双通道Luttinger量子线的输运性质

论文摘要

强关联和无序是凝聚态物理中的两个重要基本问题，强关联效应不仅与相互作用有关，而且也与空间维度和载流子浓度有关．量子线(纳米线)、量子点等低维介观系统中的电子输运一直是人们关心的问题，它不仅是一个重要的基础物理问题，而且有着潜在的高技术应用背景．量子线、量子点等介观体系是今后纳米量子电路的重要物理器件．本文研究了不含杂质双通道相互作用Luttinger量子线的电子输运性质，得到了电子关联性质一些有意义的新结果．全文共分为五章．第一章简要介绍了闪锌矿结构化合物半导体异质结(量子阱)及其量子线等人工微结构中关联电子的研究历史和现状．第二章按照历史发展顺序介绍了Luttinger液体模型的由来，并且介绍了此模型的主要特点和适用的物理体系．第三章详细介绍了玻色化方法，得到了单通道量子线的作用泛函表达式．第四章主要是我们自己的工作．我们研究了不含杂质不考虑自旋的双通道相互作用量子线的输运性质．与前人的工作不同的是，我们不但讨论了同一通道内电子的相互作用，而且考虑了不同通道之间电子的相互作用．理论计算结果表明：系统电导率是电子相互作用强度、外电场频率和测量点的一个振荡函数；存在通道间相互作用的系统直流电导率要比不存在这种相互作用时候的直流电导率小．第五章我们对本文的工作进行了简要的总结，并对这一研究领域的发展前景作了简要的展望．

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• §1.1 研究背景和选题依据
• §1.2 本文研究的主要内容和科学意义
• 第二章 Luttinger liquid模型
• §2.1 一维强关联电子系统发展中的几个重要步骤
• §2.1.1 Bloch声波方法
• §2.1.2 Tomonaga:Bloch声波方法在相互作用费米子中的应用
• §2.1.3 Luttinger:费米面上不存在突变点
• §2.1.4 Luttinger液体概念
• §2.2 无相互作用的Tomonaga-Luttinger模型
• §2.3 Luttinger liquid模型的主要特点
• §2.4 Luttinger liquid模型适用的物理体系
• 第三章 玻色化的计算过程
• §3.1 密度算符、玻色算符和基本矢量
• §3.2 玻色相算符
• §3.3 玻色表示
• §3.3.1 费米算符的玻色表示
• §3.3.2 无相互作用系统哈密顿量和作用泛函的玻色表示
• §3.3.3 电子密度算符的玻色表示
• §3.3.4 相互作用TL模型哈密顿量和作用泛函的玻色表示
• 第四章 两通道Luttinger量子线的输运性质
• §4.1 多通道量子线的研究现况
• §4.2 模型描述和系统作用泛函
• §4.3 电导率计算
• §4.4 系统参数对电导率的影响
• 第五章 总结和展望
• §5.1 全文总结
• §5.2 本论文的创新点
• §5.3 后续工作展望
• 参考文献
• 致谢