齿型石墨烯量子点（ZZST）的磁学特性和电子结构特征．2种方法的计算结果均表明：在所有尺寸下的ZZ的基态均处于铁磁态;当边界重构后,除了尺寸很小的外,其他尺寸的基态均处于反铁磁态．通过Drool^3软件包计算费米能级附近的上下自旋电子态密度分布,发现ZZ在费米能级附近出现明显自旋向上和自旋向下的态密度分布的劈裂,边界重构后费米能级附近的自旋极化被弱化,表明不规则的边界对石墨烯量子点的磁性具有抑制作用．     

LaSrCoO_4 的基态研究

通过运用实空间的Recursion方法和Hartree -Fock近似 ,发现层状钙钛矿LaSr CoO4有三个可能的基态。当晶体场强度比较小 ,系统处于反铁磁高自旋态 ;随着晶体场强度10Dq的变大 ,系统处于铁磁高低自旋混合态 ;当晶体场强度继续增大时 ,系统处于无磁的低自旋态。根据LaSrCoO4在低温下的磁矩大约是 2 .6 μB ,推断LaSrCoO4基态应该是铁磁高低混合自旋态 ,这和光电导谱实验的结果是一致的     

准一维有机铁磁体中的自旋耦合

应用Peierls-Hubbard模型研究了一种结构类似于poly-BIPO的准一维有机铁磁体。采用Hartree-Fock近似和周期性边界条件,探讨了最近邻相互作用和次近邻相互作用对系统的铁磁基态的影响。由于最近邻与次近邻相互作用之间的竞争,导致主链上相邻格点的自旋发生反铁磁耦合→铁磁耦合的变化,形成反铁磁自旋波或铁磁自旋波作为传递媒介,使自由基自旋得以平行排列,得到高自旋的铁磁基态。     

CdSe量子点系统的库仑相互作用能的量子尺寸效应

用有效质量近似(EMA)模型模拟CdSe半导体微晶量子点系统,计算激子的基态能量以及系统的库仑相互作用能.在量子点的尺寸为0.25～2.5nm的区域内,将计算结果与实验结果进行比较显示:①激子的基态能量在整个区域与实验结果符合得很好;②系统的库仑相互作用能具有明显的量子尺寸效应;③包围量子点的外部介质的介电常数对库仑相互作用能的影响十分显著.计算结果表明:在CdSe量子点系统的研究中,考虑量子点内外介电常数的不同是必要的,系统的库仑相互作用能对激子的基态能量的贡献是十分重要的.     

氢原子三重微分散射截面与能量分配的关联

氢原子单离化是原子物理中最简单的三体相互作用问题，但是由于长程的库仑作用的影响，带电粒子与原子碰撞的单离化过程仍有许多难以克服和未能解决的困难．利用跃迁矩阵元的后滞形式，同时，取末态波函数为库仑波函数和平面波函数的乘积，在初态里，波函数被分成两部分，一部分是库仑波和氢原子基态的乘积，另一部分是两电子的相对运动的库仑波和质心运动的平面波．对于快电子仍然取为平面波，如果在忽略了质心运动和两电子相对库仑波的指数因子的情况下，所得出的理论计算结果与一些实验在数值上符合得较好。     

修正库仑势为1/r~p情况下的二维电子气基态能(英文)

根据空穴的正电荷屏蔽效应,库仑势1/r修正为1/rp.利用量子多体微扰理论的方法,取得二维电子气基态能的简单解析表达式,得到了基态能E和平衡半径rep,与作用参数p的依赖关系.在低密度情况下,得到的结果与数值模拟、半解析方法给出的结果一致.     

量子棒中极化子基态能量的杂质效应

通过坐标变换把量子棒的哈密顿量由椭球边界变为球形边界.采用线性组合算符方法,研究了量子棒中弱耦合杂质极化子的基态能量与椭球纵横比、量子棒的横向和纵向有效受限长度、库仑束缚势和电子-声子耦合强度的关系.结果表明：基态能量随有效受限长度的减少而迅速增大.表现出量子棒珍奇的量子尺寸限制效应.基态能量随库仑束缚势、纵横比和耦合强度的增加而减少.     

