物理学报
引用检索 快速检索

ISSN 1000-3290
CN 11-1958/O4
SCI全文收录
中文半月刊
微信号:wulixuebao
随时查询稿件状态
获取学报最新论文信息
关于本刊
   » 《物理学报》简介
   » 编 委 会
   » 历年SCI影响因子
   » 期刊荣誉
   » 编辑团队
   » 联系我们
在线期刊
   » 当期目录
   » 专题文章
   » 网络预发表
   » 最新录用
   » 过刊浏览
   » 年度作者索引
   » 下载排行
   » SCI高被引论文
   » 分类浏览
   » 点击排行
   » 推荐文章
作者中心
   » 作者投稿
   » 作者查稿
   » 约稿信
   » 投稿须知
   » 版权协议
   » 论文模板
   » 作者常见问题
   » PACS查询
审稿人
   » 审稿政策
   » 审稿人登录
   » 审稿人常见问题
   » 主编登录
   » 编辑登录
友情链接
   » 友情链接
本期推荐文章 更多»   
当期目录 专题文章 网络预发表 最新录用 过刊浏览 SCI高被引论文
  物理学报--2019, 68 (10)   发布日期: 2019-05-20
选择全部文章 | 合并摘要
特邀综述

硅基光波导开关技术综述
Reivew of silicon photonic switches

涂鑫, 陈震旻, 付红岩
物理学报. 2019, 68 (10): 104210      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190011
全文: [PDF 1023 KB] 下载:(22)
摘要

硅基光波导开关技术是公认的低成本光交换技术,在电信网络、数据中心和高性能计算领域中都具有非常广泛的应用前景.本文系统综述了近年来硅基光波导开关技术研究取得的主要进展,首先对马赫-曾德尔干涉仪型、微环谐振型和微电子机械系统驱动波导型三种硅基光波导开关技术进行了介绍,并对不同原理的光开关技术的应用场景进行了总结;然后讨论了影响大端口光开关性能的关键技术,特别着重于拓扑架构、无源器件和光电封装等方面;最后对硅基光波导开关技术的技术挑战和研究方向进行了展望,其对未来硅基全光交换技术的实用化具有指导性意义.

综述

飞秒激光直写光量子逻辑门
Femtosecond laser direct writing of optical quantum logic gates

张茜, 李萌, 龚旗煌, 李焱
物理学报. 2019, 68 (10): 104205      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190024
全文: [PDF 1998 KB] 下载:(8)
摘要

量子比特在同一时刻可处于所有可能状态上的叠加特性使得量子计算机具有天然的并行计算能力,在处理某些特定问题时具有超越经典计算机的明显优势.飞秒激光直写技术因其具有单步骤高效加工真三维光波导回路的能力,在制备通用型集成光量子计算机的基本单元-量子逻辑门中发挥着越来越重要的作用.本文综述了飞秒激光直写由定向耦合器构成的光量子比特逻辑门的进展.主要包括定向耦合器的功能、构成、直写和性能表征,集成波片、哈达玛门和泡利交换门等单量子比特逻辑门、受控非门和受控相位门等两量子比特逻辑门的直写加工,并对飞秒激光加工三量子比特逻辑门进行了展望.

总论

基于相对距离的复杂网络谱粗粒化方法
A spectral coarse graining algorithm based on relative distance

杨青林, 王立夫, 李欢, 余牧舟
物理学报. 2019, 68 (10): 100501      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20181848
全文: [PDF 1178 KB] 下载:(5)
摘要

复杂网络的同步作为一种重要的网络动态特性,在通信、控制、生物等领域起着重要的作用.谱粗粒化方法是一种在保持原始网络的同步能力尽量不变情况下将大规模网络约简为小规模网络的算法.此方法在对约简节点分类时是以每个节点对应特征向量分量间的绝对距离作为判断标准,在实际运算中计算量大,可执行性较差.本文提出了一种以特征向量分量间相对距离作为分类标准的谱粗粒化改进算法,能够使节点的合并更加合理,从而更好地保持原始网络的同步能力.通过经典的三种网络模型(BA无标度网络、ER随机网络、NW小世界网络)和27种不同类型实际网络的数值仿真分析表明,本文提出的算法对比原来的算法能够明显改善网络的粗粒化效果,并发现互联网、生物、社交、合作等具有明显聚类结构的网络在采用谱粗粒化算法约简后保持同步的能力要优于电力、化学等模糊聚类结构的网络.

纳米石墨烯片-正十八烷复合相变材料制备及热物性研究
Preparation and thermophysical properties of graphene nanoplatelets-octadecane phase change composite materials

蔡迪, 李静, 焦乃勋
物理学报. 2019, 68 (10): 100502      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182068
全文: [PDF 910 KB] 下载:(2)
摘要

本文分别制备了纳米石墨烯片质量分数为0%,0.5%,1%,1.5%,2%的纳米石墨烯片-正十八烷复合相变材料,并通过扫描电镜测试、红外光谱分析、差示扫描量热实验及导热分析等实验对其形貌结构及热物性进行表征和研究.实验表明本文制备的纳米石墨烯-正十八烷复合相变材料具有很好的相变稳定性;当纳米石墨烯片的质量分数达到2%时,复合相变材料的导热系数相对于纯十八烷高出了89.4%.

基于指数加权-核在线序列极限学习机的混沌系统动态重构研究
Dynamic reconstruction of chaotic system based on exponential weighted online sequential extreme learning machine with kernel

李军, 后新燕
物理学报. 2019, 68 (10): 100503      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190156
全文: [PDF 1437 KB] 下载:(2)
摘要

利用指数加权在线核序列极限学习机(exponential weighted online sequential extreme learning machine with kernel,EW-KOSELM)辨识算法,开展了针对混沌动力学系统的动态重构研究.EW-KOSELM算法将核递归最小二乘(kernel recursive least squares,KRLS)算法直接延伸至在线ELM (extreme learning machine)框架中,通过引入遗忘因子削弱了旧数据的影响,并基于"固定预算(fixed-budget,FB)"内存技术,应对在线核学习算法所固有的规模不断增长的计算困难.将所提辨识算法应用于Duffing-Ueda振子的混沌动力学系统数值仿真实例中,对基于FB-EW-KOSELM的辨识模型与原系统的动态性能进行了定性与定量的分析校验,定性校验准则是基于对比辨识模型与原系统吸引子(轨迹嵌入)、庞加莱映射、分岔图、极限环完成的,定量校验准则包括对比辨识模型与原系统的李雅普诺夫指数与关联维.进一步将其分别应用于来自测量蔡氏电路产生双涡卷吸引子与螺旋吸引子的实测数据实验及某一实际混沌电路所产生的时间序列中,对于具有低信噪比的实测电压或电流数据还需进行了小波降噪预处理.通过分析辨识模型重构吸引子,实验结果表明,FB-EW-KOSELM算法具有良好的动态重构性能,能精确地再生出展示混沌动态行为的过程非线性模型,且具有与原混沌系统非常接近的动态不变性指标.

多面体共替代对Sr2(Al1-xMgx)(Al1-xSi1+x)O7: Eu2+晶体结构和发光颜色的影响
Effect of polyhedral co-substitution on the crystal structure and luminescence color of Sr2(Al1-xMgx)(Al1-xSi1+x)O7: Eu2+

王庆玲, 迪拉热·哈力木拉提, 沈玉玲, 艾尔肯·斯地克
物理学报. 2019, 68 (10): 100701      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182272
全文: [PDF 902 KB] 下载:(2)
摘要

采用高温固相法合成Sr1.98(Al1-xMgx)(Al1-xSi1+x) O7:2% Eu2+荧光粉完全固溶体,利用X射线衍射、光致发光光谱和光学显微镜进行晶体结构和发光性能的研究.Sr2Al2SiO7和Sr2MgSi2O7同构化合物中包含[MgO4]、[SiO4]和[AlO4]四面体,较大体积的[MgO4]和较小体积的[SiO4],共同替代体积相似的[AlO4],导致[(Si/Al) O4]收缩和[(Mg/Al) O4]膨胀,晶胞参数c减少,aV增大,使Eu2+周围的环境发生改变,晶体场劈裂程度减小,发射峰位从503 nm蓝移至467 nm,实现发光光谱从绿色(0.2384,0.3919)到蓝色(0.1342,0.1673)的转变.当x为0时,发射峰的半高宽为120 nm,x从0.25增加到1时,半高宽由89 nm逐渐减小至50 nm,多面体的替代会改变荧光粉的发光性能.

核物理学

多气隙电阻板室飞行时间谱仪技术
Time of flight technology based on multi-gap resistive plate chamber

王义, 张秋楠, 韩冬, 李元景
物理学报. 2019, 68 (10): 102901      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182192
全文: [PDF 1538 KB] 下载:(0)
摘要

基于多气隙电阻板室(MRPC)技术的飞行时间谱仪广泛应用于现代物理实验,并在粒子鉴别中发挥了重要作用.随着加速器能量和实验亮度的提高,对飞行时间谱仪的粒子计数率和时间分辨要求越来越高.MRPC飞行时间谱仪按技术上可以分成三代.从第一代到第三代,计数率要求越来越高(> 30 kHz/cm2),时间精度也更加严格(< 20 ps),相应的探测器结构和读出电子学系统呈现出不同的特性.本文总结了三代飞行时间谱仪技术的主要技术特点及主要物理实验,介绍了已经取得的应用成果,提出了该技术的未来发展方向.同时也介绍了MRPC探测器在工业及医学方面的应用.

原子和分子物理学

MoO3/Si界面区钼掺杂非晶氧化硅层形成的第一性原理研究
First principle study of formation mechanism of molybdenum-doped amorphous silica in MoO3/Si interface

陈东运, 高明, 李拥华, 徐飞, 赵磊, 马忠权
物理学报. 2019, 68 (10): 103101      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190067
全文: [PDF 1252 KB] 下载:(4)
摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,通过模拟MoO3/Si界面反应,研究了MoOx薄膜沉积中原子、分子的吸附、扩散和成核过程,从原子尺度阐明了缓冲层钼掺杂非晶氧化硅(a-SiOx(Mo))物质的形成和机理.结果表明,在1500 K温度下,MoO3/Si界面区由Mo,O,Si三种原子混合,可形成新的稳定的物相.热蒸发沉积初始时,MoO3中的两个O原子和Si成键更加稳定,同时伴随着电子从Si到O的转移,钝化了硅表面的悬挂键.MoO3中氧空位的形成能小于SiO2中氧空位的形成能,使得O原子容易从MoO3中迁移至Si衬底一侧,从而形成氧化硅层;替位缺陷中,Si替位MoO3中的Mo的形成能远远大于Mo替位SiO2中的Si的形成能,使得Mo容易掺杂进入氧化硅中.因此,在晶硅(100)面上沉积MoO3薄膜时,MoO3中的O原子先与Si成键,形成氧化硅层,随后部分Mo原子替位氧化硅中的Si原子,最终形成含有钼掺杂的非晶氧化硅层.

