聚焦场自旋-轨道角动量相互作用的研究进展 被引量：2

1

作者 吴一京 余盼盼 +3 位作者 刘易凡 王自强 李银妹 龚雷 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期81-95,共15页

光同时具有自旋和轨道角动量属性,它们分别与光的偏振和相位分布相关。在傍轴条件下,光的自旋和轨道角动量在自由空间传输过程中是相互独立且各自守恒的。而在非傍轴条件下,如紧聚焦或者散射光场中,光的自旋与轨道角动量之间会发生相互... 光同时具有自旋和轨道角动量属性,它们分别与光的偏振和相位分布相关。在傍轴条件下,光的自旋和轨道角动量在自由空间传输过程中是相互独立且各自守恒的。而在非傍轴条件下,如紧聚焦或者散射光场中,光的自旋与轨道角动量之间会发生相互耦合和转化。其中,紧聚焦场中自旋与轨道角动量的相互作用由于广泛涉及光学捕获、显微和探测等应用领域,近年来受到广泛关注。综述了紧聚焦场中自旋、轨道角动量理论计算方法,自旋-轨道角动量相互作用与入射结构光场的关系以及最新的相关应用研究进展。 展开更多

关键词 傅里叶光学 紧聚焦 自旋角动量 轨道角动量 自旋-轨道角动量相互作用 光捕获

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矢量扭曲光束在GRIN光纤中的自旋轨道相互作用

2

作者 梁雅茹 鲁博瑞 +2 位作者 霍楠 尹晓金 王静 《激光技术》 北大核心 2025年第5期633-641,共9页

为了研究矢量扭曲光束在梯度折射率光纤中的自旋轨道相互作用,采用广义惠更斯-菲涅耳积分和ABCD传输矩阵方法,得到了一类径向偏振扭曲高斯-谢尔模光束在梯度折射率光纤中的交叉光谱密度矩阵元素表达式,详细分析了传输过程中的光强、偏... 为了研究矢量扭曲光束在梯度折射率光纤中的自旋轨道相互作用,采用广义惠更斯-菲涅耳积分和ABCD传输矩阵方法,得到了一类径向偏振扭曲高斯-谢尔模光束在梯度折射率光纤中的交叉光谱密度矩阵元素表达式,详细分析了传输过程中的光强、偏振态、自旋角动量和轨道角动量的空间分布特性。结果表明,光束在传输过程中偏振态分布逐渐改变并产生了自旋角动量,发生了周期性的自旋轨道相互转换,并在焦平面L/2处达到转换极值;通过调控扭曲因子和相干长度可以实现对光束的光斑形状和偏振椭圆进行设计。此研究结果在光纤高容量通信、加密通信等方面展现出广阔的应用潜力与前景。 展开更多

关键词 物理光学 矢量光束 角动量 径向偏振 部分相干 扭曲相位 梯度折射率光纤 自旋轨道相互作用

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氦原子自旋-其它轨道相互作用精细结构参数的理论计算(英文) 被引量：3

3

作者 黄时中 张法保 +2 位作者 王大理 李伟艳 胡健 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1138-1144,共7页

以多电子原子精细结构哈密顿的球张量形式和氦原子非相对论性能级结构理论为基础,借助不可约张量理论,建立了计算氦原子自旋-其它轨道相互作用精细结构参数的一种解析理论形式.完成了所有的角向积分和自旋求和计算,自旋-其它轨道相互作... 以多电子原子精细结构哈密顿的球张量形式和氦原子非相对论性能级结构理论为基础,借助不可约张量理论,建立了计算氦原子自旋-其它轨道相互作用精细结构参数的一种解析理论形式.完成了所有的角向积分和自旋求和计算,自旋-其它轨道相互作用精细结构参数最终用若干个径向积分来表示.以氦原子(1s2p)3P态为例,借用类氢形式的径向函数对这些径向积分进行了近似计算.计算结果表明:在氦原子的精细结构中,自旋-其它轨道相互作用与纯自旋-轨道相互作用的作用效果相反;在总自旋-轨道相互作用精细结构参数中,自旋-其它轨道相互作用起决定性作用,它决定着精细结构分裂的顺序. 展开更多

