随机纵场对一维量子Ising模型动力学性质的影响

量子自旋系统的动力学性质是统计物理和凝聚态理论研究的热点问题.本文利用递推关系方法,通过计算系统的自旋关联函数及谱密度,研究了纵场对一维量子Ising模型动力学性质的影响.对于常数纵场的情况,发现当自旋耦合相互作用较弱时纵场能够引起不同动力学行为之间的交跨效应,且驱使系统出现了多种振动模式,但较强的自旋耦合相互作用会掩盖纵场的影响.对于随机纵场的情况,分别讨论了双模型随机纵场和高斯型随机纵场的影响,发现不同随机类型下的动力学结果有很大的差别,且高度依赖于随机分布中参数的选取,如双模分布的均值,高斯分布的均值和偏差等.尽管常数纵场和随机纵场下的动力学结果不同,但可以得到一个共同的结论:当纵场所占比重较大时,系统的中心峰值行为将得到保持.且此结论可以推广:系统哈密顿中非对易项的出现有利于中心峰值行为的保持.     

随机外磁场对一维Blume-Capel模型动力学性质的影响

近几十年来,量子自旋系统的动力学性质引起了人们的广泛关注,随着研究的不断深入,随机自旋系统的性质受到了人们的重视. 利用递推关系式方法研究了高温极限下随机外磁场中自旋s=1的一维Blume-Capel模型的动力学性质, 通过计算自旋自关联函数和相应的谱密度,探讨了外场对系统动力学行为的影响.研究表明,在无晶格场的情况下, 当外场满足双模分布时,系统的动力学性质存在从中心峰值行为到集体模行为的交跨效应.当外场满足Gauss分布, 标准偏差较小时,系统也存在交跨效应;标准偏差足够大时,系统只表现为无序行为. 另外还研究了晶格场对系统动力学性质的影响,发现晶格场的存在减弱了系统的集体模行为.     

随机横场与晶场作用混合自旋系统的热力学性质

利用有效场理论和切断近似，在伊辛模型的框架内考虑随机横场与晶场作用的混合自旋1/2 和自旋1系统的热力学性质。重点研究了晶场、横场和随机浓度对混合自旋系统相变的影响 ，研究发现在随机横场条件下，较小的晶场存在并不能改变临界横场阈值；取较大横场值时 在某些随机浓度的范围内出现重入相变现象，而取较小横场值时则没有出现重入相变现象。 给出了有关相图并进行了讨论。 关键词： 混合自旋系统 伊辛模型 热力学性质 随机横场     

次近邻作用对随机量子Ising系统动力学性质的影响

利用递推关系方法在高温极限下研究了具有次近邻自旋耦合相互作用的一维随机量子Ising系统的动力学性质,求解了系统的自关联函数及谱密度.假设自旋耦合参量或横向磁场满足双高斯分布,研究发现当随机变量的标准偏差σJ(σB)较小时系统的动力学性质存在从集体模行为到中心峰值行为的交跨效应,当σJ(σB)较大时,交跨效应消失,系统只表现一种动力学行为.讨论了次近邻相互作用对系统动力学性质的影响,发现当KiJ2i(Ji和Ki分别为近邻和次近邻相互作用)时次近邻相互作用对系统动力学性质的影响不太明显,可以忽略;当Ki2Ji时,次近邻相互作用使得系统的中心峰值行为表现得更加明显,或使其集体模行为呈减弱的趋势.     

一轴模型和横场一轴模型中的量子态保真度

针对一轴模型和横场一轴模型, 研究了自旋压缩演化过程中的量子态的量子保真度, 结果表明：量子态在一轴模型作用下, 保真度呈周期性演化.对于偶粒子数N 个qubit系统, 演化周期为T=2*pi , 在T/4 时刻, 3T/4保真度始终能保持为0.5, 在T/2 时刻,保真度为零,量子态完全失真.对于奇粒子数 N个qubit系统,演化周期为 pi,比较于偶粒子数N 的情况,在T/4,T/2, 3T/4时刻,保真度依赖于粒子数N ;在横场一轴模型中, 横场强度的增加不仅有利于自旋压缩的提高, 还有利于量子保真度的提高.     

