物理学报
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ISSN 1000-3290
CN 11-1958/O4
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变质量完整力学系统的非Noether守恒量
许志新
物理学报. 2002, 51 (11): 2425
物理学报  
   物理学报--2002, 51 (11)   发布日期: 2002-11-15
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总论

类型γ射线能谱指纹的识别机理

刘素萍, 伍怀龙, 古当长, 龚建, 郝樊华, 胡广春
物理学报. 2002, 51 (11): 2411-2416      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2411
全文: [PDF 162 KB] 下载:(710)
摘要
放射源的辐射指纹能起到标识和鉴别放射性物体的作用.在涉及核弹头不可逆销毁过程的深度核裁军核查中,核弹头的辐射指纹对标识和鉴别裁减下来的核弹头将起到关键作用.预先研究辐射指纹的有关技术,如识别机理的研究,将有助于深度核裁军的核弹头核查技术发展.以实验室放射源为研究对象,探索了类型γ射线能谱指纹的同一性识别机理.类型γ射线指纹识别机理的研究,就是要找出一种合适的方法,以较高的置信度,描述两个正在进行比较的γ射线指纹是否为同一放射源的指纹.采用了谱形比较法,并用谱相似度概念来描述两个指纹的相似程度.在谱形比较思想的指导下,编制了放射源类型指纹识别软件,并通过放射源同一性的识别实验验证了软件的有效性,同时研究了谱相似度随统计涨落和测量条件,如时间、源强和本底等因素的变化情况.研究结果表明:1)用相似度概念来描述两个指纹的相似程度,回答两个待比较的γ射线能谱是否代表同一类型放射源,是切实可行的;2)该识别机理只具备识别放射源类型的能力,而对同一类型、差异甚微的放射源个体还不能识别

约束哈密顿系统在相空间中的精确不变量与绝热不变量

张毅
物理学报. 2002, 51 (11): 2417-2422      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2417
全文: [PDF 195 KB] 下载:(708)
摘要
研究小干扰力作用下约束哈密顿系统对称性的摄动问题.建立了非保守约束哈密顿系统的正则方程,在增广相空间中研究了系统的对称性与精确不变量.基于力学系统的高阶绝热不变量的概念,给出了系统的各阶绝热不变量的形式及存在条件,并建立了绝热不变量与对称变换之间的对应关系

变质量完整力学系统的非Noether守恒量 Hot!

许志新
物理学报. 2002, 51 (11): 2423-2425      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2423
全文: [PDF 116 KB] 下载:(604)
摘要
利用时间不变的无限小变换下的Lie对称性,研究变质量完整力学系统的一类新的守恒量.给出系统的运动微分方程,研究时间不变的无限小变换下的Lie对称性确定方程,将Hojman定理推广并应用于这类系统

(2+1)维Camassa-Holm方程的相似约化与解析解

郑春龙, 张解放
物理学报. 2002, 51 (11): 2426-2430      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2426
全文: [PDF 186 KB] 下载:(709)
摘要
将Clarkson和Krushal引入的直接约化方法推广并应用到(2+1)维CamassaHolm方程组,获得了该方程的若干相似约化和解析解,其中包括Logistic方程和Bernoulli方程.约化结果得到了Peakon解、Cuspon解和关于时间t的奇异解.该方法也适用于其他有重要物理背景的非线性演化方程

含时量子系统传播子的ABCD形式

刘承宜, 刘江, 殷建玲, 邓冬梅, 范广涵
物理学报. 2002, 51 (11): 2431-2434      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2431
全文: [PDF 151 KB] 下载:(568)
摘要
将含时量子系统状态的演化看成物质波波束沿时间轴的传输,引入束宽、发散角、曲率半径、品质因子和束熵表征波束的传输.发现品质因子守恒的量子系统,其动量算子和位置算子呈线性演化,传播子可以表达成ABCD的形式,最小波包(品质因子为1)的形式不随时间改变.讨论了对常数势能系统和谐振子系统的应用

具有一维Coulomb型对称势Dirac方程的精确解

冉扬强, 薛立徽, 胡嗣柱
物理学报. 2002, 51 (11): 2435-2439      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2435
全文: [PDF 175 KB] 下载:(546)
摘要
在标量势大于矢量势的情况下,一维Dirac方程的束缚态能级是二重简并的.任意两个不同能量本征值的波函数和同一能量本征值的两个波函数都是相互正交的.对于纯标量场,存在零能量束缚态,存在分数电荷

