Semiclassical Construction of Random Wave Functions for Confined Systems
我们开发了一个统计描述的混沌波函数在封闭系统服从任意边界条件相结合的半经典表达式的空间两点关联函数与治疗的特征函数作为高斯随机场。因此，我们推广Berry的各向同性随机波模型，通过在边界处反射的经典路径将约束效应。我们的方法允许显式计算高度非平凡的统计，如强度分布，在通常很少的短轨道方面，这取决于所考虑的能量窗口。我们比较非洲台球的数值量子结果，并推导出其他突出的限制几何形状的非各向同性随机波模型。
2003-09-02 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Analytical Study of Electronic Structure in Armchair Graphene Nanoribbons
在紧束缚近似下，给出了扶手椅型石墨烯纳米带的波函数和能量色散的解析解。通过施加硬壁边界条件，我们发现在约束方向上的波矢是离散的。该离散波矢量用作不同子带的索引。我们的波函数和相关的能量色散的解析解再现了数值紧束缚的结果和基于k*p近似的解决方案。此外，我们还发现，所有扶手椅型GNRs的边缘变形都有能隙，这与最近报道的第一性原理计算相一致。
2006-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital Hybridization-Induced Ising-Type Superconductivity in a Confined Gallium Layer
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University of Oxford（牛津大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Diamond Light Source（钻石光源研究所）；University of North Texas（北德克萨斯大学）
研究通过限制镓层与SiC基底的轨道杂化，在受限的镓层中诱导出Ising型超导性，并通过实验和理论计算验证了其独特的费米面分裂和自旋纹理，展示了量子限制与界面杂化结合的新策略。
2025-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence of a new quantum state of nano-confined water
深度非弹性中子散射提供了一种直接和精确测量水中质子动量分布的方法，其主要由质子基态波函数确定。我们发现，在20 A的尺度上的水限制，这个波函数响应的限制的细节，对应于一个强烈的非谐局部势，在某些情况下，在双井相干离域的证据，并涉及变化的零点动能的质子从-40到+120 meV的差异，在室温下的散装水。这种行为似乎是纳米级约束的一般特征。它在16 A内径碳纳米管，两种不同的水合质子交换膜（PEM），Nafion 1120和Dow 858中展示，并且在干凝胶和14 A直径碳纳米管中已经看到。PEM样品中的质子电导率与质子的相干离域程度相关。
2011-01-26 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Fermi-Bose mapping for one-dimensional Bose gases
一维玻色气体被认为是相互作用，无论是通过硬核潜力或通过接触δ电位。对这些气体的兴趣获得了动力，因为最近的实验实现了准一维玻色气体的陷阱与严格限制的径向运动，实现了Tonks-Girardeau（TG）制度的强相互作用原子。对于这样的气体，波函数的费米-玻色映射是适用的。本通讯的目的是简要介绍这一问题，并通过强调以下几点来证明这一映射的普遍性：（1）它不仅适用于定常波函数，而且适用于由含时薛定谔方程描述的非平衡波函数。(ii)它给出了所有激发态的整个光谱，而不仅仅是基态。(iii)它不仅适用于具有不可穿透玻色子的TG气体，而且适用于具有接触相互作用的Lieb-Liniger气体。
2005-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Hall Conductivities for Confined System in Noncommutative Plane
我们提出了一种基于广义量子力学的方法来处理自旋霍尔效应的基本特征。首先考虑非对易平面上的两个退耦谐振子，并确定能谱的解。我们实现了两个代数的二次可观量，并显示其重要性，在填充壳费米子。在一定的变换下，我们证明了我们的系统受到一个有效的洛伦兹力，类似于作用在一个外部磁场中的一个粒子上的力。从运动方程，我们最终得到电荷和自旋霍尔电导率作为非对易参数θ的函数。通过关闭θ，我们恢复了该主题的标准结果，并且在θ--> 0的限制下，我们表明我们的方法可以重现Laughin波函数。
