發(fā)布時(shí)間：2018-03-10 06:09

  本文選題：巡游鐵磁轉(zhuǎn)變　切入點(diǎn)：費(fèi)米氣體　出處：《北京科技大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：過渡金屬中電子氣體的巡游鐵磁轉(zhuǎn)變是一種強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子現(xiàn)象,其微觀機(jī)制通常可由Stoner模型予以解釋。然而,金屬材料中的摻雜和晶格缺陷等因素導(dǎo)致其中的鐵磁轉(zhuǎn)變很難在實(shí)驗(yàn)中得到靈活調(diào)控。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,冷原子體系為深入研究巡游鐵磁轉(zhuǎn)變提供了新的機(jī)遇。本論文采用密度泛函理論,分別對(duì)多勢(shì)阱中費(fèi)米氣體的巡游鐵磁轉(zhuǎn)變、有高階分波存在時(shí)費(fèi)米氣體的巡游鐵磁轉(zhuǎn)變以及大自旋費(fèi)米氣體中的巡游鐵磁轉(zhuǎn)變進(jìn)行了研究。通過計(jì)算體系的基態(tài)密度分布,分析和討論了體系中發(fā)生巡游鐵磁轉(zhuǎn)變的規(guī)律和特點(diǎn),以期加深對(duì)巡游鐵磁轉(zhuǎn)變的理解。本文以超冷費(fèi)米氣體為對(duì)象,具體研究主要包含如下幾個(gè)方面：第一,以受限于多勢(shì)阱中的自旋-1/2費(fèi)米氣體為研究對(duì)象,研究了多勢(shì)阱的幾何特征對(duì)巡游鐵磁轉(zhuǎn)變的影響。結(jié)果表明勢(shì)阱深度的相對(duì)大小會(huì)顯著地影響體系中的巡游鐵磁轉(zhuǎn)變。此外,與簡(jiǎn)諧單阱或雙阱相比,多勢(shì)阱更有利于對(duì)實(shí)際體系中的磁疇進(jìn)行觀測(cè)。第二,以存在高階分波作用的費(fèi)米氣體為研究對(duì)象,研究了不同分波對(duì)體系中巡游鐵磁轉(zhuǎn)變的影響。一方面,對(duì)單獨(dú)高階分波的研究結(jié)果表明,單獨(dú)的d-波可以引發(fā)巡游鐵磁轉(zhuǎn)變,而單獨(dú)的p-波或f-波均不能引發(fā)巡游鐵磁轉(zhuǎn)變。另一方面,對(duì)s-波和高階分波共存情況的研究結(jié)果表明,d-波與p-波或f-波對(duì)于s-波所引發(fā)的巡游鐵磁轉(zhuǎn)變會(huì)產(chǎn)生不同方式的影響。第三,以簡(jiǎn)諧單阱中的自旋-3/2費(fèi)米氣體為研究對(duì)象,研究了不同散射通道對(duì)巡游鐵磁轉(zhuǎn)變的影響。發(fā)現(xiàn)體系中的組分分離通常有兩種可能的呈現(xiàn)方式,但只有其中一種對(duì)應(yīng)于巡游鐵磁轉(zhuǎn)變。研究還發(fā)現(xiàn)當(dāng)計(jì)及自旋混合作用時(shí),上述兩種組分分離方式將會(huì)受到不同的影響,其中巡游鐵磁轉(zhuǎn)變將被加強(qiáng)。
[Abstract]:The transient ferromagnetic transition of electron gases in transition metals is a strongly correlated quantum phenomenon, the microscopic mechanism of which can usually be explained by the Stoner model. However, The doping and lattice defects in metal materials make the ferromagnetic transition difficult to be controlled flexibly in experiments. With the development of experimental technology, The cold atomic system provides a new opportunity for the further study of the cruise ferromagnetic transition. In this paper, the density functional theory is used to study the cruise ferromagnetic transition of Fermi gas in multiple potential wells, respectively. In the presence of high order fractional waves, the ferrite magnetic transition of Fermi gas and the traveling ferromagnetic transition in large spin Fermi gas are studied. The ground state density distribution of the system is calculated. This paper analyses and discusses the rules and characteristics of the ferromagnetic transition in the system, in order to deepen the understanding of the ferromagnetic transition in the cruise. In this paper, the supercooled Fermi gas is taken as the object of study, the specific research mainly includes the following aspects: first, In this paper, the effect of geometrical characteristics of multi-potential well on the ferromagnetic transition of cruising is studied. The results show that the relative magnitude of the depth of the potential well has a significant effect on the cruise ferromagnetic transition in the system, which is confined to the spin -1 / 2 Fermi gas in the multi-potential well, and the effect of the geometric characteristics of the multi-potential well on the ferromagnetic transition in the system is also studied. Compared with simple harmonic single well or double well, multi-potential well is more advantageous to the observation of magnetic domain in practical system. Secondly, the Fermi gas with high-order fractional wave action is taken as the object of study. In this paper, the influence of different partial waves on the ferromagnetic transition in the system is studied. On the one hand, the results of the study on the single high-order wave show that the single d-wave can induce the cruising ferromagnetic transition. On the other hand, neither p- nor f- waves can trigger the ferromagnetic transition of the cruise, on the other hand, The results of the study on the coexistence of S-wave and high-order fractional wave show that the influence of d-wave, p- wave or f- wave on the traveling ferromagnetic transition induced by s- wave will be different. Thirdly, the spin-3 / 2 Fermi gas in a simple harmonic single well is taken as an object of study. The effects of different scattering channels on the ferromagnetic transition in the cruise are studied. It is found that there are usually two possible modes of composition separation in the system, but only one of them corresponds to the ferromagnetic transition. It is also found that when the spin mixing is taken into account, The above two separation methods will be affected by different ways, among which the cruise ferromagnetic transition will be strengthened.
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O469

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本文編號(hào)：1592092