关键词 氦原子 自旋-其它轨道相互作用 精细结构参数

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类锂离子里德堡态中的自旋-其它轨道相互作用 被引量：5

4

作者 黄时中 陈冠军 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期260-269,共10页

以多电子原子精细结构哈密顿的球张量形式和三价原子的非相对论性能级结构理论为基础,借助不可约张量理论,建立了计算类锂离子里德堡态中的自旋其它轨道相互作用能的一种解析理论形式。完成了所有的角向积分和自旋求和计算,自旋其它轨... 以多电子原子精细结构哈密顿的球张量形式和三价原子的非相对论性能级结构理论为基础,借助不可约张量理论,建立了计算类锂离子里德堡态中的自旋其它轨道相互作用能的一种解析理论形式。完成了所有的角向积分和自旋求和计算,自旋其它轨道相互作用能最终用径向积分来表示。应用所建立的理论对类锂离子(1s2np)2Pj态的自旋其它轨道相互作用能进行了具体分析。 展开更多

关键词 类锂离子 里德堡态 自旋-其它轨道相互作用 精细结构

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氦原子sp组态的自旋-轨道相互作用精细结构参数 被引量：1

5

作者 王大理 黄时中 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期915-918,共4页

本文借助不可约张量理论,导出了通常由光谱实验数据确定的氦原子sp组态自旋-轨道相互作用精细结构参数A的理论计算式,在推导过程中完成所有角向积分和自旋求和计算.

关键词 氦原子sp组态 不可约张量 自旋-其它轨道相互作用 精细结构参数A

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光的自旋-轨道相互作用 被引量：2

6

作者 许文昊 寿一畅 罗海陆 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期159-181,共23页

光的自旋-轨道相互作用是指光的自旋角动量和轨道角动量之间的相互作用,它存在于反射、折射、散射、衍射、聚焦等基本的光学过程中。在传统大尺度量级的经典光学中可以忽略自旋-轨道相互作用的影响,但在亚波长尺度下,自旋和轨道角动量... 光的自旋-轨道相互作用是指光的自旋角动量和轨道角动量之间的相互作用,它存在于反射、折射、散射、衍射、聚焦等基本的光学过程中。在传统大尺度量级的经典光学中可以忽略自旋-轨道相互作用的影响,但在亚波长尺度下,自旋和轨道角动量之间会发生强耦合。对光的自旋-轨道相互作用的基本起源和重要应用进行了综述。首先,介绍了光的自旋-轨道相互作用的两个重要基本概念:光子角动量和几何相位理论。其次,分别介绍了自旋-内禀轨道角动量和自旋-外禀轨道角动量两种相互作用的基本原理。然后,重点介绍了光自旋-轨道相互作用的研究进展以及代表性应用。最后,对光自旋-轨道相互作用相关研究面临的挑战和未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 光电子学 自旋-轨道相互作用 几何相位 光子自旋霍尔效应 量子弱测量 光学微分运算

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基于非对称光子自旋—轨道相互作用的超构表面 被引量：10

7

作者 张飞 郭迎辉 +3 位作者 蒲明博 李雄 马晓亮 罗先刚 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期30-39,共10页

光子自旋—轨道相互作用是经典光学所忽略的重要现象,近年来研究发现该现象可通过人工亚波长结构显著增强并进行按需调控。传统超构表面仅支持对称光子自旋—轨道相互作用,存在共轭对称性限制,难以将不同自旋态用于多功能集成、复杂光... 光子自旋—轨道相互作用是经典光学所忽略的重要现象,近年来研究发现该现象可通过人工亚波长结构显著增强并进行按需调控。传统超构表面仅支持对称光子自旋—轨道相互作用,存在共轭对称性限制,难以将不同自旋态用于多功能集成、复杂光场调控、信息加密及存储等领域。非对称光子自旋—轨道相互作用能够使左右旋圆偏振光解耦,为突破上述理论和应用限制带来新契机。本文首先介绍了非对称光子自旋—轨道相互作用的原理及实现方法,其次介绍非对称光子自旋—轨道相互作用的代表性应用以及特点,最后对非对称光子自旋—轨道相互作用研究面临的挑战和未来的研究方向进行展望。 展开更多

关键词 超构表面 光子自旋—轨道相互作用 轨道角动量 光学悬链线

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暗中空光束角动量与中性原子的相互作用及其应用 被引量：2