2013-03-29 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Tunable magnetic phases in quasi-one-dimensional systems
由于载流子的一维（1D）排列引起的增强的多体效应，量子线中奇异自旋现象的发生一直存在相当大的争论。我们解释了各种观察到的自旋效应，如载流子密度依赖的自旋翻转在稀准一维系统和量子点接触的自旋极化的可变性，通过使用一个无限制的Hartree-Fock方法与三维（3D）库仑相互作用。模型维数在识别随约束和磁场而变化的磁相的复杂图案中是关键的。在消失的磁场的限制，我们显示了一个简并的激发态的出现与相反的自旋极化以上的约束依赖的一维浓度阈值，这是一致的观察电导高原在一半的电导量子$G_{0}/2=e^{2}/h$，即使在没有自旋轨道相互作用。此外，自旋极化消失在高度不对称的限制线，严格的二维系统。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall
Terahertz response of confined electron-hole pair: crossover between strong and weak confinement
Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学物理学院）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）
该研究探讨了半导体纳米粒子中电子-空穴对的太赫兹响应，通过分析强弱限制 regime 的相互作用，揭示了库仑相互作用对纳米晶体电导率的影响。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Confined Dirac Fermions in a Constant Magnetic Field
在二维Dirac-振子势耦合下，我们得到了（2+1）维Dirac方程在垂直于平面的恒定磁场存在下的精确解.解空间由正能量解和负能量解组成，每个解根据方位角量子数的符号分为两个不连通的子空间，k = 0，\pm 1，\pm 2，.。以及回旋频率是大于还是小于振荡器频率。旋量波函数用相关的拉盖尔多项式表示。对于负k，相对论能谱是无限简并的，因为它与k无关。我们比较我们的结果与已经发表的工作，并指出这些发现的相关性的相对论性量子霍尔效应在一个封闭的潜力系统的制定。
2009-04-03 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Electrically Tunable Fine Structure of Negatively Charged Excitons in Gated Bilayer Graphene Quantum Dots
本文预测了门控双层石墨烯量子点中带负电激子的精细结构，通过原子层面方法计算超百万原子结构的波函数并求解类Bethe-Salpeter方程，发现其具有由谷和自旋自由度产生的十个态，并提议利用发射光谱温度依赖性提取该精细结构。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall
Confined Dirac Particles in Constant and Tilted Magnetic Field
本文研究了在3+1时空中，由于存在恒定的倾斜磁场，荷电狄拉克粒子的禁闭。我们专注于狄拉克方程的解决方案的性质，以及它们如何依赖于选择的矢势，从而产生的磁场。特别是，我们选择了一个“朗道规范”，使动量守恒沿矢量势产生旋量波函数，这是本地化的平面包含的磁场和垂直的矢量势的方向。这些波函数用厄米多项式表示。我们指出这些发现的相对论量子霍尔效应的相关性，并与2+1维中垂直于平面的恒定磁场所获得的结果进行比较。
2012-02-23 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Macroscopic coherence and vorticity in room-temperature polariton condensate confined in a self-assembled perovskite microcavity
本文在CsPbBr₃自组装回音壁微腔中实现室温激子-极化激元凝聚，利用本征无序与光子限域的平衡诱导凝聚体碎裂，并通过干涉测量证实扩展相位相干性和量子化涡旋，为研究室温驱动-耗散光量子流体及拓扑光子学提供了可扩展平台。
2025-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Controlling wave function localization in a multiple quantum well structure