具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的一维随机量子XY模型中的纠缠特性

研究了一维随机量子XY自旋链中中心两量子位的纠缠特性,在该系统中引入了自旋间的交换耦合杂质、磁杂质和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,并且杂质满足高斯分布关系.通过数值计算,求出了自旋的关联函数和平均磁化强度,给出了Concurrence的解析表达式.结果表明：高斯分布和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对两量子位的纠缠有重要的影响,选择合适的交换耦合、外界磁场和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用参数,可以控制和提高中心两量子位的纠缠. 关键词： 纠缠 XY模型')" href="#">随机量子XY模型 高斯分布 Dzyaloshinskii-Moriya相互作用     

串型耦合双量子点处于自旋阻塞区时磁输运性质的研究

使用双杂质安德森模型的哈密顿量,从理论上研究了串型耦合双量子点系统处于自旋阻塞区时的磁输运性质,并用主方程近似方法求解了哈密顿量.结果表明,自旋轨道耦合作用导致的双量子点间的自旋反转隧穿能够解除系统的自旋阻塞.同时也研究了超精细相互作用导致的在量子点内自旋反转和双量子点之间的自旋关联对系统的磁输运性质的影响,取得了一些有价值的结果,并对相关的物理问题进行了讨论.     

具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的一维随机量子XY模型中的纠缠特性

研究了一维随机量子XY自旋链中中心两量子位的纠缠特性,在该系统中引入了自旋间的交换耦合杂质、磁杂质和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,并且杂质满足高斯分布关系.通过数值计算,求出了自旋的关联函数和平均磁化强度,给出了Concurrence的解析表达式.结果表明:高斯分布和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对两量子位的纠缠有重要的影响,选择合适的交换耦合、外界磁场和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用参数,可以控制和提高中心两量子位的纠缠.     

横场-伊辛模型中BaTiO3的铁电行为

采用横场-伊辛模型描述了BaTiO₃中量子效应对铁电行为可能的贡献.计算显示量子效应可以明显地减少铁电体的自发极化.模型给出的理论结果与BaTiO₃的介电及极化实验结果符合较好. 关键词： 铁电性 量子效应 3')" href="#">BaTiO₃     

纵向横向晶体场中自旋为1的量子伊辛二聚化链的基态

研究纵向横向晶体场中自旋为1的量子伊辛自旋二聚化链的基态,发现模型存在一种隐藏的守恒量.采用Jordan-Wigner变换可将其严格映射到自旋为1/2的横场伊辛模型,得到基态能谱的严格解析表达式,给出最小费米激发能隙、最小空穴激发能隙、横向磁矩、横向统计磁化率、最近邻纵向自旋关联函数及基态相图.结果表明:系统的基态强烈依赖于系统的参数,当晶体场二聚化强度变化时系统会呈现一系列量子相变现象.     

横向随机晶场Ising模型的相图和磁化行为研究

在有效场理论和切断近似框架内，选择自旋S=1的二维方格子，研究横向随机晶场Ising模型的相图和磁化行为，重点是横向随机晶场浓度和晶场比率对相图和磁化的影响.给出了i>T-D_x空间的相图和m-T空间的磁化图.在晶场稀疏情况下，负晶场方向存在临界温度的峰值，正方向可出现重入现象.晶场比率取+0.5和-0.5时，磁有序相范围缩小，特别是晶场比率取-0.5时，随晶场浓度的降低，临界温度峰值从横向晶场负方向渡越到正方向.固定某一负晶场值，不同晶场比率的磁化行为有明显差异.同时与纵向稀疏晶场Ising模型结果进行有意义的比较. 关键词： 横向随机晶场Ising模型 相图 磁化行为     

具有非磁性缺陷的二维自旋玻璃模型

本文提出具有非磁性缺陷(n_m^1/2l<<1)的二维RKKY自旋玻璃模型,分别给出不同温区比热和磁化率的表达式.同时应用渗流理论分析转变温区自旋集团的行为,说明比热膝盖伏峰值和磁化率尖拐状峰值的实验事实. 关键词：     

两量子比特非线性相互作用模型中的量子关联

运用量子态变换的方法论证了两个qubit纯态中量子关联与纠缠的等价性.并利用三种带有横场的非线性相互作用模型研究了两个qubit体系中的量子关联.发现合适的横场对于最大量子关联态的获得、平均量子关联的提高都有着积极的作用.两个qubit体系获得最大量子关联时,不同模型,不同的横场,对应的量子态却各不相同.     

