一、晶格气体模型在重离子物理中的应用（论文文献综述）
李淑甲[1]（2021）在《高压下材料的超导电性、电荷密度波与形貌依赖的电输运行为的演化》文中研究说明压力可以调节原子间距,加强相邻电子轨道的耦合程度,从而诱导材料的电子自旋状态、电子相互作用、电荷密度分布、能带结构等发生改变,这些微观电子结构的变化都可以通过材料宏观的电输运行为呈现出来。通过施加外部压力,诱导材料的晶体结构和电子结构发生奇异变化和新物象产生,可以极大地拓宽材料研究的维度,对于解决凝聚态物理中一些重要的问题,如对超导电性、拓扑结构、电荷和磁有序等现象的理解也有着十分重要的意义。本论文着眼于压力对材料超导电性、电荷分布和形貌依赖的导电性等几种与电输运有关的特殊性质的影响,基于金刚石对顶砧高压实验装置,利用高压X射线衍射、拉曼散射、电输运测量、电镜等探测技术,对几种代表性材料的高压下电输运和结构的演化行为进行研究,获得了一系列创新研究结果:1、研究了自旋阶梯型铁基化合物Ta Fe1+yTe3在高压下超导性和自旋的演化。在压力作用下,Ta Fe1+yTe3在～3GPa时经历了由反铁磁到铁磁序的自旋翻转,相变时强烈的自旋涨落诱导产生了超导相。铁磁序和超导电性共存至10GPa,之后长程磁有序消失,超导明显增强(Tsc升高),在26GPa出现最大超导转变温度Tsc=6.1K。高压结构研究表明,在Ta Fe1+yTe3中高压在不引起结构变化的情况下能独立调节材料的自旋结构和超导态,材料的磁有序态和超导态之间展现出既共存又相互竞争的复杂关系。我们的发现为理解铁基阶梯化合物中超导、磁性、晶体结构相互作用提供了新的实验依据。2、研究了层状电荷密度波材料1T”-Nb Te2在高压下电荷密度波和结构的演化。通过高压电输运、拉曼光谱、X射线衍射的原位检测,发现材料在20GPa左右出现了电荷密度波的崩溃,导致电子相互作用变弱和材料的能带拓扑结构发生了变化。电荷密度波的崩溃还伴随着晶体结构的变化,层内金属原子的聚合状态由三聚态变成了二聚态,不同于在其他过渡金属硫化物中观察到的压力对层间结构的调制,1T”-Nb Te2中压力是实现了对层内结构的调制,这是此类材料中新的结构相变机制。我们的研究有利于加深压力对二维材料中电荷密度波的调制以及电荷密度波与晶体结构之间的耦合作用的理解。3、对亚微米尺寸的催化材料Cu2O高压下相貌依赖电学性质和力学性质进行了研究。立方体、截角八面体和八面体Cu2O的电学性能表现出不同的压力依赖性,这是由于氧在Cu2O不同晶面上的选择吸附性和压力对材料表面/界面状态的调制共同作用导致的。在0.7-2.2、8.5、10.3和21.6GPa时电阻率的异常变化由压力诱导的结构相变造成。压致纳米化导致在15GPa时立方体和八面体样品,以及20GPa时截角八面体样品电阻率的急剧下降。截角八面体的力学性能优于立方体和八面体,这也为Cu2O在相关条件下的实际应用提供了依据。
李鹏[2]（2021）在《铈基近藤晶格中电子关联与拓扑物态的角分辨光电子谱研究》文中研究表明量子霍尔效应的发现为凝聚态物理打开了拓扑物态研究的大门。目前基于单电子能带描述的弱关联拓扑体系已研究得非常系统,但在强关联电子体系中对应的拓扑态还研究得比较少。在强关联电子体系中,由于电子带宽通常较小,因此实验观测拓扑态有很大的挑战性;同时由于电子的关联效应,理论计算很多时候也有很大的困难。尽管如此,强关联拓扑态具有丰富的物理现象,并且其较小的能量尺度也为调控研究提供了广阔的空间,一直以来也是拓扑物态研究领域关注的方向之一。近藤晶格是研究关联拓扑态的重要材料体系,通常存在于包含f电子的材料中。本文我们主要利用角分辨光电子能谱（ARPES）实验手段系统地探索了 Ce基近藤体系中的拓扑电子态与电子关联效应,主要的发现包括:在稀土金属铋化物REBi（RE为稀土元素）中发现了拓扑表面态,并发现其拓扑电子态可以由4f电子填充数进行调控;在低载流子浓度近藤晶格CeBi中探测到由Ce价态微弱变化而导致的费米面变化,以及各向异性的c-f杂化;在CeSbTe中发现了狄拉克电子态、近藤效应以及电荷密度波的共存,并研究了三者之间的相互作用;在非中心对称重费米子材料CeCoGe3中探索了理论预言的拓扑电子态,并发现了在低温下近藤效应与磁有序相互竞争的谱学证据。具体总结如下:1.REBi（RE=Ce,Pr,Sm,Gd）具有简单的NaCl结构。理论预言该类体系中可能存在由于块体能带反转而产生的拓扑表面态,并且这种表面态可以由于4f电子的填充而发生改变。我们利用ARPES实验方法并结合第一原理计算,通过调节镧系元素f电子的占据数系统地研究了此类材料的拓扑性质,以及f电子占据数对体系能带于拓扑的影响。并在此基础上预言了可能存在的拓扑非平庸至拓扑平庸的相变。2.近藤晶体中Ce的价态随温度的变化通常很小,在金属体系中价态涨落对载流子浓度的影响很难被ARPES实验探测到。然而拓扑非平庸的近藤半金属CeBi具有很低的载流子浓度,为探测Ce的价态变化提供了可能。事实上,我们通过系列变温ARPES测量,发现了 CeBi中因Ce价态的微弱涨落导致明显的费米面扩张现象。通过与GdBi的比较,我们排除了 CeBi低温下反铁磁（AFM）相变的影响。并利用共振ARPES证明CeBi中价态涨落导致的载流子浓度变化来源于导带电子与f电子的杂化（c-f杂化）。3.拓扑物态与其他有序态之间的相互作用而产生的新奇物态,目前吸引了研究者极大的兴趣。我们利用ARPES与第一原理计算,并结合低能电子衍射（LEED）系统地研究了近藤狄拉克半金属CeSbTe,发现CeSbTe中存在十分鲁棒的电荷密度波态（CDW）。探究了 CeSbTe中CDW与狄拉克点之间可能的相互作用。与此同时,CDW的存在使得体系的载流子浓度明显变低,因此体系在低温下的近藤效应非常微弱。这个结果体现了两种基态（近藤屏蔽下的重费米子态与CDW）的竞争关系。4.CeCoGe3是非中心对称的重费米子材料。理论预测其具有拓扑电子态,并在低温下由于电子关联效应而产生费米面附近的拓扑态的重整。我们利用ARPES系统探测了 CeCoGe3的能带。虽然由于非中心对称而引起的能带劈裂以及拓扑电子态无法从现有的实验数据中分辨出来,但是我们在实验上观测到了近藤效应与磁有序态之间相互竞争的谱学证据。这得益于CeCoGe3具有较高的反铁磁温度,有利于通过系统的变温ARPES测量。我们观察到体系的近藤相干峰随着体系进入磁有序态而被逐渐抑制,体现了两者之间的一种竞争关系。这个结果为理解近藤晶体中这一重要的竞争关系提供了谱学基础。
王安[3]（2021）在《隧道二极管共振装置在超导和强关联领域的应用》文中指出隧道二极管共振法（TDO）是一种功能强大的无线电波波段探测方法。它能够以十分简洁的实验装置实现对样品电阻率和磁化率的高精度探测。它被广泛应用于超导序参量的测量和极端条件下的相变以及量子振荡测量中,并且在非常规超导和量子相变的研究中起到了极为重要的作用。本论文主要利用隧道二极管共振法对CeRh6Ge4、CeRhIn5和Lu5xRh6Snn18+x三个材料的不同性质进行了研究,具体工作可概括成以下三个方面:1)重费米子铁磁量子临界材料CeRn6Ge4的电子结构研究。最近,我们实验室在重费米子铁磁材料CeRh6Ge4中发现了压强诱导的铁磁量子临界点,打破了先前人们关于纯净铁磁体系不存在铁磁量子临界的共识。为了研究铁磁量子临界的物理起源以及该材料的电子结构,本论文利用隧道二极管共振法以及机械悬臂法对CeRh6Ge4进行了转角量子振荡的测量。同时我们还计算了在4f电子的完全局域化和完全巡游化两个极端情况下的能带结构。经过分析对比,我们发现该材料的费米面与4f电子完全局域化的计算结果非常相近,这表明CeRh6Ge4不同于先前研究的巡游电子体系,4f电子的局域性可能该材料中存在铁磁量子临界点的一个重要因素。2)重费米子反铁磁材料CeRhIn5的压强-磁场多参量相图的探索。利用加压条件下的隧道二极管共振技术本论文对CeRhIns变磁相变的压强依赖关系进行了探测,发现变磁相变具有各向异性并且能够存在于该材料的超导相中。结合文献中的强磁场输运测量,本论文发现变磁相变在1 GPa以下几乎不变,而在1 GPa以上随着压强增大而往高场移动,这可能与CeRhIn5在加压时发生的磁结构变化有关。同时,CeRhIn5的变磁相变的各向异性也表明其压强-磁场相图可能具有各向异性。3)时间反演对称性破缺超导材料Lu5-xRh6Sn18+x的超导序参量研究。本论文采用隧道二极管共振法对材料的磁场穿透深度进行了测量,发现其低温穿透深度的改变量呈现指数温度依赖关系。结合对该材料超导相干长度以及穿透深度绝对值的分析,本论文发现其超流密度能够被常规超导的s波模型拟合。此外,对该材料能带结构的计算表明它具有三维的费米面,因而排除了对称性分析中允许时间反演对称性破缺的所有节点能隙配对状态的可能性。因此,Lu5-xRh6Sn18+x中的时间反演对称性破缺这种非常规的超导现象很可能由理论学家最新提出的环状约瑟夫森电流导致。
