物理学报
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ISSN 1000-3290
CN 11-1958/O4
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物理学报  
   物理学报--2003, 52 (1)   发布日期: 2003-01-15
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总论

核弹头惰层厚度的反解方法
Analysis of the warhead temper thickness by γ-ray spectra

熊宗华, 亢武, 龚建, 胡广春, 向永春, 裴永全
物理学报. 2003, 52 (1): 1-4      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.1
全文: [PDF 179 KB] 下载:(674)
摘要
高分辨γ探测技术是一种可靠的核弹头核查技术.通过模拟计算和实验标定的方法,研究特定核弹头模型出壳γ射线强度与吸收材料厚度的关系,提出了一种简便的反解核弹头惰层厚度的方法,并讨论了该方法的应用条件.

一类S-mKdV方程族及其扩展可积模型
A family of S-mKdV hierarchy of equations and its expanding integrable models

张玉峰, 闫庆友, 张鸿庆
物理学报. 2003, 52 (1): 5-11      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.5
全文: [PDF 215 KB] 下载:(658)
摘要
由loop代数的一个子代数出发,构造了一个线性等谱问题,再利用屠格式计算出了一类Liouvelle意义下的可积系统及其双Hamilton结构,作为该可积系统的约化,得到了著名的Schrdinger方程和mKdV方程,因此称该系统为S-mKdV方程族.根据已构造的的子代数,又构造了维数为5的loop代数的一个新的子代数,由此出发设计了一个线性等谱形式,再利用屠格式求得了S-mKdV方程族的一类扩展可积模型.利用这种方法还可以求BPT方程族、TB方程族等谱系的扩展可积模型.因此本方法具有普遍应用价值.最后作为特例,求得了著名的Schrdinger方程和mKdV方程的可积耦合系统.

DC-DC buck变换器的分岔行为及混沌控制研究
Research on bifurcation behaviour and chaos control in DC-DC buck converter

罗晓曙, 汪秉宏, 陈关荣, 全宏俊, 方锦清, 邹艳丽, 蒋品群
物理学报. 2003, 52 (1): 12-17      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.12
全文: [PDF 235 KB] 下载:(1510)
摘要
研究了带负载电容的DC-DC buck变换器的分岔行为及其混沌控制问题,提到了一些新的有意义的结果.随着负载电容的增加,这种电路系统出现周期叠加序列窗口,且系统混沌运动的参数空间的测度逐渐趋于零,而且系统处在周期运动区时其电压转换效率高于系统处在混沌运动区时的电压转换效率,这些结果对于实际电路的设计具有较好的参考价值.同时,采用外加周期脉冲控制方法,能有效地实现该电路系统中的混沌控制.

延迟变量反馈法控制离散混沌系统的电路实验
A circuit experiment for controlling a discrete chaotic system with time-delayed variable feedback

陈菊芳, 程 丽, 刘 颖, 彭建华
物理学报. 2003, 52 (1): 18-24      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.18
全文: [PDF 324 KB] 下载:(819)
摘要
利用电子线路实验实现了一个具有混沌和超混沌特性的二维离散系统以及延迟变量反馈和它的增强型的方法用于混沌和超混沌的控制.实验结果,包括控制前实验电路出现的各种复杂行为和控制后从实验中观测到的许多被稳定住的周期状态,与理论分析和数值计算的结果几乎完全一致.也证实了增强型延迟变量反馈法控制混沌和超混沌的有效性.

四维系统中多涡卷混沌与超混沌吸引子的仿真研究
Simulation investigation on multi-scroll chaotic and hyperchaotic attractors for four-dimensional systems

禹思敏, 林清华, 丘水生
物理学报. 2003, 52 (1): 25-33      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.25
全文: [PDF 537 KB] 下载:(1035)
摘要
在双涡卷混沌吸引子的基础上,以变型蔡氏电路和四阶蔡氏电路为例,提出一种研究四维系统中多涡卷混沌与超混沌吸引子的新方法.根据这一方法,从数学上找到了一种能产生多涡卷的递推规律,其特点是只需给定三个初始值ma,mb和x1,由文中所导出的递推公式,可确定多涡卷吸引子中分段线性奇函数的各个转折点和平衡点的值,从而能在四维系统中产生多涡卷混沌与超混沌吸引子,并且这种方法可以推广到产生任意多个涡卷的情形,因此,它具有一般的规律性.理论分析、计算机模拟和电路仿真结果证明了该方法的可行性.

