四次幂交换作用的稀疏伊辛铁磁系统

本文应用新近发展的有效场重整化群方法,研究了四次幂交换作用和自旋浓度对于稀疏伊辛(Ising)铁磁系统的居里温度的影响.     

二维磁性Heisenberg薄膜的自旋重取向和条形畴研究

利用Monte Carlo方法研究了二维磁性Heisenberg薄膜在有交换相互作用、各向异性、偶极相互作用等因素共同作用下的相变行为,重点讨论了薄膜的自旋重取向和磁畴的变化.模拟结果表明:在一定的参数范围内,随着温度的升高,系统的自旋取向将由垂直向平行于平面方向转变;系统在不同情况下出现了水平条形畴和垂直条形畴,并研究了交换相互作用、各向异性及温度对基态条形畴的影响.     

简谐势+四次势阱中两组分自旋轨道耦合旋转玻色爱因斯坦凝聚体

采用中心差分和虚时演化数值实验方法研究了简谐势+四次势阱中自旋轨道耦合作用下的两分量旋转玻色爱因斯坦凝聚体。发现自旋轨道作用强度和原子种间相互作用对系统基态结构有着重要的影响,原子种间相互作用强度的增加可使系统从相混合变化成相分离;而自旋轨道耦合作用强度的增加,可使系统从相分离的状态变化成相混合,并产生涡旋、形成分块边界。     

超薄磁膜磁特性的Heisenberg模型分析

应用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法,研究了交换相互作用、表面各向异性和长程偶极相互作用共同作用下的超薄磁膜的磁特性。通过计算不同参数下系统的温度效应,分析了各种相互作用对系统状态的不同影响。在此基础上,通过分析自旋垂直分量绝对值等序参量的变化特征,发现在适当参数时,系统自旋通过温度效应可越过垂直取向和平面取向间的势垒,从而发生从垂直磁化向面内磁化的转变。     

量子点体系中自旋过滤、自旋流产生和自旋注入

自旋电子学是一门新兴的交叉学科,其中心主题就是对固体电子系统中电子的自旋自由度进行有效地操作和控制.量子点体系中的自旋效应近期受到了理论和实验较多的关注.本文着重介绍了自旋轨道耦合效应对量子点体系输运性质的影响,探讨了怎样利用自旋轨道耦合效应来实现对自旋的有效过滤和纯自旋流产生.基于四铁磁端双量子点体系中电子的交换相互作用机制,指出了一种可以显著提高从铁磁金属到半导体量子点自旋注入效率的新方法.     

石墨烯反铁磁关联的数值研究

从定义在Honeycomb晶格上的Hubbard模型出发,使用量子蒙特卡罗方法研究了石墨烯在低掺杂时的磁学关联.通过计算系统的自旋结构因子、自旋关联函数和自旋磁化率发现:系统在低掺杂时表现为反铁磁自旋关联,反铁磁自旋关联在低温时更为显著,并随着电子相互作用强度的增大而增强,但随着电子浓度的减小而减弱;次近邻跃迁元对反铁磁波矢点的自旋磁化率有较为显著的加强作用.     

三次幂等算子线性组合的遗传性质

研究了幂等、对合、三次幂等算子线性组合的遗传性质;利用算子分块技巧,对这类问题所涉及的各种组合给出一个统一的证明;得到了交换三次幂等算子线性组合仍为三次幂等的充要条件;最后,讨论了所得结论的应用范围,推广、发展了原有的一些定理.     

一维量子点阵列自旋链上多比特态的信息传输

利用演化算符作泰勒展开,作用于初态的信息上;使用湮灭算符和其所产生的算符,作用在单比特态上,使一维量子点阵列自旋链上的多比特态量子信息实现完美传输;通过计算初态演化到末态的概率幅,使保真度达到1时实现信息完美传输．结果表明:当相邻量子点之间的交换相互作用和自旋链长度都相同时,保真度传输的比特数越大,传输时间越短．      

利用自旋动力学研究面心立方铁磁晶体自旋波的解析解

只考虑到第三近邻自旋相互作用情况下,利用自旋动力学求解了三维面心立方体铁磁晶体磁振子谱(自旋波谱)的解析解.次近邻交换积分J2与最近邻交换积分J1的比η=J2/J1值越大,第三近邻交换积分J3与最近邻交换积分J1的比γ=J3/J1值越大,面心立方铁磁系统中磁振子能量越大,并且磁振子能谱主要被最近邻交换积分J1所决定.磁振子能量随波矢k的增加而增大,但是在BZ区的X点处的磁振子能量与η无关,这说明在X点处磁振子能量与次近邻交换积分J2无关,与最近邻交换积分J1相关和第三近邻交换积分J3相关.因此,对于三维面心立方铁磁晶体的磁激发而言,为了能够更加真实地反映其磁激发,至少得考虑到第三近邻交换积分J3.     

