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 (4)   发布日期: 2003-04-15
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总论

耗散系统不可逆过程中的可拓展广义相对论时空关系
Spatiotemporal relation of prolongable general relativity in the irreversible process of a dissipative system

李宗诚
物理学报. 2003, 52 (4): 767-773      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.767
全文: [PDF 273 KB] 下载:(725)
摘要
在引入非保守非惯性系的基础上对不可逆过程建立非保守系等效性假设,在引入广域度规的基础上对具有复杂行为的时空建立非保守系协变性假设;利用密度分布的不均匀度h(ρ)和粗粒熵S(ρtε)及推导的多标度因数η*计算式,引入非保守惯性质量和非保守引力质量.分析表明,新结果使引力理论与非平衡态统计理论和非线性动力学达到应有的谐和,发展并修正广义相对论.

耗散系统不可逆过程中的可拓展广义相对论引力关系
Gravitational relation of prolongable general relativity in the irreversible process of a dissipative system

李宗诚
物理学报. 2003, 52 (4): 774-780      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.774
全文: [PDF 278 KB] 下载:(649)
摘要
利用密度分布的不均匀度h(ρ)和粗粒熵S(ρtε)及推导的多标度因数η*计算式,将Weyl曲率拓展为多标度曲率R*;利用与物理量在几何上的奇异性分布有关的多重分形,初步建立嵌入Riemann空间的生长结构多重分形几何;在此基础上,通过引入与分形维数、信息维数和关联维数有关的广义维数Du,建立非保守引力场方程.分析表明:新结果为解决宇宙学奇性、星系团的“不明物质”、黑洞的信息疑难、引力理论与量子物理的统一等问题提供适当基础.

n维氢原子的散射态
Scattering states of n-dimensional hydrogen atom

陈昌远, 孙东升, 刘成林, 陆法林
物理学报. 2003, 52 (4): 781-785      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.781
全文: [PDF 172 KB] 下载:(753)
摘要
研究了n维氢原子的散射态性质.给出了精确的按“k/2π标度”归一化的散射态的精确解波函数及相移表达式,讨论了相移的解析性质,获得了束缚-连续跃迁矩阵元的解析计算公式.普通氢原子(n=3)散射态的有关结果作为特例包含在本文的一般结论之中.

关于三维各向同性谐振子径向矩阵元计算的讨论
Discussion on the calculation of radial matrix elements of three-dimensional isotropic oscillator

狄尧民
物理学报. 2003, 52 (4): 786-789      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.786
全文: [PDF 129 KB] 下载:(746)
摘要
根据广义Laguerre多项式的数学性质,导出了较为简单的三维各向同性谐振子径向矩阵元的普遍公式,并在这基础上计算了一些重要特殊情形的径向矩阵元: 矢径r整数次幂的平均值,电偶极跃迁矩阵元和电四极跃迁矩阵元.

状态反馈和参数调整控制离散非线性系统的倍周期分岔和混沌
Control of period-doubling bifurcation and chaos in a discrete nonlinear system by the feedback of states and parameter adjustment

罗晓曙, 陈关荣, 汪秉宏, 方锦清, 邹艳丽, 全宏俊
物理学报. 2003, 52 (4): 790-794      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.790
全文: [PDF 176 KB] 下载:(1035)
摘要
利用系统的状态反馈和参数调节的方法,有效地实现了离散非线性动力系统的倍周期分岔的延迟控制和混沌吸引子中不稳定周期轨道的控制.同时,通过选择合适的调控参数,可以将系统从一个2n周期轨道控制到2m(m

混沌时间序列的模糊神经网络预测
Prediction of the chaotic time series using neuro-fuzzy networks

谭 文, 王耀南, 周少武, 刘祖润
物理学报. 2003, 52 (4): 795-801      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.795
全文: [PDF 299 KB] 下载:(1253)
摘要
设计一种新型混合模糊神经推理系统,该系统仅从期望输入输出数据集即可达到获取知识、确定模糊初始规则基的目的.再利用神经网络学习能力便不难修改规则库中的模糊规则以及隶属函数和网络权值等参数,这样大大减少了规则匹配过程,加快了推理速度,从而极大程度地提高了系统的自适应能力.用它对Mackey-Glass混沌时间序列进行预测试验,结果表明利用该网络模型无论离线还是在线学习均能对Mackey-Glass混沌时间序列进行准确的预测,证明了该系统的有效性.

弱噪声极限下二维布朗运动的随机共振现象
Stochastic resonance in two-dimensional Brownian motion in the weak noise limit

康艳梅, 徐健学, 谢 勇
物理学报. 2003, 52 (4): 802-808      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.802
全文: [PDF 269 KB] 下载:(1240)
摘要
在弱噪声极限下,应用多维Fokker-Planck方程的与时间有关问题方面的理论,推导了对称双稳势阱中二维布朗粒子的概率跃迁速率,并基于绝热近似理论研究了弱噪声极限下受小幅低频周期力驱动的二维布朗运动的随机共振现象.与以前的结果相比,所得到的信噪比与阻尼系数的大小无关.精确的数值模拟结果进一步说明了所得的信噪比的适用性.