扫描近场微波显微镜测量非线性介电常数的理论校准系数
The theoretical calibration coefficient in the measurement of nonlinear dielectric constant with a scanning tip microwave near-field microscopy

柳学榕, 胡泊, 刘文汉, 高琛
物理学报. 2003, 52 (1): 34-38      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.34
全文: [PDF 197 KB] 下载:(559)
摘要
从理论上分析了扫描近场微波显微镜中探针和非线性样品之间的相互作用,对非线性介电常数测量时的一个校准系数进行了理论分析和计算,得到该系数与介电常数之间的关系曲线,并对各方向的贡献和分辨率极限进行了初步探讨.
唯象论的经典领域

偏振光量子随机源
Quantum random number generator based on polarization

冯明明, 秦小林, 周春源, 熊 利, 丁良恩
物理学报. 2003, 52 (1): 72-76      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.72
全文: [PDF 156 KB] 下载:(975)
摘要
报道了一种基于偏振光量子的随机效应产生的随机源,这种方法利用了单个偏振光子在偏振分束镜表现出来的量子随机性.用同步符合单光子检测技术,对衰减的偏振单光子源在偏振分束镜表现的随机性进行检测,利用计算机和数据采集卡,获得了二元随机码.利用国际通用的随机数检测程序(ENT)对直接获得的数据进行随机性分析,结果完全满足真随机数的标准.

高速调制响应垂直腔面发射激光器中的微腔效应
Microcavity effects in the high modulation response of thevertical cavity surface emitting laser

赵红东, 康志龙, 王胜利, 陈国鹰, 张以谟
物理学报. 2003, 52 (1): 77-80      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.77
全文: [PDF 150 KB] 下载:(426)
摘要
应用微腔物理和量子阱物理,计算了量子阱垂直腔面发射激光器的自发发射谱和自发发射寿命,通过对半导体激光器传输函数的研究,发现缩短自发发射寿命是垂直腔面发射激光器实现高速调制响应的主要原因.

激光快速凝固条件下Cu-31.4%Mn合金的微观组织特征
Microstructure characteristics of Cu31.4%Mn alloyunder laser rapid solidification condition

杨 森, 刘文今, 苏云鹏, 黄卫东, 周尧和
物理学报. 2003, 52 (1): 81-86      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.81
全文: [PDF 361 KB] 下载:(664)
摘要
利用连续波CO2激光器对Cu314%Mn进行了系列表面熔凝实验,对该合金的组织形态和胞晶间距选择规律进行了研究.结果表明:随着生长速度的提高,组织形态由低速平界面向展宽胞晶、规则胞晶、展宽胞晶、类平面晶和高速绝对稳定平界面转变.在快速凝固条件下,Cu314%Mn合金的胞晶间距存在一个选择范围,最大、最小和平均胞晶间距与生长速度的关系分别为λmax=682v-033s,λmin=289v-028s和=435v-031s,实验结果与HuntLu模型的预测结果相吻合.

自聚焦激光束光束质量评价的功率谱密度方法
Power spectra density estimation of quality of the laserbeam passing through an selffocusing media

彭志涛, 景峰, 刘兰琴, 朱启华, 陈波, 张昆, 刘华, 张清泉, 程晓峰, 蒋东镔, 刘红婕, 彭翰生
物理学报. 2003, 52 (1): 87-90      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.87
全文: [PDF 150 KB] 下载:(1346)
摘要
把功率谱密度分析的方法引入到激光束光束质量的评价中,分析了自聚焦激光束的近场分布,研究了强激光非线性自聚焦的一般规律,给出了在一定强度调制下的光束经过钕玻璃介质发生自聚焦成丝效应的B积分阈值条件,实验和理论模拟结果基本一致.

全息聚合物弥散液晶材料衍射特性的优化
Optimization of diffraction properties for holographic polymer dispersed liquid crystal

张斌, 刘言军, 徐克舒, 贾 瑜
物理学报. 2003, 52 (1): 91-95      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.91
全文: [PDF 266 KB] 下载:(810)
摘要
研究了影响全息聚合物弥散液晶(HPDLC)衍射效率的主要因素,分析了衍射效率与聚合物单体的选择、曝光强度、曝光时间、液晶含量及温度的依赖关系,从而找到最佳条件,使衍射特性得到优化.目前测得的最大衍射效率为802%.实验中还研究了扫描电镜(SEM)观察下HPDLC的表面形貌.

矩形折射率调制型长周期光纤光栅传输谱的理论分析及数值计算
Theoretical analysis and numerical calculation for the transmission spectrum of long-period fiber gratings with a rectangular index modulation

徐新华, 崔一平
物理学报. 2003, 52 (1): 96-101      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.96
全文: [PDF 231 KB] 下载:(821)
摘要
给出了折射率调制类型为矩形波的长周期光纤光栅的理论分析方法,并利用计算机建模,以FlexcorTM1060光纤为例,对采用振幅掩模法制作的长周期光纤光栅进行了数值模拟计算,计算结果与已有的实验相符合.

