相对论Dirac粒子的颤动—自旋耦合算符

本文根据相对论量子理论中自由Dirac粒子的自旋角动量并非运动常数的问题进行了探讨,考虑粒子的颤动运动对其自旋的影响,提出相对论粒子的颤动—自旋耦合算符,并证明该算符是一运动常数,在过渡到非相对论情况下,脱耦为普遍量子理论中的自旋算符,并对它的物理性质和代数性质进行了讨论。     

基于DMRG算法的自旋轨道耦合排斥费米气体的相变研究

用密度重整化群(DMRG)方法研究了自旋轨道耦合作用下的一维光学晶格与超晶格中的排斥费米气体的相变。研究发现在光晶格中,在自旋轨道耦合作用下发生Mott绝缘态与金属态之间的相变。在超晶格中,在自旋轨道耦合作用下发生Band绝缘态、电荷密度波(BCDW)态或Mott绝缘态与金属态之间的相变,并且通过相图分析了自旋轨道耦合强度和相互作用强度对相变的影响。     

一维光晶格中排斥费米气体的超流特性

用密度矩阵重整化群方法（DMRG）研究了自旋轨道耦合与谐振外势同时存在时的一维光晶格的排斥费米原子气体的基态性质。研究发现,在一维光晶格中的占据数小于半填充情况下,当只考虑谐振外势时,系统的排斥相互作用超过某一临界值时,系统存在费米超流。当同时考虑谐振外势和自旋轨道耦合时,发现当系统处于金属态时,自旋轨道耦合增强了金属性;当系统处于Mott绝缘态时,自旋轨道耦合减弱了绝缘性且存在超流性。最后分析了在自旋轨道耦合作用下系统的填充数对配对的影响,谐振外势强度的变化与自旋轨道耦合对束缚态的影响。     

"屏蔽库仑场中的电子"体系对称性的讨论

通过不考虑自旋轨道耦合的"屏蔽库仑场中的电子"体系的能级在自旋轨道耦合作用下分裂的例子,对不考虑自旋轨道耦合的"屏蔽库仑场中的电子"体系具有SO3对称性提出质疑,并运用对称性理论推证应具于高于SO3的对称性.     

一维光学晶格中自旋轨道耦合的超冷费米气体

利用密度重整化群方法研究了自旋轨道耦合与Zeeman场同时存在时一维光学晶格中超冷费米气体的相变。研究发现,当只考虑Zeeman场时,Zeeman场的引入会使系统原有的超流态发生极化,而原有的绝缘态却不会发生极化。当只考虑自旋轨道耦合时,自旋轨道耦合的引入会使系统原有的绝缘态发生相变,使绝缘态变为超流态,而原有的超流态却不会发生相变。当两者同时存在时,自旋轨道耦合会压缩FFLO态并扩张超流态,而且会改变极化率。     

原子对称性和洪德定则

本文通过对原子中对称性的讨论,利用对称群链分类的原子状态波函数计算原子中电子间的库仑能和自旋——轨道相互作用能,从而证明在LS耦合情况下,洪德定则正是这种对称性的自然结果.预测了Z=104-109等原子的基项.     

用微扰法计算氢原子能级的精细结构

<正> 自旋轨道耦合及相对论效应对氢原子能级的修正通常叫做精细结构。自旋轨道耦合能是考虑了电子与质子间的相对运动及电子自旋而产生的附加能量。相对论效应是指电子动能的相对论修正。一、自旋轨道耦合能在只考虑库仑相互作用的情况下,氢原子的电子与质子之间的相互作用能是     

夸克间微扰势的相对论性非微扰修正

计算了胶子凝聚与夸克凝聚对于微扰量子色动力学中克与夸克之间的相互作用的非微扰修正的相对论形成对论形式及其非相对论形式展开，由于超出了一般的非相对论近似，一些新形式的自旋－自旋相互作用项、自旋－轨道相互作用项出现在势的表达式中。     

超形变核态的相对论对称性研究

相对论对称性在原子核的壳层结构及其演化中扮演重要角色.探讨超形变核态的相对论对称性,利用相对论平均场理论计算超形变核态的结合能、单粒子能级,提取单粒子能级的自旋和赝自旋能量劈裂,分析这些能量劈裂与原子核形变及自旋和赝自旋双重态量子数间的关系,进而研究超形变核态的自旋和赝自旋对称性及其随形变变化的规律,结果表明超形变核态的自旋和赝自旋对称性与双重态量子数和形变都相关.     

海森堡链SP相变与磁耦合系数的关系

在考虑自旋和晶格之间的相互作用情况下,用密度矩阵重整化群方法分析计算了一个自旋为12的一维受阻挫海森堡反铁磁自旋链模型发生自旋-派尔斯相变时动态二聚体与磁耦合系数之间的关系,发现当磁耦合系数趋于0时,在有限阻挫及有限能隙的零耦合状态下,二聚化态将会消失.     

类锂体系1s22p2P态能量的相对论修正

利用不可约张量理论,导出了锂原子(含类锂离子)能量的相对论修正(包括相对论质量修正、达尔文修正、自旋-自旋接触相互作用和轨道-轨道相互作用)的解析表达式,在此基础上具体计算了类锂体系(Z=3→7)激发态1s22p 2P的总能量,所得计算结果与实验数据符合得较好.     

