物理学报
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ISSN 1000-3290
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强激光与稠密等离子体作用引起的冲击波加速离子的研究
何民卿, 董全力, 盛政明, 翁苏明, 陈民, 武慧春, 张杰
物理学报. 2009, 58 (1): 372
皮秒和纳秒单脉冲激光加热Al/NC复合纳米含能材料的热动力学分析
彭亚晶, 刘玉强, 王英惠, 张淑平, 杨延强
物理学报. 2009, 58 (1): 661
物理学报  
   物理学报--2009, 58 (1)   发布日期: 2009-01-15
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总论

中国人口分布规律及演化机理研究
Rules of the population distribution of China and its evolution mechanism

施华萍, 柯见洪, 孙策, 林振权
物理学报. 2009, 58 (1): 1-8      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.1.1
全文: [PDF 353 KB] 下载:(1582)
摘要

近20年来,中国的总人口近似地按指数规律增加,但增加的速度有减缓的趋势.省、市、县三级的人口分布具有相似的规律:人口数k小的各级人口分布随k缓慢地变化;而k较大时,人口分布随k急剧变化,满足齐普夫定律.研究结果表明中国人口系统的各级分布具有自相似性.采用无标度网络上的聚集体迁移模型较好地解释了中国人口分布的演化规律.

基于二维最小Tsallis交叉熵的图像阈值分割方法
Image thresholding segmentation based on two-dimensional minimum Tsallis-cross entropy

唐英干, 邸秋艳, 赵立兴, 关新平, 刘福才
物理学报. 2009, 58 (1): 9-15      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.9
全文: [PDF 310 KB] 下载:(1707)
摘要
利用Tsallis熵的非广延性,提出了二维最小Tsallis交叉熵阈值分割方法.首先给出了二维Tsallis交叉熵的定义,并以最小二维Tsallis交叉熵为准则,利用粒子群优化算法来搜索最优二维阈值向量.该方法不仅进一步考虑了像素之间的空间邻域信息,而且考虑了目标和背景之间的相互关系,其分割性能优于基于Shannon熵的交叉熵阈值法和一维最小Tsallis交叉熵阈值法,并且具有很强的抗噪声能力.实验结果表明,该方法可以实现快速、准确的分割.

Chetaev型约束力学系统Appell方程的Lie对称性与守恒量
Lie symmetry and conserved quantity of Appell equation for a Chetaev’s type constrained mechanical system

贾利群, 崔金超, 张耀宇, 罗绍凯
物理学报. 2009, 58 (1): 16-21      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.16
全文: [PDF 227 KB] 下载:(881)
摘要
研究Chetaev型约束力学系统Appell方程的Lie对称性和Lie对称性直接导致的守恒量.分析Lagrange函数和A函数的关系;讨论Chetaev型约束力学系统Appell方程的Lie对称性导致的守恒量的一般研究方法;在群的无限小变换下,给出Appell方程Lie对称性的定义和判据;得到Lie对称性的结构方程以及Lie对称性直接导致的守恒量的表达式.举例说明结果的应用.

一般完整系统Mei对称性的共形不变性与守恒量
Conformal invariance and conserved quantities of Mei symmetry for general holonomic systems

蔡建乐
物理学报. 2009, 58 (1): 22-27      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.22
全文: [PDF 210 KB] 下载:(881)
摘要
研究一般完整系统Mei对称性的共邢不变性与守恒量.引入无限小单参数变换群及其生成元向量,定义一般完整系统动力学方程的Mei对称性共形不变性,借助Euler算子导出Mei对称性共形不变性的相关条件,给出其确定方程.讨论共形不变性与Noether对称性、Lie对称性以及Mei对称性之间的关系.利用规范函数满足的结构方程得到系统相应的守恒量.举例说明结果的应用.

相对论性转动变质量非完整可控力学系统的非Noether守恒量
Non-Noether conserved quantities for nonholonomic controllable mechanical systems with relativistic rotational variable mass

夏丽莉, 李元成, 王显军
物理学报. 2009, 58 (1): 28-33      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.28
全文: [PDF 212 KB] 下载:(880)
摘要
研究相对论性转动变质量非完整可控力学系统的非Noether守恒量——Hojman守恒量. 建立了系统的运动微分方程, 给出了系统在特殊无限小变换下的Mei对称性(形式不变性) 和Lie对称性的定义和判据, 以及系统的Mei对称性是Lie对称性的充分必要条件. 得到了系统Mei对称性导致非Noether守恒量的条件和具体形式. 举例说明结果的应用.

超细长弹性杆动力学的Gauss原理
Gauss principle for a super-thin elastic rod dynamics

薛纭, 翁德玮
物理学报. 2009, 58 (1): 34-39      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.34
全文: [PDF 241 KB] 下载:(931)
摘要
研究基于Gauss 变分的超细长弹性杆动力学建模的分析力学方法.分别在弧坐标和时间的广义加速度空间定义虚位移,给出了非完整约束加在虚位移上的限制方程;建立了弹性杆动力学的Gauss原理,由此导出Kirchhoff方程、Lagrange方程、Nielsen方程以及Appell方程;对于受有非完整约束的弹性杆,导出了带乘子的Lagrange方程;建立了弹性杆截面动力学的Gauss最小拘束原理并说明其物理意义.

非旋转性前进波Euler与Lagrange解间的转换
The transformation between the third-order Eulerian and Lagrangian solutions for irrotational progressive gravity waves

许弘莒, 陈阳益
物理学报. 2009, 58 (1): 40-49      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.40.1
全文: [PDF 393 KB] 下载:(876)
摘要

对等深水中非旋转性的前进重力波动场,以求得的Euler与Lagrange两种形式至第三阶的解,按照同一流体质点在相同时间与位置处其流速唯一与质量守恒性及在自由表面水位处Euler形式解与Lagrange形式解为同一值的特性,来推导二者可相互转换.由连续的Taylor级数展开,考虑波动场中各流体质点的运动轨迹与运动周期,将已知的Euler形式解转换成完全未知的Lagrange形式解,解决了以往成果中出现含时间的不合理的共振项,以及无法得到与Euler系统不同的Lagrange形式的流体质点运动频率与平均运动

T-C模型中光场和原子以及原子与原子之间的纠缠演化
Entanglement evolution of field-atom and atom-atom in Tavis-Cummings model

郭亮, 梁先庭
物理学报. 2009, 58 (1): 50-54      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.50
全文: [PDF 199 KB] 下载:(1007)
摘要
研究了T-C模型中的二能级原子与单模场以及两个二能级原子之间不同初态的纠缠演化.发现,它们之间的形成纠缠是周期演化的,不同初态纠缠演化的周期不同.在一种类W初态下两原子之间还出现所谓的纠缠猝灭现象.

N近似下旋量玻色-爱因斯坦凝聚的基态能级分裂
Energy level-splitting of ground state in spinor Bose-Einstein condensate with large number of atoms

徐岩, 贾多杰, 李照鑫, 侯风超, 谭磊, 张鲁殷
物理学报. 2009, 58 (1): 55-60      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.55
全文: [PDF 229 KB] 下载:(923)
摘要
采用超越单模近似,研究了纯光学势阱中自旋s=1的旋量BEC对单模的模式偏离效应.通过对有效哈密顿量的能量泛函变分,给出了模式偏离修正因子ε,并计算了模式偏离修正因子和分裂能随凝聚体粒子数N的变化关系.

相对论性非球谐振子势场中的赝自旋对称性
A relativistic non-harmonic oscillator potential and pseudospin symmetry

张民仓
物理学报. 2009, 58 (1): 61-65      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.61
全文: [PDF 182 KB] 下载:(892)
摘要
求解了非球谐振子势场中1/2自旋粒子满足的Dirac方程,Dirac哈密顿量包含有标量非球谐振子势S(r)和矢量非球谐振子势V(r).在Σ(r)=S(r)+V(r)=0和Δ(r)=V(r)-S(r)=0的条件下,解析地得到了Dirac旋量波函数的束缚态解和能谱方程,结果表明非球谐振子势

隔离层厚度和盖层厚度对InAs/GaAs量子点应变分布和发射波长的影响
Effects of the thickness of spacing layer and capping layer on the strain distribution and wavelength emission of InAs/GaAs quantum dot

刘玉敏, 俞重远, 任晓敏
物理学报. 2009, 58 (1): 66-72      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.66
全文: [PDF 330 KB] 下载:(913)
摘要
分析了量子点盖层生长过程中隔层厚度对应变分布的影响,指出隔层材料的纵向晶格常数与量子点材料的纵向晶格常数对应变分布具有重要意义.定性说明了应变因素在隔离层生长过程中对量子点高度塌陷产生的影响.讨论了当隔离层顶面与量子点高度持平后,增加盖层厚度对应变分布的影响.基于变形势理论,讨论了上述几何参数的变化对发光波长的影响,并与实验结果进行了对比.结果表明,在量子点加盖过程中,应变因素对其形貌和发光特性具有重要作用,以应变工程为基础的发射波长调控是拓展量子点波长发射范围的有效途径.

量子密码协议的错误序列模型分析
An analysis of the model of the error bits of quantum cryptography protocol

张盛, 王剑, 张权, 唐朝京
物理学报. 2009, 58 (1): 73-77      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.73
全文: [PDF 177 KB] 下载:(801)
摘要
量子密码协议具有无条件安全特性,其安全性通过窃听检测来保证.为了提高信息序列错误率的估计值精确度,提出了一种错误序列模型分析方法,通过构造法得到错误序列的二阶统计特性,从而通过经典方法对信息序列中错误序列进行预测,最后得到信息序列的错误率.在单次运行协议情况下,提高了窃听检测的精度,适用于其他量子密码协议.

动态Dilaton-Maxwell黑洞的广义Stefan-Boltzmann定律
The generalized Stefan-Boltzmann’s law of Dilaton-Maxwell non-stationary black hole

孟庆苗, 蒋继建, 刘景伦, 邓德力
物理学报. 2009, 58 (1): 78-82      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.78
全文: [PDF 190 KB] 下载:(706)
摘要
利用动态Dilaton-Maxwell黑洞视界面附近的熵密度,导出黑洞的瞬时辐射流量,得到了任一时刻黑洞沿某一方向的瞬时辐射流量总是正比于在该方向上黑洞事件视界温度的四次方的结论. 导出的广义Stefan-Boltzmann系数不再是一个恒量,而是一个与黑洞视界面附近的时空度规、黑洞视界的变化率及黑洞的吸收与辐射系数有关的动比例系数.揭示了黑洞周围的引力场与其热辐射之间存在着必然的内在联系.