薛思玮[4]（2021）在《拓扑节线半金属ZrSiS的低能元激发研究》文中认为元激发是凝聚态物理中十分重要的概念,不管是单粒子激发还是集体激发,都对材料的物理性质具有举足轻重的影响。近年来,凝聚态物理在材料的拓扑物性研究上获得了巨大的进步,以拓扑绝缘体和拓扑半金属为代表的拓扑材料不仅极大地开拓了人们对基础固体物理的认知,也带来了丰富的应用前景。对拓扑材料元激发的研究是理解拓扑物性的关键。本文聚焦于拓扑材料元激发的探索,以典型的节线半金属ZrSiS为例,一方面探索了其独特表面态与表面声子的相互作用,另一方面详细研究了与其拓扑能带相关的独特等离激元物性。本文将为节线形拓扑半金属在低维电子学与等离激元光子学中的应用提供研究基础。在第一部分中,我们利用高分辨电子能量损失谱首次获得了覆盖ZrSiS第一布里渊区高对称方向的声子色散谱,发现了其中一支光学模式的异常软化现象。我们建立了电子-声子相互作用模型,分析发现该光学模式的软化是由于表面声子与ZrSiS表面特有的“漂浮”表面态相互作用导致的Kohn异常。在此基础上,我们建立了表面电子-声子相互作用的详细物理图像,通过对声子自能虚部的拟合,我们得出了这支软化声子的平均电声子耦合常数为λ≈0.15。这一结果将有助于理解拓扑节线形半金属的低维输运性质。在第二部分中,我们首次测量发现了 ZrSiS中的三支能量在0.1-1.5 eV之间的等离激元激发。在布里渊区中心处,这三支等离激元的能量分别为0.20、0.50、0.90 eV左右,处于近-中红外频率区间。与理论上对于具有理想圆形节线的拓扑半金属的预测不同,我们发现三支等离激元都呈现出各向同性的色散关系。变温实验表明这三支等离激元色散都呈现出良好的温度稳定性。通过对ZrSiS表面电子态的分析,结合第一性原理电子能带计算和无规相近似框架下对电子损失函数的计算,我们分析出了这三支等离激元对应的电子态来源,发现这三支等离激元都与体系的拓扑电子能带相关,是拓扑电子态等离激元的直接体现。此外,本论文还尝试了磁性氦原子散射谱仪的搭建,愿景是在实现常规氦原子探测材料表面原子起伏与表面声子的基础之上,进一步地探测到磁性材料的表面磁有序结构和磁振子激发。这一部分中主要介绍了磁性氦原子散射谱仪的机械结构设计与电子学控制系统的设计搭建,前者包括单色化氦原子束产生、激发与探测装置,后者包括对于激发态氦原子进行角分辨能量探测的电路与控制模块的设计与实现、软件开发与调试等。这些工作为磁性氦原子散射谱仪的实现提供了技术基础。
陈金铸[5]（2021）在《基于Ga2O3材料的核辐射探测技术研究》文中研究指明半导体探测器由于体积小、位置能量分辨高、线性范围宽等优点,成为核科学和技术领域广泛研究和应用的对象。然而,科技的发展和需求的升级对于半导体探测器的耐辐照、快响应、高灵敏等性能提出更高的要求。宽禁带半导体氧化镓（Ga2O3）作为一种新型的宽禁带半导体材料,由于其禁带宽度大、击穿电压高、稳定性强、生长成本低等优点,因此Ga2O3辐射探测器件及其探测技术在近年来成为核辐射探测领域的研究热点和前沿课题之一。本论文主要围绕宽禁带半导体探测器,特别是Ga2O3探测器的探测性能开展理论研究,采用基于蒙特卡罗方法的计算软件以及Matlab软件来对不同半导体材料的核辐射探测器的辐射探测性能进行比较分析。首先,基于蒙特卡罗方法研究不同封装结构对Ga2O3探测器性能的影响;研究Ga2O3,GaN,SiC和Si半导体材料对于不同入射能量的电子束和光子束的能量响应和灵敏度响应。通过Srim软件计算粒子在不同半导体材料中的射程,从而确定最优的探测材料厚度,并应用Geant4软件计算中子入射时Ga2O3材料和SiC材料的能量响应。基于Dikison计算模型运用Matlab软件计算不同材料的半导体探测器的时间响应。结果表明,1mm厚的封装对探测器的能量响应的影响低于2%可忽略不计;电子入射时Ga2O3材料在能量响应方面与GaN,SiC和Si三种材料相似,在灵敏度响应方面,SiC材料对于整体能量区间（1-3 MeV）能量的灵敏度响应表现最好,最高为0.064%,Ga2O3与GaN和Si材料相似;当光子入射时Ga2O3材料时,在高能区表现良好,最多高出SiC材料35%左右,而在灵敏度响应方面,Ga2O3材料在整个光子能量区间（0-12 MeV）要低于同尺寸的Si和SiC材料;当中子入射时,Ga2O3材料在能量响应的表现优于SiC材料。在探测器时间响应方面,Ga2O3材料对于脉冲信号在理想状态下的响应达到ns级别。
南珏[6]（2021）在《超冷23Na40K分子的置换反应和光晶格中量子绝热掺杂的理论研究》文中指出本文对冷原子体系中的原子-分子置换反应以及在光晶格中的费米子的绝热掺杂进行了理论研究。我们利用求解多通道方程的方法计算了 23Na原子和40K原子的Feshbach共振,得到了在共振附近的s-波散射长度。在本文中我们给出了计算细节。我们在实验中观测到了在两个重叠的共振附近Na原子和NaK Feshbach分子的置换反应。通过改变磁场,我们将反应从放热去调节到吸热区。在不同磁场点测量了态到态的反应速率,观测到了在吸热去的阈值效应。理论上我们求解STM方程,计算了反应截面和有限温度的反应速率,分析了在反应中的Efimov物理和阈值效应。通过在不同重叠共振区域将理论与实验进行拟合,我们验证了置换反应具有范德瓦尔斯universality。我们提出了对一维和二维的光晶格中的费米子进行绝热掺杂的理论方案。二维排斥相互作用的费米-哈伯德模型中,在低温处有d-波超流相,研究指出这与高温超导有重要联系。我们提出一种通过绝热转换两套晶格实现掺杂的方案。这一方案可以保证制备过程中保持系统熵相对低,有望将系统制备到低温d-波超导相。数值结果表明在晶格较浅时该方案在一维和二维都可达到较高的末态保真度。但在晶格较深时过程中的局域化会破坏这一方案的有效性。我们提出可以引入相互作用来抑制局域化,并通过密度矩阵重整化群计算予以验证。本文的研究会对冷原子体系中的超冷化学,以及光晶格中费米子量子模拟起到作用