非迭代冻结密度近似方法在计算氢键相互作用的合理性研究

赵明文, 夏曰源, 马玉臣, 刘向东, 英敏菊
物理学报. 2002, 51 (11): 2440-2445      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2440
全文: [PDF 232 KB] 下载:(719)
摘要
为计算相互作用较弱的分子碎片之间的耦合能,Harris从密度泛函理论出发,提出了一种简化方法,即冻结密度近似(FDA)方法.对该方法在描述分子间氢键作用的合理性进行了验证.对水分子间的HO┉H氢键、甲酰胺与水分子间的NH┉O氢键、二氟甲烷和水分子间的OH┉F氢键,以及DNA中的碱基(AT,GC)之间的N—H┉O,N—H┉N等类型的氢键的计算表明:若电子交换关联采用非定域自旋密度近似,FDA的计算结果同其他abinitio方法的计算结果以及实验结果都符合得很好.FDA在计算过程中既不需要求解泊松方程,也不需要进行反复的自洽迭代,所以运算速度较快,在研究生物大分子体系中的氢键相互作用方面具有一定的使用价值

复合量子密钥分发系统双速协议及其安全性分析

杨理, 吴令安, 刘颂豪
物理学报. 2002, 51 (11): 2446-2451      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2446
全文: [PDF 191 KB] 下载:(659)
摘要
基于真空光速c是极限信号速度这一基本假设,提出了复合量子密钥分发(QKD)系统和双速协议,并证明双速协议的安全性与原BB84协议的安全性相同.结果表明,双速协议在将量子密钥生成效率从50%提高到100%的同时,还降低了窃听者Eve可能得到的信息量.双速协议由于打破了公开讨论之前Bob和Eve的对等地位,使QKD在概念上有了明显的改进,使协议基的选择空间有了本质性的扩充.具体给出了三个双速协议的实例,并详细分析了它们在截取重发攻击下的安全性

两种实用的相空间重构方法

杨绍清, 贾传荧
物理学报. 2002, 51 (11): 2452-2458      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2452
全文: [PDF 330 KB] 下载:(2343)
摘要
研究了目前流行的几种相空间重构技术,分析了它们存在的不足,在此基础上提出了两种适合于不同情况下的重构方法,并初步分析了它们重构的质量.在仿真实验中,由于两种方法都运用了小波降噪技术而具有一定的降噪能力,同时还可以看出第一种方法比第二种方法好.因此,在通常情况下,可以用第一种方法对信号进行重构.而在工程应用中,如需要重构的嵌入维较小时,可用第二种方法来对信号进行重构

一种基于遗传算法的混沌系统参数估计方法

戴栋, 马西奎, 李富才, 尤勇
物理学报. 2002, 51 (11): 2459-2462      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2459
全文: [PDF 131 KB] 下载:(842)
摘要
通过构造一个适当的适应度函数,将混沌系统的参数估计问题转化为一个参数的寻优问题,然后利用遗传算法的全局优化搜索能力对其进行求解.以典型的Lorenz混沌系统为例进行了数值模拟.实际数值模拟表明,使用这种方法可以有效地对混沌系统的参数进行估计

非线性系统混沌运动的神经网络控制

谭文, 王耀南, 刘祖润, 周少武
物理学报. 2002, 51 (11): 2463-2466      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2463
全文: [PDF 178 KB] 下载:(1184)
摘要
设计前馈反传神经网络控制非线性系统混沌运动的新方法.根据扰动参数模型输入输出数据,按照非线性学习算法训练网络产生系统稳定所需的小扰动控制信号,去镇定混沌运动,使嵌入在混沌吸引子中的不稳定周期轨道回到稳定不动点上.Hnon映射数值仿真结果表明,这种方法控制非线性混沌系统响应速度快、控制精度高

非线性自治系统频率特性及其利用

张晓明, 彭建华, 张入元
物理学报. 2002, 51 (11): 2467-2474      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2467
全文: [PDF 309 KB] 下载:(1278)
摘要
用数值模拟方法对三维非线性混沌系统进行了分析,发现衰减项参量的变化基本不影响系统的周期(指在同一周期内),并且系统基频与分频(基本周期与倍周期)之间还存在着近似的简单倍数关系.另外,还将Hopf分支理论中的实用分析方法应用到某些系统,解析地确定出系统开始出现稳定周期解(分岔)的临界位置、基本周期的近似值及分岔方向等有关特征量.进一步利用确定系统基本周期的方法以及基本周期和其他周期关系的规律,讨论了变量延迟反馈法控制混沌的两个实例
唯象论的经典领域

