抛物量子点中弱耦合极化子声子色散效应

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对抛物量子点中弱耦合极化子性质的影响。计及体纵光学(LO)声子抛物色散,导出了量子点中极化子的基态能量和自陷能随量子点有效受限长度、电子-纵光学声子耦合常数和声子色散系数的变化关系。数值计算结果表明基态能量随声子色散系数的增大而减小,而自陷能随声子色散系数的增大而增大。

极性晶体中磁极化子声子色散效应

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对极性晶体中磁极化子性质的影响。计及纵光学(LO)声子色散,在抛物近似下导出了极性晶体中磁极化子基态能量、自陷能和基态Landau能随声子色散系数、回旋共振频率和电子-纵光学声子耦合强度的变化关系。数值计算结果表明基态能量随声子色散系数、电子-纵光学声子耦合强度的增大而减小。自陷能随声子色散系数和电子-纵光学声子耦合强度的增大而增大。基态Landau能随电子-纵光学声子耦合强度的增大先增大到最大值后又减小,随声子色散系数的增大而增大。

声子色散对量子点中弱耦合磁极化子声子平均数的影响

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对抛物量子点中弱耦合磁极化子电子周围光学声子平均数的影响.计及纵光学(LO)声子色散,在抛物近似下导出了基态能量与量子点有效受限长度、声子色散系数、回旋共振频率以及电子-声子耦合常数之间的关系,电子周围光学声子平均数与声子色散系数以及电子-声子耦合常数的关系.数值计算结果表明在弱耦合情况下抛物量子点中磁极化子的基态能量随声子色散系数的增大而减小;电子周围光学声子平均数随声子色散系数增大而增大,随电子-声子耦合常数的增大而增大.

镁铝尖晶石声子色散关系及热力学性质的第一性原理研究

镁铝尖晶石是地幔和类地行星中常见的氧化物类矿物.高温高压实验表明尖晶石的高压相可以存在于从地壳到下地幔广泛的深度范围内.作为含铝矿物的端元组分,尖晶石可能是地幔中铝元素的主要富集矿物.尖晶石的高压相还可能是俯冲大洋板块的主要组成物质.获得尖晶石的热力学性质为计算尖晶石的相变奠定了基础,为通过地震波解释地幔结构提供了理论依据.本文利用冻结声子法计算了镁铝尖晶石的声子色散关系和常压下的各种热力学性质.首先,用基于密度泛函理论的从头计算方法计算绝对零度下平衡体积的晶体结构.然后,通过构建超晶胞并对超晶胞内的原子进行微小的位移获得原子力,利用原子力来构造力常数矩阵,进一步构造动力学矩阵,将温度扩展为有限温度,计算出尖晶石的声子色散关系.最后,根据准谐近似理论得到常压下的各种热力学性质.第一布里渊区中心的声子振动频率与红外、拉曼光谱的实验数据相吻合.各种热力学性质,标准熵、等压热容和热膨胀系数与实验值相吻合.

声子色散对量子点中弱耦合磁极化子性质的影响(英文)

利用线性组合算符和幺正变换的方法,研究声子色散对磁场中抛物量子点弱耦合磁极化子性质的影响.计及LO声子色散,在抛物近似下导出了基态能量与量子点有效受限长度、声子色散系数、磁场强度以及耦合强度之间的关系.我们可以得到在弱耦合情况下抛物量子点中磁极化子的基态能量E0随量子点有效受限长度l0、电子声子耦合常数α和声子色散系数γ的增大而减小,随磁场回旋频率ωc增大而增大.自陷能Eotr随声子色散系数γ增大而增大.

声子色散对极性晶体中磁极化子基态能量的影响

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对极性晶体中磁极化子基态能量的影响.计及纵光学(LO)声子色散,在抛物近似下导出了极性晶体中磁极化子基态能量随电子-纵光学声子耦合常数、回旋共振频率和声子色散系数的变化关系.数值计算结果表明磁极化子基态能量随声子色散系数和电子-纵光学声子耦合常数的增大而减小,随回旋共振频率增大而增大.

