磁场中氦原子内电子的自旋效应研究

本文利用求解能量本征方程方法,研究外磁场对氦原子中两电子体系能量的影响,进而研究自旋效应.理论结果表明,若自旋状态在磁场方向的投影为零,则自旋磁矩与外磁场的相互作用能量为零,自旋对体系无影响;反之,若自旋状态在磁场方向的投影不为零,则自旋磁矩与外磁场的相互作用能量不为零,自旋对体系有影响.所以,氦原子处于基态时,自旋对体系无影响;处于激发态时,自旋的影响随自旋状态的不同而不同.     

固态自旋在自旋热库与光场作用下的动力学演化

考虑一个简化的固态自旋和微腔耦合体系,在这个模型当中,假设固态自旋在强磁场下,与自旋热库之间的相互作用是依辛耦合。针对这个简化模型,获得了单个固态自旋状态演化的密度矩阵的解析表达式。     

对辐射场通过自旋相互作用发射光子的探讨

本文对辐射场依赖自旋相互作用发射光子的理论进行了深入探讨,作为特例计算出依赖自旋相互作用氢原子2S态的寿命,从而说明在辐射量子理论中忽略电子自旋相互作用的原因。     

XY自旋环境中量子比特纠缠动力学研究

利用精确解方法,研究了XY自旋环境中量子比特间纠缠随时问的演化．结果表明,系统纠缠度的演化可以通过改变自旋环境各向异性相互作用强度的方法得以操控．进而得出,可以利用各向异性相互作用对纠缠度演化行为的影响来判定自旋环境所属的普适类．     

d区某些元素原子核外电子的“不规则”排布

仅考虑原子轨道能级的高低,即是只考虑“屏蔽效应”、“钻穿效应”及Hund规则,也就是只考虑电子之间相互作用的非相对论效应,不能园满地说明d区元素原子核外电子排布的情况.只有再计入电子“自旋”这个相对论效应对原子轨道能级的影响,即是再考虑电子自旋-轨道相互作用的相对论量子效应,才能得到与光谱实验相一致的核外电子排布的情况.这样,也就能从理论上对d区10种元素原子核外电子“不规则”的排布情况加以说明.     

多电子原子中的电磁相互作用

本文在非相对论的范围内推出轨道—轨道相互作用H_(o.o),自旋—自旋相互作用H_(?)及自旋轨—道相互作用H_(s.o)的表达式.从而证明:H_(o.o)并不完全是磁相互作用,推迟效应在其中起重要作用;H_(s.o)可以分解为H_(s.N)与H_(s.o.E)两部分,H_(s.o)也不是自旅磁矩与轨道磁矩间的相互作用.     

双电子体系自旋算符及其本征矢的矩阵表示

运用表象理论讨论了双电子体系自旋角动量算符及其本征矢分别在^Sz,^Sx和^Sy表象的相互转化,得到了简洁实用的表达形式.     

相分离体系Na0.85Sr0.15CoO3的弛豫现象

本文系统地研究了Nd<,0.85>Sr<,0.15>CoO<,3>的弛豫行为.低温下,零场冷却和带场冷却测量曲线呈现镜像对称,并且弛豫行为遵循扩展指数关系.这表明铁磁团簇间的相互作用导致了体系的相分离,从而证实了在Nd0.85Sr0.15CoO3体系中铁磁团簇间的相互作用和自旋玻璃相共同导致了低温时的相分离.     

浅谈电子统计“可变性”

长期以来,人们一直认为,诸如电子等同一类粒子组成的所谓全同粒子系统中,粒子间的相互作用的实现与量子统计规则有密切关系:由此,可把全同粒子分为两类:一类是费米子,具有强烈的排斥作用,另一类是玻色子,可以凝聚到能量最低态。实验发现,粒子的统计性与其自旋的大小之间具有深刻的联系。三维空间中,粒子自旋的大小只能是整数(包括零)或半整数。当粒子的自旋是半整数时,它是费米子,服从费米统计;当粒子的自旋是整数或零时,它是玻色子,服从玻色或费米统计的粒子波函数在粒子的交换下是对称( )或反对称(-)的,即     

相分离体系Nd0．85Sr0．15CoO3的弛豫现象

本文系统地研究了Nd0．85Sr0．15CoO3的弛豫行为．低温下,零场冷却和带场冷却测量曲线呈现镜像对称,并且弛豫行为遵循扩展指数关系．这表明铁磁团簇间的相互作用导致了体系的相分离,从而证实了在Nd0．85Sr0．15CoO3体系中铁磁团簇间的相互作用和自旋玻璃相共同导致了低温时的相分离．     

双磁势垒结构中电子自旋极化输运

利用散射矩阵方法研究了双磁势垒结构中二维电子气的自旋极化输运性质.结果表明:电子的自旋极化输运性质与磁场构型、入射电子的能量、入射电子的波矢和外加偏置电压有关.在双磁势垒的磁场结构中只有两磁势垒不对称时,自旋向上和自旋向下的电子的传输概率才发生分离,电子隧穿不对称双磁势垒结构表现出自旋过滤效应.     