中心波长为28.5nm多层膜镜反射率测量
The reflectivity measurement of the 28.5nm multilayer mirror

黄文忠, 李英骏, 谷渝秋, 张 杰, 尤永禄, 淳于书泰, 何颍玲, 雷安乐, 陈正林, 马月英, 金春水
物理学报. 2003, 52 (4): 809-812      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.809
全文: [PDF 160 KB] 下载:(668)
摘要
在“星光-Ⅱ”装置上以类Ne铬x射线激光作为标定源,以平场光栅谱仪为分光元件进行了285nm的Mo/Si多层膜反射镜效率测量.介绍了实验方法,给出了实验结果,本次研制的两块多层膜镜反射率分别为31%和9.6%.
唯象论的经典领域

电磁悬浮熔炼的温度特性
Temperature character of electromagnetic levitation melting

马伟增, 季诚昌, 李建国, 许振明
物理学报. 2003, 52 (4): 834-839      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.834
全文: [PDF 241 KB] 下载:(806)
摘要
利用一般电磁悬浮熔炼感应器,球形试样悬浮情况下,悬浮力和悬浮试样输入功率表达式,建立了不含悬浮感应器电流的悬浮试样输入功率表达式.利用这些表达式,结合自然对流情况下,球形试样在气体介质中的功率耗散模型,建立了悬浮熔炼工艺参量与悬浮熔炼试样温度之间的关系.以(TbDy)Fe2合金在Ar气保护情况下,在一定工艺条件下的电磁悬浮熔炼为例,得到了电磁悬浮熔炼各种工艺参量与悬浮试样温度的关系.通过对计算结果的分析,结合实际电磁悬浮熔炼特点,得到了降低电磁悬浮熔炼试样最低温度的措施:减小悬浮试样的半径;在能够实现悬浮

高保偏光纤前方受激拉曼散射光谱特性的研究
Study of the spectral characters of stimulated Raman scattering in highly elliptical-core optical fibres

张喜和, 姚治海, 李晓英, 李春明, 冯克成, 王兆民
物理学报. 2003, 52 (4): 840-843      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.840
全文: [PDF 165 KB] 下载:(656)
摘要
系统的研究了石英系高保偏双折射光纤的受激拉曼光谱的特性,给出了七级斯托克斯谱和一级反斯托克斯谱.测试了各级拉曼谱的阈值、谱宽和拉曼增益,分析了形成各级拉曼谱的能量转移机理.

原子束计算全息技术的原理与实现
The theory and realization of atomic beam CGH

石建平, 陈旭南, 高洪涛, 陈献忠
物理学报. 2003, 52 (4): 844-848      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.844
全文: [PDF 188 KB] 下载:(1361)
摘要
提出用计算全息技术来实现原子束全息成像,降低了原子束全息的实现难度.首先论述了原子束的波动性质以及如何形成相干性能良好的准单色原子波包,然后讨论了原子束计算全息片的设计步骤,并给出了制作完成的SiN薄膜计算全息片,最后详细介绍了原子束全息的实现方案.

利用准相位匹配光学参量振荡器获得可调谐强度差压缩光
Generation of tunable intensity difference squeezing light from a quasi-phase-matched OPO

李永民, 吴迎瑞, 张宽收, 彭墀
物理学报. 2003, 52 (4): 849-852      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.849
全文: [PDF 145 KB] 下载:(602)
摘要
利用106μm全固化单频Nd:YVO4激光器抽运由PPLN构建的三共振光学参量振荡器,在光学参量振荡器近简并运转的情况下:信号光和闲置光的波长相差约为200nm,观察到了信号光和闲置光的强度起伏的关联,实测强度差噪声压缩度达04dB.在此基础上,利用温度调谐了信号光和闲置光的波长,在17nm的范围内都观察到信号光和闲置光的强度起伏的关联.

双能带三维光子晶体中二能级原子的自发辐射
Spontaneous emission from a two-level atom embedded in two-band three-dimensional photonic crystals

陈 三, 谢双媛, 羊亚平, 陈 鸿
物理学报. 2003, 52 (4): 853-858      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.853
全文: [PDF 190 KB] 下载:(522)
摘要
研究了双能带三维光子晶体中二能级原子自发辐射的性质.由于双能带各向异性色散关系的影响,辐射场中的局域场和传输场不能共存,导致原子上能级占据数不再具有准周期性振荡的性质,而是随时间趋于常数,或者随时间按幂函数形式衰减,或者随时间按指数形式衰减.这些性质不仅与原子上能级和能带带边的相对位置有关,而且与光子晶体上、下能带之间的能隙宽度有关.这些性质也有别于单能带各向同性光子晶体中二能级原子自发辐射的性质.