8

作者 郑萍 印建平 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期286-294,共9页

综述了暗中空光束自旋与轨道角动量的一些性质及其与中性原子之间的相互作用 ,并简单介绍了暗中空光束及其角动量在原子光学和玻色_爱因斯坦凝聚 (BEC)

关键词 暗中空光束 角动量 中性原子 相互作用 自旋 轨道 原子光学 玻色-爱因斯坦凝聚 空心光束

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绿宝石晶体自旋二重态对基态能级的影响及Jahn-Teller效应 被引量：8

9

作者 殷春浩 张雷 +4 位作者 赵纪平 焦杨 茹瑞鹏 宋宁 杨柳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1954-1959,共6页

应用不可约张量方法和群的理论构造了三角对称晶场中考虑自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用的3d3/3d7态离子的可完全对角化的120阶微扰哈密顿矩阵.利用该矩阵计算了绿宝石晶体的基态能级、零场分裂参量,研究... 应用不可约张量方法和群的理论构造了三角对称晶场中考虑自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用的3d3/3d7态离子的可完全对角化的120阶微扰哈密顿矩阵.利用该矩阵计算了绿宝石晶体的基态能级、零场分裂参量,研究了自旋二重态对基态能级的贡献.理论计算值与实验值相符合,证明二重态对基态的贡献是不可忽略的·在此基础上,进一步研究了自旋-自旋相互作用、自旋-其它轨道相互作用和自旋-轨道相互作用对绿宝石晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-自旋和自旋-其它轨道相互作用对绿宝石晶体基态能级和零场分裂参量的影响都是不可忽略的·从而通过理论计算值和实验值的比较,证实了在绿宝石晶体中Jahn-Teller效应的存在,它能够对光谱精细结构的分裂提出一些更加合理的解释· 展开更多

关键词 基态能级 精细结构 自旋-轨道相互作用 零场分裂 自旋-自旋相互作用 自旋-其它轨道相互作用

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Al3p电子的L-S耦合近似计算

10

作者 李尊营 赵汝俭 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期285-287,共3页

用Nd :YAG脉冲激光器发出的脉冲激光束烧蚀金属Al靶产生Al等离子体。利用时 空分辨技术 ,采集Al等离子体发光信息 ,获得Al原子特征辐射谱。对Al 3p电子的L S耦合进行了类氢粒子的简化处理 ,并用量子力学的相关知识详细地计算了主量子数... 用Nd :YAG脉冲激光器发出的脉冲激光束烧蚀金属Al靶产生Al等离子体。利用时 空分辨技术 ,采集Al等离子体发光信息 ,获得Al原子特征辐射谱。对Al 3p电子的L S耦合进行了类氢粒子的简化处理 ,并用量子力学的相关知识详细地计算了主量子数屏蔽系数α和轨道角动量量子数屏蔽系数s。 展开更多

关键词 铝等离子体 3p电子 L-S耦合 时-空分辨技术 量子力学 轨道角动量 自旋角动量

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非马尔科夫环境中海森堡自旋链的纠缠动力学

11

作者 唐诗生 艾合买提·阿不力孜 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第1期52-57,共6页

利用Diosi、Gisin提出的非马尔科夫量子态扩散方法,精确地模拟了在余弦磁场与Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用时,处于非马尔科夫环境中的两比特各向异性海森堡XYZ模型纠缠动力学的演化过程。采用最大纠缠态1φ>=1/√2(100>+111... 利用Diosi、Gisin提出的非马尔科夫量子态扩散方法,精确地模拟了在余弦磁场与Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用时,处于非马尔科夫环境中的两比特各向异性海森堡XYZ模型纠缠动力学的演化过程。采用最大纠缠态1φ>=1/√2(100>+111>)作为系统所处的初始态,详细地讨论了不同的环境关联系数γ、两比特间的自旋耦合系数J和J;、余弦磁场强度B和DM相互作用D;等参数在海森堡系统纠缠动力学演化中的作用。研究发现非马尔科夫特性能显著地增加系统的纠缠特性,较大的自旋耦合系数J与磁场强度B以及较小的耦合系数J;、XY面上的各向异性参数β与DM相互作用D;能显著地增加系统的纠缠特性。通过合理地调控这些参数,能够使系统保持长时间的纠缠状态,从而提高了量子计算器的计算能力与量子通讯的质量。 展开更多

