华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2004, Vol. 32 ›› Issue (7): 74-77.

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高自旋粒子在旋转磁场中的演化及Berry相

胡连1 颜玉珍2   

  1. 1.华南师范大学 物理系‚广东 广州510631;2.嘉应学院 物理系‚广东 梅州514015
  • 收稿日期:2003-08-20 出版日期:2004-07-20 发布日期:2015-09-09
  • 通信作者: 胡连(1952-)‚男‚教授‚主要从事凝聚态物理的研究. E-mail:hulian0822@163.com
  • 作者简介:胡连(1952-)‚男‚教授‚主要从事凝聚态物理的研究.
  • 基金资助:
     广东省自然科学基金资助项目(320352)

Evolution and Berry Phase of High-spin Particles in a Rotating Magnetic Field

Hu Lian1 Yan Yu-zhen2   

  1. 1.Dept.of Physics‚South China Normal Univ.‚Guangzhou510631‚Guangdong‚China;
    2.Dept.of Physics‚Jiaying Univ.‚Meizhou514015‚Guangdong‚China
  • Received:2003-08-20 Online:2004-07-20 Published:2015-09-09
  • Contact: 胡连(1952-)‚男‚教授‚主要从事凝聚态物理的研究. E-mail:hulian0822@163.com
  • About author:胡连(1952-)‚男‚教授‚主要从事凝聚态物理的研究.

摘要: 对于自旋为1/2的粒子在旋转磁场中的演化及 Berry 相问题‚可用直接求解薛定谔方程的方法进行计算‚但是用这种方法讨论高自旋粒子的演化问题时会出现数学计算上的困难.而自旋粒子各能级之间都有一定的间隔‚根据这个特点‚文中用“尝试”波函数的方法求解了绝热近似下自旋粒子在旋转磁场中演化的薛定谔方程‚得到系统的演化波函数和系统在完成一个演化周期后的 Berry 相.此方法在求解高自旋问题时不会出现高阶的微分方程‚简化了计算.

关键词: 旋转磁场, 高自旋粒子, 演化, Berry 相, 尝试波函数

Abstract: The evolution and Berry phase of the particles with the spin of1/2in a magnetic field can be found direct -ly by Schrödinger equation‚but mathematical difficulties will come forth as to high-spin particles.According to the characteristic that there are energy level spaces among spin particles‚the method of trial wavefunction was adopted to solve the Schrödinger equation describing the evolution of spin particles in a rotating magnetic field with a adiabatic ap-proximation‚thus obtaining the wavefunction of system evolution and the Berry phase of the system after an evolution period.The proposed method is characterized by avoiding high-order differential equations and simplifying the calculation when it is applied to high-spin particles.

Key words: rotating magnetic field, high-spin particle, evolution, Berry phase, trial wavefunction