用数值方法研究了多量子阱势场中粒子的波函数动力学。作为量子力学隧穿的结果，被设计为局限于一个阱中的初始波函数可以在一定时间后局限于其他阱中，并且有时在阱之间跳跃，这取决于分隔阱的势垒的高度和宽度。这一特性在控制量子阱异质结构中的电子输运方面具有潜在的应用价值
2012-11-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Excitonic structure in CsPbBr$_3$ nanocubes, nanorods and nanoplatelets: the effect of dimensionality
Universitat Jaume I（豪梅一世大学）
研究比较不同维度CsPbBr₃纳米晶体激子基态性质，用通用变分有效质量模型描述，发现强限制方向影响辐射复合率、激子结合能等，介电限制作用于结合能，双激子几何为扭曲四面体。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall
Landau quantization, Aharonov-Bohm effect and two-dimensional pseudoharmonic quantum dot around a screw dislocation
本文研究了在点内外加磁场和赝点内Aharonov-Bohm场的作用下，二维赝谐量子点中螺位错对电子能级和波函数的影响.能量本征值和波函数的精确解被计算为所施加的均匀磁场强度、Aharonov-Bohm通量、磁量子数和表征螺旋位错的参数Burgers矢量的函数。研究了螺位错对光带间吸收系数和吸收阈值频率的影响。两种情况是可能的，这取决于奇异效应是否显现。我们发现，随着Burgers矢量的增大，频率曲线向Burgers矢量的增长方向上推，我们观察到的一个有趣的现象是，Aharonov-Bohm通量可以被调节以消除模型的螺旋效应。
2016-06-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Localization and Wetting of 4He Inside Pre-plated Nanopores
University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；University of Vermont（佛蒙特大学）；Indiana University（印第安纳大学）
研究通过预镀不同元素的纳米孔，探索4He在其中的定位与润湿行为，发现稀有气体使氦强吸附于孔壁，而碱金属则促进其去局域化。
2025-09-12 cond-mat.mes-hall
Quantum eigenvalues and eigenfunctions of an electron confined between conducting planes
本文研究电子在无限电容器导体板之间受限的量子问题，结合氢原子和粒子在盒中的模型，通过谱方法求解薛定谔方程，分析电势的对称双井特性及隧道跃迁分裂。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Development of polaron-transformed explicitly correlated full configuration interaction method for investigation of quantum-confined Stark effect in GaAs quantum dots
研究了外电场对GaAs量子点中电子-空穴关联的影响。采用显式关联全组态相互作用（XCFCI）方法求解了外加电场下的电子-空穴薛定谔方程，得到了精确的激子结合能和电子-空穴复合几率.通过变分极化子变换，将电场的影响包含在单粒子单分量基函数中。通过引入与电子-空穴间距密切相关的高斯型孪晶函数，提高了小粒子间距下波函数的质量。明确相关函数的参数在每个场强变化确定。研究了激子总能量、激子结合能和电子-空穴复合几率随电场强度的变化规律。发现电场变化500 kV/cm时，结合能和复合几率分别降低2.6倍和166倍。结果表明，电子-复合几率受电场的影响比激子结合能的影响大得多。利用极化子变换基的分析表明，激子束缚在大场强的极限下应渐近消失。
2012-11-01 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Size effects in the exchange coupling between two electrons in quantum wire quantum dots