王洪辉[7]（2021）在《拓扑和关联电子体系中新型热电材料的探索及其输运性质的研究》文中研究指明目前人类正面临着能源短缺和环境污染的挑战,热电材料作为一种可实现热能和电能之间相互转换的清洁能源,一直备受关注。自从热电材料概念提出以来,热电材料已经被人们研究了近百年。但是由于较低的热电品质因数即较低的热电转换效率,热电材料目前仍然不能被大规模的应用。热电材料的发展主要经历了两个阶段。第一个阶段是能带理论提出之后,人们有了半导体的概念,随着半导体领域研究的兴起,热电材料也有了飞跃的发展。第二个阶段是科学家们基于传统的窄带隙的半导体可能是好的热电材料的思想进一步提出了“量子约束”和“电子晶体声子玻璃”的概念。目前主要的热电材料仍然集中在窄带隙半导体中,而且近些年其热电品质因数增长缓慢,所以想要进一步增加热电材料的热电品质因数,需要新的材料体系或者新的物理驱动力。在本文中,我们主要研究了拓扑材料和关联电子材料的热电性能及相关输运性质。主要针对的材料体系是狄拉克半金属Cd3As2和关联电子材料EuMnSb2。在Cd3As2中,我们发现其具有强各向异性的磁热电品质因数。当磁场分别平行于[112]和[100]晶向时,最大的磁热电品质因数相差了接近2.5倍,其主要原因是强各向异性的磁阻,即在不同晶向达到量子极限所需要的磁场不同。磁场平行于[112]晶向的磁热电品质因数与零场下的热电品质因数相比,在最大值温度时,从0.2增加到了 1.19提高接近6倍。随后为了进一步提高Cd3As2的磁热电性能和研究其物理机理,我们生长了不同载流子浓度的Cd3As2样品,通过对量子振荡的数据的分析,我们得到了不同载流子浓度样品费米能级相对于狄拉克点的位置。通过电阻率、热电势以及热导率的测量,我们发现随着费米面远离狄拉克点,Cd3As2的磁热电性能逐渐增加,但随之其对应最大磁热电品质因数的磁场和温度也随着提高。我们也发现双极化效应/狄拉克液体行为可能是促使磁热电品质因数在低温达到峰值的原因。同时我们也发现在这个体系中由于小角散射导致体系有极小的洛伦兹常数。我们的研究阐述了磁场对于提高拓扑量子材料的热电性能的重要性和为研究拓扑量子材料的热电性能开辟了新的途径。在材料EuMnSb2中,我们发现了自旋熵增强的大的热电势,大的热电势只有在Eu2+反铁磁转变温度（TN）以上才能被观察到,并且在反铁磁有序态完全淬灭。此外,一个明显的磁场依赖的热电势仅仅在TN以上能被观察到,这进一步支持了在TN以上自旋熵增强了热电势。这个工作为通过引入自旋自由度来提高材料的热电性能提供一个新的范式。除此之外,在文章第五章我们也利用热输运对Mn（Bi1-xSbx）2Te4的反常输运行为进行了研究,阐述了双极化效应对拓扑绝缘体输运性质的影响。在文章最后一章我们对强磁场下FeSe的电输运行为进行了研究,阐述了强磁场对于研究FeSe超导机理的重要性。本文共分为以下六章:1.绪论在本章中,我们首先介绍基本的热电效应和磁热电效应（热磁效应）的原理,以及衡量热电材料好坏的热电品质因数的定义和其对应的能量转换效率,此外我们根据热电参数之间的耦合关系讨论了调节热电品质因数的基本方法和目前热电材料的发展状况、前景和重要意义。最后我们会介绍一下相对于传统半导体热电材料而言,探索新型热电材料（包括拓扑热电材料和关联电子热电材料）对于进一步改善材料热电性能现状的重要意义。2.拓扑半金属Cd3As2各向异性的磁热电性能热电材料能被用来进行热和电的相互转换。在这一章我们研究了拓扑半金属Cd3As2各向异性的磁热电性能。我们发现在磁场下功率因子的增加和热导的减少同时发生。从而导致热电品质因数有很大程度上的提高。与磁场平行于[100]晶向对比,磁场平行于[112]晶向时的热电品质因数增加的更加明显,在350K温度7特斯拉的磁场下,磁场平行于[112]晶向的热电品质因数增加到了1.1（0特斯拉磁场时=0.17）,大约增加了 6倍。针对实验数据,我们也进行了理论计算,理论计算结果认为热电品质因数剧烈的增加的本质来源于线性的狄拉克能带的特性和电子热导在总热导中占大的比重。我们的实验结果也为大幅度提高量子拓扑材料的热电性能开辟了一条新途径。3.不同载流子浓度的狄拉克半金属Cd3As2的磁热电性能基于第二章的实验结果,本章研究了不同载流子浓度的Cd3As2在磁场平行于[112]晶向时的磁热电性能。所有载流子浓度的晶体的磁热电性能都表现出随着温度的增加而增加,并且在达到一定温度时会由于热导的剧烈增加而达到了极大值。随着载流子浓度的增加,磁热电品质因数的最大值逐渐增加,同时对应最大值的温度、磁场也逐渐增加。我们也论述了高温热导的反常增加的可能原因是双极化效应或者是狄拉克液体行为。最大的热电品质因数出现在450K,9特斯拉的磁场下,其数值是1.24。大的磁热电性能出现的原因除了线性色散的能带以外,小角散射以及电子热导在总热导中占主导也起到了重要作用。本章的实验结果将有助于优化量子拓扑材料的热电性能。4.在反铁磁EuMnSb2中自旋熵增强的大的热电势对于传统的热电材料（半导体热电材料）一般我们只考虑电荷和晶格自由度作为决定材料热电性能的关键因素。在强关联材料体系中,通过引入电子与电子之间的相互作用,自旋/轨道自由度被预测可以显着的提高材料自身的热电势。然而,自旋熵增强的大的热电势的直接证据在实验中仍然难以找到。在这一章中,我们在反铁磁体EuMnSb2中成功地观察到一个由自旋熵增强的大的热电势。只有在Eu2+形成的反铁磁转变温度（TN）以上才能观察到大的热电势,并且大的热电势在进入Eu2+形成的反铁磁有序态时完全淬灭,这明确表明了 Eu2+的自旋熵是TN以上大的热电势的起源。此外,一个明显的磁场依赖的热电势仅仅在TN以上被观察到,这进一步支持了在TN以上自旋熵增强了热电势。通过测量Eu2+的自旋熵,Eu2+的自旋熵和磁场依赖的热电势之间的紧密关联也被揭示。本章的工作将为通过引入自旋自由度来提高材料的热电性能提供一个新的范式。5.反铁磁拓扑绝缘体Mn（Bi1-xSbx）2Te4中双极化效应诱导的反常电阻行为MnBi2Te4作为第一种本征的磁性拓扑绝缘体已经吸引了广泛的关注。但是由于其本身是重电子掺杂的,很难去观测其表面态的性质以及进一步电子应用,所以我们必须调控其载流子浓度。在这一章,我们系统的研究了Mn（Bi1-xSbx）2Te4（0<x<0.51）单晶的电阻率,热电势以及热导率。我们发现随着锑含量的增加,载流子浓度在室温能被连续调控从-9.47×1019到5.21×1019cm-3。在费米能级位于体态能隙中时,电阻率,热电势以及热导率在确定的温度T*附近都表现出反常行为。我们的实验结果认为双极化效应可能起到重要的作用在拓扑绝缘体中（费米能级位于能隙内）。6.FeSe单晶强磁场下的电输运行为理解正常态电子的性质是至关重要的对于理解非传统超导体的超导机理。在这一章,通过对FeSe单晶施加高达37特斯拉的强磁场,在超导被完全压制后我们观察到了正常态的输运性质。正常态电阻在低温表现出费米液体行为。在磁场平行于c方向,在向列液晶相转变温度以下观察到了大的轨道磁阻,在磁场平行于ab面时,轨道磁阻几乎为0。在10～25K以下轨道磁阻表现出反常的减小,同时违反了科勒定则,这可能是和自旋涨落相关的。我们的实验结果认为:自旋涨落在正常态输运中起到重要的作用,尽管在低温表现出费米液体的行为。
彭黎[8]（2021）在《量子多体系统的热力学和量子动力学的研究》文中进行了进一步梳理随着现代材料科学的迅速发展,低维量子多体系统和量子动力学已经成为当前量子物理研究的前沿领域。在低维量子多体系统的研究中,寻找精确可解的强关联量子多体模型的严格解是极有意义的,其丰富的数学结构和物理内涵在揭示强关联物理系统的临界行为等方面扮演着不可替代的角色。本文以Lieb-Liniger模型和Yang-Gaudin模型为基础,系统研究了玻色体系的热力学性质,相图,量子临界性,从严格解的角度得到Gruneisen参数在玻色和费米模型中热力学和量子临界区的标度特征。此外,通过中心自旋模型研究量子电池能量和功率的动力学演化,给出电池功率与中心自旋数的关系。本文的主要研究工作如下:1.一维玻色气体的热力学和量子临界性通过Bethe ansatz方法严格求解Lieb-Liniger模型的基态,并分别讨论体系在弱相互作用和强相互作用极限下的基态性质;紧接着从BA的解出发,利用Yang Yang热力学方法,解析地给出了体系的热力学量（压强,粒子数密度,压缩率,比热）以及体系的相图,以此为基础分析了体系的热力学行为、量子统计和量子临界性。2.一维相互作用量子气体中的Griineisen参数利用Bethe ansatz解,我们解析研究了一维Lieb-Liniger模型和Yang-Gaudin模型的体积、磁性和相互作用Gruneisen参数（GPs）。这些不同的GPs精确地量化了量子气体的特征能量尺度对体积、磁场和相互作用强度的依赖,揭示了外场变化所产生的热效应;我们严格推导GPs在各个相区中的解析表达式,进一步讨论这些GPs在不同外场驱动下量子临界点附近的普适标度行为;分析发现一维吸引费米气体中的配对和未配对费米子的特征可以被磁性和相互作用的GPs捕获,从而可以促进量子相变的实验观测。3.多中心自旋模型中的量子电池研究由多中心自旋和库自旋组成的量子电池系统的能量传递过程。在这里,“量子电池”是指中心自旋,“充电器”指的是库自旋。首先,我们解析推导了单中心自旋电池的能量和功率随时间的演化;进一步考虑多中心自旋电池,我们发现电池的最大功率Pmax与中心自旋数NB之间存在一个标度关系Pmax ∝NBα,其标度指数α依赖于库自旋数目N。当N → 1时,α存在下边界1/2;当N》NB时,α存在上边界3/2。在热力学极限下,通过Holstein-Primakoff变换,我们解析上严格证明Pmax=0.72BA（?）NB3/2,从而证实了标度指数的上边界α=3/2。