声致发光气泡内水蒸气的影响
Effect of water vapor in sonoluminescing bubble

谢崇国, 安宇, 应崇福
物理学报. 2003, 52 (1): 102-108      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.102
全文: [PDF 229 KB] 下载:(584)
摘要
提出了一个单气泡声致发光的简单计算模型.这个模型是在均匀压强近似下,考虑质量和温度在气泡内的非均匀分布,同时考虑了水蒸气在气泡壁上的凝结与蒸发以及水蒸气在气泡内相对惰性气体的质量扩散.通过Saha方程估算气体电离密度,利用电子与离子、电子与中性粒子的轫致辐射,电子与离子的复合辐射公式估算气泡的辐射强度.不考虑化学反应,计算了不同水温时的气泡发光强度,发现当水温在0 ℃时轫致辐射发光模型比较符合实验结果,水温升高时,如水温为20 ℃或以上,轫致辐射发光模型的计算与实验结果出现数量级差别.考虑化学反应,轫致辐射发光模型的计算则总是比实验结果低2个数量级.
流体、等离子体和放电

空心圆管端点附近等离子体源离子注入过程中鞘层的时空演化
Plasma source ion implantation near the end of a cylindrical bore using an auxiliary electrode for finite rise time voltage pulses

刘成森, 王德真
物理学报. 2003, 52 (1): 109-114      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.109
全文: [PDF 265 KB] 下载:(566)
摘要
等离子体源离子注入过程中,鞘层的演化规律直接影响到离子注入到材料中的深度进而影响材料表面的性质和结构,对材料的不同部位这种影响是不同的.利用无碰撞两维流体动力学模型,研究了有限上升时间的电压脉冲作用下,共轴放置附加零电极的半无限空心圆管端点附近等离子体源离子注入过程中,鞘层的时空演化规律.通过计算得到了鞘层内随时间变化的电势分布和离子密度分布,计算了端点附近材料表面处的离子流密度分布和注入剂量分布随时间的变化规律.计算机模拟结果显示了空心圆管内部、外部及端点表面处的离子流密度分布和注入剂量分布存在很大差异.

脉冲磁场下金属熔体凝固流场的数值模拟
Numerical simulation of liguid alloy flow field during solidification under applied pulsed magnetic fields

訾炳涛, 姚可夫, 许光明, 崔建忠
物理学报. 2003, 52 (1): 115-119      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.115
全文: [PDF 188 KB] 下载:(383)
摘要
用ANSYS55有限元数值模拟软件对铝合金熔体凝固过程中的流场作了数值模拟,模拟结果和实验现象相符合.通过数值模拟发现,用数值模拟的方法不仅可以初步了解凝固过程中熔体的流动状态,而且可以了解凝固组织细化和产生缺陷的原因.因此,是一个值得注意的研究方向,有较大的实用价值.

Terahertz波计算机辅助三维层析成像技术
Terahertz computer tomography

王少宏, B.Ferguson, 张存林, 张希成
物理学报. 2003, 52 (1): 120-124      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.120
全文: [PDF 290 KB] 下载:(908)
摘要
介绍和讨论了Terahertz波计算机辅助层析成像技术(Terahertz-CT).与x射线计算机辅助层析成像技术(XCT)相比较,Terahertz-CT可获得更丰富的信息来处理图像.理论上,该技术可获得被测物在Terahertz波段的折射率和吸收率的三维分布.这意味着有可能利用Terahertz-CT进行暗箱识别探测,该技术的原理在安全检查和无损探测等方面的应用有着广阔的前景.

强激光与等离子体相互作用中低频电磁场孤子波的产生及其捕获
Generation of low frequency electromagnetic solitons in plasmas near the critical density with ultrashort intense laser pulses

盛政明, 张 杰, 余 玮
物理学报. 2003, 52 (1): 125-134      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.125
全文: [PDF 729 KB] 下载:(2076)
摘要
用二维粒子模拟程序研究了超短脉冲强激光与等离子体相互作用中局域低频电磁场的产生现象.这种低频电磁场在超短脉冲激光激发尾波场、脉冲后沿产生频率下移的过程中形成.通常它们的振荡频率接近于或低于电子等离子体振荡频率,因而被捕获在等离子体中(即传播速度接近于零).在演化过程中,通常它们以孤子场的形式出现.这种孤子波的形成及其演化与离子运动有极大关系.用相对论强激光脉冲可以产生达到相对论振幅的电磁场孤子波,后者可以把离子加速到非常高的能量.研究还表明,在二维几何位形下,孤子波产生与入射光的偏振态有很大关系.

短脉冲激光尾流场中的前向Raman散射
Forward Raman scattering in the wake-field induced by short-pulse laser

徐 涵, 常文蔚, 卓红斌
物理学报. 2003, 52 (1): 135-139      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.135
全文: [PDF 224 KB] 下载:(463)
摘要
用212维粒子模拟分析了前向Raman散射对激光尾流场加速电子的影响.前向Raman散射使脉冲长度在传播方向上被拉长,脉冲后沿变陡,产生的尾流场相速度明显减小,而且超热电子的最大动能明显小于理论估计值.此外激光频率整体向低频移动.

