物理学报
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ISSN 1000-3290
CN 11-1958/O4
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非协调数值流形方法的稳定性和收敛性分析
魏高峰, 李开泰, 冯 伟, 高洪芬
物理学报. 2008, 57 (2): 647
用激光分子束外延在Si衬底上外延生长高质量的TiN薄膜
何 萌, 刘国珍, 仇 杰, 邢 杰, 吕惠宾
物理学报. 2008, 57 (2): 1240
物理学报  
   物理学报--2008, 57 (2)   发布日期: 2008-02-15
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总论

非协调数值流形方法的稳定性和收敛性分析 Hot!
Stability and convergence analysis of incompatible numerical manifold method

魏高峰, 李开泰, 冯 伟, 高洪芬
物理学报. 2008, 57 (2): 639-647      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.639
全文: [PDF 322 KB] 下载:(1347)
摘要
在流形元的基础上,提出了非协调数值流形方法,非协调数值流形方法的优点是在不增加广义节点自由度的前提下,大大提高数值流形方法的计算精度和计算效率.利用内部自由度静力凝聚处理,推导了消除内参后的单元应变矩阵和单元刚度矩阵.在Hilbert空间内,从最小势能原理出发对非协调数值流形方法的稳定性和收敛性进行了分析和讨论,得到了保证非协调流形元解唯一存在和收敛的基本条件,完善了非协调数值流形方法的理论基础.数值试验表明,新单元构造过程简单,有较高的精度,从而证明了本方法的可行性.

翼型绕流电磁控制的实验和数值研究
Experimental and numerical investigations on the electro-magnetic control of hydrofoil wake

陈耀慧, 范宝春, 陈志华, 周本谋
物理学报. 2008, 57 (2): 648-653      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.648
全文: [PDF 315 KB] 下载:(2175)
摘要
分布在弱电介质溶液中的电磁力(Lorentz力),可以有效地控制边界层的流动.利用以转动水槽为主的实验系统和基于双时间步Roe格式的数值方法,对翼型绕流的电磁控制进行了实验和数值研究.结果表明,对于一定攻角的翼型,电磁力可以控制其绕流形态.当电磁力方向与流动方向相同时,可以抑制分离,消除涡街,其效果与减小攻角类似.当电磁力的方向与流动方向相反时,可在流场中形成大涡组成的涡街,增强流体的混合能力,其效果与增大攻角类似.

一维双相介质孔隙率的小波多尺度反演
Porosity inversion of 1-D two-phase medium with wavelet multiscale method

张新明, 刘家琦, 刘克安
物理学报. 2008, 57 (2): 654-660      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.654
全文: [PDF 262 KB] 下载:(1089)
摘要
基于多尺度的思想,将小波多分辨分析和多尺度方法结合,构造了小波多尺度反演方法,并应用于一维双相介质孔隙率的反演.利用小波变换,将原始反问题分解为不同尺度上的一系列子反问题,并按照尺度从粗到细的顺序依次求解.在每一个尺度上,都采用稳定、收敛快的正则化高斯牛顿法求解,次一级尺度上求出的“全局最优解”作为上一级的初始解,依次类推,直到求出原始问题的真正的全局最优解.将小波多尺度方法归结为三种不同算子(分解算子、求解算子、插入算子)的交替应用,给出了小波多尺度反演算法的基本流程图,并推导出当采用Daubechie

对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚系统在周期驱动下的动力学相变及其量子纠缠熵表示
Phase transition and entanglement entropy of Bose-Einstein condensates in double-well trap under periodic modulation

房永翠, 杨志安, 杨丽云
物理学报. 2008, 57 (2): 661-666      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.661
全文: [PDF 241 KB] 下载:(1358)
摘要
研究了在对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系粒子间相互作用项上外加周期调制而引起的系统动力学相变,特别地研究了该系统通向混沌的相变过程.发现在一定驱动参数下,当外加调制频率与系统固有频率达到共振时,相平面会出现不稳定性现象,即混沌.在混沌区域,粒子在各量子态随机分布,平均布居数差在零附近波动.特别地,研究表明,混沌现象的出现可以用量子纠缠熵来表征,混沌现象出现时,两种平均纠缠熵都趋于它们的最大值.

扫描磁场中玻色-爱因斯坦凝聚体系的奇异自旋隧穿
Irregular spin tunneling for Bose-Einstein condensates in a sweeping magnetic field

王冠芳, 刘 红
物理学报. 2008, 57 (2): 667-673      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.667
全文: [PDF 293 KB] 下载:(1039)
摘要
用平均场的方法,研究了线性扫描磁场中自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体系的自旋隧穿.集中考虑87Rb这种典型的碱金属原子凝聚体,根据外磁场扫描率的不同,研究了它的隧穿动力学.在慢扫描(即绝热条件)和快扫描条件下,体系无隧穿现象.对中等大小的扫描率,发现隧穿现象,且这个隧穿动力学对磁场扫描率非常的敏感,表现为看似混沌的隧穿区的存在.然而,把这个看似混沌的区域放大,发现在扫描率精度为10-8T/s的量级上,隧穿率对磁场扫描率的关系实际是有规律的类周期结构.此外,还发现,实

曲面上的动量和动能算符
The Cartesian momentum and the kinetic operators on curved surfaces

刘全慧
物理学报. 2008, 57 (2): 674-677      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.674
全文: [PDF 147 KB] 下载:(1151)
摘要
对约束在曲面上粒子运动的描述可以在内部坐标即曲面局部坐标下进行,也可以在外部坐标即在笛卡尔坐标下进行.在量子力学中,动量和动能算符的表示在这两种描述中各有不同,前者的动量算符仅包含内禀几何量,后者的动量算符包含了曲面的平均曲率.考虑到算符次序问题,动能算符对动量算符的依赖关系也不同,前者的依赖关系仅发现存在一种,后者的依赖关系已经发现有两种.

诱惑态在“双探测器”准单光子光源量子密钥分发系统中的应用
Decoy state quantum key distribution with dual detectors heralded single photon source

米景隆, 王发强, 林青群, 梁瑞生, 刘颂豪
物理学报. 2008, 57 (2): 678-684      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.678
全文: [PDF 245 KB] 下载:(1051)
摘要
现在诱惑态已被证明是一种可以大大提高量子密钥分发安全性能的现实可行的方法.由于考虑到现实应用中激光器在调制过程中的消光比不能做到100%,以及激光器固有的自发辐射因而使得制备真空态并不是一件容易的事情. 因此本文将对理想情况下准单光子光源量子密钥分发系统应用中的诱惑态结论作了补充和扩展,提出了两个弱光强态的诱惑态方案和一个弱光强诱惑态方案.最后,将“双探测器”的理论应用在准单光子源(HSPS)光源系统中,使系统的安全传输距离可达到2215km,比使用普通探测器的系统增加了约50km.

基于差分相移键控协议的双向量子密钥分配系统研究
Analysis of differential-phase-shift keying protocol for a two-way quantum-key-distribution system

焦荣珍, 冯晨旭
物理学报. 2008, 57 (2): 685-688      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.685
全文: [PDF 148 KB] 下载:(1080)
摘要
采用差分相移键控(DPSK)协议分析了双向量子密钥分配(QKD)系统的性能,比较了BB84协议、BBM92协议和DPSK协议的安全通信速率与距离的关系,并对协议对抗一些攻击的安全性进行了分析,结果表明DPSK协议对长距离QKD系统非常实用,具有超过200 km的通信距离和较高的通信速率.

量子Harper模型的量子计算鲁棒性与耗散退相干
Robust quantum computation of the quantum kicked Harper model and dissipative decoherence

叶 宾, 须文波, 顾斌杰
物理学报. 2008, 57 (2): 689-695      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.689
全文: [PDF 319 KB] 下载:(1159)
摘要
运用量子轨迹和量子Monte Carlo仿真的方法,研究耗散退相干对周期驱动的量子Harper (quantum kicked Harper, QKH)模型量子计算的影响.数值仿真结果表明,一定强度的耗散干扰将破坏QKH特征状态的动态局域化以及相空间的随机网结构.以相位阻尼信道噪声模型为例分析了保真度的衰减规律以及可信计算时间尺度.与静态干扰相比,在干扰强度小于某一阈值时,耗散干扰下的可信计算时间尺度随量子比特的增加而快速下降;而在干扰强度大于该阈值时,静态干扰下的可信计算时间尺度下降更快.

基于连续时间无规行走模型研究反常扩散
Approach of continuous time random walk model to anomalous diffusion

林 方, 包景东
物理学报. 2008, 57 (2): 696-702      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.696
全文: [PDF 279 KB] 下载:(4131)
摘要
基于连续时间无规行走(CTRW)理论,数值研究了布朗粒子的欠扩散、正常扩散和超扩散三种扩散行为.解决了CTRW模型的跳跃步长和等待时间分布函数的可实现化问题,对Metropolis抽样方法进行了改进以适用于周期势.探讨了布朗马达依靠闪烁棘轮和摇摆棘轮整流反常扩散所获得的定向速度,结果显示,闪烁布朗马达定向流极大值出现在超扩散条件下;摇摆布朗马达定向流最大值出现在弹道扩散条件下.

混沌蚂蚁群算法设计T-S模糊系统
T-S fuzzy system design by chaotic ant swarm algorithm

李丽香, 彭海朋, 杨义先
物理学报. 2008, 57 (2): 703-708      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.703
全文: [PDF 221 KB] 下载:(1009)
摘要
介绍了混沌蚂蚁群算法,然后利用该算法设计T-S模糊系统,给出了具体的设计过程,并成功地将其应用于非线性动态系统辨识和自适应模糊控制,最后给出了数值仿真,数值仿真表明该方法是有效的.

一类关联混沌系统的分时切换混沌同步
Division time chaos switch-synchronization for a class interrelated chaotic systems

刘扬正, 姜长生, 林长圣
物理学报. 2008, 57 (2): 709-713      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.709
全文: [PDF 161 KB] 下载:(1144)
摘要
提出关联混沌系统分时切换混沌同步的思想.利用线性反馈控制方法实现一类关联混沌系统中各个子系统与其复制系统间的分时切换混沌同步.根据时变系统的稳定性理论,得到了使各子系统都能实现混沌同步的反馈控制增益的取值范围.数值仿真实验证明了理论分析的正确性和可行性.

