【摘 要】
:
近些年来,半金属和超导等多粒子体系中的奇异物理行为受到了极为广泛的关注。由于现实体系的多样性和复杂性,至今仍存在很多亟待解决的问题。在这些多粒子系统中,粒子之间的相互作用对体系的宏观物理行为及其微观物理机制起着决定性的作用。因此,研究粒子之间相互作用所带来的效应将会为探索半金属和超导材料的低能物理行为以及潜在的应用带来非常重要的意义。本论文首先从理论上研究了四费米子相互作用和杂质散射对节线超导体中
论文部分内容阅读
近些年来,半金属和超导等多粒子体系中的奇异物理行为受到了极为广泛的关注。由于现实体系的多样性和复杂性,至今仍存在很多亟待解决的问题。在这些多粒子系统中,粒子之间的相互作用对体系的宏观物理行为及其微观物理机制起着决定性的作用。因此,研究粒子之间相互作用所带来的效应将会为探索半金属和超导材料的低能物理行为以及潜在的应用带来非常重要的意义。本论文首先从理论上研究了四费米子相互作用和杂质散射对节线超导体中费米子速度产生的影响。我们利用重整化群方法同时同等地考虑了不同的四费米子相互作用和杂质散射作用以及它们之间的竞争效应。紧接着,通过计算所有可能的单圈费曼图,我们推导出了所有相互作用参数的耦合演化方程,并分析了四费米子相互作用与杂质之间的竞争是否以及如何影响费米子的速度。然后,我们发现费米子速度的低能物理命运主要是由四费米子相互作用决定。在相互作用参数初始值不同的情况下,费米子速度除了会始终保持各向同性以外,还可以表现出极端的各向异性,或趋于某种有限的各向异性。当考虑杂质散射时,我们发现费米子速度的行为仍然与在干净极限下的保持一致。这表明四费米子相互作用对体系产生的作用优于杂质。此外,由于费米子速度在低能区域的显著重整化,费米准粒子的态密度和压缩率等一些可观测物理量也受到了实质性的改变。本论文还仔细研究了两维二次型能带交叉费米子系统中四费米子相互作用诱发的量子临界效应。借助重整化群的方法,我们可以同时同等地处理所有的四费米子相互作用,从而通过计算单圈图获得所有相互作用参数依赖于能量的耦合跑动方程。然后通过数值分析,我们发现四费米子相互作用参数在参数空间会趋向于三种不同的相对固定点。在这些相对固定点附近总是会伴随着某种对称性破缺,即可能发生了某种相变。紧接着,我们比较了十二种潜在相变对应的磁化率,发现随着能量的变化在固定点附近会出现一个主导相以及几个仅次于主导相的候选者。最后,我们研究了主导相在相对固定点附近的涨落对可观测物理量的影响。我们发现处于主导地位的不稳定性所带来的强涨落使准粒子的态密度、比热容和压缩率的低能极限值受到很大的压制。
其他文献
环氧树脂具有优异的力学性能、耐化学性和尺寸稳定性,但较差的冲击性能限制了其进一步的应用。钛酸盐晶须以及多壁碳纳米管具有较高的强度,经常被用来对各种聚合物基体进行增强增韧。本论文研究了钛酸盐晶须以及碳纳米管表面改性对环氧树脂复合材料性能的影响。利用多巴胺的氧化聚合反应实现了钛酸盐晶须表面包覆聚多巴胺,表面同时用聚多巴胺和碳纳米管改性,分别与环氧树脂共混得到复合材料。添加7.5 wt%的聚多巴胺改性晶
近年来,受生物启发的软致动器在人造肌肉和软体微型机器人等诸多领域具有巨大的应用潜力。然而,实现低成本制造,良好机械稳定性,优异多响应性,大变形和快速运动能力的高性能致动器仍是一大挑战。本文报告了一种简单可靠的策略,来构筑高性能多响应的聚吡咯(PPy)基双层致动器。该策略通过PPy在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材上简单的水相化学氧化聚合,原位形成PPy分层的微/纳米结构。该原位沉积方法简单、通用