U+CO体系的分子反应动力学研究

薛卫东, 朱正和, 冉鸣, 王红艳, 邹乐西, 孙颖
物理学报. 2002, 51 (11): 2503-2508      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2503
全文: [PDF 244 KB] 下载:(724)
摘要
基于CUO分子(X3A″)的多体展式分析势能函数,用准经典的MonteCarlo轨迹法研究了U+CO(0,0)的分子反应动力学过程.结果表明:在碰撞能低时(<215kJ.mol-1),可以生成长寿命络合物CUO(X3A″),并且该络合反应是无阈能反应,这一结论与前文用多体项展式理论计算的CUO分子势能曲线结果一致.碰撞能大于4184kJ.mol-1后,逐渐出现置换产物UO和UC,随碰撞能进一步增大,分子将被完全碰散成U,C,O原子,而且反应U+CO(0,0)→UO+C,U+CO(0,0)→UC+O和U+CO(0,0)→U+O+C是有阈能反应基于CUO分子(X3A″)的多体展式分析势能函数,用准经典的MonteCarlo轨迹法研究了U+CO(0,0)的分子反应动力学过程.结果表明:在碰撞能低时(<215kJ.mol-1),可以生成长寿命络合物CUO(X3A″),并且该络合反应是无阈能反应,这一结论与前文用多体项展式理论计算的CUO分子势能曲线结果一致.碰撞能大于4184kJ.mol-1后,逐渐出现置换产物UO和UC,随碰撞能进一步增大,分子将被完全碰散成U,C,O原子,而且反应U+CO(0,0)→UO+C,U+CO(0,0)→UC+O和U+CO(0,0)→U+O+C是有阈能反应

一种新的奇偶非线性相干态及其量子统计性质

王继锁, 冯健, 刘堂昆, 詹明生
物理学报. 2002, 51 (11): 2509-2513      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2509
全文: [PDF 182 KB] 下载:(762)
摘要
定义了一种新的奇偶非线性相干态即算符B2[B=af(N)]的两个正交归一本征态,利用数值计算方法研究了它们的量子统计性质.结果表明,与通常的奇偶相干态不同,在参数|β|变化的某些范围内,只有偶非线性相干态可以存在压缩效应,而振幅平方压缩和反聚束效应在这两个态中均可以呈现

V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩光场相互作用系统中光场的压缩特性

周明, 黄春佳
物理学报. 2002, 51 (11): 2514-2516      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2514
全文: [PDF 118 KB] 下载:(717)
摘要
研究了V型三能级原子的玻色爱因斯坦凝聚体与双模压缩相干态光场相互作用系统中光场的压缩特性.结果表明:光场的两正交分量交替呈现周期性压缩现象,其压缩时间和压缩深度与光场的初始压缩因子密切相关

双通道离化系统的相干控制

郭红, 李高翔, 彭金生
物理学报. 2002, 51 (11): 2517-2523      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2517
全文: [PDF 297 KB] 下载:(545)
摘要
研究了中间态为准连续态的双通道离化系统中激光的相对相位对稳态光电子谱的影响,给出了系统发生相干俘获的条件及相应的系统状态,讨论了俘获率对激光强度、频差及准连续态能级间隔的依赖关系

瞬态类氖铁x射线激光抽运脉冲结构的优化计算

燕飞, 张杰
物理学报. 2002, 51 (11): 2524-2527      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2524
全文: [PDF 171 KB] 下载:(522)
摘要
利用一维拉格朗日流体动力学模拟程序对由纳秒预脉冲和皮秒主脉冲相结合而成的抽运脉冲组合,产生瞬态类氖铁x射线激光(255nm,3p→3s,J=0→1)的过程进行了优化计算.通过对抽运脉冲组合的强度、宽度、脉冲间隔等参数的优化计算,得到了在预脉冲将靶物质充分电离到类氖离化态的前提下(类氖离子丰度>80%),在主预脉冲峰值之间的脉冲间隔为零时,产生有效增益的条件是最好的.这一结论与实验结果相符

周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡调谐与容差特性分析

薛挺, 于建, 杨天新, 倪文俊, 谭莉, 李世忱
物理学报. 2002, 51 (11): 2528-2535      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2528
全文: [PDF 357 KB] 下载:(1141)
摘要
研究了周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡的工作机理,并讨论了其波长调谐特性与极化反转光栅周期、抽运光波长与晶体温度的关系.在此基础上,通过对相位失配因子求微分的方案,分析了光参量振荡的增益与光栅周期、抽运光波长与晶体温度的关系,以及光栅周期、抽运光波长与晶体温度容差的关系