在无标度网络上基于偏好聚集机理的零区域凝聚现象
Zero range process condensation based on preferential aggregate mechanism in scale free networks

马丽娟, 唐明, 梁小明
物理学报. 2009, 58 (1): 83-89      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.83
全文: [PDF 286 KB] 下载:(914)
摘要
为了理解在真实网络中偏好聚集机理如何影响交通输运系统的粒子稳定态分布,研究了基于偏好聚集机理的零区域作用(zero range process,ZRP)凝聚现象.与以往采用巨正则系综方法处理ZRP问题不同,通过平均场速率方程解析得到了系统的相变点和稳定态分布情况.研究发现当存在正偏好聚集时,随着粒子跳跃速率的增大,系统呈现出三种不同的相:完全凝聚相、部分凝聚相、均匀相;当存在负偏好聚集机理时,系统只出现两相:部分凝聚相、均匀相.不同于无权与加权网络交通情况,系统的稳定态分布依赖于边权、粒子跳跃速率以及偏好

颗粒体系中力分布的标量力网系综模型
The scalar force network ensemble model for force distribution in granular system

张兴刚, 隆正文, 胡林
物理学报. 2009, 58 (1): 90-96      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.90
全文: [PDF 272 KB] 下载:(891)
摘要
建立了便于解析计算的标量力网系综模型研究颗粒体系中的力分布问题.所提出的Laplace变换法有效地解决了复杂约束条件下概率密度函数的积分问题,并给出体系中层数较少时极限分布的表达式.发现一般情况下极限分布为多项式与指数函数的乘积,力分布在接近平均力处取最大值,大于平均力时呈指数减小.

关联白噪声对抗肿瘤体系免疫效果的影响
Influence of correlated white noises on the immunity of an anti-tumor system

别梦杰, 钟伟荣, 陈弟虎, 李立, 邵元智
物理学报. 2009, 58 (1): 97-101      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.97
全文: [PDF 219 KB] 下载:(972)
摘要
在免疫监视的Logistic肿瘤生长动力学模型中引入关联的乘性白噪声,并考虑抗肿瘤体系的免疫系统激活阈值存在差异,对上述动力学生长方程进行数值仿真计算.发现噪声关联强度能够调节抗肿瘤体系个体的免疫效果,但调节的结果存在差异;噪声关联强度λ的取值存在一个最佳区间,在该区间内更多的抗肿瘤体系个体能实现最大免疫效果.

色噪声间关联的周期调制对单模激光随机共振的影响
Effect of the time period modulation of color noise correlation intensity on the stochastic resonance of the single-mode laser

陈德彝, 王忠龙
物理学报. 2009, 58 (1): 102-106      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.102
全文: [PDF 199 KB] 下载:(793)
摘要
讨论色噪声驱动的单模激光系统在噪声间关联程度受时间周期调制情况下的随机共振.用线性化近似的方法计算了光强功率谱及信噪比.具体讨论色噪声情况下信噪比R受噪声强度DQ,时间周期调制频率Ωλ以及噪声自关联时间τ1τ2和噪声间关联程度λ的影响.发现信噪比随噪声强度的变化呈单峰共振,信噪比随时间周期调制频率的变化呈周期性共振,而信噪比随

基于expectation maximization算法的Mamdani-Larsen模糊系统及其在时间序列预测中的应用
Mamdani-Larsen fuzzy system based on expectation maximization algorithm and its applications to time series prediction

张钦礼, 王士同
物理学报. 2009, 58 (1): 107-112      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.107
全文: [PDF 243 KB] 下载:(942)
摘要
Epanechnikov混合模型和Mamdani-Larsen模糊系统之间的对应关系被建立:任何一个Epanechnikov混合模型都唯一对应着一个Mamdani-Larsen模糊系统,在一定条件下,Epanechnikov混合模型的条件均值和Mamdani-Larsen模糊模型的输出是等价的.一个设计模糊系统的新方法被提出,即利用expectation maximization算法设计模糊系统.将设计的模糊系统应用于时间序列预测,仿真结果表明:利用EM算法设计的模糊系统比其他模糊系统精度更高,抗噪性更强

基于现场可编程门阵列技术的混沌数字通信系统——设计与实现
Chaotic digital communication system based on field programmable gate array technology—Design and implementation

周武杰, 禹思敏
物理学报. 2009, 58 (1): 113-119      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.113
全文: [PDF 280 KB] 下载:(1108)
摘要
提出了基于IEEE-754标准和现场可编程门阵列(FPGA)技术的混沌数字通信系统的通用设计与硬件实现的一种新方法,实现了混沌加密体制与传统密码体制的结合.根据Euler算法,对连续混沌系统作离散化处理,通过FPGA硬件设计混沌离散系统,使其产生作为密钥的混沌数字序列,其中加密算法采用置乱扩展技术,并对算法进行了分析.设计驱动响应式同步保密通信系统,构建包含信号在内的闭环,实现发送端与接收端离散混沌系统的同步.以网格蔡氏混沌系统为例,对该保密通信系统进行了FPGA硬件实验,给出了技术实现过程、算法流程、硬

用时滞和阶跃序列组合生成网格多涡卷蔡氏混沌吸引子
Generation of grid multi-scroll Chua’s chaotic attractors with combination of hysteresis and step series

张朝霞, 禹思敏
物理学报. 2009, 58 (1): 120-130      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.120
全文: [PDF 604 KB] 下载:(1165)
摘要
提出了在规范型蔡氏电路中生成两种不同类型网格多涡卷混沌吸引子的新方法.与现有文献报道仅构造同一类型非线性函数产生多涡卷混沌吸引子的主要差别在于,这种方法能在一个蔡氏电路中同时构造时滞序列和阶跃序列,并通过其不同的组合方式来扩展相空间中指标2的鞍焦平衡点,从而生成两种不同类型的网格多涡卷混沌吸引子.理论分析、数值模拟和电路实验结果证实了该方法的可行性.

不确定自催化反应扩散时空混沌系统的延时同步
Lag synchronization in uncertain autocatalytic reaction-diffusion chaotic systems

吕翎, 李岩
物理学报. 2009, 58 (1): 131-138      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.131
全文: [PDF 375 KB] 下载:(763)
摘要
设计了一种延迟同步控制器实现了时空混沌系统之间的同步控制.基于Lyapunov稳定性定理,确定了延迟同步控制器的结构以及系统状态变量之间的误差方程.以自催化反应扩散时空混沌系统为例,仿真模拟验证了该控制器的有效性.进一步设计了参量辨识器,对不确定自催化反应扩散时空混沌系统中的参量进行了有效辨识.通过研究有界噪声影响下系统的同步效果,表明该同步方法具有较好的抗干扰能力.

时滞离散神经网络的同步控制
Synchronization of delayed discrete-time neural networks

吴然超
物理学报. 2009, 58 (1): 139-142      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.139
全文: [PDF 157 KB] 下载:(956)
摘要
利用既有效又便于实施的时滞状态反馈控制器,根据所给定的条件构造相应的不等式,研究了带有时滞的离散神经网络模型的同步控制问题,给出了该离散系统指数同步的充分条件.在设计同步控制的时候,没有假设激励函数的有界性、可微性和单调性,给出的条件简便易实施.数值结果进一步证明了该控制方法的有效性.

基于蜂拥控制算法思想的时空混沌耦合反馈控制
The coupled feedback control of spatiotemporal chaos based on the flocking algorithms

杨朝羽, 唐国宁
物理学报. 2009, 58 (1): 143-149      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.143
全文: [PDF 300 KB] 下载:(822)
摘要
研究了由一维非线性漂移波方程描述的时空混沌的控制问题.基于蜂拥控制算法思想,提出了一种耦合反馈控制方法.数值研究表明:不论选择真实领导者还是选择虚拟领导者为控制的目标态,只要适当选择控制强度,漂移波时空混沌都能被控制到有序的态.并且根据空间电势的关联阐述了控制机理.

基于多分辨分析的高炉铁水含硅量波动多重分形辨识
Multi-fractal identification of the fluctuation of silicon content in blast furnace hot metal based on multi-resolution analysis

罗世华, 曾九孙
物理学报. 2009, 58 (1): 150-157      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.150
全文: [PDF 377 KB] 下载:(895)
摘要
以包钢6号高炉、邯钢7号高炉和莱钢1号高炉在线采集的铁水含硅量([Si])的时间序列为样本, 利用多分辨分析剔除样本的长期趋势,对样本保留的波动趋势进行多重分形特征辨识. 通过计算广义Hurst指数、尺度函数、多重分形谱, 全面、细致量化了序列的局部及不同层次的波动奇异性. 计算结果表明: 去除长期趋势后, 三座高炉[Si]序列的波动呈现显著多重分形特征, 这样的波动过程仅用单一的Hurst指数或box维数来描述是不够的.

有leader的二阶动态多智能体网络的L2L控制
L2L control for leader-following coordination of second-order multi-agent systems

李慧, 林鹏, 张春熹
物理学报. 2009, 58 (1): 158-164      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.158
全文: [PDF 243 KB] 下载:(1081)
摘要
考虑系统噪声和时滞,利用L2L控制理论研究了有leader的二阶定拓扑多智能体系统的协调一致问题.工程应用中控制输出的极大值经常需控制在一定范围内,并且考虑系统对位置变量和速度变量限制的范围不同,分别针对位置和速度的控制输出设计了加权系数;进而建立了多智能体系统的数学模型.对有时滞和无时滞的两种网络拓扑,利用李亚普诺夫函数,分析了多智能体系统在满足L2L

尺寸效应对Er3+掺杂纳米Y2O3的发光特性的影响
Size dependent luminescence properties of Er3+ doped nano-crystalline Y2O3

肖思国, 阳效良, 丁建文, 颜晓红
物理学报. 2009, 58 (1): 165-173      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.165
全文: [PDF 395 KB] 下载:(1066)
摘要
采用燃烧法制备了不同尺寸的Er3+掺杂Y2O3粉体材料,研究了尺寸效应对Er3+掺杂纳米Y2O3材料发光特性的影响.光声光谱显示,对于不同晶粒尺寸的样品,Er3+离子光声峰位置几乎保持不变.这表明小尺寸效应对稀土离子能级位置影响很小.对488nm激光激发下的发射谱的分析发现,随着样品颗粒尺寸的减小,4S3/2能级和
唯象论的经典领域

光与电子之间能量交换的一个诱因
A cause of energy exchange between light and electron

张涛
物理学报. 2009, 58 (1): 234-237      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.234
全文: [PDF 133 KB] 下载:(983)
摘要
运用电子云导体模型分析了光与真空中自由电子之间相互作用,分析结果与已有理论一致.结合电子云导体模型对下列情况的分析:氮分子在飞秒强激光作用下的电离、X射线与分子中电子的作用等,可以说明光与电子之间确实存在电磁感应相互作用,光与电子间能量交换的根源之一是它们之间的电磁感应相互作用.

分布损耗对回旋行波放大器稳定性的影响
Influence of distributed wall loss on stability of gyrotron traveling wave amplifier

孙海燕, 焦重庆, 罗积润
物理学报. 2009, 58 (1): 238-242      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.238
全文: [PDF 253 KB] 下载:(722)
摘要
基于电磁模式的色散方程和回旋管非线性理论,研究了损耗层厚度对回旋行波放大器注-波互作用的影响.结果表明,合理选择损耗层电导率和厚度能够让期待的工作模式TE01衰减较小,而对应的竞争模式TE21因损耗很大而更难以起振,随厚度的增加,放大带宽从两边向中间收缩变窄,频带中间部分的输出功率会上升,曲线更加平坦,从而达到改善互作用稳定性的目的.

