各向异性二维海森堡阻挫平方格子的基态性质

【目的】研究二维各向异性海森堡阻挫平方格子的基态性质。【方法】采用线性自旋波理论,分析零温磁化强度、基态相图和基态能与各向异性η和次近邻相互作用参数J2之间的关系。【结果】当η 和J2取不同值时,系统有3个态,它们分别是奈尔态、共线态和自旋液态。同时也发现,当η和J2在一定范围内取值时,奈尔态和共线态能共存。【结论】在相同参数下,当0≤J2/J1<0.5时,奈尔态更稳定,当J2/J1在0.55附近时,奈尔态和共线态之间可以发生一阶相变,在0.7≤J2/J1≤1时,共线态更稳定。
     

阻挫自旋梯子的纠缠与量子相变

对于具有阻挫作用的反铁磁自旋梯子,采用多体格林函数方法并结合Jordan-Wigner变换,计算系统中近邻双格点的纠缠,分析纠缠的奇异性与量子相变之间关系.发现随着外磁场的变化,纠缠出现奇异即发生量子相变,但在量子相变点纠缠不一定出现奇异,这说明纠缠奇异与量子相变并非一一对应,此外纠缠平台与磁化平台一一对应.     

有限海森堡反铁磁团簇的基态总自旋

借助基于Lanczos技术的严格对角化方法，计算含有13个格点和25个格点的具有特定位形的海森堡反铁磁团簇，结果表明它们的基态分别是6重态和8重态(宏观反铁磁系统是单态)。由此可得，对于有限双组分海森堡反铁磁(HAF)系统，GSTS基态总自旋则与它的格点位形有关，可能取比LPTS最低总自旋高很多的总自旋值，从而导致高度简并的基态。另外，把Lieb和Mattis的定理发展到有限系统，并分析了基态的简并对自旋位形和物理性质的影响。     

横磁场中各向同性XY链的基态纠缠研究

分析了横磁场中各向同性XY自旋链的基态能量和纠缠问题。研究发现,三量子比特系统中存在一个相变点,此点上,基态能量和纠缠可发生量子相变,基态从W态进入非纠缠;而四量子比特系统存在两个相变点,基态的能量和纠缠均可在相变点处发生量子相变,使纠缠性质发生改变。随着磁场强度的增大,基态纠缠逐渐减小,直到完全消失。四比特系统纠缠的减小要比三比特系统纠缠减小的速度缓慢。     

用双参数变分法研究自旋-玻色子模型

采用双参数变分法通过自旋-玻色子模型研究了分子磁体中的宏观量子效应,并通过数值计算研究自旋-玻色子模型中的基态能量和两能级系统从非局域相到局域相的相边界.计算的结果表明:采用双参数变分法可以得到比两种单参数变分法更低的基态能量,体现了该方法的优势.不同的变分法得到的基态能量和相变点是不同的.本文进一步讨论了双参数变分法计算的结果,并和单参数变分法的结果做了比较.     

密度泛函理论对NiBen(n=2-12)团簇结构和性质的研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对NiBen(n=2-12)团簇的几何构型进行优化,并对能量、频率和磁性进行了计算,同时考虑了电子的自旋多重度。结果表明:团簇的几何结构与自旋多重度有关,最低能量结构的自旋多重度是3和1;n≥4时,较强的p,d杂化导致团簇的磁矩淬灭;与Ben 1(n=2-12)团簇相比,NiBen(n=2-12)团簇的稳定性增强;能隙明显减小,化学活性增强,得出了掺杂Ni原子可以增强团簇稳定性和化学活性的结论;二阶能量差分表明,4,10是团簇的幻数。     

S＝1铁磁模型中阻挫和各向异性引起的量子相变

利用密度矩阵重整化群(density matrix renormalization group,DMRG)方法研究近邻作用为铁磁耦合、次近邻为反铁磁耦合的一维S=1的各向异性海森堡自旋模型.计算了该系统的基态能、z轴自旋关联函数和面内自旋关联函数.结果表明:各向异性值Δ和阻挫α的相互作用使得系统基态发生相变;在低阻挫区域,Δ>1时系统为铁磁相,0<Δ<1时基态处于自旋液体相;在阻挫较大的区域,自旋关联函数随距离的增大呈现指数函数形式衰减,且具有周期振荡特征,与自旋S=1/2的结果形成鲜明的对比.     

各向异性二维海森堡阻挫平方格子的基态性质

【目的】研究二维各向异性海森堡阻挫平方格子的基态性质。【方法】采用线性自旋波理论,分析零温磁化强度、基态相图和基态能与各向异性η和次近邻相互作用参数J_2之间的关系。【结果】当η和J_2取不同值时,系统有3个态,它们分别是奈尔态、共线态和自旋液态。同时也发现,当η和J_2在一定范围内取值时,奈尔态和共线态能共存。【结论】在相同参数下,当0≤J_2/J_10.5时,奈尔态更稳定,当J_2/J_1在0.55附近时,奈尔态和共线态之间可以发生一阶相变,在0.7≤J_2/J_1≤1时,共线态更稳定。     

锗纳米晶体团簇形成的量子点

采用氧化和析出的方法在氧化硅中凝聚生成锗纳米晶体量子点结构。其形成的锗晶体团簇没有突出的棱角和支晶结构,锗晶体团簇的轮廓较圆混,故可以用球形量子点模型来模拟实际的锗晶体团簇。对比了在高温(800℃-1000℃)条件下和在低温(400℃-600℃)用激光照射条件下所生成的锗纳米晶体结构的PL光谱和对应的锗纳米晶体团簇的尺寸分布。高温条件下生成的锗纳米晶体较小(3nm-4nm),低温用激光照射条件下所生成的锗纳米晶体较大(4nm-5nm);其分布结构显示某些尺寸的锗纳米晶体团簇较稳定(3．32nm、3．54nm、3．76nm、3．98nm、4．17nm、4．35nm和4．62nm等),适当的氧化条件可以得到尺寸分布范围较窄的锗纳米晶体团簇。用量子点受限模型计算了锗纳米晶体团簇的能隙结构,用Monte Carlo方法模拟了PL光谱和对应的锗纳米晶体团簇的尺寸分布,分别与实验结果吻合较好。     

团簇Y3O、Y3O-和Y3O+的几何和电子结构

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在LANL2DZ基组下,对团簇Y3O、Y3O^-、Y3O^ 的几何结构进行优化。结果表明,Y3O团簇的平衡构型都是四面体结构,具有Cs对称性。YsO的基态是两重态2^A′,Y3O^-的基态是三重态。A″,Y3O^ 的基态是单一态1^A′。计算得到的电子亲和能和电离能都与实验吻合。电荷分布和自旋密度分析表明团簇Y3O的性质主要取决于“碎块”Y3。