吴中正[9]（2021）在《重费米子超导体CeCu2Si2及相关4f电子体系的角分辨光电子能谱研究》文中研究说明在重费米子材料以及其他一些f电子体系材料中,电子不同自由度的相互作用衍生出了丰富的物理现象,这也使得这些材料在凝聚态物理中备受关注。本论文的主要工作是对一些重要的4f电子体系材料进行角分辨光电子能谱测量,结合第一性原理计算和其他测量手段,从电子结构的角度去分析和理解其奇异物理性质的微观机理。CeCu2Si2是一个典型的重费米子超导体,其独特的超导机制一直以来是人们关心的物理问题。CeCu2Si2的超导来源于导带电子与4f电子杂化形成的有效质量很大的准粒子,这种大有效质量的准粒子形成的超导难以用BCS理论的电声子耦合机制加以解释。此前一般认为其超导序参量为d波,并且可能来自于磁性量子临界点附近的量子涨落。然而最近又有s ±,d+d等新的超导配对模型被相继提出,目前人们关于CeCu2Si2的超导序参量对称性仍有很大的争议。由于CeCu2Si2样品非常难以解理,直接的动量分辨的能带信息（特别是大有效质量的准粒子色散）依然缺失,准确得到其动量分辨的费米面对于理解其超导序参量对称性以及其重费米子行为具有重要的意义。在本论文的这项主要工作中,我们克服了实验技术上存在的一些困难,通过角分辨光电子能谱系统地测量了 CeCu2Si2动量分辨的电子结构,从实验上确定了CeCu2Si2的多能带费米面,并且确定了 4f电子在其中起到的重要作用。我们发现导带电子与4f电子具有很强的杂化现象,并且这种杂化具有很强的动量依赖性,从而导致费米面附近的准粒子态具有很大的有效质量差异。在CeCu2Si2动量空间的M点处我们成功揭示了被4f电子权重占据的重电子费米面,此结构很有可能会主导CeCu2Si2的重费米子超导电性。我们的测量还表明费米面附近还同时存在有效质量较低的准粒子,这些准粒子态也可能对体系的多能带超导产生影响,其中它们同源的4f电子权重或为带内和带间散射甚至超导电子配对提供可能。我们的工作对CeCu2Si2的整体电子结构进行了直接的表征,这些结果将给予相关的理论和计算以重要的实验支持。YbPtBi是最“重”的重费米子材料。我们系统地探测了 YbPtBi的电子结构,发现YbPtBi有着低载流子浓度、多能带的半金属特征,这将主导YbPtBi的输运性质,并且费米面附近较低的能态密度将导致其极低的近藤温度和易被破坏的反铁磁序。同时我们发现其近藤共振峰可能存在较大的晶体场劈裂,这有待未来进一步的实验验证。此外,其Bi解理面探测到的Rashba表面态可以通过电子掺杂被有效调控。稀土元素-锑/铋化合物（REPn）在低温下呈现出极大磁阻行为,为探究这种输运行为以及可能的4f电子的影响,我们选取了REPn家族中的一些成员设置了参照组对比实验。结合角分辨光电子能谱和电磁输运手段,我们确认了电子-空穴互补机制是此类化合物的极大磁阻行为的成因,这个结论可以对其他同样具有极大磁阻行为的材料产生借鉴意义。同时我们也确认了材料中4f电子的局域化特征。
樊琪琪[10]（2021）在《离散背景下的宇宙学常数与非局域引力黑洞的引力透镜》文中认为宇宙学常数问题是困扰现代物理学的重要难题之一。在宇宙学标准模型建立后,宇宙加速膨胀的发现使得宇宙学陷入困境。人们发现占据当今宇宙能量主导地位的是一种未知的存在,而这种未知的能量却迟迟无法找到来源。为此,物理学家们提出了大量理论来解释其成因,经过数十年的发展,已经有相当一部分理论对暗能量的成因提出解释,并且提出了新的预言和现象。这当中最着名的有标量张量理论（scalar-tensor theory）、f（R）理论等。修改引力理论中的非局域引力（nolocal gravity）近些年也受到了关注,它可以自然地解释宇宙后期加速的膨胀现象。另外,近年来量子引力理论的蓬勃发展抛出了许多新颖的观点,有一类观点认为时空在普朗克尺度附近具有离散性,有学者根据这一观点,认为时空在极小尺度上的离散性会导致能量守恒定律的违反,这种细微的违反所导致的能流会积累一个与观测值相近的宇宙学常数。这类唯象模型为解决宇宙学常数问题提供了思路。为了探索宇宙学常数的来源,本文中考虑了在普朗克尺度附近时空的离散性。将时空背景假设为一组具有相互作用的离散体元,类比统计物理中的固体模型,我们发现,时空体元的热运动部分可以为“镶嵌”在其中的内容物提供一个最低能量的筛选条件,根据这个能量下限我们研究了具有玻尔兹曼分布的粒子其粒子数的变化,得到了一个随宇宙温度下降而增多的粒子数的表达式。计算表明这种随宇宙的膨胀而增加的能量来源可以提供一个与观测值接近的宇宙学常数值;现在的宇宙学常数的观测值也会对早期宇宙电弱相变之后的宇宙重加热温度作出限制。另一方面,由于非局域引力在解释宇宙后期的加速膨胀方面具有独特的性质,为了能对该模型的正确性作直观的检验,我们将非局域引力模型下的静态与旋转黑洞作为弱引力透镜计算了光线的偏转角。我们发现,与史瓦西黑洞或克尔黑洞相比,非局域引力黑洞对光线的偏角多出一项与非局域引力质量参数m有关的修正。不过由于当今宇宙的m过小,这一修正是极小的。
二、晶格气体模型在重离子物理中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、晶格气体模型在重离子物理中的应用（论文提纲范文）
（1）高压下材料的超导电性、电荷密度波与形貌依赖的电输运行为的演化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导电性 |
| 1.1.1 超导电性的发展 |
| 1.1.2 超导电性基本特征和分类 |
| 1.1.3 几类超导材料 |
| 1.2 电荷密度波 |
| 1.2.1 电荷密度波的起源 |
| 1.2.2 电子强关联体系中的电荷密度波 |
| 1.3 过渡金属硫族化合物 |
| 1.3.1 过渡金属硫族化合物的晶体结构和能带结构 |
| 1.3.2 过渡金属硫族化合物中的电荷密度波 |
| 1.4 本论文的研究目的与意义 |
| 1.5 本论文的主要内容 |
| 第二章 高压与低温电输运实验技术简介 |
| 2.1 金钢石对顶砧(DAC)装置及其使用方法 |
| 2.2 高压低温电输运实验测量方法 |
| 2.2.1 高压电输运实验方法 |
| 2.2.2 低温电磁学测量系统 |
| 第三章 高压下TaFe_(1+y)Te_3的超导电性和磁性研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 TaFe_(1+y)Te_3常压结构表征和电阻 |
| 3.3.2 TaFe_(1+y)Te_3压致超导转变 |
| 3.3.3 TaFe_(1+y)Te_3高压结构研究 |
| 3.3.4 TaFe_(1+y)Te_3高压霍尔效应研究 |