电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学

平面波照射下无限大导体板上周期孔阵屏蔽效能的解析研究
Analytical theory on electromagnetic shielding effectiveness of infinite conductor plate with periodic aperture array under plane wave illumination

白婉欣, 李天乐, 郭安琪, 成睿琦, 焦重庆
物理学报. 2019, 68 (10): 104101      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182070
全文: [PDF 1014 KB] 下载:(3)
摘要

本文针对平面电磁波对无限大导体平板上周期孔阵的透射问题,首先用Bethe小孔理论将孔阵表示成偶极子阵列,然后用平均化处理得到均匀的等效磁化/极化强度,进而引入等效面源导出透射电磁波表达式,最终给出了孔阵对平面电磁波屏蔽效能的解析公式.该公式分别针对横电和横磁两种极化方式,将屏蔽效能表示成孔阵周期面积、孔的极化系数、波长和入射角的简单函数,其计算结果与全波仿真结果一致性好.结果表明,透射场强的幅值与孔极化系数和波频率成正比,与周期面积成反比;在横电极化方式,波频率和周期面积不变的情况下,透射场强的幅值与入射角的余弦值成正比,入射角越大屏蔽效能越高;在横磁极化方式下,透射场强幅值与入射角的关系相对复杂,但在入射角较小时与入射角的余弦值近似成反比,总体上入射角越大屏蔽效果越低.

基于1556 nm光纤激光器频率分裂效应的应力测量
Stress measurement based on 1556 nm fiber laser frequency splitting effect

陈恺, 祝连庆, 牛海莎, 孟阔, 董明利
物理学报. 2019, 68 (10): 104201      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182171
全文: [PDF 1773 KB] 下载:(0)
摘要

光学元件在红外波段的应力-光学常数是众多光学系统关心的问题之一.本文提出一种基于1556.16 nm掺铒光纤激光频率分裂效应的光学玻璃内应力致双折射测量方法.选择平面介质膜腔镜和光纤光栅(FBG)构成线形半开放式谐振腔,并分析了光纤自身弯曲引入谐振腔内的双折射.将待测光学玻璃附带力传感结构放置在谐振腔内,结合Jones矩阵传递方程得到了外载荷所致双折射与空腔双折射的叠加模型.对光学玻璃的载荷从0逐级递加到20 N,内腔的频率分裂量增加,根据双折射叠加模型和频率分裂原理解出应力与频率分裂量的对应关系,且该结果可溯源到基本物理量-波长.实验结果表明,系统灵敏度为22060 Pa/nm,线性度为99.44%,可广泛应用于红外波段的光学元件双折射精确测量.

基于光场一阶关联的时域成像
Temporal imaging based on first-order field correlation

张瑞雪, 李洪国, 李宗国
物理学报. 2019, 68 (10): 104202      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190184
全文: [PDF 731 KB] 下载:(2)
摘要

与通常利用二阶强度关联测量实现时域鬼成像不同,本文利用时域热光源借助干涉仪通过一阶关联实现时域成像.基于空域光束的近轴衍射和时域窄带脉冲在色散介质中色散之间的空间-时间二象性,在时域脉冲响应函数的基础上得到了表征一阶关联时域成像的强度表达式,分析研究了光源脉冲宽度和相干时间对成像可见度和分辨率的影响.结果一方面表明基于热光场一阶关联的时域成像在不需要额外色散补偿或消除条件下可以实现时域物体信号的再现,另一方面表明当光源脉冲宽度一定时,成像可见度随光源脉冲相干时间的增加而增加,但是成像分辨率逐渐降低,其中当光源脉冲宽度约为100 ps,相干时间约为0.5 ps时,间隔为20 ps,宽度为8 ps的时域矩形波型物体的成像质量(兼顾可见度和分辨率)较好.该结果对于基于热光一阶关联的时域成像在时序信号测量中的应用具有重要意义.

太赫兹频率编码器
Terahertz frequency coding metasurface

李绍和, 李九生, 孙建忠
物理学报. 2019, 68 (10): 104203      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190032
全文: [PDF 1769 KB] 下载:(0)
摘要

超表面是由亚波长单元组成控制电磁波的人工结构,研究发现通过对其进行编码排列可实现对电磁波能量的任意控制.本文利用四种形状相同、尺寸不同的人字形结构单元,结合其不同相位响应和不同的相位灵敏度设计了太赫兹频率编码器,通过进行特定编码,在频率改变的情况下,实现了对电磁波能量辐射调控.分别设计了1-bit,2-bit周期和非周期太赫兹频率编码器,通过数值计算和仿真模拟验证了上述特性,而且该结构对太赫兹波辐射主瓣能量有很好的分散作用,可以有效减少雷达散射截面,雷达散射截面缩减在θ=0,φ=0方向上最大可达29 dB,在太赫兹波隐身中具有巨大应用价值.

菲涅耳非相干数字全息大视场研究
Fresnel incoherent digital holography with large field-of-view

汤明玉, 武梦婷, 臧瑞环, 荣腾达, 杜艳丽, 马凤英, 段智勇, 弓巧侠
物理学报. 2019, 68 (10): 104204      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182216
全文: [PDF 1427 KB] 下载:(0)
摘要

菲涅尔非相干相关全息术(Fresnel incoherent correlation holography,FINCH)通过空间光调制器(spatial light modulator,SLM)将来自物点的光波分解为曲率半径不同的两束自相干光,干涉条纹由CCD记录.由于受限于SLM与CCD的像素数目及像素尺寸,FINCH技术与光学全息术相比记录视场要小得多.本文通过对FINCH系统的记录过程进行理论分析,给出了SLM所能记录的视场角,说明通过调控加载在SLM上的双透镜光轴中心,能够扩大SLM的有效直径从而将SLM的有效记录范围增大2.77倍,有效扩大了系统的记录视场.搭建了非相干光反射式数字全息记录系统并对理论分析进行了实验验证,结果表明:在SLM上依次加载不同光轴中心位置的双透镜掩模进行FINCH记录及再现,将得到的各子图像拼接融合可以得到高分辨率大视场图像,为菲涅尔非相干全息术在高分辨大视场显微成像的进一步应用提供了有力支撑.

三聚化非厄密晶格中具有趋肤效应的拓扑边缘态
Topological edge states with skin effect in a trimerized non-Hermitian lattice

许楠, 张岩
物理学报. 2019, 68 (10): 104206      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190112
全文: [PDF 11370 KB] 下载:(0)
摘要
近年来,探索新的拓扑量子结构、深入分析各种多聚化拓扑晶格中的新奇物理性质已经成为热点.并且,多聚化拓扑模型在量子光学等领域的研究也愈发深入,拥有广阔的发展前景.本文聚焦于研究三聚化非厄密晶格中的新奇拓扑特性.首先,若晶胞内最近邻正反向耦合不相等,三聚化模型中的体态和边缘态出现趋肤效应.其中,随着最近邻耦合正反系数差的增大,拓扑保护的边缘态的宽度和简并度均可被调制,边缘态数量也会减少.其次,当在考虑次近邻耦合的影响时,随着次近邻耦合系数在适当范围内变化,系统本征能谱的上下能隙及其中具有趋肤效应的边缘态也会发生不对称的变化.此外,当适当改变两种耦合系数,三聚化非厄密模型的体态和边缘态的局域程度也会随之发生变化.

基于氧化石墨烯的瓦级调Q锁模Tm: LuAG激光器
Watt-level passively Q-switched mode-locked Tm: LuAG laser with graphene oxide saturable absorber

孙锐, 陈晨, 令维军, 张亚妮, 康翠萍, 许强
物理学报. 2019, 68 (10): 104207      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182224
全文: [PDF 992 KB] 下载:(0)
摘要

在Tm:LuAG全固态激光器中实现了以氧化石墨烯可饱和吸收体为锁模启动元件的瓦级被动调Q锁模运转.本实验装置以可调谐掺钛蓝宝石激光器作为泵浦源,测得Tm:LuAG固态激光器出光阈值最低为325 mW,当吸收抽运功率达到3420 mW时,进入稳定的调Q锁模运行状态.当抽运功率达到8.1 W时,对应的最大输出功率为1740 mW,中心波长为2023 nm,重复频率为104.2 MHz,最大单脉冲能量为16.7 nJ,调制深度接近100%.

毫米级高分辨率的混沌激光分布式光纤测温技术
Distributed temperature measurement with millimeter-level high spatial resolution based on chaotic laser

张倩, 王亚辉, 张明江, 张建忠, 乔丽君, 王涛, 赵乐
物理学报. 2019, 68 (10): 104208      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190018
全文: [PDF 1974 KB] 下载:(0)
摘要

近年来,随着分布式光纤传感技术在各大基础设施健康监测领域的广泛应用,人们对能够实现毫米量级精准定位和监测技术的需求日益增长.本文提出了一种基于宽线宽混沌激光的高分辨率分布式光纤测温技术.实验通过改变光反馈混沌源的偏振匹配态和反馈强度等外部参数,产生了-3 dB线宽约为7.5 GHz的宽线宽混沌激光,并在300 m传感光纤实现了空间分辨率为7.05 mm的分布式温度测量.同时,为了抑制光源线宽增加造成的布里渊增益谱恶化,在泵浦路中引入了时间门控技术,其中经脉冲调制后的泵浦光峰值功率提高了约9.5 dB,同时脉冲调制使混沌互相关锁定于脉冲持续时间内,从而布里渊增益谱的信号背景噪声比由约2.28 dB提升为4.55 dB,最终实现了空间分辨率为3.12 mm的分布式温度测量.