有机材料ZnTBP-CA-PhR的非线性吸收和光学限幅性能
Study on nonlinear absorption and optical limiting properties in an organic material ZnTBP-CA-PhR

于世瑞, 赵有源, 李潞瑛
物理学报. 2003, 52 (4): 859-863      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.859
全文: [PDF 169 KB] 下载:(1029)
摘要
报道了一种新型有机材料ZnTBP-CA-PhR的光学非线性吸收特性,此材料在激光作用下,在可见光区域具有反饱和吸收,再反饱和吸收和饱和吸收效应.同时发现该材料优良的光学限幅性能,不仅光限幅的阈值低,而且限幅前光透射呈线性状态没有光学非线性效应.用5能级结构模型及速率方程模拟了饱和及反饱和的实验曲线,分析了非线性吸收等的物理机理.

双光束相干控制产生多次谐波的实验验证
An experimental proof for the fifth-order harmonic generation by a coherent-controlled two-pulse optical field

刘婷婷, 王大威, 陆伟新, 孙 泉, 杨 宏, 蒋红兵, 龚旗煌
物理学报. 2003, 52 (4): 864-869      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.864
全文: [PDF 195 KB] 下载:(547)
摘要
利用两束相干度可改变的飞秒脉冲光对产生的五次谐波的强度特性进行了研究,发现谐波信号的强度随相干程度的增大而增加,谐波信号的最大值相对于相干零点(双光束相干度最大处)是非对称的,从而证明了合成的激光脉冲波形变化对谐波信号的影响.同时对谐波的受激放大理论进行了初步的实验探索和展望.

用于飞秒脉冲放大器的马丁内兹展宽器与欧浮纳展宽器性能比较
Compare of characteristics between Martinez and Offner stretchers used in chirped pulse amplifier

孙大睿, 宋晏蓉, 张志刚, 刘永军, 柴 路, 王清月
物理学报. 2003, 52 (4): 870-874      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.870
全文: [PDF 187 KB] 下载:(1428)
摘要
用解析法针对多通和再生两种放大器,分别研究啁啾脉冲放大技术中马丁内兹展宽器和欧浮纳展宽器的特性和适用范围.我们认为在多通放大器和再生放大器中,马丁内兹展宽器均可以很好地补偿色散;如果使用再生放大器时需要将脉冲宽度展得更宽,可采用紧凑型欧浮纳展宽器.

通道宽度和初始流量对颗粒稀疏流-密集流转变临界开口的影响
The influence of channel width and inflow rate on the critical opening-size of granular flow in two-dimensional channels

徐光磊, 胡国琦, 张训生, 鲍德松, 陈 唯, 厚美瑛, 陆坤权
物理学报. 2003, 52 (4): 875-878      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.875
全文: [PDF 155 KB] 下载:(499)
摘要
通过实验研究斜面上二维颗粒流,当出口尺寸减小到临界值Dc时,发生稀疏流到密集流的突变.发现临界尺寸Dc与初始流量和通道宽度有关,通道宽度一定的情况下,临界开口尺寸Dc近似随初始流量Q0的平方根增大.在初始流量Q0一定时,临界开口尺寸Dc随通道宽度W近似线性增大.给出了这些关系的表达式,理论计算与实验观测结果一致.同时,也讨论了通道宽度影响临界开口尺寸的原因.

颗粒物质中圆棒受到的静摩擦力
The static friction force on a rod immersed in granular matter

胡 林, 杨 平, 徐 亭, 江 阳, 须海江, 龙 为, 杨昌顺, 张 弢, 陆坤权
物理学报. 2003, 52 (4): 879-882      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.879
全文: [PDF 159 KB] 下载:(1079)
摘要
通过实验研究了圆棒在颗粒物质中受到的摩擦力与颗粒填充高度及棒径的关系.观测到摩擦力随颗粒高度和棒径而增大.用连续介质模型推导了摩擦力公式,与实验观测基本一致.结果表明,摩擦力和棒径成正比;当颗粒高度很小时,摩擦力与颗粒高度平方成正比;而当颗粒堆积很高时,摩擦力与高度成正比,即静摩擦力与接触面积成正比.

电子枪加热合金熔池的数值分析
Numerical analysis of alloy molten pool heated by electron gun

薄 勇, 王德武, 应纯同
物理学报. 2003, 52 (4): 883-889      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.883
全文: [PDF 236 KB] 下载:(582)
摘要
利用数值方法求解了电子枪加热二维合金熔池的流体力学方程组,获得了熔池流场的速度、温度和浓度分布.并且详细地研究了各种特征参量(如雷诺数、普朗特数、格拉晓夫数和李斯特数)对合金熔池流动特性的影响,一般地,雷诺数和普朗特数越小、而格拉晓夫数和李斯特数越大,则熔池中溶剂金属的蒸发速率就越大.在此基础上提出参杂适当浓度的溶质金属可以提高某些难熔难挥发金属的蒸发速率,计算中对参杂了钨、钕、锡和铬等金属的钍、铂、铱和钌等合金熔池进行了数值分析,都相应提高了溶剂金属的蒸发速率.
流体、等离子体和放电