新型绿光敏感光致聚合物高密度全息存储特性

黄明举, 姚华文, 陈仲裕, 余达文, 侯立松, 干福熹
物理学报. 2002, 51 (11): 2536-2541      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2536
全文: [PDF 278 KB] 下载:(1174)
摘要
用实验方法研究了一种新合成的绿光敏感光致聚合物的高密度全息存储性质.结果表明该种光致聚合物具有较高的衍射效率、大的动态范围和折射率调制度,适合做高密度数字全息存储的记录材料,但材料的灵敏度需要提高,同时读出过程必须考虑曝光过程所导致的布拉格偏移;利用角度复用技术在样品的同一位置记录了20个数字化数据信息页,存储密度达到0.125GBcm3,平均误码率达到5.15×10

偏振模色散矢量的研究

吴重庆, 付松年, 董晖, 刘海涛
物理学报. 2002, 51 (11): 2542-2546      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2542
全文: [PDF 178 KB] 下载:(902)
摘要
研究了无损光纤的密勒矩阵,进而得出了偏振模色散矢量的解析表达式、主偏振态对应的斯托克斯矢量的解析表达式,以及高阶偏振模色散矢量的解析表达式.这些解析表达式是由光纤参数决定的.讨论了局部偏振模色散矢量与整体偏振模色散矢量的关系,讨论了利用偏振模色散矢量进行偏振模色散补偿的原理.引入了偏振模色散补偿元件的偏振模色散补偿矢量C,具体计算了正规的非圆光波导类的补偿元件的C.从理论上证明了仅仅利用一个正规的非圆光波导类的补偿元件,例如一根保偏光纤或是一个双折射晶体,是不能实现偏振模色散补偿
流体、等离子体和放电

Tokamak中自举电流的剖面准直性

龚学余, 石秉仁, 张锦华, 邱小平, 凌球
物理学报. 2002, 51 (11): 2547-2555      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2547
全文: [PDF 379 KB] 下载:(848)
摘要
利用Harris模型,通过求解等离子体平衡方程,计算俘获粒子份额,分别对常规剪切和中心负剪切下tokamak中的自举电流的大小和剖面准直性进行了计算和分析.自举电流分布与等离子体平衡电流分布之间的剖面准直性可以通过调整等离子体的密度、温度和电流分布参数,以及描述等离子体形状的拉长度k和三角变形因子d来获得.中心负剪切位形有利于自举电流产生,并有好的剖面准直性.通过计算比较,分别在常规剪切位形下和中心负剪切位形下获得了一组优化的等离子体参数,在这组参数下,自举电流有较大的份额和好的剖面准直性

低杂波电流驱动的数值模拟

丁伯江, 匡光力, 刘岳修, 沈慰慈, 俞家文, 石跃江
物理学报. 2002, 51 (11): 2556-2561      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2556
全文: [PDF 257 KB] 下载:(752)
摘要
通过求解二维FokkerPlanck方程,得到了HT7托卡马克低杂波驱动电流随时间的演化关系及其空间分布,理论值与实验结果基本符合,为HT7托卡马克实验提供了理论依据.通过解电流扩散方程,考虑了快电子的径向扩散效应对驱动电流的影响
原子和分子物理学

LaCl分子结构与基态X1Σ+势能函数

陈林红, 尚仁成
物理学报. 2002, 51 (11): 2475-2479      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2475
全文: [PDF 186 KB] 下载:(758)
摘要
用能量一致相对论有效核芯势和参阅文献基础上添加极化函数4f2g的价基组,在密度泛函理论(DFT)、多体微扰MPn和组态相关理论QCISD水平上计算了LaCl分子结构、离解能和振动频率.根据原子分子反应静力学原理,导出LaCl分子基态可能的电子状态和离解极限,用DFT中的B3LYP方法计算了基态X1Σ+势能曲线,拟合得到了MurrellSorbie解析势能函数及其在平衡位置附近的Dunham展开式,由此计算的振转常数与实验光谱数据完全符合.得到的解析势能函数可用于计算振转光谱精细跃迁结构和原子分子碰撞反应动力学过程

CUO分子结构与势能函数

薛卫东, 王红艳, 朱正和, 张广丰, 邹乐西, 陈长安, 孙颖
物理学报. 2002, 51 (11): 2480-2484      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2480
全文: [PDF 205 KB] 下载:(969)
摘要
用密度泛函理论的B3LYP方法,对铀原子采用14个价电子的准相对论有效原子实势及(6s5p2d4f)[3s3p2d2f]收缩价基集合,碳、氧原子采用6311G全电子基集合,应用Gaussian98程序对一氧化碳气体与铀表面相互作用的可能分子结构CUO(角形Cs和线形C∞v构型)分子进行几何优化计算,得到了稳定结构的几何构形、能量、谐振频率、力学性质和电性质,并用微观可逆性原理分析了其可能的离解极限.结果表明,势能函数等值势能面图能清晰地再现CUO分子的结构特征和离解能;铀原子与一氧化碳的反应是势垒较低、容易进行的反应