基于瀑布型多重网格加速的复指数波前复原算法
Complex exponential reconstruction algorithm accelerated by cascadic multigrid method

赵旺, 董理治, 杨平, 王帅, 许冰
物理学报. 2019, 68 (10): 104209      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182137
全文: [PDF 1124 KB] 下载:(1)
摘要

激光在大气中传输时,由于强湍流或长传输距离的影响,畸变波前中出现由相位起点组成的不连续相位,现有波前复原算法不能有效复原不连续相位,使得自适应光学系统校正效果下降甚至失效.本文分析了最小二乘波前复原算法不能复原相位奇点的原因,提出了基于瀑布型多重网格加速的复指数波前复原算法,给出了复指数波前复原算法中迭代计算、降采样、插值计算的实现方式.研究了该方法对不连续相位和随机连续相位的复原能力,数值分析了采用复指数波前复原算法的自适应光学系统对大气湍流像差的校正效果.仿真结果表明,同等复原精度下,相比直接迭代过程,该方法所需浮点乘数目减少了近2个数量级,且随着夏克-哈特曼波前传感器子孔径数目增加,其在计算量上的优势更加明显.Rytov方差较大时,相比直接斜率法,自适应光学系统采用复指数波前复原算法后校正光束Strehl比提升1倍.

微通道疏水表面滑移的耗散粒子动力学研究
Fluid slip over hydrophobic surfaces in microchannels: a dissipative particle dynamics study

许少锋, 楼应侯, 吴尧锋, 王向垟, 何平
物理学报. 2019, 68 (10): 104701      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182002
全文: [PDF 1034 KB] 下载:(1)
摘要

了解疏水表面的滑移规律对其在流动减阻方面的应用至关重要.利用耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)方法研究了微通道疏水表面的滑移现象.采用固定住的粒子并配合修正的向前反弹机制,构建了DPD固体壁面边界模型,利用该边界模型模拟了平板间的Couette流动.研究结果表明,通过调整壁面与流体间排斥作用强度,壁面能实现从无滑移到滑移的转变,壁面与流体间排斥作用越强,即疏水性越强,壁面滑移越明显,并且滑移长度与接触角之间存在近似的二次函数关系.无滑移时壁面附近密度分布均匀,有滑移时壁面附近存在低密度区域,低密度区域阻碍了动量传递,致使壁面产生滑移.

气体、等离子体和放电物理

先进磁镜装置中径向电场对高能粒子的约束性能研究
Effects of radial electric field on confinement of high energy particles in advanced fusion mirror reactor

石黎铭, 吴雪科, 万迪, 李会东, 樊群超, 王中天, 冯灏, 王占辉, 马杰
物理学报. 2019, 68 (10): 105201      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20181983
全文: [PDF 3058 KB] 下载:(6)
摘要

本文运用Boris算法对紧凑型聚变反应装置(compact fusion reactor,CFR)中高能α粒子的运动轨道进行了数值模拟,分析了高能α粒子在不同径向电场作用下运动轨道的差异性;探究了不同径向电场对CFR装置中不同位置处α粒子约束性能的影响.研究结果表明,当正、负径向电场强度达到一定临界值时,都能够使高能α粒子很好地约束在CFR装置内部,但不同位置处径向电场强度临界值与α粒子初始条件有关.

13.56 MHz/2 MHz柱状感性耦合等离子体参数的对比研究
Experimental investigation of plasma parameters in 13.56 MHz/2 MHz cylindrical inductively coupled plasma

张改玲, 滑跃, 郝泽宇, 任春生
物理学报. 2019, 68 (10): 105202      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190071
全文: [PDF 874 KB] 下载:(0)
摘要

通过Langmuir双探针和发射光谱诊断方法,对比研究了驱动频率为13.56 MHz和2 MHz柱状感性耦合等离子体中电子密度和电子温度的径向分布规律.结果表明:在高频和低频放电中,输入功率的增加对等离子体参数产生了不同的影响,高频放电中主要提升了电子密度,低频放电中则主要提升了电子温度.固定气压为10 Pa,分别由高频和低频驱动时,电子密度的径向分布均为"凸型".而电子温度的分布差异比较明显,高频驱动时,电子温度在腔室中心较为平坦,在边缘略有上升;低频驱动时,电子温度随径向距离的增加而逐渐下降.为了进一步分析造成这种差异的原因,在相同放电条件下采集了氩等离子体的发射光谱图,利用分支比法计算了亚稳态粒子的数密度,发现电子温度的径向分布始终与亚稳态粒子的径向分布相反.继续升高气压到100 Pa,发现不论高频还是低频放电,电子密度的径向分布均从"凸型"转变为"马鞍形",较低气压时电子密度的均匀性有了一定的提升,但低频的均匀性更好.

放电参数对爆燃模式下同轴枪强流脉冲放电等离子体的影响
Influence of discharge parameters on pulsed discharge of coaxial gun in deflagration mode

赵崇霄, 漆亮文, 闫慧杰, 王婷婷, 任春生
物理学报. 2019, 68 (10): 105203      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190218
全文: [PDF 979 KB] 下载:(1)
摘要

同轴枪强流脉冲放电常见有爆燃模式和预填充模式两种放电模式,爆燃模式放电可以得到杂质少、准直性高、输运速度更快的等离子体射流.本实验主要对不同电压及进气量下同轴枪强流脉冲爆燃模式放电的等离子体特性进行了研究.结果表明,在相同放电电压下,进气量少时会有多团等离子体从枪口喷出.随着进气量的增加,同轴枪放电产生的等离子体密度增加,输运速度减小,最终等离子体只有一团从枪口喷出;而在相同进气量下,随着电压的增加,等离子体密度增加,输运速度增大,开始出现有多团等离子体从枪口喷出的现象.产生该现象的原因主要是在放电过程中,当气体持续进入枪底部时,同轴枪底部会产生新的电流通道向前运动,使得在同轴枪出口处观察到了多团等离子体喷出的现象;随着放电电压的增加,在放电过程中回路电流也增加.当电流增加到一定程度时,同轴枪底部就会产生新的电流通道,从而有多个等离子体团从枪口喷出.通过改变充电电容以及对磁探针信号的分析,进一步分析并验证了同轴枪底端多次放电的现象.

凝聚物质:结构、力学和热学性质

掺铌SrTiO3中的逆自旋霍尔效应
Inverse spin Hall effect in Nb doped SrTiO3

何冬梅, 彭斌, 张万里, 张文旭
物理学报. 2019, 68 (10): 106101      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190118
全文: [PDF 777 KB] 下载:(1)
摘要

采用磁控溅射法在未掺杂和掺杂的SrTiO3基片上沉积了NiFe薄膜,通过翻转测试法分离出掺杂样品中的自旋整流电压和逆自旋霍尔电压.研究结果表明:在未掺杂的SrTiO3基片中,翻转前后测试的电压曲线基本一致,为NiFe薄膜自旋整流效应产生的电压.对于掺Nb浓度x为0.028,0.05,0.1,0.15,0.2的SrTiO3基片,分离出的逆自旋霍尔电压随掺杂浓度增加而减小,在掺杂浓度为0.15和0.2的样品中没有探测到明显的逆自旋霍尔电压.本文的结果表明,在SrTiO3中掺入强自旋轨道耦合的杂质,通过掺杂浓度可以实现对SrTiO3中逆自旋霍尔效应的调控,这类可调控的自旋相关研究为自旋电子器件的研究和开发提供了更多的可能性,具有很大的潜在应用价值.

Be, Mg, Mn掺杂CuInO2形成能的第一性原理研究
The first-principle study on the formation energies of Be, Mg and Mn doped CuInO2

莫曼, 曾纪术, 何浩, 张喨, 杜龙, 方志杰
物理学报. 2019, 68 (10): 106102      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182255
全文: [PDF 720 KB] 下载:(3)
摘要

研制开发新型的光电材料对促进社会经济发展具有重要的科学意义和实用价值.利用宽禁带CuInO2铟基材料实现全透明光电材料是目前深入研究的热点.通过基于密度泛函的第一性原理计算方法,本文计算出掺杂元素Mg,Be,Mn在CuInO2的形成能.计算结果表明,施主类缺陷(如掺杂元素替代Cu原子或进入间隙位置)由于较高的形成能和较深的跃迁能级,很难在CuInO2材料中出现N型导电;而受主缺陷中,在氧原子化学势极大的情况下,Mg原子替代In能成为CuInO2理想的受主缺陷.计算结果可为制备性能优异的CuInO2材料提供指导.

三氨基三硝基苯基高聚物粘结炸药热力学性质的理论计算研究
Theoretical study of interface thermodynamic properties of 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene based polymer bonded explosives

范航, 何冠松, 杨志剑, 聂福德, 陈鹏万
物理学报. 2019, 68 (10): 106201      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190075
全文: [PDF 1391 KB] 下载:(1)
摘要

高聚物粘结炸药(PBX)的热力学性质是用于炸药结构响应、安全性评估、数值模拟分析等的重要参数.由于PBX结构的多尺度特性,完全采取实验方法精细表征这些参数存在巨大的挑战.本文运用第一性原理和分子动力学计算的方法,系统研究了三氨基三硝基苯(TATB)基高聚物粘结炸药的热力学参数和界面热传导性质.利用散射失配模型研究了TATB与聚偏二氟乙烯(PVDF)界面的热传导过程,发现热导率随温度升高而上升,并且在高温情况下接近于定值.基于分子动力学获得的TATB热导率并结合界面热导率,分析了PBX炸药的热导与颗粒尺寸的关系,当颗粒尺寸大于100 nm时,界面热阻对于PBX热导率的影响有限.

有限尺寸胶体体系的二维结晶
Two-dimensional crystallization in finite-sized colloidal systems

贝帮坤, 王华光, 张泽新
物理学报. 2019, 68 (10): 106401      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190304
全文: [PDF 1037 KB] 下载:(2)
摘要

从工业上的大尺寸晶体生长到实验室中受限小体系的结晶,结晶是普遍存在的物理现象,也一直是物理学中的重要研究课题.与大尺度结晶相变的研究相比,对于有限小尺度体系结晶过程的研究相对较少.本文通过设计具有吸引相互作用的胶体体系,在实验上研究了有限小尺寸胶体体系的二维结晶相变.通过计算和分析径向分布函数、泰森多边形以及取向序参量,发现有限小尺寸体系的结晶过程是从中央高密度区域开始,随着结晶的进行,周围液相减小而晶相增加,最后完全转变为晶态的过程.体系结晶速率呈现两个阶段:在结晶初期中央区域是高密度的亚稳态液体,会降低结晶自由能能垒,使得体系快速结晶;随后晶相长大,亚稳态液体消失,体系结晶速率变慢.此外,通过统计有序度参量的分布发现:在结晶过程中,序参量出现双峰分布,分别对应液相和晶相,与大尺度胶体体系的二维结晶行为一致,说明序参量分布的变化规律是二维结晶相变的重要特征.

凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质

电场诱导二氧化钒绝缘-金属相变的研究进展
Research progress of metal-insulator phase transition in VO2 induced by electric field

孙肖宁, 曲兆明, 王庆国, 袁扬, 刘尚合
物理学报. 2019, 68 (10): 107201      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190136
全文: [PDF 1088 KB] 下载:(2)
摘要

二氧化钒(VO2)是电子强关联体系的典型代表,其晶体结构在特定阈值的温度、电场、光照和压力等物理场作用下会发生由单斜金红石结构向四方金红石结构的可逆转变,从而引发绝缘-金属相变.其中,电场诱导VO2绝缘-金属相变后的电导率可提高2-5个数量级,在可重构缝隙天线、太赫兹辐射以及智能电磁防护材料等领域具有广阔的应用前景,成为近年来人们的研究热点.首先,简要概述了VO2发生绝缘-金属相变时晶体结构和能带结构的变化,进而从电场诱导VO2绝缘-金属相变的研究方法、响应时间、临界阈值场强调控以及相变机理几个方面系统总结和评述了近年来国内外学者在该领域的重要发现和研究进展.最后,指出了当前VO2绝缘-金属相变研究存在的问题,并展望了未来的发展方向.

Al纳米颗粒表面等离激元对ZnO光致发光增强的研究
Enhancement of photoluminescence from zinc oxide by aluminum nanoparticle surface plasmon

刘姿, 张恒, 吴昊, 刘昌
物理学报. 2019, 68 (10): 107301      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190062
全文: [PDF 885 KB] 下载:(1)
摘要

基于聚苯乙烯球自组装法,在P型氮化镓(P-GaN)衬底上制备了有序致密的掩模板;采用热蒸发法在该模板上沉积金属Al薄膜,通过甲苯溶液去除聚苯乙烯球,得到了金属Al纳米颗粒阵列;采用原子层沉积法,在Al纳米颗粒阵列表面依次沉积氧化铝(Al2O3)和氧化锌(ZnO).通过测试Al纳米颗粒阵列的消光谱以及ZnO薄膜的光致发光谱,研究了Al纳米颗粒表面等离激元与ZnO薄膜激子之间的耦合效应.实验结果表明:引入Al纳米颗粒后,在约380 nm位置附近的ZnO近带边发光峰积分强度增强了1.91倍.对Al纳米颗粒表面等离激元增强ZnO光致发光的机理进行探讨.

含双挡板金属-电介质-金属波导耦合方形腔的独立调谐双重Fano共振特性
Resonance characteristics of independently tuned dual Fano of metal-dielectric-metal waveguide coupling square cavity with double baffles

陈颖, 曹景刚, 谢进朝, 高新贝, 许扬眉, 李少华
物理学报. 2019, 68 (10): 107302      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20181985
全文: [PDF 1434 KB] 下载:(1)
摘要

基于表面等离子激元在亚波长结构的传输特性,设计了一种含双挡板金属-电介质-金属波导耦合两个方形腔的结构.由F-P谐振腔产生的宽谱模式与两个方形谐振腔产生的两个窄谱模式发生干涉作用,形成了独立调谐的双重Fano共振,而且可以通过改变两个方形腔的大小及填充介质实现双重Fano共振的独立调谐.基于耦合模理论,定性分析了该结构产生双重Fano共振的机理.利用有限元仿真的方法,定量分析了结构参数对可独立调谐双重Fano共振和折射率传感特性的影响.结果表明,优化参数后该结构的灵敏度分别高达1020和1120 nm/RIU,FOM值分别高达3.59×105和1.17×106.该结构可为超快光开关、多功能高灵敏度传感器和慢光器件的光学集成提供有效的理论参考.

N型稀磁半导体Ge0.96-xBixFe0.04Te薄膜的磁电性质研究
Magnetic and eletronic transport properties in n-type diluted magnetic semiconductor Ge0.96-xBixFe0.04Te film

樊济宇, 冯瑜, 陆地, 张卫纯, 胡大治, 杨玉娥, 汤如俊, 洪波, 凌浪生, 王彩霞, 马春兰, 朱岩
物理学报. 2019, 68 (10): 107501      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190019
全文: [PDF 951 KB] 下载:(1)
摘要

GeTe基稀磁半导体材料因具有可独立调控载流子浓度和磁性离子浓度的特性而受到广泛关注.本文利用脉冲激光沉积技术制备了该体系的单晶外延薄膜,并通过高价态Bi元素部分取代Ge元素的方法实现了材料中载流子类型从空穴向电子的转变,即制备出N型GeTe基稀磁半导体.测量结果表明,无论是室温还是低温下的Hall电阻曲线皆呈现负斜率,说明体系中载流子是电子;并且当Bi掺杂量达到32%时,电子浓度为1021/cm3.变温输运性质的测量证明体系的输运行为呈现半导体特征.通过测量低温10 K下的绝热磁化曲线,在高Bi掺杂体系中观测到了明显的铁磁行为,而低于32% Bi掺杂量的体系中未观察到.这一结果说明,高掺杂Bi的替代导致载流子浓度的增加,促进了载流子传递Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida相互作用,使得分散的Fe-Fe之间产生磁耦合作用,进而形成铁磁有序态.

缺陷铁纳米环体系的磁特性研究
Magnetic dynamic properties of defective iron nanorings

叶晴莹, 王文静, 邓楚楚, 陈水源, 张鑫源, 王雅婧, 黄秋怡, 黄志高
物理学报. 2019, 68 (10): 107502      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182271
全文: [PDF 772 KB] 下载:(1)
摘要

采用Monte Carlo方法与快速傅里叶变换微磁学方法相结合的方式,模拟含不同缺陷的铁纳米环的磁滞回线、组态、剩磁等磁特性.研究发现:缺陷的大小与位置明显影响系统的磁化过程.当缺陷较小时,系统存在双稳态特征,此性质与无缺陷系统类似;当缺陷增大时,系统过渡状态增加,双稳态特征不再明显.进一步的研究发现,缺陷系统的剩磁随缺陷半径D的增大而增大.上述结果与非对称纳米环系统的磁特性类似,并可以通过零场状态下的系统自旋组态的变化加以解释.当系统圆心与缺陷中心的间距Y增加时,剩磁与Y的关系是非线性的:剩磁先随Y的增大而增大,后随Y的增大而减小.模拟结果可用零场状态下不同Y值的组态变化进行详细解释.上述研究结果表明,缺陷可以明显影响铁纳米环的磁特性.

CdSeS合金结构量子点的多激子俄歇复合过程
Ultrafast multiexciton Auger recombination of CdSeS

秦朝朝, 崔明焕, 宋迪迪, 何伟
物理学报. 2019, 68 (10): 107801      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190291
全文: [PDF 2241 KB] 下载:(0)
摘要

多激子效应通常是指吸收单个光子产生多个激子的过程,该效应不仅可以为研究基于量子点的太阳能电池开拓新思路,还可以为提高太阳能电池的光电转换效率提供新方法.但是,超快多激子产生和复合机制尚不明确.这里以CdSeS合金结构量子点为研究对象,研究了其多激子生成和复合动力学.稳态吸收光谱显示,510,468和430 nm附近的稳态吸收峰,分别对应1S3/2(h)-1S (e)(或1S),2S3/2(h)-1S (e)(或2S)和1P3/2(h)-1P (e)(或1P)激子的吸收带.通过飞秒时间分辨瞬态吸收光谱和纳秒时间分辨荧光光谱两种时间分辨光谱技术对CdSeS合金结构量子点的超快动力学进行了探究,结果显示,1S激子的双激子复合时间大概是80 ps,这一时间比传统量子点的双激子复合时间(小于50 ps)延长了近一倍,结合最近发展的超快界面电荷分离技术,在激子湮灭之前将其利用起来,这一时间的延长将有很大的应用前景;其中,在2S和1P激子中除上述双激子复合外,还存在一个通过声子耦合路径的空穴弛豫过程,时间大概是5-6 ps.最后,利用纳秒时间分辨荧光光谱得到该样品体系单激子复合的时间约为200 ns.

物理学交叉学科及有关科学技术领域

基于中性水凝胶/取向碳纳米管阵列高电压柔性固态超级电容器
High-voltage flexible solid state supercapacitor based on neutral hydrogel/carbon nanotube arrays

巫梦丹, 周胜林, 叶安娜, 王敏, 张晓华, 杨朝晖
物理学报. 2019, 68 (10): 108201      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182288
全文: [PDF 4560 KB] 下载:(3)
摘要

随着科技发展和时代进步,发展质轻便携、安全环保的高性能储能器件变得日趋重要,对柔性固态超级电容器的研究也应运而生.柔性电极材料及电解质的选用是设计柔性固态超级电容器的关键因素,近年来一直是研究的热点.考虑到环境污染及实际需求问题,本文采用中性凝胶电解质对具有高比表面积、良好导电性及取向性的碳纳米管阵列进行包埋处理,所形成的柔性复合薄膜作为电极材料,设计制备三明治结构的柔性超级电容器件.通过改变凝胶电解质中所加入的无机盐电解质种类,调控器件的电化学储能性质.最终在聚乙烯醇PVA-NaCl作为凝胶电解质时,整个器件比容量最高达104.5 mF·cm-3,远高于有机离子凝胶与碳管阵列形成的复合器件以及无规分布的碳纳米管与水凝胶形成的复合器件,同时获得了0.034 mW·h·cm-3的最大能量密度,并且具有良好的倍率性能、循环稳定性及抑制自放电的效果,并在高电压1.6 V下依然保持良好的化学稳定性.这种中性凝胶/碳管阵列复合超级电容器件不仅满足了绿色安全、柔性便携的要求,未来在医学可植入器件等领域也具有很好的应用前景.

InGaZnO薄膜晶体管背板的栅极驱动电路静电释放失效研究
Electro-static discharge failure analysis and design optimization of gate-driver on array circuit in InGaZnO thin film transistor backplane

马群刚, 周刘飞, 喻玥, 马国永, 张盛东
物理学报. 2019, 68 (10): 108501      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190265
全文: [PDF 1050 KB] 下载:(0)
摘要

本文通过解析阵列基板栅极驱动(gate driver on array,GOA)电路中发生静电释放(electro-static discharge,ESD)的InGaZnO薄膜晶体管(InGaZnO thin-film transistor,IGZO TFT)器件发现:栅极Cu金属扩散进入了SiNx/SiO2栅极绝缘层;源漏极金属层成膜前就发生了ESD破坏;距离ESD破坏区域越近的IGZO TFT,电流开关比越小,直到源漏极与栅极完全短路.本文综合IGZO TFT器件工艺、GOA区与显示区金属密度比、栅极金属层与绝缘层厚度非均匀性分布等因素,采用ESD器件级分析与系统级分析相结合的方法,提出栅极Cu:SiNx/SiO2界面缺陷以及这三层薄膜的厚度非均匀分布是导致GOA电路中沟道宽长比大的IGZO TFT发生ESD失效的关键因素,并针对性地提出了改善方案.