混合漫射近似模型的漫反射理论及其模拟实验研究
Study of diffuse reflectance based on a hybrid diffusion approximation and simulating experiment

田会娟, 刘迎, 王利军, 张智卜, 肖立峰
物理学报. 2009, 58 (1): 243-249      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.243
全文: [PDF 376 KB] 下载:(897)
摘要
研究了一个改进的漫射近似模型.该模型将漫射近似中的漫射系数D用描述P3近似的漫射系数Dasym替代.推导了这个混合的漫射近似模型在单点源近似和外推边界条件下的反射率RHybrid(ρ)的解析表达式,比较了有效反照率a′对标准漫射近似RDA(ρ)和RHybrid(ρ

四个部分相干点源的完全相消干涉特性
Complete destructive interference of four partially coherent point sources

程科, 吕百达
物理学报. 2009, 58 (1): 250-257      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.250
全文: [PDF 675 KB] 下载:(955)
摘要
使用部分相干光的干涉定律,对部分相干光照明呈正方形对称四孔干涉仪的干涉场做了研究.结果表明,一定条件下,可出现完全相消干涉,并存在光强和光谱相干度的相位奇点.与二个、三个部分相干点源的干涉做了比较.对所得结果物理上可解释为:虽然四个点源是部分相干的,但从两个点源出射场之和与从另外两个点源出射场之和却可能是完全相关的.

高斯光束中吸收双层球形微粒的横向光俘获
Transverse optical trapping force of absorbing double-layer spherical particles in a Gaussian beam

张艳峰, 李玉栋, 赵立华, 刘洪冰, 陈靖, 崔国新, 许京军, 孙骞
物理学报. 2009, 58 (1): 258-263      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.258
全文: [PDF 253 KB] 下载:(948)
摘要
为了研究吸收双层球形微粒的横向光俘获,基于几何光学模型提出了双层带吸收球形微粒的光俘获模型,对TEM00模式高斯光束照射下外层有光吸收的双层电介质球形微粒受到的横向光俘获力进行了数值模拟,取得了光俘获力特性的一系列结果.结果显示,双层球形微粒的外层吸收系数对包括稳态俘获位置,峰值强度,稳态俘获的刚度等光俘获特性有很大影响.此外,内外径的比率对吸收双层球形微粒的光俘获特性也有调制性的影响.在一定条件下,带吸收的双层球形微粒可以被俘获在光轴上,也可能被俘获在中心在光轴上的圆环上.

基于Poisson-Markov分布最大后验概率的多通道超分辨率盲复原算法
Resolution restoration algorithm based on maximum a posteriori from Poisson-Markov distribution and blind multichannel deconvolution

陈翼男, 金伟其, 赵磊, 赵琳
物理学报. 2009, 58 (1): 264-271      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.264
全文: [PDF 441 KB] 下载:(1434)
摘要
在Poisson和Markov随机场分布假设基础上,改进了存在噪声时多通道互限制原则,提出了一种基于最大后验概率判据的多通道图像盲复原算法,可在无需已知通道内离散点扩散函数性质、类型和具体分布等先验知识的情况下,在图像幅度限制约束空间和离散点扩散函数能量恒定约束空间内,通过对图像和离散点扩散函数的交替迭代,使两者收敛到全局最优解,最终复原出超分辨率图像.对计算机模拟和实际存在微平移、微离焦情况的图像处理表明:算法在不同信噪比水平和非命中PSF尺寸下具有良好的图像复原效果和稳定性.

原子质心运动对Λ型三能级原子动力学行为的影响
The influence of mass center motion on Λ-type three-level atom dynamics

胡孝平, 郭红
物理学报. 2009, 58 (1): 272-277      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.272.1
全文: [PDF 237 KB] 下载:(620)
摘要

研究了由单模腔场驱动的质心做谐振运动的Λ型三能级原子系统,考察了腔场、原子内态及其质心运动线性熵的演化特征,结果表明原子质心运动不仅影响腔场与原子内态线性熵的演化规律而且能够有效地改变两者的关系.

单斜结构的Yb:KLu(WO4)2晶体光谱和激光性质的各向异性
Anisotropy in spectroscopic and laser properties of monoclinic Yb:KLu(WO4)2 crystal

万勇, 韩文娟, 刘均海, 夏临华, Xavier Mateos, Valentin Petrov, 张怀金, 王继扬
物理学报. 2009, 58 (1): 278-284      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.278.1
全文: [PDF 312 KB] 下载:(905)
摘要

研究了Yb:KLu(WO4)2晶体对非偏振抽运光的吸收以及连续波激光振荡性质. 晶体结构的低对称性导致晶体光谱呈强烈各向异性,最强的吸收和发射都发生在平行于Nm主轴的偏振方向上. Ng切向晶体具有最高的非偏振抽运光吸收效率和最大的激光功率产生潜力,2 mm长的晶体产生的最高连续波输出功率为11 W,相对于吸收抽运功率,光—光转换效率为68%,而斜率效率则达80%.

减反膜外腔半导体激光器特性的研究
Experimental study on the properties of the AR-coated external cavity diode lasers

刘四平, 张玉驰, 张鹏飞, 李刚, 王军民, 张天才
物理学报. 2009, 58 (1): 285-289      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.285.1
全文: [PDF 197 KB] 下载:(1201)
摘要

研究了镀减反膜GaAs半导体激光器在Littrow 式外腔结构中的输出特性.采用电流补偿技术,得到了约30 GHz的连续无跳模调谐范围.利用外差拍探测技术获得激光器输出线宽约为120 kHz.还研究了激光器的强度噪声分别随着电流与波长变化的特点并对此进行了分析.该类激光器可以广泛应用在冷原子物理、激光光谱以及量子光学等许多领域.

N5B五能级系统中重复缀饰四波混频研究
Repeatedly dressed four-wave mixing in N5B five-level atomic system

杨永明, 许启明, 张彦鹏
物理学报. 2009, 58 (1): 290-297      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.290
全文: [PDF 270 KB] 下载:(871)
摘要
从理论上研究了N5B五能级系统中一个激光场重复缀饰四波混频过程.结合能级图分析,从它特殊的Autler-Town分裂峰中可以非常清晰地看出其重复缀饰的作用.还研究了在强Probe场和强耦合场下N5B五能级下缀饰四波混频信号的抑制增强现象.采取独特的处理方法——独立作用法,研究结果表明一个激光场作用于N5B五能级系统时存在两次缀饰,并形成缀饰能级的二重分裂或者三重分裂,不同于多个耦合场对原子的多重缀饰作用.应用于非线性光谱术中对多峰结构的研究.

向列相液晶中弱光引致各向异性衍射图样的研究
Anisotropic diffraction pattern formation from a nematic liquid crystals film induced by low-power linearly polarized beam

任常愚, 孙秀冬, 裴延波
物理学报. 2009, 58 (1): 298-303      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.298.1
全文: [PDF 275 KB] 下载:(1001)
摘要

研究了弱线偏振光(≈0.16 W/cm2)通过垂直排列C60掺杂的向列相液晶(5CB)薄膜的远场衍射图样.基于取向光折变机理,二波耦合使液晶分子进行二次取向之后,强度为高斯分布的光束通过样品时将形成高斯分布的空间电荷场,偏振光束通过样品时将产生偏振衍射图样.衍射图样的轮廓是同心圆环,在垂直于光的偏振方向有对称缺口.改变入射光的偏振方向可以看到衍射图样也随之改变, 有效非线性折射率系数n2≈0.3cm2/W

全氟碳化合物新介质SBS相位共轭镜和光限幅器选取原则的研究
Study on the choosing of new SBS medium perfluoro-compound for phase conjugation mirror and optical limiter

公胜, 哈斯乌力吉, 吕志伟, 董粉丽, 林殿阳, 何伟明, 赵晓彦, 范瑞清
物理学报. 2009, 58 (1): 304-308      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.304
全文: [PDF 175 KB] 下载:(657)
摘要
介绍了低吸收高负载特性的全氟碳化合物SBS新介质,研究了SBS相位共轭镜和SBS光限幅器对新介质的选取原则,并在Nd: YAG调Q激光器中进行了实验验证.结果表明,SBS相位共轭镜需要平均分子量小,运动黏度小,增益系数大的介质;而SBS光限幅器需要平均分子量大,运动黏度大,增益系数小的介质.新介质的发现增加了SBS介质的种类,而介质的选取原则对新介质的选用打下了良好的基础.

湿法刻蚀对Si基片孔点阵及ZnO外延薄膜周期形貌的影响
Influence of wet etching on the morphologies of Si patterned substrates and ZnO epilayers

崔秀芝, 张天冲, 梅增霞, 刘章龙, 刘尧平, 郭阳, 苏希玉, 薛其坤, 杜小龙
物理学报. 2009, 58 (1): 309-314      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.309
全文: [PDF 322 KB] 下载:(927)
摘要
利用射频等离子体辅助分子束外延法,在刻有周期性孔点阵结构的Si衬底上生长了ZnO二维周期结构薄膜,系统研究了湿法化学刻蚀对孔形点阵Si(100),Si(111)基片表面形貌的影响,以及两种初底上ZnO外延薄膜的结晶质量与周期形貌的差异.X射线衍射及扫描电子显微测试结果表明:Si (111)衬底上生长出的ZnO二维周期结构薄膜具有较好的结晶质量与较好的周期性表面形貌.该研究结果为二维周期结构的制备提供了一种新颖的方法.

基于傅里叶变换模式的啁啾脉冲频域—时域相移转换的研究
Analysis for phase shifts transformation of chirped pulse from frequency-domain to time-domain based on Fourier transform

董军, 彭翰生, 魏晓峰, 胡东霞, 周维, 赵军普, 张颖, 程文雍, 刘兰琴
物理学报. 2009, 58 (1): 315-320      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.315
全文: [PDF 237 KB] 下载:(1012)
摘要
基于频谱干涉原理和傅里叶变换的模式对啁啾脉冲频域相移转换为脉冲瞬态时域相移的基本原理进行了理论研究;推导出频域—时域相移转换过程中的相移误差传递公式;给出啁啾脉冲时域相移的最小时间分辨受制于参考脉冲的频谱宽度.对相移转换过程进行了数值模拟和分析,结果显示:通过该方法可以得到具有瞬态特性的时域相移,且频域相移误差是以被缩小的形式转换到时域的,与相移误差传递公式计算的结果具有较好的一致性.

熊猫型保偏光纤中应力区失配对光纤性能影响的研究
Study on the performance of stress area mismatched Panda polarization-maintaining fiber

延凤平, 卫延, 傅永军, 魏淮, 龚桃荣, 王琳, 李一凡, 刘鹏, 刘洋, 陶沛琳, 曲美霞, 简水生
物理学报. 2009, 58 (1): 321-327      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.321
全文: [PDF 291 KB] 下载:(1312)
摘要
采用弹性力学理论和复变函数法导出了熊猫型保偏光纤应力双折射的近似解析表达式.利用有限元法数值分析了熊猫型保偏光纤的双折射特性,结果表明,与采用纤芯中心应力相比,采用芯区平均应力表示光纤的双折射较为精确,且结果与解析法导出的芯区中心应力双折射计算结果相比误差小于0.18%.在此基础上进一步分析了应力区失配对熊猫型保偏光纤的双折射所产生的影响,并通过实验测试证明了分析结果的正确性.