激光低温等离子体电子量子基态

本文利用量子统计理论中的 Wigner 矩阵方法对激光低温等离子体电子量子基态能量进行了计算,得到了量子基态能量的分析表达式。结果指出:因长程库仑相互作用而导致基态结构变化,同位相振动的电子是形成量子基态的主要原因,并指出激光等离子体中激光场和粒子相干振动对集团性离子反应的重要作用。     

运用定态法研究电子在原子核势场中的配置与运动关系

研究量子理论中微观粒子系统对库仑电场势能的影响, 将作用于核与电子间的电磁场进行核心化和定态化处理, 并将原子的电磁作用分解, 分别研究壳层电场和磁场对电子的作用.  通过分析各种原子的壳层球半径、 电子轨道偏角和电子的运动速度, 可知电子运动的“轨道”截面小于且偏离原子“赤道”平面, 并按原子的极相进行配置和运动.  计算主族元素中44种原子的基态能级表明, 所得结果与第一电离电势符合较好.     

Shallow Impurity States in Ternary Mixed Crystals

利用微扰－变分法研究了极性三元混晶中束缚在浅库仑杂质中心的极化子．采用改进的无序元胞独立位移模型和有效声子模近似，计及电子和两支光学声子的相互作用，导出了极化子基态能量和束缚能量随组分变化的解析解，分析了声子屏蔽、质量重整化和自陷效应．对若干三元混晶的数值计算结果表明：声子屏蔽效应占主要作用；电子声子的相互作用减小了束缚极化子的束缚能．发现声子对束缚能的贡献随组分的变化是非单调的．讨论了有效声子模方法的有效性和适用范围     

库仑场中的束缚光学极化子

研究库仑场中束缚光学极化子的性质，采用线性组合算符和么正变换方法计算了强弱耦合情形束缚光学极化子的基态和第一激发态能量．计算结果表明：库仑场使束缚光学极化子的基态和第一激发态能量的绝对值变大，激发能量变大．不同离子晶体或不同极化材料中，库仑场对光学极化子的影响效果不同。     

Cooper instability of composite fermions

When confined to two dimensions and exposed to a strong magnetic field, electrons screen the Coulomb interaction in a topological fashion; they capture an even number of quantum vortices and transform into particles called 'composite fermions' (refs 1-3). The fractional quantum Hall effect occurs in such a system when the ratio (or 'filling factor, nu) of the number of electrons and the degeneracy of their spin-split energy states (the Landau levels) takes on particular values. The Landau level filling nu = 1/2 corresponds to a metallic state in which the composite fermions form a gapless Fermi sea. But for nu = 5/2, a fractional quantum Hall effect is observed instead; this unexpected result is the subject of considerable debate and controversy. Here we investigate the difference between these states by considering the theoretical problem of two composite fermions on top of a fully polarized Fermi sea of composite fermions. We find that they undergo Cooper pairing to form a p-wave bound state at nu = 5/2, but not at nu = 1/2. In effect, the repulsive Coulomb interaction between electrons is overscreened in the nu = 5/2 state by the formation of composite fermions, resulting in a weak, attractive interaction.     

受多体效应影响的平行双量子点结构中的自旋输运

采用非平衡态格林函数方法,研究了一个三电极的平行双量子点结构中由局域Rashba型自旋轨道耦合诱导的自旋极化的电子输运.结果发现,当电子从"源"电极经量子点区到两个"漏"电极时,它能根据自身的自旋态选择终端,即自旋极化和自旋分离可在这一结构同时实现.同时发现,量子点内的库仑相互作用对该体系的自旋输运性质有重要影响,其中有额外电极与之耦合的量子点中的库仑相互作用的强度对自旋输运起主要调节作用.