阿尔芬高斯波包演化为阿尔芬孤波的条件及阿尔芬波的调制不稳定性判据
Condition of Alfven Gauss wave-packet evolvement to solitons and criterion of Alfven wave modulation instability

张介秋, 梁昌洪, 王耕国, 朱家珍
物理学报. 2003, 52 (4): 890-895      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.890
全文: [PDF 273 KB] 下载:(904)
摘要
通过计算阿尔芬孤波的运动常数C1,发现消零孤波(vanishing soliton)均满足C1≤0,结合其他研究者关于阿尔芬波调制不稳定性的定性结论,提出阿尔芬波包演化为孤波的条件为C1≤0.数值计算结果支持了这个猜测.同时计算结果还表明,最终演化成的孤波数目既不完全依赖于积分常数C0,也不完全依赖于C1 .文献[1]和[2]所得的结论源于演化时间太短.通过与其他文献比较,发现C1≤0还可以作为阿尔芬波的调制不稳定性判据.

高性能自持燃烧的氘氚等离子体
D-T plasma of self-sustained burning under high performance

龚学余, 石秉仁, 龙永兴
物理学报. 2003, 52 (4): 896-905      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.896
全文: [PDF 371 KB] 下载:(1235)
摘要
在等离子体密度分布一定的情况下,从电子、离子的能量输运方程出发,对常规剪切和中心负剪切位形下高性能自持燃烧的氘氚等离子体进行了研究.常规剪切下采用与能量约束改善因子H有关的Bohm热传导系数,中心负剪切下采用一个与磁剪切有关的Bohm-gyro-Bohm混合型的热传导系数,并考虑了α粒子反常扩散和动态反馈加热对氘氚自持燃烧的影响.研究结果表明,常规剪切下当H≥3时,才有较大的能量输出,当H接近4时无须动态反馈加热氘氚就能获得自持燃烧;在中心负剪切位形下,等离子体的运行性能更高,有更高的能量输出,一旦氘氚达

行波管放大器中辐射场的极限环振荡和混沌
Limit cycle oscillating and chaos of the radiation field in a traveling wave tube amplifier

郝建红, 丁 武
物理学报. 2003, 52 (4): 906-910      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.906
全文: [PDF 249 KB] 下载:(754)
摘要
以行波管放大器中辐射场的非线性不稳定阈值分析为基础,对辐射场从频率分叉到混沌的演化过程和不同区域这些非线性不稳定态的时间特性和频率特性进行了研究.在“软”非线性区域,辐射场表现为极限环振荡和频率分岔,频谱是离散的且相对于载波频率是不对称的.这种不稳定是阵发性的,适当的调节控制参量,可使器件工作在所需的定态或极限环振荡态上;在“硬”非线性区域,辐射场表现为非周期的随机振荡和频率混沌,频谱连续且频带很宽,场幅值较大的成分集中在接近于零频的低频范围里.这种不稳定是连续性的,不能通过调节参量来消除.

利用速调管放大器产生高功率微波拍波实验研究
Production of beat waves using S-band klystron amplifier

方进勇, 宁 辉, 张世龙, 乔登江
物理学报. 2003, 52 (4): 911-913      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.911
全文: [PDF 141 KB] 下载:(647)
摘要
在高功率微波(HPM)拍波效应实验中,采用了一种利用单只速调管放大器获取HPM拍波的方法.实验结果为:输出HPM拍波主频率位于S波段,拍频范围10—120MHz可调,拍波脉冲峰值功率可达1MW,脉冲重复频率最高可达500Hz,实验获取的拍波已成功应用到各类电子系统的HPM拍波易损性效应实验中.

等离子体加载螺旋线行波管特性研究
Study on characteristics of helix-type traveling wave tube filled with plasma

谢鸿全, 李承跃, 鄢 扬, 刘盛纲
物理学报. 2003, 52 (4): 914-919      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.914
全文: [PDF 249 KB] 下载:(830)
摘要
利用线性场理论和螺旋线的导电面模型,推导了在强引导磁场下,等离子体加载螺旋线慢波结构的色散关系.数值计算了在不同的等离子体填充密度与填充半径条件下,螺旋线的色散特性、耦合阻抗和行波管的小信号增益.研究发现,在螺旋线中填充了等离子体以后,形成了一种新的混合模式,螺旋线的色散特性与耦合阻抗都发生了很大的变化,行波管的增益得到显著提高.