两级串联声光可调谐滤波器旁瓣抑制的研究
Suppression of sidelobe levels using two cascaded single-stage acousto-optic tunable filters

杨薇, 刘迎, 肖立峰, 高树理
物理学报. 2009, 58 (1): 328-332      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.328
全文: [PDF 286 KB] 下载:(888)
摘要
阐述了偏振依赖的共线型和偏振无关的准共线型声光可调谐滤波器的滤波原理,进而导出了两级滤波的转换特性表达式;通过理论计算说明了两级声光可调谐滤波器能够有效地抑制旁瓣;最后,将两个单级的声光可调谐滤波器级联成两级滤波器,进行了旁瓣抑制的实验.实验结果表明,旁瓣被抑制到-19 dB,并且3 dB带宽也得到一定程度的压窄.

HELS法在循环平稳声场全息重建中的理论与实验研究
Theorical and experimental research on the HELS method in the cyclostationary acoustic field

张海滨, 万泉, 蒋伟康
物理学报. 2009, 58 (1): 333-340      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.333
全文: [PDF 421 KB] 下载:(863)
摘要
Helmholtz 方程最小二乘法利用一组球面波基函数拟合声源产生的声场,根据重建和实际声压的误差最小原则,利用最小二乘法确定基函数展开的项数以及对应的权重系数,该方法具有计算效率高和需要测点少的优点,在实际工程中有很大的实用性.Helmholtz 方程最小二乘法和其他近场声全息方法一样都是针对平稳声场,对非平稳声场的分析很少.对于实际工程中经常遇到的一类特殊非平稳声场——循环平稳声场,现有的技术多以单通道信号分析为主,其高阶统计量在故障诊断领域应用较广.分析了循环平稳声场中Helmholtz方程最小二乘

二维颗粒气体在堆积过程中的能量耗散
Energy dissipation during cooling process in granular gas under gravity

胡国琦, 涂洪恩, 厚美瑛
物理学报. 2009, 58 (1): 341-346      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.341
全文: [PDF 267 KB] 下载:(606)
摘要
通过高速摄像的方法观测了玻璃颗粒组成的准二维气态颗粒流的冷凝耗散过程,并和理想情况下的均匀耗散的颗粒流体理论作了比较,实验发现气态颗粒部分在耗散堆积过程中近似地满足高斯分布;从动能的结果来看,实际耗散过程和流体理论所预测的不同.实验发现冷凝分为两个阶段:当动能的贡献以气体颗粒为主时,发现颗粒以恒定的速度堆积,动能耗散主要由其中以气态分布的颗粒的沉积速率α,颗粒温度T和气态部分的平动速度νg决定;当气态颗粒数目趋向于0,能量耗散主要来自于密堆颗粒的表面层部分
流体、等离子体和放电

等离子体波背景下的光子Berry相位
Photon’s Berry phase under background of plasma waves

葛琳, 季沛勇
物理学报. 2009, 58 (1): 347-353      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.347
全文: [PDF 269 KB] 下载:(806)
摘要
利用光学度规将强激光脉冲激发的电子等离子体波描述为有效几何背景.借助于广义相对论中弯曲时空下的Maxwell方程组得到了探针光子在等离子体中电子等离子体波背景下(被处理为有效度规)所满足的运动方程及光子的Hamilton表达式.导出了电子等离子体波对光子Berry相位贡献的解析表达式并且对光子在真空中Berry相位的修正做了数值估算.

离子温度梯度模湍流的带状流最小自由度模型
Zonal flow dynamics in background of ion-temperature-gradient mode turbulence based on minimal freedom model

陆赫林, 王顺金
物理学报. 2009, 58 (1): 354-362      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.354
全文: [PDF 378 KB] 下载:(862)
摘要
在离子温度梯度模(ITG)湍流背景中,通过最小自由度模型中模耦合方式产生带状流,对此模型做了动力学稳定性分析及数值求解.并在此基础上初步探讨了湍流中漂移波与带状流的能量转移,以及雷诺协强与带状流的关系.

强激光与稠密等离子体作用引起的冲击波加速离子的研究 Hot!
Ion acceleration by shock wave induced by laser plasma interaction

何民卿, 董全力, 盛政明, 翁苏明, 陈民, 武慧春, 张杰
物理学报. 2009, 58 (1): 363-372      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.363
全文: [PDF 482 KB] 下载:(1320)
摘要
用二维PIC(Particle-in-Cell)程序模拟研究了强激光与稠密等离子体靶作用产生的无碰撞静电冲击波的结构和这种冲击波对离子的加速过程,研究发现由于冲击波前沿附近的双极电场的作用,具有一定初速度的离子能被该双极场俘获并获得加速,最终能够被加速到两倍冲击波速度.冲击波加速可以得到准单能的离子能谱,叠加在通过鞘层加速机理产生的宽度离子能谱上.还对不同激光强度和不同等离子体密度情况下形成的冲击波进行了比较.研究表明,强度相对较低的激光在高密度等离子体中可以产生以一定速度传播的静电孤波结构,后者只能加速
核物理学

质子散射角分布的蒙特卡罗模拟
Study of scattering angular distribution of proton using Monte-Carlo method

鞠志萍, 曹午飞, 刘小伟
物理学报. 2009, 58 (1): 174-177      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.174
全文: [PDF 168 KB] 下载:(1027)
摘要
利用Monte Carlo模拟软件Fluka2006.3b.2,模拟计算质子经单膜散射后粒子角分布及能量分布.讨论质子束能量、散射体材料及厚度对散射角分布的影响.结果表明:薄的高原子序数材料适合做散射体.
原子和分子物理学

BeH, H2和BeH2的分子结构和势能函数
Structure and analytic potential energy function of the molecules BeH, H2 and BeH2

杜泉, 王玲, 谌晓洪, 王红艳, 高涛, 朱正和
物理学报. 2009, 58 (1): 178-184      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.178
全文: [PDF 294 KB] 下载:(861)
摘要
用二次组态相关(QCISD)和密度泛函(B3LYP)方法, 选用6-311++g(d,p), 6-311++g(3df,3pd)和D95(3df,3pd)基组对H2, BeH和BeH2分子的结构进行优化. 得到它们的基态电子态分别为H2(1Σg), BeH(2Σ)和BeH2(1Σg

BeH2(X1Σ+g)与H2S(X1A1)分子的结构与解析势能函数
The structure and potential energy function of BeH2(X1Σ+g) and H2S(X1A1) molecules

令狐荣锋, 李劲, 吕兵, 徐梅, 杨向东
物理学报. 2009, 58 (1): 185-192      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.185
全文: [PDF 387 KB] 下载:(1074)
摘要
运用单双取代二次组态相关(QCISD)方法,在6-311++G(3df,3pd)基组水平上,对BeH2和H2S分子的结构进行了优化计算,得到基态BeH2分子的稳定结构为Dh构型,电子态为X1Σ+g,平衡核间距RBeH=0.13268nm,R

BiFeO3中各离子在铁电相变中作用本质的第一性原理研究
First-principles investigation on the role of ions in ferroelectric transition of BiFeO3

孙源, 黄祖飞, 范厚刚, 明星, 王春忠, 陈岗
物理学报. 2009, 58 (1): 193-200      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.193.1
全文: [PDF 288 KB] 下载:(1893)
摘要

采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法和赝势平面波法,对多铁材料BiFeO3的铁电反铁磁相和可能的高温顺电相的电子结构进行了第一性原理研究.计算验证了BiFeO3基态为G型反铁磁有序,Fe离子的理论磁矩与实验值相符.铁电相变发生后,Bi-6s态和6p态发生了电荷转移,Bi-6s电子的作用更加明显.Born有效电荷的研究表明铁电畸变主要表现为Bi原子的位移,并且电极化强度计算值很好地符合薄膜实验结果.部分态密度的计算表明Bi-6p态的成键轨道与反键轨道间的能量劈裂

SiX2(X=H,F)分子的结构与势能函数
The structure and potential energy function investigation on SiX2(X=H,F) molecules

蒋利娟, 刘玉芳, 刘振中, 韩晓琴
物理学报. 2009, 58 (1): 201-208      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.201
全文: [PDF 328 KB] 下载:(962)
摘要
应用QCISD/6-311++G(3df,3pd)和B3P86/6-311++G(3d2f)对SiH2,SiF2的结构进行了优化,优化出SiH2分子的稳定构型为C2v,电子态为1A1,其平衡核间距Re=0.15149nm、键角∠HSiH=92.5025°、离解能为3.7098eV. SiF

利用自电离探测技术研究Sm原子Rydberg态光谱
Spectra of Rydberg states of Sm atom measured with autoionization detection method

秦文杰, 戴长建, 赵洪英, 肖颖
物理学报. 2009, 58 (1): 209-214      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.209
全文: [PDF 214 KB] 下载:(823)
摘要
采用孤立实激发与自电离探测技术相结合的方法对Sm原子偶宇称高激发态进行了系统研究.按照不同的自电离通道将所测数据进行了分类和比较,并进行了详细讨论.不仅报道了许多收敛于不同电离限的Rydberg态的能级位置和跃迁的相对强度等信息,而且还把处于同一能域内的Rydberg态和价态进行了辨识.另外,不但提供了一种有效识别不同类型的高激发态的鉴别技术,而且还对处于41800 cm-1到43800 cm-1能域内的Rydberg态和价态的光谱特性进行了详细分析和讨论.

钐原子的两步激发共振光电离光谱
Two-step resonant photoionization spectra of Sm atom

赵洪英, 戴长建, 关锋
物理学报. 2009, 58 (1): 215-222      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.215
全文: [PDF 276 KB] 下载:(770)
摘要
采用两步激发共振光电离技术研究了Sm原子的偶宇称高激发态光谱.实验采用了两条激发路线:1)第一束激光的波长固定在478.44nm以便将Sm原子从4f66s27F1]态激发至4f66s6p[7D1]态,再用第二束激光使其波长从480nm扫描至530nm,将Sm原子进一步激发至待测的高激发态;2)第一束激光的波长固定在574.8

对称陀螺分子NH3的高温谱线强度研究
Study on the high temperature line intensities of the symmetric-top molecule NH3

宋晓书, 余春日, 闫安英, 程新路, 杨向东
物理学报. 2009, 58 (1): 223-228      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.223
全文: [PDF 236 KB] 下载:(879)
摘要
在直接计算分子配分函数的基础上,将无转动跃迁偶极矩平方近似为一常数,计算了对称陀螺分子NH3 0300 a—0000 s跃迁在高温下的线强度.在296K,计算的分子总配分函数与HITRAN数据库的结果符合很好,只有0.19%的百分误差.计算的跃迁线强度在2000 K和3000K的高温与HITRAN数据库的结果也符合相当好,最大百分误差分别为-0.65%和-1.77%.这就表明分子配分函数和线强度的高温计算是可靠的.在此基础上,计算被扩展到更高温度,报道了对称陀螺分子NH3<

He同位素原子与HBr分子碰撞的微分截面
Differential cross sections for collisions between He isotope atoms and HBr molecules

余春日, 汪荣凯, 张杰, 杨向东
物理学报. 2009, 58 (1): 229-233      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.229
全文: [PDF 234 KB] 下载:(602)
摘要
基于作者构造的He-HBr体系的各向异性势,采用密耦方法计算了3He,4He,6He和7He与HBr分子在碰撞能量分别为40和75meV时的微分截面,详细讨论了入射氦同位素对微分截面的影响.结果表明:在相同碰撞能量时,随着同位素氦原子质量的增加,总微分截面在0° 时的角分布逐渐增大,同一级衍射振荡极小值位置逐渐向小散射角方向移动;弹性与总非弹性截面交界角逐渐减小,总非弹性截面逐渐增加.碰撞能量越低,入射同位素He原子的
凝聚物质:结构、热学和力学性质

LiB3O5晶体高温拉曼光谱研究
High temperature Raman spectra and micro-structure of LiB3O5 crystal and its melt

张霞, 万松明, 殷绍唐, 尤静林, 张荣波
物理学报. 2009, 58 (1): 373-377      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.373
全文: [PDF 242 KB] 下载:(1275)
摘要
研究了LiB3O5晶体在不同温度下(在300—1173K的温度范围)的拉曼光谱,分析了LBO晶体结构随温度变化的规律.随着温度的升高,LBO晶体的拉曼光谱谱峰都不同程度地向低波数方向移动,也存在不同程度的展宽,同时强度减弱.发现晶体在1100K存在明显相变,与LBO晶体的相图给出的1107K的相变温度基本相符.

