格林函数协变密度泛函理论及其应用

文章简要介绍了格林函数协变密度泛函理论及其对奇特原子核结构的研究进展.首先,文章简要回顾了奇特原子核的研究现状和传统理论处理连续谱遇到的问题.随后,系统介绍了格林函数协变密度泛函理论的基本公式,包括格林函数的相对论平均场(GF-RMF)近似和格林函数相对论连续谱Hartree-Bogoliubov(GFRCHB)等,详细给出了利用格林函数方法求解径向Dirac方程和RCHB方程的相关公式.最后,介绍了格林函数协变密度泛函理论的应用,包括利用GF-RMF理论研究原子核单粒子共振态,给出共振态的能量和宽度以及利用GF-RCHB理论研究丰中子Zr同位素的巨晕现象,给出密度空间分布的弥散性质以及对晕现象起着重要作用的共振态的能量和宽度等.     

准粒子剩余相互作用与旋转角频率的关系

用粒子数守恒方法（ＰＮＣ）来分析原子核在推转壳模型情况下，由阻塞效应而引起的准粒子剩余相互作用．计算结果表明，这种剩余相互作用除与费米面附近单粒子能级的分布，阻塞能级的位置有关外，还与旋转频率（ω）密切相关．在特定情形下，这种剩余相互作用的排斥性可转变为吸引性．     

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.     

复标度方法对Pb同位素单粒子共振态的研究

在相对论平均场(RMF)理论框架下,采用复标度方法研究Pb同位素的单粒子共振态.研究复标度哈密顿量Hθ的本征值随复标度参数θ变化的情况,研究结果表明:连续谱随θ转动,当θ增加到一定值时,共振态开始出现;共振态出现后,共振态位置不随θ变化.同时利用θ轨迹方法得到201～212Pb的共振态能量和宽度,并进一步研究Pb同位素链的共振态能量和宽度随原子核质量数变化的情况.     

U同位素壳效应的理论分析

在考虑了BCS近似的相对论平均场模型的框架内,通过系统研究U同位素费米面附近的单粒子能级、单粒子能级占有概率和BCS近似下的粒子数偏差,首次发现U同位素中的大多数元素均有比一般元素更稳定的壳结构,即具有和闭壳核相似的壳效应特性．同时,给出了一种判断幻数存在与否的理论方法．     

短程关联对核内核子动量分布的影响

原子核内核子的动量分布对于研究原子核结构的性质至关重要,核子关联是影响核内核子动量分布的一个重要因素。文中基于核内核子短程关联的性质,分析研究了核内核子的动量分布,并计算了一些原子核内核子处在费米面以上的几率,计算结果与实验数据符合得很好。     

费米面系统热力学性质的±5kT能级宽度修正

利用统计物理方法分析了费米面附近kT能级宽度内单量子态上的费米子数.在对费米面附近能级宽度进行±5kT修正的情况下,对费米面系统的可移动粒子数和内能进行研究,分析了该可移动粒子部分的热容量和压强.结果表明:费米系统的化学势随温度按指数规律减少;系统可移动粒子数与温度成正比关系,可移动粒子的内能较小,且与温度有关;修正后的费米系统的热容量较大,压强很大.     

量子点输运系统中电子的等待时间分布

基于散射理论和紧束缚模型研究了单能级量子点连接两个导线时电子的等待时间分布,讨论了偏压、通道数、温度对等待时间分布的影响。当量子点能级与电极费米面对齐时,等待时间分布不依赖于偏压。当量子点能级偏离了费米面时,分布函数的峰值随着偏压增加而增加,等待时间分布向短时方向移动。对于双通道量子点系统,零等待时间时等待时间分布不为零,而且随着量子点能级偏离费米面,零等待时间时等待时间分布概率降低。随着左导线所加温度降低等待时间分布的极大值向长时间方向移动,而且最大分布概率略有降低,但温度的影响主要是在最大分布概率附近,对长时概率分布影响较小。     