脉冲高能量密度等离子体法类金刚石膜的制备及分析
Investigation of diamond-like-carbon films deposited on glass substrate by using a pulsed high energy density plasma gun

杨武保, 范松华, 刘赤子, 张谷令, 王久丽, 杨思泽
物理学报. 2003, 52 (1): 140-144      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.140
全文: [PDF 233 KB] 下载:(700)
摘要
利用脉冲高能量密度等离子体法在光学玻璃衬底上、在室温下成功的制备了光滑、致密、均匀的纳米类金刚石膜.工艺研究表明:放电电压和放电距离以及工作气体种类对纳米类金刚石膜的沉积起着关键作用.利用拉曼光谱、扫描电镜以及电子能量损失谱分析薄膜的形态结构表明:薄膜具有典型的类金刚石特征;纳米类金刚石膜的晶粒尺寸小于20nm甚至为非晶态;类金刚石膜中含有一定量的氮原子,随着沉积能量的升高,氮的含量增大.纳米类金刚石膜的薄膜电阻超过109Ω/cm2.对放电溅射过程进行了理论分析,结果与工艺研究的结论吻合.
基本粒子物理学与场

推广x重新标度模型重标度参数公式与轻子-核DIS过程的核效应
The x rescaling parameter′ formula of the extended x rescaling model and the nuclear effect 1-A DIS process

高永华, 何明中, 段春贵
物理学报. 2003, 52 (1): 39-41      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.39
全文: [PDF 125 KB] 下载:(335)
摘要
与原子核的平均结合能相联系,给出了部分子的推广x重新标度模型的重标度参数公式.利用该公式给出的重标度参数值,计算了铝核、钙核、铅核分别与碳核DIS过程的平均结构函数之比,结果表明理论计算与实验数据符合较好.
核物理学

微观核芯+两准粒子模型中热核148—158Sm的比热容及其相变
Specific heat capacity and phase transition on 148—158Sm nucleiin microscopic core plus two-quasiparticle model

石筑一, 吉世印
物理学报. 2003, 52 (1): 42-47      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.42
全文: [PDF 212 KB] 下载:(478)
摘要
应用微观核芯+两准粒子模型制备偶148—158Sm同位素的零温度能谱, 其基态带、β带、γ带和部分高自旋态能谱值与最新实验结果符合得较好; 采用正则系综理论, 计算出核的有限温度比热容.基于比热容峰是相变信号,给出了统一描述核发生热激发模式相变、从核超流相到正常相相变和核形状相变的可能性.讨论了两准粒子顺排态能量和指认, 以及核形状的热稳定性.

Rb晕带signature反转的机理
On the mechanism of signature inversion in the yrast band of 84Rb

沈水法, 石双惠, 顾嘉辉, 刘静怡, 沈文庆
物理学报. 2003, 52 (1): 48-52      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.48
全文: [PDF 194 KB] 下载:(466)
摘要
将角动量投影壳模型应用到84Rb核,对组态为πg9/2νg9/2的正宇称晕带和组态为π(p3/2,f5/2)νg9/2的负宇称晕带理论计算和实验结果进行了比较,特别是对正宇称晕带中的signature反转机理进行了探讨.角动量投影壳模型计算显示正宇称晕带中的signature反转是原子核随自旋增加形状发生变化的信号,其间原子核从低自旋的长椭球通过三轴形变变到高自旋的扁椭球.此外,还确定了此两带的原子核形状.

快中子堆n,γ混合场中γ光子注量的测量研究
Investigations of the photon fluences in various n+γ\=mixed fields in the fast neutron reactor

雷家荣, 袁永刚, 赵 林, 赵敏智, 崔高显
物理学报. 2003, 52 (1): 53-57      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.53
全文: [PDF 161 KB] 下载:(547)
摘要
用热释光探测器对快堆堆外n,γ混合场进行了区分测量,结果表明:该方法可有效的检测出n,γ混合场的γ成分;为了更较精确地测量快堆n,γ混合场γ光子注量,提出了采用新配方的热释光探测器LiFTLD(6LiF,7LiF各占50%)与6LiFTLD成对使用的方法.考虑到LiFTLD对中子吸收剂量的响应存在LET效应,对LiF(Mg,Cu,P)TLD进行了中子响应的LET效应因子RLET的实验测定(RLET≈005),在此基础上,对6LiF7LiFTLD的成对使用测量快中子堆的n,γ混合场中光子注量的方法进行了实验研究.实验结果表明,混合场中的中子在7LiF(Mg,Cu,P)中产生的热释光量(TL)占n,γ产生的总TL的81%—171%.实验结果表明该方法是行之有效的.为钝化中子谱的不确定性所致的影响,进一步提高γ光子注量测量结果的精度,提出了采用新配方的LiFTLD(6LiF,7LiF各占50%)与6LiFTLD成对使用测量快堆n,γ混合场γ光子注量的方法.

