Many-body wave function and collective dynamics of electrons in artificial atoms

人造原子中电子的多体波函数和集体动力学

• 批准号: 23550025
• 负责人: SAKO Tokuei
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23550025/
• 关键词: 人工原子; 量子ドット; フントの規則; フェルミ孔; 共役フェルミ孔; 波動関数; 配置間相互作用; 電子相関; 配置間相互作用法; 角度相関; 独立粒子モデル; ヘリウム様原子; He様原子; 光と物質の相互作用; ラビ振動

Artificial atoms or quantum dots, novel quantum systems confining a small number of electrons in a low-dimensional artificially-designed nanoscale potential well, play an essential role in the development of next generation devices operating under the principle of quantum mechanics, utilized in, such as, quantum computation and quantum telecommunication. Since the electronic properties of artificial atoms are known to depend strongly on their size and/or number of electrons, understanding their complicated electronic structure is one of the most fundamental and essential issues. In this direction the present study has focused on the origin of so-called Hund's rule and on the appearance of angular correlation in artificial atoms. An inherent hole in the spin-parallel singlet wave function has been identified and is called conjugate Fermi hole. It has been shown that the origin of Hund's rule and angular correlation can be rationalized on the basis of this conjugate-Fermi-hole concept.

人工原子或量子点是一种将少量电子限制在人工设计的低维纳米级势阱中的新型量子系统，在量子力学原理下运行的下一代器件的发展中起着至关重要的作用，应用于量子计算和量子电信等领域。由于人造原子的电子特性在很大程度上取决于它们的大小和/或电子数量，因此了解它们复杂的电子结构是最基本和最重要的问题之一。在这个方向上，目前的研究集中在所谓的洪德规则的起源和人造原子中角相关的出现。在自旋平行单重态波函数中发现了一个固有的空穴，称为共轭费米空穴。结果表明，在共轭费米空穴概念的基础上，洪德规则和角相关的起源可以合理化。

项目成果

Structure of genuine and conjugate Fermi holes in confined two-electron systems

受限双电子系统中的真费米空穴和共轭费米空穴的结构

• 作者: Tokuei Sako;Atsushi Ichimura
• 通讯作者: Atsushi Ichimura

Symmetry-breaking in the independent particle model: nature of the singular behavior of Hartree-Fock potentials

独立粒子模型中的对称性破缺：Hartree-Fock 势奇异行为的本质

• DOI: 10.1007/s10910-012-0093-8
• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of Mathematical Chemistry
• 影响因子: 1.7
• 作者: J. Paldus;T. Sako;X. Li;G.H.F. Diercksen
• 通讯作者: G.H.F. Diercksen

Angular correlation in two-electron artificial atoms

双电子人造原子中的角相关性

• 发表时间: 2014
• 作者: K. Fujimoto;N. Yoshii;S. Okazaki;M. Fukushima and T. Ishiwata;T. Sako
• 通讯作者: T. Sako

ヘリウム様原子と人工原子におけるフントの規則と共役フェルミ孔

洪德法则与类氦原子和人造原子中的共轭费米空穴

• 作者: 福島勝;石渡孝;佐甲徳栄，市村淳
• 通讯作者: 佐甲徳栄，市村淳

Energy-Level Structure of a Confined Electron-Positron Pair in Nanostructure

纳米结构中受限电子-正电子对的能级结构

• 发表时间: 2014
• 期刊: International Journal of Physical, Nuclear Science and Engineering
• 作者: T. Sako;P.-A. Hervieux
• 通讯作者: P.-A. Hervieux