量子耗散理論在強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子雜質(zhì)系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、本論文致力于應(yīng)用基于量子耗散理論的級(jí)聯(lián)運(yùn)動(dòng)方程方法，研究強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子雜質(zhì)系統(tǒng)的若干問(wèn)題。在量子雜質(zhì)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(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)，對(duì)系統(tǒng)的局域性質(zhì)有著極其重要的影響。對(duì)量子雜質(zhì)系統(tǒng)的精確刻畫(huà)，是理解強(qiáng)電子關(guān)聯(lián)效應(yīng)的關(guān)鍵，同時(shí)也能指導(dǎo)人們更好地利用強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)設(shè)計(jì)新型功能材料和電子器件，幫助人們更好地認(rèn)識(shí)和理解一些基礎(chǔ)而又深刻的物理和化學(xué)問(wèn)題。本論文安排如下:
　　在第一章中，首先回顧了關(guān)于量子雜質(zhì)系統(tǒng)理論研究

2、的發(fā)展歷史，然后介紹了一個(gè)代表性的量子雜質(zhì)系統(tǒng)—量子點(diǎn)，最后詳細(xì)討論了量子點(diǎn)系統(tǒng)中兩種重要的物理過(guò)程—庫(kù)侖阻塞和Kondo效應(yīng)。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(chǔ)。
　　第二章介紹級(jí)聯(lián)運(yùn)動(dòng)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(jié)合費(fèi)米子的Grassmann代數(shù)。在電子庫(kù)滿(mǎn)足高斯統(tǒng)計(jì)的前提下，該理論可以嚴(yán)格處理任意開(kāi)放量子系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)或動(dòng)力學(xué)過(guò)程。它的

3、級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)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(yīng)。在本章中還將具體展示該方法在處理強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子雜質(zhì)系統(tǒng)的平衡態(tài)與非平衡態(tài)、穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)的物理過(guò)程等方面的精確性與高效性。該方法在程序?qū)崿F(xiàn)方面的算法與技巧，特別是在減少計(jì)算資源消耗等方面的工作，也將會(huì)給出詳細(xì)的論述。
　　在第三章中，作者揭示了兩能級(jí)量子點(diǎn)體系的熱電勢(shì)與譜函數(shù)的內(nèi)在關(guān)系，充分考察了各種電子態(tài)，包括自旋Kondo效應(yīng)、軌道Kondo效應(yīng)以及

4、單粒子態(tài)等的作用，設(shè)計(jì)了一套定量調(diào)節(jié)量子點(diǎn)體系熱電勢(shì)的方案，并利用級(jí)聯(lián)運(yùn)動(dòng)方程方法進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)證，以期為強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子點(diǎn)體系的熱電性質(zhì)的調(diào)控，提供一種有效并且切實(shí)可行的途徑。
　　在第四章中，作者研究了量子開(kāi)放系統(tǒng)的非平衡熱力學(xué)問(wèn)題，提出了一個(gè)在實(shí)驗(yàn)上具有高度可操作性的關(guān)于局域溫度的定義—最小擾動(dòng)條件，用來(lái)測(cè)量處于非平衡態(tài)下的量子點(diǎn)系統(tǒng)的局域溫度。該方案的顯著優(yōu)勢(shì)在于不需要測(cè)量在實(shí)驗(yàn)上很難測(cè)得的熱流?；诮馕龅暮蛿?shù)值的分析和計(jì)算，發(fā)現(xiàn)