磁场下InAs/InP矩形量子线中的电子结构

在有效质量近似下,利用微扰理论研究了矩形量子线中电子和空穴的基态能量.考虑形成量子线的2种材料晶格常数不同带来的形变势、电子和空穴在材料中的质量失配以及空穴有效质量的各向异性等因素,在矩形长度不变时,计算了电子和空穴的基态能量随磁场以及矩形宽度的变化情况.结果表明,粒子的基态能量随着磁场的增大而增大,随着矩形宽度的增大而减小;磁场增大时,不同尺寸量子线中电子的基态能量随磁场的变化曲线间距减小的趋势比空穴明显得多;在较高磁场下,电子的基态能量随量子线尺寸增大下降的趋势比低磁场时明显,而空穴的这种特征不明显.     

Lanczos方法计算小尺寸Heisenberg链基态与低激发态能谱与Haldane提出的海森堡XXZ量子模型的比较研究

利用Lanczos方法的TITPACK程序,计算了1维量子海森堡模型基态和低激发态波函数,能量的本征值和算符两点关联函数值与系统哈密顿量参数的变化关系。然后,用Matlab软件进行有限尺寸修正,基态能量计算值与理论值误差为0．0000472,而基态能量的绝对值与链长成平方反比关系E～1／n^2。在XXZ模型中粒子间距d与Sx、Sz算符两点关联函数值之间呈幂级数下降S=Aexp（-d／B）的规律。计算结果和Haldane提出的1维量子海森堡XXZ模型中基态和低激发态能量相符合,只有在耦合常数J等于某些值时有能级交叠。     

论辐射效应态氢原子电子的概率位移

物质产生辐射,各种元素的电子受不同辐射光子的影响都会产生康普顿效应,尽管效应的强度不同。物质元素的电子受辐射时产生了康普顿效应称为辐射效应,产生辐射效应后电子的状态称为辐射效应态。氢原子结构简单,氢原子符合波尔理论,即氢原子核外电子具有能级轨道,电子吸收或放出能量会发生轨道跃迁;同时氢原子也遵从量子力学,氢原子核外电子有波函数ψ。辐射效应态下,通过分析氢原子中电子分布的不同位置,应用玻恩概率密度理论,可以求出氢原子的电子辐射效应态沿辐射方向的概率位移。     

磁场下椭圆形量子线中电子与空穴的基态能量

采用单电子近似方法求解薛定谔方程,研究了椭圆形量子线中电子和空穴的基态能量及其受磁场的影响.详细描述了能量哈密顿算符在原子单位与国际单位之间的换算及处理粒子有效质量失配及空穴有效质量各向异性的一种方法,数值结果表明,磁场的约束使得粒子的基态能量增加,粒子的基态能量随着椭圆坐标中的参数的增大而减小.本文所用的方法可推广到其他类似物理模型的薛定谔方程的求解中.     

在玻色-爱因斯坦凝聚态中类Dicke模型的相变

自旋和轨道耦合为中性的超冷原子在玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)中的玻色系统提供了研究的机会.文章研究此类系统的相变和基态性质.首先将它映射到著名的量子光学中的Dicke模型,Dicke模型描述了一个原子系综和单模光场之间的相互作用.Dicke模型的中心问题是预测了超辐射相和一个正常相之间的量子相变.我们研究在自旋和轨道耦合中的类似Dicke模型的量子相变.采用平均场自旋相干态法,特别是考虑原子之间的相互作用,计算出描述系统的相变点和基态性质的物理量如平均光子数,平均基态能量、两种自旋激化等物理量的解析表达式,得到在相变前后物理量变化的趋势图并与实验结果相比较.     

非线性代数,阶梯算符与氢原子(英文)

本文发现氢原于的哈密顿算符、角动量算符和阶梯算符自然生成了一个非线性李代数,根据非线性李代数理论,我们得到了氢原子的六个通用阶梯算符,它们不依赖于被作用状态的量子数。     

磁场下InAs/InP应变矩形量子线能级结构

利用微扰理论在有效质量近似下研究了磁场下截面长度固定的矩形量子线中电子和空穴的基态、第一激发态能量,在计算过程中考虑了形成量子线的两种材料的晶格常数不同带来的形变势、电子和空穴在材料中的质量失配以及空穴有效质量的各向异性等因素.结果表明:当磁场增大时,不同尺寸量子线中电子基态能量的差值增大的速度明显减小,而空穴的相应情况不明显;不同尺寸量子线中粒子的第一激发态能量差值随着磁场的增大而增大,并且差值较小.     