变加速直线运动荷电黑洞时空中的粒子能级与非热辐射

文章为了精确地求出一个直线加速运动荷电黑洞时空中的粒子能级 ,并在此基础之上 ,对此黑洞视界附近的粒子能级的分布特征进行研究 ,从而搞清楚此黑洞的非热辐射特征。作者采用在直线加速运动荷电黑洞时空中求解Hamilton -Jacobi方程 ,并采用广义的乌龟坐标变换将Havnilton -Jacobi方程变成乌龟坐标下的形式 ,以便求出粒子广义动量的径向分量 ,进一步求出粒子能量 ,有了粒子的能量表达式便可以研究此黑洞视界附近的能级及此黑洞的非热辐射。结果表明 ,粒子能级分布与黑洞荷电产生的电磁四维势有关 ,还与黑洞的蒸发率等因素有关 ,黑洞非热辐射粒子的能量范围与四维电磁势的A0 和A1分量有关 ,还与黑洞的蒸发率 ( rH)有关。因此 ,此黑洞有非热辐射 ,辐射粒子的能量范围与A0 、A1和 rH 有关     

复标度方法研究共振态的进展

本文首先介绍了单粒子共振态的研究意义、研究方法及研究进展.其次给出了复标度方法的理论框架.接下来给出了复标度方法的相对论拓展,即Dirac-CSM方法和RMF-CSM方法.复标度方法研究共振态的几个实例也一并介绍.本文着重介绍了两个方面问题:(1)复标度方法被用于研究指数势和Morse势中Dirac粒子的共振问题.为了论证本文方法的适用性,将计算结果和其他文献提供的结果进行了比较,可以发现,本文结果的非相对论极限值和其他的非相对论计算吻合得相当好.共振参数对势场形状的依赖性被进一步检查,敏感性被详尽分析.(2)我们发展了描述形变核共振态的理论.在描述形变核的Schr?dinger方程中,通过引入复标度变换了统一描述束缚态和共振态的理论.以31Ne为例,检验了这种理论的适用性和有效性,并用这个理论系统研究了31Ne的单中子共振态,通过比较发现,我们获得的31Ne的单中子共振态的能量和宽度与耦合道方法的计算结果一致.最后给出了本文的总结.     

Vaidya-Bonner空时中Dirac粒子和标量粒子的能级比较

用旋量零标架方法推导出Vaidya-Bonnet空时中Dirac粒子的能级方程;从Hamilton-Jacobin方程出发,通过广义Tortoise变换推导出该时空中标量粒子的能级方程;发现Dirac粒子和标量粒子在该空时中的能量分布在视界附近有着明显的不同,但在远离视界处即r→∞时是相同的,都等于它的静止质量,两类粒子的能级方程则有明显区别。     

基于协变密度泛函理论的“镭之谜”探索

采用点耦合的协变密度泛函理论和四极-八极集体哈密顿量方法,本文研究了镭区偶偶核和偶奇核δV_(pn)的性质.结果表明,考虑静态形变和集体涨落对于理论重现镭区偶偶核实验数据有重要意义.具体来说,八极形变自由度的引入极大地改变了N=134,136,140的δV_(pn)曲线点.这样的改变可以从镭核与氡核在(β_2,β_3)平面上的形状演化进行理解.从微观层次来看,在单粒子能级费米面附近存在N=132和Z=88两个能级间隙,间隙之上各有两条具有相似能量的能级.另一方面,采用协变密度泛函理论研究了镭区奇A核δV_(pn)的性质.仅仅考虑静态形变,还不能较好地重现奇A镭核的δV_(pn)实验数据.八极形变自由度的引入也改变了奇A镭核的δV_(pn)的变化趋势.基于协变密度泛函理论,"镭之谜"不仅与八极形变自由度有关,与集体涨落也有关.     