利用改进的Glauber模型对非奇异核核反应总截面数据的拟合
Fitting the data of nonexotic structural nuclear total reaction cross section with a corrected Glauber model

李加兴, 郭忠言, 肖国青, 詹文龙, 王建松, 孙志宇, 王猛, 田文栋, 王武生, 毛瑞士, 王全进, 宁振江, 王建峰
物理学报. 2003, 52 (1): 58-62      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.58
全文: [PDF 201 KB] 下载:(404)
摘要
在对反应总截面的理论计算中,现有的理论计算值与实验数据在高能区可以很好的符合,但在中能区理论值低于实验值约10%—20%.通过对计算核反应总截面的Glauber模型加入有限程修正,并对输入的核物质密度分布采用双参数的费米密度分布形式.计算结果表明,理论计算值对于没有奇异结构的核在低中能区和高能区,都与实验数据很好符合.
原子和分子物理学

高离化类Ne铕离子的双电子伴线结构的理论研究
Theoretical study on dielectronic satellites to the highly charged Nelike Eu resonance lines

董晨钟, 符彦飙, 颉录有, 李鹏程, 丁晓彬
物理学报. 2003, 52 (1): 63-66      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.63
全文: [PDF 132 KB] 下载:(515)
摘要
在对高离化态类Ne铕离子及其临近的类Na、类Mg离子的n=3→2跃迁的波长和强度详细计算的基础上,考虑了等离子体中单个谱线的展宽和谱线之间的重叠,得到了类Ne铕离子n=3→2的共振线及其类Na和类Mg离子双电子伴线的结构,并系统地分析了这些伴线对共振线波长和强度的影响.

PuH2分子电子结构的DVM研究
Study on electronic structures of PuH2 with DVM

祝生祥, 李 锐, 杨修文, 薛春荣
物理学报. 2003, 52 (1): 67-71      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.67
全文: [PDF 188 KB] 下载:(543)
摘要
关于钚的氢化物的分子结构和分子光谱公开解密的资料与数据甚少.基于密度泛函理论的全数值自洽场计算方法——离散变分方法(DVM),数值解相对论的Dirac方程,在自由的钚原子和氢原子波函数的数值基及原子能级基础上计算了全电子的PuH2分子电子结构.得到PuH2分子基态最佳参数为键长Pu—H=0208617nm,键角θ°(H—H)=115.011°,轨道总能量为-19838.6630 a.u.,费米能级EF=-12.571eV. 比较了冻芯与非冻芯全电子计算结果.
凝聚物质:结构、热学和力学性质

银和铜膜中异常晶粒生长和织构变化的实验研究
Investigation of abnormal grain growth andtexture change in Ag and Cu films

张建民, 徐可为
物理学报. 2003, 52 (1): 145-149      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.145
全文: [PDF 239 KB] 下载:(469)
摘要
用透射电子显微镜(TEM)和x射线衍射(XRD)方法对经300℃,2h退火的Ag和Cu自由膜和Si基体上的Ag和Cu附着膜的异常晶粒生长和织构变化进行了实验研究.XRD分析表明:Ag和Cu沉积膜均有(111)和(100)择优取向.但经退火处理后,Ag和Cu自由膜的(111)织构稍有加强.相反,Si基体上的Ag和Cu附着膜的(100)和(110)织构明显加强,同时用TEM在Cu附着膜中观察到了两个(110)和四个(211)取向的异常大晶粒.根据表面能和应变能的各向异性对实验结果进行了分析.

RCo12-xTix(R=Y,Sm)化合物的结构与磁性研究
Structural and magnetic properties of RCo12-xTix(R=Y and Sm) compounds

王文全, 闫 羽, 王学凤, 苏 峰, 王向群, 金汉民
物理学报. 2003, 52 (1): 150-155      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.150
全文: [PDF 238 KB] 下载:(506)
摘要
通过x射线衍射分析和磁性测量研究了RCo12-xTix(R=Y,Sm)化合物的结构与磁性,所有化合物全部具有ThMn12型结构.常规取向样品的x射线衍射谱表明,SmCo12-xTix化合物具有室温面磁晶各向异性,而YCo12-xTix化合物具有室温单轴磁晶各向异性.随着Ti含量的增加,SmCo12-xTix和YCo12-xTix化合物的居里温度TC及饱和磁化强度Ms均单调降低.YCo12-xTix化合物的磁晶各向异性场μ0Ha随Ti含量的增加而降低,而SmCo12-xTix化合物的磁晶各向异性场μ0Ha在x=1.74时出现一极大值,这可以用双次晶格模型来解释.

