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Quantum Solitons and Localized Modes in a One-Dimensional Lattice Chain with Nonlinear Substrate Potential

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Communications in Theoretical Physics 2006年第5期45卷 869-872页

作者： LI De-Jun mi xian-wu DENG Ke TANG Yi Department of Physics Jishou University Jishou 416000 China Department of Physics Xiangtan University Xiangtan 411105 China

In the classical lattice theory, solitons and localized modes can exist in many one-dimensional nonlinear lattice chains, however, in the quantum lattice theory, whether quantum solitons and localized modes can exist or not in the one-dimensional lattice chains is an interesting problem. By using the number state method and the Hartree approximation combined with the method of multiple scales, we investigate quantum solirons and localized modes in a one-dimensional lattice chain with the nonlinear substrate potential. It is shown that quantum solitons do exist in this nonlinear lattice chain, and at the boundary of the phonon Brillouin zone, quantum solitons become quantum localized modes, phonons are pinned to the lattice of the vicinity at the central position j = j0.

关键词： number state method Hartree approximation quantum envelope soliton quantum localized mode

Coherent Interband and Intersubband Dynamics in Terahertz-Driven GaAs Quantum Wells

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Communications in Theoretical Physics 2005年第5X期44卷 941-947页

作者： mi xian-wu PENG Jin-Zhang LI De-Jun ZHAO He-Ping College of Physical Science and Information Engineering Jishou University Jishou 416000 China State Key Laboratory of Functional Materials for Informatics~ Shanghai Institute of microsystem and Information Tech- nology~ the Chinese Academy of Sciences Shanghai 200050 China

We theoretically investigate the optical absorption spectra and charge density by subjecting a GaAs quantum well to both an intense terahertz (THz)-frequency driving field and an optical pulse within the theory of density matrix. In presence of a strong THz field, the optical transitions in quantum well subbands are altered by the THz field. The alteration has a direct impact on the optical absorption and the charge density. The excitonic peak splitting and THz optical sideband in the absorption spectra show up when changing the THz field intensity and/or frequency. The Autler-Towns splitting is a result from the THz nonlinear dynamics of confined excitons. On the other hand, the carrier charge density is created as wave packets formed by coherent superposition of several eigenstates. The charge density exhibitsquantum beats for short pulses and/or wider wells and is modulated by the THz field.

关键词： terahertz quantum well optical absorption

Quantum Solitary Wave Solutions in a Ferromagnetic Chain with Nearest-and Next-Nearest-Neighbor Interaction

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Communications in Theoretical Physics 2008年第11期50卷 1177-1180页

作者： LI De-Jun WANG Xiao-Yun mi xian-wu KUE Jing Department of Physics Jishou University Jishou 416000 China Department of Physics Xiangtan University Xiangtan 411105 China

The quantum solitary wave solutions in a one-dimensional ferromagnetic chain is investigated by using theHartree-Fock approach and the multiple-scale *** is shown that quantum solitary wave solutions can exist in aferromagnetic system with nearest-and next-nearest-neighbor exchange interaction,and at the certain value of the firstBrillouin zone,the solitary wave solution of the Hartree wave function becomes the intrinsic localized mode.

关键词： Hartree-Fock approach multiple-scale method quantum solitary wave solution

量子点腔系统中抽运诱导受激辐射与非谐振腔量子电动力学特性的研究

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物理学报 2011年第4期60卷 210-216页

作者：陈翔米贤武吉首大学物理科学与信息工程学院吉首416000

从量子点和腔相互作用的哈密顿量出发,利用包括非相干抽运,退相干项主方程,并结合量子回归定理,考虑相关初始条件,理论推导和数值计算相结合得出量子点多光子发射光谱精确数值结果.分析多光子发射光谱(费米子统计)和相应单光子情况(玻... 详细信息

从量子点和腔相互作用的哈密顿量出发,利用包括非相干抽运,退相干项主方程,并结合量子回归定理,考虑相关初始条件,理论推导和数值计算相结合得出量子点多光子发射光谱精确数值结果.分析多光子发射光谱(费米子统计)和相应单光子情况(玻色子统计)时,得到依据费米子统计,退相干和热浴模型的多光子发射光谱同最近文献[22]量子点——微柱腔实验结果符合得非常好.结合理论和当前实验,显示了量子点腔系统中抽运诱导受激辐射和非谐振腔量子电动力学.