Cs原子6P→7P态能量积聚效应的温度特性研究

赵建明, 肖连团, 汪丽蓉, 贾锁堂
物理学报. 2002, 51 (11): 2485-2488      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2485
全文: [PDF 177 KB] 下载:(674)
摘要
利用外腔半导体激光器852.1nm激光将Cs原子共振激发到6P态,对Cs原子6P→7P态能量积聚效应的温度特性进行了实验研究.随温度的升高,共振荧光强度增大,同时双峰间隔增大,并作了分析和讨论

强磁场下钾原子法拉第反常色散光学滤波器的滤波行为

贾晓玲, 掌蕴东, 王骐, 马祖光
物理学报. 2002, 51 (11): 2489-2494      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2489
全文: [PDF 228 KB] 下载:(676)
摘要
以钾原子D2线766nm法拉第反常色散滤波器(FADOF)体系为例,讨论了当温度和样品池长为固定值时,强磁场情况下磁场强度对于FADOF滤波行为的影响,实验测得不同强度磁场中FADOF的透射谱,且在理论计算预言的最佳工作条件下获得了线芯透射谱

与闪电过程有关的NII离子能级寿命的理论计算

袁萍, 刘欣生, 张义军, 颉录有, 董晨钟
物理学报. 2002, 51 (11): 2495-2502      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2495
全文: [PDF 225 KB] 下载:(660)
摘要
用相对论多组态DiracFock方法,系统地计算了与闪电过程有关的NII离子2p2,2s2p3,2p3s,2p3p,2p3d组态能级之间的辐射跃迁概率,并由此推算出这些组态的35个能级的寿命.计算中考虑了相对论效应、电子关联、延迟效应等重要贡献.与已有的理论计算比较,目前计算的结果更接近最新实验值.据此,进一步给出了2p3d3F能级寿命新的理论预言值
凝聚物质:结构、热学和力学性质

面心立方多晶薄膜中应变能密度对晶粒取向的依赖

张建民, 徐可为
物理学报. 2002, 51 (11): 2562-2566      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2562
全文: [PDF 164 KB] 下载:(968)
摘要
对附着在基体上面心立方多晶薄膜中不同取向晶粒的应变能密度进行了计算.结果表明:在屈服之前,5个最小的应变能密度对应的晶粒取向依次为(100),(510),(410),(511)和(310);在屈服膜中,5个最小的应变能密度对应的晶粒取向依次为(110),(100),(511),(411)和(211).仅考虑应变能,这些取向的晶粒将依次优先生长

三个新的稳定硅表面及其家族领地

李文杰, 姜金龙, 周立, 赵汝光, 杨威生
物理学报. 2002, 51 (11): 2567-2574      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2567
全文: [PDF 560 KB] 下载:(498)
摘要
为了对稳定硅表面进行广泛的搜索,利用低能电子衍射(LEED)研究了13个散布在极射投影三角内各处的高指数硅表面:Si(10 4 13),(6 2 7),(8 4 11),(4 1 10),(2 1 5),(5 1 10),(5 2 10),(5 1 5),(5 1 6),(4 0 5),(12 4 19),(12 3 14)和(12 3 16).结果发现这些清洁的硅表面都不稳定,因为在被充分退火后,它们会彻底小面化成为分属一个或几个稳定表面的小面.提出了一套行之有效的方法,使小面化表面的复杂LEED图得以可靠地标定,进而确定了全部出现的稳定表面的指数.除已知的Si(15 3 23)外,还发现三个新的稳定表面,即Si(20 4 23),(3 1 4)和(3 1 7).同时也粗略地确定了它们的家族领地为了对稳定硅表面进行广泛的搜索,利用低能电子衍射(LEED)研究了13个散布在极射投影三角内各处的高指数硅表面:Si(10 4 13),(6 2 7),(8 4 11),(4 1 10),(2 1 5),(5 1 10),(5 2 10),(5 1 5),(5 1 6),(4 0 5),(12 4 19),(12 3 14)和(12 3 16).结果发现这些清洁的硅表面都不稳定,因为在被充分退火后,它们会彻底小面化成为分属一个或几个稳定表面的小面.提出了一套行之有效的方法,使小面化表面的复杂LEED图得以可靠地标定,进而确定了全部出现的稳定表面的指数.除已知的Si(15 3 23)外,还发现三个新的稳定表面,即Si(20 4 23),(3 1 4)和(3 1 7).同时也粗略地确定了它们的家族领地