原子对称性和洪德定则

本文通过对原子中对称性的讨论,利用对称群链分类的原子状态波函数计算原子中电子间的库仑能和自旋——轨道相互作用能,从而证明在LS耦合情况下,洪德定则正是这种对称性的自然结果。预测了Z=104—109等原子的基项。     

类硼离子基态的非相对论能量及其相对论修正

导出了类硼离子基态非相对论能量的解析表达式,并利用变分法计算出类硼离子基态的非相对论能量值;利用不可约张量理论导出了类硼离子基态能量相对论修正项(包括相对论质量修正项、单体和双体达尔文修正项、自旋-自旋接触相互作用项)的解析表达式,在此基础上计算了类硼体系(Z=5～8)基态的总能量,计算结果与实验数据符合得较好.     

扩展桥联双核铜(Ⅱ)体系的磁耦合机理

应用密度泛函理论,采用对称性破损方法研究了草酸根桥联及草酰胺桥联双核铜（Ⅱ）体系的磁耦合作用机理.结果表明:两磁中心的自旋布居大小相等,符号相反,二者之间为反铁磁耦合.而且,与磁中心相联的配体原子与磁中心具有相同符号的自旋布居,磁中心的自旋具有显著的离域效应.HOMO中磁中心未成对电子的占据轨道之间对称性和能级的匹配程度是影响磁耦合强弱的关键.当对称性匹配时,改变桥联基团占据轨道的能级,例如通过改变桥接原子的电负性,即可改变磁耦合作用的强度,电负性愈低,磁耦全作用愈强.当对称性不匹配时,体系中存在较弱的磁耦合.     

208Pb中单粒子共振态的赝自旋对称性

在相对论平均场理论框架下,用耦合常数的解析延拓方法研究了原子核的单粒子共振态,通过计算和比较208Pb单粒子束缚态和共振态的能级和宽度,发现208Pb的束缚态和共振态都具有较好的赝自旋对称性.     

低维导体哈密顿量的离散化

研究二维量子系统哈密顿量的离散化．给出了有自旋轨道耦合效应存在时哈密顿量的紧束缚形式。使用了有限差分方法处理微分算符．并对其进行二次量子化,从而得到了用算符表示的哈密顿量表达式。这里得到的离散化哈密顿量可以进一步用晶格格林函数方法对低维导体的输运性质进行定量的数值计算。     

强激光场中涡旋电子的动力学过程

研究了携带固有轨道角动量的强涡旋电子在强激光中的动力学过程.利用相对论拉莫进动方程和自旋进动方程(T-BMT)方程,研究了涡旋电子的内禀轨道角动量和自旋角动量在啁啾激光场中的演化规律.由于啁啾激光脉冲的不对称性,初始静止的涡旋电子在啁啾脉冲的作用下获得了MeV的加速,并实现了自旋和固有轨道角动量的纵向旋转.因此,通过调控啁啾激光的啁啾参数可以获得具有任意角动量方向的相对论涡旋电子.此外,在FoldyWouthuysen表象中,强涡旋电子的运动受到类Stern-Gerlach力的显著影响,从而偏离散射平面.这一现象揭示了轨道角动量和电磁场的相互作用及其与电子动量之间的内在关联,并为控制相对论电子的运动提供了一种全新的手段.     

1/5掺杂反铁磁海森堡自旋链的基态

利用密度矩阵重整化群方法研究1/5掺杂对自旋1/2海森堡反铁磁链的影响.研究表明,掺人侧自旋能减弱近邻自旋关联但增强长程自旋关联,同时侧自旋的掺入破坏了子格对称性,导致系统基态反铁磁和铁磁长程序共存.侧自旋对量子涨落的抑制作用随自旋关联距离的增加而减弱,且其自身受到量子涨落的影响最小.对于1/5掺杂反铁磁海森堡自旋链,量子涨落的影响明显,引起了交错磁化率47%的减弱.     

相对论平均场理论关于赝自旋对称性的研究(英文)

相对论平均场理论被应用于检查208Pb的赝自旋对称性.通过相对论平均场计算提取的赝自旋伙伴态的波函数劈裂,研究不同介子场和光子场对赝自旋对称性的影响.结果表明:赝自旋波函数劈裂随着σ介子场强度的增加而增大,随着ω介子场强度的增加而减小.相比于σ和ω介子场,ρ介子场和光子场仅对赝自旋劈裂起着微弱的影响,σ和ω介子场对赝自旋对称性起主导作用,赝自旋劈裂主要来源于σ和ω介子场的竞争.     

一维光学晶格中自旋-轨道耦合的超冷偶极费米气体的相图

利用两束蓝失谐的激光构建了一维光学晶格中自旋-轨道耦合的超冷偶极费米气体,并运用密度矩阵重整化群算法研究了该系统的基态特性。在短程和偶极长程相互作用的共同影响下,系统存在丰富的量子相。通过计算纠缠谱、粒子数密度分布和自旋关联函数,发现系统存在四个量子相:相分离相、电荷密度波相、反铁磁莫特绝缘体和非平庸的拓扑绝缘体。