自旋S=1和S=1/2海森堡交错自旋系统磁性双结构性质研究

采用双时格林函数方法,通过对由S=1和S=1/2自旋组成的二维反铁磁量子自旋系统基态发散谱的计算,研究了因能隙激发和非能隙激发而引起的磁双结构.在计算结果中,我们得到了Haldane-gap型激发和长程反铁磁序共存.同时,还研究了该系统Haldane态和亚铁磁态之间的竞争.取得的理论结果和Schwinger-boson平均场方法的结果一致,并且和准一维Haldane化合物R2BaNiO5在实验上的发现一致.     

掺杂对一维反铁磁海森堡自旋链性质的影响

应用三子格的自旋波理论和格林函数方法研究了由掺杂形成的准一维自旋1/2的反铁磁海森堡系统,得到系统存在3支自旋波激发谱,其中1支没有能隙,2支有能隙;在长波近似下,这3支自旋波激发谱与波矢k成平方关系,系统的低温比热为C∝T1/2关系,其基态具有磁性长程序,这都不同于未掺杂的一维自旋1/2的反铁磁海森堡链模型系统.对系统磁性序的研究表明,T=0是相变点,Mermin-Wagner定理对于该系统成立.     

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.     

混合自旋反铁磁材料L2BaNiO5及其L稀土离子的自旋

对反铁磁材料L2BaNiO5的特性与结构进行了分析,在此基础上,利用群论方法对该材料中L稀土离子的自旋进行了研究.     

无长程序的混合自旋反铁磁材料L2BaNiO5的理论研究

构建了准一维自旋为1的反铁磁Heisenberg模型, 并采用双时Green函数理论研究了无长程序的反铁磁材料L₂BaNiO₅在奈尔温度以上时的物理性质. 得到了该系统的关联函数、沿Ni链方向的激发谱以及该激发谱中Haldane能隙随温度的变化关系. 我们发现, 虽然高温时该系统Boson凝聚消失, 反铁磁长程序不存在, 但是由于该系统中的短程关联仍然存在, 致使激发谱中仍然存在能隙. 而且受Ni离子与稀土离子间磁相互作用的影响, 致使沿Ni链方向激发谱的能量增强. 另外, 还发现随着温度的升高Haldane能隙在增加.     

低温下存在外磁场的一维各向异性海森堡铁磁体的磁性质(英文)

运用自旋波理论和格林函数方法,研究了在单场有各向异性自旋交换作用的、自旋为S=1/2的一维海森堡铁磁体的磁性质.运用霍斯坦因-普里马可夫变换得到近似哈密顿量.发现在低温区,外磁场和各向异性对关联函数和磁化率产生极大的影响.而在弱磁场的情况下,倒关联长度kx和ky不依赖于温度,并且各向异性对kx相比对ky的影响较弱.所得结果与相应的实验结果和理论值符合得很好.     

一维无规混合各向异性海森堡磁系统的热力学性质

本文扩展了文献[1]提出的计算各向异性海森堡自旋系统配分函数的方法,比较全面地讨论了一维二元无规混合各向异性海森堡自旋系统的比热和磁化率等热力学性质。     

有长程序的混合自旋反铁磁材料L2BaNiO5的理论研究

在L2BaNiO5材料晶体磁学结构的实验研究基础上,引入了三维混合自旋反铁磁Heisen-berg模型,利用Schwinger-boson平均场理论对其低温下的物理性质进行了理论研究,所得结果与中子散射实验的结果完全一致。     

X-Y-Z模型-各向异性亚铁磁性Heisenberg系统下的二维复式长方晶格的基态磁化强度的性质

利用Heisenberg交换作用模型、格林函数法研究了X Y Z模型亚铁磁性Heisenberg系统下的二维复式长方晶格的自旋波解.通过求解算符的关联函数和热力学系统平均值得到了系统基态的饱和磁化强度MT/M0,并分析了系统基态的饱和磁化强度MT(A,B)/M0(A,B)随自旋量子数、各向异性参数X1、X2、X3的变化规律.     

两层对称铁磁薄膜中的自旋波共振

采用量子力学方法研究了两层对称铁磁性薄膜的自旋波共振激发，计算了自旋波共振激发谱，特别讨论了表面各向异性对共振的影响。研究结果表明：在没有自旋波间相互作用的情况下，表面钉扎直接影响着自旋波的共振激发。     

人工自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的元激发

文章研究了准一维人工自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的元激发. 利用平均场理论和波戈留波夫近似方法,分别计算了此原子凝聚体在依赖于拉曼耦合强度的零动量相和平面波相的激发谱. 结果表明,在零动量相时体系激发谱的2个分支都呈现出对称结构;相反地,在较小拉曼耦合强度时的平面波相,激发谱呈现出旋子最低结构,从而预示了体系从平面波相到条纹相的相变. 文中证明了在平面波相和零动量相的相变附近,低频元激发的声速急剧下降并消失于相变点. 文章全面分析了人工自旋轨道耦合原子凝聚体的元激发特性,为实验研究该类崭新的多体系统提供理论支持.     