基于双开口谐振环超表面的宽带太赫兹涡旋光束产生
Broadband terahertz vortex beam generation based on metasurface of double-split resonant rings

周璐, 赵国忠, 李晓楠
物理学报. 2019, 68 (10): 108701      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182147
全文: [PDF 850 KB] 下载:(1)
摘要

提出了一种基于双开口谐振环单元结构超表面的太赫兹宽带涡旋光束产生器.该结构由金属-电介质两层构成,位于顶层的是基于双开口谐振环单元结构的超表面,底层为介质层.对单元结构阵列进行数值仿真,圆偏振的入射光可以被转换成相应的交叉偏振透射光,通过旋转表层金属谐振环,可以控制交叉偏振透射光具有相同的振幅和不同的相位.这些单元结构按照特定的规律排列,可以形成用以产生不同拓扑荷数的涡旋光束的涡旋相位板.以拓扑荷数1和2为例,设计了两种涡旋相位板,数值分析了圆偏振波垂直入射到该涡旋相位板生成交叉圆偏振涡旋光束的特性.结果表明,在1.39-1.91 THz的频率范围内产生了比较理想的不同拓扑荷数的涡旋光束,且透过率高于20%,最高可达到24%,接近单层透射式超表面的理论极限值.

地球物理学、天文学和天体物理学

基于化学物质释放的电离层闪烁抑制方法研究
Ionospheric scintillation suppression based on chemical release

赵海生, 许正文, 徐朝辉, 薛昆, 郑延帅, 谢守志, 冯杰, 吴健
物理学报. 2019, 68 (10): 109401      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20182281
全文: [PDF 855 KB] 下载:(0)
摘要

中低纬地区经常发生的电离层闪烁,严重影响卫星链路的无线电信号传播过程,导致卫星通信导航信号质量下降,甚至中断.在电离层闪烁发生前的酝酿生成期,通过向电离层闪烁"种子因素"的等离子体泡内释放电子密度增强类化学物质,填充等离子体泡,改变等离子体环境特性,调控电离层动力学过程,能够降低电离层等离子体不稳定性增长率,进而抑制闪烁的发生.本文开展了基于化学物质释放的电离层闪烁抑制理论及方法研究,根据化学物质释放对电离层等离子体环境的影响,定量计算控制因素改变对不稳定性增长率的贡献,建立了基于电子密度增强类化学物质释放的电离层闪烁抑制物理模型,仿真了等离子体泡的填充过程及等离子体不稳定性增长率的演化过程.仿真结果表明该方法具有较好的闪烁抑制效果,为我国中低纬地区卫星信号电离层闪烁抑制研究奠定了理论基础.

太赫兹量子级联激光器频率梳的色散
Group velocity dispersion analysis of terahertz quantum cascade laser frequency comb

周康, 黎华, 万文坚, 李子平, 曹俊诚
物理学报. 2019, 68 (10): 109501      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.20190217
全文: [PDF 865 KB] 下载:(0)
摘要

群速度色散会限制太赫兹量子级联激光器频率梳的稳定以及频谱宽度.对于太赫兹量子级联激光器频率梳,其色散主要由器件增益、波导损耗、材料损耗引起.研究基于4.2 THz量子级联激光器双面金属波导结构,通过建立德鲁德模型,利用有限元法计算了激光器的波导损耗;器件未钳制的增益由费米黄金定则计算得到,结合增益钳制效应,计算了器件子带电子跃迁吸收以及镜面损耗,得到了器件钳制后的增益;利用Kramers-Kronig关系得到了器件的增益、波导损耗、材料损耗引起的色散,结果表明器件的激射区域存在非常严重的色散(-8×105-8×105 fs2/mm).同时,计算了一种基于Gires-Tournois干涉仪结构的色散,结果表明,该结构的色散具有周期性,可以用于太赫兹量子级联激光器的色散补偿.

更正

更正:中国散裂中子源反角白光中子束流参数的初步测量——[物理学报 2019, 68, 080101]
Erratum: Experimental result of back-streaming white neutron beam characterization at Chinese spallation neutron source——[Acta Phys. Sin. 2019, 68, 080101]

鲍杰, 陈永浩, 张显鹏, 栾广源, 任杰, 王琦, 阮锡超, 张凯, 安琪, 白怀勇, 曹平, 陈琪萍, 程品晶, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 顾旻皓, 郭凤琴, 韩长材, 韩子杰, 贺国珠, 何泳成, 何越峰, 黄翰雄, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱路, 吉旭阳, 江浩雨, 蒋伟, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 兰长林, 李波, 李论, 李强, 李晓, 李阳, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 马应林, 宁常军, 聂阳波, 齐斌斌, 宋朝晖, 孙虹, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 王鹏程, 王涛峰, 王艳凤, 王朝辉, 王征, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 解立坤, 羊奕伟, 杨毅, 易晗, 于莉, 余滔, 于永积, 张国辉, 张旌, 张林浩, 张利英, 张清民, 张奇伟, 张玉亮, 张志永, 赵映潭, 周良, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏
物理学报. 2019, 68 (10): 109901      http://dx.doi.org/10.7498/aps.68.109901
全文: [PDF 249 KB] 下载:(6)
摘要
物理学报
最新录用
说明:近期正式录用的文章,尚未确定具体刊出日期,只公布中英文摘要,文章内容以最后发表为准。
»

[编号:20161598]    碰撞参数对磁化电负性等离子体鞘层结构的影响

刘惠平 邹秀 邹滨雁 邱明辉
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 814 )
数值研究了离子马赫数的取值和碰撞参数对由热的电子、热的负离子和冷的正离子构成的磁化电负性等离子体鞘层结构的影响.通过理论推导得到了鞘层模型的玻姆判据的表达式,并得到了不同离子马赫数情况下鞘层的正离子密度分布和净电荷分布曲线,还进一步得到了几个不同碰撞参数下鞘层的带电粒子密度、净电荷以及电势分布曲线.结果表明,离子马赫数取值不同对应不同的鞘层结构;碰撞使鞘层中正离子密度增加,使电子密度更快减小到零,对负离子密度分布影响不明显;碰撞使净电荷密度的峰值幅度增加并向鞘层边缘移动,使鞘层中电势值升高并使鞘层厚度减小.
»

[编号:20161604]    基于亥姆霍兹定理计算动力学系统的哈密顿能量函数

王春妮 王亚 马军
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 477 )
亥姆霍兹定理表明任意空间矢量场可以分解为涡旋场和梯度场的叠加。由于电磁场变化和电磁波传播则导致电磁场能量的迁移,动力学振子和神经元处于复杂电磁环境下必然伴随能量的吸收和释放。对于非线性混沌电路,电容器充电放电,以及电感线圈感应过程中都伴随着能量的转换和迁移。包含量纲的非线性振荡电路可利用标度变换方法转换为无量纲的动力学方程。利用平均场理论,电场能量和磁场能量的转换可用若干非线性振荡电路的动力学方程来刻画。基于亥姆霍兹定理来研究一类无量纲非线性动力学系统的哈密顿能量计算问题,对于实际的非线性振荡电路,通过标度变换可快速计算其能量函数。该结果对于动力学系统自适应控制有重要的参考价值。
»

[编号:20161638]    三终端非对称夹角石墨烯纳米结的弹道热整流

顾云风 吴晓莉 吴宏章
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 224 )
提出并通过非平衡格林函数法验证了一个三终端石墨烯纳米结弹道热整流的理论模型——石墨烯带两端作为左右热极,其上加一倾斜分支作为控制热极形成一个Y形纳米结。结果发现热流倾向于从与控制热极夹角较小的热极流向另一个热极。控制热极与左右热极间夹角差别的增大有利于热整流。这一现象在扶手椅型石墨烯带上尤其明显。锯齿型石墨烯带加上与其呈30度夹角的扶手椅型分支具有最明显的热整流效应。对于左右热极宽度不同的热整流器,倾斜控制极热可以使整流比在原来的基础上提高超过50%。
»

[编号:20161642]    环形光子晶体光纤中涡旋光的传输特性研究

张羚翔 魏薇 张志明 廖文英 杨振国 范万德 李乙钢
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 580 )
由于涡旋光具有轨道角动量,将它应用于光纤通信领域可以有效提高信息传输速率.设计了一种环形光子晶体光纤(简称RPCF),利用COMSOL Multiphysics软件对其涡旋光TE01、HE_21^±和TM01模式特性进行模拟计算,它们之间有效折射率差分别为4.59×〖10〗^(-4) 和3.62×〖10〗^(-4);其中,TE01模式的涡旋光在入射光波长范围为1650-1950 nm时,色散值在44.18 - 45.83 ps?nm^(-1)?km^(-1)之间平坦;入射光波长在1550 nm时,TE01模式的涡旋光的非线性系数为1.37 W^(-1)?km^(-1).该结构的光子晶体光纤的涡旋光具有损耗小,色散平坦等特性,对光纤中传输涡旋光、将涡旋光应用于超连续谱等方面研究具有重要意义.
»

[编号:20161653]    展向旋转平面库埃特湍流瞬时场的五分解方法

盖杰 刘泽宇 罗佳奇 蔡庆东 Zhenhua Xia
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 185 )
展向旋转平面库埃特湍流是旋转系统下壁湍流研究的经典问题,并且此湍流问题中的大尺度roll cells结构也受到广泛关注。本文,采用五分解方法将存在二次流的瞬时场分解为五部分,包括平均流场,二次流场的流向和横向部分,还有剩余场的流向和横向部分。通过五分解法,可以掌握湍动能各“分量”在能量平衡和能量传递方面的重要机制。研究结果表明,二次流和剩余场的流向运动(横向运动)是通过二次流涡量与剩余场剪应力相关项进行能量传递,二次流(剩余场)的流向运动和横向运动之间是通过旋转项进行能量传递。此外,剩余场的流向和横向运动之间还通过压力与应变率相关的再分配项进行能量传递。对于剩余场流向部分,在一定的旋转强度范围内,通过二次流涡量与剩余场剪应力相关项从二次流流向部分获取的能量大于从平均流获取的能量,说明二次流流向运动对剩余场流向运动有很大影响。
»