基于支持向量机方法对非平稳时间序列的预测
On the application of non-stationary time series prediction based on the SVM method

王革丽, 杨培才, 毛宇清
物理学报. 2008, 57 (2): 714-719      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.714
全文: [PDF 278 KB] 下载:(3067)
摘要
目前有关非平稳复杂系统及其在预测中的应用研究是一个较少被人理解并有重大科学意义的前瞻性研究课题.在大气运动中,气候正是一个典型的非平稳系统,但是现有的气候预测理论,包括统计预测理论和非线性预测理论,几乎都无一例外地建立在平稳性假定的基础之上,这有悖于气候过程的基本性质,它有可能是导致气候预测水平低下的重要的理论原因.因此以分析如何降低时间序列非平稳程度作为切入点来研究短期气候预测问题有着重要的理论意义.利用基于“升维”思想的支持向量机方法对时变控制参数条件下Lorenz系统产生的非平稳时间序列以及来自实际

一类由饱和引起的非线性现象
A class of nonlinear phenomena resulting from saturation

邹建龙, 马西奎
物理学报. 2008, 57 (2): 720-725      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.720
全文: [PDF 363 KB] 下载:(1249)
摘要
以一个功率因数校正boost变换器为例,描述了当系统在饱和与非饱和状态间不断切换时出现的一类非线性现象,分析了这些现象的特点和产生原因.推导了考虑饱和的分段微分方程,并据此进行了仿真,结果表明,系统一方面会出现倍周期分岔和混沌等传统的非线性现象,另一方面由于整流输入电流碰到饱和边界,系统的定性行为发生突变,会出现边界碰撞分岔,还能从混沌直接变为周期1.这类由饱和引起的非线性现象及相关分析得到了实验验证.

自治混沌系统的线性和非线性广义同步
Linear and nonlinear generalized synchronization of autonomous chaotic systems

王兴元, 孟 娟
物理学报. 2008, 57 (2): 726-730      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.726
全文: [PDF 234 KB] 下载:(1210)
摘要
研究了自治混沌系统的广义同步问题.基于改进的状态观测器方法和极点配置技术,提出了一种新的广义同步方案,扩展了混沌广义同步的适用范围,并用该方法实现了自治混沌系统的线性及非线性广义同步.根据状态观测器理论,给出了驱动-响应系统获得全局渐进广义同步的充分条件.数值仿真实验进一步验证了所提方法的有效性.

二维Logistic映射的混沌控制
Chaotic control of the coupled Logistic map

王兴元, 王明军
物理学报. 2008, 57 (2): 731-736      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.731
全文: [PDF 263 KB] 下载:(1436)
摘要
基于离散系统的稳定性判据,利用反馈法将处于混沌态的二维Logistic映射控制在低周期态.同时设计控制方案将该动力系统的第一次分岔准确控制在指定参数位置.数值模拟结果验证了本方法的有效性.

复系统Julia集的同步
Synchronization of Julia sets of complex systems

刘树堂, 张永平
物理学报. 2008, 57 (2): 737-742      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.737
全文: [PDF 233 KB] 下载:(829)
摘要
非线性系统中的分形集——Julia集, 在工程技术中有着十分重要的应用,定义了不同系统间的Julia集同步的概念, 并引入一种非线性耦合的方法, 对同一系统不同参数的Julia集进行了有效的同步.并以多项式形式和三角函数形式的Julia集同步为例验证了该方法的有效性.

图胞映射的一种改进方法
A modified digraph cell mapping method

贺 群, 徐 伟, 李 爽, 肖玉柱
物理学报. 2008, 57 (2): 743-748      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.743
全文: [PDF 171 KB] 下载:(939)
摘要
通过引入新的概念,提出了图胞映射动力系统中瞬态胞的新的分类方法,基于新的分类方法研究了动力系统中不变流形的胞映射逼近问题;并结合计算机的计算速度与内存特点,建立了完成上述压缩分类的有效算法.通过对典型算例Henon映射的应用分析,证实了该方法的有效性.

色噪声激励下的FHN神经元系统
Fitz hugh-nagumo neural system driven by colored noises

王朝庆, 徐 伟, 张娜敏, 李海泉
物理学报. 2008, 57 (2): 749-755      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.749
全文: [PDF 274 KB] 下载:(1235)
摘要
研究了色噪声激励下的FHN系统的相变问题和平均首次穿越时间,并推导了系统的定态概率密度函数和平均首次穿越时间表达式.结果表明,参数ατβ可以诱导相变,且存在锁定现象,各个参数对平均首次穿越时间都有很大影响,但影响效果有很大不同.

新节点的边对网络无标度性影响
Impact of edges for new nodes on scale-free networks

郭进利
物理学报. 2008, 57 (2): 756-761      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.756
全文: [PDF 188 KB] 下载:(1179)
摘要
分析新节点边对网络无标度性的影响.虽然亚线性增长网络瞬态平均度分布尾部表现出了幂律分布性质,但是,这个网络的稳态度分布并不是幂律分布,由此可见,计算机模拟预测不出网络稳态度分布,它只能预测网络的瞬态度分布.进而建立随机增长网络模型,利用随机过程理论得到了这个模型的度分布的解析表达式,结果表明这个网络是无标度网络.

一维缺陷光子晶体温度的测量
Temperature measurement with one dimensional defect photonic crystal

童 凯, 崔卫卫, 汪梅婷, 李志全
物理学报. 2008, 57 (2): 762-766      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.762
全文: [PDF 200 KB] 下载:(1409)
摘要
采用Si和SiO2两种介质材料构造一维缺陷光子晶体,缺陷层介质为Si,利用传输矩阵法对带有缺陷的一维光子晶体的传光特性进行了理论分析,并得到其带隙特性.由于缺陷的存在,使得光子晶体的透射谱中产生缺陷峰.当被测温度变化时,根据两种介质的热光效应和热膨胀效应,光子晶体介质和缺陷层的光学厚度和折射率发生变化,透射谱缺陷峰产生漂移,由缺陷峰的中心波长漂移量得到被测温度的大小.构建了一维缺陷光子晶体测量温度的实验系统,实验结果表明缺陷峰中心波长与光子晶体所受的温度呈线性关系,测量灵敏度为0—2

强磁场条件下Mn-Sb梯度复合材料的制备
Fabrication of MnSb/Sb functionally graded materials by high gradient magnetic fields

高 翱, 王 强, 王春江, 刘 铁, 张 超, 赫冀成
物理学报. 2008, 57 (2): 767-771      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.767
全文: [PDF 286 KB] 下载:(1121)
摘要
研究了Mn-898wt%Sb合金在无磁场以及磁场为B=88 T、不同强度的磁场梯度作用下的凝固组织变化,并分析了上述不同强磁场条件对合金凝固组织影响的作用机理.研究表明,在较大梯度磁场作用时,试样中出现了初生MnSb相与Sb相以及共晶组织共存的现象,而且初生MnSb相与Sb相产生了明显的分层现象.此外,磁场梯度作用下初生MnSb相和Sb相的含量随着磁场梯度的增大而增加.论文对初生MnSb相和Sb相的分离机理进行了探讨,发现在梯度磁场作用下,熔融金属中不同磁化率的合金组元团簇受力不同,造成

眼底视网膜色素上皮层细胞脂褐素及氧化黑色素自体荧光寿命成像研究
Autofluorescence lifetime imaging of lipofuscin and oxidized melanin in retinal pigment epithelium cells

孙怡雯, 屈军乐, 赵羚伶, 许改霞, 丁志华, 牛憨笨
物理学报. 2008, 57 (2): 772-777      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.772
全文: [PDF 258 KB] 下载:(1715)
摘要
利用一种基于时间相关单光子计数器的双光子激发荧光寿命显微成像技术,对猪眼底视网膜色素上皮层细胞内的脂褐素和氧化黑色素颗粒的空间分布及其荧光寿命特性进行了研究,尤其对于这些色素颗粒在光致氧化环境中的荧光寿命差异进行了分析.结果表明,利用荧光寿命测量能有效区分视网膜色素上皮层细胞中的多组分荧光团,利用荧光寿命的衰减参数可分辨正常及异常的荧光现象.该方法有望发展成为一种用于眼科临床诊断及病理学研究的高灵敏度的工具,对眼底细胞随年龄增长的衰老机理的研究具有重要的意义.
唯象论的经典领域

新型小型化的平面左手介质微带线及其后向波特性验证
Novel miniaturized planar left-handed metamaterial transmission lines verified by the backward wave property

武明峰, 孟繁义, 傅佳辉, 吴 群, 吴 健
物理学报. 2008, 57 (2): 822-826      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.822
全文: [PDF 241 KB] 下载:(1348)
摘要
基于裂缝谐振环结构的降频技术,首先设计了一种电尺寸较小的左手介质微带线单元,并根据电磁波在微带线上的传输和反射数据,分别计算了左手介质的有效介电常数和有效磁导率.之后针对左手介质八元阵列进行三维电磁仿真实验,结果表明该八元阵列在左手介质频段上具有独特的后向波效应,从而证实了该左手介质频段的存在.与传统的左手介质微带单元相比,阐述的左手介质单元的电尺寸减小了60%,而且结构简单,便于加工,适用于平面电路器件的小型化等应用研究工作.

反射型导模共振滤波器设计
Design of reflection resonant grating filters

麻健勇, 刘世杰, 魏朝阳, 许 程, 晋云霞, 赵元安, 邵建达, 范正修
物理学报. 2008, 57 (2): 827-832      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.827
全文: [PDF 228 KB] 下载:(1269)
摘要
导模共振滤波器由于其高峰值反射率,低旁带反射,窄带以及带宽可控等优良特性引起了人们极大的关注,采用亚波长光栅的导模共振效应可以实现传统基于高低折射率介质的多层膜滤波器所无法实现的特殊功能,在弱调制模式下,其共振带宽可以被压缩到零点几纳米,但是由于介质表面和空气层的菲涅耳反射,使得偏离或者远离共振区时的反射率偏高,根据等效介质理论,亚波长光栅在远离共振区可以被看为均匀的薄膜,本文通过对导模共振光栅进行单层、双层以及三层抗反射设计,有效的降低了导模共振光栅的旁带反射率,从而在可见光波段获得了性能优良的共振滤波

二维高斯波束对多层球粒子电磁散射的解析解
Electromagnetic scattering by multi-layered spheres in a 2-D Gaussian beam

李海英, 吴振森
物理学报. 2008, 57 (2): 833-838      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.833
全文: [PDF 231 KB] 下载:(1221)
摘要
基于矢量波函数在球和柱坐标系中表达式之间的转换关系,提出了一种求解球坐标系中二维高斯波束波形因子的方法,得到了二维高斯波束波形因子在球坐标系中的解析公式.结合广义米理论推导了在轴二维高斯波束入射多层球粒子的电磁散射的解析解,并对散射强度随散射角的分布进行了数值模拟,结果与平面波入射情况进行了比较.