N+2离子在氮直流辉光放电中碰撞离解的作用
The role of ions(N+2) in the dissociation of nitrogen in a direct-current glow discharge

张连珠
物理学报. 2003, 52 (4): 920-924      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.920
全文: [PDF 208 KB] 下载:(638)
摘要
采用氮辉光放电等离子体快电子和各种重粒子(N+2,N+,Nf)的混合Monte Carlo模型,从不同放电条件的离解碰撞率,快原子态粒子(N+,Nf)在阴极鞘层区的输运过程及轰击阴极的能量及角分布三个方面研究了 N+2+N2→N++N+N2f反应在氮气直流辉光放电中的作用.该过程在电压较高时为阴极鞘层区的重要离解过程, 且主要发生在阴极附近,其碰撞率随电压和气压增加而增加;阴极表面附近的活性粒子(N+,Nf)主要由该离解过程产生(而不是e--N2离解电离过程),而且这些粒子具有中等的平均能量且小角入射,是

大气压氩气放电中的斑图形成
Pattern formation in the dielectric barrier discharge in argon at atmospheric pressure

尹增谦, 柴志方, 董丽芳, 李雪辰
物理学报. 2003, 52 (4): 925-928      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.925
全文: [PDF 134 KB] 下载:(656)
摘要
采用双水电极的介质阻挡放电装置,在混有0.5%空气的大气压氩气放电中观察到了六边形及正方网格斑图;测量了正方网格中的微放电的时间行为,发现相邻两次放电的时间间隔是长短交替的;分析了壁电荷对放电丝自组织成斑图过程的影响.

介质阻挡放电中微放电的映射方程
The mapping equation of micro-discharge in dielectric barrier discharges

尹增谦, 王 龙, 董丽芳, 李雪辰, 柴志方
物理学报. 2003, 52 (4): 929-934      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.929
全文: [PDF 247 KB] 下载:(704)
摘要
利用双水电极介质阻挡放电装置,采用光学方法测量了大气压空气和氩气中介质阻挡放电的微放电时间特性.实验发现微放电通道相邻两次放电时间间隔是长短交替的.根据壁电荷对相邻两次微放电的不同影响,建立了介质阻挡放电时间序列的映射方程.不同放电参量取值情况下的计算结果表明,介质阻挡放电中,壁电荷电场的衰减时间常数远大于100μs量级.由方程所得的结果,解释了相邻两次放电时间间隔长短交替的实验现象,确定了壁电荷衰减时间常数的范围.
基本粒子物理学与场

柱环腔中的量子电动力学效应
Effects of quantum electromagnetic dynamics in a cylindrical ring cavity

蒋维洲, 傅德基, 王震遐, 艾小白, 朱志远
物理学报. 2003, 52 (4): 813-822      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.813
全文: [PDF 351 KB] 下载:(682)
摘要
研究以同轴不同半径柱面围成的导体柱环腔体中电磁场真空零点振动模式所给出的宏观量子效应.零点振动模式通过求解柱环空腔边界条件下无源的Maxwell方程组获得.得到了双柱面同心柱环中单位长度和单位面积的且是有限的真空能量,即Casimir能量.这有限的Casimir能量可以分解为独立而且收敛的三部分,它们分别来自内柱面、外柱面和柱环之中.对多柱面同心柱环,Casimir能量可分解为独立的(2n—1)部分(n为柱面数).柱环是类似于平行板的几何结构.但柱环所给出的Casimir能量和Casimir势能系数是随着
核物理学

单粒子势模型下价核子的密度分布
Density distributions of valence nucleons under single-particle potential model

林承键, 张焕乔, 刘祖华, 吴岳伟, 杨峰, 阮明
物理学报. 2003, 52 (4): 823-829      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.823
全文: [PDF 265 KB] 下载:(558)
摘要
依据实验事实,利用单粒子势模型,计算了一些核态外层价核子的密度分布.计算给出了价核子在核外部分布的概率和贡献,以此作为晕核态的判断标准.通过研究均方根半径随结合能变化的规律,指出了晕核态存在的条件,尤其是质子晕核态存在的条件.这些对判断和寻找晕核态有现实的指导意义.

界面态电荷对n沟6H-SiC MOSFET场效应迁移率的影响
Study of the effect of interface state charges on field-effect mobility of n-channel 6H-SiC MOSFET

汤晓燕, 张义门, 张玉明, 郜锦侠
物理学报. 2003, 52 (4): 830-833      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.830
全文: [PDF 168 KB] 下载:(1239)
摘要
针对界面态密度在禁带中的不均匀分布,分析了界面态电荷对n沟6H碳化硅MOSFET场效应迁移率的影响.分析结果显示,界面态电荷使n沟碳化硅器件的场效应迁移率明显降低.并给出了实验测定的场效应迁移率和反型层载流子迁移率的比值与界面态密度之间关系.
凝聚物质:结构、热学和力学性质

硅衬底上Zn1-xMgxO薄膜的结构与光学性质
Structural and photoluminesenct properties of Zn1-xMgxO thin film on silicon

邹 璐, 汪 雷, 黄靖云, 赵炳辉, 叶志镇
物理学报. 2003, 52 (4): 935-938      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.935
全文: [PDF 152 KB] 下载:(718)
摘要
采用脉冲激光法(PLD)在Si衬底上沉积Zn1-xMgxO薄膜.x射线衍射(XRD)表明薄膜为c轴取向,(002)峰的半高宽仅为0.211°,且没有MgO的相偏析.透射电子显微镜可以清楚看到Zn1-xMgxO薄膜的c轴择优取向.在选区电子衍射图中可以看到Zn1-xMgxO结晶薄膜整齐的衍射斑点.室温下对Zn1-xMgxO薄膜进行了光致荧光光谱分析,发现其带边发射峰相对ZnO晶体有0.4eV的蓝移,带边发射峰与杂质发射峰的强度之比高达159.Zn1-xMgxO结晶薄膜质量良好,显示了应用于光电器件的潜力.

