PT对称非厄米复杂量子点结构的能谱和隧穿性质

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caibo782
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
具有PT对称性的非厄米系统仍然可以具有实数本征能谱,相关的许多结论在声学、光学等实验中得到验证,因此近年来这种系统备受关注。PT对称非厄米系统在实验和应用方面为研究者打开了全新视野,并且已经开始出现在物理学各领域。本文基于这种背景,对一维PT对称非厄米系统的隧穿性质、本征能谱以及拓扑性质进行了理论研究。文章基本思路如下:首先,以一维无限长双原子链为基础,在两边耦合两个带有PT对称复势能的量子点。通过散射矩阵方法求解了此模型的隧穿函数解析式,以此来研究PT对称复势能对非厄米系统在散射行为中的影响。研究发现,PT对称复势能在散射行为中引起了 Fano共振,标准反共振,以及弱化散射等现象。随后在第一种模型中引入了半无限长单原子链来部分替换原来模型的双原子链,最终模型是半无限长单原子链与半无限长双原子链耦合的一维原子链。利用非平衡态格林函数方法求解该模型的隧穿函数,并进行数值分析以及绘图。经过两种模型在相同参数结构下隧穿函数图像的对比,我们发现单原子链的引入主要影响了隧穿函数的数值。当切断右侧双原子链与量子点的耦合后,由于没有了量子点的加强,所以左侧单原子链的引入对隧穿函数的影响在传递到右侧的过程中造成的影响效果微乎其微。其次,研究了两旁耦合副量子点的一维量子链的本征能量以及隧穿函数图像。在数值结果中发现,当PT对称复势能被引入到副量子点上时,本征能量中原本简并的能级会遭到破坏。但是当复势能进一步增大后,又会在本征能谱中引起新的二次简并,同时伴随出现PT对称破缺,导致本征能量虚部出现不为零的值。这种改变确实影响了量子链的量子隧穿性质。在PT对称复势能比较弱的时候,隧穿函数谱的中间位置会出现一组新的隧穿函数峰,伴随着新的能级简并的出现,简并的本征能级与引线退耦合,并且相应的峰在隧穿函数谱中消失。最后,研究了次近邻耦合的一维SSH拓展模型,从能谱中观察到SSH拓展模型的能带结构具有拓扑性质,其拥有标准的拓扑平庸区域(θ∈(π/2,37r/2))和拓扑非平庸区域(θ∈(-π/2,π/2)),同时出现两个狄拉克点θ=±π/2,在拓扑非平庸区域中出现边界态。接下来分别在模型两端以及原胞两端施加PT对称复势能,观察到本征值仍然具有实数解。施加PT对称复势能后,拓扑平庸区域的体态只有在复势能强度γ大于临界值时才会发生PT对称破缺,出现非零的虚数本征能量。而拓扑非平庸区域则有两种情况:边界态在复势能存在的情况下始终会出现PT对称破缺,在本征能量虚部成对的出现非零值;而拓扑非平庸区域内的体态则与拓扑平庸区域内的体态一样,只有当复势能强度γ大于临界值时才会出现PT对称破缺。边界态波函数会分布在模型的两端,两端格点与非两端格点间的耦合作用被严重削弱。
其他文献
近年来,螺杆真空泵越来越受到行业研发人员、生产企业和使用单位的重视。但随着螺杆真空泵的使用范围越来越广,传统的卧式螺杆真空泵由于结构的持点已不能完全满足行业的需要,如真空室内固液杂质多、真空清洁度要求高等工作环境。虽然卧式螺杆真空泵不能很好地适用于以上特定的环境,但与爪式泵、多級罗茨泵、涡旋泵等干式真空泵相比,具有抽气范围宽、结构紧凑、抽气腔元件无摩擦、寿命长等持点。因此为了满足行业的需求,新型立
无碳化物贝氏体钢具有良好的塑韧性配合,成为第三代先进高强钢的备选钢种。但由于无碳化物贝氏体的热处理周期较长且等温淬火组织强度偏低,因此本文提出成分优化和预生成马氏体诱发贝氏体转变相结合的解决思路。论文以中碳合金钢41MnSiCr钢和高碳合金钢50MnSiCr钢两种合金钢为研究对象,首先通过热膨胀实验研究了的贝氏体转变动力学行为并确定了不同热处理方式的工艺参数,通过对热处理样品进行组织以及性能表征,