非化学计量配比La0.67Sr0.33-xxMnO3的结构和输运性质的研究
Study on structural and transport properties of nonstoichiometric La0.67Sr0.33-xxMnO3

徐跟建, 谭伟石, 曹辉, 邓开明, 吴小山
物理学报. 2009, 58 (1): 378-383      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.378
全文: [PDF 249 KB] 下载:(856)
摘要
利用固相反应法制备了非化学计量配比的类钙钛矿锰氧化物La0.67Sr0.33-xxMnO3(0<x≤0.33),研究了A位空位对材料的晶体结构和输运性质的影响.对粉末X射线衍射谱的Rietveld全谱拟合表明样品均为单相,在x=0到x=0.33空位浓度范围内晶体对称性没有发生变化,均具有三方对称性,空间群为R3c<

液态三元Ni-Cu-Fe合金比热的实验与计算研究
Measurement and calculation of specific heat for a liquid Ni-Cu-Fe ternary alloy

陈乐, 王海鹏, 魏炳波
物理学报. 2009, 58 (1): 384-389      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.384
全文: [PDF 215 KB] 下载:(1167)
摘要
采用电磁悬浮落滴式量热方法测定了液态三元Ni60Cu20Fe20合金在1436—2008K温度范围内的比热,实验获得的最大过冷度达232K(0.14TL),结果表明比热值为33.27J·mol-1·K-1,并且随温度变化很小.在实验基础上,根据分子动力学方法结合嵌入原子势(EAM)和Quantum Sutton-Chen多体势(QSC)对比热进行了理论计算,揭示

自由枝晶生长相场模型的自适应有限元法模拟
Phase-field modeling of free dendritic growth with adaptive finite element method

陈云, 康秀红, 李殿中
物理学报. 2009, 58 (1): 390-398      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.390
全文: [PDF 448 KB] 下载:(1750)
摘要
采用自适应有限元方法求解了相场模型的控制方程,利用自适应有限元法在求解效率和精度上的优势,模拟了计算域较大,界面层厚度较薄的情况下镍过冷熔体中单个完整等轴晶的演化过程,使相场模型模拟结果更接近于真实物理模型,并探讨了二次枝晶臂的演化机理.模拟结果表明,二次枝晶臂的演化主要由热扩散控制,并受随机扰动影响,在四个象限内呈现出不对称生长.同时,受枝晶臂生长时排出的潜热积聚作用,同一侧的枝晶臂对新的二次枝晶臂的产生有促进作用.此外,二次枝晶臂出现合并、缩颈熔断、轴向熔化和径向熔化等四种粗化方式.

惰性气体离子注入铝镁尖晶石合成金属纳米颗粒的探索
Synthesis of metallic nanoparticles in spinel via defects induced by the inert-gas-ion implantation

杨义涛, 张崇宏, 周丽宏, 李炳生, 张丽卿
物理学报. 2009, 58 (1): 399-403      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.399
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摘要
实验在表面蒸镀了金属(Cu,Au)薄膜的尖晶石(MgAl2O4)样品中注入惰性气体离子(Ar,He),随后对注入样品进行了退火处理.在紫外可见光谱上观察到了由于金属纳米颗粒存在引起的较强的表面等离子体共振吸收峰,提供了材料中金属纳米颗粒形成的证据.采用这种方法在材料中引入金属纳米颗粒,发现影响金属纳米颗粒形成的因素除了退火温度外,金属薄膜厚度的影响不可忽略.

100 keV质子辐照对空间GaAs/Ge太阳电池光电效应的影响
Effect of 100 keV proton irradiation on photoemission of GaAs/Ge space solar cells

赵慧杰, 何世禹, 孙彦铮, 孙强, 肖志斌, 吕伟, 黄才勇, 肖景东, 吴宜勇
物理学报. 2009, 58 (1): 404-410      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.404
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摘要
利用空间环境模拟设备,用固定能量为100keV、注量为1×109—3×1012cm-2的质子,对空间实用GaAs/Ge太阳电池进行了辐照试验.利用伏安(I-V)特性、光谱响应和光致发光(PL)光谱测试,研究分析了电池的光电效应.试验表明,电池的各种电性能参数如短路电流(Isc)、开路电压(Voc)、最大输出功率(Pm<

一维Klein-Gordon/Fermi-Pasta-Ulam混合原子链中非线性参数作用的研究
The effect of nonlinear parameters in one-dimensional mixed Klein-Gordon/Fermi-Pasta-Ulam chain

周倩, 吕彬彬, 田强
物理学报. 2009, 58 (1): 411-416      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.411
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摘要
采用推广的旋转平面波近似对一维非线性Klein-Gordon/Fermi-Pasta-Ulam混合原子链的运动方程进行简化,数值求解得到该系统中存在的离散呼吸子解.研究了系统中各非线性参数对该振动模的直流、一阶简谐项和二阶简谐项三个分量的对称性的影响以及对系统中局域模的影响.

高温超导体霍尔电阻和霍尔角在涡旋玻璃相变附近的普适标度律及统一霍尔电阻方程
Universal scaling relations of the Hall resistivity and Hall angle near the vortex glass transition and the unified Hall resistivity equation

贺丽, 胡翔, 尹澜, 许恒毅, 徐晓林, 郭建栋, 李传义, 尹道乐
物理学报. 2009, 58 (1): 417-420      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.417
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摘要
发现了一个钉扎效应影响霍尔电阻ρxy和霍尔角θH的普适标度律. 同时,根据纵向电阻ρxx的扩展幂律形式和对霍尔电导σxy的微观分析,给出了一个对有一次或多次霍尔反号的高温超导体都适用的霍尔电阻方程.

人工构建二维准晶复合结构的减阻特性研究
Drag-reduction property of composite structure surface with planar quasicrystal

高鹏, 耿兴国, 欧修龙, 薛文辉
物理学报. 2009, 58 (1): 421-426      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.421
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摘要
采用旋转锥板式剪切力测试系统,测试了人工构建的具有五次、八次、十次、十二次对称性的二维准晶结构对甘油和水混合液的减阻性能,并与随机排列结构和周期排列结构的流阻进行了对比.对比试验发现:准晶结构具有显著的减阻效果,其中具有十二次对称性的二维准晶结构减阻效应最大,在剪切率为200—2000 s-1时,剪切力减小的幅度从15%—9%,其最大减阻量可达到15.4%.进一步在所构建的大尺度二维准晶结构的表面,再复合制备微/纳米粗糙结构,这两种尺度的结构协和作用,可实现减阻效果明显提高.

离子注入的铝在Si(100)表面的偏析及其引起的纳米团簇和合金晶粒形成现象的实验研究
Experimental investigation on formation of Al-Si clusters and nanocrystals in the segregation of ion-implanted Al on Si(100)

高皓, 廖龙忠, 张朝晖
物理学报. 2009, 58 (1): 427-431      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.427
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摘要
通过高温退火注入了铝的Si(100)样品,探讨偏析出来的铝在硅表面的热力学行为.由900℃的退火实验发现,偏析出来的铝原子一方面形成Si(100)基底的外延铝膜和铝岛,另一方面与硅原子结合形成尺度约为2—3nm的铝硅团簇.而1200℃的退火实验显示,铝和硅的快速冷凝形成了立方晶系的Al4Si合金晶粒、尺度约为20—30nm.细小的铝硅团簇在结构上独立于样品基底并且趋于聚集成团,很可能是在高温退火和快速降温过程中形成铝硅合金晶粒的前驱.

沉积参数对SiNx薄膜结构及阻透性能的影响
Influence of deposition parameter on chemical structure and moisture resistant properties for SiNx films deposited by DC pulse magnetron sputtering

丁万昱, 王华林, 苗壮, 张俊计, 柴卫平
物理学报. 2009, 58 (1): 432-437      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.432
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摘要
利用直流脉冲磁控溅射法在室温下制备无氢SiNx薄膜.通过傅里叶变换红外光谱、台阶仪、紫外—可见分光光度计、接触角测量仪、透湿测试仪等表征技术,分析了N2流量、Si靶溅射功率等实验参数对SiNx薄膜成分、结构、及阻透性能、透光性能、接触角等性能的影响.研究结果表明,Si靶溅射功率固定时,在低N2流量条件下,或N2流量固定时,在高Si靶溅射功率条件下,制备的SiN

化学水浴法制备大面积CdS薄膜及其光伏应用
Preparation of large area CdS thin film and its application in photovoltaic cells

蔡亚平, 李卫, 冯良桓, 黎兵, 蔡伟, 雷智, 张静全, 武莉莉, 郑家贵
物理学报. 2009, 58 (1): 438-443      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.438
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摘要
采用化学水浴法制备了大面积CdS多晶薄膜,研究了薄膜的形貌、结构和光学性质,结果表明,大面积CdS多晶薄膜具有良好的均匀性,通过优化CdS多晶薄膜,制成了不同CdS窗口层厚度的CdTe小面积太阳电池,减薄CdS薄膜可有效提高器件的短路电流,改善器件性能.随后,在面积30cm×40cm的衬底上制备了全面积为993.6cm2的CdTe太阳电池组件,其27个集成单元的电学性质较为均匀,太阳电池组件的光电转换效率8.13%.
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质

Bi,Sb及稀土元素对AZ91镁合金高温性能影响机理研究
The mechanism of the influence of Bi(or Sb) and rare earth on high temperature performance of AZ91 magnesium alloy

张国英, 张辉, 魏丹, 罗志成, 李昱材
物理学报. 2009, 58 (1): 444-449      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.444
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摘要
利用大角重位点阵概念建立了AZ91镁合金基体(α相)和镁[0001]对称倾斜晶界原子结构模型,应用实空间的连分数方法计算了体系的结构能,环境敏感镶嵌能以及相互作用能.结果发现,在镁合金基体中,Al和稀土形成团簇时比较稳定,Al,Bi或Sb与稀土形成团簇时不稳定.Bi或Sb和稀土元素同时存在于AZ91镁合金中时,一方面Bi或Sb将可与RE结合形成RE2Bi(RE2Sb)或RE-Bi(RE-Sb)化合物弥散分布于晶界,另一方面镁合金基体中会形成Al11

第一性原理研究Mg,Si和Mn共掺GaN
First principle study of Mg,Si and Mn co-doped GaN

邢海英, 范广涵, 章勇, 赵德刚
物理学报. 2009, 58 (1): 450-458      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.450
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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赝势法(PWP)计算Mg,Si和Mn共掺GaN电子结构和光学性质,分析比较计算结果.计算表明:掺杂后体系均在能隙深处产生自旋极化杂质带,具有半金属性,能产生自旋注入.与Mn掺杂GaN比较,Mg共掺后能使居里温度(TC)升高,并在1.0eV出现源于Mn4+离子基态4T1(F)到4T2

基态非简并导电聚合物——坐标空间研究
A real space study on the conducting polymer with a ground-state nondegenerate structure

史晶, 高琨, 雷杰, 解士杰
物理学报. 2009, 58 (1): 459-464      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.459
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摘要
通过引入简并破缺项,建立了非等势垒Kronig-Penney方势阱模型,在实坐标空间中研究了基态非简并聚合物——顺式聚乙炔的基态及其激发态,并与紧束缚模型所得到的结果进行了比较.给出了体系的电子态、电荷密度等在实坐标空间的分布特征.发现在坐标空间研究可以更加准确地反映体系的电子态密度、电子空间密度分布等特征.