激光场对快速分子离子与固体相互作用的影响
Influence of laser field on interactions between swift molecular ions and solids

王桂秋, 王友年
物理学报. 2003, 52 (4): 939-946      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.939
全文: [PDF 318 KB] 下载:(568)
摘要
利用线性化的流体力学方程和泊松方程,描述了在强激光场作用下快速分子离子在固体中产生的电激发过程,并推导出分子离子中两个离子之间的动力学相互作用势和相互作用力的一般表达式.通过数值求解离子的运动方程,研究了激光场的参量对分子离子库仑爆炸过程和能量损失的影响.

聚苯胺的低温比热研究
The specific heat of polyaniline at low-temperature

许 杰, 雒建林, 陈兆甲, 龙云泽, 白海洋, 万梅香, 王万录
物理学报. 2003, 52 (4): 947-951      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.947
全文: [PDF 189 KB] 下载:(974)
摘要
测量了聚苯胺的中间氧化态以及掺杂盐酸后的样品在1.8至45K范围内的比热,比热数据可以用非晶态和晶态两部分的贡献来解释.利用声子-分形子模型成功地解释了低温下比热高于德拜理论趋势的反常现象.从本文的实验数据来看,没有观察到电子对比热容的贡献.
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质

锂离子电池负极材料CuSn的Li嵌入性质的研究
Investigation of lithium insertion in anode material CuSn for lithium-ion batteries

侯柱锋, 刘慧英, 朱梓忠, 黄美纯, 杨 勇
物理学报. 2003, 52 (4): 952-957      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.952
全文: [PDF 313 KB] 下载:(1171)
摘要
使用基于混合基表示的第一原理赝势法,研究了锂离子电池非碳类负极材料CuSn的Li嵌入时的形成能以及相应的电子结构.还给出了Li嵌入时的体积变化,能带结构、电子态密度以及电荷密度分布等性质, 并讨论了CuSn作为负极材料的特点.计算发现,Cu-Sn化合物在闪锌矿结构时,Li嵌入主体材料时的嵌入形成能大致在3.5eV附近.

T1uhg杨-泰乐系统:D5d势阱中的各向异性现象
The anisotropic phenomena in the D5d minima for the T1uhg Jahn-Teller system

邱庆春
物理学报. 2003, 52 (4): 958-969      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.958
全文: [PDF 414 KB] 下载:(483)
摘要
杨-泰乐(Jahn-Teller缩写为JT)系统在其最低的绝热势能面上常常典型地含有一系列相互等同的势阱.在C60分子中,若一个电子占据该分子的三重简并的能量最低电子态,这一具有T1u对称性的电子态将会与具有hg对称性的五重简并振动态发生相互作用,形成所谓的T1uhg JT系统.当考虑电声的非线性相互作用时,该系统的势能面上将出现D5d对称性的势阱并伴随D3d对称性的势垒;反之亦然.本文在幺正平移变换的基础上,引入了标度变换,研究了该JT系统中D5d势阱中的各向异性现象:在电子空间中,非线性项的引入使得

Cu低维体系的结构和电子性质
Structure and electronic properties of the low-dimensional copper systems

王贵春, 袁建民
物理学报. 2003, 52 (4): 970-977      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.970
全文: [PDF 308 KB] 下载:(641)
摘要
基于密度泛函理论,选择generalized gradient approximation(缩写为GGA)交换作用势,使用自洽场全势的线性缀加平面波方法,计算了Cu原子组成的5种不同体系,包括面心立方晶体,两种原子面和两种原子链.结果显示,平面正六边形晶格要比正方形晶格从能量上更加稳定,原子最近邻距离稍长;而平面锯齿形原子链与直线形原子链相比也有类似的计算结果.计算还发现,锯齿形原子链中的电子态密度表现异常,能带出现间隙.另外,对比不同体系的态密度和结构,分析了量子限制和原子构型对体系电子性质的影响.

分回路中有电阻时电容耦合电路的量子涨落
Quantum fluctuations in the damped inductive-coupled electric circuit with resistances in the component circuits

梁麦林, 袁 兵
物理学报. 2003, 52 (4): 978-983      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.978
全文: [PDF 200 KB] 下载:(544)
摘要
从电阻产生的物理机理即电子与晶格的碰撞出发, 对两分回路中都有电阻时的电容耦合电路进行了量子化,并给出了分回路及耦合部分的量子涨落, 同时考虑了温度的影响.

