具有位置依赖有效质量的广义二维非线性振荡器及其热力学性质
该研究团队在非相对论量子力学框架下,研究了具有位置依赖有效质量的二维非线性振荡器。通过采用Nikiforov-Uvarov方法,研究人员精确解析了能谱和波函数的数学表达式。基于正则配分函数,团队推导出关键热力学量(包括内能、比热容、自由能和熵)的解析解。研究结果表明:与不受非线性参数k影响的一维情况不同,该二维系统的热力学性质表现出显著的k依赖性。在高温条件下,当参数k取固定负值时,比热容呈现与温度无关的特性,符合Dulong-Petit定律。这些发现揭示了有效质量非线性效应对宏观热力学量的调控作用,表明通过调节k参数可成为提升量子器件(包括热机与光电子元件)性能的有效策略。