高指数稳定硅表面的低能电子衍射图分析
Investigation of stable high-index silicon surfacesby means of LEED pattern analysis

姜金龙, 李文杰, 周 立, 赵汝光, 杨威生
物理学报. 2003, 52 (1): 156-162      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.156
全文: [PDF 489 KB] 下载:(508)
摘要
报道了在系统搜寻稳定硅表面的过程中对四个稳定高指数表面Si(1,1,11),(1,0,8),(2,1,2)和(15,1,17)的低能电子衍射(LEED)图进行的分析和结果.这些表面经充分退火后都能给出属于各自表面的LEED图,而不是小面化的,说明它们都是稳定的.从它们的LEED斑点强度分布特征不仅可以推断(15,1,17)是主稳定表面,而(1,1,11),(1,0,8)和(2,1,2)则是副稳定表面,还能知道这些副稳定表面的原胞结构特征,甚至许多重要细节.从原胞结构特征来看,这些副稳定表面有可能用作生长周期量子线的模板.

乙烷在中孔分子筛MCM-41中吸附的计算机分子模拟
Adsorption of linear ethane molecules in MCM-41 by molecular simulation

张现仁, 沈志刚, 陈建峰, 汪文川
物理学报. 2003, 52 (1): 163-168      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.163
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摘要
采用计算机模拟方法研究不同温度下乙烷在不同孔径的MCM-41中的吸附.其中乙烷分子采用两个LJ中心的势模型表征,乙烷分子与MCM-41孔壁的相互作用采用一个连续的势模型表示.除考察了温度、孔径对吸附量的影响外,还研究这些量对乙烷分子在孔中的甲基和质心的分布,以及它们对乙烷分子在孔中的排列方向的影响.GCMC模拟结果发现,在180K和300K时壁面处都有较多的乙烷分子倾向于沿着壁面排列,同时在180K时其余的流体分子倾向于垂直于壁面排列,而在300K时其余的分子并不像在180K时一样倾向于垂直于壁面排列.模拟结果还表明,除壁面附近外,即使是在180K的较低温度下,乙烷分子的排列也是混乱和无序的.

氢化非晶硅薄膜中氢含量及键合模式的红外分析
Infrared analysis on hydrogen content and Si-H bonding configurations of hydrogenated amorphous silicon films

罗 志, 林璇英, 林舜辉, 余楚迎, 林揆训, 余云鹏, 谭伟锋
物理学报. 2003, 52 (1): 169-174      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.169
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摘要
Fourier红外透射(FTIR)谱技术是研究氢化非晶硅(a-Si∶H)薄膜中氢的含量(CH)及硅—氢键合模式(Si-Hn)最有效的手段.对用等离子体化学气相沉积(PCVD)方法在不同的衬底温度(Ts)下制备出的氢化非晶硅薄膜,通过红外透射光谱的基线拟合、高斯拟合分析,得到了薄膜中的氢含量,硅氢键合模式及其组分,并分析了这些参量随衬底温度变化的规律.

纳米管结构聚苯胺的电阻率和磁化率
Resistivity and magnetic susceptibility of nanotubular polyaniline doped with protonic acids

龙云泽, 陈兆甲, 张志明, 万梅香, 郑 萍, 王楠林, 贺朝会, 耿 斌, 杨海亮, 陈晓华, 王燕萍, 李国政
物理学报. 2003, 52 (1): 175-179      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.175
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摘要
研究了用自组装法制备的质子酸掺杂的纳米管结构聚苯胺的电阻率(ρ)和磁化率随温度变化的依赖关系,讨论了质子酸掺杂浓度、不同对阴离子以及苯胺单体与质子酸聚合时反应浓度对纳米管结构聚苯胺电学性质的影响.实验结果表明,lnρ和T-1/2呈线性关系,不同对阴离子对聚苯胺的电阻率影响很大,随着质子酸掺杂浓度以及苯胺单体与质子酸聚合时反应浓度的增大,聚苯胺的电阻率明显减小;而且,其磁化率可以表示为与温度无关的泡利顺磁性和符合居里定律的顺磁性之和.

NMOS器件不同剂量率γ射线辐射响应的理论预估
Predicting NMOS device radiation response at different dose rates in γ-ray environment

何宝平, 王桂珍, 周 辉, 龚建成, 罗尹虹, 姜景和
物理学报. 2003, 52 (1): 188-191      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.188
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摘要
介绍了利用线性响应理论预估CC4007-NMOS器件在剂量率01,23,44和91rad(Si)/s下的辐射损伤情况,理论预估值和试验结果符合得比较好.利用线性响应理论预估了CC4007-NMOS器件从低剂量率到高剂量率环境下的辐射损伤及25℃长时间退火情况,结果表明,在相同偏压下,高剂量率辐照加室温退火所引起的阈值电压漂移量在误差容许的范围内等于低剂量率辐照的漂移量,两者总的时间相同.利用线性响应理论预估CC4007-NMOS器件在不同剂量率辐照下的失效剂量.