空位缺陷对zigzag型石墨烯纳米带电子结构的影响

为了了解空位缺陷对zigzag型石墨烯纳米带电子结构的影响,采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算含不同空位碳原子数的缺陷zigzag型石墨烯纳米带的电子结构。研究结果表明:含缺陷的zigzag型石墨烯纳米带都呈现出类金属性的电子结构特征,其电子结构与缺失碳原子的含量及缺陷位置附近碳原子的饱和度密切相关;缺陷的存在会引入缺陷能级,当缺失的碳原子数为奇数时,费米面附近存在3条能级;当缺失的碳原子数为偶数时,费米面附近只有2条能级;随着空位缺陷的增加,缺陷处碳原子的不饱和度也增加,从而费米能附近的态密度峰出现相应衰减。     

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.     

关于势阱问题的讨论

研究了一维对称势阱中粒子的束缚态能级和空间几率密度分布，并讨论了几率守恒和对应原理相关的问题。     

强激光场原子电离过程中库仑势对光电子横向动量分布的影响研究

本文研究了强激光场原子电离过程中,库仑势对光电子横向动量分布的影响.通过深入考察强场物理过程的三步模型并且结合所研究问题的特点,使用一种新的简化强场轨道概念,发展了一个解析的(隐式)包含库仑效应的电子运动模型.进而使用此模型研究了光电子横向动量分布在库仑势和激光场联合作用下的演化.研究发现,横向动量分布在库仑势的作用下与初始高斯分布相比非常明显地变窄.深入研究解析(隐式)模型发现,库仑势的作用导致电子横向动量在一类特殊的电子轨道附近发生聚集,这对应隧穿电子的偏折函数(Deflection Function)中存在的一种鞍点结构,这种结构对应着最终电子横向动量分布上奇异结构的出现,即尖峰结构.从物理过程中来说,当隧穿电子返回原子核附近时,鞍点附近的轨道会受到原子核的吸引作用对其横向动量进行补偿使得其向鞍点对应值靠拢,因而最后在动量分布中形成尖峰结构.这里的研究将有助于对强场过程中库仑势的影响进行一定的操控.     

d-波超导体中的准粒子散射干扰（英文）

在重整化的哈伯德模型的框架下,考虑单杂质效应,研究了d波超导体中的准粒子散射相干现象。通过计算傅里叶变换的局域态密度分别随能量和动量的变化,得到了d波超导体中准粒子散射相干的主要特征,并且发现这些特征能够在八角模型下得到很好的解释。计算结果表明,非单调的d波能隙在单杂质导致的准粒子相干散射现象中起着重要的作用。电子谱函数的强度在反节点方向受到强烈地抑制,另外在全布里渊区中出现了一些典型的准粒子散射峰。电子谱函数的计算结果表明其费米面上存在无能隙的节点,并且沿节点和反节点方向存在几个特征局域峰。随着能量的增加,布里渊区中局域峰的位置有明显的移动。     

单透镜β磁谱仪

β磁谱仪是—种利用电子在磁场中的偏转来分析电子动量的仪器,是核谱学实验工作中的重要设备之一。利用它可测定某些原子核激发态的能量,β跃迁过程所释放的能量,连续β谱的分布,并可间接地定出原子核的一些能级及其量子特性,从而进行有关核结构与β衰变理论的研究。此外β磁谱仪尚可用于同位素的分析工作。本文所介绍的单透镜β磁谱仪是其中较简单的一种。     

Al3Sc态密度的第一原理计算

应用赝势平面波方法,利用第一性原理CASTEP软件,采用超软赝势和广义梯度近似(GGA)计算Al_3Sc的晶格常数及态密度.研究表明,Al_3Sc的成键在费米能附近主要由Al原子的p轨道电子与Sc原子的d轨道电子杂化而成,费米能级以上是由Sc-Sc共价键和Al-Sc杂化键贡献的;费米面处的电子态密度很小,共价键增强,有很好的区域稳定性;在费米能级两侧,Al_3Sc体现很强的共价性.     

关于金属中自由电子的电传导微观机理探讨

通过求解简化的玻尔兹曼方程求出了各向同性纯金属的电导率,并探讨了金属中自由电子的电传导的微观机理,结果表明：对金属电导有贡献的只是费米面附近的电子,能量比费米能级低得多的电子,由于泡利不相容原理的限制,不能够从电场中获取足够的能量而改变状态参与导电.