有效质量差异和电场对GaN/AlxGa1-xN球形量子点电子结构的影响
Effect of different effective mass and electric field on the electronic structure in GaN/AlxGa1-xN spherical quantum dot

吴慧婷, 王海龙, 姜黎明
物理学报. 2009, 58 (1): 465-470      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.465
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摘要
用平面波展开法对GaN/AlxGa1-xN球形量子点中类氢杂质态能级随量子点半径、Al组分以及结合能随Al组分的变化规律进行了详细讨论.计算了量子点内外有效质量差异对杂质态能级和结合能的修正,结果表明对于Al组分较高的GaN/AlxGa1-xN球形量子点,电子有效质量差异对杂质能级和结合能的修正不能忽略.考虑电子有效质量差异后,进一步具体计算了杂质结合能随量子点半

GaSb/GaAs复合应力缓冲层上自组装InAs量子点的生长
Effect of the GaAs/GaSb combination strain-buffer layer on self-assembled InAs quantum dots

蒋中伟, 王文新, 高汉超, 李辉, 何涛, 杨成良, 陈弘, 周均铭
物理学报. 2009, 58 (1): 471-476      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.471
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摘要
研究了GaSb/GaAs复合应力缓冲层上自组装生长的InAs量子点.在2ML GaSb/1ML GaAs复合应力缓冲层上获得了高密度的、沿[100]方向择优分布量子点.随着复合应力缓冲层中GaAs层厚度的不同,量子点的密度可以在1.2×1010cm-2和8×1010cm-2进行调控.适当增加GaAs层的厚度至5ML,量子点的发光波长红移了约25nm,室温下PL光谱波长接近1300nm.

半绝缘GaAs光电导开关非线性电脉冲超快上升特性研究
Ultrafast rising of output electric impulse of lock-on model of semi-insulated GaAs photoconductive switches

施卫, 屈光辉, 王馨梅
物理学报. 2009, 58 (1): 477-481      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.477
全文: [PDF 185 KB] 下载:(984)
摘要
利用流体模型对光生载流子的输运进行了模拟研究,结果表明载流子在输运过程中形成的光激发电荷畴是产生电脉冲超快上升特性的主要原因.对光激发电荷畴的形成和吸收过程的进一步研究表明:1)形成过程中的光激发电荷畴增强了电子的浓度梯度;2)光激发电荷畴在被阳极吸收的过程中,光电导开关偏置电压的快速下降能促进电流上升速度.光激发电荷畴的形成和吸收两大过程共同作用下,形成了电脉冲的超快上升特性.

孔洞聚丙烯驻极体膜中空间电荷与孔洞击穿电荷的俘获特性
Trap capture properties of space charge and void breakdown charge in a cellular polypropylene electret film

赵敏, 安振连, 姚俊兰, 解晨, 夏钟福
物理学报. 2009, 58 (1): 482-487      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.482
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摘要
对孔洞聚丙烯(PP)驻极体膜系统的研究结果表明:孔洞PP膜中空间电荷的俘获特性随注入的空间电荷量或试样表面电位而变化,注入的电荷量较少时空间电荷主要被俘获在表面深陷阱和近表面次深陷阱中,较多的注入电荷量时空间电荷在进一步填充表层(表面和近表面)陷阱的同时,还将填充体内浅陷阱;这三类陷阱中心所对应的电荷脱阱温度分别约为160℃,138℃和92℃.而孔洞击穿电荷不仅被俘获在与试样表层空间电荷陷阱相似的孔洞表层陷阱中,还有相当的量穿过孔洞表层进入体内、成为浅阱俘获孔洞击穿电荷.

电流感应磁化翻转效应的改进的系综模型
An improved ensemble model on current induced magnetic switching effect

张磊, 胡九宁, 任敏, 董浩, 邓宁, 陈培毅
物理学报. 2009, 58 (1): 488-493      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.488
全文: [PDF 259 KB] 下载:(1084)
摘要
运用宏观双通道扩散模型研究了赝自旋阀结构中的自旋相关输运过程,考虑到磁化强度矢量的横向分量的影响,建立了自由层磁化强度矢量的动力学方程,利用自旋流连续和化学势差连续作为边界条件.理论计算求解了电流感应磁化翻转效应中的临界电流,解释了铁磁层和非磁层电导率匹配问题和纵向场对电流感应磁化翻转效应中临界电流的影响.

SiC肖特基源漏MOSFET的阈值电压
The threshold voltage of SiC Schottky barrier source/drain MOSFET

汤晓燕, 张义门, 张玉明
物理学报. 2009, 58 (1): 494-497      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.494
全文: [PDF 168 KB] 下载:(1878)
摘要
SiC肖特基源漏MOSFET的阈值电压不同于传统的MOSFET的阈值电压.在深入分析工作机理的基础上,利用二维模拟软件ISE提取并分析了器件的阈值电压.对SiC肖特基源漏MOSFET的阈值电压给出物理描述,得出当源极载流子主要以场发射方式进入沟道,同时沟道进入强反型状态,此时的栅电压是该器件的阈值电压.

Co掺杂ZnO薄膜的局域结构和电荷转移特性研究
The local structure and charge transfer properties of Co-doped ZnO thin films

刘学超, 陈之战, 施尔畏, 严成锋, 黄维, 宋力昕, 周克瑾, 崔明启, 贺博, 韦世强
物理学报. 2009, 58 (1): 498-504      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.498
全文: [PDF 294 KB] 下载:(1035)
摘要
采用磁束缚电感耦合等离子体溅射沉积法在不同的氧气分压下制备了Zn0.95Co0.05O和Zn0.94Co0.05Al0.01O薄膜.利用X射线吸收精细结构技术对薄膜O-K,Co-K和Co-L边进行了局域结构研究,结果表明:Co2+取代了四配位晶体场中的Zn2+而未改变ZnO的六方纤锌矿结构,高真空条件下制备的薄膜

一种性能稳定的新单元频率选择表面
A novel element of frequency selective surface with stable performance

贾宏燕, 高劲松, 冯晓国, 孙连春
物理学报. 2009, 58 (1): 505-510      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.505
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摘要
通过对十字孔径单元的四个端点添加L形的孔径,给出了一种新单元的频率选择表面(FSS)设计,同时通过拆分,得到了相对应的拆分单元FSS.利用谱域法,对两种FSS结构从理论上进行了分析,在TE波入射时角度变化、大角度入射时极化变化对中心频率的影响以及通带带宽三个方面进行了研究,并采用镀膜和光刻技术制备了两种FSS结构的实验样件,在微波暗室中进行测试,得到的实验曲线与理论仿真曲线基本一致.结果表明:新单元的两种FSS结构的中心频率均能在TE波入射时实现角度稳定性和大角度入射时实现极化稳定性;拆分单元FSS的中心

高场应力及栅应力下AlGaN/GaN HEMT器件退化研究
Degradation under high-field stress and gate stress of AlGaN/GaN HEMTs

谷文萍, 郝跃, 张进城, 王冲, 冯倩, 马晓华
物理学报. 2009, 58 (1): 511-517      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.511
全文: [PDF 308 KB] 下载:(1443)
摘要
采用不同的高场应力和栅应力对AlGaN/GaN HEMT器件进行直流应力测试,实验发现:应力后器件主要参数如饱和漏电流,跨导峰值和阈值电压等均发生了明显退化,而且这些退化还是可以完全恢复的;高场应力下,器件特性的退化随高场应力偏置电压的增加和应力时间的累积而增大;对于不同的栅应力,相对来说,脉冲栅应力和开态栅应力下器件特性的退化比关态栅应力下的退化大.对不同应力前后器件饱和漏电流,跨导峰值和阈值电压的分析表明,AlGaN势垒层陷阱俘获沟道热电子以及栅极电子在栅漏间电场的作用下填充虚栅中的表面态是这些不同应

Alq3和CdSeS量子点掺杂体系的载流子输运性质的研究
Charge-carrier transport properties of blend film of Alq3 and CdSeS quantum dot

张淑平, 杨泽超, 彭亚晶, 王英慧, 刘玉强, 杨延强
物理学报. 2009, 58 (1): 518-522      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.518
全文: [PDF 205 KB] 下载:(1216)
摘要
利用飞行时间法(time-of-flight)测定了有机小分子发光材料8-羟基喹啉铝(Alq3)与CdSeS量子点掺杂体系的载流子迁移率.研究了Alq3和CdSeS混合薄膜的载流子迁移率与外加电场强度和量子点浓度的变化关系.研究结果表明,CdSeS量子点的掺杂浓度的增加会引起薄膜样品位置无序的增加.除此之外,Alq3和CdSeS量子点界面之间的电荷转移作用,以及在量子点之间进行跳跃传输的电子数量都会改变样品的载流子迁移率.

ZnO压敏陶瓷中缺陷的介电谱研究
Study of intrinsic defects in ZnO varistor ceramics by dielectric spectroscopy

李盛涛, 成鹏飞, 赵雷, 李建英
物理学报. 2009, 58 (1): 523-528      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.523
全文: [PDF 257 KB] 下载:(1512)
摘要
从理论上证明了介电松弛过程在介电谱上等效于电子松弛过程,认为室温下105Hz处特征损耗峰起源于耗尽层处本征缺陷所形成的电子陷阱.在-130—20℃范围内测量了三种配方ZnO陶瓷的介电频谱,发现ZnO压敏陶瓷室温下105Hz处的特征损耗峰在低温下分裂为两个特征峰,认为它们起源于耗尽层中的本征缺陷(锌填隙或/和氧空位)的电子松弛过程.发现ZnO-Bi2O3二元系陶瓷特征峰仅仅由锌填隙引起,而ZnO-Bi2

半超结SiGe高压快速软恢复开关二极管
Semi-super junction SiGe high voltage fast and soft recovery switching diodes

马丽, 高勇
物理学报. 2009, 58 (1): 529-535      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.529
全文: [PDF 329 KB] 下载:(1081)
摘要
将SiGe材料的优异性能与半超结结构的优势相结合,提出了一种半超结SiGe功率二极管, 可适应高频化电力电子电路对功率二极管低通态压降、高击穿电压、较小的反向漏电流以及快而软的反向恢复特性的要求,显著提高器件的各种特性.