量子FPU模型的声子色散关系的含时变分法研究

采用含时变分法并结合Hartree型多粒子试探波函数和冻结的Jackiw-Kerman型单粒子波函数,研究了量子FPU模型的声子色散关系。在满足最小测不准关系的条件下,导出了粒子的期望值所满足的运动方程,并用以得到了声子色散关系。结果表明:与经典FPU模型相比,由于量子涨落的影响,量子FPU模型的简谐耦合强度增强了,声子元激发的带宽变宽了;并且简谐耦合强度和声子元激发的带宽随着量子涨落和四次方耦合强度的增大而增大。

声子色散对抛物量子点中极化子基态能量的影响(英文)

在声子色散影响下利用压缩态变分法计算了抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量。采用的变分方法是基于逐次正则并且利用单模压缩态变换处理通常被我们所忽略的在第一次幺正变换中产生的声子产生湮灭算符的双线性项。计算得出了在考虑声子色散的情况下抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量的数学表达式。讨论了抛物量子点中在电子-声子弱耦合情况下,受限长度,电子-声子耦合常数,色散系数与极化子基态能量之间的依赖关系。

声子色散对量子点中弱耦合极化子光学声子平均数的影响

采用幺正变换和线性组合算符相结合的方法,研究声子色散对抛物量子点中弱耦合极化子电子周围光学声子平均数的影响。计及纵光学(LO)声子抛物色散,导出了量子点中极化子的基态能量和电子周围光学声子平均数随声子色散系数的变化关系。数值计算结果表明基态能量随声子色散系数的增大而减小,电子周围光学声子平均数随声子色散系数的增大而增大。

碱金属声子色散的改进分析型嵌入原子法计算

结合晶格动力学理论,运用改进分析型嵌入原子法,沿Brillouin区中的3个高对称方向[00ζ][ζζζ]和[0ζζ],计算了碱金属Li,Na,K,Rb,Cs的声子色散。计算结果表明:沿着相同方向,5个碱金属的声子色散曲线相似,但是频率依次沿Li,Na,K,Rb,Cs的顺序降低。这是由于它们的原子质量依次增大或者是它们的结合能依次减少的缘故;沿着[00ζ]和[ζζζ]方向,2个横波相互简并。这是因为碱金属晶体具有高度的四重和三重旋转对称轴。理论计算结果与实验结果符合得比较好。

声子色散对量子点中磁极化子性质的影响:压缩态变分法(英文)

采用基于逐次正则变换的变分方法研究了利用单模压缩态变换处理双线性项的情况下声子色散对抛物量子点中磁极化子性质的影响。首先,应用位移振子形式的幺正变换来对角化相关的哈密顿量,然后采用压缩态变换来处理在第一次幺正变换中产生的双线性项。计算了在声子色散影响下磁极化子的基态能量及电子周围平均声子数。讨论了在弱耦合情况下,受限长度、回旋频率、电子-声子耦合常数、色散系数分别与基态能量和平均声子数之间的依赖关系。我们可以得到基态能量随受限长度的减小和回旋频率的增加而迅速增大,随着色散系数的增大而降低,平均声子数随着色散系数的增大而减小。

声子色散和库仑势对量子点中极化子基态能量的影响(英文)

本文在声子色散和库仑束缚势的影响下利用压缩态变分法计算了抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量.采用的变分方法是基于逐次正则并且利用单模压缩态变换处理通常被我们所忽略的在第一次幺正变换中产生的声子产生湮灭算符的双线性项.计算得出了在考虑声子色散和库仑束缚势的情况下抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量的数学表达式.讨论了在弱耦合情况下,受限长度,电子-声子耦合常数,色散系数,库仑结合参数与基态能量之间的依赖关系.