Pr3+∶Y2 SiO5 晶体中橙-蓝频率上转换过程

测量了Pr3+∶Y2SiO5晶体的吸收谱, 标定了室温下Pr3+在Y2SiO5晶体4f2组态内的能级. 利用579 nm激光激发Pr3+∶ Y2SiO5晶体, 观察到480～515 nm上转换荧光带. 运用时间分辨激光光谱技术测量了3P0能级的上转换荧光衰减曲线. 通过研究上转换荧光的衰减曲线、吸收谱、激发谱和上转换荧光强度与泵浦激光单脉冲能量的关系, 确定了以1D2为中间态的能量转移上转换主要是上转换机制.     

Ru3+离子在Y3Al5O12晶体中的缺陷结构和自旋哈密顿参量研究

采用合适的模型和参量,用适于强场低自旋（S=1/2）d5组态的微扰公式计算了4d5离子Ru3+在Y3Al5O12晶体中的自旋哈密顿参量（g因子g∥, g⊥和超精细结构常数 A∥和A⊥）.通过计算,合理地解释了这些自旋哈密顿参量并获得了Ru3+杂质中心在Y3Al5O12晶体中的缺陷结构.     

红色Y2O2S:Eu3+磷光材料的沉淀法制备和发光性能研究

月沉淀法制备了Eu3+掺杂的Y2O2S磷光材料,测量并研究了掺杂不同物质的量的Eu3+离子的Y2O2S磷光材料的发射谱和激发谱.发射光谱对应了Eu3+离子5DJ(J=0,1,2,3)-7FJ(J=0,1,2,3,4)的特征发射,激发光谱主峰对应260,345,468,540 nm等,余辉时间(到人眼的最小亮度分辨率0.32 mcd/m2)可达1 h以上.     

一种准一维反铁磁海森堡自旋链的自旋波激发

准一维海森堡自旋链具有三支自旋波激发谱(其中一支属于声学模,两支属于光学模)。计算表明:两支光学模能隙是简并的;随着最近邻作用的减弱,声学模自旋波激发谱出现软化现象,但光学模激发谱没有出现软化现象;同时光学模激发谱明显下移,这意味着弱化最近邻作用可以使得光学模激发变得重要且容易实现;当0.1相似文献   

铁磁薄膜的非局域磁化率张量和自旋波共振

基于具有表面磁各向异性的海森堡模型,运用格林函数方法研究了铁磁薄膜的磁化率张量和自旋波共振,证明了在一方向上失去平移不变性的铁磁薄膜具有非局域磁化率张量,采用非局域磁化率的表述方法推导出铁磁薄膜的表面各向异性与可被均匀微波磁场激发的自旋波模式的关系,给出了共振峰的位置和吸收强度的表达式,根据本文给出的理论公式,可用自旋波共振的实验方法测量铁磁体的表面各向异性.     

自旋转变材料中温度调制的自旋泵浦

在自旋转变材料中,由于晶体场能量与电子配对能量的竞争,改变温度可使自旋转变材料在低自旋态与高自旋态之间转变.文章以自旋转变材料与顺磁金属(如Pt)构成的双层膜系统为研究对象,当高自旋态自旋转变材料呈现铁磁性时,在双层膜界面内施加互相垂直的外磁场与激发场,激发场可以泵浦自旋流从自旋转变材料进入顺磁金属,由于逆自旋霍尔效应...     

准一维强关联模型的电子结构

从一维t-J模型出发,应用电荷自由度和自旋自由度相分离的费密子-自旋理论,研究了电子谱函数、准粒子色散关系和态密度,并着重讨论了空穴掺杂铜氧化物电子谱中低能准粒子峰的行为.结果表明,电子谱函数中的低能峰在所有动量点上都十分明显,随动量改变,峰的位置也发生改变,产生了随动量的色散,形成的能带的带宽能量尺度由磁相互作用的量级J来控制;在准一维强关联模型中也存在绝缘体-金属转变,随着掺杂的增加,化学势逐渐向下Hubbard带上端移动,输运性质增强;电子谱和准粒子色散的反常行为源于系统中存在的强关联相互作用,是电荷自由度和自旋自由度相分离的自然结果.     

磁性薄膜自旋波共振的量子力学研究

本文完全采用量子力学方法研究了体均匀铁磁性薄膜的自旋波共振激发，特别讨论了自旋波间的相互作用对共振谱的影响，在表面自旋完全钉扎的条件下，得到了三种共振激发谱。其中两种的共振谱大至呈现方律关系，但另一种谱吸收能量后从双波态向单波态跃迁，其强度迅速速衰减到最大强度的一半后保持不变，而共振峰的位置大致按照模数的平方增加。     

低温下的一维各向异性海森堡反铁磁体的磁性质(英文)

利用自旋波理论的方法研究了自旋S=1／2的一维各向异性海森堡反铁磁体的磁性质,推导得到了内能和比热与温度的关系：U（T）～Tα和Cm（T）～Tβ,同时研究还得出指数仅,届与各向异性参数、内磁场的关系．在零温和零磁场的条件下,计算得到基态能量和长程序,得出在各向异性参数值小于1时,长程序的值不会消失．在各向同性的情况下,长程序的结果与各向同性链模型的结果一致．