三维随机粗糙面上导体目标散射的解析-数值混合算法
A hybrid analytical-numerical algorithm for scattering from a 3-D target above a randomly rough surface

叶红霞, 金亚秋
物理学报. 2008, 57 (2): 839-846      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.839
全文: [PDF 434 KB] 下载:(970)
摘要
提出三维导体目标与导体粗糙面复合散射的解析-数值混合迭代算法,推导出三维目标与粗糙面的耦合积分方程,以及粗糙面散射的Kirchhoff近似(KA)计算式.粗糙面的KA解析计算大大降低了粗糙面求解的复杂度,与目标矩量法的混合迭代保证了计算结果的精度,使得三维体-面目标复合散射计算变得可行.由于体-面两者的高阶耦合作用明显减小,保证了该混合迭代算法的收敛性.与镜像Green函数方法的比较表明该混合算法的有效性,并讨论了粗糙面长度选择对计算结果的影响.结合Monte-Carlo方法,数值分析了理想导体Gauss

一种应用相息图对灰度图像信息进行隐藏的方法
Gray-image information hiding based on kinoform

杨晓苹, 翟宏琛, 王明伟
物理学报. 2008, 57 (2): 847-852      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.847
全文: [PDF 331 KB] 下载:(1454)
摘要
一幅灰度图像的相息图被隐藏于一幅宿主图像中,该相息图是采用基于相息图迭代的双随机相位加密技术得到的.由于采用仅含有位相信息的相息图作为待加密灰度图像信息的载体,因而与隐藏图像同时具有振幅和相位信息的情况相比较,需要隐藏的信息量大大降低,从而可在对宿主图像影响较小的情况下,提高提取信息的质量;并可有效地提高信息提取时的光学效率,并且对二元图像信息的隐藏也同样适用.水印图像的剪切对隐藏信息提取质量的影响也被分析,模拟实验结果证明了所采用方法的有效性.

激光器阵列的部分相干性对相干合成远场输出特性的影响
Effect of partial coherence laser arrays on far-field output properties

肖 瑞, 侯 静, 姜宗福
物理学报. 2008, 57 (2): 853-859      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.853
全文: [PDF 258 KB] 下载:(2781)
摘要
对于相干合成的光纤激光器阵列来说,如何定量的分析阵列的相干性对于评价阵列的性能具有极其重要的意义.文章推导了光纤激光器阵列部分相干合成远场强度分布的解析表达式,详细探讨了激光器阵列的部分相干性对相干合成远场图样分布、中心主瓣宽度、斯特列尔比、桶中功率的影响.最后采用主振荡并联放大器方案对三路掺镱光纤放大器进行实时相位探测与校正,实验给出了三路光纤放大器相干合成的结果.

利用振幅光栅生成拉盖尔-高斯光束的实验研究
Experimental study of the generation of Laguerre-Gaussian beam using a computer-generated amplitude grating

李 丰, 高春清, 刘义东, 高明伟
物理学报. 2008, 57 (2): 860-866      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.860
全文: [PDF 381 KB] 下载:(2300)
摘要
拉盖尔高斯(Laguerre-Gaussian,LG)光束由于其独特的相位结构和轨道角动量特性在微粒旋转操纵和信息处理等方面得到了越来越多的重视.对利用振幅型叉状衍射光栅产生LG光束进行了理论分析,采用计算全息图的方法制作了振幅型叉状衍射光栅,实验上获得了角量子数为±1的LG光束,并对光束变换过程中影响光束特性的主要因素进行了讨论.

用于HD-DVD的PRML检测系统的设计与实现
Design and implementation of a PRML detection system for HD-DVD

袁海波, 徐端颐, 马建设
物理学报. 2008, 57 (2): 867-872      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.867
全文: [PDF 251 KB] 下载:(945)
摘要
对用于高密度DVD(HD-DVD)光盘存储系统的部分响应最大似然(PRML)检测器的设计和实现进行了详细研究.通过比较光盘信道的线性模型与记忆长度为4—7的部分响应(PR)多项式的幅频特性,从提高PR均衡器和维特比检测器性能的角度,对目标PR的记忆长度及系数的选择进行了详细分析.仿真计算的信噪比-误码率曲线说明,当目标PR的记忆长度为7且与光盘信道模型的幅频特性接近时,PRML检测器的性能最优.还详细描述了PRML系统中维特比检测器的硬件结构,分析证明当目标PR的记忆长度增加时,维特比检测器的逻辑单元规模

k光子Jaynes-Cummings模型光场的熵压缩
Entropy squeezing of the optical field in k-photon Jaynes-Cummings model

康冬鹏, 任 珉, 马爱群, 钱 妍, 刘正君, 刘树田
物理学报. 2008, 57 (2): 873-879      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.873
全文: [PDF 363 KB] 下载:(1470)
摘要
研究了k光子Jaynes-Cummings模型光场的熵压缩,讨论了光子数k和原子的初始状态对光场熵压缩的影响.结果表明,随光子数k的增大,光场的位置熵压缩愈趋明显,动量熵压缩量减小;当k≥3时,位置熵始终是被压缩的.原子的初态对光场的熵压缩也有一定的影响.

非Lamb-Dicke近似下制备囚禁冷离子的振动相干态
Generations of coherent states of single trapped cold ion beyond the Lamb-Dicke limit

张 淼, 贾焕玉
物理学报. 2008, 57 (2): 880-886      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.880
全文: [PDF 262 KB] 下载:(781)
摘要
根据非Lamb-Dicke近似下激光-离子相互作用动力学规律,讨论了如何利用一系列的激光脉冲来驱动冷离子,从而从运动基态出发获得一系列振动数态的宏观叠加态.具体研究了这些叠加态的Q函数、Wigner函数和它们的非经典特性,如压缩和反群聚效应等.结果表明,合适地调节各个所用激光的脉冲长度,所产生的叠加态能很好地逼近熟知的振动相干态.

利用交叉克尔非线性效应实现纠缠转移
Entanglement transfer via cross-Kerr nonlinearity

杨 健, 任 珉, 於亚飞, 张智明, 刘颂豪
物理学报. 2008, 57 (2): 887-891      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.887
全文: [PDF 180 KB] 下载:(1114)
摘要
提出了一种基于交叉克尔非线性效应的纠缠态转移方案.利用该方案可以将离散变量光场态之间的纠缠关系转移到连续变量光场态(相干态)上.通过适当设置初始相干态的振幅,该方案可以使转移后的纠缠相干态处于最大纠缠态.

两台独立飞秒钛宝石振荡器的高精度主动同步研究
Highly precise active-synchronization between two independent femotosecond Ti: sapphire oscillators

赵 环, 赵研英, 田金荣, 王 鹏, 朱江峰, 令维军, 魏志义
物理学报. 2008, 57 (2): 892-896      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.892
全文: [PDF 205 KB] 下载:(1143)
摘要
对两台独立钛宝石飞秒振荡器的高精度主动同步进行了研究.实验中共采用三套锁相环对它们输出的激光脉冲进行了主动同步控制,最终得到了时间抖动低于30fs的同步精度;由于通过计算机智能监控两台振荡器的相对腔长变动,使得高精度同步维持的时间高达40min.

纯相位液晶空间光调制器拟合泽尼克像差性能分析
The performance of phase-only liquid crystal spatial light modulator used for generating Zernike terms

蔡冬梅, 凌 宁, 姜文汉
物理学报. 2008, 57 (2): 897-903      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.897
全文: [PDF 310 KB] 下载:(1763)
摘要
纯相位液晶空间光调制器作为波前校正器构成的高分辨率、低能耗、价格低廉、易于控制的自适应光学系统受到越来越多的关注.作为一种新型波前校正器件,它对波前像差的校正能力是反映其在自适应光学系统中应用的一个重要的指标,因此有必要仔细地研究它对各种像差的校正能力,以确定其可能的应用范围.波前校正器对各阶泽尼克像差的拟合效果有效地反映了该器件对不同像差的校正能力.利用256×256像素的纯相位液晶空间光调制器(LC-SLM)产生不同系数的前36项泽尼克像差分析LC-SLM对不同像差的校正能力.讨论了填充因子、离散像素

Ar气中超连续谱产生的研究
Ultrabroadband continuum spectrum generated in Ar gas

张丽平, 李海宁, 吴 洪, 李 贤, 丁良恩
物理学报. 2008, 57 (2): 904-908      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.904
全文: [PDF 211 KB] 下载:(1008)
摘要
采用中心波长为800nm,脉宽30fs的超快激光在Ar气池中产生了200—1000nm宽范围的超连续谱.通过改变激光脉冲的初始啁啾量、单脉冲能量、气体压强以及聚焦长度等条件,详细研究了获得稳定的超宽频谱的条件.结果表明,单脉冲能量为20mJ,附带29×104fs2正色散的啁啾脉冲用f=50mm的凹面镜在15m长,23×105Pa的Ar气中聚焦,得到稳定的频谱宽度达103THz的超连续谱.还测量了光斑

基于双通构型的和频、差频可变波长路由方案及其应用
A tunable wavelength routing scheme based on the sum-and difference-frequency generation with double pass configuration and its applications

喻 松, 张 华, 申 静, 张永军, 顾畹仪
物理学报. 2008, 57 (2): 909-916      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.909
全文: [PDF 288 KB] 下载:(929)
摘要
提出了双通构型的基于“和频”和“差频”级联二阶非线性效应的可变波长路由方案,通过调节两个抽运源的频率,可以从一个WDM(wavelength division multiplexing)链路中取出任意一个信道,然后将其转换为任意一个波长并插入到另一个WDM链路中去.实现了可调谐波长转换和光波长路由的结合.通过小信号分析,给出了相位匹配情况下,输入信号光在波导中功率变化的表达式和输出转换光功率变化的表达式,并给出了提高系统效率的对两个抽运光功率的优化方案.数值计算表明,只要信道间隔大于02nm(25GHz

飞秒激光脉冲在高非线性光子晶体光纤中产生超连续谱的实验研究
Experimental research of supercontinuum generation by femtosecond pulse in highly nonlinear photonic crystal fiber

刘卫华, 宋啸中, 王屹山, 刘红军, 赵 卫, 刘雪明, 彭钦军, 许祖彦
物理学报. 2008, 57 (2): 917-922      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.917
全文: [PDF 271 KB] 下载:(2005)
摘要
使用钛宝石激光器抽运一根长1m的高非线性光子晶体光纤,获得的超连续谱波长覆盖范围为420—1700nm,输出功率为170mW,转换效率在20%以上;对实验结果给出了详细的分析,并与理论模拟结果相比较,认为超连续谱产生的主要原因是高阶孤子的分裂和四波混频效应.同时研究了不同抽运功率和不同抽运波长下超连续谱产生的情况,发现对同一根光纤,抽运功率由小到大变化时,可将输出的光谱分为初始展宽,剧烈展宽和饱和展宽三个阶段,当输出的光谱处于初始展宽和饱和展宽阶段时,都会存在一定的抽运残留,当输出的光谱处于剧烈展宽时,转

有限宽平板波导中的克尔空间孤子及全光器件的设计
Kerr-type spatial optical solitons in planar waveguides with finite width and the design of all optical devices

肖 毅, 郭 旗
物理学报. 2008, 57 (2): 923-933      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.923
全文: [PDF 579 KB] 下载:(1000)
摘要
利用数值模拟的方法研究了倾斜入射的傍轴光束在有限宽非线性平板波导内的传输规律.研究发现,当不同波长相同束宽的光束各以临界功率倾斜入射波导时,如果倾斜角、入射点都一样,它们将沿大致相同的周期性的Z字形路径传输;如果光束功率进一步增大,相邻反射点之间的间距随传输距离有逐渐变大的趋势,Z字形路径不再有严格的周期性;当功率相当大时,光束将沿波导z方向传输,不再在波导的两个边界之间来回反射.利用倾斜入射光束在波导内的传输路径随功率而变的特点,设计了一个功率开关和一个光时分解复用器.