二维三角晶格的Peierls相变前后的声子色散曲线的研究

利用晶格动力学理论计算了二维三角晶格的Peierls相变前后的声子能谱。并且在第一布里渊区绘制了主要的对称点、线上的声子色散曲线。通过对Peierls相变前后的声子能谱比较可知 ,随其对称性降低 ,声子能谱的简并度被破缺。二维三角晶格的Peierls相变前只有两支声频支声子能谱 ,Peierls相变后有两支声频支声子能谱与两支光频支声子能谱 ,并且声频支声子能谱及光频支声子能谱不相交 ,两支光频支声子沿ky

金属铬的声子色散关系及振动特性

利用改进分析型嵌入原子法模型和晶格动力学理论,在谐和近似下重现体心立方金属铬沿[ζ00]、[ζζ0]和[ζζζ]3个高对称方向上声子色散关系的实验结果,预测沿[α1-αα]、[α1-α0]和[0.5 0.5α]3个低对称方向上的声子色散关系,并讨论不同对称方向上不同色散线的兼并特征和振动性质.结果发现:高对称方向上声子色散曲线的计算结果与实验结果整体一致,特别在低频附近二者相一致,在高频附近,计算结果与实验结果所对应的色散曲线形状相似,数值上稍有偏差.在[ζ00]和[ζζζ]2个高对称方向上,振动方向不同的两支声频横波线AT1和AT2兼并为一支声频横波线AT;在[ζζ0]高对称方向和低对称方向上都没有兼并现象.

二维三角晶格的Peierls相变前后的声子色散曲面的研究

利用晶格动力学理论计算了二维三角晶格的Peierls相变前后的声子能谱。并且在第一布里渊区绘制了声子色散曲面。通过对Peierls相变前后的声子能谱比较可知 ,随其对称性降低 ,声子能谱的简并度被破缺。二维三角晶格的Peierls相变前只有两支声频支声子能谱 ,Peierls相变后有两支声频支声子能谱与两支光频支声子能谱 ,并且声频支声子能谱与光频支声子能谱不相交 ,两支光频支声子沿ky 轴平缓地变化。

声子色散对单层石墨烯中弱耦合极化子性质的影响

利用线性组合算符和LLP变分相结合的方法,考虑纵光学(LO)声子色散,研究了声子色散对单层石墨烯弱耦合极化子性质的影响.在抛物色散近似下导岀了单层石墨烯弱耦合极化子基态能和零朗道能级的分裂能随声子色散系数的变化关系.数值计算结果表明基态能量随德拜截止波数增大而增大,零朗道能级的分裂能级差随声子色散系数的增大而减小.

第一性原理声子色散曲线计算误差评估——1维原子链模型

声子色散曲线的计算是研究固体材料晶格振动动力学的重要内容.由于边界条件的影响,声子频率的计算在布里渊区边界会产生一定误差.以1维原子链模型在简谐近似条件下的声子色散关系的解析解为参照,对第一性原理方法计算的声子色散曲线进行评估,重点考察布里渊区边界声子频率的误差,进而对色散关系、热力学参量等的计算误差进行分析.研究结果表明:基于密度泛函理论计算的晶格动力学具有较好的可信度.

立方晶系Ca_2Si声子色散和热力学性质的第一性原理计算（英文）

采用模守恒贋势和超软贋势两种方法分别计算立方晶系Ca_2Si的声子色散关系、声子态密度和热力学特性。运用线性响应方法和有限位移方法确定立方晶系Ca_2Si的声子色散关系和声子态密度,得到立方晶系Ca_2Si的声子振动模式是各向异性,且立方晶系的Ca_2Si是不稳定结构。在声子色散关系确定的基础上分别计算定容热容、焓、熵和自由能随温度的变化关系,得到Cv-T曲线在低温条件下符合德拜第三定律;当T=1000K时,立方晶系Ca_2Si的热熔Cv=21 J·mol^(-1)·K(-1);在高温条件下,随着温度的增加Cv→3R。通过分析声子色散、振动关系和热力学特性得到立方晶系Ca_2Si的振动系统由声子和电子组成。

声子色散对低维材料极化子性质的影响

综合概述了利用线性组合算符结合LLP幺正变换方法系统的研究低维材料中极化子效应。重点讨论了纵光学声子色散对极性晶体和抛物量子点中弱耦合磁极化子的基态能量、自陷能的影响.并在考虑纵光学声子色散情况下,对单层石墨烯中弱耦合极化子的基态能量进行理论推导.