基于拉曼耦合Jaynes-Cumming-Paul模型的原子布居数反转动力学演化

本文主要研究了拉曼耦合Jaynes-Cumming-Paul模型中原子布居数反转的动力学演化.讨论在不同初始状态时,在相互作用过程中原子布居数反转的演化情况.结果表明,无论原子处于相干还是非相干叠加态,只要当输入光场为Fock态时,反转现象明显;当输入光场为相干态时,反转现象存在但不明显;当输入光场为压缩真空态和热态时,几乎无反转现象.

变耦合系数的简并拉曼耦合J-C模型中场熵的演化

研究了考虑耦合系数随时间线形变化的简并拉曼耦合J-C模型中场熵随时间演化特性,分析了耦合系数变化的快慢和不同的初始光场对场熵的影响。结果表明:(1)无论光场初始态如何,场熵均呈周期性演化,平均光子数n-的增加并不改变场熵演化周期的大小;(2)初始光场统计性质的不同对最大场熵值和最大场熵值变化的幅度产生较大的影响;(3)线形调制使场熵呈现的完美周期性振荡遭到破坏。当原子-场耦合系数变化缓慢时,原子进入统计混合态的速度被减缓;而当原子-场耦合系数变化较快时,则不仅使场熵演化曲线的振荡周期逐渐减小、振荡频率越来越快,而且使原子与场退纠缠的时刻增多。

具有不同耦合常数的两原子—双模光场拉曼相互作用模型的腔场谱

研究了两原子与双模腔场之间具有不同耦合常数 (g1≠ g2 )时拉曼相互作用模型的腔场谱。通过求解本征方程 ,导出了该系统腔场谱的计算公式 ,给出了双模光场初态处于不同光子数态时的数值结果 ,重点讨论了相对耦合常数R =g2 / g1对腔场谱结构的影响。结果发现 ,在模Ⅰ为真空场、模Ⅱ为弱场时R对峰高无影响 ,只使峰间距变大 ;若两模初态均为光子数相同的弱场时 ,R主要对模Ⅰ产生影响 ;模Ⅰ处于真空场、模Ⅱ为强场时两模都产生较明显的拉比劈裂 ,R对腔场谱的影响比对辐射谱的影响大 ;若两模均为强场时 ,R对高频腔场模Ⅰ的峰高有增强作用 ;对模Ⅰ为真空场、n2 取 1、2、4、6、8,R取 0 .5和 1的腔场谱进行对比可以看出拉曼相互作用对谱结构和场强都有较大的影响。在R =0和R =1时 ,腔场谱为对称的简并峰结构 ,当R介于 0和 1之间时 ,一般呈现较复杂的非对称结构。

拉曼耦合J-C模型中原子与光场间的量子纠缠

研究了拉曼耦合J-C模型中存在位相损耗时,原子与光场间的量子纠缠性质,讨论了位相损耗、光场平均光子数和不同的原子初态对系统纠缠特性的影响.结果表明:由于位相损耗的存在,使系统的纠缠随时间演化而减弱,但并不改变其演化的周期性;当光场较强时,其纠缠明显减弱;原子初始所处的状态对系统的纠缠性质也会产生明显的影响.

二维材料及其异质结的声子物理研究

声子是固体最重要的元激发之一,是理解材料摩尔热容、德拜温度以及热膨胀系数等热力学性质的基础,同时电声子相互作用也决定了固体的电导和超导等特性。拉曼光谱是表征固体声子物理的重要实验手段,不仅能表征材料的结构和质量,还能提供材料声子性质、电子能带结构、电声耦合等信息。文章将拉曼光谱应用于二维材料及其范德瓦尔斯异质结的声子物理研究。先简单介绍二维材料的层间振动声子模式和层内振动声子模式,其中层间振动声子模式的频率可用线性链模型来计算,而强度则可用层间键极化率模型来解释;同类层内振动声子模式的Davydov劈裂峰之间的频率差异可用范德瓦尔斯模型拟合。随后,将这些模型推广到二维范德瓦尔斯异质结中,以转角多层石墨烯、MoS2/石墨烯和hBN/WS2为例介绍了范德瓦尔斯异质结的声子谱,阐述如何应用线性链模型和经典键极化率模型计算层间振动模的频率和强度,并由此给出二维范德瓦尔斯异质结的界面耦合强度和各层间呼吸模的电声耦合强度等重要参数。