本文从理论上研究了量子线中耦合量子点三维势场中的双电子系统的性质。为此，我们实现了变分海特勒-伦敦方法，最小化系统能量相对于电子试验波函数中的变分参数。我们发现隧穿和交换耦合随点间距离和点间势垒高度的增加呈指数衰减。在准一维的限制，通过减少线的直径，我们发现，点之间的重叠减少，这导致在下降的交换耦合。我们还讨论了我们的变分海特勒-伦敦方法的模型势参数的有效性，并将我们的结果与现有的实验数据进行比较，找到两种方法之间的良好协议。
2007-10-29 cond-mat.mes-hall
Magnetic field effects on quantum ring excitons
研究了磁场和几何约束对量子环中激子的影响。我们使用分析矩阵元素的库仑相互作用和对角化数值的有效质量哈密顿量的问题。为了探讨不同的边界条件的作用，我们调查的量子环结构与抛物型限制势，它允许波函数表示的质心和激子的相对自由度。另一方面，波函数表示的贝塞尔函数的电子和空穴被用于硬壁限制潜力。激子的结合能和电子-空穴间距作为环的宽度和外部磁场强度的函数进行计算。讨论了线性光学磁化率与磁场的关系。我们探讨了库仑电子空穴相关和磁约束几个环的宽度和尺寸组合。Aharanov-Bohm振荡的激子特性预测的一维环被发现不存在于这些有限宽度的系统。
2000-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall Effect on the Flag Manifold F_2
从代数的角度分析旗流形${\bf F}_2 = SU(3)/U(1)\times U(1)$上的Landau问题.所涉及的磁背景是由两个U（1）阿贝尔联系引起的。在量子化理论中，我们证明了生活在${\bf F}_2$上的非相对论粒子的波函数是满足两个约束的SU（3）Wigner ${\cal D}$函数。利用${\bf F}_2$的代数和几何结构，我们导出了朗道哈密顿量及其能级.最低朗道能级（LLL）波函数与混合SU（3）表示的相干态重合。讨论了填充因子为$ν=1$时的量子霍尔效应。其中所获得的粒子密度是恒定的并且对于强磁场是有限的。在此极限下，我们还表明，该系统的行为就像一个不可压缩的流体。我们研究了受限于LLL中系统的半经典性质。这些将被用来讨论边缘激发和构造相应的Wess-Zumino-Witten作用量。
2008-05-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Electronic structure of nanorod of strongly prolate ellipsoidal shape
考虑了一个带电粒子（电子或空穴）被限制在强长椭球形纳米棒中。在长球坐标系下求解有效质量薛定谔方程，得到了能谱和波函数的渐近精确表达式。结果表明，如果不考虑椭球纳米棒的实际形状，则对约束能的处理是不正确的。特别是，开发较早的方法的基础上考虑的问题，在圆柱坐标系中使用抛物潜在导致不正确的表达的能量谱。提出了球形量子点和强长椭球形纳米棒对应态之间的关联规律，并构造了合适的能量关联图。关联图与球坐标下数值求解薛定谔方程得到的能量图在定性和定量上完全一致。
2013-11-26 cond-mat.mes-hall
Effect of electron-phonon interaction on the impurity binding energy in a quantum wire
研究了圆柱形量子线中电子-光学声子相互作用对类氢杂质结合能的影响。利用Landau和Pekar变分法，将哈密顿量分解为两部分，分别包含声子变量和电子变量。然后采用微扰变分法构造电子部分的试探波函数。计算了束缚电子-光学声子相互作用对基态和激发态结合能的影响。同时考虑了电子-体光学声子和电子-表面光学声子耦合。结果表明，极化子效应对杂质结合能的能量修正随金属丝半径的减小而迅速增大，体光学声子对极化子效应起主导作用.
2003-01-07 cond-mat.mes-hall
Electronic states in a quantum lens
我们提出了一个模型，找到解析的电子态在自组装量子点与截断球冠（“透镜”）的几何形状。设计了一种共形解析图像，将量子点边界映射为半球形的点。将量子透镜中载流子的哈密顿量映射为一个等效算符，并分析了相应Dirichlet问题的本征值和本征函数。本文提出了一种修正的瑞利-薛定谔微扰理论，得到了能级和波函数随球冠高度$b$和圆截面半径$a$变化的解析表达式。计算了硬壁限制势，研究了对称性降低对透镜形量子点能量和本征函数的影响。由于$b\neq a$的半圆形几何的简并性被打破，我们的微扰方法允许跟踪分裂态。能量状态和电子波函数与$m=0$目前最显着的影响，减少的镜头高度。给出的解析表达式可以用来更好地描述实际自组装量子点中的态。
2000-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Random matrices and quantum chaos in weakly-disordered graphene nanoflakes