铝基非晶合金微观结构的特点与演变

张川江, 吴佑实, 董守义, 石元昌, 周国荣
物理学报. 2002, 51 (11): 2575-2579      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2575
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摘要
选择Al90Fe5Ce5和Al83Zn7Ce10非晶合金来研究铝基非晶合金的微观结构的特点和微观结构的演变.在Al90Fe5Ce5非晶合金中,发现亚稳Al6Fe相与被铝相包裹的二十面体准晶相共存.在Al83Zn7Ce10非晶合金中,金属间化合物Al2ZnCe2为凝固过程中的初生相.金属间化合物Al2ZnCe2可以伴随纳米晶粒铝的晶化而析出.抑制在冷却过程中所形成的各种晶核的成长是铝基合金具有很强的非晶形成能力的主要原因.多种相的竞争形核和有限生长导致了铝基合金具有复杂的结构特点
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质

GaN及其Ga空位的电子结构

何军, 郑浩平
物理学报. 2002, 51 (11): 2580-2588      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2580
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摘要
用团簇埋入自洽计算法对宽禁带半导体GaN的电子结构进行了自旋极化的、全电子、全势场的从头计算,得到了与实验值符合的GaN晶体禁带宽度以及价带中N2p带、N2s带和Ga3d带之间的相对位置.在此基础上Ga空位计算(无晶格畸变)显示,Ga空位周围的费米面显著高于正常GaN晶格的费米面.因此Ga空位周围N原子的处于费米面上的2p电子很易被激发成正常晶格处的传导电子

Si60团簇的结构及其与Si(111)面间碰撞的分子动力学模拟

李延龄, 罗成林
物理学报. 2002, 51 (11): 2589-2594      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2589
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摘要
利用紧束缚分子动力学退火方法模拟研究了Si60团簇的稳定结构和基态能量,结果表明Si60团簇为具有T对称性的截顶二十面体的富勒烯结构,平均键长为0236nm,直径为0933nm,原子结合能为4.45eVatom,JahnTeller效应对Si60团簇的结构有很大影响.通过对Si60分子和Si(111)面碰撞机理的粒子数、体积和能量不变分子动力学模拟,发现Si60分子吸附在Si(111)面所需要的垂直入射动能为40eV,Si60分子远不如C60分子稳定

苯基取代聚乙炔中的元激发

贾武林, 吴永坚, 安忠, 吴长勤
物理学报. 2002, 51 (11): 2595-2601      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2595
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摘要
苯环取代聚乙炔是一类具有简并基态的发光聚合物.利用扩展的SuSchriefferHeeger模型,研究了这类聚合物链中的孤子、极化子等元激发特性.结果表明:由于苯环与聚乙炔主链间的强π电子耦合,苯环取代抑制了聚乙炔主链的二聚化,减小了导带与价带之间的能隙;因此取代聚乙炔中的元激发具有较小的激发能,同时具有更大的相干长度.尽管苯基取代对元激发有很大的影响,但是非取代聚乙炔中元激发的基本物理规律依然成立,表明这些元激发的基本特性不受取代基团的影响

非球对称势场与轨道有序化:NiO电子结构再研究

陶向明, 徐小军, 谭明秋
物理学报. 2002, 51 (11): 2602-2605      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2602
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摘要
用含有非球对称修正的FPLMTO和LDA+UDFT,LDA+USIC研究了NiO的电子结构,发现由于非球对称势场的引入,导致了占据的3d轨道eg分量的轨道有序化.结果表明在这一类复杂的强关联电子中,原子球内非球对称性多极势场对电子结构的影响已经比较明显:除了上述的轨道有序化以外,eg分量的位置下移,宽度明显变窄,呈现局域化的趋势;两种不同LDA+U方法计算得出的电荷转移能隙分别为337eV(DFT)和25eV(SIC).同时发现在NiO中,上、下Hubbard带实际上是由占据的和非占据的3deg轨道构成,3dt2g轨道和O2p轨道的杂化带具有较大的带宽,因而也具有一定的巡游特性.结果表明在NiO中有特征明显的3d电子轨道有序化.通过研究得出结论:在NiO这一类体系的电子结构计算中,势场的非球对称性部分和球间区势场的作用,以及轨道极化等因素都应该恰当地处理