纤锌矿GaN／AlN无限深量子阱中束缚极化子能量

采用改进的LLP变分方法,研究纤锌矿氮化物无限深量子阱材料中束缚极化子基态能量和基态结合能、第一激发态能量和第一激发态结合能、第一激发态到基态的跃迁能量等物理量随着量子阱宽度的变化关系.研究结果表明,基态能量、第一激发态能量和结合能以及第一激发态到基态的跃迁能量随着阱宽的增大而减小,阱宽较小时,能量随阱宽下降的速度较快,之后来变得缓慢,最后接近GaN体材料中的三维值.研究还发现,在GaN/AlN量子阱中电子-声子相互作用对能量的贡献(41meV)比在GaAs/AlAs量子阱中(3meV)大得多.     

气功与能态

原子物理观点认为,构成一切物质的分子是由原子组成,而原子又是由原子核和它的核外电子组成,电子绕核旋转,处在这一状态的原子称为“基态”,只有在这种状态下,原子能量最低,也可以说是最稳定的状态.处于“基态”的原子,其外部没有任何动向,所以我国对处于这一状态的物质,传统称法为“无极”.当原子受到外加的能量,其核外电子从最低能态跃迁到更高能态,即在距离原子核更远的运动轨道上,该原子由“基态”变成了“激发态”.处于“激发态”的原子,由于其电子远离了原子核,使之体积变大,而质量未改变,因此,单位体积的质     

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。     

氢原子的基态经典振子模型

根据量子力学关于氢原子基态角动量为零的预言，将基态氢原子处理成经典一维振子模型，利用一种带相位因子和斥力项的势函数，给出了基态氢原子的能量及电子振动轨道的解析式。     

锕系元素基态与激发态性质的量子拓扑化学

在基态原子价壳层电子隐核图的基础上,将拓扑理论和量子化学方法相结合,引入价电子的主量子数、角量子数、自旋磁量子数以及价电子的轨道能量等结构参数,得到一个新的量子拓扑指数Ym.利用线性回归方法分别建立了锕系元素16种基态与激发态性质的定量结构-性质关系（QSPR）模型,采用留一法和Jackknife检验相结合的方法,对定量结构-性质相关模型的稳定性和预测能力进行检验.研究结果表明,用新的量子拓扑指数Ym能较好地表征锕系元素的分子结构信息,且所建模型具有良好的稳定性和预测能力.     

Resonant quantum transitions in trapped antihydrogen atoms

The hydrogen atom is one of the most important and influential model systems in modern physics. Attempts to understand its spectrum are inextricably linked to the early history and development of quantum mechanics. The hydrogen atom's stature lies in its simplicity and in the accuracy with which its spectrum can be measured and compared to theory. Today its spectrum remains a valuable tool for determining the values of fundamental constants and for challenging the limits of modern physics, including the validity of quantum electrodynamics and--by comparison with measurements on its antimatter counterpart, antihydrogen--the validity of CPT (charge conjugation, parity and time reversal) symmetry. Here we report spectroscopy of a pure antimatter atom, demonstrating resonant quantum transitions in antihydrogen. We have manipulated the internal spin state of antihydrogen atoms so as to induce magnetic resonance transitions between hyperfine levels of the positronic ground state. We used resonant microwave radiation to flip the spin of the positron in antihydrogen atoms that were magnetically trapped in the ALPHA apparatus. The spin flip causes trapped anti-atoms to be ejected from the trap. We look for evidence of resonant interaction by comparing the survival rate of trapped atoms irradiated with microwaves on-resonance to that of atoms subjected to microwaves that are off-resonance. In one variant of the experiment, we detect 23 atoms that survive in 110 trapping attempts with microwaves off-resonance (0.21 per attempt), and only two atoms that survive in 103 attempts with microwaves on-resonance (0.02 per attempt). We also describe the direct detection of the annihilation of antihydrogen atoms ejected by the microwaves.     