关键词 非马尔科夫量子态扩散方法 量子纠缠动力学 自旋-轨道相互作用

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光子自旋霍尔效应及其在物性参数测量中的应用

12

作者 刘硕卿 陈世祯 罗海陆 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2022年第2期35-53,共19页

光子自旋霍尔效应是指光束在非均匀介质中传输时,自旋角动量相反的光子在垂直于入射面的方向发生的横向自旋相关分裂。光子自旋霍尔效应可以和电子自旋霍尔效应作类比:自旋光子扮演自旋电子的角色,折射率梯度扮演外场的角色。光子自旋... 光子自旋霍尔效应是指光束在非均匀介质中传输时,自旋角动量相反的光子在垂直于入射面的方向发生的横向自旋相关分裂。光子自旋霍尔效应可以和电子自旋霍尔效应作类比:自旋光子扮演自旋电子的角色,折射率梯度扮演外场的角色。光子自旋霍尔效应源于光的自旋-轨道相互作用,和两类几何相位有关:一类是动量空间的自旋重定向Rytov-Vlasimirskii-Berry相位;另一类是斯托克斯参数空间的Pancharatnam-Berry相位。光子自旋霍尔效应对物性参数非常敏感,结合量子弱测量技术,在物性参数测量、光学传感等领域具有重要的应用前景。本文将简单分析光子自旋霍尔效应的物理根源,回顾近几年不同物理系统中光子自旋霍尔效应的研究进展,介绍光子自旋霍尔效应在物性参数测量中的应用。最后,展望其在光学模拟运算、显微成像、量子成像等领域的可能发展方向。 展开更多

关键词 光子自旋霍尔效应 光的自旋-轨道相互作用 几何相位 量子弱测量

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非马尔科夫环境中各向异性海森堡自旋链的几何量子失协

13

作者 唐诗生 李瑞鸣 艾合买提·阿不力孜 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第2期112-119,共8页

本文主要在非马尔科夫环境中,在时变磁场和Dzyaloshinski—Moriya相互作用下,以最大纠缠态|ψAB〉=1/√2(11〉+00〉)作为信道,研究了具有各种参数的两比特海森堡XYZ模型的几何量子失协.通过在非马尔科夫环境中的量子态扩散方法模拟了系... 本文主要在非马尔科夫环境中,在时变磁场和Dzyaloshinski—Moriya相互作用下,以最大纠缠态|ψAB〉=1/√2(11〉+00〉)作为信道,研究了具有各种参数的两比特海森堡XYZ模型的几何量子失协.通过在非马尔科夫环境中的量子态扩散方法模拟了系统的几何量子失协随时间的演化关系.根据数值模拟结果显示:环境关联系数γ、自旋耦合系数J和J_(z)、余弦磁场强度B、以及自旋—轨道相互作用都能影响系统几何量子失协的性质.当环境关联系数γ较小时,几何量子失协呈现出明显的上升趋势,可见非马尔科夫环境对系统的几何量子失协表现出积极的作用.同时较大的自旋耦合系数J和余弦磁场强度B对系统的几何量子失协也有积极的影响. 展开更多

关键词 非马尔科夫量子态扩散方法 几何量子失协 自旋-轨道相互作用

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MnFe_2O_4晶体的基态能级和零场分裂参量 被引量：8

14

作者 殷春浩 张国营 尹钊 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期243-246,共4页

由不可约张量理论构成一个 3d4/ 3d6离子三角 (C3V)对称的晶体场和自旋 轨道相互作用哈密顿矩阵 ,由这个晶体场和自旋 轨道相互作用哈密顿矩阵被完全对角化后能够求出MnFe2 O4晶体中的Fe2 +离子的电子顺磁共振零场分裂参量D和F -a ,... 由不可约张量理论构成一个 3d4/ 3d6离子三角 (C3V)对称的晶体场和自旋 轨道相互作用哈密顿矩阵 ,由这个晶体场和自旋 轨道相互作用哈密顿矩阵被完全对角化后能够求出MnFe2 O4晶体中的Fe2 +离子的电子顺磁共振零场分裂参量D和F -a ,计算了低自旋态 ( 3 L态 )对电子顺磁共振零场分裂参量 (D ,F-a)的贡献。结果显示低自旋3 L态对电子顺磁共振的零场分裂参量的贡献是较强的。 展开更多