GaN(0001)表面的电子结构研究

谢长坤, 徐法强, 邓锐, 徐彭寿, 刘凤琴, K.Yibulaxin
物理学报. 2002, 51 (11): 2606-2611      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2606
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摘要
报道了纤锌矿WZ(wurtzite)GaN(0001)表面的电子结构研究.采用全势线性缀加平面波方法计算得到了GaN分波态密度,与以前实验结果一致.讨论了Ga3d对GaN电子结构的影响.利用同步辐射角分辨光电子能谱技术研究了价带电子结构.通过改变光子能量的垂直出射谱勾画沿ΓA方向的体能带结构,与计算得到的能带结构符合得较好.根据沿ΓK和ΓM方向的非垂直出射谱,确定了两个表面态的能带色散

高取向度的毫米波锶钙六角多晶铁氧体

冯全源
物理学报. 2002, 51 (11): 2612-2616      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2612
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摘要
采用普通陶瓷工艺,进行湿压磁场成型和氧气氛烧结,同时加入微量杂质(Bi2O3和MnCO3),制备了各向异性多晶六角铁氧体材料Sr095Ca005Fe12O19.结果表明:该六角铁氧体的取向度达100%,介电损耗为23×10-3,具有非常良好的磁特性.对其比饱和磁化强度(σs)、磁晶各向异性场(Ha)与温度(T)的变化关系进行了研究,并与SrFe12O19六角铁氧体的磁特性进行了比较

特形脉冲的设计与计算机模拟

许峰, 黄永仁
物理学报. 2002, 51 (11): 2617-2622      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2617
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摘要
根据LiouvillevonNeumann方程从理论上对特形脉冲做了全面的描述,提出了一种具体的调幅特形脉冲设计方案:首先将待设计的脉冲展成一个有限Fourier级数,然后根据Bloch方程的解析解准确计算出各阶正弦、余弦波的频谱,再将这些频谱组合后与该脉冲的理想频谱进行比较构成误差函数,最后运用鲍威尔-模拟退火组合优化算法计算出全局最优Fourier系数,即可得到所需脉冲的表达式.应用此设计方案,得到了体系处于热平衡态时的特形激励脉冲和反转脉冲的具体表达式.计算机模拟表明,所得脉冲的频谱具有较好的选择性

厚非线性介质瞬态热光非线性效应的研究

周文远, 田建国, 臧维平, 张春平, 张光寅, 王肇圻
物理学报. 2002, 51 (11): 2623-2628      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2623
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摘要
瞬态热光非线性效应是指由脉冲宽度可以和非线性效应的建立时间相比拟的纳秒脉冲激光入射产生的热光非线性效应.用Zscan法测量了不同厚度、不同束腰半径碘的酒精溶液的瞬态热光非线性效应曲线.从声波的传播方程和光波的非线性传播方程出发,用数值计算方法模拟了这一非线性过程.并对实验结果和数值模拟结果进行了比较

Yb3+,Er3+离子共掺磷酸盐铒玻璃的Judd-Ofelt光谱参数与光谱性质

柳祝平, 胡丽丽, 张德宝, 戴世勋, 祁长鸿, 姜中宏
物理学报. 2002, 51 (11): 2629-2634      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2629
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摘要
研究了含Er3+离子浓度较高(155×1020cm-3)的磷酸盐玻璃中Yb3+敏化离子浓度和Al2O3含量对Er3+离子光谱性质的影响.根据掺Er3+磷酸盐玻璃的吸收光谱,利用JuddOfelt理论计算了强度参数Ωt(t=2,4,6)、Er3+离子的4I132→4I152能级跃迁振子强度、自发辐射几率等光谱参数.用McCumber理论计算了Er3+离子的受激发射截面,结果表明Yb3+离子浓度不影响Er3+离子的受激发射截面,但会影响Er3+离子荧光强度,Yb3+含量越高,Er3+的荧光越强.对掺Er3+磷酸盐玻璃的荧光上转换光谱测试表明,Yb3+含量越高,上转换荧光越强,玻璃上转换主要表现为双光子吸收机理研究了含Er3+离子浓度较高(155×1020cm-3)的磷酸盐玻璃中Yb3+敏化离子浓度和Al2O3含量对Er3+离子光谱性质的影响.根据掺Er3+磷酸盐玻璃的吸收光谱,利用JuddOfelt理论计算了强度参数Ωt(t=2,4,6)、Er3+离子的4I132→4I152能级跃迁振子强度、自发辐射几率等光谱参数.用McCumber理论计算了Er3+离子的受激发射截面,结果表明Yb3+离子浓度不影响Er3+离子的受激发射截面,但会影响Er3+离子荧光强度,Yb3+含量越高,Er3+的荧光越强.对掺Er3+磷酸盐玻璃的荧光上转换光谱测试表明,Yb3+含量越高,上转换荧光越强,玻璃上转换主要表现为双光子吸收机理

