量子耗散理論在強關聯(lián)量子雜質系統(tǒng)中的應用.pdf

1、本論文致力于應用基于量子耗散理論的級聯(lián)運動方程方法，研究強關聯(lián)量子雜質系統(tǒng)的若干問題。在量子雜質系統(tǒng)中，系統(tǒng)與環(huán)境之間的耗散相互作用和電子間的強關聯(lián)效應，對系統(tǒng)的局域性質有著極其重要的影響。對量子雜質系統(tǒng)的精確刻畫，是理解強電子關聯(lián)效應的關鍵，同時也能指導人們更好地利用強關聯(lián)效應設計新型功能材料和電子器件，幫助人們更好地認識和理解一些基礎而又深刻的物理和化學問題。本論文安排如下:
　　在第一章中，首先回顧了關于量子雜質系統(tǒng)理論研究

2、的發(fā)展歷史，然后介紹了一個代表性的量子雜質系統(tǒng)—量子點，最后詳細討論了量子點系統(tǒng)中兩種重要的物理過程—庫侖阻塞和Kondo效應。本章中介紹的一些基本概念、模型和物理現(xiàn)象是以下各章理論研究的基礎。
　　第二章介紹級聯(lián)運動方程的一些基本理論。該理論的建立是基于Feynman-vernon影響泛函的路徑積分理論，并結合費米子的Grassmann代數(shù)。在電子庫滿足高斯統(tǒng)計的前提下，該理論可以嚴格處理任意開放量子系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)或動力學過程。它的

3、級聯(lián)結構以非微擾的方式揭示了多體相互作用、體系—環(huán)境耦合、非馬爾可夫記憶等的綜合效應。在本章中還將具體展示該方法在處理強關聯(lián)量子雜質系統(tǒng)的平衡態(tài)與非平衡態(tài)、穩(wěn)態(tài)與動態(tài)的物理過程等方面的精確性與高效性。該方法在程序實現(xiàn)方面的算法與技巧，特別是在減少計算資源消耗等方面的工作，也將會給出詳細的論述。
　　在第三章中，作者揭示了兩能級量子點體系的熱電勢與譜函數(shù)的內在關系，充分考察了各種電子態(tài)，包括自旋Kondo效應、軌道Kondo效應以及

4、單粒子態(tài)等的作用，設計了一套定量調節(jié)量子點體系熱電勢的方案，并利用級聯(lián)運動方程方法進行了數(shù)值驗證，以期為強關聯(lián)量子點體系的熱電性質的調控，提供一種有效并且切實可行的途徑。
　　在第四章中，作者研究了量子開放系統(tǒng)的非平衡熱力學問題，提出了一個在實驗上具有高度可操作性的關于局域溫度的定義—最小擾動條件，用來測量處于非平衡態(tài)下的量子點系統(tǒng)的局域溫度。該方案的顯著優(yōu)勢在于不需要測量在實驗上很難測得的熱流?；诮馕龅暮蛿?shù)值的分析和計算，發(fā)現(xiàn)