| 3.3.5 TaFe_(1+y)Te_3的P-T相图 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高压下NbTe_2的结构和电荷密度波研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 NbTe_2常压表征 |
| 4.3.2 NbTe_2高压结构相变 |
| 4.3.3 NbTe_2高压和高温拉曼研究 |
| 4.3.4 NbTe_2的高压电输运、霍尔效应和磁阻研究 |
| 4.3.5 NbTe_2高压相的焓值和能带计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高压下Cu_2O形貌依赖的电输运和力学性质 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 常压样品表征 |
| 5.3.2 不同形貌Cu_2O的常压光电子能谱 |
| 5.3.3 高压下不同形貌Cu_2O的电输运和相变研究 |
| 5.3.4 不同形貌Cu_2O卸压样品的扫描和透射电镜研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间完成的学术论文 |
| 致谢 |
（2）铈基近藤晶格中电子关联与拓扑物态的角分辨光电子谱研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 近藤体系中的电子结构 |
| 1.1.1 近藤效应简介 |
| 1.1.2 周期安德森模型 |
| 1.1.3 Doniach相图 |
| 1.2 能带拓扑 |
| 1.2.1 量子霍尔效应 |
| 1.2.2 Z_2不变量与Z_2拓扑绝缘体 |
| 1.2.3 拓扑半金属 |
| 1.2.4 关联拓扑简介 |
| 1.3 电荷密度波 |
| 1.3.1 费米面嵌套机制 |
| 1.3.2 动量相关的电声子耦合机制 |
| 1.3.3 激子凝聚机制 |
| 第二章 角分辨光电子能谱 |
| 2.1 角分辨光电子能谱基本原理 |
| 2.1.1 一步模型与三步模型 |
| 2.1.2 分辨率 |
| 2.1.3 表面敏感与超高真空 |
| 2.1.4 共振ARPES |
| 2.2 ARPES实验系统 |
| 2.2.1 光源 |
| 2.2.2 能量分析器 |
| 2.2.3 低温与超高真空 |
| 2.3 样品制备 |
| 2.4 ARPES数据分析 |
| 第三章 稀土元素铋化合物中f电子对电子结构的调制 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验结果 |
| 3.2.1 材料晶体质量与电阻输运 |
| 3.2.2 体态能带反转与表面态 |
| 3.2.3 稀土元素替换下的能带演化 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 近藤晶格CeBi中c-f杂化导致的费米面扩张 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验结果 |
| 4.2.1 CeBi基本能带结构 |
| 4.2.2 CeBi低温下的费米面扩张 |
| 4.2.3 CeBi与GdBi的比较 |
| 4.2.4 CeBi的共振ARPES测量 |
| 4.2.5 价态诱导费米面变化 |
| 4.3 CeBi小结 |
| 4.4 CeSb中的相关情况 |
| 4.4.1 近藤晶体CeSb磁性与拓扑 |
| 4.4.2 近藤晶体CeSb低温下的费米面扩张现象 |
| 4.4.3 CeSb中的能带折叠与能带劈裂 |
| 4.4.4 CeSb小结 |
| 第五章 近藤Dirac半金属CeSbTe中的电荷密度波 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.2.1 CeSbTe样品质量检测 |
| 5.2.2 CeSbTe基本能带结构 |
| 5.2.3 CeSbTe变温LEED测量 |
| 5.2.4 CDW能隙分析 |
| 5.2.5 CDW相中的Dirac点 |
| 5.2.6 f电子行为与近藤效应 |
| 5.3 实验小结 |
| 第六章 CeCoGe_3中Kondo与RKKY的竞争关系 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 实验结果 |
| 6.2.1 CeCoGe_3晶体结构与质量表征 |
| 6.2.2 基本能带结构 |
| 6.2.3 低温下Kondo效应与AFM的竞争 |
| 6.3 实验小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 参考文献 |
（3）隧道二极管共振装置在超导和强关联领域的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 时间反演对称性破缺的超导材料 |
| 1.2.1 UPt_3 |
| 1.2.2 Sr_2RuO_4 |
| 1.2.3 LaNiC_2和LaNiGa_2 |
| 1.2.4 Re基化合物家族 |
| 1.2.5 小结 |
| 1.3 重费米子材料中的量子振荡 |
| 1.3.1 量子临界简介 |
| 1.3.2 CePd_2Si_2 |
| 1.3.3 CeRh_2Si_2 |
| 1.3.4 CeRhIn_5 |
| 1.3.5 小结 |
| 1.4 本文的组织结构和创新点 |
| 1.4.1 本文的组织结构 |
| 1.4.2 本文的创新点 |
| 第二章 低温下无线电波波段的共振测量 |
| 2.1 样品对无线电波的响应 |
| 2.1.1 平面电磁波在线性介质中的传播 |
| 2.1.2 介质为导体 |
| 2.1.3 介质为超导体 |
| 2.1.4 等效磁化强度 |
| 2.1.5 具有特定几何形状的有限大尺寸样品 |
| 2.2 样品磁化率的探测 |
| 2.2.1 机械悬臂法 |
| 2.2.2 直流/交流磁化率 |
| 2.2.3 共振和感应法的结合 |
| 2.2.4 共振法的优势 |
| 2.3 共振法稳定振荡的获得与探测 |
| 2.3.1 隧道二极管 |
| 2.3.2 隧道二极管电路的振荡来源 |
| 2.3.3 振荡信号的混合与探测 |
| 2.3.4 接近传感器电路 |
| 2.3.5 振荡信号的处理与记录 |
| 2.4 低温环境的获得与实验装置的设计 |
| 2.4.1 低温环境的获得 |
| 2.4.2 制冷机上的实验装置 |
| 第三章 超流密度与量子振荡的半经典理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超导体超流密度的半经典理论 |
| 3.2.1 弛豫时间近似下的的超流密度 |
| 3.2.2 几类典型能隙下伦敦穿透深度的温度依赖关系 |
| 3.3 量子振荡的半经典理论 |
| 3.3.1 Lifshitz-Kosevich公式 |
| 3.3.2 量子振荡的几类典型削弱因子 |
| 第四章 铁磁量子临界材料CeRh_6Ge_4的量子振荡测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备与标定 |
| 4.3 常压转角量子振荡测量与初步分析 |
| 4.4 CeRh_6Ge_4能带计算与实验结果的对比 |
| 4.5 特定角度量子振荡的温度与磁场依赖关系 |
| 4.6 c轴方向CeRh_6Ge_4的加压量子振荡的测量 |
| 4.7 讨论 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 基于隧道二极管共振法的CeRhIn_5压强-磁场相图探索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备与表征 |