传统的跟随机器人系统中通常需要精心设计的特征和控制器来跟随特定的目标,且通常加入多种传感器以提高系统鲁棒性,具有硬件和设计成本较高、多传感器数据融合复杂等缺点,同时,未能有效避免因目标消失引起的机器人跟丢的情况。本文将深度学习(Deep Learning,DL)中的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)及深度强化学习(Deep Reinforcement
随着工业化不断发展,人们对微型元器件产品的需求已经越来越大。在生产加工过程中,为了提高产品的精度以及表面质量,微磨削越来越受到人们的关注,是目前作为实现微零件和微结构元件的高精度和高表面质量的重要研究方法。但是普通微磨具在微磨削加工过程中存在排屑以及散热等方面的局限性,因此本文提出并设计了两种不同类型的断续微磨具,用以解决上述问题。首先,本文提出并设计了直式和螺旋式两种不同类型的断续微磨具。断续微
本文以柠檬酸和支化聚乙烯亚胺为原料,制备了氮掺杂的碳点,制备的碳点具有良好的抗光漂白稳定性和离子稳定性,最大激发和发射波长分别为350 nm和440nm,平均粒径为4.0nm,利用碳点的荧光性质,在没有外加的试剂的情况下,可以比色检测多巴胺,测得在碱性条件下30 min后,多巴胺对碳点的猝灭可以达到稳定,检测的多巴胺的浓度与荧光强度的下降比率具有良好的线性关系,线性方程是Y=0.976-4.30×
镁及镁合金以其自身诸多独有的优势如为人体必备元素、密度与人骨密度接近、弹性模量与人骨相当等,在医用植入领域受到越来越多的青睐。然而在生理条件下的发生局部腐蚀导致结构失效的现象限制了其在临床上的进一步发展。尽管许多研究者提出采用耐蚀涂层或通过表面改性等方式来减缓材料的降解速率,但一般的表面处理与镁合金的结合并不牢固,或者涂层本身不具有降解性,这样不利于外层材料对镁合金本体的降解保护,同时涂层处理材料
当今世界采煤机已经朝高可靠性、高产量、大功率的方向发展,这对采煤机关键零部件与采煤机系统可靠性提出更高的要求。我国现今采煤机行走部行走机构寿命较短,行走部出现损坏维修等问题直接导致采掘作业停工,维修与更换行走轮费时费力问题严重威胁煤矿企业生产效率所带来的经济效益。为此本文对原有采煤机行走机构进行重新设计,介绍一种重新设计的采煤机行走机构,并主要对其关键零部件进行静力学分析、动力学分析、动态渐变可靠
由于适宜的降解速率和生物相容性,近年来Zn基合金作为生物医用材料受到人们的广泛关注。该合金的物理和化学性能与组织结构密切相关,因此调控其凝固组织十分重要。作为极端物理场,强磁场能够将高强度的能量无接触的传入材料中,显著影响材料的凝固行为。因此,如果在Zn基合金凝固过程中施加强磁场,则有望实现对其组织结构的调控。基于此,本文在不同强磁场作用下以非定向凝固的方式凝固了亚包晶Zn-Ag合金,考察了强磁场
表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS)检测技术具有较高的检测灵敏度,可以获得物质的分子结构信息,谱峰窄有利于多组分分析,并可避免生物样品自发荧光和水背景的干扰,可以实现快速无损检测,已经被用于生物分析、环境分析、食品分析、化学反应监测等诸多领域。然而,目前SERS技术检测DNA仍存在无法区分特定序列、信号低、需要探针分子标记等问题。本论
计算机及信息行业的飞速发展对非易失性存储器提出了更高的要求,目前大规模使用的非易失性存储器Flash闪存接近达到发展极限。阻变存储器是新型非易失性存储的重要研究方向之一,由于其具有制备简单、尺寸小易集成、信息读写速度快、能耗低、兼容CMOS等优点等特点得到了研究人员的广泛关注。甲胺铅碘(CH3NH3PbI3,即MAPbI3)是有机-无机混合钙钛矿材料,具有载流子迁移率高,带隙可调控,有柔性等优异性