以具有随机静电势的三角形和六边形石墨烯片为例，数值研究了限制在量子点中狄拉克费米子的能级统计分布.随着无序度的增加，能级分布由泊松分布向维格纳分布演化，表明向量子混沌的转变。幺正系综（与双重谷简并）观察到三角形薄片与锯齿形或克莱因边缘和潜在的原子分离尺度上的变化平滑。对于少量的边缘缺陷，在零磁场下，发现了么正对称到正交对称的转变。对于其余系统，正交系综出现。这些发现是合理的，通过添加剂的随机矩阵模型的情况下，在石墨烯的载流子的弱和强谷间散射。讨论了弱磁场和强无序引起的波函数局域化对能级分布的影响。
2012-05-20 cond-mat.mes-hall
Neck Barrier Engineering in Quantum Dot Dimer Molecules via Intra-Particle Ripening
偶联胶体量子点（CQD）二聚体代表了一类新型的由核/壳融合半导体纳米晶体组成的人工分子。通过在两个相邻量子点的壳之间形成具有相干晶格的外延连接来实现电子耦合和波函数杂化，其中壳材料及其尺寸决定了载流子的量子势垒特性。在这里，我们介绍了一种胶体的方法来控制颈部形成在两个CQD之间的界面，在这样的人工分子结构。这允许在通过多面纤锌矿CdSe/CdS CQD的融合形成的预连接的同二聚体中定制颈部屏障。研究了反应时间、反应温度和配体过量对反应的影响。颈部填充过程在相对温和的反应条件下遵循颗粒内熟化机制，同时避免颗粒间熟化。表面配位体钝化的程度在激活表面原子向颈部区域的扩散中起着关键作用。颈部填充的程度也强烈地依赖于两个CQD的初始相对取向，其中同向平面附着允许容易的颈部生长，不像异向平面附着的情况。颈部填充后，观察到的红移的吸收和荧光测量的合奏和单一的二聚体，被分配到增强杂交的CQD二聚体分子中的限制波函数，量子计算支持。因此，本文引入的颗粒界面的微调提供了进一步控制CQD分子中的杂化和偶联程度的有力工具。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Casher and spin Hall effects in two-dimensional mesoscopic ring structures with strong spin-orbit interaction
考虑电调谐自旋轨道（SO）相互作用，研究了非对称受限的二维电子-重空穴环结构系统中Aharonov-Casher相引起的量子干涉效应.本文计算了双探针薄环结构中电荷（重空穴和电子）的非绝热输运性质，比较了载流子SO耦合形式对输运性质的影响，指出能带SO分裂和载流子密度都可以用来调制环中的电导。我们表明，载流子密度的依赖性是由于背散射的引线，表现出发音共振时，费米能量接近的本征能量的环。我们还计算了自旋霍尔电导率和纵向电导率在四探针环作为载流子密度和SO相互作用的函数，表明重空穴载流子的电导率都大于电子。最后，我们研究了具有空间非均匀SO耦合的介观环的输运性质。我们发现，具有非均匀SO相互作用的设备表现出电控自旋翻转机制。
2008-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Band Structure and Topology in One Dimensional Modulated Plasmonic Crystal
本研究探讨了单向周期性二维金属中等离激元的拓扑性质，通过计算能带与波函数，揭示了Zak phase决定的带隙拓扑指数及界面受限态，并在graphene和SSH模型中验证了其与紧束缚系统相似的拓扑相图。
2024-10-15 cond-mat.mes-hall
Observation of coupling between zero- and two-dimensional semiconductor systems based on anomalous diamagnetic effects
我们报告的直接观察到一个单一的自组装InAs量子点和润湿层之间的耦合，基于强抗磁位移的多体激子状态，使用磁光致发光光谱。当润湿层中的电子与量子点中的空穴结合时，观察到极大的正抗磁系数;该系数比量子点中限制的激子态的系数大近一个数量级。电子与空穴在耦合系统的量子点中的相互作用导致了异常的负抗磁效应，其强度是纯量子点系统的5倍。这种效应可以归因于润湿层中剩余电子的波函数的扩展或复合后量子点的激发态中的电子向润湿层的扩散。在这种情况下，由于在量子点中没有空穴来吸引电子，所以在量子点平面中的最终态的波函数范围比初始态的波函数范围大得多。发射光子的性质取决于大的电子波函数范围内的润湿层表明，不同的维度之间的系统发生耦合，这也验证了通过施加磁场在不同的配置所获得的结果。该研究为观察零维和二维结构的混合态提供了一种新的方法，对于研究近藤物理和实现基于自旋的固态量子信息处理具有重要意义.