平行排列丝状液晶在超短脉冲激光激励下发生瞬态扭曲形变的最佳偏振角
The initial angle solution for the ultra-short laser pulse induced transient twist reorientation in a plane-aligned nematic liquid crystal

胡西多, 项 颖, 林子扬, 李 涛, 张介立, 魏兵平
物理学报. 2003, 52 (1): 192-196      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.192
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摘要
利用光学相位延迟法,观察到平行排列丝状液晶在超短脉冲激光(10ns)激励下的瞬态扭曲形变.实验结果表明,虽然脉冲激光的电场强度远远大于液晶发生扭曲形变的阈值,但并不能保证液晶会发生瞬态扭曲形变.这主要是因为脉冲激光的激励时间非常短,而液晶分子发生扭曲形变的响应时间相对较长,从而使其来不及形变.分析发现:激励激光的偏振方向与平行排列丝状液晶分子的最佳夹角是45°.利用此条件,观察到掺微量D型苏氨酸卟啉的平行排列丝状液晶在超短脉冲激光激励后具有记忆效应,这在光存储和记忆显示方面有很大的实用价值.

有序组装超薄膜热释电性能的优化研究
Optimization of pyroelectric properties in ultrathin organized molecular films

马世红, 严 媚, 李淑红, 陆兴泽, 王根水, 诸君浩, 王文澄
物理学报. 2003, 52 (1): 197-201      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.197
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摘要
报道两亲性染料半花菁(DAEP)与隔层材料氮冠醚(NC)交替LB膜的热释电效应以及掺杂金属离子(Ba2+)对LB膜热释电性能的影响.发现所测样品的热释电系数p高达58μCm-2K-1;在频率为1kHz—100kHz的范围内,其εr和tanδ的数值分别为2.34—1.96和0.08—0.04.并讨论了不同成膜方式和掺杂金属离子Ba2+对LB膜热释电性能影响的物理机理.

乙烯在Ni(110)表面吸附的几何结构
The adsorption geometry of ethylene on the Ni (110) surface

李 波, 鲍世宁, 庄友谊, 曹培林
物理学报. 2003, 52 (1): 202-206      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.202
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摘要
用理论计算的方法研究了不同覆盖度的乙烯在Ni(110)表面吸附的位置.乙烯的吸附几何结构在团簇计算中进行了局部优化.在低覆盖度下,单个乙烯分子占据了短桥位和顶位之间的中间位置.乙烯分子的C—C轴大致沿衬底的Ni原子链排列(即沿<110>晶向),C—C轴与衬底Ni(110)表面有10°的倾斜角.乙烯分子的C—C键的键长为0151nm.在高覆盖度下(05ML),乙烯在Ni (110)上形成了有序的c(2×4)相,在一个表面元胞内的两个乙烯分子的吸附位置类似于低覆盖度时的结果,但乙烯分子的C—C 键键长分别为0142和0143nm.

SOIM新结构的制备及其性能的研究
Fabrication of silicon-on-insulator-multilayer structure by epitaxial layer transfer

谢欣云, 林 青, 门传玲, 刘卫丽, 徐安怀, 林成鲁
物理学报. 2003, 52 (1): 207-210      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.207
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摘要
制备在以SiO2为绝缘埋层的SOI材料上的电子器件存在着自加热问题.为减少自加热效应和满足一些特殊器件/电路的要求,利用多孔硅外延转移技术制备出以二氧化硅和氮化硅为多绝缘埋层的SOI新结构.高分辨率透射电镜和扩展电阻测试结果表明得到的SOIM新结构具有很好的结构和电学性能,退火后的氮化硅埋层为非晶结构.
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质

SiC Schottky结反向特性的研究
Study on the reverse characteristics of Ti/6H-SiC Schottky contacts

尚也淳, 刘忠立, 王姝睿
物理学报. 2003, 52 (1): 211-216      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.211
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摘要
对Ti/6H-SiC Schottky结的反向特性进行了测试和理论分析,提出了一种综合的包括SiC Schottky结主要反向漏电流产生机理的反向隧穿电流模型,该模型考虑了Schottky势垒不均匀性、Ti/SiC界面层电压降和镜像力对SiC Schottky结反向特性的影响,模拟结果和测量值的相符说明了以上所考虑因素是引起SiC Schottky结反向漏电流高于常规计算值的主要原因.分析结果表明在一般工作条件下SiC Schottky结的反向特性主要是由场发射和热电子场发射电流决定的.