理想自旋系统的统计讨论

拉姆齐指出:一个系统能实现负温状态的必要条件之一,就是系统的能量必须有上限。由于平动、转动、振动等自由度是可以无限激发的,所以在这些自由度上不可能实现负温状态。而一个自旋系统,当之处于外磁场中时,其能量具有上限,因此可能出现负温状态。1951年,帕塞尔和庞德首次在纯氟化铝晶体的核自旋系统中发现负绝对温度状态。 由于自旋与自旋之间的相互作用十分微弱,因此可以忽略自旋之间的相互作用,而把它看作是理想的自旋系统。 文献(3)已表明:负温系统中粒子是定位的,因此必然可以用经典统计来进行讨论。     

电—声相互作用对金属氢磁性的影响

本文运用Hirsch的自旋—极化铁磁理论，并考虑了电—声相互作用对单中心、双中心以及电子有效质量的修正后，讨论了金属氢在T=0K时的自发磁化强度随晶体的Wigner-Seitz半径rs的变化。结果指出：金属氢的自发磁化强度ms≠0的区域随参数ρ的增大而收缩，但ms的值不一定比未考虑电—声相互作用时的值小。     

电-声相互作用对金属氢磁性的影响

本文运用Hirsch的自旋—极化铁磁理论,并考虑了电—声相互作用对单中心、双中心以及电子有效质量的修正后,讨论了金属氢在T=OK时的自发磁化强度随晶体的Wigner-Seitz半径r_(s)的变化。结果指出:金属氢的自发磁化强度m_(s)≠0的区域随参数P的增大而收缩,但m_(s)的值不一定比未考虑电—声相互作用时的值小。     

费米子系统通用自旋阶梯算符_±的构造

利用产生算符和消灭算符构造出费米系统的自旋阶梯算符。针对粒子数不变的情形,所构造的阶梯算符能对自旋角动量的本征值和对应的本征态起升降作用。讨论了费米子系统的自旋与强磁场相互作用能量本征态完备集的确定方法。     

费米子系统通用自旋阶梯算符(S)±的构造

利用产生算符和消灭算符构造出费米系统的自旋阶梯算符.针对粒子数不变的情形,所构造的阶梯算符能对自旋角动量的本征值和对应的本征态起升降作用.讨论了费米子系统的自旋与强磁场相互作用能量本征态完备集的确定方法.     

关于原子物理中两个问题的注记

一、对LS耦合和JJ耦合的说明 以两个电子的原子为例。我们知道，每个电子有自旋和轨道运动，那么一个双原子中四种运动之间可以有六种相互作用，即G1（s1 s2），G2（l1 l2），G3（l1s1。），G4（l2s2），G5（l1s2），G6（l2s1）。这里G1代表两个电子的自旋的相互作用，G3是一个电子的轨道运动和他自己的自旋间的相互作用，与类推。那么哪种相互作用强一些，那种弱一些？何时采用LS耦合，何时采用JJ耦合？很多教材中说G5和G6是比较弱的，可以不考虑，但G1和G2与G3和G4的比较分两种情况：一种是当G1和G2比G3和G4强，采用LS耦合，另一种情况是当G3和G4比G1和G2强时，采用JJ耦合。     

关于自旋的两个假设

自旋是微观粒子的一种内禀属性,从分析弧线球所受的法向力和普朗克量间的相互作用,并就此对自旋提出两个假设,并在这个基础上解释了光速是恒定值,以期增进对微观料子本性的认识。     

量子比特在两个XY自旋环境中的纠缠动力学研究

研究了量子比特和两个XY自旋环境相互作用时的纠缠动力学问题.结果表明:自旋环境的数目以及对称性影响量子比特纠缠的动力学行为.通过适当调节两环境的参数,可以得到所需要的解纠缠速率.     

关于LS耦合、JJ耦合的适用条件

通过经典电磁学的数量级估计和量子力学计算表明,多电子原子中区别LS耦合JJ耦合的条件应比较电子自旋一轨道磁相互作用与电子静电力之间的大小而非比较电子自旋与自旋的磁相互作用与电子自旋一轨道磁相互作用的大小.