关键词 哈密顿量 晶体场 离子晶体 低自旋态 高自旋态 零场分裂参量 自旋-轨道相互作用 基态能级 MnFe204晶体 电子顺磁共振

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一价钠离子2p^5(~2P)nl(l=s,d)系列的Rydberg光谱研究

15

作者 钱兴中 靳婷 王秀泽 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第S1期65-66,共2页

使用本征通道量子亏损理论方法（ＥＱＤＴ）计算了一价钠离子２ｐ５（２Ｐ）ｎｌ（ｌ＝ｓ，ｄ）系列的Ｒｙｄｂｅｒｇ光谱，并与实验结果作了比较，并指出ｎｓ通道与ｎｄ通道之间的相互作用是很弱的。

关键词 RYDBERG 钠离子 本征通道量子亏损 类氖离子 光谱研究 自旋-轨道相互作用 五通道 原子与分子物理学报 α通道 有效核电荷数

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BeX^+(X=H,D,T)低能电子态的光谱特性研究

16

作者 卢丹华 和小虎 +3 位作者 赖云忠 王泽育 邱选兵 李传亮 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-8,共8页

基于cc-pVQZ基组,使用内收缩多参考组态相互作用方法计算了BeX^+(X=H,D,T)离子第一解离极限Be^+(2S)+X(2S)和第二解离极限Be^+(2P)+X(2S)的6个电子态(X^1Σ^+,a^3Σ^+,A^1Σ^+,b^3Π,B^1Π,c^3Σ^+)的势能曲线.根据势能曲线的计算结果,... 基于cc-pVQZ基组,使用内收缩多参考组态相互作用方法计算了BeX^+(X=H,D,T)离子第一解离极限Be^+(2S)+X(2S)和第二解离极限Be^+(2P)+X(2S)的6个电子态(X^1Σ^+,a^3Σ^+,A^1Σ^+,b^3Π,B^1Π,c^3Σ^+)的势能曲线.根据势能曲线的计算结果,利用LEVEL程序求解一维的径向薛定谭方程,获得了相应电子态的振-转能级、A^1Σ^+-X^1Σ^+之间的Franck-Condon(F-C)因子以及振动能级辐射寿命.利用Breit-Pauli算符计算了b^3Π和c^3Σ^+态自旋-轨道耦合分裂.分析了BeH^+离子A^1Σ^+态在振动温度为2500、5000、7500、10000 K时的玻尔兹曼布居分布.另外,模拟了振动温度为10000 K,转动温度分别为500、1000、1500、2000 K时,A^Σ^+-X^1Σ^+电子系统△v=-2和△v=-3谱带的转动谱线强度分布. 展开更多

关键词 光谱学 辐射寿命 多参考组态相互作用方法 自旋-轨道耦合 振-转温度

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可调谐激光晶体GSGG∶Cr^(3+)在低温下光谱压致移位的理论研究

17

作者 张纪平 马东平 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期69-74,共6页

采用单组态坐标模型 ,应用由对角化d3 能量矩阵而获得的波函数 ,同时考虑了自旋 轨道相互作用和电 声子耦合 ,并定量计入了4 T2 与2 T1各电子态对R线的影响以及局域压缩率和整体压缩率之间的差异 ,从微观的角度 ,研究了GSGG∶Cr3 + ... 采用单组态坐标模型 ,应用由对角化d3 能量矩阵而获得的波函数 ,同时考虑了自旋 轨道相互作用和电 声子耦合 ,并定量计入了4 T2 与2 T1各电子态对R线的影响以及局域压缩率和整体压缩率之间的差异 ,从微观的角度 ,研究了GSGG∶Cr3 + 低温下光谱结构的特点以及压力导致的R1线和4 T2 宽带的移位。理论计算的结果与实验符合较好 ,R线的常压位置及其分裂、R1线的压致移位及其“反转”现象和4 T2 展开更多

关键词 光谱压致移位 自旋-轨道相互作用 电-声子耦合 可调谐激光晶体 GSGG:Cr^3+ 铬掺杂 低温 固体激光材料

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