关键词：量子点微腔受激辐射发射光谱

量子点腔非谐振耦合系统纯退相干的特性及应用

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光子学报 2011年第5期40卷 746-752页

作者：陈翔米贤武吉首大学物理科学与信息工程学院湖南吉首416000

采用非相干泵浦、受激辐射和纯退相干的量子主方程研究了量子点腔耦合系统,得出腔与量子点发射光谱解析解.理论分析显示,在非谐振耦合系统中纯退相干能使腔发射谱产生明显的移位效应,从而可以解释"非谐振耦合腔有效发射"效应.为了进一... 详细信息

采用非相干泵浦、受激辐射和纯退相干的量子主方程研究了量子点腔耦合系统,得出腔与量子点发射光谱解析解.理论分析显示,在非谐振耦合系统中纯退相干能使腔发射谱产生明显的移位效应,从而可以解释"非谐振耦合腔有效发射"效应.为了进一步研究纯退相干在量子点腔耦合系统上的应用,引入了系统有效耦合率和单光子源效率,并通过比较有效耦合率与腔耗散定义出好腔与坏腔机制.选取两组依据实验数据作为参量,在共振与失谐时研究了纯退相干对系统有效耦合率和单光子源效率的影响.结果表明:纯退相干可提高失谐系统有效耦合率与单光子源效率,从而可能使坏腔转变为好腔;两组参量中有较大耦合效率一组在一定范围内满足好腔机制,其单光子源效率明显优于另一组.在非谐振耦合系统比较了好腔机制与坏腔机制的激光,好腔机制是实现单量子点激光的必要条件;由于非谐振耦合系统Fano因子无最大值出现,从而该系统可能无激光阈值.

关键词：非谐振耦合纯退相干量子主方程单光子源

太赫兹场作用下半导体超晶格的动力学过程及光吸收谱研究

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量子电子学报 2009年第4期26卷 482-488页

作者：李敏米贤武吉首大学物理科学与信息工程学院湖南吉首416000

基于激子基,采用密度矩阵理论研究了太赫兹场作用下半导体超晶格的子带间动力学过程及光吸收谱。在太赫兹场的驱动下,激子作布洛赫振荡。子带间极化的缓慢变化依赖于太赫兹频率,随着太赫兹频率的增加,子带间极化向下振荡,极化强度降低。... 详细信息

基于激子基,采用密度矩阵理论研究了太赫兹场作用下半导体超晶格的子带间动力学过程及光吸收谱。在太赫兹场的驱动下,激子作布洛赫振荡。子带间极化的缓慢变化依赖于太赫兹频率,随着太赫兹频率的增加,子带间极化向下振荡,极化强度降低。以In_(0.52)Al_(0.48)As/InAs和Ga_(0.7)Al_(0.3)As/GaAs两种超晶格为例进行研究,它们的光吸收谱出现了卫星峰结构,这是由于太赫兹场与万尼尔斯塔克阶梯激子作用的非线性效应产生的。但是就In_(0.52)Al_(0.48)As/InAs与Ga_(0.7)Al_(0.3)As/GaAs超晶格相比而言,研究发现,n0的激子态光吸收谱中出现的边带效应不是很明显。