垂直入射条件下厚金属环结构的负磁导率与左手材料行为
The thick ring resonators to achieve negative permeability and its left-handed behavior in perpendicular propagation

刘亚红, 宋 娟, 罗春荣, 付全红, 赵晓鹏
物理学报. 2008, 57 (2): 934-939      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.934
全文: [PDF 259 KB] 下载:(1327)
摘要
用矩形波导法实验研究了微波垂直入射于具有一定厚度的金属铜圆环结构的微波电磁响应行为.结果表明,当金属铜环的厚度增加到一定值时,在中心频率为145GHz处出现透射禁带,并且相位在透射禁带处发生跃变.采用双各向异性媒质理论计算了铜圆环结构的磁导率随频率变化关系,在透射禁带处磁导率为负.对厚金属圆环与金属线一一对应组合的样品,微波沿环面垂直入射时测量到左手透射通带和相位超前,通带带宽达到15GHz,强度为-21dB.

冲击条件下含纳米空洞的单晶铜的塌缩
Molecular dynamics simulation of shock-induced collapse in single crystal copper with nano-void inclusion

杨其利, 张广财, 许爱国, 赵艳红, 李英骏
物理学报. 2008, 57 (2): 940-946      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.940
全文: [PDF 314 KB] 下载:(958)
摘要
利用分子动力学方法研究了单晶铜中不同大小的球形空洞在冲击波下的演化过程.模拟结果表明不同大小空洞的塌缩过程不同.模拟中冲击波由空洞左边扫向空洞右边.在较大尺寸的空洞塌缩过程中会产生系列的位错环.当空洞半径较小时,先在空洞的右侧形成位错环,当空洞半径增大到某一临界大小时,在空洞左右两侧同时产生位错环,当空洞半径较大时,先在空洞左侧形成位错环.当空洞左右两侧的位错环均形成以后,其右侧位错环前端的生长速度大于其左侧的.空洞半径增大,相应的位错环前端的生长速度变化不大.当空洞半径增大时,空洞中心指向位错源的矢量方
流体、等离子体和放电

O3+与H2碰撞中非解离电荷转移过程的全量子计算
Quantum-mechanical calculations of vibrationally resolved cross sections for non-dissociative charge transfer of O3+ with H2

吴 勇, 刘 玲, 王建国
物理学报. 2008, 57 (2): 947-956      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.947
全文: [PDF 420 KB] 下载:(1127)
摘要
应用全量子的分子轨道强耦合方法,研究了基态的O3+(2s22p 2P)与氢分子碰撞的非解离电荷转移过程,计算了不同方位角(25°,45°,89°),能量分别为100,500,1000和5000eV/u时的单电子俘获的振动分辨的态选择截面及相应的微分截面.分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元.对氢分子的自身转动,采用无限阶的冲量近似方法;对体系的电子运动同H2或H+<

三维RC网络仿真异质材料的通用介质响应
Modelling the universal dielectric response in heterogeneous materials using 3-D RC networks

肖 哲, 黄 铭, 巫跃凤, 彭金辉
物理学报. 2008, 57 (2): 957-961      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.957
全文: [PDF 207 KB] 下载:(1360)
摘要
提出了一种三维RC网络模型,并采用MATLAB及C语言对该模型进行编码、建模和仿真,得到了该网络的归一化复介电常数.分别计算了元件数为54,144,300,540和882的三维RC网络,结果表明,元件数为300及其以上的网络,其通用介质响应(UDR)特性趋于稳定;获得了电容分别为100nF,10nF,1nF和100pF时,540个元件RC网络的归一化复介电常数与频率关系的仿真结果;仿真了540个元件的RC网络中,电阻比例分别为4%,7%,10%,16%和33%时,归一化复介电常数与角频率ω

HL-2A装置中的带状流三维特性研究和探针设计
Study of three dimensional zonal flows characteristic and novel probe design in HL-2A

洪文玉, 严龙文, 赵开君, 兰 涛, 董家齐, 俞昌旋, 程 均, 钱 俊, 刘阿棣, 罗萃文, 徐征宇, 黄 渊, 杨青巍
物理学报. 2008, 57 (2): 962-968      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.962
全文: [PDF 388 KB] 下载:(1123)
摘要
HL-2A装置边缘等离子体测地声模带状流的三维特征采用外中平面上三组三台阶探针阵列组成具有环向、极向和径向分辨的独特结构的探针系统进行了研究.其中两组具有极向距离为65mm的三台阶5探针阵列组成极向带状流10探针组,另一组电动式带状流6探针阵列与带状流10探针组之间的环向距离为800mm. 此外,采用快速往复气动6探针组研究了磁分界面附近的温度、密度、雷诺协强及其径向分布.在HL-2A装置上同时观测到测地声模带状流(频率f=7kHz)的极向和环向对称性(m≈0,n

绝缘阻挡放电等离子体发光光谱的特性
The characteristics of the spectrum emitted from dielectric barrier-discharge plasmas

李汉明, 李 钢, 李英骏, 李玉同, 张 翼, 程 涛, 聂超群, 张 杰
物理学报. 2008, 57 (2): 969-974      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.969
全文: [PDF 229 KB] 下载:(832)
摘要
为了对绝缘阻挡放电(DBD)等离子体进行参数优化,以常压DBD等离子体为研究对象,在常温常压下使用可见光光栅光谱仪对等离子体发光光谱进行了诊断,得到了N2和O2的第二正带跃迁谱线. 通过对等离子体光谱的分析发现,等离子体发射光谱强度随着电压升高而增大,并且在39—41kHz的范围内可以获得稳定的等离子体发光. 与此同时,Helium气体的引入,可以在很大程度上增加等离子体的发光强度. 与理论分析结合,证实了光谱测量方法在DBD等离子体研究上的可行性.

高效强流径向分离腔振荡器研究
A proposed high electrical efficiency and high current intensity radial split-cavity oscillator

张运俭, 孟凡宝, 范植开, 罗 雄
物理学报. 2008, 57 (2): 975-979      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.975
全文: [PDF 229 KB] 下载:(784)
摘要
根据同轴虚阴极的结构特点,提出了一种紧凑型径向分离腔振荡器,该径向分离腔的特点是输入电子束的电流可以很大,从而可以得到较高的微波输出功率. 综合考虑影响微波输出的各种因素,在电子束为410kV,电流为35kA的条件下,模拟得到的平均功率大于50GW,频率为146GHz,电子束功率效率达到348%.

靶材偏置低电压对激光等离子体诱导靶上电势信号的影响
Study on the electrical potential signals induced by laser plasma in the target with bias-voltage

纪运景, 卞保民, 童朝霞, 陆 建
物理学报. 2008, 57 (2): 980-984      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.980
全文: [PDF 202 KB] 下载:(844)
摘要
针对激光等离子体在Cu靶上诱导产生的电势信号展开实验研究,主要讨论了靶材偏置低电压时对电势信号的影响. 实验结果表明,外加低电压时,靶上电势信号呈现单峰脉冲结构,且靶材偏置负压时为正脉冲,偏置正压时为负脉冲,脉冲幅值随偏置电压增大而增大. 通过对靶上电势信号演化特性的详细分析,从等离子体荷电效应出发,结合靶材偏压造成的电场效应成功解释了靶材偏压对靶上电势信号的影响.

辐射加热Al等离子体的吸收谱实验
Absorption experiments on radiatively heated Al plasma

张继彦, 杨家敏, 许 琰, 杨国洪, 颜 君, 孟广为, 丁耀南, 汪 艳
物理学报. 2008, 57 (2): 985-989      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.985
全文: [PDF 203 KB] 下载:(977)
摘要
报道了辐射加热Al样品的K壳层辐射吸收谱实验. 在神光Ⅱ激光装置上,将8路主激光注入锥柱型金腔产生高温辐射源,利用该辐射源加热腔内的Al薄膜样品,产生温度达到几十电子伏的热稠密等离子体. 相对主激光延迟一定时间后,利用第9路激光短脉冲聚焦打靶加热金盘,产生短脉冲X光点光源. 通过测量075—085nm波长范围内未经样品衰减以及经过样品衰减后的背光源辐射光谱,得到了Al样品的K壳层吸收谱. 利用细致谱线计算的吸收谱对实验光谱进行拟合,确定了Al样品等离子体的电子温度.

空心阴极类火花放电初始电离过程的PIC/MCC模拟
The initiation phase of pseudospark discharge in a hollow cathode via PIC/MCC simulation

郑飞腾, 杨中海, 金晓林
物理学报. 2008, 57 (2): 990-995      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.990
全文: [PDF 232 KB] 下载:(854)
摘要
采用粒子模拟与蒙特卡罗相结合(PIC/MCC)的方法,应用静电模型,编写了准三维的模拟程序.该程序能够较好地描述空心阴极类火花放电初始电离过程的演化步骤.通过研究电离过程的细节,可以认为该阶段电离过程是空心阴极效应和局部强电场共同作用的结果.从起始电离到空心阴极初始阶段,局部强电场在电离过程中起到了支配作用;随后空心阴极效应占据主导地位.

非平衡磁控溅射系统磁场的半解析法
The research on half-analytical method in calculating the magnetic field of unbalanced magnetron sputtering

韩 亮, 赵玉清, 张海波
物理学报. 2008, 57 (2): 996-1000      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.996
全文: [PDF 221 KB] 下载:(1359)
摘要
应用电磁场分析中的一种新方法——半解析法,对一种典型的非平衡磁控溅射系统进行了磁场分析. 结果表明,应用半解析法计算,求解变量少、方法简单,而且计算精度高,该方法相对于等效源法有严密的理论依据,标量位函数的表达式为级数解析式,有利于场强的计算,更有利于优化设计.

