冷原子获取分数角动量的研究

论文摘要

在本论文中,我们提出并且研究了通过具有固有磁偶极矩、固有电偶极矩以及诱导电偶极矩的原子获取分数角动量的方案。首先,我们综述了与本论文研究内容相关的Aharonov-Bohm效应,Aharonov-Casher效应,He-McKeller-Wilkens效应和Wei-Han-Wei等效应。然后研究通过具有固有磁偶极矩的原子和电场的相互作用以获得分数角动量的方案。我们的研究表明:在特定条件下,将粒子的机械动能“冻结”到基态时,该原子的正则角动量取分数值,分数部分的大小由电荷线密度和磁偶极子决定。进而我们将获取分数角动量的这种方案推广到了非对易空间,我们发现在非对易空间中存在着两种不同的获得分数角动量的机制。然后,我们研究了具有固有电偶极矩的原子与磁场的相互作用。我们的研究表明,在特定的构型下,当原子的机械动能被“冻结”到可以忽略不计时,该原子不仅能够实现分数角动量,同时也可以实现Chern-Simons量子力学。最后,我们通过具有诱导电偶极矩的原子和电磁场的相互作用实现分数角动量,发现分数角动量的大小和物理参量之间的精确的关系,并且详细地分析了电磁场在实现分数角动量的过程中所起的具体作用。

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 AB效应、AC效应、HMW效应和WHW效应
•   1.2 电磁对偶性
•   1.3 分数角动量的研究现状
•   1.4 本论文选题的意义及主要研究内容
• 第二章 由带电粒子实现分数角动量
•   2.1 理论模型
•   2.2 正则角动量、总角动量的关系
• 第三章 由具有固有磁偶极矩的原子实现分数角动量
•   3.1 AB效应和AC效应的电磁对偶关系
•   3.2 由具有固有磁偶极矩的原子实现分数角动量
•   3.3 非对易空间的推广
•   3.4 本章总结
• 第四章 由具有固有电偶极矩的原子实现分数角动量
•   4.1 AC效应和HMW效应的电磁对偶关系
•   4.2 由具有固有电偶极矩的原子实现分数角动量
•   4.3 本章总结
• 第五章 由具有诱导电偶极矩的原子实现分数角动量
•   5.1 HMW效应与WHW效应
•   5.2 由具有诱导电偶极矩的原子实现分数角动量
•   5.3 本章总结
• 第六章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 导师简介
• 作者简介
• 附件

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张秋月

导师: 荆坚

关键词: 分数角动量,固有磁偶极矩,固有电偶极矩,诱导电偶极矩,电磁对偶性

来源: 北京化工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 北京化工大学

分类号: O562

DOI: 10.26939/d.cnki.gbhgu.2019.001665

总页数: 54

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