Al2O3绝缘栅AlGaN/GaN MOS-HEMT器件温度特性研究
Temperature characteristics of AlGaN/GaN MOS-HEMT with Al2O3 gate dielectric

刘林杰, 岳远征, 张进城, 马晓华, 董作典, 郝跃
物理学报. 2009, 58 (1): 536-540      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.536
全文: [PDF 227 KB] 下载:(2347)
摘要
采用原子层淀积(ALD)实现了10nm Al2O3为栅介质的高性能AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管(MOS-HEMT). 通过对MOS-HEMT器件和传统MES-HEMT器件室温特性的对比,验证了新型MOS-HEMT器件饱和电流和泄漏电流的优势. 通过分析MOS-HEMT器件在30—180℃之间特性的变化规律,与国内报道的传统MES-HEMT器件随温度退化程度对比,得出了器件饱和电流和跨导的退化主要是由于输运特性退化造成的,证明栅介质减小了引

反尖晶石LiNiVO4中几何失措的抑制与磁有序
Restriction of geometrical frustration and magnetic ordering in the inverse-spinel LiNiVO4

杜菲, 李旭, 黄祖飞, 李昂, 王春忠, 陈岗
物理学报. 2009, 58 (1): 541-545      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.541
全文: [PDF 194 KB] 下载:(1144)
摘要
对反尖晶石结构的LiNiVO4的磁学性质的研究表明:高温顺磁区研究表明材料存在自旋-轨道耦合作用;在低温区,由于其Li+/Ni2+无序占据八面体间隙位置,从而导致该材料几何失措效应的抑制;相应地体系呈现短程反铁磁有序态, Neel温度为35K.

采用阶梯形弹性基底的磁致伸缩/压电复合结构磁电响应研究
Magnetoelectric response of magnetostrictive/piezoelectric composite on a trapezoidal elastic substrate

张延芳, 文玉梅, 李平, 卞雷祥
物理学报. 2009, 58 (1): 546-553      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.546
全文: [PDF 320 KB] 下载:(857)
摘要
利用阶梯形变幅杆的应变放大作用,构造了磁致伸缩/阶梯形弹性基底/压电复合结构. 采用等效电路法分析了沿长度方向振动复合结构的一阶磁电响应. 计算了Terfenol-D/阶梯形铍青铜基底/PZT-5H复合结构的磁电响应,并与实际结构的磁电响应进行了比较,由于理论分析中忽略了胶层产生的损耗,理论值和实验结果的变化规律相似,但是谐振频率点和磁电电压转换系数有一定的差异. 同时比较了阶梯形基底和等截面杆基底复合结构,分析表明前者具有更高的磁电电压转换系数. 研究了阶梯形弹性基底长度比及层厚比对复合结构纵振动一阶模

外加电场法制备LiNbO3周期畴的反转电流特性研究
Study on switching current of periodic poling LiNbO3 by applying external field

陈建华, 屈绍波, 魏晓勇, 徐卓, 朱林户
物理学报. 2009, 58 (1): 554-558      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.554
全文: [PDF 175 KB] 下载:(945)
摘要
采用外加电场法制备了LiNbO3单晶周期畴结构. 在对不同尺寸周期畴的反转电流进行比较研究的基础上,提出了一种确定反转畴成核时间和纵向贯穿速率的方法. 根据这一方法,得到在电场强度为25.1kV/mm,脉冲宽度为50 ms的脉冲方波作用下,LiNbO3单晶反转畴的成核时间约为80ns,纵向贯穿速率约为0.1667m/s.

正负折射率材料组成的半无限一维光子晶体的反射率
Reflectivity of semi-infinite one-dimensional photonic crystal composed of alternate layers of ordinary material and negative refraction material

王振德, 刘念华
物理学报. 2009, 58 (1): 559-564      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.559
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摘要
计算了由正负折射率材料交替生长形成的半无限一维光子晶体的反射率,发现在带隙中,反射率等于1,在通带内,半无限结构的反射率是有限层结构迅速振荡的反射率平均的结果. 当该结构中正负折射率材料的光学厚度相互抵消时,会出现零平均折射率能隙.解析地证明了该结构零平均折射率附近的能隙几乎不随入射角度和偏振情况变化,而且跟晶格常数的标度无关.

氢稀释对高速生长纳米晶硅薄膜晶化特性的影响
Effect of hydrogen dilution on crystalline properties of nano-crystalline silicon thin films in fast growth

邱胜桦, 陈城钊, 刘翠青, 吴燕丹, 李平, 林璇英, 黄翀, 余楚迎
物理学报. 2009, 58 (1): 565-569      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.565
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摘要
以SiH4与H2为气源,采用射频等离子体增强化学气相沉积技术,在较高的压强(230Pa)下,研究氢稀释率对纳米晶硅薄膜的生长速率和晶化特性的影响. 实验表明,薄膜的晶化率,晶粒尺寸随着氢稀释率的提高而增加,当氢稀释率为99%,薄膜的晶化率接近70%. 而沉积速率却随着氢稀释率的减小而增加,当氢稀释率从99%减小到95%时,薄膜的沉积速率由0.3nm/s 增加至0.8nm/s.

KTN晶体及其熔体结构的高温拉曼光谱研究
High temperature Raman spectra and micro-structure of KTN crystal and melt

周文平, 万松明, 殷绍唐, 张庆礼, 尤静林, 王媛媛
物理学报. 2009, 58 (1): 570-574      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.570
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摘要
测量并研究了不同温度(室温—1573 K)范围内KTN晶体的拉曼光谱及其熔体的高温拉曼光谱,分析了KTN晶体结构随温度变化的规律及其熔体的结构特征.随着温度的升高,KTN晶体的拉曼光谱谱峰都不同程度地向低波数方向移动,同时存在不同程度的展宽,并伴随强度的减弱.观察并解释了温度353 K附近KTN晶体样品的四方—立方转相现象.研究了KTN晶体拉曼光谱中538cm-1,585cm-1,835cm-1和877cm-1谱峰及其

CHx掺杂SiCOH 低介电常数薄膜的物性热稳定性分析
Thermal stability of structure and properties of CHx doped SiCOH low dielectric constant films

杜杰, 叶超, 俞笑竹, 张海燕, 宁兆元
物理学报. 2009, 58 (1): 575-579      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.575
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摘要
研究了真空热处理对掺CH4的SiCOH低介电常数薄膜的电流-电压(I-V)特性、电容-电压(C-V)特性、疏水性能以及微结构的影响. 结果表明:在热处理过程中,热稳定性较差的碳氢基团发生了热解吸,使薄膜的漏电流减小、绝缘性能改善,并使薄膜的导电行为更趋于空间电荷限流过程. 碳氢基团的热解吸使SiCOH/Si界面的界面态发生改变,导致SiCOH薄膜MIS结构的平带电压VFB发生漂移. 封端的碳氢

GdFeCo磁光薄膜中RE-TM反铁磁耦合与激光感应超快磁化翻转动力学研究
RE-TM antiferromagnetic coupling and laser induced ultrafast magnetization reversal dynamics in GdFeCo magneto-optical films

高瑞鑫, 徐振, 陈达鑫, 徐初东, 陈志峰, 刘晓东, 周仕明, 赖天树
物理学报. 2009, 58 (1): 580-584      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.580
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摘要
使用飞秒时间分辨抽运-探测磁光克尔光谱技术,研究了激光加热GdFeCo磁光薄膜跨越铁磁补偿温度时稀土-过渡金属(RE-TM)反铁磁交换耦合行为和超快磁化翻转动力学. 实验观察到由于跨越铁磁补偿温度、净磁矩携带者交换而引起的磁化翻转反常克尔磁滞回线以及在同向外磁场下,反常回线上大于和小于矫顽力部分的饱和磁化强度不同,显示出GdFeCo中RE与TM之间的非完全刚性反铁磁耦合. 在含有Al导热底层的GdFeCo薄膜上观测到饱和磁场下激光感应磁化态翻转及再恢复的完整超快动力学过程. 与剩磁态的激光感应超快退磁化过

纳米棒状GdPO4:Eu3+荧光粉的合成及其发光性能的研究
Synthesis of nanorod GdPO4:Eu3+ phosphor and its photoluminescent properties

佟金刚, 吴春芳, 王育华, 陈佐惠
物理学报. 2009, 58 (1): 585-589      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.585
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摘要
采用溶解热法合成出了纳米棒状GdPO4:Eu3+荧光粉,其中不同磷源和pH值对最终产物的形成起着关键的作用. 将纳米棒状和块体GdPO4:Eu3+荧光粉的发光性能进行了对比,其中与块体GdPO4:Eu3+荧光粉相比,纳米棒状GdPO4:Eu3+荧光粉的色纯度得到了改善,而在激发光谱中,纳米棒状GdPO4:Eu<

引入n型InGaN/GaN超晶格层提高量子阱特性研究
Improving the quantum well properties with n-type InGaN/GaN superlattices layer

邢艳辉, 邓军, 韩军, 李建军, 沈光地
物理学报. 2009, 58 (1): 590-595      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.590
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摘要
利用金属有机物化学气相淀积技术在蓝宝石衬底上生长了InGaN/GaN量子阱结构. 研究了引入n型InGaN薄层或InGaN/GaN超晶格层的量子阱特性,结果表明通过引入n型InGaN薄层或InGaN/GaN超晶格层缓解了量子阱有源区中的应力,改善了多量子阱表面形貌,减少了V型缺陷密度,而且提高了多量子阱的光致发光强度,从而也改进了LED的发光效率.

基于空穴注入层摩擦定向的偏振蓝光聚合物电致发光器件
Polarized blue polymer light-emitting diodes utilizing rubbed hole injection layers

朱德喜, 甄红宇, 叶辉, 刘旭
物理学报. 2009, 58 (1): 596-601      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.596
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摘要
研究了利用摩擦空穴注入层3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为定向层实现聚芴(PFO)薄膜的偏振电致发光,蓝光的色坐标为(0.20,0.21).从聚合物薄膜的紫外可见吸收和光致发光偏振特性,研究了不同定向层摩擦强度、退火温度以及退火时间下PFO薄膜的二向色性,并证明退火温度是决定器件偏振性能的关键因素.当摩擦强度为25 mm退火温度和时间分别为200℃和30 min时,得到较好的偏振性能,器件的电致发光偏振率约为3.