稀释晶场中最近邻弱交换相互作用对重入现象的影响

利用有效场理论研究了稀释晶场中混合自旋Blume-Capel模型纳米管系统的重入现象,得到了系统的重入现象与稀释晶场取值概率、晶场和外壳层与内壳层格点间最近邻交换相互作用的关系.结果表明:取值概率、交换相互作用和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁化行为:负晶场...     

亚铁磁体中自旋波散射

本文利用Creen函数法研究亚铁磁体中由自旋波散射引起的自旋波衰减。发现在低温下,如果只考虑两个子晶格间的交换相互作用,则由自旋波间的散射引起的自旋波衰减,近似地与波矢无关,只与绝对温度T的四次方成比例。     

Heitler-London近似下自旋空间中H2分子的能量本征值

对于H2分子系统可采用Heitler-London近似及"分子轨道近似"进行计算.虽然两种近似得出相同的总能量以及相同的轨道波函数,但是总能量在单电子能量、库仑能量和交换能量三者之间的相对分布不相同.由"分子轨道近似"所得的交换积分总为正值,而Heitler-London近似所得的交换积分可正可负更接近实际.因此对于H2分子模型,Heitler-London近似比"分子轨道近似"更为准确一些.所以采用Heitler-London近似下在自旋空间中利用自旋-自旋相互作用的自旋置换算符讨论了H2分子的能量本征值.     

具有四自旋交换作用的自旋梯子模型中二聚化相

利用玻色化方法和重整化群技术, 研究了一个具有四自旋交换作用以及链间次近邻阻挫相互作用的自旋梯子模型的相图。在考虑了量子涨落效应以后, 发现体系的相图变得非常复杂。除了存在所谓Haldane相和Rung-Singlet相以及它们之间的SD型二聚化(staggered dimerized)相之外, 亦可能出现一个新的CD型二聚化 (columnar dimerized)相。     

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.     

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。     

具有最近邻和次近邻相互作用的亚铁磁体中的自旋波

本文在无规相近似下，利用格林函数方法，研究了具有最近邻和次近邻相互作用的亚铁磁体中的自旋波。同时还计算了在有限温度下〈Ｓｚ〉随温度的变化趋势。结果表明ＮａＣｌ和ＣｓＣｌ结构亚铁磁体中的自旋波谱及Ｚ方向上的平均自旋与只考虑最近邻相互作用的亚铁磁体有很大的差别．其根源在于次近邻相互作用的引入造成了每个自旋的关联范围和强度的增加。     

一维简谐势阱中多分量量子气体的密度泛函理论

借用密度泛函方法并结合局域密度近似和Bethe ansatz精确解结果,研究了玻色费米混合物及旋量玻色气体在束缚于一维简谐外势下时各分量的混合与相分离。结果表明,玻色费米混合物会随着玻色-玻色、玻色-费米原子间排斥相互作用的增强,出现费米子被排斥在势阱中心之外的玻色费米部分相分离现象,当排斥相互作用趋于无限强时,玻色费米混合物的基态能量和总密度与所有原子都费米化的情况相一致;自旋-1玻色气体在密度-密度排斥和反铁磁自旋交换相互作用下会出现配对玻色子和极化玻色子相分离的现象,在强作用下,各自的密度分布曲线分别趋近于玻色-玻色对的TG气体和标量玻色TG气体,而中心密度随相互作用强度的变化呈非单调性。     

介子谱的非微扰势模型计算

本文对Fermi-Breit势的自旋交换项、自旋轨道耦合项和张量力项加上适当的收敛因子,连同谐振子禁闭势作为夸克-反夸克相互作用的等效势,对介子谱进行了较严格的计算,所得的结果与实验值基本相符。     

n次超广义幂等矩阵的线性组合

利用可交换的n次超广义幂等矩阵分解形式,我们得到两个n次超广义幂等矩阵的线性组合仍然是n次超广义幂等矩阵的几个充要条件.     

高能量分辨率扫描隧道谱的发展及其在单自旋态和低维超导电性研究的应用

在发展高能量分辨率扫描隧道谱的基础上,实现了基于自旋翻转的非弹性隧道谱,从而实现了对单自旋态的探测,并成功在单分子尺度上研究了自旋间的超交换作用.还探测到了磁性原子在超导能隙中诱导的多重束缚态,并利用这些束缚态在单原子尺度上研究了自旋间的相互作用,在实空间实现了对单个原子的化学识别.利用低温扫描隧道谱,证明生长在Si基片的单原子层厚的铅和铟薄膜为超导体,这是至今报道的最薄的超导体.