Квантовое обобщение модели Томаса-Ферми
А. В. Чаплик
Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
Abstract
Учет межчастичного взаимодействия в приближении среднего поля в
теории систем многих тел часто проводится в рамках квазиклассического
описания движения частиц. Однако в некоторых случаях квантование части
степеней свободы становится существенным. В работе рассмотрены два таких
примера - электроны в квантовой яме и экситоны в ловушке, когда возникают
нелинейные волновые уравнения. В случае дипольных экситонов в кольцевой
ловушке одномерное уравнение типа Гросса-Питаевского допускает
аналитическое решение, причем оказывается, что в одномерной симметричной
потенциальной яме связанный уровень существует не всегда. Это качественно
отличает рассмотренную задачу от аналогичной одночастичной. В случае
электронов в квантовой яме нелинейное интегро-дифференциальное уравнение не
допускает точного решения, и для нахождения разрешенных уровней энергии
используется прямой вариационный метод.