近日，美国北卡罗来纳州立大学的G. J. Iafrate与乌克兰半导体物理研究所的V. N. Sokolov合作，揭示了量子化辐射场影响下的布洛赫电子动力学。相关研究成果发表于《物理评论A》。
研究人员研究了布洛赫电子与量子化辐射场在任意时间依赖的均匀外电场中的相互作用。外电场通过矢量电位规范描述，而量子辐射场则通过库仑规范中的自由空间量子化电磁场描述。他们引入了布洛赫哈密顿量的瞬时特征态作为基态，并分析了在外电场作用下布洛赫电子的动力学各阶情况。同时，利用自由量子电磁场的本征态作为全基集的一个组成部分，建立了薛定谔方程的直接时变解。
作为备选方案，研究人员利用Glauber位移算子将原始问题转化为标准形式。对于考虑的初始和变换场景，他们获得了薛定谔方程的一阶解，并用于计算布洛赫电流。这种电流的形式有助于研究固体的光谱含量。
研究人员发现，通过使用Glauber变换哈密顿量，并结合随后的量子动力学分析，可以非常有效地提供有关固体能带的信息。这一点从一阶计算的布洛赫电子电流中得到了印证。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.109.012223