磁場(chǎng)作用下量子環(huán)中雙激子體系的AB振蕩和磁化強(qiáng)度.pdf

1、在有效質(zhì)量近似下，研究了磁場(chǎng)作用下的量子環(huán)中雙激子體系A(chǔ)haronov-Bohm(AB)振蕩和磁化強(qiáng)度的性質(zhì)。在數(shù)值計(jì)算中，我們?cè)诮^熱近似下采用了一維量子環(huán)模型，運(yùn)用了坐標(biāo)變換對(duì)雙激子體系的哈密頓進(jìn)行簡(jiǎn)化，將哈密頓的變量減少，從而使計(jì)算簡(jiǎn)單，然后利用了矩陣對(duì)角化的方法對(duì)哈密頓求解，得出體系的基態(tài)能量以及體系的磁化強(qiáng)度，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論。計(jì)算結(jié)果表明： (1)雙激子體系中帶電粒子之間形成的庫(kù)侖相互作用對(duì)體系能量的

2、AB振蕩產(chǎn)生一定的影響。振蕩是由于不同角動(dòng)量的能量相互躍遷產(chǎn)生的，而隨半徑的增加，庫(kù)侖相互作用能減弱，更多不同角動(dòng)量的能量相互交叉，躍遷更加頻繁，使得基態(tài)能的AB振蕩變的不明顯。同時(shí)，在半徑的增加使總庫(kù)侖相互作用與磁場(chǎng)都減小的情況下，由于磁場(chǎng)對(duì)能量的影響比庫(kù)侖相互作用對(duì)能量的影響小，所以體系的AB振蕩逐漸趨于平緩；半徑繼續(xù)增加，總庫(kù)侖相互作用的影響再次增強(qiáng)，可以發(fā)現(xiàn)體系的基態(tài)能以及低激發(fā)態(tài)能AB振蕩不明顯。 (2)固定量子環(huán)半徑

3、的情況下，基態(tài)能量隨磁通量的變化有降有升，但總的趨勢(shì)是升高的，而且能量振蕩的振幅隨著半徑的增加逐漸減小。量子環(huán)的形狀影響了帶電粒子之間的庫(kù)侖相互作用，同時(shí)對(duì)能量振蕩的影響較顯著；當(dāng)量子環(huán)半徑逐漸增大的時(shí)候，環(huán)的曲率越來(lái)越小，雙激子中各個(gè)粒子在環(huán)上的運(yùn)動(dòng)越來(lái)越趨向于粒子在一維無(wú)限深勢(shì)阱中的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)體系基態(tài)能量周期性變化逐漸減弱，直到變?yōu)殡S磁通量單調(diào)增加。 (3)隨著量子環(huán)半徑的增大，庫(kù)侖相互作用比磁場(chǎng)對(duì)于體系的貢獻(xiàn)更大，所以，磁