[编号:20161678]    基于频域电磁场的微波器件微放电阈值快速粒子模拟

王洪广 翟永贵 李记肖 李韵 王瑞 王新波(Wang Xinbo) 崔万照 李永东
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 460 )
提出了一种利用频域电磁场快速计算微波器件微放电阈值的粒子模拟方法,首先通过CST微波工作室频域求解器获得微波器件中频域电磁场分布,在微放电过程模拟时将其转化到时域,再采用Boris算法求解电磁场中的电子运动,然后判断电子是否与三角面片边界相交,进行二次电子发射处理。变化输入功率,经过系列粒子模拟后,根据电子数目随时间的变化曲线确定微放电阈值。采用该方法,分别对平行平板和同轴传输线微波器件的微放电阈值进行了模拟计算,并与CST粒子工作室的模拟结果进行了对比。结果表明,两者获得的阈值基本一致,但本方法的计算效率提高了1~2个数量级。
»

[编号:20161688]    气泡线性振动对含气泡水饱和多孔介质声传播的影响

郑广赢 黄益旺
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 307 )
为了研究孔隙水含少量气泡时多孔介质中波的传播,本文在Biot模型的基础上,将孔隙水中气泡的体积振动融合到多孔介质的孔隙流体渗流连续性方程中,从而得到了考虑气泡体积振动的孔隙流体渗流连续性方程。在此基础上,根据气泡线性振动下气泡瞬时半径和介质背景压力的关系,以及多孔介质运动方程和流体介质运动方程,导出了受气泡影响下多孔介质位移矢量波动方程,建立了非水饱和多孔介质声速频散和衰减预报模型。气泡的存在增大了孔隙水的压缩率,导致含气泡水饱和多孔介质声速的降低。当声波频率等于气泡的共振频率时,在声波激励下,介质呈现高频散,且孔隙水中的气泡产生共振,吸收截面达到最大,使得多孔介质的声衰减也达到最大。文中数值分析验证了上述结论,表明了气泡含量、大小和驱动声场频率是影响声波在含少量气泡的水饱和多孔介质中传播的主要因素。
»

[编号:20161691]    钙钛矿结构SnTiO3铁电相变的第一性原理研究

叶红军 王大威 姜志军 成晟 魏晓勇
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 408 )
铁电材料因其自发极化而表现出优异的介电、压电、热电等性能,可用于电容器、滤波器、传感器、探测器、换能器等多种应用途径。本文利用有效哈密顿方法和基于密度泛函理论的第一性原理计算对钙钛矿结构SnTiO$_3$ 进行了研究, 计算获得了SnTiO$_3$ 的有效哈密顿量系数. 利用这一结果, 通过蒙特卡罗模拟, 预测了SnTiO$_3$ 的相变温度和参与相变的结构相.
»

[编号:20161703]    (2+1)维高阶Broer-Kaup系统的非局域对称及相互作用解

辛祥鹏 刘汉泽 刘希强
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 250 )
本文利用非局域对称方法及相容Tanh展开法研究了(2+1)维高阶Broer-Kaup系统。通过对Broer-Kaup系统的留数对称进行局域化,把非局域对称转化成等价的李点对称,同时得到了相应的对称群. 利用相容Tanh展开方法,得到了(2+1)维高阶Broer-Kaup系统的多种形式的波与孤立子的相互作用解,如椭圆周期波与孤立子等. 为了研究这些解的动力学行为,本文给出了解的相应图像.
»

[编号:20161731]    粒子( Ep≥45MeV)核内级联Monte Carlo模拟程序研究

胡志良 周斌 曾智蓉 梁天骄
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 377 )
本文基于核内级联物理过程,采用Monte Carlo方法发展了一款质子、中子以及π介子的粒子输运程序。基本物理模型基于适当简化和核内级联Bertini模型,同时借鉴了INCL模型质心系下的角微分分布以克服Bertini模型之不足,即采用Monte Carlo方法模拟核子与核子、核子与π介子间的弹性散射、非弹性散射等过程,粒子相互作用时,核子密度随半径变化且作用截面参考Bertini模型22类实验截面数据,出射粒子散射角在质心系下的抽样遵从INCL模型所确定的微分分布。可模拟45MeV~3500MeV的中子、质子或2500MeV以下π介子引起的核内级联过程。入射粒子能量在60~378MeV范围内反应截面理论计算值与已有实验数据、以及在65~3000MeV较宽能区范围内反应截面、出射粒子增殖比、微分截面和剩余核等计算结果与MCNPX、GEANT 4和PHITS模拟结果较好吻合。
»

[编号:20161738]    新型Fibonacci准周期结构一维等离子体光子晶体的全方位带隙特性研究

张娟
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 213 )
以二元Fibonacci准周期结构的一维等离子体光子晶体为对象,在系统研究不同初始序列及周期数的该结构光子晶体带隙特性的基础上,给出了一种新颖的一维等离子体光子晶体结构,用于扩大全方位光子带隙。相比文献中结构,该结构更简单(层数大大减少、且属于二元结构),全方位光子带隙宽度也更宽。此外,讨论了等离子体材料参数,如等离子厚度、等离子体频率、碰撞频率对该结构全方位带隙的影响,并与文献结构情况进行了对比。研究结果可为新型全方位反射器的设计提供重要的理论指导。
»

[编号:20161771]    基于Bell态粒子和单光子混合的量子安全直接通信方案

曹正文
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 213 )
为了提高量子安全直接通信的效率, 本文提出了一种基于 Bell 态粒子和单光子混合的量子安全直接通信方案. 该方案中 Alice 将所有 Bell 态粒子划分为两个序列 $S_A$ 和 ${S_B}$ , 先将 ${S_B}$ 发给 Bob 进行第一次窃听检测, 检测结果表示量子信道安全后再将信息序列编码在序列 $S_A$ 和单光子序列 $S_S$ 混合的量子态序列上; 然后将已编码序列经过顺序重排和添加单光子检测粒子发给合法接收方 Bob. 该方案避免了复杂的 U 变换, 简化了方案的实现过程. 同时顺序重排和检测粒子的结合保证了方案的安全性. 另外 3 bit 经典信息加载在一个态上的编码规则大大提高了编码容量, 从而使信息传输效率也得到提高.
»

[编号:20161787]    纳米SiO2/环氧树脂复合物介电性与纳米粒子分散性关系

高铭泽 张沛红
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 214 )
采用硅烷偶联剂改性纳米SiO2,制得改性纳米SiO2分散液和改性纳米SiO2颗粒。分别利用“机械法”制备未改性纳米SiO2复合环氧树脂和改性纳米SiO2复合环氧树脂,利用“气泡法”制备改性纳米SiO2复合环氧树脂。复合物中纳米SiO2含量分别为2wt%、3wt%、4wt% 、5wt%和6wt%。测试了复合物的击穿特性和耐电晕特性,结果表明复合物的击穿场强和耐电晕性随纳米SiO2含量的增加而增加,击穿场强在含量为5wt%时达到最大值。“气泡法”制备改性纳米SiO2复合环氧树脂的击穿场强和耐电晕性好于其它两种方法制备的复合环氧树脂。以5wt%纳米SiO2含量复合物为例,利用Image J软件分析复合物扫描电镜(SEM)图像,通过森下氏分散指数(Morisita’s Index)方法对复合物中纳米SiO2的分散性进行定量表征,得出“气泡法”制得的纳米SiO2/环氧树脂复合物的分散性好于“机械法”制备的复合物。研究发现纳米SiO2在环氧树脂基体中分散性越好,复合物的击穿特性和耐电晕性越好。
»

[编号:20161805]    阵元随机均匀分布球面阵列联合噪声源定位方法

张揽月 丁丹丹 杨德森 时胜国 朱中锐
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 261 )
本文研究基于球面传声器阵列的噪声源定位方法,设计加工了阵元随机均匀分布64元球面传声器阵列,研究了球面近场声全息和球谐函数模态展开聚焦波束形成联合噪声源定位识别方法,对算法的性能进行了仿真分析,并利用球面传声器阵列进行了噪声源定位识别试验。研究表明,阵元随机均匀分布球面阵列具有全空间稳定的目标定位性能,球面近场声全息对低频近距离声源具有较高的定位精度,球谐函数模态展开聚焦波束形成对高频远距离声源具有较高的定位精度,将两种方法联合进行声源的定位识别,可以利用较小孔径的球面阵列和较少阵元的条件下,在宽频带范围内获得对目标声源良好的定位性能。
»

[编号:20161819]    基于前冲康普顿电子高能伽马能谱测量系统设计

贾清刚 张天奎 许海波
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 292 )
除中子外,聚变核心同时释放大量高能伽马,其能谱可反映聚变过程关键物理参数,并为过程诊断提供重要信息.由于聚变伽马的时间与能量特性,需要设计高探测效率及能量分辨率的伽马谱仪.根据高能伽马谱仪的概念设计(Gamma-to-Electron Magnetic Spectrometer GEMS),针对该系统中伽马-电子转换靶,电子偏转汇聚,电子探测等关键环节进行优化设计以提高系统探测效率及能量分辨率.其中采用Monte-Carlo程序Geant4模拟研究了伽马-电子转换靶中康普顿散射与多次库伦散射对由转换靶出射电子的能谱与角分布的影响.开发并行遗传算法对复杂几何偏转磁场参数进行优化,得到低强度(小于100高斯)复杂边界偏转磁场.根据系统优化设计结果,采用Geant4模拟了该系统对不同能量伽马的响应. 此外,还模拟可该系统对特征聚变伽马能谱的测量,结果显示,该系统可在聚变中子产额分别为2.5×1015及1.2×1016条件下,对10-20 MeV高能伽马能谱测量实现能量分辨分别满足0.5 MeV(小于5%)及0.25 MeV(小于2.5%),说明该系统可用于聚变过程伽马能谱的诊断.
»

[编号:20161827]    非球形效应对强声场中次 Bjerknes力的影响

马艳 林书玉
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 256 )
考虑了非球形气泡在声场中的形状振动,推导了非球形气泡和球形气泡之间的次Bjerknes力方程,数值模拟了声场中非球形气泡和球形气泡之间的次Bjerknes力和两个球形气泡之间的次Bjerknes力,并对非球形气泡和球形气泡之间的次Bjerknes力的影响因素进行了分析讨论。研究结果表明:当驱动声压振幅大于非球形气泡的Black阈值且又能使得非球形气泡稳定振动时,在第一个声驱动周期内,非球形气泡和球形气泡之间的次Bjerknes力和两个球形气泡的次Bjerknes力方向差异较大,在大小上是两个球形气泡次Bjerkens力的几倍到几十倍,且有着更长的作用距离。非球形气泡和球形气泡之间的次Bjerknes力取决于非球形气泡的形状模态阶数、两个气泡初始半径的比值、驱动声压振幅气泡间距和两个气泡的相对位置。
»