有机溶液中圆锥泡声致发光
Conical bubble sonoluminescence in organic solution

哈静, 何寿杰, 段平光, 李霞, 韩育宏, 王龙
物理学报. 2009, 58 (1): 602-606      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.602
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摘要
在U形管声致发光装置的基础上建立了一套新型的声致发光装置——直管圆锥泡声致发光装置. 利用此装置以有机溶液为液体介质得到了超强的发光脉冲并测量得到了其发光光谱. 结果表明发光光谱为一从紫外光至可见光波长范围的连续谱,上面叠加有C2的d3Πg→d3Πu跃迁形成的五个序列谱带,分别对应于Δv=-2,Δv=-1,Δv=0,Δv<
物理学交叉学科及有关科学技术领域

CuO薄膜的三阶非线性光学特性研究
Third-order nonlinear optical properties of CuO film

陈爱平, 龙华, 王凯, 杨光, 付明, 李玉华, 陆培祥
物理学报. 2009, 58 (1): 607-611      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.607
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摘要
采用脉冲激光沉积技术在Si(100)和熔石英基片上制备了单相的CuO薄膜.通过X射线衍射仪,拉曼光谱仪,场发射扫描电镜和紫外可见光光度计对薄膜的结构,表面形貌和光学性质进行了表征. 场发射扫描电镜结果表明CuO薄膜中晶粒排列致密且分布均匀,其尺寸约为45nm.结合飞秒激光(800nm,50fs)和Z扫描方法测量了薄膜的三阶非线性光学特性,结果表明CuO薄膜具有超快的非线性光学响应且非线性折射率和非线性吸收系数均为负值,其大小分别为-3.96×10-17 m2<

熔体旋甩工艺对Zn掺杂Ⅰ-型Ba8Ga12Zn2Ge32笼合物微结构及热电性能的影响
The effects of melt spinning process on microstructure and thermoelectric properties of Zn-doped type-I clathrates

曹卫强, 邓书康, 唐新峰, 李鹏
物理学报. 2009, 58 (1): 612-618      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.612
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摘要
采用新颖的熔体旋甩(MS)结合放电等离子烧结(SPS)技术制备了单相Zn掺杂的Ⅰ-型Ba8Ga12Zn2Ge32笼合物,研究了熔体旋甩工艺对其微结构以及热电性能的影响. 结果表明,MS得到的薄带自由面主要由300nm—1μm的小立方体单晶组成,薄带经SPS烧结后得到了具有大量层状精细结构的致密块体. 与熔融+SPS工艺制备的试样相比,熔融+MS+SPS制备的Ba8Ga12Zn

纤维悬浮聚合物熔体描述的均一结构多尺度模型
A multi-scale model with GENERIC structure of polymeric melt with fiber suspensions

张红平, 欧阳洁, 阮春蕾
物理学报. 2009, 58 (1): 619-630      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.619
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摘要
通过对纤维悬浮聚合物熔体的可逆和不可逆热力学过程的耦合,建立了分子链弹性哑铃模型与悬浮纤维取向描述相耦合的、具有均一 (GENERIC) 结构形式的熔体多尺度模型. 由该均一结构的多尺度模型不仅可以得出熔体不同尺度上的应力贡献,还可为一般多尺度模型方程组的建立提供其结构形式均一化的方法.

微观相场法模拟Ni75Al5.3V19.7 中L12和D022结构反位缺陷的演化
Microscopic phase field simulation for the evolution of antisite defect of L12 structure and D022 structure in Ni75Al5.3V19.7 alloy

张静, 陈铮, 王永欣, 卢艳丽, 霍进良, 甄辉辉, 赵彦
物理学报. 2009, 58 (1): 631-637      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.631
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摘要
运用微观相场法研究Ni75Al5.3V19.7合金沉淀过程中L12结构和D022结构反位缺陷发现:在沉淀初期,L12结构反位缺陷AlNi,VNi,NiAlD022结构反位缺陷VNi,AlNi

普通铸造和低频电磁铸造7050铝合金电阻率-温度特性的研究
The resistivity evolution with temperature of 7050 aluminium alloy by different casting methods

樊飞, 班春燕, 王洋, 巴启先, 崔建忠
物理学报. 2009, 58 (1): 638-643      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.638
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摘要
利用四端接线法测量以普通铸造(DC)和低频电磁铸造(LFEC)两种不同方法制备的7050铝合金的电阻率-温度曲线. 发现升温曲线在250℃有一斜率转变点,且LFEC样品电阻率随温度变化得要快;由室温至900℃的过程中,LFEC试样的液固相线温度均高于DC试样;而DC试样在900℃保温甚至降温至600℃电阻率都显著增大. 结合金相显微组织的观察,对上述现象进行理论分析.

快速凝固Cu-Pb过偏晶合金的性能表征
Characterization of rapidly solidified Cu-Pb hypermonotectic alloys

徐锦锋, 范于芳, 陈娓, 翟秋亚
物理学报. 2009, 58 (1): 644-649      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.644
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摘要
研究了Cu-Pb过偏晶合金的急冷快速凝固组织特征,定量表征了快速凝固Cu-Pb过偏晶合金的电阻率和力学性能,理论分析了冷却速率和组织形态对合金性能的影响规律. 研究结果表明,在急冷快速凝固条件下,Cu-Pb过偏晶合金中的(Cu)相和(Pb)相均以枝晶方式生长,晶体形态以均匀细小的等轴晶为特征. 随着冷却速率增大,一方面,凝固组织显著细化,晶界增多,对自由电子的散射作用增强,合金电阻率显著增大;另一方面,细晶强化作用增强,合金的抗拉强度呈线性升高,同时,伴随着晶体缺陷数量的增多,合金的伸长率降低.

共晶形态层—棒转变的多相场法研究
An investigation of the lamellar-rod transition in binary eutectic using multi-phase field model

杨玉娟, 王锦程, 张玉祥, 朱耀产, 杨根仓
物理学报. 2009, 58 (1): 650-654      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.650
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摘要
利用KKSO多相场模型研究了不同抽拉速度及不同液相溶质扩散系数条件下共晶形态层—棒状转变过程. 模拟结果表明:在抽拉速度较低时,层片共晶首先发生合并现象,然后继续以层片形态生长;增大抽拉速度,发生层片合并后共晶形态由层片向棒状转变;进一步增大抽拉速度,层片不发生合并,仅以初始层片间距进行稳态层片生长. 溶质扩散系数条件的改变同样会导致共晶形态发生层—棒状转变,结果还表明层—棒转变仅在一定参数范围内发生. 模拟结果与实验研究定性符合.

皮秒和纳秒单脉冲激光加热Al/NC复合纳米含能材料的热动力学分析 Hot!
Thermal dynamic analysis of picosecond and nanosecond single pulse laser flash-heating of Al/NC nanoenergetic composites

彭亚晶, 刘玉强, 王英惠, 张淑平, 杨延强
物理学报. 2009, 58 (1): 655-661      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.655
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摘要
对纳米金属颗粒复合含能材料这一新兴体系的单脉冲激光作用的热动力学过程进行了理论分析. 推导了分散在介质中的纳米金属颗粒吸收脉冲激光能量的瞬时功率密度. 从热分解机理出发对纳米金属铝复合硝化纤维(Al/NC)薄膜吸收脉冲激光能量过程以及伴随着放热化学反应的热点热量传播过程进行了数值模拟,计算了不同质量分数的Al/NC薄膜样品分别在100ps,10ns,25ns脉冲激光作用下的化学反应直径. 计算结果与实验数据相比较,表明了热分解基本符合10ns,25ns脉冲激光引发含能材料反应的机理,但它并不符合100ps

团簇状碳黑颗粒在丙烯臭氧氧化和光氧化体系中的重构
The reconstructing of soot agglomerates in propene ozonolysis and photooxidation systems

吕子峰, 郝吉明, 李俊华, 武山
物理学报. 2009, 58 (1): 662-668      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.662
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摘要
大气中的碳黑颗粒具有不规则的分形团簇结构. 以电火花放电产生的团簇碳黑颗粒为研究对象,发现颗粒的团簇结构在丙烯臭氧氧化和光氧化体系中均发生重构,形成更为紧实的结构. 研究表明这种重构是由丙烯氧化产生的过氧自由基和羟基自由基引起的. 研究结果有助于对大气中团簇状碳黑颗粒老化过程的进一步了解. 由于重构直接改变了颗粒的粒径分布,这一过程可能导致碳黑颗粒在大气中物理化学特性的重大改变.

MEH-PPV与TiO2共混体系太阳电池性能分析
The performance of solar cell based on the blend of MEH-PPV∶TiO2

於黄忠, 彭俊彪, 刘金成
物理学报. 2009, 58 (1): 669-673      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.669
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摘要
以MEH-PPV(poly(2-methoxy-5-(2′-ethylhexoxy)-1,4-phenylene vinylene)为电子给体材料(Donor,D), TiO2纳米线为电子受体材料(Acceptor,A),制成了共混体系太阳电池. 从D/A材料共混体系的紫外可见吸收光谱(UV-vis)、光荧光谱(PL)、器件的电荷传输的光导J-V图等方面,分析了MEH-PPV∶TiO2体系器件性能变化的原因. 得出了当在纯MEH-PP
地球物理学、天文学和天体物理学

部分相干厄米-双曲正弦-高斯光束通过湍流大气传输的平均光强分布演化和角扩展
Evolution of average intensity distribution and angular spread of partially coherent Hermite-sinh-Gaussian beams propagating through turbulent atmosphere

李晋红, 杨爱林, 吕百达
物理学报. 2009, 58 (1): 674-683      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.674
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摘要
推导出部分相干厄米-双曲正弦-高斯(H-ShG)光束通过湍流大气的平均光强和角扩展的解析表示式,并用以研究了部分相干H-ShG光束在湍流中的平均光强分布演化和角扩展. 结果表明,折射率结构常数C2n的增加和空间相关长度σ0的减小都会加速演化过程. 引入相对角扩展来定量描述光束抗拒湍流的能力. 空间相关长度σ0,束腰宽度w0和双曲

基于Geant 4的介质深层充电电场计算
Geant 4-based calculation of electric field in deep dielectric charging

秦晓刚, 贺德衍, 王骥
物理学报. 2009, 58 (1): 684-689      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.684
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摘要
基于Geant4模拟了电子在Teflon介质中的电荷输运过程,获得了其内部的电流密度、剂量率和电荷沉积量沿深度的分布曲线,进而利用电荷连续性方程、泊松方程和深层俘获方程求解出Teflon中高能量、小束流电子辐照下的电场分布. 将介质平板充电过程简化为屏蔽铝板与分层介质组成的Geant4模型,电子源为1.0MeV,0.1pA/cm2的平面源. 通过记录经过各层介质的电子电量和各层介质内沉积能量和电子数目,用统计平均的方法获得了介质内电流密度、剂量率和电荷沉积量沿深度的分布规律. 介质内

计算光在引力场中偏折的新方法
A new method of calculating the deflection of light by gravitational field

任继荣, 朱辉
物理学报. 2009, 58 (1): 690-694      http://dx.doi.org/10.7498/aps.58.690
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摘要
利用光的量子论,能量守恒及弱等效原理得出电磁波传播在几何近似下,光线在引力场中的偏转角和波矢的关系. 利用引力场中电磁波方程,在弱场近似下给出了一般的计算光线偏转角度的方法. 具体计算了Schwarzchild引力场中光线的偏折及Kerr-Newman引力场中光线的偏折.

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