关键词：光电子学光吸收谱密度矩阵理论半导体超晶格太赫兹电磁波

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一维铁磁链中量子孤波的能级和磁矩

物理学报 2010年第10期59卷 7344-7349页

作者：李德俊米贤武邓科吉首大学物理科学与信息工程学院吉首416000

使用Hartree近似和一种简化的准离散多标度方法,研究了具有交换作用和经典磁矩相互作用的一维铁磁链中的量子孤波解.这种一维铁磁链中不仅存在着运动的量子孤波,也存在着静态的量子孤波(即量子内禀局域模).利用所获得的量子孤波解,进一... 详细信息

使用Hartree近似和一种简化的准离散多标度方法,研究了具有交换作用和经典磁矩相互作用的一维铁磁链中的量子孤波解.这种一维铁磁链中不仅存在着运动的量子孤波,也存在着静态的量子孤波(即量子内禀局域模).利用所获得的量子孤波解,进一步研究了量子孤波的能级和由量子孤波所携带的磁矩.研究表明,量子孤波的能量和磁矩都是量子化的,这些结果为正确理解磁性材料中像磁滞回线的量子台阶等宏观量子特性提供了一条可能的途径。

关键词：一维铁磁链量子孤波能级磁矩

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非线性光学腔中的相位调制光机械动力学

光子学报 2011年第10期40卷 1474-1483页

作者：陈华俊米贤武吉首大学物理科学与信息工程学院湖南吉首416000

研究了Fabry-Perot光学腔中包含一个光学参量放大器来增强腔场与机械振子之间的耦合的光机械动力学行为.在解析边带机制下用量子郞之万方程具体研究了振子的涨落光谱、光学多稳态行为、机械阻尼与修正共振频移和基态冷却.通过数值解讨... 详细信息

研究了Fabry-Perot光学腔中包含一个光学参量放大器来增强腔场与机械振子之间的耦合的光机械动力学行为.在解析边带机制下用量子郞之万方程具体研究了振子的涨落光谱、光学多稳态行为、机械阻尼与修正共振频移和基态冷却.通过数值解讨论了辐射压力诱导机械振子和腔场的稳态振幅所展现的光学多稳态行为,同时也分析了辐射压力引起的修正共振频移和机械阻尼与参量增益、输入激光功率和参量相位这三个因素的关系.此外,随着调节泵浦场的参量相位,振子的涨落光谱呈现简正模式分裂.通过精确求解最终有效声子数论证了基态冷却.结果表明,机械振子的冷却由初始浴温度、机械品质因数和参量相位这个三个因素控制.参量相提供一个新的方法来操控非线性光机械动力学.

关键词：腔光机械辐射压力光学多稳态简正模式分裂冷却

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二能级原子与高品质因子腔的自发辐射特性

物理学报 2011年第10期60卷 287-296页

作者：陈翔米贤武吉首大学物理科学与信息工程学院吉首416000

用全量子理论研究二能级原子单模腔耦合系统,通过理论推导和数值计算得出系统的自发辐射光谱和平均粒子数密度.共振时腔与原子的发射光谱在强耦合与弱耦合区域有所不同,腔发射光谱分裂只出现于强耦合区域,而原子发射光谱由于腔感应透明... 详细信息

用全量子理论研究二能级原子单模腔耦合系统,通过理论推导和数值计算得出系统的自发辐射光谱和平均粒子数密度.共振时腔与原子的发射光谱在强耦合与弱耦合区域有所不同,腔发射光谱分裂只出现于强耦合区域,而原子发射光谱由于腔感应透明效应在弱耦合区域出现了缺口.本文系统地研究了原子与腔在失谐时的发射光谱,在好腔机理(腔线宽小于原子线宽g)原子与腔即使在大失谐时腔发射出腔频率的光子,这给当前实验上困惑的特性提供了一个理论依据.为了给腔感应透明效应一个新的深入了解,还研究了原子与腔平均粒子数密度随时间的演化,以及平均粒子数密度与光强度之间的关系.

关键词：自发辐射强耦合腔感应透明好腔机理