[编号:20161829]    复杂噪声场下对角减载技术的原理及应用

夏麾军 马远良 刘亚雄
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 274 )
实际水下噪声场是非常复杂的,它具有一定的相关性,且各阵元接收到的噪声的功率不相等,因此归一化的噪声协方差矩阵不是单位矩阵,使得一些阵列信号处理算法的性能将下降。针对这个问题,本文充分分析了复杂噪声场的物理特性,建立了噪声协方差矩阵的物理模型,提出了一种复杂噪声场下的协方差矩阵对角减载技术。首先将数据协方差矩阵减去一个减载系数矩阵,在使得波束输出信噪比达到最大的约束条件下,获得了减载系数矩阵的理论表达式和近似表达式。然后利用最小二乘方法,估计减载系数矩阵,并且理论分析了噪声场的相关性及输入信噪比对估计误差的影响。最后仿真实验和湖试数据处理结果表明,在复杂噪声场条件下,该算法提高了输出信噪比,改善了阵列信号处理算法的性能,并且该算法计算复杂度低,可以实时处理。
»

[编号:20161832]    基于行扫描测量的运动目标压缩成像

王盼盼 姚旭日 刘雪峰 俞文凯 邱棚 翟光杰
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 214 )
摘要:运动目标成像在实际应用中具有重要作用,而如何获取高质量运动目标图像是该领域研究中的一个热点问题。本文采用行扫描的采样方式,通过构造运动测量矩阵,建立一种基于压缩感知理论的运动物体成像模型,并通过仿真及实验,验证了该模型对于恢复运动物体图像信息的可行性。实验结果证明,该方法可获得高质量的运动物体成像。本文通过引入图像质量评价标准,分析了运动物体成像质量与速度之间的关系。本文还将该方法与普通压缩感知算法进行比较,结果证明,在相同速度下,该方法的成像质量更高。因而,该成像方法在无人机对地观测、产品线视频监测等领域有着很好的应用前景。
»

[编号:20161838]    基于声散射的水下气泡群空间关联性研究

范雨喆 李海森 徐超 陈宝伟
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 248 )
基于气泡空间位置非独立分布气泡群的线性声散射,从统计观点对气泡间的空间关联性进行了研究,通过对气泡群进行子区域划分,提出了等效空间关联函数这一概念.由于等效空间关联函数随气泡空间位置变化而变化,提出了基于子气泡群散射声波的气泡分布以及聚集趋势的声学反演方法.通过对理论进行建模仿真发现,这一方法不但能准确反演出气泡群的分布及聚集趋势,还具有在被多个含聚集中心气泡群“掩埋”的条件下对目标气泡群聚集趋势的检测能力.为了进一步对理论进行验证,对船舶气泡尾流进行了声学测量,实验获得的等效空间关联函数符合尾流中气泡群的分布和聚集趋势.本文的研究工作,可为海洋中不同成因气泡群识别以及恶劣海况下风浪形成气泡群“掩埋”下的尾流、鱼群等水下气泡群检测提供理论基础.
»

[编号:20161846]    抽样法与灵敏度法keff计算不确度量化

胡泽华 叶涛 刘雄国 王佳
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 197 )
核反应堆的中子学模拟计算中,核数据不确度导致的积分量计算不确定度,通常采用基于微扰理论的灵敏度与不确定度(S/U)分析方法(简称,灵敏度法)量化。灵敏度分析法原则上只适用于线性模型,且一般计算程序不能直接进行灵敏度分析。而抽样法,通过随机抽样核数据,直接输入中子学计算程序进行计算,对计算结果统计分析量化不确定度。抽样法易于实现、计算精确、且适用性强。在灵敏度分析与不确定度量化程序SURE中,增加了抽样法不确定度量化功能。为将抽样法应用于复杂问题的模拟计算的不确度量化,需对其进行细致的考核。选取简单的临界基准实验模型,采用灵敏度分析法和抽样法,分别进行有效中子增殖因数keff计算的不确定度量化,得到了各核素各反应道核数据导致的keff计算不确定度。对比显示,两种方法的不确定度量化结果有很好的符合,验证了SURE程序抽样法功能的正确性。抽样法计算的keff符合正态分布,说明在一般核数据的不确定度范围内,keff与核数据成线性关系,灵敏度分析法不确定度量化可以适用。
»

[编号:20161851]    基于环形泵浦光的红外超分辨显微成像方法

刘鸿吉 刘双龙 刘伟 牛憨笨 陈丹妮
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 174 )
本文提出一种突破衍射极限的红外显微成像方法,该方法基于泵浦-探测模式,采用了环形而非高斯型强度分布的泵浦光,由于样品在环形光强度峰值附近区域达到吸收饱和,因此当高斯分布的探测光随后到达样品时,只有环形光的中心区域才能吸收探测光的能量. 而且吸收区域随着环形光的强度增加而减小. 这意味着,如果以被吸收的探测光能量作为该成像系统的信号,本文提出的方法可以使系统的分辨率超越衍射极限的限制. 本文模拟了不同环形光能量下成像系统的空间分辨率,结果表明:当环形光能量为100 nJ、探测光能量为0.1 nJ时,该方法的理论分辨率在236 nm,比传统红外显微成像系统分辨率提高了约14倍.
»

[编号:20161865]    贝叶斯迭代联合双边滤波的散焦图像快速盲复原

尹诗白 王卫星 王一斌 李大鹏 邓箴
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 237 )
实现有效的单幅散焦图像盲复原对军事及地质勘测领域的清晰图像获取具有极为重要的意义。常用算法存在计算量大,振铃及噪声敏感的问题,为此本文提出了贝叶斯框架下迭代双边滤波器的快速盲复原算法。它首先用基于深度信息的盲去卷积结果估计点扩散函数的概率模型,进而通过贝叶斯理论构建合理的盲复原最小优化问题,抑制振铃效应;然后推理分析最小优化问题的求解实质,得出双边滤波器快速求解最小优化问题的结论,简化求解过程,减少计算量;最后设计迭代联合双边滤波器的求解方式,即利用一次双边滤波器求解的复原结果设计联合双边滤波器的指导图,再将指导图作为优化问题的输入,迭代实施求解,去除噪声的同时确保复原质量。实验结果表明:该算法能有效抑制振铃,减少计算量,去除噪声,85%图像的像素误差平均值低于0.03,较常用盲去卷积法在同一误差区间的复原成功率提高了19%,运行时间缩短了约78%,能有效用于单幅散焦图像盲复原的实际工程实践中。
»

[编号:20161866]    Mg-Y-Cu合金长周期有序相热力学稳定性及其电子结构的第一性原理研究

马振宁 周全 汪青杰 王逊 王磊
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 216 )
采用基于密度泛函的第一性原理平面波赝势方法计算了Mg-Y-Cu合金中长周期有序相14H和18R (18R(m),18R(t))的形成焓、电子态密度和电荷密度.计算结果表明,14H和18R相都具有负的形成焓,说明两相都能够由单质转变形成,并且14H相比18R相更加稳定;14H和18R相的态密度分布形态和变化趋势相似,它们的成键峰均主要来自于Mg的3s轨道、Mg的2p轨道,Cu的3p轨道和Y的4d轨道的贡献,且在费米能级低能级区域产生了轨道杂化效应. 14H相和18R相的成键都具有明显的共价性.通过对各相(0001)面的电荷密度分析表明,14H和18R相中的Cu原子和Y原子之间都形成了共价键,并且14H相的共价性比18R相的共价性更强.
»

[编号:20161878]    一种基于二维Helmholtz腔阵列的低频宽带隔声结构实验研究

高东宝 刘选俊 田章福 周泽民 曾新吾 韩开锋
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 255 )
基于圆周排列的Helmholtz共振腔单元, 设计并实现了一种具有低频宽禁带的声人工结构, 可以在结构中心处实现二维隔声效果. 针对实际模型, 搭建了二维声场测量平台, 进行了相应的实验研究, 实验结果与有限元仿真结果吻合较好. 该结构在较宽的频带内(680-1050Hz)可以实现较好的隔声效果, 最大隔声量可达41dB. 实验中还研究了单元参数及共振状态对隔声效果的影响. 隔声区的大小与共振单元的分布形式有直接关系, 而良好的共振状态将对提高隔声量有一定帮助. 研究结果对设计新型声防护结构具有理论与应用价值.
»

[编号:20161880]    总剂量辐照对热载流子效应的影响研究

何玉娟 章晓文 刘远
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 269 )
本文研究了总剂量辐照(TID, Total Irradiation Dose)效应对0.35?m NMOS器件热载流子(HCI, Hot Carrier Injection)测试的影响情况,试验结果表明:经过100krad(Si)总剂量辐照后进行5000s的热载流子测试,NMOS器件阈值电压随着总剂量的增大而减小,然后随热载流子测试时间的增大而增大,且变化值远远超过未经过总剂量辐照的器件;总剂量辐照后经过200小时高温退火,再进行5000s的热载流子测试,其热载流子退化值远小于未高温退火样品,但比未辐照样品更明显;即总剂量辐照与热载流子的协同效应,要超过两种效应的简单叠加。根据两种效应的原理分析,认为总剂量辐照感生氧化层陷阱电荷中的空穴与热电子复合减少了正氧化层陷阱电荷,但辐照感生界面态俘获热电子形成负的界面陷阱电荷,使得两者的协同效应模拟方式比单机理模拟方式更恶劣。
»

[编号:20161887]    N/B掺杂石墨烯光电性质研究

禹忠 党忠
录用时间:2016-10-11
摘要 ( 528 )
石墨烯自2004年发现以来,由于其独特的化学成键结构,使其拥有出色的化学、热学、机械、电学、光学特性而引起了人们极大的关注。由于石墨烯为零带隙材料,因此限制了其在纳电子学领域的发展。只有扩大石墨烯的带隙,才能推广石墨烯在纳电子学中的应用范围。本文构建了本征石墨烯、N掺杂石墨烯、B掺杂石墨烯三种模型,主要研究了本征石墨烯和不同掺杂浓度下的N/B掺杂石墨烯的能带结构、电子态密度、及光电性质,包括:吸收谱、反射谱、折射率、电导率和介电函数。研究表明:N/B掺杂石墨烯费米能级附近的电子态主要是由C-2p和N-2p/B-2p轨道杂化形成的,且N/B掺杂可以引起石墨烯费米能级和光电性质的改变。本文得出的结论可为石墨烯在光电子器件应用方面提供理论依据。
»