介质阻挡放电丝模式和均匀模式转化的特性
Study on the transition from filamentary to uniform discharge in dielectric barrier discharge

李雪辰, 贾鹏英, 刘志辉, 李立春, 董丽芳
物理学报. 2008, 57 (2): 1001-1007      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1001
全文: [PDF 270 KB] 下载:(2243)
摘要
利用水电极介质阻挡放电装置,采用电学方法和发射光谱,研究了空气中介质阻挡放电从微放电丝模式向均匀放电模式转化的过程. 结果表明,大气压下增大外加电压或者电压一定减小气压,放电都能够从微放电丝模式过渡到均匀模式. 高气压下放电为流光击穿而低气压下为辉光放电. 利用放电发射光谱,研究了高能电子比例随实验参数的变化. 结果表明气压减小时高能电子比例增大,电压增加时高能电子减少. 利用壁电荷理论对以上实验结果进行了定性分析. 结果对介质阻挡均匀放电的深入研究具有重要价值.
基本粒子物理学与场

R-宇称破缺的相互作用研究
Probing R-parity violating interactions from top quark polarization at LHC

鲁公儒, 李 祥, 李培英
物理学报. 2008, 57 (2): 778-783      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.778
全文: [PDF 252 KB] 下载:(878)
摘要
在LHC上,最小超对称标准模型中R-宇称破缺相互作用使LHC上tt对的产生有两种过程,一种是交换slepton粒子的t道的dRdRtLtL过程,一种是交换squark粒子的u道的dRdRtRt
核物理学

37Ar测量系统的研制与能谱测量方法研究
Development of a system of measuring 37Ar by spectrum method

向永春, 龚 建, 李 伟, 卞直上, 郝樊华, 王红侠, 王 茜, 熊宗华
物理学报. 2008, 57 (2): 784-789      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.784
全文: [PDF 234 KB] 下载:(1360)
摘要
建立了移动式37Ar测量系统.采用1 L的正比计数探测器和能谱分析方法对37Ar的测量进行了研究.分析了计数管的坪长、坪斜和本底等特点.结果表明,相比传统的计数方法,采用电子能谱法测量37Ar具有直观、坪长长、坪斜小等优点.相比传统的总计数方法,采用峰本底的方法可以将本底降低约一个量级,从而降低37Ar的探测下限.并研究了工作气体中不同甲烷含量对37Ar的测量能谱和计数管工作电压的影响,结果表明,
原子和分子物理学

不同中心波长飞秒脉冲激发InAs表面辐射太赫兹波的机理研究
The characteristics of terahertz radiation from InAs irradiated with femtosecond optical pulses of different wavelengths

孙红起, 赵国忠, 张存林, 杨国桢
物理学报. 2008, 57 (2): 790-795      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.790
全文: [PDF 221 KB] 下载:(1100)
摘要
研究了p型(100)InAs在不同中心波长飞秒激发光(750—850nm)作用下的太赫兹(THz)波辐射特性.这种太赫兹辐射的光谱性质与光学Dember效应密切相关,飞秒脉冲激发下产生的载流子在InAs表面的Dember场内做加速运动,从而辐射出THz电磁波.实验结果表明:不同中心波长的激发光作用下,InAs表面产生的Dember电场、光生载流子浓度、谷间散射效应以及处于不同状态的载流子数目都发生了变化,因而激发出太赫兹波的功率、振幅、频谱分布和有效谱宽是不同的.这项研究将有利于THz时域光谱技术以及实验

N2O+离子A2Σ+电子态高振动能级的转动结构分析
Rovibronic spectrum of N2O+ ion at the A2Σ+ state

汪 华, 刘世林, 刘 杰, 王凤燕, 姜 波, 杨学明
物理学报. 2008, 57 (2): 796-802      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.796
全文: [PDF 333 KB] 下载:(2696)
摘要
利用一束波长为36055nm的激光,通过(3+1)共振多光子电离方法制备纯净的且处于X2Π1/2,3/2(000)态的N2O+离子,用另一束激光激发所制备的离子到第一电子激发态A2Σ+的不同振动能级,然后解离,通过检测解离碎片NO+强度随光解光波长的变化,得到了转动分辨的N2

Ar16+和Ar17+离子与Zr作用产生的X射线谱
X-ray spectra produced by interaction of Ar16+ and Ar17+ with Zr

杨治虎, 宋张勇, 崔 莹, 张红强, 阮芳芳, 邵剑雄, 杜 娟, 刘玉文, 朱可欣, 张小安, 邵曹杰, 卢荣春, 于得洋, 陈熙萌, 蔡晓红
物理学报. 2008, 57 (2): 803-807      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.803
全文: [PDF 199 KB] 下载:(1041)
摘要
将超导离子源提供的10—20keV/q Ar16+和Ar17+离子入射到Zr金属表面,在相互作用中产生的X射线谱表明,高电荷态Ar16+离子在金属表面中性化过程中有可能存在多电子激发,使Ar16+的K壳层电子被激发形成空穴,在退激过程中发射特征Kα-X射线.空心原子Ar的K层发射X射线强度随入射离子的动能而减弱,靶原子Zr的L壳层发射X射线强度随入射离子动能的增加而增强.Ar17+的单离子的Kα-

利用原子干涉仪的相位调制进行绝对转动测量
The absolute rotation measurement of atom interferometer by phase modulation

朱常兴, 冯焱颖, 叶雄英, 周兆英, 周永佳, 薛洪波
物理学报. 2008, 57 (2): 808-815      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.808
全文: [PDF 327 KB] 下载:(1571)
摘要
提出一种基于原子干涉仪的相位调制进行绝对转动测量的方法.以π/2-π-π/2构型的空间型原子干涉仪为例,通过对拉曼激光进行相位调制,然后在动量谱空间测量转动对原子速度谱的调制周期,获得原子干涉仪相对惯性空间的绝对转动.文章对于采用该法进行角速度测量的测量范围以及对相位调制频率的要求进行了分析,对于散粒噪声限下的转动测量灵敏度及其影响因素进行了仿真.

MgH分子X2Σ+A2ΠB2Σ+电子态的势能函数
Analytical potential energy function for the electronic states X2Σ+A2Π and B2Σ+ of MgH molecule

吕 兵, 周 勋, 令狐荣锋, 杨向东, 朱正和
物理学报. 2008, 57 (2): 816-821      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.816
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摘要
利用QCISD(T),SAC-CI方法和cc-pVQZ,aug-cc-pVTZ,6-311++G及6-311++G(3df,2pd)基组,对MgH分子的基态X2Σ+,第一简并激发态A2Π和第二激发态B2Σ+的结构进行优化计算.通过对4个基组计算结果进行比较,得出6-311++G(3df,2pd)基组为最优基组.使用
凝聚物质:结构、热学和力学性质

铁基纳米晶合金的介观阻抗率及应用
Mesoscopic impedivity of Fe-based nanocrystalline alloy and its application

杨全民, 许启明, 杨 燚, 方允樟
物理学报. 2008, 57 (2): 1008-1012      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1008
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摘要
提出了铁基纳米晶合金介观阻抗率的物理概念,用Maxwell方程组求得其计算公式ρ=-μ{A}/{t}/Δ×H,该式表明铁基纳米晶合金的介观阻抗率与材料内部的介观磁场强度H、介观磁矢势A和介观磁导率μ有关,磁矢势A是由介观结构引起的量子力学效应,是由合金的微观结构决定的.这个理论很好地解释了铁基纳米晶粉末、粉芯

金属纳米线应力分布特征的原子级模拟研究
The stress characteristics of metal nanowires: an atomistic simulation study

文玉华, 邵桂芳, 朱梓忠
物理学报. 2008, 57 (2): 1013-1018      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1013
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摘要
运用分子静力学方法结合量子修正Sutten-Chen多体力场研究了Ni纳米线在平衡状态下的应力分布特征,考虑了三种不同取向的纳米线,即轴线方向分别沿[100],[110]和[111]方向的纳米线.计算的结果表明:由于表面张应力的作用,纳米线在弛豫过程中沿轴线方向长度发生收缩;纳米线从表面向中心区域呈现出由张应力向压应力连续分布的特征.随着纳米线直径的增加,纳米线的表面区域的张应力先上升,然后略有下降,并趋向一个非零的常值;而中心区域的应力则属于压应力,其值随着直径的增加显著地减小,并趋向于零值.无论是轴向

液体水银在碳纳米管中传输的压力控制模型
Pressure control model for transport of liquid mercury in carbon nanotubes

张忠强, 张洪武, 王 磊, 郑勇刚, 王晋宝
物理学报. 2008, 57 (2): 1019-1024      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1019
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摘要
碳纳米管在纳米技术中有一个很重要的应用,就是它可以作为纳米管道传输液体. 本文用分子动力学模拟方法,结合一个液体压力控制模型,对液体水银由于外部压力作用在碳纳米管中传输的现象进行研究. 研究结果表明,当液体水银的内部压强超过一个临界值时,液体水银能够浸入到碳纳米管内部;不断增大液体内部的压强,碳纳米管可以连续地传输液体;而当对液体水银进行循环加压时,碳纳米管可以间断地传输液体水银.

快冷Fe-Al合金中的原子缺陷弛豫
Relaxation resulting from atomic defects in quenched Fe-Al alloys

周正存, 赵宏平, 顾苏怡, 吴 倩
物理学报. 2008, 57 (2): 1025-1029      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1025
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摘要
在多功能内耗仪上用自由衰减和强迫振动方法研究了不同Al含量淬火Fe-Al合金中的两个弛豫型内耗峰.结果显示:P1(180℃)和P2(340℃)两个内耗峰只出现在淬火样品的加热过程中,而在随后的冷却过程中不出现.P1峰是由在αβ(或γ)点阵上的空位组成的最近邻双空位偶极子在应力诱导下的重新取向产生的,其弛豫强度随Al含量非单调地变化,在大约25% Al(原子百分比,以下同)处出现最大值.Al含量较低的Fe-Al合金无

运用液体声学理论研究超临界二氧化碳的声特性
Study of acoustical properties of supercritical carbon dioxide using liquid acoustical theory

卢义刚, 彭健新
物理学报. 2008, 57 (2): 1030-1036      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1030
全文: [PDF 219 KB] 下载:(1087)
摘要
利用液体声学模型,根据美国国家标准局提供的二氧化碳声速、密度、摩尔体积和绝热压缩系数数据,计算了气态、液态和超临界态二氧化碳在不同温度和压力条件下的摩尔声速、摩尔压缩系数及Van der Waals 常数. 分析发现,在较宽的温度和压力范围内,液体中的声学模型能够很好地运用于超临界态二氧化碳的研究. 并在液体声学模型适用范围内,计算了超临界二氧化碳在不同温度及压力状态下的表面张力、粘度、自扩散系数,为超临界流体技术提供了参考数据,并分析了这些参量的变化规律.