微波输入功率引起a-C∶F薄膜交联结构的增强

黄松, 辛煜, 宁兆元, 程珊华, 陆新华
物理学报. 2002, 51 (11): 2635-2639      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2635
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摘要
使用C2H2和CHF3的混合气体,在改变微波功率的条件下,利用微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积方法制备了氟化非晶碳薄膜(aC∶F).薄膜的傅里叶变换红外光谱分析结果表明:薄膜中的CC与C—F键含量的比值随功率的增加而相应地增大;借助于紫外可见光谱分析发现,薄膜的光学带隙随功率的增大而减小.由此推断微波输入功率的提高有助于增强薄膜的交联结构.aC∶F薄膜的交流电导与x射线光电子能谱进一步证实了这种增强效应

氟化非晶碳薄膜的光学带隙分析

叶超, 宁兆元, 程珊华, 王响英
物理学报. 2002, 51 (11): 2640-2643      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2640
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摘要
研究了CHF3C6H6沉积的氟化非晶碳(αC∶F)薄膜的光学带隙.发现αC∶F薄膜光学带隙的大小取决于薄膜中C—F,CC的相对含量.这是由于CC形成的窄带隙π键和C—F形成的宽带隙σ键含量的相对变化,改变了带边态密度分布的结果.在微波功率为140—700W、沉积气压为01—10Pa、源气体CHF3∶C6H6流量比为1∶1—10∶1条件下沉积的αC∶F薄膜,光学带隙在176—398eV之间
物理学交叉学科及有关科学技术领域

OPCOT在Ru(0001)表面上的紫外光电子能谱研究

吕斌, 吕萍, 施申蕾, 张建华, 唐建新, 楼辉, 何丕模, 鲍世宁
物理学报. 2002, 51 (11): 2644-2648      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2644
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摘要
采用紫外光电子能谱,研究了新型有机发光材料八芳基环辛四烯(OPCOT)在金属Ru(0001)表面上的电子结构,以及它们之间的相互作用.位于费米能级以下43,69,93和114eV处的4个谱峰分别来自于OPCOT材料中苯环的πCC,σCC,σCH和σHH轨道,位于30eV处的谱峰反映了8个苯环聚合后具有π轨道特性的C—C键.OPCOT材料的价带顶位于费米能级以下25eV处,OPCOT材料在Ru(0001)表面上的功函数为395eV.150℃以下,OPCOT材料可以在Ru(0001)表面稳定存在.随温度的升高,OPCOT材料主要以脱附的形式减少

混合笔束模型在电子剂量算法中的应用

勾成俊, 杨代伦, 曾革, 罗正明
物理学报. 2002, 51 (11): 2649-2655      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2649
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摘要
将双群模型计算的宽束电子的能量沉积与FermiEyges理论的侧向解相结合来构造电子笔束模型,即混合笔束模型.由于混合笔束模型的计算精度和效率较好,并且适用范围较大,因此,混合笔束模型展示了在放射治疗临床应用上的可能性.在混合笔束模型的基础上,改进了混合笔束模型对电子侧向分布的参数计算.计算结果表明,改进的混合笔束模型的精度符合临床应用的要求,同时,其计算速度非常快.因而显示出较好的临床应用价值
地球物理学、天文学和天体物理学

带有电荷与磁荷的直线加速动态黑洞的熵

朱斌, 姚国政, 赵峥
物理学报. 2002, 51 (11): 2656-2660      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2656
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摘要
带有电荷与磁荷的一类直线加速黑洞视界表面各点的温度不相同.采用薄膜模型计算出每点的熵密度进而得到总熵与视界面积成正比的结论.所采用的截断因子可以用视界面上的温度表示

直线加速运动动态黑洞的熵

贺晗, 赵峥
物理学报. 2002, 51 (11): 2661-2666      http://dx.doi.org/10.7498/aps.51.2661
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摘要
选取超前爱丁顿坐标,采用薄膜brickwall模型,计算Kinnersley度规表述的直线加速运动动态黑洞的熵.通过此方法,可以给出视界面上每一点的温度和熵密度.这一结果表明,熵与视界面积成正比的结论,不仅适用于整个视界,也适用于视界面上的局部;不仅适用于稳态黑洞,也适用于动态黑洞.在薄膜趋于视界面时,其厚度也趋于零,薄膜本身成为视界面,黑洞熵就是视界面上量子态的熵

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