[编号:20160539]    低能电子穿越玻璃直管和锥管的动力学过程的研究

万城亮 张红强 陈熙萌
录用时间:2016-08-18
摘要 ( 174 )
我们通过实验测量1.5keV电子穿越玻璃直管/锥管的二维角分布的时间演化, 研究了低能电子与绝缘玻璃管相互作用的动力学过程。观察到了低能电子穿越玻璃直管和锥管后其强度随时间呈现振荡。穿透的强度出现振荡峰结构,在出现峰的地方,透射的电子最开始出现微弱的圆点,随后微弱的圆点变为较明显的亮点,此后亮点逐渐变大变亮,接着变暗,最后亮斑迅速消失,同时透射电子的角分布中心伴随移动。这种行为显示了低能电子在玻璃管内的充放电呈现振荡行为,当入射电荷累积足够大时,其存在一个快速放电的通道,后迅速充电产生阻止电子穿越的电场。对比锥管后的角分和直管的角分布,我们发现锥管的穿透电子束流密度比直管的大40%。锥管的充放电的时间比直管快,这显示了锥管更容易快速放电,其由于充电建立的电场也更容易影响传输的电子。电子在玻璃直管和锥管的快速充放电的动力学过程显示出电子的传输机制与高电荷态离子有很大不同,其快速充放电过程显示了带负电的电子与绝缘体材料相互作用中的充放电过程与带正电离子的不同。
»

[编号:20160892]    2D/3D湍流热对流近底板流态与温度边界层特性研究

黄茂静 包芸
录用时间:2016-08-18
摘要 ( 226 )
本文采用可高效并行计算的湍流热对流直接数值模拟(DNS),计算了系列Ra数的二维方腔和三维扁方腔的Rayleigh-Bénard热对流。针对二维和展向平均三维的平均场计算结果,选取Ra = 109、1010、5?1010三组典型Ra数,发现所有流动中都存在大尺度环流和角涡,而且随着Ra数的增加,大尺度环流的形状都变圆,角涡尺寸都变小。在二维流动中,大尺度环流呈椭圆形,有四个角涡,而展向平均三维流动中,大尺度环流呈梭形,只有两个角涡。由于二维和三维流动中大尺度环流和角涡特性的不同,较小角涡的作用使二维流动中羽流向上运动的范围相比三维流动更广,造成该局部区域温度边界层厚度变大。温度边界层厚度λθ与Ra数之间存在标度关系,二维和三维的标度律的指数基本一致,标度关系的系数稍有不同。
»

[编号:20160907]    H$_2^{+}$在强激光脉冲作用下的电离率和原子核间距的关系

俞祖卿 杨魏吉 何峰
录用时间:2016-08-18
摘要 ( 203 )
本文利用蒙特卡洛方法模拟电子在激光场以及分子库仑势作用下的经典轨迹,研究了氢分子离子H$_2^+$的电离率和原子核间距的关系,为电荷共振电离 增强现象提供了一种基于电子经典运动的解释。当原子核间距为$5\sim6$原子单位时,H$_2^+$的电离率显著增大。电子的运动轨迹揭示此时电子 先围绕其中一个原子核运动,在逐步获得越来越多的动能后,运动轨迹受到另一个原子核的强烈影响,最后电子逃逸原子核的束缚。 原子核之间的库仑势垒和激光调制的库仑势垒的高度差与电离率的大小直接相关。
»

[编号:20161176]    Poiseuille-Rayleigh-Benard流动中对流斑图的分区和成长

宁利中 胡彪 宁碧波 田伟利
录用时间:2016-08-18
摘要 ( 181 )
采用Simple算法对二维流体力学基本方程组进行了数值模拟,研究了Poiseuille-Rayleigh-Benard流动中对流斑图的分区,成长及水平流动对不同斑图特征物理量的影响。结果表明,上下临界雷诺数将流动分成三个区域,即行波区,局部行波区,水平流区。和随着相对瑞利数增大而增大。在对流斑图的成长阶段,三种斑图随时间的成长过程是不同的,但对流圈都是从下游区开始成长的;特征物理量随着时间的变化也是不同的,行波对流和局部行波对流的最大垂直流速和努塞尔数经过指数增长阶段后进入周期变化的稳定阶段;水平流斑图的和经过缓慢增长后又缓慢降到到稳定值。三种斑图的和随雷诺数增大而减小的,不同斑图区域有不同的变化规律。本文给出了和随的变化关系式及不同斑图的和随着的变化关系式。
更多
Acta Physica Sinica
2019 Vol.68      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9
2018 Vol.67      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
     No.13      No.14      No.15      No.16      No.17      No.18
     No.19      No.20      No.21      No.22      No.23      No.24
2017 Vol.66      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
     No.13      No.14      No.15      No.16      No.17      No.18
     No.19      No.20      No.21      No.22      No.23      No.24
2016 Vol.65      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
     No.13      No.14      No.15      No.16      No.17      No.18
     No.19      No.20      No.21      No.22      No.23      No.24
2015 Vol.64      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
     No.13      No.14      No.15      No.16      No.17      No.18
     No.19      No.20      No.21      No.22      No.23      No.24
2014 Vol.63      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
     No.13      No.14      No.15      No.16      No.17      No.18
     No.19      No.20      No.21      No.22      No.23      No.24
2013 Vol.62      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
     No.13      No.14      No.15      No.16      No.17      No.18
     No.19      No.20      No.21      No.22      No.23      No.24
2012 Vol.61      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
     No.13      No.14      No.15      No.16      No.17      No.18
     No.19      No.20      No.21      No.22      No.23      No.24
2011 Vol.60      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
2010 Vol.59      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
2009 Vol.58      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
     No.13
2008 Vol.57      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
2007 Vol.56      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
2006 Vol.55      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
2005 Vol.54      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
2004 Vol.53      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
2003 Vol.52      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
2002 Vol.51      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
2001 Vol.50      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
2000 Vol.49      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1999 Vol.48      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
     No.13
1998 Vol.47      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1997 Vol.46      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1996 Vol.45      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1995 Vol.44      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1994 Vol.43      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1993 Vol.42      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1992 Vol.41      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1991 Vol.40      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1990 Vol.39      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1989 Vol.38      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1988 Vol.37      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1987 Vol.36      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1986 Vol.35      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1985 Vol.34      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1984 Vol.33      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1983 Vol.32      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1982 Vol.31      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1981 Vol.30      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1980 Vol.29      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1979 Vol.28      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
1978 Vol.27      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
1977 Vol.26      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
1976 Vol.25      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
1975 Vol.24      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
1974 Vol.23      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
1973 停刊
1972 停刊
1971 停刊
1970 停刊
1969 停刊
1968 停刊
1967 停刊
1966 Vol.22      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9
1965 Vol.21      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1964 Vol.20      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1963 Vol.19      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1962 Vol.18      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1961 Vol.17      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1960 Vol.16      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8
1959 Vol.15      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
     No.7      No.8      No.9      No.10      No.11      No.12
1958 Vol.14      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
1957 Vol.13      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
1956 Vol.12      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
1955 Vol.11      No.1      No.2      No.3      No.4      No.5      No.6
1954 Vol.10      No.1      No.2      No.3      No.4
1953 Vol.9      No.1      No.2      No.3      No.4
1952 停刊
1951 Vol.8      No.1      No.2      No.3
1950 Vol.7      No.5      No.6
1949 Vol.7      No.4
1948 Vol.7      No.3
1947 Vol.7      No.1      No.2
1946 Vol.6      No.2
1945 Vol.6      No.1
1944 Vol.5      No.1      No.2
1943 停刊
1942 停刊
1941 停刊
1940 Vol.4      No.1
1939 Vol.3      No.2
1938 停刊
1937 Vol.3      No.1
1936 Vol.2      No.1      No.2
1935 Vol.1      No.3
1934 Vol.1      No.2
1933 Vol.1      No.1
物理学报
· 光子晶体光纤超连续谱的孤子俘获数值研究 [2012, No.12:124203-124203] (38628)
· 平面撞击流偏斜振荡的实验研究与大涡模拟 [2013, No.8:84704-084704] (38152)
· 重氧空位对金红石型和锐钛矿型TiO2导电性能影响的模拟计算 [2013, No.23:237101-237101] (30723)
· 基于自洽GW方法的碳化硅准粒子能带结构计算 [2012, No.13:137103-137103] (29033)
· Bi2Te3拓扑绝缘体表面颗粒化铅膜诱导的超导邻近效应 [2013, No.16:167401-167401] (27084)
· 基于多角度偏振相机的城市典型地物双向反射特性研究 [2012, No.7:77801-077801] (20988)
· 交叉口混合交通流元胞自动机模型及仿真研究 [2014, No.1:10508-010508] (19709)
· 功率谱反演大气湍流随机相位屏采样方法的研究 [2014, No.10:104217-104217] (19060)
· 水热条件下钛酸钡晶粒生长基元模型研究(Ⅱ)——生长基元稳定能计算及晶粒的成核与生长 [1997, No.1:1-11] (18391)
· 银纳米颗粒/多孔硅复合材料的制备与气敏性能研究 [2015, No.13:137104-137104] (18274)
· 纳秒激光烧蚀铝材料的二维数值模拟 [2010, No.10:7120-7128] (18184)
· 超声速层流/湍流压缩拐角流动结构的实验研究 [2013, No.18:184702-184702] (17664)
· 中小学门口道路上学期间的一个元胞自动机模型 [2014, No.9:94502-094502] (17522)
· 光声内窥镜系统在人体直肠癌离体组织中的实验研究 [2014, No.8:84204-084204] (17482)
· Ag-N共掺p型ZnO的第一性原理研究 [2013, No.16:167701-167701] (17392)
· 基于COSMIC掩星资料的全球第二对流层顶详细特征 [2013, No.3:39205-039205] (17339)
· 锂离子电池SnSb/C复合负极材料的热碳还原法制备及电化学性能研究 [2014, No.16:168201-168201] (17322)
· 量子隐形传态网络的互联与路由策略 [2011, No.4:40304-040304] (17321)
· 渐近非对称陀螺分子H122C16O的高温光谱 [2008, No.6:3440-3445] (17301)
· 低速湍流模拟的预处理技术研究 [2015, No.13:134701-134701] (17297)

版权所有 ©  物理学报
地址:北京市603信箱,《物理学报》编辑部 邮编:100190
电话:010-82649294,82649829,82649863   E-mail:apsoffice@iphy.ac.cn
网络系统维护电话:010-62662699-1; 技术支持邮箱 linjl@magtech.com.cn