| 5.3 加压隧道二极管共振测量 |
| 5.4 加压量子振荡的分析 |
| 5.5 讨论与改进 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 时间反演对称性破缺超导体Lu_(5-x)Rh_6Sn_(18+x)的序参量研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品的制备与表征 |
| 6.3 超导下临界场的测量与相关参量的计算 |
| 6.4 超导态磁场穿透深度的测量 |
| 6.5 超流密度 |
| 6.6 能带计算 |
| 6.7 讨论与拓展 |
| 6.8 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表文章 |
（4）拓扑节线半金属ZrSiS的低能元激发研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子多体与元激发 |
| 1.2 声子 |
| 1.2.1 体相声子 |
| 1.2.2 表面声子 |
| 1.2.3 声子的可观测物理量 |
| 1.3 等离激元 |
| 1.3.1 体相等离激元 |
| 1.3.2 表面等离激元 |
| 1.4 电子-声子相互作用 |
| 1.4.1 理论框架 |
| 1.4.2 电声子相互作用对电子的影响 |
| 1.4.3 电声子相互作用对声子的影响 |
| 1.5 拓扑材料简介 |
| 1.5.1 拓扑分类概述 |
| 1.5.2 拓扑绝缘体 |
| 1.5.3 拓扑半金属 |
| 1.6 论文结构 |
| 第2章 实验技术与原理 |
| 2.1 超高真空技术与仪器 |
| 2.2 低能电子衍射 |
| 2.2.1 散射原理 |
| 2.2.2 仪器结构 |
| 2.2.3 用途 |
| 2.3 角分辨光电子能谱仪 |
| 2.4 反射式高分辨电子能量损失谱仪 |
| 2.4.1 散射原理 |
| 2.4.2 仪器结构 |
| 第3章 拓扑节线半金属ZrSiS的电声子相互作用 |
| 3.1 ZrSiS背景介绍 |
| 3.1.1 ZrSiS的晶体结构 |
| 3.1.2 ZrSiS的电子结构 |
| 3.1.3 ZrSiS的输运性质 |
| 3.1.4 ZrSiS的声子模式 |
| 3.2 ZrSiS表面晶格动力学研究 |
| 3.2.1 ZrSiS晶体的生长与表征 |
| 3.2.2 HREELS对表面声子谱的实验测量 |
| 3.2.3 晶格动力学计算 |
| 3.3 ZrSiS的电声子相互作用 |
| 3.3.1 电声子相互作用模型 |
| 3.3.2 声子散射约束条件 |
| 3.3.3 电声子相互作用参数拟合 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 拓扑节线半金属ZrSiS的等离激元 |
| 4.1 拓扑材料的等离激元概述 |
| 4.1.1 理论工作 |
| 4.1.2 实验进展 |
| 4.2 ZrSiS的等离激元 |
| 4.3 ZrSiS等离激元的来源 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 磁性氦原子散射谱仪设计与搭建 |
| 5.1 氦原子散射 |
| 5.1.1 历史简介 |
| 5.1.2 技术优势 |
| 5.1.3 散射原理 |
| 5.2 仪器-机械部分 |
| 5.2.1 氦原子束产生 |
| 5.2.2 常规氦原子的探测 |
| 5.2.3 磁性氦原子的激发和探测 |
| 5.3 仪器-电子学控制系统 |
| 5.3.1 电子学硬件 |
| 5.3.2 数据采集软件 |
| 5.4 总结 |
| 第6章 论文总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文展望 |
| 6.2.1 ZrSiS家族材料的探索 |
| 6.2.2 氦原子散射谱在二维材料中的应用 |
| 参考文献 |
| 附录 中英文缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）基于Ga2O3材料的核辐射探测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 选题的意义、目的和主要研究内容 |
| 第2章 核辐射探测基本原理 |
| 2.1 核辐射探测 |
| 2.2 核辐射探测器的分类及原理 |
| 2.2.1 气体探测器 |
| 2.2.2 闪烁体探测器 |
| 2.2.3 半导体探测器 |
| 2.3 Ga_2O_3材料 |
| 2.3.1 Ga_2O_3材料晶体结构 |
| 2.3.2 Ga_2O_3材料参数 |
| 2.3.3 Ga_2O_3材料的生长 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 模拟方法及软件 |
| 3.1 蒙特卡罗方法 |
| 3.1.1 蒙特卡罗法方介绍 |
| 3.1.2 蒙特卡罗方法原理 |
| 3.2 Srim软件 |
| 3.3 Geant4软件介绍 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ga_2O_3探测器辐射响应性能分析 |
| 4.1 计算模型设计 |
| 4.1.1 计算模型 |
| 4.1.2 材料参数的确定 |
| 4.2 能量响应 |
| 4.3 灵敏度响应 |
| 4.4 使用Geant4模拟中子探测 |
| 4.5 时间响应 |
| 4.5.1 计算模型等效电路分析 |
| 4.5.2 计算模型参数确定 |
| 4.5.3 计算结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及其他成果 |
| 致谢 |
（6）超冷23Na40K分子的置换反应和光晶格中量子绝热掺杂的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 简介 |
| 第2章 碱金属原子的s波Feshbach共振 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 Feshbach共振的两通道理论 |
| 2.3 多通道耦合计算 |
| 2.3.1 多通道耦合的偏微分方程 |
| 2.3.2 碱金属原子超精细结构 |
| 2.3.3 碱金属原子的波恩-奥本海默势 |
| 2.3.4 多通道Log-Derivative方法 |
| 2.3.5 多通道Renormalized-Numerov方法 |
| 2.3.6 散射长度计算 |
| 2.4 NaK Feshbach共振计算结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 K原子与NaK分子的置换反应 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.1.1 可控超冷化学 |
| 3.1.2 Efimov共振 |
| 3.1.3 范德瓦尔斯universality |
| 3.2 NaK置换反应 |
| 3.3 置换反应理论研究 |
| 3.3.1 STM方程 |
| 3.3.2 Efimov干涉 |
| 3.3.3 热中性区的干涉现象 |
| 3.3.4 阈值效应 |
| 3.3.5 范德瓦尔斯universality |
| 3.3.6 本章小结 |
| 第4章 矩阵乘积态数值方法 |
| 4.1 矩阵乘积态(MPS) |
| 4.1.1 左正则,右正则以及混合正则 |
| 4.1.2 周期边界条件 |