低起始温度的线性升温热处理对直拉硅中氧沉淀的影响
Effect of ramping from low temperatures on oxygen precipitation in Czochralski silicon

崔 灿, 马向阳, 杨德仁
物理学报. 2008, 57 (2): 1037-1042      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1037
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摘要
研究了直拉硅片从不同的温度线性升温(Ramping)到750℃,然后在750℃退火64 h过程中的氧沉淀行为. 结果表明,Ramping对硅片中氧沉淀的形成有明显的促进作用,且起始温度越低促进作用越强. 这是因为在Ramping处理中,低温(450—650℃)热处理阶段氧的扩散速率显著增强,促进了氧沉淀核心的形成,且较低的Ramping升温速率有利于氧沉淀核心的稳定和继续长大. 进一步的实验结果还表明,低起始温度的Ramping处理可应用于硅片的内吸杂工艺,能促进氧沉淀的生成提高硅片的内吸杂能力,减少热预
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质

Mg-Zr合金微观组织电子结构研究
The electronic structure of the microstructure of Mg-Zr alloys

刘贵立
物理学报. 2008, 57 (2): 1043-1047      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1043
全文: [PDF 205 KB] 下载:(957)
摘要
用递归法计算了α-Mg与α-Zr的结构能、原子结合能,Mg/Zr界面能与Mg的表面能,Mg中Zr及Zr中Fe,Mn,Si,H等杂质原子相互作用能,Mg,Zr原子态密度及其在合金中的电荷变化. 计算发现,在晶体中与Mg态密度差别很大的Zr在Mg/Zr界面却与Mg趋于相近,从而界面电子环境与Mg相似,为Mg形核生长提供有利条件;α-Zr的结构能、原子结合能低于相应的α-Mg,且Mg/Zr界面能低于Mg的表面能,从能量角度合理解释了Zr先于Mg从Mg熔体析出,并作为异质核心细化Mg晶粒的实验现象. 原子相互作用

β-Si3N4电子结构和红外和拉曼频率的第一性原理研究
First-principles calculations on the electrical structures and vibration frequencies of β-Si3N4

朱应涛, 杨传路, 王美山, 董永绵
物理学报. 2008, 57 (2): 1048-1053      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1048
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摘要
分别用PW91,B3LYP两种密度泛函方法和全电子高斯基组对β-Si3N4的几何结构进行全优化(包括晶格参数和原子坐标),结果和实验值符合良好. 同时计算了能带结构和态密度.在此基础上分别用上述两种方法计算了Γ点拉曼振动频率,并按对称性进行分类,将得到的11种拉曼活性模式的频率值与实验值以及其他文献值进行了比较,进一步确定了Ag模式为中等频率,值约459cm-1. 计算结果表明

Mn掺杂ZnO光学特性的第一性原理计算
First principles study of optical properties of wurtzite ZnO with Mn-doping

陈 琨, 范广涵, 章 勇
物理学报. 2008, 57 (2): 1054-1060      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1054
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摘要
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法计算了纤锌矿ZnO及不同量Mn 掺杂ZnO 晶体的电子结构,分析了掺杂对ZnO 晶体的能带结构、电子态密度、差分电荷分布的影响. 计算结果表明,随着Mn 掺杂含量的增加,ZnO 禁带宽度相应增加并且对紫外吸收区的光吸收能力也随之增强.

旋转对二维正方晶格介质柱内空结构光子晶体禁带的影响
Effect of rotation on photonic band gap of two-dimensional square lattice photonic crystal with hollow rod

赵明明, 吕燕伍, 余家新, 庞许倩
物理学报. 2008, 57 (2): 1061-1065      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1061
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摘要
采用平面波展开的方法计算了三种旋转操作下二维正方晶格各向异性材料(Te)介质柱内空结构光子晶体TE,TM模式能带.讨论了三种旋转操作对TE,TM模式带隙及完全光子禁带的影响.发现TM模式高频带隙与结构的旋转对称性有着密切的关系.而TE模式的带隙不仅受到晶体旋转对称性的影响同时也受到介质在x-y平面分布情况的影响.

Cd掺杂纤锌矿ZnO电子结构的第一性原理研究
First-principles study of electronic structure for Cd-doped wurtzite ZnO

唐 鑫, 吕海峰, 马春雨, 赵纪军, 张庆瑜
物理学报. 2008, 57 (2): 1066-1072      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1066
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摘要
采用密度泛函理论结合投影缀加波方法,对掺杂Cd导致ZnO禁带宽度下降的机理进行了研究. 通过对掺杂前后电子能带结构,态密度以及分态密度的计算和比较,发现CdxZn1-xO价带顶端(VBM)始终由O-2p占据;而导带顶端(CBM)则由Cd-5s与Zn-4s杂化轨道控制. 随着掺杂浓度的增加,决定带隙宽度的CBM的位置下降,同时VBM的位置上升,从而导致了带隙的变窄,出现了红移现象. 此外,Cd掺杂会使晶胞发生膨胀,这种张应变也是导致Cd

Zigzag型石墨纳米带电子结构和输运性质的第一性原理研究
First-principles study of electronic structure and transport properties of zigzag graphene nanoribbons

欧阳方平, 徐 慧, 魏 辰
物理学报. 2008, 57 (2): 1073-1077      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1073
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摘要
采用第一性原理电子结构和输运性质计算研究了zigzag型单层石墨纳米带(具有armchair 边缘)的电子结构和输运性质及其边缘空位缺陷效应. 研究发现,完整边缘的zigzag型石墨纳米带是具有一定能隙的半导体带,边缘空位缺陷的存在使得纳米带能隙变小,且缺陷浓度越大,能隙越小,并发生了半导体-金属转变. 利用这些研究结果,将有助于在能带工程中实现其电子结构裁剪.

纤锌矿结构Zn1-xMgxO电子结构及吸收光谱的第一性原理研究
First-principles calculation on the electronic structure and absorption spectrum of the wurtzite Zn1-xMgxO alloys

黄 丹, 邵元智, 陈弟虎, 郭 进, 黎光旭
物理学报. 2008, 57 (2): 1078-1083      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1078
全文: [PDF 244 KB] 下载:(1377)
摘要
采用第一性原理计算方法,计算了纤锌矿结构Zn1-xMgxO(x=0,00625,0125,025)的电子结构及吸收光谱. 计算结果表明,Mg的掺入使ZnO的电子结构发生了较大的改变,与Mg邻近的O原子得到电子的数目明显增大,进而O原子返回部分电子给邻近Zn原子. Zn-O间相互作用减弱,禁带宽度变大,这也从同一合金中Zn4s上移的程度得到证实. 其吸收光谱也随着Mg的掺入出现蓝移现象,其吸收边对应波长分别为379,

二元合金多晶粒的枝晶生长的等温相场模型
Phase-field model of isothermal solidification of binary alloy with multiple grains

冯 力, 王智平, 路 阳, 朱昌盛
物理学报. 2008, 57 (2): 1084-1090      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1084
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摘要
基于Ginzburg-Landau理论和单晶粒的枝晶生长模型,发展了一个单相场控制的多个晶粒的枝晶生长模型. 采用相场和溶质场耦合的方法,以Al-2%Cu合金为例模拟了二元合金等温凝固过程中多个晶粒的生长过程. 结果表明,这个模型的计算结果展现了多个晶粒枝晶的竞争生长,能较真实的再现凝固过程中的枝晶的生长过程.

GaAs/AlxGa1-xAs球形量子点中的电子结构
Electronic structure in GaAs/AlxGa1-xAs spherical quantum dots

王传道
物理学报. 2008, 57 (2): 1091-1096      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1091
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摘要
详细讨论了GaAs/AlxGa1-xAs球形量子点内的单电子束缚能级随量子点半径、Al组分以及外电场的变化规律,并计算了考虑量子点内外电子有效质量不同后对电子能级的修正. 另外,用解析和平面波展开两种方法对球形量子点内的电子能级进行了计算,并对计算结果做了比较,发现它们符合的很好. 结论和方法为量子点的研究和应用提供了有益的信息和指导.

高纯锗中浅受主的光热电离光谱
Photo-thermal ionization spectroscopy of shallow acceptors in high purity germanium

余晨辉, 张 波, 余丽波, 李亚军, 陆 卫, 沈学础
物理学报. 2008, 57 (2): 1097-1101      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1097
全文: [PDF 173 KB] 下载:(848)
摘要
在液氦温度附近, 运用傅里叶变换光谱以及与之相连的磁光光谱系统, 对室温电阻率约为50Ω·cm的p型高纯锗样品进行了高灵敏度的光热电离光谱的研究.从实验上确定了高纯锗样品中浅杂质光热电离的最佳温度范围, 在该温度范围内测量了样品的光热电离光谱, 指出该样品中主要杂质为浅受主硼与铝. 对杂质谱线发生分裂的两种原因, 补偿性杂质导致的快速复合以及随机应力等, 进行了分析讨论.

高纯硅中补偿性杂质的光热电离光谱
Compensating impurity in high purity silicon single crystal investigated by photo-thermal ionization spectroscopy

余晨辉, 张 波, 余丽波, 李亚军, 陆 卫, 沈学础
物理学报. 2008, 57 (2): 1102-1108      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1102
全文: [PDF 215 KB] 下载:(964)
摘要
首先测量了高纯n型硅样品在接近液氦温度区域内随温度变化的光热电离光谱,确定了硅样品的最佳光热电离温度范围. 在该温度范围内,在有本征带隙光照射条件下,测量了样品的高分辨率光热电离光谱,同时观察到了来自主要浅杂质施主磷以及补偿性杂质硼的正信号. 随后,应用外加磁场,对硼的光热电离光谱进行了研究,发现来自硼的光热电离信号,在外加磁场作用下,发生了由正向负信号的转变. 通过对该现象进行分析讨论,排除了该现象是温度效应的可能,指出普遍用来解释补偿性杂质光热电离响应的Darken模型存在不足,而少数载流子快速复合模

Si1-xGex合金半导体中CiCs和CiOi缺陷随Ge含量的变化
Ab initio studies of CiCs and CiOi defects in Si1-xGex alloys

杨福华, 谭 劲, 周成冈, 罗红波
物理学报. 2008, 57 (2): 1109-1116      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1109
全文: [PDF 341 KB] 下载:(789)
摘要
采用从头计算(ab initio)的方法对Si和Si1-xGex合金半导体材料中CiCs缺陷的性质进行探讨,同时也对比调查了CiOi缺陷在Si和Si1-xGex合金中的性质. 在不同Ge含量的Si1-xGex

金属/掺杂聚合物/金属结构中载流子的注入与输运
Injection and transport of the charge carriers in metal/impurity polymer/metal structure

李海宏, 李冬梅, 刘 文, 李 元, 刘晓静, 刘德胜, 解士杰
物理学报. 2008, 57 (2): 1117-1122      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1117
全文: [PDF 226 KB] 下载:(798)
摘要
基于紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger模型,利用非绝热的动力学方法,研究了金属/聚合物/金属三明治结构中载流子注入与输运的动力学过程,其中,聚合物中含有一个掺杂离子. 电子波函数随时间的演化满足含时Schrdinger方程,晶格运动满足经典的牛顿运动方程. 研究发现,掺杂离子对注入到聚合物中的载流子的作用类似一个控制阀门,阀门的状态与电场的强度和偏压的大小密切相关.

一种测量金属电爆炸过程中电导率的新方法
A new method to measure the electrical conductivity of metals in electric exploding

蒋吉昊, 王桂吉, 杨 宇
物理学报. 2008, 57 (2): 1123-1127      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1123
全文: [PDF 218 KB] 下载:(1077)
摘要
金属电导率是金属电爆炸过程中的重要参数,利用金属箔电爆炸驱动飞片原理设计了一种测量金属电爆炸过程中电导率随密度、比内能变化的方法,并采用实验数据计算得到了一条铜箔电爆炸过程中电导率随密度、比内能的变化关系曲线,结果反映了电导率随密度的剧烈变化.

感应耦合等离子体刻蚀p-GaN的表面特性
Properties of p-type GaN etched by inductively coupled plasma and their improvement

吕 玲, 龚 欣, 郝 跃
物理学报. 2008, 57 (2): 1128-1132      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1128
全文: [PDF 210 KB] 下载:(1346)
摘要
研究了p-GaN材料经感应耦合等离子体(ICP)刻蚀后的表面特性,并用不同的方法对刻蚀表面进行处理.利用原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)对刻蚀样品进行分析,并在样品表面制作Ni/Au电极,进行欧姆接触特性的测试.实验结果表明了NaOH溶液处理表面对改善材料表面和欧姆接触特性是比较有效的.