AlGaAs/InGaAs/GaAs赝配高电子迁移晶体管的kink效应研究
Study on the kink effect in AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMTs

刘红侠, 郝 跃, 张 涛, 郑雪峰, 马晓华
物理学报. 2003, 52 (4): 984-988      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.984
全文: [PDF 226 KB] 下载:(1014)
摘要
利用二维器件模拟软件MEDICI对AlGaAs/InGaAs/GaAs赝配高电子迁移晶体管器(PHEMT)件进行了仿真,研究了PHEMT器件的掺杂浓度与电子浓度分布,PHEMT器件内部的电流走向及传输特性,重点研究了不同温度和不同势垒层浓度情况下PHEMT器件的kink效应.研究结果表明:kink效应主要与处于高层深能级中的陷阱俘获/反俘获过程有关,而不是只与碰撞电离有关.

nc-Si/SiO2多层膜的制备及蓝光发射
The fabrication of nc-Si/SiO2 multilayers and blue-light emission

隋妍萍, 马忠元, 陈坤基, 李 伟, 徐 骏, 黄信凡
物理学报. 2003, 52 (4): 989-992      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.989
全文: [PDF 147 KB] 下载:(767)
摘要
在等离子体增强化学气相淀积(PECVD)系统中,采用a-Si∶H层淀积与原位等离子体氧化相结合的逐层生长的方法成功制备出a-Si∶H/SiO2多层膜 (ML);利用限制性结晶原理通过两步退火处理使a-Si∶H层晶化获得尺寸可控的nc-Si/SiO2 ML,并观察到室温下的蓝光发射;结合Raman散射和剖面透射电子显微镜技术分析了nc-Si/SiO2 ML的结构特性;通过对晶化样品光致发光谱和紫外-可见光吸收谱的研究,探讨了蓝光发射的起源.

Fe1-xPdx合金电子结构和磁性的理论研究
Theoretical study of the structure and magnetism of Fe1-xPdx alloys

施一生
物理学报. 2003, 52 (4): 993-998      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.993
全文: [PDF 253 KB] 下载:(557)
摘要
Fe1-xPdx合金的磁性强烈地依赖于其结构以及Pd的相对含量.从第一性原理出发,用线性缀加平面波(LAPW)方法,分别计算了x=000,025,050,075,100的情况下,面心立方(fcc)和体心立方(bcc)结构的Fe1-xPdx合金的电子结构和基态磁性.随x的增大,fcc结构的Fe1-xPdx合金的磁性从铁磁性或者反铁磁性变为亚铁磁性,再从亚铁磁性变为铁磁性和顺磁性;bcc结构的Fe1-xPdx合金从铁磁性减弱到顺磁性,预言了fcc结构的Fe1-xPdx合金可能存在亚铁磁相.并较好地解

Ho2AlFe14Mn2化合物的负热膨胀性质
Negative thermal expansion of the Ho2AlFe14Mn2 compound

郝延明, 崔春翔, 孟凡斌
物理学报. 2003, 52 (4): 999-1002      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.999
全文: [PDF 143 KB] 下载:(580)
摘要
利用x射线衍射及磁测量手段研究了Ho2AlFe16-xMnx系列化合物的结构.结果表明,该系列化合物具有Th2Ni17型结构;随着x的增加,化合物的单胞体积呈现非线性的变化,结合磁测量结果分析认为,在化合物的磁相变点附近存在较大的正的本征磁致伸缩.在160—285K温度范围内对Ho2AlFe14Mn2化合物进行的变温x射线衍射研究表明,该化合物在其居里点附近(220—270K)具有负热膨胀性质,其平均热膨胀系数为-14×10-4/K.

非晶态WO3薄膜电致变色特性的研究
Study on electrochromic performances of amorphous WO3 films

代富平, 吕淑媛, 冯博学, 蒋生蕊, 陈 冲
物理学报. 2003, 52 (4): 1003-1008      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.1003
全文: [PDF 266 KB] 下载:(1259)
摘要
采用射频溅射三氧化钨粉末靶的技术,在不同的氧分压条件下沉积得到非晶态WO3电致变色薄膜,分析得知氧分压为1∶10的样品变色性能更好些.采用x射线衍射(XRD),原子力显微镜(AFM),伏安特性曲线和分光光度计分析所制备薄膜的特性.将薄膜在15mol/L的LiClO4的丙稀碳酸脂(PC)溶液进行电化学反应.发现氧分压在1∶10的情况下沉积得到的薄膜呈非晶态,薄膜有较多的孔隙,这有利于Li+的抽取,进而显示出很好的变色性能.x射线光电子能谱(XPS)成分分析表明WO3薄膜在原态中只有W和O两种原子电色反应后

SrAl12O19∶Pr3+中的热激发
Thermal excitations in SrAl12O19∶Pr3+

吕少哲, 陈宝玖, 黄世华, 王笑军, 陆丽珠, 严懋勋
物理学报. 2003, 52 (4): 1009-1012      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.1009
全文: [PDF 176 KB] 下载:(943)
摘要
研究了SrAl12O19∶Pr3+的光谱中3P1 和1I6的发射. 用3P1→3H5与3P0→3H5发射强度之比测量了温度,通过1I6→1G4与3P0→1G4发射强度之比,讨论了热激发对3P0可见光发射效率的影响.