纳米硅(nc-Si:H )/晶体硅(c-Si)异质结太阳电池的数值模拟分析
Numerical simulation of nc-Si:H/ c-Si heterojunction solar cells

胡志华, 廖显伯, 曾湘波, 徐艳月, 张世斌, 刁宏伟, 孔光临
物理学报. 2003, 52 (1): 217-224      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.217
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摘要
运用美国宾州大学发展的AMPS程序模拟分析了n-型纳米硅(n+-nc-Si:H)/p-型晶体硅(p-c-Si)异质结太阳电池的光伏特性.分析表明,界面缺陷态是决定电池性能的关键因素,显著影响电池的开路电压(VOC)和填充因子(FF),而电池的光谱响应或短路电流密度(JSC)对缓冲层的厚度较为敏感.对不同能带补偿(bandgap offset)的情况所进行的模拟分析表明,随着ΔEc的增大,由于界面态所带来的开路电压和填充因子的减小逐渐被消除,当ΔEc达到05eV左右时界面态的影响几乎完全被掩盖.界面层的其他能带结构特征对器件性能的影响还有待进一步研究.最后计算得到了这种电池理想情况下(无界面态、有背面场、正背面反射率分别为0和1)的理论极限效率ηmax=3117% (AM15,100mW/cm2,040—110μm波段).

非线性激发的磁激子对的振荡特性
Characterization of the nonlinearly excited magnon pair

史庆藩, 闫学群
物理学报. 2003, 52 (1): 225-228      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.225
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摘要
通过分析放置于微波谐振腔中的磁有序晶体中的磁激子对激励过程,推导出了磁激子对的运动方程,发现磁激子对不能被认为是两个单个的磁激子的一般组成,而是可以整体的看作为一个具有非线性行为的单模谐振子.依据微波谐振腔与磁激子对集体形成的谐振器之间的耦合作用的机理,可以定性解释在有关磁激子对激励实验中所出现的双峰现象.

溶胶-凝胶法制备Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷及其电学特性
Electrical properties of (Bi05Na05)TiO3 ceramic prepared by sol-gel method

赵明磊, 王春雷, 钟维烈, 王矜奉, 陈洪存
物理学报. 2003, 52 (1): 229-232      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.229
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摘要
用溶胶-凝胶工艺成功制备出Bi05Na05TiO3纳米微粉,并利用此微粉烧结出高致密度的Bi05Na05TiO3陶瓷.这种新工艺制备的Bi05Na05TiO3陶瓷,其压电性能远远高于普通方法制备的陶瓷,其中压电常数d33和机电耦合系数kt分别高达102×10-12C/N和58%.同时发现,对于这种Bi05Na05TiO3陶瓷,室温时只需施加100kV/cm左右的交变电场,就可得到矩形度极好的饱和回线,得到的剩余极化Pr和矫顽场Ec分别为32μC/cm2和61kV/cm.而在100℃以上只需施加35kV/cm的极化电场就可使样品充分极化.

离子束合成钇硅化物的结构及红外谱特征
Structure and infrared absorption characterizations of yttrium silicides formed by ion beam synthesis

王文武, 谢二庆, 贺德衍
物理学报. 2003, 52 (1): 233-236      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.233
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摘要
将稀土金属钇离子注入到n型单晶Si(111)中制备出钇硅化物埋层.利用x射线衍射、卢瑟福背散射和傅里叶红外吸收谱测量分析了样品的结构、原子的埋层分布和振动模式.结果表明,Y离子在注入过程中已与基底中的Si原子形成了YSi2结构相.真空下的红外光辐照处理促使YSi2择优取向生长,埋层中Si与Y的平均原子浓度比由24下降为20,与六方YSi2的化学计量比一致.还给出了钇硅化物的特征红外吸收谱.

“锥形嵌套"结构CNx纳米管的生长机理及拉曼光谱研究
Growth mechanism and Raman spectroscopic study of “interlinked-cone" shaped CNx nanotubes

丁 佩, 梁二军, 张红瑞, 刘一真, 刘 慧, 郭新勇, 杜祖亮
物理学报. 2003, 52 (1): 237-241      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.237
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摘要
在氮气、氢气以及氯化铵热解产生的氨气环境下,以钴作为催化剂,在780℃—940℃温度范围内使二甲苯与二茂铁受热分解,合成了CNx纳米管.在高分辨率透射电子显微镜下观察,合成的纳米管呈现“锥形嵌套”的形貌特征.从不同结构的分子面形成能的角度探讨了CNx纳米管的催化生长机理.不同温度下所制备样品的拉曼光谱研究表明,ID/IG值可以反映氮的掺杂所带来的纳米管结晶有序程度的降低,并通过G带向高波数移动证实了氮的掺杂.
物理学交叉学科及有关科学技术领域

脉冲激光制膜过程中等离子体演化规律的研究
Study on the evolvement of plasma generated by pulsed laser deposition of thin film

张端明, 关 丽, 李智华, 钟志成, 侯思普, 杨凤霞, 郑克玉
物理学报. 2003, 52 (1): 242-246      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.242
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摘要
利用有限差分法对脉冲激光沉积(PLD)技术制备KTa065Nb035O3(KTN)薄膜过程中等离子体在等温和绝热两个阶段的速度演化进行了模拟,并给出了其中主要粒子在空间的具体演化规律,对等离子体在空间膨胀的物理机制,进行了深入的讨论,给出了相应演化过程的物理图像,并揭示了等离子体羽辉在膨胀过程中呈现椭球外形的内在原因.

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