原子分立能级和量子概念的物理本质

本文是作者“量子力学的新解释”数篇系列文章的第2篇。在第1篇即文献[1]的基础上,提出了新的量子观点、并用于对原子分立能级和量子概念的物理本质进行新的解释:指出原子内部可能存在尚未被认识的物理性质,是产生原子分立能级的原因,分立能级之间还是有连续能量存在。提出了“电子内力”、“粒子内力”、“综合内力”和“原子第一宇宙速度”等新假设,并用于重新计算具有连续能量的原子分立能级,计算数据与实验相符,说明计算所根据的理论是正确的。还为上述各种新的理论观点提供了实验根据。进一步的理论和实验方案将在以后的多篇论文中论述。     

氢原子斯塔克效应中久期方程的简化公式

根据简并态微扰理论和氢原子波函数的性质,得到久期方程中微扰矩阵元的分布规律.导出了任意能级下氢原子斯塔克效应中久期方程的简化公式.并给出了氢原子n=5能级的一级斯塔克效应.     

量子数亏损对碱金属原子能级的影响

考虑到极化电偶极子对价电子的作用，在原子核的中心力场中，建立价电子的径向薛定谔方程，得到了碱金属原子光谱的能级公式，并讨论了量子数亏损对碱金属原子能级的影响。     

Spin-orbital separation in the quasi-one-dimensional Mott insulator Sr2CuO3

When viewed as an elementary particle, the electron has spin and charge. When binding to the atomic nucleus, it also acquires an angular momentum quantum number corresponding to the quantized atomic orbital it occupies. Even if electrons in solids form bands and delocalize from the nuclei, in Mott insulators they retain their three fundamental quantum numbers: spin, charge and orbital. The hallmark of one-dimensional physics is a breaking up of the elementary electron into its separate degrees of freedom. The separation of the electron into independent quasi-particles that carry either spin (spinons) or charge (holons) was first observed fifteen years ago. Here we report observation of the separation of the orbital degree of freedom (orbiton) using resonant inelastic X-ray scattering on the one-dimensional Mott insulator Sr2CuO3. We resolve an orbiton separating itself from spinons and propagating through the lattice as a distinct quasi-particle with a substantial dispersion in energy over momentum, of about 0.2 electronvolts, over nearly one Brillouin zone.     

统计不相关最佳鉴别矢量集的本质研究

Until recently the hydrogen molecule structural parameters are calculated with the methods of quantum mechanics. To achieve results close to experimental values, the wave function used is complicated and has no clear physical meaning. Because the distribution of the electron probability density is a statistical rule, the macro-time has actually been used in the concept on a electron cloud graph. Here are obtained three formulas with a classical mechanics method on the bond-length re , bond-energy De and force constant k of the ground state hydrogen molecule, which have a clear physical meaning but no artificial parameters, and compared with experimental values, the relative errors are respectively less than 1% , 2% and 4% .     

氢原子n=3能级的斯塔克效应

在弱电场情形下,采用有效哈密顿方法计算氢原子n=3能级的二级斯塔克效应.结果表明:氢原子n=3能级的九个态所张成的九维子空间进一步分为两个一维、两个二维和一个三维子空间,二级斯塔克效应使同一子空间的能级下移相同的量值,但不同子空间下移的量值略有区别.     

原子及轨道电亲性：新能量标度及其相关分析

应用原子的平均电离能来近似度量电亲性或电负性。所提出的电亲性新标度XLL与总电离能U除以原子价壳层电子数目N即平均电离能B成正比，进一步地从原子总电离能T或平均电离能B可确定其价与杂化轨道电亲性。它们虽支接从基态自由原子计算得到，却与从热化学数据得到的鲍林电负性颇为一致，因而计算上避免了其经验性，也可方便地计算惰性元素的电亲性，应用上同样具有广适性，并已显示出其优越性和独到处。