蓝宝石基片的处理方法对ZnO薄膜生长行为的影响
Effect of sapphire substrate pre-treatment on the growth of ZnO films

刘 明, 刘志文, 谷建峰, 秦福文, 马春雨, 张庆瑜
物理学报. 2008, 57 (2): 1133-1140      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1133
全文: [PDF 394 KB] 下载:(1782)
摘要
采用反应射频磁控溅射方法,在经过不同方法处理的蓝宝石基片上,在同一条件下沉积了ZnO薄膜.利用原子力显微镜、X射线衍射、反射式高能电子衍射等分析技术,对基片和薄膜的结构、表面形貌进行了系统表征.研究结果显示,不同退火条件下的蓝宝石基片表面结构之间没有本质的差异,均为α-Al2O3 (001)晶面,但基片表面形貌的变化较大.在不同方法处理的蓝宝石基片上生长的ZnO薄膜均具有高c轴取向的织构特征,但薄膜的表面形貌差异较大.基片经真空退火处

ZnO纳米线二极管发光器件制备及特性研究
Fabrication of ZnO nanowire-based diodes and their light-emitting properties

王艳新, 张琦锋, 孙 晖, 常艳玲, 吴锦雷
物理学报. 2008, 57 (2): 1141-1144      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1141
全文: [PDF 169 KB] 下载:(1248)
摘要
运用液相法生长成ZnO纳米线薄膜,并利用肖特基型异质结的发光原理,构造成功肖特基型ZnO纳米线二极管发光器件.在大于6V直流电压驱动下,观察到近紫外波段392nm处和可见光波段525nm的发射谱带.从单向导电特性及ZnO纳米线材料的能带结构等方面探讨了该种器件的电致发光机理.

NH3气氛处理制备p型ZnO薄膜及性能表征
Preparation and characteristics of p-type ZnO by treated gaseous ammonia annealing

唐立丹, 张 跃
物理学报. 2008, 57 (2): 1145-1149      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1145
全文: [PDF 291 KB] 下载:(1066)
摘要
采用NH3气氛处理直流/射频共溅射方法制得的ZnO:Al薄膜,从而获得Al+N共掺p型ZnO薄膜.XRD,场发射扫描电子显微镜测试及Hall效应测试发现,处理温度对ZnO薄膜的结构和电学性能具有较大的影响,其中处理温度为700℃时,薄膜具有较好的c轴择优取向,并且薄膜表面平整,结构紧密,晶粒大小均匀,无明显空洞和裂缝,具有良好的表面质量,晶粒尺寸约为40—60nm,薄膜的导电类型由n型转变为p型.

不同主体双发光层白色有机电致发光器件的性能研究
Properties of white organic electroluminescent device with double light-emitting layers based upon different hosts

吴晓明, 华玉林, 印寿根, 张国辉, 惠娟利, 张丽娟, 王 宇
物理学报. 2008, 57 (2): 1150-1154      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1150
全文: [PDF 202 KB] 下载:(969)
摘要
制备了结构为ITO/NPB/CBP:TBPe:rubrene/BAlq:Ir(piq)2(acac)/BAlq/Alq3/Mg:Ag的白色磷光有机电致发光器件.利用两种不同的主体材料,即用双载流子传输型主体材料CBP掺杂荧光染料TBPe及rubrene作为蓝光和橙黄光发光层;用电子传输型主体材料BAlq掺杂磷光染料Ir(piq)2(acac)作为红色发光层.以上双发光层夹于空穴传输层NPB与具有电子传输性的阻挡层BALq之间.讨论了如何控制

插入生长AlGaAs薄膜对InAs量子点探测器性能的影响
The effect of the inserted AlGaAs films on the behaviors of InAs quantum dot detector

王 茺, 刘昭麟, 李天信, 陈平平, 崔昊杨, 肖 军, 张 曙, 杨 宇, 陆 卫
物理学报. 2008, 57 (2): 1155-1160      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1155
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摘要
利用分子束外延生长获得的两个InAs量子点样品制备了n型的量子点红外探测器.对于其中一个器件,在InAs量子点有源区的底部和顶部分别插入生长了AlGaAs势垒层.利用透射电阻显微技术研究了两个样品的结构特性;利用光致发光光谱和光电流谱研究了两个器件的光电性质.实验结果表明,AlGaAs层的插入对器件的探测性质有显著的影响.利用有三维效质量近似模型的计算结果,指认了带内光电流谱中峰结构的起源.

p-n结二极管结区边界附近的交流电特性
Boundary alternating current characteristics of an ideal p-n junction diode

哈力木拉提, 阿 拜, 拜 山, 艾买提
物理学报. 2008, 57 (2): 1161-1165      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1161
全文: [PDF 171 KB] 下载:(1135)
摘要
基于p-n结二极管的理想工作状态的基本假定,推导了二极管在交流电下工作时其基区和p-n结分界面附近上的时间常数与二极管空间尺寸、扩散长度、载流子寿命和外加交流电频率等的依赖关系.结果发现高频和低频两种状态下二极管各类特征参量对时间常数的作用不一样.低频条件下,二极管的时间常数由材料本身来决定,与外加电流频率无关.高频情况下,时间常数则与半导体材料性质无关,只由外加交流电的频率来决定.

锰位铁掺杂La0.67Sr0.33FexMn1-xO3薄膜的光诱导效应
Photo-induced effect of Mn site Fe doping in La0.67Sr0.33FexMn1-xO3 thin films

唐 晶, 陈长乐, 金克新, 赵省贵
物理学报. 2008, 57 (2): 1166-1170      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1166
全文: [PDF 227 KB] 下载:(930)
摘要
分别采用溶胶-凝胶法和脉冲激光沉积的方法制备了La067Sr033FexMn1-xO3(x=0, 005, 010, 015)系列块材和薄膜,研究了Fe部分替代对La067Sr033FexMn1-xO3薄膜

氢、氧终端掺硼金刚石薄膜的电子结构
Electronic structures of hydrogenated and oxygenated boron-doped diamond films

刘峰斌, 汪家道, 陈大融
物理学报. 2008, 57 (2): 1171-1176      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1171
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摘要
利用氢微波等离子体溅射和浓酸中沸煮方法分别制备了氢、氧终端掺硼金刚石薄膜.借助X射线光电子能谱及接触角检测对两种终端薄膜表面进行了分析,通过扫描探针显微镜研究了针尖和样品间的扫描隧道谱.结果表明,氢终端掺硼金刚石表面能带向上弯曲,在高于价带顶位置存在浅受主能级;氧终端表面能带向下弯曲,带隙较宽,带隙中不存在表面态.对两种终端金刚石薄膜的导电机理进行了讨论.

水溶性CdTe量子点的三阶光学非线性极化特性
The property of third-order optical nonlinear susceptibility of water soluble CdTe quantum dots

吴文智, 郑植仁, 金钦汉, 闫玉禧, 刘伟龙, 张建平, 杨延强, 苏文辉
物理学报. 2008, 57 (2): 1177-1182      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1177
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摘要
利用超短脉冲Z扫描技术和光学Kerr效应研究了以巯基丙酸为稳定剂的CdTe量子点水溶液的三阶光学非线性极化特性. 在532nm,30ps和800nm,130fs脉冲激光激发下, 发现分别具有正负相反取值的三阶光学非线性折射率,自由载流子吸收和双光子吸收分别是这两种脉冲激光激发下三阶光学非线性吸收的起因. 测量得到CdTe量子点的三阶光学非线性极化率约为CS2的32倍, 在520—700nm光谱区的CdTe量子点的光学响应时间小于400fs.

YBa2Cu3O7-δ/LaAlO3和Tl2Ba2CaCu2O8/LaAlO3高温超导薄膜内的应变对其微波表面电阻影响的研究
Strain effect on microwave surface resistance of YBa2Cu3O7-δ/LaAlO3 and Tl2Ba2CaCu2O8/LaAlO3 high temperature superconducting thin films

史力斌, 郑 岩, 任骏原, 李明标, 张国华
物理学报. 2008, 57 (2): 1183-1189      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1183
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摘要
YBa2Cu3O7-δ/LaAlO3 (YBCO/LAO) 超导薄膜是通过热蒸发沉积方法制备的,实验中使用的Tl2Ba2CaCu2O8/LaAlO3 (TBCCO/LAO) 超导薄膜是通过直流磁控溅射方法制备的.通过分析两片超导薄膜的XRD谱计算出了两片超导薄膜内的应变,ΔC

Zn掺杂n型笼合物Ba8Ga16-2xZnxGe30+x的热电传输特性
Thermoelectric transport properties of Zn-doped n-type Ba8Ga16-2xZnxGe30+x clathrates

熊 聪, 邓书康, 唐新峰, 祁 琼, 张清杰
物理学报. 2008, 57 (2): 1190-1196      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1190
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摘要
用高温熔融结合放电等离子烧结法制备了Zn掺杂单相n型Ba8Ga16-2xZnxGe30+x笼合物,探索了Zn对Ga的取代对其热电传输特性的影响规律.研究结果表明,n型Ba8Ga16-2xZnxGe30+x化合物的电导率随着x的增加逐渐增

磁场下合成Fe3O4粉体的隧道磁阻
Tunneling magnetoresistance of Fe3O4 compacts prepared in magnetic field

王敬平, 孟 健
物理学报. 2008, 57 (2): 1197-1201      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1197
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摘要
通过在半金属Fe3O4合成过程中外加磁场的方法,改变样品粒子的表面结晶状态和晶格缺陷,研究了由此引起的Fe3O4输运性质的变化.合成的Fe3O4粉体的主要导电机理均为自旋极化隧穿和高阶跃迁电导,电阻随温度升高成指数降低,电阻与电压显示了非线形相关性,磁阻与磁场的关系为蝴蝶形,是典型的隧道磁阻特征.与没有外加磁场时合成的样品比较,外加磁场合成的样品显示了更低的电阻和更高的磁阻.