| 4.1.3 施密特正交化,纠缠熵 |
| 4.2 矩阵乘积算符(MPO) |
| 4.2.1 自旋1/2系统 |
| 4.2.2 带自旋费米子 |
| 4.3 计算可观测量 |
| 4.4 基于矩阵乘积态的密度矩阵重整化群 |
| 4.5 基于矩阵乘积态的含时密度矩阵重整化群 |
| 4.6 基于矩阵乘积态的Shift-and-Invert方法 |
| 第5章 光晶格费米子的量子绝热掺杂 |
| 5.1 研究背景和绝热掺杂方案简介 |
| 5.2 理论框架 |
| 5.3 自由费米子情况 |
| 5.3.1 一维粒子掺杂 |
| 5.3.2 一维空穴掺杂 |
| 5.3.3 二维情况 |
| 5.4 相互作用费米子 |
| 5.4.1 粒子掺杂 |
| 5.4.2 空穴掺杂 |
| 5.4.3 从Mott绝缘体出发 |
| 5.4.4 DMRG计算细节数值收敛性 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A STM方程推导 |
| 附录B 拟合方法 |
| 附录C 模拟自由费米子的数值方法 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（7）拓扑和关联电子体系中新型热电材料的探索及其输运性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基本的热电效应和热磁效应 |
| 1.2.1 塞贝克效应、波尔帖效应以及汤姆逊效应 |
| 1.2.2 能斯特效应、埃廷斯豪森效应以及里纪-勒杜克效应 |
| 1.3 热电/热磁转换效率及无维度的品质因数 |
| 1.3.1 热电转换效率及无维度的品质因数 |
| 1.3.2 埃廷斯豪森制冷以及热磁品质因数 |
| 1.4 热电/热磁材料参数之间的耦合以及提高品质因数的方法 |
| 1.4.1 电阻率 |
| 1.4.2 塞贝克系数 |
| 1.4.3 热导率 |
| 1.4.4 能斯特系数 |
| 1.4.5 参数之间的耦合以及提高热电品质因数的方法 |
| 1.5 热电材料的研究现状 |
| 1.6 拓扑热电材料的研究进展以及发展前景 |
| 1.6.1 拓扑绝缘体和拓扑半金属简介 |
| 1.6.2 拓扑绝缘体及拓扑半金属的塞贝克热电性能 |
| 1.6.3 拓扑半金属的能斯特热电性能 |
| 1.7 关联电子材料作为新型热电材料的潜力 |
| 参考文献 |
| 第2章 拓扑半金属Cd_3As_2各向异性的磁热电性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验细节 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第3章 不同载流子浓度的狄拉克半金属Cd_3As_2的磁热电性能. |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验细节 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 不同载流子浓度Cd_3As_2在零场下的输运性质 |
| 3.3.2 磁阻和SDH量子振荡 |
| 3.3.3 变化磁场下的热导和洛伦兹常数 |
| 3.3.4 不同载流子浓度Cd_3As_2晶体在变化磁场下的热电性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 反铁磁EuMnSb_2中自旋熵增强的大的热电势 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验细节 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 反铁磁拓扑绝缘体Mn(Bi_(1-x)Sb_x)_2Te_4中双极化效应诱导的反常电阻行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验细节 |
| 5.3 实验结果及讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 FeSe单晶强磁场下的电输运行为 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验细节 |
| 6.3 实验结果及讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（8）量子多体系统的热力学和量子动力学的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子可积模型 |
| 1.2 一维冷原子实验 |
| 1.2.1 玻色气体 |
| 1.2.2 费米气体 |
| 1.3 Gruneisen参数及实验研究 |
| 1.4 量子动力学 |
| 1.4.1 中心自旋模型 |
| 1.5 量子电池简介 |
| 1.6 本文结构 |
| 第2章 一维玻色气体模型—Lieb-Liniger模型 |
| 2.1 Bethe ansatz方程 |
| 2.2 基态性质 |
| 2.2.1 弱相互作用极限 |
| 2.2.2 强相互作用极限 |
| 2.3 Yang-Yang热力学方法 |
| 2.4 Lieb-Liniger模型中的量子统计 |
| 2.4.1 弱相互作用极限 |
| 2.4.2 高温 |
| 2.4.3 温度趋于零的情况 |
| 2.4.4 强相互作用极限和非零温 |
| 2.5 普适的热力学行为 |
| 2.5.1 粒子数密度 |
| 2.5.2 压缩率 |
| 2.5.3 比热 |
| 2.6 量子临界性 |
| 2.7 关于Lieb-Liniger玻色气体的实验发展 |
| 2.8 本章小节 |
| 第3章 Gruneisen参数的定义及在一维玻色气体中的应用 |
| 3.1 Gruneisen参数的定义 |
| 3.1.1 Gruneisen参数 |
| 3.1.2 磁Gruneisen参数 |
| 3.1.3 相互作用Gruneisen参数 |
| 3.2 热效应与Gruneisen参数的关系 |
| 3.3 三个Gruneisen参数满足恒等式 |
| 3.4 一维玻色气体中的Gruneisen参数 |
| 3.4.1 强相互作用极限 |
| 3.4.2 弱相互作用极限 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 一维费米气体中的Gruneisen参数及量子制冷 |
| 4.1 Yang-Gaudin模型 |
| 4.1.1 Bethe ansatz方程 |
| 4.1.2 热力学Bethe ansatz |
| 4.2 Yang-Gaudin模型中的Gruneisen参数 |
| 4.2.1 全极化相区(F) |
| 4.2.2 全配对相区(P) |
| 4.2.3 部分极化相区(FFLO) |
| 4.3 Gruneisen参数的量子临界行为 |
| 4.3.1 P-FFLO |
| 4.3.2 FFLO-F |
| 4.4 热机与量子制冷 |
| 4.4.1 磁致冷循环 |
| 4.4.2 量子制冷 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 中心自旋模型的量子动力学 |
| 5.1 中心高自旋模型 |
| 5.1.1 态递归法 |
| 5.1.2 含时波函数 |
| 5.1.3 中心自旋约化密度矩阵 |
| 5.1.4 自旋分布 |
| 5.1.5 Loschmidt回波 |
| 5.1.6 冯诺依曼熵和量子纯度 |
| 5.1.7 其他结果 |
| 5.2 本章小结 |
| 第6章 中心自旋模型中的量子电池 |