2015-12-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Geometric effects on the electronic structure and the bound states in annular corrugated wires
在薄层量子化方案的精神下，我们给出了描述限制在环形波纹表面上的非相互作用电子的有效哈密顿量，并发现波纹对几何诱导势有很大的影响.通过数值计算，我们研究了本征能和相应的本征态，发现增加波纹可以有效地提高跃迁能。特别地，相邻本征态之间的跃迁能量对应于基于环形线的波函数的能级差，并且能级的数目等于波纹的数目。较大幅度的波纹能够增加束缚态的数目。另外，波纹结构重构了基态几率密度的分布，产生了能量位移。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Study of electronic properties, Magnetization and persistent currents in a mesoscopic ring by controlled curvature
本文研究了在外加磁场作用下，限制在二维定域锥面上的无相互作用无自旋电子气模型。局部化区域的特征在于环形径向势。我们写出了薛定谔方程，并用薄层量子化方法计算了波函数和能谱。在这样的过程中，它会产生一个几何诱导势，它取决于平均曲率和高斯曲率。然而，由于我们考虑的是具有介观尺寸的环，高斯曲率对能谱的影响可以忽略不计。分析了磁化强度和持续电流。在前者中，我们观察到Aharonov-Bohm（AB）和de Haas-van Alphen（dHvA）型振荡。在后者中，仅观察到AB型振荡。在这两种情况下，曲率增加了振荡的振幅。
2020-05-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Factorization of Dirac Equation in Two Space Dimensions
本文给出了极坐标系下二维Dirac方程的分离变量法。通过最小耦合耦合到狄拉克旋量的三个矢量势与标量势一起被选择为具有角度依赖性，这使得狄拉克方程完成变量分离。精确的解决方案，获得了一类可解的潜力，以及他们的相对论性旋量波函数。特别注意的情况下，势被限制在一个量子点区域，是标量，矢量和赝标量类型。作为一般研究的一个特例，对均匀磁场中二维Dirac方程中的单个带电杂质进行了研究。
2013-11-30 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Optimal condition to probe strong coupling of two-dimensional excitons and zero-dimensional cavity modes
与耦合到零维（0 D）光子腔的二维（2D）激子跃迁相关联的光-物质相互作用从根本上不同于量子点或色心中的耦合局域激发，量子点或色心与腔限制模式分布相比具有可忽略的空间范围。通过计算表面沉积的二维材料和一维光子晶体纳米束模式的激子跃迁的辐射-物质耦合，我们发现，由于激子包络函数面积最小化和总积分场最大化之间的竞争，单层材料存在最佳空间范围，使这种相互作用强度最大化。这与迪克模型的直觉相反，迪克模型中的振子强度预计会随着振子的数量单调增长，这与单层面积相关，假设激子波函数在整个量子阱上离域。我们还发现，在激子-腔失谐量接近于零时，波导集成腔的直接传输效率会受到严重抑制，这表明可以通过使用侧耦合腔来进行实验以获得更好的性能。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Symmetry breaking and spin-orbit coupling for individual vacancy-induced in-gap states in MoS2 monolayers
利用共振隧穿扫描探针光谱研究MoS2单层中硫空位的带隙内态，发现Jahn-Teller畸变引起的对称性破缺与强自旋-轨道耦合共同作用，使自旋1/2磁矩在低温下锁定于晶格，为量子系统应用提供新见解。
2024-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