金刚石增强金属基复合材料是一种很有前途的电子封装材料,金刚石与金属基体的界面在一定程度上决定了材料的力学和热学性能,而通过调控界面成分是改善金刚石与金属基体间界面结合的有效途径。因此,本文采用第一性原理计算研究了金刚石(111)/铝(111)和金刚石(111)/铜(111)界面的原子结构、黏附功和键合性质,并分析了Mo掺杂影响界面相互作用、力学性能和导热性能的微观机制。结果表明,当金刚石(111)
能源是人类社会发展的保障,是推动国家经济和保证社会安定可持续发展的动力。当今世界能源问题日益严峻,探索新型的可再生清洁的且储量丰富的能源刻不容缓。氢能储备丰富,零污染且可持续,是备受期待的解决能源危机的新型能源。现有的制氢中,电解水制氢工艺简单成熟,产物纯度高,制备过程清洁,原料广泛但反应动力学缓慢,能量损耗严重。为克服反应势垒,需要使用催化剂,目前广泛使用的是贵金属基催化剂。其丰度低,价格昂贵,
有机污染物的光降解是一种富有前景的环境修复方法,它可以将许多持久性污染物转化为可生物降解和低毒性的物质。光催化反应一般可以看作是自由基的链式反应,光激发半导体产生的电子和空穴通过将氧分子(O2)和水分子(H2O)转化为各类活性氧物种(Reactive Oxygen Species,ROS)来降解有机污染物。因此,寻找合适的光催化剂促进活性氧物种的转化,直接参与异相光催化反应过程显得至关重要。氯氧化
在本文中,我们展示了如何从Padé近似值的高温低密度展开中恢复理想量子气体的低温和高密度信息。维里展开是高温低密度展开,实际上,通常只能获得前几阶维里系数。此外级数近似通常是一个多项式近似,多项式是没有奇点的,所以采用级数近似经常损失相变信息。有理式逼近的可以近似的给出函数的奇点,也就是有理式的极点。本文中,对于Bose气体,我们利用截断维里展开给出Padé近似并由Padé近似确定BEC相变。对于
电感器作为电力电子设备中的主要元器件之一,对电力电子设备有着关键影响,其性能直接影响电力电子行业的发展水平。低温固化软磁复合材料(SMCs)磁芯具有涡流损耗小、加工温度低等优点,是高频功率应用的理想选择。然而,大多数低温固化SMCs由于颗粒堆积密度低,导致相对磁导率较低,同时饱和磁感应强度也较低。针对这一问题,本文提出加入片状坡莫合金颗粒来制备低温固化SMCs及其磁芯。主要研究结果如下:首先,采用
自旋电子学作为一门具有巨大应用前景的前沿科学,在近些年来获得了广泛的关注,其中的一种重要的自旋电子材料为稀磁半导体。自从理论预测Mn掺杂Zn O中会存在室温铁磁性的结果被报道以来,过渡金属元素掺杂的氧化物半导体体系吸引了人们的研究兴趣。但受限于过渡金属在氧化物中的固溶度过低,研究过程中出现的诸如磁性杂质相难以排除、铁磁性弱以及磁性作用机理不明确等一系列的问题一直未能解决。在本论文中,考虑到Fe在I
宇宙理论认为,宇宙“大爆炸”后的极短瞬间会形成超高能量密度的物质:夸克胶子等离子体(QGP)。在实验室中,我们可以在重离子碰撞试验中,把每个粒子都加速到接近光速,这样粒子就有极高的能量,在碰撞区域,动能转化成正反夸克,形成高温高密的物质。这种退禁闭相物质被称为“夸克胶子等离子体”。不过在碰撞早期,随着体系的膨胀,QGP不能被直接观测到,QGP的性质要通过末态强子才能测到,那些对碰撞早期物态敏感的末
由于信息产业的发展,人们对电子器件的集成化、低功耗和高传输速度提出了更高的要求。多铁性材料因其潜在的应用价值引起了国内外的广泛关注。近年来,在Ruddlesden-Popper结构的钙钛矿中发现了杂化非本征铁电性,这为实现磁电耦合提供了新的机制。Ca3Ti2O7和Ca3Mn2O7因为其结构的独特性得到了广泛研究。本文中利用固相反应法合成了Na和Rh共掺Ca3Ti2O7陶瓷样品,溶胶凝胶法制备了Fe