2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Операторы рождения и уничтожения для двухатомной цепочки
Сообщение16.01.2017, 02:18 


01/01/17
9
Привет всем! Нужно найти связь операторов рождения и уничтожения фононов для двухатомной цепочки с операторами координат атомов и импульсов. Для одноатомной цепочки это делается просто, выполняем преобразование Фурье для гамильтониана, потом вводим операторы рождения и уничтожения таким образом чтобы гамильтониан принял форму
$$\ H  =  \sum\limits_{k=1}^{N}\ \omega_k({{a_k^+}{a_k}+\frac{1}{2})}$$
В случае двухатомной цепочки попытался сделать то же самое. После преобразования Фурье
$$x_k = {\frac{1}{\sqrt{N}}}\sum\limits_{i}^{N} \ x_{i}e^{ialk}$$
$$y_k = {\frac{1}{\sqrt{N}}}\sum\limits_{i}^{N} \ y_{i}e^{ia(l+\frac{1}{2})k}$$
гамильтониан
$$\ H = \sum\limits_{i=1}^{N}\ \left\lbrace\frac{{ P_{i}}^2}{2m_1}}} + \frac{{Q_{i}}^2}{2m_2}} + \frac{K}{2}({(x_i-y_i)}^2+{(x_i-y_{i-1})}^2)\right\rbrace$$
($P_i$ и $Q_i$ соответственно импульс первого и второго атома в $i$ -ой ячейке) приобретает вид
$$\ H = \sum\limits_{i=1}^{N}\ \left\lbrace\frac{{ P_{k}P_{-k}}}{2m_1}}} + \frac{{Q_{k}Q_{-k}}}{2m_2}} + \ K\left\lbrace{x_k}{x_{-k}}+y_{k}y_{-k}-2cos(\frac{ka}{2})x_{k}y_{-k}\right\rbrace\right\rbrace$$
($a$-расстояние между ячейками)Теперь нужно ввести новые переменные чтобы гамильтониан стал диагональным. Если мы посмотрим на импульсную часть, то видим что она представляет с собой эллипс, а координатная часть - повернутый на некоторый угол эллипс. Последовательность действий такая: сначала ввожу новые координаты т.о. чтобы импульсная часть перешла в окружность (при этом координатная часть опять будет описываться повернутым эллипс), потом поворачиваю систему координат таким образом, чтобы оси эллипса были направлены вдоль координатных осей. Окружность при этом останется окружностью , а диагональный член в координатной части исчезнет. Т.о. получается диагональный гамильтониан - сумма двух гамильтонианов гармонических осцилляторов. Но частоты которые сидят в полученных выражениях не совпадают с акустическими и оптическими частотами для двухатомной цепочки. Никак не могу понять где я ошибся. В литературе тоже ничего не нашел, везде решается классические уравнения, потом по аналогии (без решения) с одноатомным случаем вводятся операторы рождения и уничтожения, но явный вид их через операторы координат и импульсов не приводится.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group