一维分子晶体系统的极化子-孤子压缩态,系统基态性质和量子涨落

基于一维分子晶体系统的Holstein模型,采用压缩-相干态展开方法,计及电子-声子间量子关联和重整化平移修正,分析和研究电子-双声子相互作用对极化子-孤子系统基态性质和量子涨落的影响.推导了一维极化子-孤子系统的封闭形式非线性方程.应用非线性项展开方法,给出非线性方程的解析解和相关基态特性结果.研究表明,仅当电子-双声子耦合强度g1<0时非线性方程才有孤波解,此时声子量子涨落效应随着压缩的增加,极化子-孤子系统基态能量变得更负,孤子局域减少,孤子态更加稳定;另一方面,电子密度涨落〈Δ2n〉和声子坐标-动量的不确定量〈Δ2p〉〈Δ2q〉比无声子压缩效应的大,极化子结合能变得更负.特别是,当g1<0时,双声子效应的量子涨落〈Δ2n〉与〈Δ2p〉〈Δ2q〉的值比单声子情况有明显增加.

最近邻作用项对一维分子链孤子激发的影响

在电-声相互作用的一维分子晶体中,电子不仅与在位格点上的声子有相互的作用,同时与近邻格点也存在着微弱的相互作用.为了更真实地求解出一维分子晶体系统的基态问题,以量子化Holstein模型为基础并考虑电子与最近邻格点上声子的相互作用项对其的修正,此时系统处于基态时的Hamiltonian量也发生了相应的改变.运用压缩-相干态展开法和能量极小值等原理,求解出处于基态时极化子系统所满足的非线性Schrdinger方程和对应的孤子解、基态能量.并讨论了最近邻作用项的强度对一维分子链孤子激发如孤子的波峰、波宽、稳定性和系统基态能量的影响.