SiO2/C9-PPV异质结中类阴极射线发光及有机电致发光的交互增强
Mutual enhancement of cathodoluminescence and organic electroluminescence in SiO2/C9-PPV heterogeneous junction

刘 明, 衣立新, 滕 枫, 徐 征, 徐叙
物理学报. 2003, 52 (4): 1013-1018      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.1013
全文: [PDF 237 KB] 下载:(487)
摘要
用夹在两层SiO2之间的发光聚合物C9-PPV作成器件,在交流电激发下得到了超出有机电致发光黄绿色发光的蓝色发光.通过对器件光学特性的研究,发现这种发光源于SiO2中加速电子直接碰撞激发有机发光层而引起的类阴极射线发光.使用非对称结构,得到了类阴极射线发光与有机电致发光相互增强的混合发光.

四波混频与瑞利散射场的干涉现象
Interference of Rayleigh scattering and four-wave mixing

寿 倩, 张海潮, 邓 莉, 刘叶新, 林位株
物理学报. 2003, 52 (4): 1019-1022      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.1019
全文: [PDF 171 KB] 下载:(624)
摘要
介绍在半导体量子阱的飞秒激光四波混频实验中观测到的新的干涉现象.分析表明,实验曲线中的相干振荡来自样品的瑞利散射与四波混频信号的干涉.运用此干涉模型进行了理论模拟,所得结果与实验符合得很好,并由此较准确地得到了介质的退相时间为44 fs.
物理学交叉学科及有关科学技术领域

Li(AlxCo1-x)O2晶体中Co3+电子态的变化及对结构演化的影响
Transformation of electronic state of Co3+ and its influence on the structural development in Li(AlxCo1-x)O2

郝万军, 李 畅, 魏英进, 陈 岗, 许 武
物理学报. 2003, 52 (4): 1023-1027      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.1023
全文: [PDF 191 KB] 下载:(709)
摘要
研究了应用于锂二次电池正极的新型高能量密度存贮材料Li(AlxCo1-x)O2 (x=01—05)的磁性.发现Al3+的掺杂可导致Co3+中d电子自旋态发生变化,即有部分d电子进入高自旋态.伴随Co3+中电子状态的改变,材料结构演化也发生了相应变化,表现为c/a比增大明显减缓,较好地解释了材料结构对Vegard定律的正偏离.这对材料的微观结构与性能设计具有重要意义.

Al2O3陶瓷衬底碳离子预注入对金刚石薄膜应力的影响研究
Study of the stress observed in diamond films on carbon-implanted alumina surfaces

方志军, 夏义本, 王林军, 张伟丽, 马哲国, 张明龙
物理学报. 2003, 52 (4): 1028-1033      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.1028
全文: [PDF 250 KB] 下载:(834)
摘要
通过对Al2O3陶瓷衬底进行碳离子预注入,大大降低了Al2O3陶瓷衬底上金刚石薄膜的应力,且金刚石薄膜中的压应力随碳离子注入剂量的增加而线性下降.通过对Al2O3陶瓷衬底注入前后的对比分析表明,高能量的碳离子注入Al2O3陶瓷衬底以后,并没有产生过渡层性质的新相,而是大量累积在Al2O3晶格的间隙位,使Al2O3晶格发生畸变.而且,随着碳离子注入剂量的增加,Al2O3基体内晶格畸变加剧,注入层残余压应力也随之上升.当金刚石薄膜沉积以后,在降温的过程中衬底这部分残余应力得到释放,从而部分弛豫了金刚石薄膜中的

纳米CdS-磺化聚苯胺(SPAn)多层复合膜的光学特性研究
Study on the optical properties of the nanometer CdS-sulfonic group polyaniline (SPAn) composite multiplayer films

马锡英, 施维林
物理学报. 2003, 52 (4): 1034-1038      http://dx.doi.org/10.7498/aps.52.1034
全文: [PDF 159 KB] 下载:(652)
摘要
研究了利用层-层自组织生长法制备的磺化聚苯胺-CdS纳米晶体复合膜的光学特性.研究发现,随样品中CdS 纳米晶体尺寸的减小,量子尺寸效应明显增强;在紫外吸收谱中表现为吸收边出现了明显蓝移;在光致发光谱中,不仅激子直接复合产生的带边发射产生了蓝移,而且陷阱态复合产生的宽带发射也发生了蓝移.还发现样品经低温退火处理后,激子复合产生的带边发射显著增强,发射带宽随纳米尺寸的减小而变窄.这说明退火后CdS 纳米晶粒的有序性和均匀度显著增加.

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