烧结Nd-Fe-B磁体的微观结构和冲击韧性研究
The microstructure and impact toughness of sintered Nd-Fe-B magnets

胡志华, 连法增, 朱明刚, 李 卫
物理学报. 2008, 57 (2): 1202-1206      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1202
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摘要
对烧结Nd15Fe72-xCoyNbxB8(y=0, 5;x=0, 05, 10, 15, 20, 25)永磁体的微观结构和冲击韧性及二者间的关系进行了研究.结果表明,添加Nb能够改善Nd-Fe-B磁体的微观结构,提高磁体的冲击韧性.当无Co磁体中Nb的原子百分含量为15%时,其冲击韧性达到最大;对于添加了Co的磁体,其冲击韧性的

PbTiO3/PbZr0.3Ti0.7O3/PbTiO3夹心结构铁电薄膜子晶层的优化
Optimization of seed layer of PbTiO3/PbZr0.3Ti0.7O3/PbTiO3 sandwich structure ferroelectric thin film

王龙海, 于 军, 王耘波, 高峻雄, 赵素玲
物理学报. 2008, 57 (2): 1207-1213      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1207
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摘要
用Sol-Gel法制备了Pb(1+x)TiO3/PbZr03Ti07O3/Pb(1+x)TiO3(PT/PZT/PT)夹心结构及PZT铁电薄膜,为了获得高质量的PT/PZT/PT夹心结构铁电薄膜,使用不同过量Pb配比(x)的PbTiO3 (PT)层进行制备,以获得优化的PT子晶层.X射线

调制掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱结构中的内秉电场和新型带电激子
Built-in electric field and a new type of charged excitons observed in modulation-doped ZnSe/BeTe type-Ⅱ quantum well

冀子武, 鲁 云, 陈锦祥, 三野弘文, 秋本良一, 嶽山正二郎
物理学报. 2008, 57 (2): 1214-1219      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1214
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摘要
报道了调制掺杂的ZnSe/BeTe/ZnSe Ⅱ型量子阱(type-Ⅱ QW)在低温(2—5 K)条件下的光致发光(PL),光致发光激发(PLE)和磁性光致发光(magneto-PL)光谱的实验结果. 观察到非掺杂样品的PL有两个很强的主发光峰而掺杂样品只有一个的奇异发光. PL直线偏振度和PLE的测量结果都表明了这些空间间接型跃迁PL是来自两个异质结界面的贡献,非掺杂样品的两个主发光峰的分离则是起因于QW结构中的内秉电场(built-in electric field).在平行于QW生长方向的强磁场中,

表面InGaN厚度对GaN基发光二极管特性的影响
Dependence of properties of GaN-based light emitting diodes on the surface InGaN thickness

顾晓玲, 郭 霞, 吴 迪, 李一博, 沈光地
物理学报. 2008, 57 (2): 1220-1223      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1220
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摘要
通过调整GaN基发光二极管(LED)表面InGaN层的厚度,发现在20 mA电流驱动下,LED器件的正向压降有明显差距.本文考虑了极化效应的影响,通过求解InGaN/GaN三角形势阱内二维空穴气浓度以及空穴隧穿概率的变化,求得了表面InGaN层厚度不同时器件正向压降的变化趋势,发现理论结果与实验结果有很好的吻合.同时得到了获得最低正向压降的表面InGaN厚度.

基于沉淀工艺制作四脚氧化锌纳米材料场致发射阴极的研究
Preparation of tetrapod-shaped ZnO nanomaterial field emission cathodes by deposition method

覃华芳, 郭太良
物理学报. 2008, 57 (2): 1224-1228      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1224
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摘要
采用沉淀法制备四脚氧化锌纳米材料场致发射阴极,将阴极和荧光屏封装起来抽真空并对屏施加电压,测试阴极的发射电流和荧光屏的发光亮度.利用沉淀法制备出面积为(13×15) cm2的阴极,测试结果表明,硅酸钾体积百分比在50×10-3—83×10-3范围,硝酸钡浓度在50×10-4—77×10-4 M范围,四脚氧化锌的浓度在82×10-4—12×10-3
物理学交叉学科及有关科学技术领域

高择优取向铌酸锶钡薄膜的射频磁控溅射制备
RF magnetron sputtering deposition growth of highly orientated strontium barium niobate thin films

李跃甫, 叶 辉, 傅兴海
物理学报. 2008, 57 (2): 1229-1235      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1229
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摘要
采用溶胶-凝胶法在(100)Si单晶上预先制备出掺钾(K)的铌酸锶钡(SBN)缓冲层,利用射频磁控溅射法在缓冲层KSBN上沉积出高择优取向的铌酸锶钡薄膜,获得了磁控溅射法制备择优取向铌酸锶钡薄膜的相关工艺参数,研究发现,KSBN缓冲层能够很有效地克服衬底与SBN薄膜之间较大的晶格失配,在氧气氩气的比例为1∶2,工作气压为10 Pa,溅射功率300 W,衬底温度300℃,退火温度为800℃的工艺条件下,能够获得c轴高度择优取向的铌酸锶钡铁电薄膜.利用X射线衍射仪,原子力显微镜等仪器分析了薄膜

用激光分子束外延在Si衬底上外延生长高质量的TiN薄膜 Hot!
Epitaxial growth of high quality TiN thin film on Si by laser molecular beam epitaxy

何 萌, 刘国珍, 仇 杰, 邢 杰, 吕惠宾
物理学报. 2008, 57 (2): 1236-1240      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1236
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摘要
采用激光分子束外延技术,利用两步法,在Si单晶衬底上成功地外延生长出TiN薄膜材料.原子力显微镜分析结果显示, TiN薄膜材料表面光滑,在10 μm×10 μm范围内,均方根粗糙度为0842nm.霍耳效应测量结果显示,TiN薄膜在室温条件下的电阻率为36×10-5Ω·cm,迁移率达到5830 cm2/V·S,表明TiN薄膜材料是一种优良的电极材料.X射线θ—2θ扫描结果和很高的迁移率均表明,高质量的TiN薄膜材料被外延在Si衬底

纳米AT13陶瓷喷涂层结合强度的分形维数表征
The adhesives strength of nanostructured AT13 ceramic coatings characterized by fractal dimension

华绍春, 王汉功, 汪刘应, 张 武, 刘 顾
物理学报. 2008, 57 (2): 1241-1245      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1241
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摘要
应用分形维数对微弧等离子喷涂纳米AT13涂层的界面进行研究,结果表明:随喷涂电流的增加,纳米AT13涂层的界面分维不断增大,其结合强度也不断提高;随着氩气压力的增加,纳米AT13涂层的界面分维和结合强度都先增大后减小;界面分维D可用于表征涂层结合强度σσD的增大而增大,且ln(σ)与D之间呈近似线性关系:ln(σ)=17.6D-26.2.

各向异性作用下合金定向凝固界面稳定性的渐近分析
The asymptotic analysis of interfacial stability with surface tension anisotropy for directional solidification of alloys

王志军, 王锦程, 杨根仓
物理学报. 2008, 57 (2): 1246-1253      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1246
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摘要
采用渐近分析方法对考虑了界面能各向异性的单相二元合金平界面定向凝固过程进行了线性稳定性分析,得到了特定条件下的零级、一级渐近解,并通过对长波段渐近解的讨论得出了适用于整个波段的色散关系.分析表明零级渐近解等效于成分过冷理论,而一级渐近解则与M-S稳定性理论一致.在稳定状态控制参数(抽拉速度和温度梯度)的选择图中,界面能各向异性增大了不稳定区域,且在高速和高温度梯度时的影响更强.

冲击加载下孔洞诱导相变形核分析
Study of nucleation of void-induced phase transformation under shock compression

邵建立, 王 裴, 秦承森, 周洪强
物理学报. 2008, 57 (2): 1254-1258      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1254
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摘要
用分子动力学方法模拟了冲击加载(沿[001]向)下单晶Fe中孔洞诱导相变形核及生长过程,并分析了初始温度对这一生长过程的影响.数值模拟显示:1) 相变形核首先出现在孔洞周围的(110)和(110)面上,并分别沿[110],[110]向和[110],[110]向生长成片状,之后核的生长方向则变为沿〈111〉向,形成“V”形板条状新相颗粒;2) 在相同冲击压力下,初始温度为300 K时在新相晶核边缘出现许多核胚,生成的新相颗粒比60 K时明显减小.这些现象表明,孔洞诱导相变形核及生长过程沿着特定晶向进行,而初

弱激光诱导神经元兴奋性改变的实验研究
Neuron excitability changes induced by low-power laser irradiation

乔晓艳, 李 刚, 董有尔, 贺秉军
物理学报. 2008, 57 (2): 1259-1265      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1259
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摘要
利用全细胞膜片钳技术研究弱激光诱导下大鼠海马CA3区锥体神经元兴奋性.实验结果显示:弱激光作用使神经元钠通道激活电位向超极化方向移动,钠电流幅度增大,且这种增大作用具有电压依赖性和可逆性.激光作用显著影响钠电流稳态激活与失活特性,对照组和照射组通道半数激活电压分别为(-4414±528)mV和(-5655±614)mV(n=8,P<001),半数失活电压分别为(-6902±1031)mV和(-5660±897)mV(n=8, P<0

低能质子在半导体材料Si 和GaAs中的非电离能损研究
Non-ionizing energy loss of low energy proton in semiconductor materials Si and GaAs

唐欣欣, 罗文芸, 王朝壮, 贺新福, 查元梓, 樊 胜, 黄小龙, 王传珊
物理学报. 2008, 57 (2): 1266-1270      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1266
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摘要
非电离能损(NIEL)引起的位移损伤是导致空间辐射环境中新型光电器件失效的主要因素.由于低能时库仑相互作用占主导地位,一般采用Mott-Rutherford微分散射截面,但它没考虑核外电子库仑屏蔽的影响.为此,本文采用解析法和基于Monte-Carlo方法的SRIM程序计算了考虑库仑屏蔽效应后低能质子在半导体材料Si,GaAs中的NIEL,SRIM程序在计算过程中采用薄靶近似法, 并与其他作者的计算数据和实验数据进行了比较.结果表明:用SRIM程序计算NIEL时采用薄靶近似法处理是比较合理的,同时考虑库仑
地球物理学、天文学和天体物理学

部分相干平顶光束经光阑衍射的偏振特性
Polarization properties of partially coherent flat-topped light beams diffracted through a regular polygonal aperture

付文羽, 马书懿
物理学报. 2008, 57 (2): 1271-1277      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1271
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摘要
根据光束的相干-偏振矩阵和传输理论,对部分相干平顶光束经正多边形光阑衍射的偏振特性进行了系统的研究.给出了部分相干平顶光束偏振度传输公式,并将高斯-谢尔模型光束以及部分相干平顶光束在自由空间传输的偏振度作为特例统一于一般表达式中.研究表明:部分相干平顶光束经光阑衍射的偏振特性与光阑截断参数、光束的空间相干性、衍射角、传输距离、平顶光束的阶数有关.

直线加速Kinnersley黑洞中Dirac粒子的热辐射
Hawking radiation of Dirac particles in a rectilinearly accelerating Kinnersley black hole

杨 波
物理学报. 2008, 57 (2): 1278-1284      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1278
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摘要
在直线加速Kinnersley时空中,将相互耦合的Dirac方程化为二阶方程,采用新的乌龟坐标变换,在视界面附近消除二阶方程中的耦合化成了标准波动方程,得到辐射温度函数和Hawking热辐射谱.

单峰伽玛射线暴光变曲线的FWHM与持续时间之间的关系
The relationship between FWHM and duration of single peaked GRB light curves

邓家干, 黄仁堂
物理学报. 2008, 57 (2): 1285-1289      http://dx.doi.org/10.7498/aps.57.1285
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摘要
探讨了具有单峰结构的伽玛射线暴(GRB)光变曲线的半峰全宽(FWHM)与伽玛暴持续时标T之间的关系.用目前公认的半经验公式——Kocevski, Ryde & Liang (2003)模型对108个单峰光变曲线数据样本进行拟合,选取59个χ2<2的有效拟合样本计算FWHM,然后对FWHM与T进行相关分析.两者能较好地用幂率关系进行拟合为TBWa,其中W为光变曲线的

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