| 6.1 量子电池的背景 |
| 6.2 量子电池的实验进展 |
| 6.3 量子电池的定义 |
| 6.4 中心自旋模型中的量子电池 |
| 6.4.1 量子电池的结构 |
| 6.4.2 量子电池的能量和功率 |
| 6.4.3 保存最大能量的方法 |
| 6.5 多中心自旋模型中的量子电池 |
| 6.5.1 标度关系 |
| 6.5.2 Tavis-Cummings型量子电池 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 附录A Yang-Gaudin模型的热力学量 |
| 附录B 多中心自旋模型的数值方法和标度率的拟合 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（9）重费米子超导体CeCu2Si2及相关4f电子体系的角分辨光电子能谱研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 从自由电子到重电子 |
| 1.2 本论文的主体结构 |
| 第二章 重费米子体系简介 |
| 2.1 从近藤杂质到重费米子材料 |
| 2.2 周期性安德森模型 |
| 2.3 重费米子体系的研究热点 |
| 2.3.1 压力调控的重费米子量子相变 |
| 2.3.2 非费米液体行为 |
| 2.3.3 近藤绝缘体 |
| 2.3.4 重费米子超导 |
| 2.4 重费米子体系的研究手段 |
| 2.5 角分辨光电子能谱在重费米子体系中的应用 |
| 2.5.1 f电子与巡游电子的杂化 |
| 2.5.2 CeIn_3:对f电子杂化能隙的观测 |
| 2.5.3 CeIrIn_5:计算预测的费米面演化 |
| 2.5.4 CeCoIn_5:杂化发生的起始温度 |
| 2.5.5 YbRh_2Si_2:不随温度变化的费米面 |
| 2.5.6 小结 |
| 第三章 实验方法与样品准备 |
| 3.1 角分辨光电子能谱 |
| 3.1.1 光电子激发理论 |
| 3.1.1.1 光电子的哈密顿量 |
| 3.1.1.2 三步模型与单步模型 |
| 3.1.1.3 光电子的能量和动量 |
| 3.1.2 角分辨光电子能谱实验技术 |
| 3.1.2.1 光源 |
| 3.1.2.2 能量分析器 |
| 3.1.2.3 真空、低温和磁场屏蔽 |
| 3.2 单晶的制备 |
| 3.2.1 单晶及单晶生长 |
| 3.2.2 助熔剂方法 |
| 3.3 CeCu_2Si_2单晶的制备与解理 |
| 3.3.1 CeCu_2Si_2单晶的制备 |
| 3.3.2 CeCu_2Si_2单晶的解理 |
| 第四章 CeCu_2Si_2的电子结构研究 |
| 4.1 CeCu_2Si_2超导序参量研究回顾 |
| 4.1.1 对常规超导的否定 |
| 4.1.2 早期探索:d波超导 |
| 4.1.3 极低温比热实验的重新审视 |
| 4.1.4 理论计算的尝试 |
| 4.1.5 基于磁场穿深实验提出的新模型 |
| 4.2 CeCu_2Si_2的ARPES测量 |
| 4.2.1 CeCu_2Si_2的整体电子结构 |
| 4.2.2 CeCu_2Si_2的重电子能带 |
| 4.2.3 CeCu_2Si_2的费米面 |
| 4.2.4 CeCu_2Si_2导带中的4f电子权重 |
| 4.3 数据补充 |
| 4.3.1 DFT计算的设置 |
| 4.3.2 CeCu_2Si_2内势的估计 |
| 4.3.3 表面态分析 |
| 4.3.4 DFT计算结果补充 |
| 4.3.5 重电子能带数据补充 |
| 4.4 本章小结与讨论 |
| 第五章 YbPtBi的电子结构研究 |
| 5.1 YbPtBi的整体电子结构 |
| 5.2 YbPtBi的半金属特性及4f电子态 |
| 5.3 YbPtBi中可以调节的Rashba劈裂 |
| 5.4 实验细节补充 |
| 5.5 本章小结与讨论 |
| 第六章 对REPn材料极大磁阻行为的研究 |
| 6.1 背景简介 |
| 6.2 REPn的基本输运性质 |
| 6.3 极大磁阻行为的拓扑表面态解释 |
| 6.4 极大磁阻行为的两能带模型解释 |
| 6.5 实验细节补充 |
| 6.6 本章小结与讨论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文与研究成果 |
（10）离散背景下的宇宙学常数与非局域引力黑洞的引力透镜（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究动机与研究内容 |
| 1.2 广义相对论基础 |
| 1.2.1 时空与几何 |
| 1.2.2 测地线方程 |
| 1.2.3 爱因斯坦场方程 |
| 1.3 宇宙学简介 |
| 1.3.1 Robertson-Walker度规 |
| 1.3.2 宇宙动力学 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 修改引力理论 |
| 2.1 f(R)引力 |
| 2.2 nonlocal引力 |
| 2.2.1 R(?)R引力 |
| 2.2.2 R(?)R引力 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 离散背景的暗能量起源 |
| 3.1 对能量守恒的违反导致的暗能量 |
| 3.2 离散时空与宇宙学常数 |
| 3.2.1 离散背景热力学模型 |
| 3.2.2 暗能量 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 非局域引力黑洞的引力透镜 |
| 4.1 Gauss–Bonnet定理 |
| 4.2 静态非局域黑洞的引力透镜 |
| 4.3 旋转非局域引力的黑洞 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、晶格气体模型在重离子物理中的应用（论文参考文献）
- [1]高压下材料的超导电性、电荷密度波与形貌依赖的电输运行为的演化[D]. 李淑甲. 吉林大学, 2021(01)
- [2]铈基近藤晶格中电子关联与拓扑物态的角分辨光电子谱研究[D]. 李鹏. 浙江大学, 2021(01)
- [3]隧道二极管共振装置在超导和强关联领域的应用[D]. 王安. 浙江大学, 2021(01)
- [4]拓扑节线半金属ZrSiS的低能元激发研究[D]. 薛思玮. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(01)
- [5]基于Ga2O3材料的核辐射探测技术研究[D]. 陈金铸. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [6]超冷23Na40K分子的置换反应和光晶格中量子绝热掺杂的理论研究[D]. 南珏. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]拓扑和关联电子体系中新型热电材料的探索及其输运性质的研究[D]. 王洪辉. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [8]量子多体系统的热力学和量子动力学的研究[D]. 彭黎. 中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院), 2021(01)
- [9]重费米子超导体CeCu2Si2及相关4f电子体系的角分辨光电子能谱研究[D]. 吴中正. 浙江大学, 2021(01)
- [10]离散背景下的宇宙学常数与非局域引力黑洞的引力透镜[D]. 樊琪琪. 兰州大学, 2021