非线性相互作用下三qubit系统中的量子关联

通过对系统施加不同的非线性作用,利用量子关联的几何度量,研究了三个qubit体系中的两体量子关联.不同的非线性相互作用模型都能使系统产生最大值为0.1752的量子关联.z方向的横场对量子关联的优化有控制作用,对于三个模型,通过调节z方向的横场,系统能产生最大值为0.09645的平均量子关联.最佳组合的三个横场,不仅能够大幅度提高量子关联的振荡周期,使得两qubit长时间处于量子关联态,而且还能够提高两qubit的平均量子关联.     

多层介质中的光自旋霍尔效应研究

本文研究了光束通过多层介质分界面的光自旋霍尔效应. 以三层介质为例,建立了光束通过棱镜-空气-棱镜结构的传输模型,揭示了横移与空气介质的厚度、折射率梯度以及入射角等因素的定性关系. 发现对某一特定的圆偏振光束,改变两棱镜之间的折射率梯度可以调控横移,反射场与传输场的横移方向取决于折射率梯度. 相对于两层介质来说,高斯光束通过三层介质能明显地增强光自旋霍尔效应. 研究多层介质中光自旋霍尔效应横移的影响因素可为调控和增强光自旋霍尔效应提供理论依据. 关键词： 光自旋霍尔效应 横移 折射率梯度     

交变电场驱动下三量子点中双电子的动力学

采用三点哈巴德模型及弗洛盖定理．研究了交变电场驱动下线形三量子点分子中双电子的动力学行为。由于系统哈密顿量中不包含自旋反转项,所以系统单态和三重态子空间是完全解耦的,可以分开进行讨论。研究表明,自旋三重态九维子空间还可以进一步分解成三个不相耦合的子空间,在每一个子空间中,动力学行为与交变电场驱动的双量子点中双电子的动力学行为相似。对自旋单态6维子空间,数值计算还表明,在合适的外加交变电场驱动下,电子在量子点之间的隧穿被抑制．初始局域在一个量子点中的两个电子能够在一定时间内保持其局域状态。     

细胞骨架微管管壁的赝自旋模型

本文利用赝自旋模型描述细胞骨架微管管壁上的非束缚电子的动力学行为。基于微管的固有的对称结构及其电学性质，将其处理为一维铁电系统，用双阱势描述组成微管管壁的单个蛋白丝上的电偶极子的非线性动力学行为，进而，将此物理问题影射到赝自旋系统，并且通过采用平均场近似得到了一些物理结果。     

含Hopf项和Maxwell-Chern-Simons项O(3)非线性σ模型的分数自旋和分数统计性质

研究了（2＋1）维时空中含Hopf项和Maxwell-Chern-Simons(MCS)项的非线性σ模型的分数自旋性质.根据约束Hamilton系统的Faddeev-Senjanovic(FS)路径积分量子化方案,对该系统进行量子化，由量子Noether定理给出了量子守恒角动量，说明了在量子水平上该系统仍具有分数自旋的性质. 关键词： 约束Hamilton系统 分数自旋 O(3)σ模型     

极化激元系统时间演化的量子涨落特性和非经典统计行为

将极化激元系统约化成模型单模光子-TO声子有效相互作用系统， 在此基础上以解析形式讨论了系统的力学量、压缩态、量子涨落特性以及亚泊松分布等非经典效应的动力学演化行为.结果表明，光子场与极化波量子场彼此交换能量过程随时间演化呈振荡性质，光子场和声子场都可以演化成压缩态，其二阶压缩度随时间演化成复杂周期振荡特性，这种非经典特性是非线性相互作用的结果并且以k₁项和k₂项同时存在并相互关联为前提.而此时光子和声子统计分布随时间演化呈现介于超Poison分布和亚Poison分布之间复杂周期振荡的新结果，非线性作用k₁项和k₂项对这种非经典统计行为都有贡献. 关键词： 极化激元系统动力学演化 单模光场-TO声子有效模型哈密顿量 量子涨落与压缩态 亚泊松分布     

具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的XY模型的量子相干性

研究了具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用的一维横场XY自旋链的量子相变和量子相干性.采用约旦-维格纳变换严格求解了哈密顿量,并描绘了体系的关联函数和相图,相图包含反铁磁相、顺磁相和螺旋相.利用相对熵和Jensen-Shannon熵讨论了XY模型的量子相干性.研究发现,相对熵与Jensen-Shannon熵所表现的行为都可以很好地表征该模型的量子相变.非螺旋相中量子相干性不依赖DM相互作用,而在螺旋相DM相互作用对量子相干性有显著影响.此外,指出了在带有DM相互作用的这一类反射对称破缺体系中关联函数计算的常见问题.