量子耗散理论在强关联量子杂质系统中的应用

发布时间：2017-12-06 11:23

  本文关键词：量子耗散理论在强关联量子杂质系统中的应用

  更多相关文章： 量子耗散 级联运动方程 量子点 热电势 局域温度

【摘要】：本论文致力于应用基于量子耗散理论的级联运动方程方法,研究强关联量子杂质系统的若干问题。在量子杂质系统中,系统与环境之间的耗散相互作用和电子间的强关联效应,对系统的局域性质有着极其重要的影响。对量子杂质系统的精确刻画,是理解强电子关联效应的关键,同时也能指导人们更好地利用强关联效应设计新型功能材料和电子器件,帮助人们更好地认识和理解一些基础而又深刻的物理和化学问题。本论文安排如下:在第一章中,首先回顾了关于量子杂质系统理论研究的发展历史,然后介绍了一个代表性的量子杂质系统一量子点,最后详细讨论了量子点系统中两种重要的物理过程—库仑阻塞和Kondo效应。本章中介绍的一些基本概念、模型和物理现象是以下各章理论研究的基础。第二章介绍级联运动方程的一些基本理论。该理论的建立是基于Feynman-vernon影响泛函的路径积分理论,并结合费米子的Grassmann代数。在电子库满足高斯统计的前提下,该理论可以严格处理任意开放量子系统的稳态或动力学过程。它的级联结构以非微扰的方式揭示了多体相互作用、体系—环境耦合、非马尔可夫记忆等的综合效应。在本章中还将具体展示该方法在处理强关联量子杂质系统的平衡态与非平衡态、稳态与动态的物理过程等方面的精确性与高效性。该方法在程序实现方面的算法与技巧,特别是在减少计算资源消耗等方面的工作,也将会给出详细的论述。在第三章中,作者揭示了两能级量子点体系的热电势与谱函数的内在关系,充分考察了各种电子态,包括自旋Kondo效应、轨道Kondo效应以及单粒子态等的作用,设计了一套定量调节量子点体系热电势的方案,并利用级联运动方程方法进行了数值验证,以期为强关联量子点体系的热电性质的调控,提供一种有效并且切实可行的途径。在第四章中,作者研究了量子开放系统的非平衡热力学问题,提出了一个在实验上具有高度可操作性的关于局域温度的定义—最小扰动条件,用来测量处于非平衡态下的量子点系统的局域温度。该方案的显著优势在于不需要测量在实验上很难测得的热流。基于解析的和数值的分析和计算,发现最小扰动方案建立起了我们所考察的非平衡态系统与一个参比的平衡态系统之间的定量的对应关系,从而进一步从物理本质上阐释了我们所测得的局域温度的热力学内涵。最后,在第五章中对本论文的研究进行了总结,并围绕量子耗散理论的方法发展及其在开放量子杂质系统中的应用等课题,讨论了今后的研究方向。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O64

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张静姝;田磊;;发光碳量子点的合成与毒性[J];应用化工;2013年08期

2 刘建忠,马季骅;纳米生物标记技术研究进展[J];化学与生物工程;2005年08期

3 双少敏;卞伟;;量子点的制备及其在光化学传感器中的应用研究进展[J];山西大学学报(自然科学版);2012年02期

4 李鸿程;周群芳;刘伟;闫兵;赵一兵;江桂斌;;量子点毒性效应的研究进展[J];中国科学(B辑:化学);2008年05期

5 陈汉琼;黄伟其;;硅量子点表面钝化的发光研究[J];贵州科学;2012年04期

6 谢月娥,颜晓红,陈元平;量子点超晶格中的电子输运[J];湘潭大学自然科学学报;2005年02期

7 邢仕歌;熊齐荣;钟强;张悦;卞素敏;金涌;储晓刚;;量子点抗体偶联技术研究进展[J];分析化学;2013年06期

8 张然;吕超;肖鑫泽;骆杨;徐颖;;量子点组装还原制备多种金属微纳结构的研究[J];高等学校化学学报;2014年03期

9 张海明;钟宏杰;;量子点的制备技术及进展[J];材料导报;2004年09期

10 徐天宁;李佳;李翔;隋成华;吴惠桢;;Ag/ZnO纳米结构的荧光增强效应[J];发光学报;2014年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 楚海建;王建祥;;非均质量子点结构弹性场分析的微扰理论[A];北京力学学会第12届学术年会论文摘要集[C];2006年

2 金鹏;李新坤;安琪;吕雪芹;梁德春;王佐才;吴剑;魏恒;刘宁;吴巨;王占国;;宽增益谱量子点材料与器件[A];第十六届全国晶体生长与材料学术会议论文集-02半导体材料器件及应用[C];2012年

3 琚鑫;郭健宏;;量子化表面等离子体极化激元与耦合量子点系统相互作用的格林函数理论[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

4 王宝瑞;徐仲英;孙宝权;姬扬;孙征;Z.M.Wang;G.J.Salamo;;InGaAs/GaAs量子点链状结构光学性质的研究[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年

5 黄伟其;刘世荣;;用量子受限模型分析硅氧化层中的锗低维纳米结构(英文)[A];贵州省自然科学优秀学术论文集[C];2005年

6 马丽丽;邵军;吕翔;李天信;陆卫;;不同密度InAs/GaAs自组织量子点的光致发光比较研究[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年

7 王宝瑞;孙征;孙宝权;徐仲英;;InGaAs/GaAs链状量子点结构的光学特性研究[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年

8 王鹏飞;熊永华;吴兵朋;倪海桥;黄社松;牛智川;;异变生长GaAs基长波长InAs垂直耦合量子点[A];第十五届全国化合物半导体材料，，微波器件和光电器件学术会议论文集[C];2008年

9 李烨;涂洁;;砷化镓量子点太阳电池及材料的研究现状[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年

10 刘鹏强;王茺;杨宇;;Si表面生长Ge量子点的研究进展[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 本报记者　董映璧;俄力推纳米研究成果走向应用[N];科技日报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 吴荣;用导电原子力显微镜研究锗硅量子点和量子环的形貌和电学特性[D];复旦大学;2007年

2 林健晖;锗硅量子点的自组织生长和微结构的研究[D];复旦大学;2009年

3 蔡其佳;锗硅量子点的制备及退火特性研究[D];复旦大学;2010年

4 邓宇翔;耦合量子点体系的电子输运研究[D];南京航空航天大学;2010年

5 周海峰;半导体量子点的研究:幻数尺寸、多模发射以及不同结构的量子点[D];山东大学;2015年

6 郭祥;InGaAs量子点可控生长研究[D];贵州大学;2015年

7 刘丹青;氧化锌纳米棒载量子点的制备和光-电性能研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

8 宋骧骧;二维类石墨烯层状材料上量子点的研究[D];中国科学技术大学;2015年

9 侯菊英;基于碳量子点荧光技术快速测定果汁中的汞离子和有机磷农药残留[D];山东农业大学;2015年

10 王文泰;溶剂热法合成低维碳纳米材料及应用研究[D];中国石油大学(华东);2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 肖

本文编号：1258431